Lewandowski t rysunek techniczny dla mechaników by Marcel1407

Spis treści PODRĘCZNIK

W W W W l l ^

Od autora...............................................................................

1. Wiadomości wprowadzające........................................................................................

1.1. Znaczenie rysunku w technice ....................... 1.2. Polskie normy rysunkowe ..................... 1.3. Rodzaje i nazwy rysunków ................................ 1.4. Materiały i przybory rysunkowe ................. Pytania, polecenia................................................................ 2. Linie rysunkowe ..................................... 2.1. Rodzaje linii i ich zastosowanie .............................................................................. 2.2. Grubość linii............................................ 2.3. Wybór grubości linii................................................................ 2.4. Budowa i zasady rysowania linii nieciągłych........................ Pytania, polecenia............................................................................................................. 3. Elementy arkusza rysunkowego

9 10 12 14 20 21 21 22 23 23 25 26

3.1. Formaty arkuszy........................................................................................................ 3.2. Forma graficzna arkusza.......................................................................................... 3.3. Tabliczki rysunkowe..................... 3.4. Pcdzlałki........................................................................ ............................ 3.5. Składanie rysunków Pytania, polecenia.................................

26 27 28 30 31 31

4. Pismo stosowane do opisywania rysunków ..............................................................

4.1. Podstawowe wymagania, cechy, wymiaryi oznaczanie pisma ............................... 4.2. Pismo CAD ................................................................................................................ Pytania, polecenia....................................

32 36 38

5. Konstrukcje geometryczne ............ 5.1. Wiadomości wprowadzające.......................................... 52, Przykłady konstrukcji geometrycznych.................................................................... 5.3. Zastosowanie konstrukcji geometrycznychdo rysowania płaskich części maszyn . . Pytania, polecenia.................................................................................... 6. Odwzorowywanie obiektów na płaszczyźnie rysunku 6.1. Główne problemy, pojęcia i określania .................................................................... 6.2. Rzuty aksonometryczne .......................................................... 6.2.1. Rodzaje rzutów aksonometrycznych.............................................................. 6.2.2. Obiekty płaskie i przestrzenne w rzutach aksonometrycznych ....................

tMww.wsip.com.pl

39 39 40 50 52 53 53 55 55 56

6-3. Rzuty prostokątne . . . » ............................................................................................. 6.3.1. Istota rzutowania prostokątnego ................ ...................... .................. 6.3.2, Punkt w rzutach prostokątnych.................... .................................................. 6.3.3. Obiekty liniowe i płaskie w rzutach prostokątnych......................................... 6.3.4, Prostokątne rzuty obiektów przestrzennych................................................... 6.4. Rzutowanie obiektów według metody pierwszego kąta........................................... 6.5. Bryły ścięte i przenikające się ................................................................................... 6.5.1. Bryty ścięte ukośnie i ich rozwinięcia ............................................................. 6.5.2. Bryły przenikające się ....................................................................... .............. Pytania, polecenia ............................................................... ..................................

