Инженерная графика. Машиностроительное черчение
Инженерная графика: руководство для студентов машиностроительных специальностей
Эта книга, написанная А.А. Чекмаревым, представляет собой учебник по инженерной графике, предназначенный для студентов машиностроительных специальностей. Она охватывает основы машиностроительного черчения, включая правила изображения деталей и сборочных единиц, а также сведения о смежных областях, таких как конструирование, технология и измерения.
Основные положения и стандарты
Книга начинается с введения в инженерную графику, подчеркивая ее важность для будущих специалистов в области машиностроения. Она знакомит с основными задачами графических дисциплин, такими как обучение общим приемам построения и чтения чертежей, а также решению инженерно-геометрических задач. Особое внимание уделяется роли инженерной графики в изложении технических идей с помощью чертежа и понимании принципов работы технических изделий.
Учебник основан на теоретических положениях начертательной геометрии и нормативных документах, таких как государственные стандарты Единой системы конструкторской документации (ЕСКД). В книге подробно рассматривается Единая система конструкторской документации (ЕСКД), созданная в Советском Союзе и действующая в Российской Федерации. Она изложена в виде системы государственных стандартов, определяющих правила разработки, оформления и обращения конструкторской документации.
Форматы, линии и шрифты
В книге подробно рассматриваются основные элементы чертежей, такие как форматы, масштабы, линии, шрифты и основные надписи. Описываются различные типы линий, их начертание и назначение, а также стандартизированные шрифты русского, латинского и греческого алфавитов, арабские и римские цифры и специальные знаки.
Изображения и размеры
Особое внимание уделяется правилам нанесения размеров, включая единицы измерения, размерные и выносные линии, а также способы нанесения размеров для различных геометрических форм. Рассматриваются различные типы изображений, такие как виды, разрезы, сечения, дополнительные и местные виды, а также условности и упрощения, применяемые при выполнении чертежей.
Соединения и детали
В книге рассматриваются различные типы соединений деталей, включая болтовые, винтовые, шпилечные, клепаные, паяные и сварные соединения, а также их условные изображения и обозначения. Описываются основные элементы деталей, такие как плоскости, цилиндры, отверстия, резьбы, фаски, смазочные канавки и другие.
Чертежи общего вида и деталирование
В заключительных главах рассматриваются чертежи общего вида изделий, их объем, содержание и последовательность разработки, а также особенности выполнения эскизов деталей и нанесения размеров. Рассматриваются примеры деталирования сборочных единиц и нанесения размеров на различные элементы деталей.
Текст подготовлен языковой моделью и может содержать неточности.
- Профессиональная подготовка по профессиям рабочих и по должностям служащих
- 12.01.09: Мастер по изготовлению и сборке деталей и узлов оптических и оптико-электронных приборов и систем
- 15.01.22: Чертежник-конструктор
- Среднее профессиональное образование
- 15.02.03: Монтаж, техническое обслуживание и ремонт гидравлического и пневматического оборудования (по отраслям)
- 15.02.04: Специальные машины и устройства
- 15.02.06: Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт холодильно-компрессорных и теплонасосных машин и установок (по отраслям)
- 15.02.09: Аддитивные технологии
- 15.02.16: Технология машиностроения
- 15.02.17: Монтаж, техническое обслуживание, эксплуатация и ремонт промышленного оборудования (по отраслям)
- 15.02.18: Техническая эксплуатация и обслуживание роботизированного производства (по отраслям)
- 15.02.19: Сварочное производство
А.А. ЧЕКМАРЕВ ИНЖЕНЕРНАЯ ГРАФИКА МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОЕ ЧЕРЧЕНИЕ УЧЕБНИК Рекомендовано Межрегиональным учебно-методическим советом профессионального образования в качестве учебника для учебных заведений, реализующих программу среднего профессионального образования по машиностроительным специальностям (протокол № 6 от 06.04.2020) Москва ИНФРА-М 2025
УДК 744(075.32) ББК 30.11я723 Ч37 Чекмарев А.А. Инженерная графика. Машиностроительное черчение : учебЧ37 ник / А.А. Чекмарев. — Москва : ИНФРА-М, 202. — 396 с. — (Среднее профессиональное образование). ISBN 978-5-16-016231-7 (print) ISBN 978-5-16-108845-6 (online) В учебнике в соответствии с программой изложены правила изображения на чертеже деталей и собираемых из них изделий. Широко использован производственный опыт. Приведены сведения по смежным вопросам конструирования, технологии, измерений. Рассмотрены примеры и даны предложения, облегчающие выполнение самостоятельных работ студентами. Для студентов машиностроительных специальностей учреждений среднего профессионального образования и студентов высших учебных заведений. УДК 744(075.32) ББК 30.11я723 © Чекмарев А.А., 2009, 2020 ISBN 978-5-16-016231-7 (print) ISBN 978-5-16-108845-6 (online)
