Введение
Изображение отдельных предметов — рисунки появились как средство общения между людьми еще до создания письменности.
О первых графических изображениях можно судить по сохранившимся в архивах, музеях и библиотеках рисункам.
При строительстве жилищ, крепостей и других сооружений появились первые чертежи, которые назывались "планами". Эти чертежи обычно выполнялись в натуральную величину непосредственно на земле, на месте будущего сооружения. Для построения таких чертежей были созданы первые чертежные инструменты — деревянный циркуль-измеритель и веревочный прямоугольный треугольник. В дальнейшем такие планы-чертежи стали выполнять на пергаменте, дереве или холсте в уменьшенном виде. На чертежах старались показать как форму, так и размеры предметов.
В Древней Руси было много искусных мастеров по литью металлов, изготовлению оружия, строительству зданий, которые, как видно по дошедшим до нас предметам и сооружениям, хорошовладели геометрией и успешно решали сложные технические задачи.
Так, например, в летописях XIII—XIV вв. найдены рисунки, по которым можно определить способ изготовления предметов.
Часто на одном изображении совмещались план (вид сверху) и фасад (вид спереди) изображаемого сооружения, например моста. Неудобство такого совмещения заставило разъединить виды. В дальнейшем при изображении предметов стали использовать два, три и более видов.
Русские зодчие, под руководством которых строились крепости и другие сооружения в Киеве, Пскове, Новгороде, Суздале, умели выполнять и использовать достаточно сложные чертежи. По проекту и под руководством архитектора Федора Коня в 1586—1592 гг. для отражения вражеских нашествий была построена в Москве огромная каменная стена с многочисленными башнями толщиной пять метров и длиной семь километров. Все эти сооружения строились по предварительно разработанным чертежам.
С развитием кораблестроения потребовались более точные, вычерченные в строгом масштабе, чертежи. В корабельных чертежах 1686—1751 гг. уже применялись три изображения, с помощью которых на плоскости чертежа показывали основные размеры судна: длину, ширину и высоту.
Стандарты
В изготовлении сложных изделий участвуют инженеры, техники и рабочие не одного, а десятков, сотен заводов самых различных отраслей промышленности, часто удаленных друг от друга на тысячи километров.
Разнобой в содержании и оформлении конструкторской документации значительно осложнял рациональную организацию производства, возможность передачи изготовления изделий с одних предприятий на другие.
Поэтому появилась необходимость установления единых, обязательных для всех правил оформления чертежей, которые делали бы их понятными для любого участка производства.
Такие правила устанавливают стандарты Единой системы конструкторской документации (ЕСКД).
ЕСКД содержит комплекс стандартов, обеспечивает единство оформления и обозначения чертежей, определяет срок действия стандарта, правила учета и хранения чертежей, внесения в них изменений с обязательным распространением этих правил на все виды изделий и все отрасли промышленности.
Характерным для этой системы является то, что она охватывает не только графическую часть, но включает и все элементы, связанные с использованием иной технической документации.
ЕСКД — комплекс государственных стандартов, устанавливающих взаимосвязанные нормы и правила по разработке, оформлению и обращению конструкторской документации, разрабатываемой и применяемой на всех стадиях жизненного цикла изделия (при проектировании, изготовлении, эксплуатации, ремонте и др.).
Основное назначение стандартов ЕСКД заключается в установлении единых оптимальных правил выполнения, оформления и обращения конструкторской документации, обеспечивающих: применение современных методов и средств при проектировании изделий; возможность взаимообмена конструкторской документацией без ее переоформления; оптимальную комплектность конструкторской документации; механизацию и автоматизацию обработки конструкторских документов и содержащейся в них информации; высокое качество изделий; наличие в конструкторской документации требований, обеспечивающих безопасность использования изделий для жизни и здоровья потребителей, окружающей среды, а также предотвращение причинения вреда имуществу; возможность расширения унификации и стандартизации при проектировании изделий; возможность проведения сертификации изделий; сокращение сроков и снижение трудоемкости подготовки производства; правильную эксплуатацию изделий; оперативную подготовку документации для быстрой переналадки действующего производства; упрощение форм конструкторских документов и графических изображений; возможность создания единой информационной базы автоматизированных систем (САПР, АСУП и др.); гармонизацию с соответствующими международными стандартами.
Стандарты ЕСКД распределены на девять классификационных групп (табл. 1). В каждой классификационной группе может насчитываться 99 стандартов. Поэтому группы стандартов ЕСКД могут пополняться без нарушения их нумерации.
Пример обозначения стандарта ЕСКД ’’Шрифты чертежные” — ГОСТ 2.304—81. Цифра "2” обозначает класс, присвоенный комплексу стандартов ЕСКД, "3” — классификационная группа стандартов (см. табл. 1), ”04” — порядкопонятными для любого участка производства.
В ежемесячнике ’’Информационный указатель стандартов” (ИУС) публикуются сведения о всех новых утвержденных стандартах и об изменениях в прежних. При наличии изменений к цифровому обозначению стандарта справа добавляется знак Так, например, обозначение ГОСТ 2.301—68 говорит о том, что в этот стандарт внесено изменение и его содержание несколько отличается от прежнего, что обязательно следует учитывать при использовании стандартов. Буква Е в цифровом обозначении стандарта указывает, что продукция поставляется внутри страны, буква Э — только на экспорт.
Государственный Комитет Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации ежегодно выпускает указатель всех действующих стандартов по состоянию на 1 января, которым также следует пользоваться.
Стандарты ЕСКД охватывают не только машиностроение, но и приборостроение.
Так как стандарты ЕСКД разработаны для промышленности и не учитывают особенностей учебного процесса, некоторые отклонения при выполнении учебных чертежей допустимы, что учтено в настоящем учебнике.