62 63 64 66 69 71 76 76 81 87

7. Odwzorowywanie zewnętrznego I wewnętrznego zarysu przedmiotu ....................

7.1. Klasyfikacja rzutów prostokątnych ........................................................................... 89 7.2. Widoki - rzuty odzwierciedlające zewnętrzny zarys przedmiotu ............................ 89 7.3. Przekroje - rzuty odzwierciedlające wewnętrzny zarys przedmiotu........................ 93 7.3.1. Ogólne wiadomości o przekrojach ................ ................................................ 93 96 7.3.2. Rodzaje przekrojów.............................................................. 7.4. Kłady-szczególne odmiany przekrojów ................................................................. 107 7.5. Oznaczanie widoków, przekrojów i kładów............................................................... 109 7.6. Ogólne reguły przedstawiania i rysowania widoków, przekrojów i kładów ............ 111 7.7. Rysowanie wyrobów z uzwojeniami elektrycznymi ............ 118 119 Pytania, polecenia .......... - ...................................................................................... 8. Wymiarowanie rysunkowe.................................. ...................................................... .... 121 8.1. Elementy wymiaru rysunkowego............................................................................... 121 ........ ....................... ...................... 121 8.1.1. Linie wymiarowe 8.1.2. Znaki ograniczenia linii wymiarowych ....................................................... 123 8.1.3. Pomocnicze linie wymiarowe........................................................................... 124 8.1.4. Liczby wymiarowe .........................................- ........................................ 125 8.1.5. Znaki wymiarowe.............................................................................................. 128 8.2. Wymiarowanie różnych elementów geometrycznych............................................... 129 8.2.1. Wymiarowanie graniastoslupów o podstawach foremnych........................... 129 8.2.2. Wymiarowanie powierzchni walcowych i kulistych........................................... 130 8.2.3. Wymiarowania promieni i długości łuków....................................................... 130 8.2.4. Wymiarowanie krawędzi teoretycznych .......... 132 8.2.5. Wymiarowanie powierzchni pochylonych i stożków....................................... 132 8.3. Uproszczenia wymiarowe ............................ 134 8.3.1. Wymiarowanie szeregu powtarzających się elementów................................ 134 8.3.2. Wymiarowanie grup elementów .............................................................. 134 8.3.3. Wymiarowanie ścięć, nawierceń stożkowych i zaokrągleń ........................... 134 8.3.4. Wymiarowanie zarysów krzywoliniowych ....................................................... 136 8.3.5. Wymiarowanie za pomocą współrzędnych.................. 136 8.3.6. Uproszczone wymiarowanie otworów okrągłych ........................................... 137 8-3-7. Wymiarowanie i oznaczanie prętów, rur i kształtowników ............................ 138 .................................................. 140 8.4. Zasady wymiarowania 8.4.1. Porządkowe zasady wymiarowania ........................................................140 8.4.2. Zasady wynikające z potrzeb konstrukcyjnych i technologicznych.............. 143 8.5. Sposoby wymiarowania.............................................................................................. 146 Pytania, polecenia ............................................ - - , , 148 9. Szkicowanie i rysowanie w rzutach prostokątnych ................................................... 150 9.1. Szkic a rysunek ............................................................................................... 9.2. Cechy i wymagania dotyczące dobrego szkicu i rysunku ..............................

150 150

9.2.1. szkic............................... 9.2.2. Rysunek............................................................................................................... 9.3. Szkicowanie i rysowanie różnych elementów geometrycznych ............... Pytania, polecenia

150 151 151 157

10. Rysunkowy zapis geometrycznej struktury powierzchni przedm iotu..................... 158 10.1

Geometryczne cechy struktury powierzchni oraz ich zapis na rysunku........... 158 10.1.1. Chropowatość powierzchni ....................................................... 158 10.1.2. Kierunkowość sruktury powierzchni................................................ 163 10.1.3. Falisiość powierzchni .......................................... 165 165 10.2. Zapis obróbki cieplnej.............................................................................. 10.3. Oznaczanie powłok nałożonych na powierzchnie przedmiotów.......................... 167 Pytania, polecenia ..............................................................................................................168 11. Tolerancje wymiarów liniowych.....................................................

169

11.1. Pojęcia i określenia ................................................. .................................................. 1 70 11.2. Znormalizowany ukiad tolerancji .......... 173 11.3. Zapis wymiaru tolerowanego ................................................................................... 177 11.4. Odchyłki wymiarów bez indywidualnych oznaczeń tolerancji ............................. 179 11.5. Arytmetyka wymiarów tolerowanych........................................................................179 182 Pytania, polecenia ................. 12. Pasowania w budowie maszyn .............................................................

