ЧЕРЧЕНИЕ

DjVu

Настоящее пособие рассчитано на слушателей подготовительных отделений, готовящихся к поступлению иа любые специальности вузов, где изучаются черчение или инженерная графика. Пособием могут пользоваться и те, кто самостоятельно изучает черчение, а также учителя школ при проведении факультативных и кружковых занятий по черчению.
      Пособие состоит из двух частей. В первой части изложены основы технического черчения: изучаются способы, приемы и особенности выполнения чертежей. В каждом разделе рассмотрены примеры, которые облегчают восприятие изучаемого материала При написании пособия использованы стандарты Единой системы конструкторской документации (ЕСКД) и некоторые стандарты СЭВ. Вторая часть — сборник заданий и методические указания к их выполнению. В методических указаниях отмечены особенности каждого задания, а также приведены требования, предъявляемые к графической части задачи, имеются образцы выполнения графических работ.
      Все задачи сборника сведены в 30 комплектов, что облегчит работу преподавателя по подбору заданий. Комплекты заданий выполнены в одном стиле, а входящие в иих задачи равноценны по сложности. Каждый комплект содержит 21 задание, объем которых рассчитан на 120-ча-совую учебную программу, принятую в Белорусском политехническом институте. Однако пособие может быть использовано и при изучении курса по другим программам (90 и 60 часов), для чего в каждом конкретном случае устанавливается объем обязательных графических заданий из предложенных авторами в настоящем издании.
      В приложении приведены 6 контрольных заданий по основным темам изучаемого курса, предназначенных для самоконтроля). В конце каждого задания имеются ответы, к которым следует обращаться в случае затруднений в решении или для проверки.
     
      Часть I
      КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ИСТОРИИ ЧЕРЧЕНИЯ
      Чертеж — средство графического выражения инженерной мысли. Чертежом называют изображение предмета на плоскости, по которому можно судить о его форме, назначении, размерах, материале, из которого он сделан, и т. п.
      Изображать окружающие предметы люди стали раньше, чем научились писать. Однако чертежи как средство выражения технической мысли появились только при разделении труда, т. е. когда возникла необхоимость в передаче задуманного (спроектированного) одним человеком другому, являющемуся непосредственным исполнителем. Разделение труда наметилось прежде всего в строительном деле. Замыслы зодчих строители осуществляли по чертежам, что способствовало развитию графических приемов изображений. Археологические раскопки свидительствуют о существовании задолго до нашей эры таких приемов в Китае и Египте. Однако эпоха раннего средневековья не оставила документов, свидетельствующих о заметном развитии методов изображения.
      Мануфактурное производство и утвердившееся при этом разделение труда способствовало развитию и совершенствованию приемов графического изображения.
      В XVIII в. в практику графических изображений вошел метод прямоугольных проекций. Французский геометр Гаспар Монж (1746... 1818) разработал теорию прямоугольного проецирования на две взаимно перпендикулярные плоскости, на основе которой строятся современные чертежи.
      .Особенностью развития русской графики XVIII в. является стремление к созданию такого чертежа, по которому можно было бы изготовить изображенные предметы, механизмы, машины. Многие чертежи талантливых русских изобретателей еще задолго до опубликования Г. Монжем работы по начертательной геометрии (1795 г.) были построены в соответствии с правилами, принятыми в настоящее время.
      Слово «чертеж» впервые упоминается в описи царского архива в 1574 г. Однако отсутствие сохранившихся чертежей, а также упоминаний о них до XVI в. не дает еще права утверждать, что чертежи ранее не существовали.
      Известные русские изобретатели Н. И. Ползунов (1728... 1766), И. П. Кулибин (1735... 18Г8), Е. А. и М. Е. Черепановы (1774...1842г 1803... 1849) оставили чертежи машин и сооружений, являющиеся примерами чертежного искусства. Большой вклад в развитие научной теории изображений внесли русские ученые В. И. Курдюмов, И. А. Ры-нин, А. И. Добряков, Д. И. Каргин, Н. Ф. Четверухин и др.
      Резко повысился уровень научной работы по проекционным изображениям во второй половине XX в. Автоматизация процесса производства вызвала необходимость автоматизации процесса проектирования. В настоящее время широко ведутся работы по созданию систем автоматизированного проектирования (САПР) на базе ЭВМ. Для изготовления конструкторской документации используются чертежно-графические автоматы (ЧГА), графические дисплеи.
     
      Глава I. ЧЕРТЕЖНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ПРИНАДЛЕЖНОСТИ И ИНСТРУМЕНТЫ, ПРИЕМЫ РАБОТЫ С НИМИ
      Для выполнения и оформления чертежей необходимо иметь следующие инструменты, принадлежности и материалы: чертежную доску, рейсшину, угольники (не меньше двух), готовальню, набор лекал, транспортир, карандаши (различные по твердости), бумагу, резинку, кнопки. Приобретая чертежные инструменты, следует помнить, что от их качества во многом зависит качество чертежей.
      Бумагу, на которой выполняют чертеж, прикалывают к чертежной доске. Чертежная доска должна иметь ровную и гладкую поверхность, углы между боковыми кромками должны быть прямыми. При выполнении чертежей доску располагают с некоторым наклоном, примерно в 15° (рис. 1).
      Рейсшина служит для прове-Рис. 1 дения параллельных линий (гори-
      зонтальных или наклонных). Она состоит из длинной линейки и планки, прикрепленной под прямым углом к линейке. Планка рейсшины имеет две части: одну неподвижно закрепленную и другую, вращающуюся на шарнире и закрепляемую под любым углом (рис. 2, а). Рейсшина позволяет проводить параллельные прямые под любым углом к горизонту (рис. 2, г).
      Для проведения горизонтальных параллельных линий рейсшину кладут на чертежную доску так, чтобы'нижняя (неподвижная) планка скользила по левой кромке доски (рис. 2, б, в). Передвижение рейсшины вверх и вниз производят левой рукой, а правой проводят линию по верхней кромке линейки. При этом правая рука перемещается слева направо, мизинец опирается на линейку рейсшины, карандаш наклонен в сторону движения руки.
      Чертежные угольники рекомендуются двух видов: с углами 45—45—90° и 30—60—90°. При выполнении чертежей карандашом лучше пользоваться деревянными угольниками, так как они меньше загрязняют бумагу.
      Рабочие кромки угольников должны быть прямолинейными, гладкими н ровными. Наиболее важный, прямой угол, должен быть проверен. С этой целью угольник прикладывают одним из катетов к линейке или рейсшине и по другому катету остро заточенным карандашом проводят прямую линию АВ (рис. 3, а). Затем поворачивают угольник вокруг прямого угла, совмещая вершину прямого угла угольника с ранее проведенной линией, и проводят вторично прямую линию (рис. 3,6). Угольник правильный, если проведенные прямые совпадают.
      Обычно при помощи угольника и рейсшины проводят все вертикальные прямые линии. Для этого один катет угольника прикладывают к кромке рейсшины гипотенузой вправо (относительно вертикального катета), чтобы вертикальный катет был обращен к свету. Вертикальную линию проводят снизу вверх (рис. 4). Если же угольник приложен к верхней кромке рейсшины гипотенузой влево, то вертикальную лини-ю по катету следует проводить сверху вниз.
      При помощи угольников и рейсшины проводят наклонные параллельные линии под углами 30, 45, 60, 75° (рис. 5). При помощи двух угольников можно проводить параллельные и перпендикулярные прямые, передвигая один угольник по кромке другого. Если требуется провести прямые параллельно заданной прямой С, то к этой прямой подводят угольник 1 и вплотную к нему прикладывают угольник 2 (рис. 6). Последний удерживают легким нажимом левой руки, а правой перемещают по нему слева направо угольник 1 и проводят нужные линии.
      Такими же приемами пользуются и при проведении горизонтальных и вертикальных линий при отсутствии рейсшины. Проводить параллельные линии следует сверху вниз либо слева направо (а не наоборот), чтобы своевременно заметить отклонение. Необходимо следить за тем, чтобы угольник 2 не изменял первоначального положения.
      Для проведения прямых, перпендикулярных к прямой С, угольник 2, установленный по заданному направлению, удерживают левой рукой (рис. 7). По свободному катету угольника 1, приложенною другим катетом к неподвижному угольнику, проводят нужную линию.
      Готовальня — это набор инструментов для черчения в специальном футляре. Готовальни различают по номерам. Номер соответствует количеству инструментов, вложенных в нее. Наиболее часто используются циркуль разметочный (измеритель) и циркуль чертежный с удлинителем.
      Циркуль-измеритель применяется для измерения и откладывания линейных размеров (рис. 8). Ножки циркуля-измерителя должны быть одинаковой длины и при легком уколе в сложенном виде оставлять на бумаге одну точку.
      Циркуль чертежный (круговой) ведения дуг и окружностей (рис. 9). При работе с ним следует соблюдать ряд правил.