Форматы
Стандарт 2.301—68 устанавливает форматы листов чертежей и других конструкторских документов всех отраслей промышленности и строительства, что позволяет комплектовать и брошюровать конструкторские документы в альбомы.
Форматы листов определяются размерами внешней рамки.
Формат размером 1189x841 мм ( = 1 м2) и другие форматы, полученные путем последовательного деления его на две равныеменьшей стороне соответствующего формата, принимаются за основные.
При необходимости допускается использовать формат А5 с размерами сторон 148x210 мм.
Допускается применение дополнительных форматов, которые получают увеличением коротких сторонсновных форматов на величину, кратную их размерам.
Обозначение производного формата составляется из обозначения основного формата и его кратности.
На каждом листе выполняется рамка, ограничивающая рабочее поле чертежа. Линии этой рамки проводят сплошной толстой линией от верхней, правой и нижней сторон внешней рамки на 5 мм и на 20 мм от левой для подшивки листа.
При большом формате листа для быстрого нахождения составной части изделия рекомендуется разбивать поле чертежа на зоны. Отметки, разделяющие чертеж на зоны, наносят на расстоянии, равном одной из сторон формата А4, и обозначают по горизонтали арабскими цифрами справа налево, по вертикали — прописными буквами латинского алфавита снизу вверх.
Зоны обозначают сочетанием цифр и букв, например, ЗА, 2С, 6D и т.д.
Основная надпись чертежа
ГОСТ 2.104—68 устанавливает формы, размеры, порядок заполнения основных надписей и дополнительных граф к ним в конструкторских документах. Установлены две формы основной надписи: форма 1 — для чертежей и схем; форма 2 — для текстовых документов.
Основная надпись для учебных чертежей в обшей части курса выполняется по форме 1 (рис. а). При этом некоторые графы можно не заполнять или заполнять с некоторым измене-
Например, на чертежах по геометрическому и проекционному черчению заполняют следующие графы (см. а):
Графа 1 — Наименование чертежа.
Графа 2 — Обозначение чертежа, состоящее из индекса раздела курса черчения, например, ГЧ — геометрическое черчение, ПЧ — проекционное черчение и т.д.; справа от индекса ставится номер варианта и порядковый номер задания, например, ГЧ. 12.05.
Графа 4 —Литера чертежа ”у” (учебный чертеж).
Графа 9 — Название учебного заведения и
шифр группы учащихся.
Графа 10 — Характер работы, выполняемый лицом, подписавшим чертеж (на учебных чертежах обычно заполняют первую строчку ’’Разработал”, вторую — "Проверил”).
Графа 19 — В верхней части листа выполняется рамка размером 70x14 мм. В этой рамке пишется обозначение чертежа, повернутое на 180° для формата А4 и форматов с расположением основной подписи вдоль длинной стороны листа и на 90° при расположении основной подписи вдоль короткой стороны листа.
О заполнении остальных граф будет указано в IV разделе в гл. 25 "Чертеж как документ ЕСКД”.
Основные надписи, дополнительные графы к ним и рамки выполняются сплошными толстыми и сплошными тонкими линиями (ГОСТ 2.303—68). На листах формата А4 основную надпись по ГОСТ 2.301—68 располагают вдоль короткой стороны листа. Основная надпись на машиностроительных чертежах заполняется более подробно с учетом всех требований ЕСКД, о которых сказано в гл. 25.
Линии
При выполнении любого чертежа основными элементами являются линии. Согласно ГОСТ 2.303—68 для изображения изделий на чертежах применяют линии различных типов в зависимости от их назначения, что способствует выявлению формы изображаемого изделия. На рис. 22 показано применение различных линий.
ГОСТ 2.303—68 устанавливает начертания и основные назначения линий на чертежах всех отраслей промышленности и строительства (табл. 4).
-
Сплошная толстая основная линия выполняется толщиной, обозначаемой буквой s, в пределах от 0,5 до 1,4 мм в зависимости от сложности и величины изображения на данном чертеже, а также от формата чертежа. Сплошная толстая линия применяется для изображения видимого контура предмета, контура вынесенного сечения и входящего в состав разреза.
-
Сплошная тонкая линия применяется для изображения размерных и выносных линий, штриховки сечений, линии контура наложенного сечения, линии—выноски, линии для изображения пограничных деталей ("обстановка”).
-
Сплошная волнистая линия применяется для изображения линий обрыва, линии разграничения вида и разреза.
-
Штриховая линия применяется для изображения невидимого контура. Длина штрихов должна быть одинаковая. Длину следует выбирать в зависимости от величины изображения, примерно от 2 до 8 мм, расстояние между штрихами 1...2 мм.
-
Штрихпунктирная тонкая линия применяется для изображения осевых и центровых линий, линий сечения, являющихся осями симметрии для наложенных или вынесенных сечений. Длина штрихов должна быть одинаковая и выбирается в зависимости от размера изображения, примерно
от 5 до 30 мм. Расстояние между штрихами рекомендуется брать 2...3 мм.
-
Штрихпунктирная утолщенная линия применяется для изображения элементов, расположенных перед секущей плоскостью ("наложенная проекция”), линий, обозначающих поверхности, подлежащие термообработке или покрытию.
-
Разомкнутая линия применяется для обозначения линии сечения. Длина штрихов берется 8...20 мм в зависимости от величины изображения.
-
Сплошная тонкая с изломами линия применяется при длинных линиях обрыва.
-
Штрихпунктирная с двумя точками линия применяется для изображения деталей в крайних или промежуточных положениях (рис. 23, линии сгиба на развертках (рис. 23)