183

12.1. Pojęcia ¡określenia .................................................................................................... 183 188 12.2. Zalecenia dotyczące doboru pasowań........................................ 12.3. Zapis pasowania na rysunku.................................................................................... 191 12.4. Obliczanie luzów, wcisków i wskaźników pasowania............................................... 192 Pylania. polecenia .......................................... 194 13. Tolerowanie kształtu i p ołożen ia................................................ 13.1. Wiadomości wstępne .............................................. 13.2. Tolerancje kształtu - przykłady ............................................................................ 13.3. Tolerancje położenia - przykłady ........ 13.4. Podstawowa zasada tolerowania wg PN-88/M-01142 . . . ........ Pytania, polecenia ................................................

195 195 202 204 208 209

14. Rysowanie i wymiarowanie gwintów ...............................................................................210 ................... 210 14.1. Wiadomości wstępne 14.2. Zasady rysowania gwintów .......... 212 14.3. Oznaczanie i wymiarowanie gwintów .........................................................................213 14.4. Rysunki wykonawcze części maszynowych z gw intem ............................... 215 Pytania, polecenia ............................. 218 15. Rysunek części klasy wałek .............

219

15.1. Wiadomości wstępne ..................................................................................................219 15.2. Nakiełki .......... 220 222 15.3. Podcięcia obróbkowe ....................................................... 15.4. Elementy wielowypustowe ................................................... 223 15.5. Rowki i inne szczegóły konstrukcyjne w ałków ..........................................................227 15.6. Rysunki wykonawcze w ałków ............................... 228 Pylania, polecenia 230 16. Łożyska maszynowe ....................................................... 16.1.

Wiadomości wstępne ........

www.wsip.com.pl

232 232

16.2. Zasady rysowania łożysk tocznych............................................................................. 234 Pytania, polecenia ................................................................................................................. 237 17. Spoiny i połączenia spawane ............................................................................................238 17.1. Wiadomości wstępne ................................................................................................238 17.2. Zasady rysowania spoin ..................................................... ......................................239 17.3. Wymiarowanie s p o in .................................................................................................. 243 17.4. Rysunki wykonawcze przedmiotów spawanych..................................................... 248 Pytania, polecenia ................................................................................................................. 252 18. Inne połączenia m aszyn ow e.............................................................................................. 253

25.3. Oznaczanie części składowych na rysunkach złożeniowych.................................. 314 25.4. Wykaz części................................................................................................................ 315 25.5. Przykłady rysunków złożeniowych ............................................................................ 318 Pytania, polecenia ................................................................................................................321 26. Rysunek schem atyczny..................................................................................................... 322 26.1. Rola schematu w rysunku technicznym ....................................................................322 26.2. Rodzaje schematów kinematycznych oraz zasady ich rysowania......................... 323 26.3. Symbole graficzne elementów maszyn i mechanizmów ........................................ 326 26.4. Przykłady rysunków schematycznych ...................................................................... 335 Pytania, polecenia ................................................................................................................ 337

18.1. Rysowanie części złącznych........................................................................................253 18.2. Rysowanie uszczelnień................................................................................................ 257 18.3. Rysowanie połączeń nitowych,lutowanych, klejonych i zszywanych..................... 258 18.4. Rysowanie i oznaczanie połączeń zgrzewanych ......................................................263 Pytania, polecenia ................................................................................................................. 267

27. Rysunki operacyjne I zabiegowe .................................................................................... 338

19. Sprężyny ................................................................................................................................ 268

28. Komputer, ploter i skaner - rysują i czytają rysunek techniczny ..............................347

19.1. Ogólne zasady rysowania sprężyn............................................................................. 268 19.2. Rysunek wykonawczy Sprężyny................................................................................. 270 Pytania, polecenia ................................................................................................................. 272 20. Rysunek części klasy k o ło .................................................................................................. 273 20.1. Elementy konstrukcyjne koła maszynowego ............................................................ 273 20.2. Rysunki wykonawcze k ó ł..............................................................................................274 Pytania, polecenia ................................................................................................................. 276

27.1. Wiadomości wstępne ................................................................................................. 338 27.2. Zagadnienia rysunku technicznego w dokumentacji technologicznej................... 343