      Графитный стержень рекомендуется выпускать наружу на 6...8 мм и затачивать па конус или лопаточкой под углом примерно 75° (рис. 9, в). Конец стержня должен находиться на одном уровне с опорной поверхностью иглы (рис. 9,6, в). Окружность следует проводить в направлении часовой стрелки, поворачивая циркуль за держатель большим и указательным пальцами и наклоняя вперед по ходу на 15...20°, что способствует нажиму карандаша на бумагу (рис. 9, г). При работе с циркулем необходимо следить за тем, чтобы обе его ножки были перпендикулярны к поверхности бумаги (рис. 9,6). Окружности должны получаться с одного раза. Поэтому циркуль держат у головки таким образом, чтобы его можно было повернуть на 360°. Окружности удобнее начинать проводить снизу (ближе к себе).
      Удлинитель к чертежному циркулю применяется при проведении дуг больших радиусов и окружностей диаметром до 450 мм (рис. 9, д).
      Л е к а л а — чертежные инструменты (шаблоны), употребляемые для вычерчивания кривых линий по заданным точкам.
      Заданные или построенные точки соединяют плавной кривой от руки, а затем обводят при помощи лекал. При этом подбирают такое лекало, чтобы его кромка совпала с несколькими подряд лежащими точками кривой. Чем больше точек совпадает с кромкой лекала, тем легче очертить кривую. Таких точек должно быть не менее трех. Не-обведенной оставляют половину участка между двумя последними точками (рис. 10) и т. д.
      Бумага, на которой выполняются чертежи, должна быть белой, плотной, не должна лохматиться от резинки. При составлении эскизов, графиков, схем пользуются миллиметровой бумагой светлых тонов.
      Карандаши бывают твердые и мягкие. Твердые карандаши помечаются буквой Т, средней твердости — ТМ и СТ, мягкие — М. Цифра при букве указывает степень твердости карандаша. Выбор карандаша зависит от плотности бумаги. Чем плотней бумага, тем тверже должен быть карандаш.
      Твердые карандаши затачивают на конус (рис. 11, а), мягкие — лопаточкой (рис. 11,6). Карандаш, как правило, вначале затачивают
      перочинным ножом, а затем графитовый стержень подтачивают (заостряют) при помощи наждачного полотна или плотной бумаги. Карандаш, которым обводят чертеж, надо время от времени проводить по наждачной бумаге. Если этого не делать, то поверхность графита отшлифовывается о бумагу и перестает давать линию черного цвета.
      Для чертежных работ широко используются механические рейсшины, заменяющие масштабную линейку, транспортир, рейсшину, угольник и отчасти измеритель, что значительно повышает производительность графических работ.
      Существует множество конструкций механических рейсшин. Обязательным элементом любой из них является поворотная головка с двумя взаимно перпендикулярными линейками 4 (рис. 12, а)(, Головка прибора снабжена транспортиром 1, по которому производится отсчет углов поворота. Нужный угол наклона линеек к линии горизонта обеспечивается поворотом головки после предварительного нажатия на рычаг 2. Линейки фиксируются зажимной гайкой 3.
      Различные случаи проведения прямых линий при помощи механической рейсшины показаны на рис. 12, б—г.
      Линейки прибора должны быть расположены под углом 90° друг к другу. Перед началом работы необходимо проверить взаимную перпендикулярность рабочих кромок линеек (верхняя у горизонтальной линейки и левая у вертикальной). Для этого проводят линию по верхней кромке горизонтальной линейки, поворачивают головку па 90° (по часовой стрелке); левая кромка вертикальной линейки должна совпасть с проведенной линией. Если совпадения нет, нужно ослабить винты крепления вертикальной линейки, установить ее кромку по проведенной линии и закрепить винты.
      Для механизации вычерчивания кривых применяют универсальное лекало, представляющее собой регулируемую гибкую металлическую пластину, и такие инструменты, как эллипсограф, параболограф и др.
      Для повышения производительности труда при выполнении чертежей применяют различные шаблоны и трафареты общего и специального назначения. Целесообразно приобрести или сделать самим трафареты для разметки высоты надписей и размерных чисел на чертеже (рис. 13, а).
      Для удаления букв или цифр, ошибочно проведенных линий целесообразно применять трафареты, изготовленные из тонких прозрачных пластинок (или листов), например из фотопленки, с небольшими отверстиями различной формы (рис. 13,6).
     