ВВЕДЕНИЕ Проектирование, изготовление и эксплуатация машин, механизмов, приборов связаны с изображениями — рисунками, эскизами, чертежами. Это ставит перед графическими дисциплинами ряд важных задач. Они должны обеспечить будущим специалистам знание общих приемов построения и чтения чертежей, решения большого числа разнообразных инженерно-геометрических задач, возникающих в процессе проектирования, конструирования, изготовления и эксплуатации различных технических и других объектов. Методики начертательной геометрии и инженерной графики необходимы для создания машин, приборов и комплексов, отвечающих современным требованиям точности, эффективности, надежности, экономичности. Инженерная графика призвана дать умение и навыки для изложения технических идей с помощью чертежа, а также понимания по чертежу объектов машиностроения и принципа действия изображаемого технического изделия. Основная цель курса — выработка знаний и навыков, необходимых студентам для выполнения и чтения технических чертежей, выполнения эскизов деталей, конструкторской и технической документации производства. Инженерная графика — первая ступень обучения, на которой изучаются основные правила выполнения и оформления конструкторской документации. Полное овладение чертежом как средством выражения технической мысли и производственными документами, а также приобретение устойчивых навыков в черчении достигаются в результате усвоения всего комплекса технических дисциплин соответствующего профиля, подкрепленного практикой курсового и дипломного проектирования. Изучение курса инженерной графики основывается на теоретических положениях курса начертательной геометрии, а также нормативных документов, государственных стандартов Единой системы конструкторской документации (ЕСКД). Это обеспечивает минимум фундаментальных инженерно-геометрических знаний, на базе которых можно успешно изучать сопромат, теорию машин и механизмов, детали машин и другие конструкторско-технологические и специальные дисциплины, а также овладевать новыми знаниями в области компьютерной графики, геометрического моделирования и др. 3
В результате изучения курса инженерной графики студенты должны знать способы построения эскизов, чертежей и технических рисунков стандартных деталей, разъемных и неразъемных соединений деталей и сборочных единиц, построение и чтение чертежей общего вида и сборочных чертежей различного уровня сложности и назначения. Они должны иметь опыт снятия эскизов и выполнения чертежей технических деталей и элементов конструкции узлов изделий своей будущей специальности. Они должны иметь представление о принципе работы показанной на чертеже конструкции (или схемы), об основных технических процессах изготовления деталей, о возможностях компьютерного выполнения чертежей, о международных стандартах. В процессе изучения инженерной графики студенты осваивают основные положения ЕСКД, в которых установлены взаимосвязанные правила и положения по порядку разработки, оформления и обращения к конструкторской документации, которые обязательны для всех организаций и предприятий России. Установленные в ЕСКД единые правила обеспечивают: • возможность взаимообмена конструкторскими документами между организациями и предприятиями без их переоформления; • стабилизацию комплектности, исключающую дублирование и разработку не требуемых производству документов; • возможность расширения унификации при конструкторской разработке проектов промышленных изделий; • упрощение форм конструкторских документов и графических изображений, снижающих трудоемкость проектноконструкторских разработок промышленных изделий; • механизацию и автоматизацию обработки технических документов и содержащейся в них информации; • улучшение условий технической подготовки производства; • улучшение условий эксплуатации промышленных изделий; • оперативную подготовку документации для быстрой переналадки действующего производства. Установленные стандартами ЕСКД объем и содержание данных и технических показателей, включаемых в конструкторские документы, служат основанием для разработки: • систем и программ механизированной их обработки; • цифровых кодов, шифрующих данные, содержащиеся в конструкторских документах; 4
• стандартных программ для статистической обработки информации, содержащейся в конструкторских документах и их классификационных обозначениях; • систем регистрации конструкторских документов на машинных носителях, обеспечивающих ускоренную выдачу требуемой информации и ее обработку с использованием ЭВМ.
1. КОНСТРУКТОРСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ 1.1. Единая система конструкторской документации В Российской Федерации действует Единая система конструкторской документации (ЕСКД), созданная еще в Советском Союзе. Она изложена в виде системы государственных стандартов. Конструкторскую документацию во всех организациях страны разрабатывают и оформляют по взаимосвязанным правилам и положениям, установленным в государственных стандартах Единой системы конструкторской документации. Определенные правила установлены и для обращения конструкторской документации. Основное назначение стандартов ЕСКД подробно рассмотрено во введении. Стандартами ЕСКД установлены виды всех изделий, виды и комплектность конструкторской документации и стадии ее разработки. Стандарты ЕСКД отнесены ко второму классу и распределены по следующим группам: Содержание стандартов в группе Номер стандарта Общие положения ГОСТ 2.001–70 … ГОСТ 2.004–83 Основные положения ГОСТ 2.101-68 … ГОСТ 2.124--85 Классификация и обозначение изделий в конструкторских документах ГОСТ 2.201–80 Общие правила выполнения чертежей ГОСТ 2.301–68 … ГОСТ 2.321–84 Правила выполнения чертежей изделий машиностроения и приборостроения ГОСТ 2.401–68 … ГОСТ 2.430–85 Правила обращения конструкторских документов (учет, хранение, дублирование, внесение изменений) ГОСТ 2.501–68 … ГОСТ 2.505–82 Правила выполнения эксплуатационной и ремонтной документации ГОСТ 2.601–68 … ГОСТ 2.609–79 Правила выполнения схем ГОСТ 2.701–76 … ГОСТ 2.797–81 Правила выполнения документов строительных и судостроения ГОСТ 2.801–74 … ГОСТ 2.857–75 Прочие стандарты —
1.2. Виды изделий Изделием называют любой предмет или набор предметов, подлежащих изготовлению на предприятии. Их подразделяют на следующие виды: детали, сборочные единицы, комплексы и комплекты. Деталью называют изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций, например: валик из одного куска металла; литой корпус; пластина из биметаллического листа; отрезок кабеля или провода заданной длины; трубка, спаянная или сваренная из одного куска листового материала. Сборочной единицей называют изделие, составные части которого соединяют между собой на предприятии-изготовителе сборочными операциями (свинчиванием, сваркой, опрессовкой и т.п.), например: автомобиль, микромодуль, сварной корпус, маховичок из пластмассы с металлической арматурой. В учебном процессе применяют в основном детали и сборочные единицы. 1.3. Виды конструкторских документов • • • • Конструкторские документы определяют состав и устройство изделия и содержат необходимые данные для его разработки или изготовления, контроля, приемки, эксплуатации и ремонта. К конструкторским документам относят графические и тестовые документы. Их подразделяют на следующие виды (в скобках указан шифр документов): чертежи деталей (—), сборочные (СБ), общего вида (ВО), теоретические (ТЧ), габаритные (ГЧ), электромонтажные (МЭ), монтажные (МЧ), упаковочные (УЧ); схемы (по ГОСТ 2.701–76); спецификации (—); ведомости спецификаций (ВС), ссылочных документов (ВД), покупных изделий (ВП), согласования применяемости покупных изделий (ВИ), держателей подлинников (ДП), технического предложения (ПТ), эскизного проекта (ЭП), технического проекта (ТП); пояснительная записка (ПЗ); технические условия (ТУ); программа и методика испытаний (ПМ); таблицы (ТБ); • • • •