Literatura ..................................................................................................................................... 353 Wykaz Polskich Norm w układzie numerycznym, wykorzystanych i cytowanych w książce ..................................................................................................................................... 354 Spis tablic zamieszczonych w książce...................................................................................359 Podstawowe pojęcia dotyczące rysunku technicznego wraz z ich odpowiednikami w języku angielskim .................................................................................................................. 361

21. Koła zębate ............................................................................................................................277 21.1. Wiadomości wstępne .................................................................................................. 277 21.2. Geometria koła zębatego walcowego o zębach prostych .......................................278 21.3. Zasady rysowania uzębień kół zębatych .................................................................. 280 21.4. Rysunek wykonawczy koła zębatego walcowegoo zębach prostych.....................282 Pytania, polecenia ................................................................................................................. 289 22. Koła łańcuchowe....................................................................................................................290 22.1. Wiadomości wstępne .................................................................................................. 290 22.2. Zasady rysowania, wymiarowania i rysunki wykonawcze kół łańcuchowych . . . 294 Pytania, polecenia ................................................................................................................. 299 23. Przekładnie mechaniczne .................................................................................................. 300 23.1. Wiadomości wstępne .................................................................................................. 300 23.2. Zasady rysowania przekładni zębatych, łańcuchowych i napędów zapadkowych ............................................................................................................... 301 Pytania, polecenia ................................................................................................................. 303 24. Rysunek części klasy korpus ............................................................................................304 24.1. Wiadomości wstępne .................................................................................................. 304 24.2. Rysunki wykonawcze korpusów................................................................................. 304 Pytania, polecenia ................................................................................................................. 310 25. Rysunek złożeniow y......................................

311

25.1. Rodzaje rysunków złożeniowych .............................................................................311 25.2. Funkcje i cechy rysunku złożeniowego zespołu maszynowego ............................313

IMIR uczy ¡m ir bawi, im ir życia Cię pozbawi!

Od Autora Rysunek techniczny dla mechaników jest propozycją podręcznika o odmiennej koncepcji merytoryczno-metodycznej w stosunku do innych opracowań 0 podobnej tematyce. Odmienność ta polega m.in. na zamieszczeniu bardzo dużej liczby rysunków oraz na omówieniu tematów dotychczas pomijanych w podręcznikach, jak np. zasady rysowania kół łańcuchowych, rysunki części klasy korpus, klasyfikacja rzutów prostokątnych w ujęciu graficznym. Intencją autora było także, aby podręcznik był raczej „zarysowany” niż „zapisany". Z tej przyczyny opis i komentarz słowny tego opracowania jest możliwie oszczędny 1zwięzły, często ujęty w formie tablicy. Takie podejście sprawiło, iż stało się moż liwe zamieszczenie w podręczniku znacznej liczby rysunków wykonawczych i złożeniowych. Na odmienną konstrukcję metodyczną podręcznika wyraziło zgodę Minister stwo Eudukacji Narodowej. Pozytywnie odnieśli się do tej koncepcji recenzenci książki i jej wydawca. Jeden z elementów tej odmienności metodycznej stanowi wydzielenie z podręcznika wszystkich zadań i ćwiczeń i ujęcie ich w oddzielnym opracowa niu pt. ZBIÓR ZADAŃ Z RYSUNKU TECHNICZNEGO DLA MECHANIKÓW. Zbiór ten zawiera ok. 900 zadań i obejmuje swoją tematyką wszystkie zagadnie nia omówione w podręczniku. Opracowanie obu tych pozycji przez jednego au tora umożliwiło skorelowanie opracowań tak, że książki te wzajemnie się uzupeł niają i stanowią swoistą całość. Dotychczasowe wydania podręcznika zostały przyjęte życzliwie, za co wyra żam wdzięczność wszystkim jego odbiorcom. W czwartym wydaniu podręczni ka jest wiele zmian wynikających głównie z faktu wprowadzenia norm PN-EN, PN-EN ISO, PN-ISO przez Polski Komitet Normalizacyjny (rozróżnienie tej sym boliki podano w wykazie norm na końcu książki).