      Глава II. ОФОРМЛЕНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
     
      1. ФОРМАТЫ И МАСШТАБЫ
      Чертежи и другие конструкторские документы во всех отраслях народного хозяйства выполняют на листах определенных форматов (размеров), установленных ГОСТ 2.301—68 (СТ СЭВ 1181—78). Форматы листов определяются размерами внешней рамки (рис. 14). Размеры и обозначения основных форматов даны в табл. 1. Формат АО с размерами сторон 841X1189 мм имеет площадь, равную 1 м2. Для получения каждого последующего основного формата предыдущий делят на две равные части, при этом линия деления (тонкая) должна быть параллельна меньшей стороне делимого формата.
      При необходимости допускаются дополнительные (производные) форматы, образуемые увеличением коротких сторон основных форматов на величину, кратную их размерам. Обозначение производных форматов состоит из обозначения основного формата и его кратности, например А0Х2, А4Х8. Перед выполнением чертежа в каждом формате основной линией проводят рамку на расстоянии 5 мм от границ. У левого края листов, подлежащих брошюровке, рамку проводят на расстоянии 20 мм от границы формата (см. рис. 14). В правом нижнем углу располагают основную надпись, размеры которой (рис. 15), единые для всех форматов, установлены ГОСТ 2.104—68 (СТ СЭВ 365—76, СТ СЭВ 140—74). Заполнение основной надписи для учебных чертежей показано на рис. 15 (графы 2 и 9 заполняют по усмотрению кафедры).
      Вычерчивается основная надпись сплошными основными и тонкими линиями. На листах формата А4 ее следует располагать только вдоль короткой стороны, а на листах других форматов — как вдоль короткой, так и вдоль длинной стороны.
      Масштабом называется отношение линейных размеров изображения предмета к его действительным размерам. Масштабы и их обозначение на чертежах для всех отраслей промышленности и строительства установлены ГОСТ 2.302—68 (СТ СЭВ 1180—78) и представлены в табл. 2. Форма обозначения масштаба, указанного в предназначенной для него графе основной надписи,— 1:1; 1:5; 5:1, в остальных случаях — Ml : 1; Ml : 5; М5 : 1 и т. д.
     
      2. ЛИНИИ
      Названия, начертания, толщина линий и основные назначения их на чертежах установлены ГОСТ 2.303—68 (СТ СЭВ 1178—78) и приведены в табл. 3. Толщина s сплошной основной линии принята от 0,5 до 1,4 мм в зависимости от размеров и сложности изображения и от формата чертежа. Примеры использования линий чертежа показаны на рис. 16.
      Табл. 4 дает представление о толщине линий и о наименьшем расстоянии между ними в зависимости от формата чертежа.
      Длина штрихов в штриховых и штрихпунктирных линиях зависит от размеров изображения. Штрихи, а также промежутки между ними должны быть по всему чертежу одинаковыми. Штрихпунктирные линии должны начинаться, заканчиваться и пересекаться только штрихами. Центр окружности во всех случаях определяется пересечением штрихов штрихпунктирной (центровой) линии. Если диаметр окружности или размеры других геометрических фигур на изображении меньше 12 мм, то штрихпунктирные линии, применяемые в качестве центровых, следует заменять сплошными тонкими (см. рис. 16). Осевые и центровые линии должны выходить за границы изображения на 3...5 мм.