• • • • • • • расчеты (РР); инструкции (И…); документы прочие (Д…); патентный формуляр (ПФ); документы эксплуатационные; ремонтные документы; карта технического уровня и качества изделия (КУ). Часть из указанных документов являются обязательными, остальные разрабатываются в зависимости от характера, назначения или условий производства изделий. К обязательным документам относятся на этапе разработки ведомости технического предложения, эскизного проекта, технического проекта и пояснительная записка, включая чертеж общего вида в составе технического проекта; на этапе рабочего проектирования — чертежи деталей и сборочные, спецификации. В учебном процессе разрабатывают такие конструкторские документы, как чертежи деталей, общего вида, сборочные, схемы, таблицы, спецификации, расчеты, пояснительные записки к курсовым и дипломным проектам. Эти документы разрабатывают по содержанию близкими к производственным конструкторским документам. В некоторых случаях по договорам с предприятиями их разрабатывают в полном соответствии с требованиями стандартов ЕСКД и передают в производство. Подробное описание и правила выполнения каждого вида конструкторских документов регламентированы в соответствующих стандартах ЕСКД. Ниже будут рассмотрены основные правила оформления чертежей деталей, общего вида, сборочных и спецификаций, необходимые для дальнейшего выполнения как учебных работ и проектов, так и для практической работы. 1.4. Примеры сборочных единиц Чертеж ракеты-носителя «Спутник» (рис. 1.1) является прекрасным примером единения внешнего вида и фронтального разреза. Она создана на базе межконтинентальной баллистической ракеты. На ней запущены первый искусственный спутник Земли (ИСЗ) ПС-1, первый в мире биологический ИСЗ ПС-2 и третий советский ИСЗ. Вес полезного груза — 1327 кг. Полная длина ракеты — 29,167 м. Размер по воздушным рулям — 10,3 м. Сухой вес — 22 т. Начальный вес I ступени — 267 т, II ступени — 58 т. Тяга I ступени (при старте) — 398 т, II ступени — 98 т.
Трехступенчатая ракета-носитель «Восток» (главный вид) с пилотируемым космическим кораблем «Восток» (фронтальный разрез третьей ступени ракеты) приведена на рис. 1.2. Она предназначена Рис. 1.1 Рис. 1.2
для запуска на околоземную орбиту автоматических и пилотируемых космических аппаратов. На ней запускались автоматические ИСЗ «Электрон», «Метеор», «Космос» и космические корабли «Восток». Вес полезного груза — 4725 кг. Полная длина — 38,360 м. Размер по воздушным рулям — 10,3 м. Сухой вес — 29 т. Начальный вес: I ступени — 287 т, II ступени — 77 т, III ступени — 12,5 т. Тяга I ступени — 408 т, II ступени — 96 т, III ступени — 5,6 т. Удельная тяга I ступени — 254 с, II ступени — 315 с, III ступени — 326 с (II и III — в пустоте). Космический корабль «Восток» в сборочном цехе приведен на рис. 1.3. Внешний вид с местными (частичными) разрезами автоматической космической станции «Луна-Е» с автоматической лунной станцией приведен на рис. 1.4. Общий вес — 1470 кг. Вес отделяемых отсеков — 312 кг. Вес топлива для коррекции и торможения — 773 кг. Сухой вес двигательной установки (ЖТДУ) — 140 кг. Удельная тяга ЖТДУ — 278 кг/(кг/с). Вес автоматической станции — 5 6 4 3 7 2 8 1 9 Рис. 1.3 Рис. 1.4 10