Wiadomości wprowadzające

1.1. Znaczenie rysunku w technice Liczne odkrycia archeologiczne dowodzą, że rysunek od niepamiętnych czasów stanowi środek porozumiewania się ludzi we wszystkich dziedzinach działalności twórczej i odtwórczej. Już trzysta lat przed naszą erą pojawiły się pierwsze prace naukowe omawiające przedstawianie różnych przedmiotów za pomocą rysunku. Jedną z nich jest O p ty k a E u k l i d e s a , która zawiera wiele informacji z dziedziny „widzenia" przedmiotów. W okresie Odrodzenia L e o n a r d o d a V i n c i wiele swoich pomysłów śmiało i nowatorsko wyrażał za pomocą rysunku. Były to odręczne rysunki per spektywiczne (uwzględniające trójwymiarowość obiektów), wówczas stanowią ce rewelację, dzisiaj stosowane już w ograniczonym zakresie. Korzenie współczesnego rysunku technicznego sięgają XVIII wieku - okresu powstawania przemysłu z jego późniejszą produkcją masową. Był to równocze śnie okres formułowania praw geometrii wykreślnej, w tym rzutów prostokąt nych, które umożliwiły wypracowanie prostych reguł rysunkowych. Za twórcę geometrii wykreślnej uważa się francuskiego matematyka G a s p a r d a M o n g e ’ a (1746-1818). W Polsce pionierem rysunku technicznego był w XIX wieku F ra n ciszek Sapalski. Dalszy rozwój wielkiego przemysłu, przede wszystkim maszynowego, ma sowa produkcja, konieczność szybkiego i jednoznacznego wypowiadania się konstruktorów w sprawach konstrukcyjnych i technologicznych - wszystko to zrodziło potrzebę wypracowania nowych reguł i zasad rysowania, które nazwa no rysunkiem technicznym. Współcześnie w całym procesie produkcji wyrobów przemysłowych pracow nicy posługują się zróżnicowaną dokumentacją techniczną, w skład której wcho dzi, między innymi, rysunek techniczny. Jego dominująca cecha to zastosowanie linii ciągłych i wielu umownych znaków graficznych. Znajomość tych znaków oraz sposobów, reguł i zasad ich rysowania stanowi klucz do wiedzy o rysunku tech nicznym. Wiedza to swoista, ze względu na międzynarodowe porozumienia licen cyjne i handlowe coraz bardziej uniwersalna, stanowiąca specjalistyczną, tech niczną formę międzynarodowego języka. Obecnie, kiedy świat techniki jest tak wszechobecny w życiu człowieka, przydatność rysunku technicznego jest po prostu oczywista. www.wsip.com.pl

Spróbujmy się zastanowić: czy współczesne, bardzo ogólnie rozumiane dziedziny: budownictwo i przemysł, mogłyby istnieć bez rysunku technicznego? Nie potrzeba wielkiej wyobraźni ani wiedzy technicznej, aby na to pytanie odpo wiedzieć, a przy okazji uświadomić sobie, jak różnorodne funkcje spełnia w ży ciu rysunek techniczny.

1.2. Polskie normy rysunkowe Rysunek techniczny jest zapisem, którym posługuje Się wielu ludzi nie tylko w obrębie jednego zakładu, szkoły czy biura konstrukcyjnego. Używa się go na terenie całych państw, a nawet - jak powiedzieliśmy - w skali międzynarodowej. Z tego powodu reguły i zasady rysowania zostały w wielu krajach ujednolicone i ujęte w normach. Norma, najogólniej rzecz ujmując, jest to dokument techniczno-prawny określający w sposób jednoznaczny wymagania dotyczące określonego zaga dnienia technicznego. Znormalizowane są, na przykład, wymiary arkuszy rysun kowych, linie rysunkowe, oznaczenia gwintów, wymiary klinów, średnice otwo rów itp. Obecnie prawie wszystkie zagadnienia i problemy związane z rysunkiem technicznym są opisane w Polskich Normach (PN), czyli są znormalizowane. W praktyce oznacza to, że rysunku technicznego nie można opracować lub od czytać bez znajomości PN IA/ Polsce normy ustanawia i upowszechnia Polski Komitet Normaliza cyjny*. W związku z szeroko zakrojoną współpracą międzynarodową, również w dziedzinie techniki i technologii, polskie służby normalizacyjne współpracują z Międzynarodową Organizacją Normalizacyjną ISO (powstała w 1947 [.Inter national Organization for Standardization). Wiele PN rysunkowych uzgadnia się z ISO, dzięki czemu rysunek techniczny staje się swoistym językiem międzyna rodowym. Dziesiątki tysięcy PN od 1996 r. zostało po raz pierwszy skatalogowanych według Międzynarodowej Klasyfikacji Norm - ICS. ICS jest klasyfikacją cyfrową, trójpoziomową. W katalogu PKN 2002 normy z zakresu rysunku technicznego znajdują się pod hasłem 01.100, w którym wyróżnik 01 jest tak zwaną dziedziną (Zagadnie nia ogólne. Terminologia. Normalizacja. Dokumentacja), a wyróżnik 100 określa grupę tematyczną (Rysunek techniczny) w dziedzinie 01. Ponadto grupy tema * Polski Komitet Normalizacyjny PKN powstał w 1924 r, a pierwsze normy rysunkowe ukazały się w 1927 r. W latach od 1972 do 1993 normy stanowił Polski Komitet Normalizacji, Miar l Jakości - PKNMiJ (2 tego powodu większość obowiązujących Polskich Norm jest ustanowiona przez PKNMiJ). Od 1 stycznia 1994 r. ponownie powołano Polski Komitet Nor malizacyjny jako odrębną instytucję sprawującą pieczę nad sprawami polskiej normalizacji.

tyczne mogą być podzielone na podgrupy. Na przykład, wyróżnik 40 określa podgrupę pod hasłem sprzęt kreślarski. Pełny zapis podanego przykładu przed stawia się więc następująco: 01.100.40. Pod tym hasłem cyfrowym są umie szczone w katalogu Polskie Normy z zakresu rysunku technicznego dotyczące sprzętu kreślarskiego. Każda PN zaczyna się tabelką, która zawiera wiele informacji (rys. 1.1). Oznaczenie zamieszczone w prawym rogu jest wyróżnikiem literowo-cyfrowym danej normy, w którym (rys. 1.1 a): PN - jest skrótem literowym od słowa Polska Norma. 80 - jest skrótem cyfrowym roku ustanowienia danej normy, w tym przy kładzie 1980 r. N - je s t symbolem literowym wywodzącym się z dawnej klasyfikacji (Zagadnienia naukowo-techniczne, dokumentacja, organizacja). W miejscu litery N może występować inna litera, np. B, co oznacza, że norma dotyczy budownictwa, E - elektrotechniki, H - hutnictwa, M - przemysłu maszynowego. 01612 - jest szczegółowym numerem katalogowym normy. Rysunek 1.1b przedstawia tabelkę normy ustanowionej w 1994 r. przez Polski Komitet Normalizacyjny. Jest to Polska Norma (PN) stanowiąca tłumaczenie Nor my Międzynarodowej (ISO), oznaczonej symbolem cyfrowym 10209-1:1992. dl P O L S K A

N O R M A

PN-80 N-01612

Rysunek techniczny POLSKI KOMITET NORMALIZACJI. MIAR 1JAKOŚCI Technical draw ings

Sizes

Zam iast)

Format arkuszy

Grupa katalogowa 1701 Dessins techniques Formais

lepreacH rcytnwecKiie

b) POLSKA

NORMA

PN-ISO 10209-1 Dokumentacja techniczna wyro-bu

POLSKI KOMITET NORMALIZACYJNY

Term inologia

Zamiast: PN-64/ M-01110 Grupa katalogowa

Terminy dotyczące rysunków technicz SKN 1652 nych: ogólne) rodzaje rysunków ICS 01.100.10

01.040.01 Rys. 1.1. Tabelki umieszczone na początku każdej Polskiej Normy

www.wsip.com.Dl

Cyfra 1 oznacza, że jest to pierwsza część normy ISO 10209. Część druga (2) tej normy (w podręczniku nie wykorzystanej) obejmuje terminy dotyczące metod rzutowania.

2. R y s u n e k z ł o ż e n i o w y - przedstawiający wzajemne usytuowanie i/lub kształt zespołu na wyższym poziom ie strukturalnym zestawianych części. 3. P l a n o g ó l n y - identyfikujący teren i zakres robót budowlanych w stosun

ku do planu urbanistycznego albo podobnego dokumentu.

1.3. Rodzaje i nazwy rysunków Dokumentacja techniczna wyrobu składa się, w zależności od przezna czenia, z różnych opracowań oraz różnych odmian rysunków. Inne rysunki wykonuje się na etapie projektowania, inne dla wykonawców, a jeszcze inne na potrzeby kontroli i oceny wykonywanych wyrobów. Rysunki, w zależności od przeznaczenia, różnią się sposobami przedstawiania, uszczegółowieniem lub poziomem uproszczenia przedstawianych wyrobów. Różnorodność za stosowania i przeznaczenia rysunków technicznych powoduje, że ich nazwy są różne i znormalizowane, co umożliwia uniknięcia nieporozumień. Zaga dnienia term inologiczne związane z rysunkami reguluje Polska Norma PN-ISO 10209-1, ustanowiona przez PKN w 1994 r. Norma ta, podobnie jak pozostałe przywołane w podręczniku z wyróżnikiem ISO, jest tłumaczeniem oficjalnej wersji językowej normy międzynarodowej ISO 10209-1:1992. Ustanowione w niej term iny i definicje mają zastosowanie w dokum entacji technicznej wyrobów, dotyczącej rysunków technicznych we wszystkich dziedzinach zastosowania. Postanowienia normy obejm ują terminy ogólne i rodzaje rysunków. W zakresie terminów ogólnych zostały wyszczególnione: wykres, przekrój, szczegół, schemat, rzut pionowy, pozycja, nomogram, widok z góry, kład, szkic, rysunek techniczny (rysunek) i widok. Większość tych terminów jest omówiona w dalszych rozdziałach podręczni ka: trzy z nich wyjaśniamy poniżej. Zgodnie z cytowaną PN: - r y s u n e k t e c h n i c z n y (rysunek) jest to informacja podana na nośniku in formacji, przedstawiona graficznie zgodnie z przyjętymi zasadami i zazwyczaj w podziałce, - s z k i c jest to rysunek wykonany na ogół odręcznie i niekoniecznie w po działce, - s c h e m a t to rysunek, w którym zastosowano symbole graficzne w celu po kazania funkcji części składowych układu i ich współzależności. W drugiej części cytowana PN wyszczególnia kolejno następujące rodzaje rysunków: 1. R y s u n e k p o w y k o n a w c z y - stosowany do zapisów szczegółów kon strukcji po jej zakończeniu. 12

4. R y s u n e k e l e m e n t u - przedstawiający pojedynczy element składo wy, zawierający wszystkie informacje wymagane d o określenia tego ele mentu. 5. R y s u n e k z e s t a w u e l e m e n t ó w - przedstaw iający wymiary, sposób w yróżniania (rodzaj elem entu i num er identyfikacyjny) oraz zaw ierający dane dotyczące w ykonania zestawu elem entów danego rodzaju. 6. R y s u n e k s z c z e g ó ł u - przedstawiający na ogół w powiększeniu część konstrukcji (element) i zawierający specyficzne informacje dotyczące kształ tu i konstrukcji albo montażu i połączeń. 7. R y s u n e k s z k i c o w y ; r y s u n e k w s t ę p n y - rysunek służący za pod stawę do wyboru końcowego rozwiązania i/lub do dyskusji między zaintere sowanymi stronami. 8. P l a n o g ó l n y r o b ó t - przedstawiający rozplanowanie robót budow la nych łącznie z ich położeniem , oznaczeniami identyfikacyjnym i i w ym ia rami. 9. R y s u n e k z ł o ż e n i o w y i części całego wyrobu.

o g ó l n y - przedstawiający wszystkie zespoły

10. R y s u n e k i n s t a l a c y j n y - przedstawiający ogólny układ pozycji i infor macje niezbędne do zainstalowania danej pozycji w stosunku do współpra cujących lub związanych z nią innych pozycji. 11. R y s u n e k

p o ł ą c z e n i a - podający informację potrzebną do złożenia i dopasowania dwu części, odnoszącą się np. do ich wymiarów, ogranicze nia kształtu, wymagań dotyczących eksploatacji i prób.

12. W y k a z c z ę ś c i - kompletna lista pozycji tworzących zespół (lub podze spół) albo poszczególnych części przedstawionych na rysunku. 13. R y s u n e k

r o z m i e s z c z e n i a ; r y s u n e k s y t u a c y j n y - rysunek przedstawiający lokalizację placów, budowli, budynków, terenów, elemen tów, zespołów lub części składowych.

14. O r y g i n a ł r y s u n k u - przedstawiający aktualnie zamieszczone informa cje lub dane (i na którym została zarejestrowana ostatnia zmiana). 15. R y s u n e k o b r y s u - przedstawiający zewnętrzny zarys oraz zawierający wymiary gabarytowe i masę przedmiotu, niezbędne do określania wymagań dotyczących pakowania, transportu i instalacji. 16. R y s u n e k

c z ę ś c i - przedstawiający pojedynczą część (która nie może być dalej rozłożona) i zawierający wszystkie informacje niezbędne do okre ślenia tej części.

www.wsip.com.pl

T a b lic a 1.1

17. P l a n c z ę ś c i o w y r o b ó t - przedstawiający wydzieloną część planu ogólnego robót, na ogół w większej podziałce, i podający informacje uzupeł niające. 18. R y s u n e k m o d e l u - przedstawiający model wykonany z drewna, metalu lub innego materiału, który otacza się materiałem formierskim w celu wyko nania formy odlewniczej. 19. R y s u n e k w y k o n a w c z y - na ogół opracow any na podstawie da nych projektowych, zawierający wszystkie inform acje potrzebne do wy konania. 20. R y s u n e k o d m i a n w y k o n a n i a - przedstawiający części o podobnym kształcie, lecz o odmiennych parametrach. 21. P l a n s y t u a c y j n y - przedstawiający rozmieszczenie obiektów budowla nych w stosunku do lokalizacji znanych punktów, dojazdy i ogólne rozplano wanie terenu. Może on również zawierać informacje o sieci usług, sieci dróg i krajobrazie. 22. R y s u n e k p o d z e s p o ł u - rysunek złożeniowy na niższym poziomie struk turalnym, przedstawiający tylko ograniczoną liczbę grup lub części.

Zastosowanie ołówków różnej twardości Stopnie twartości ołówków LP-

Czynności rysunkowe

średnio twardych

miękkich

twardych

8B 7B 6B 5B 4B 3B 2B B HB F Nr 2 H 2H 3H 4H 5H 6H 1

Pisanie i rysowanie

Szkicowanie, cieniowanie

Opracowywanie rysunków technicznych

Wymiarowanie

Rysowanie na kalce

Rysowanie na twardych materiałach

•

1.4. M ateriały i przybory rysunkowe Do sporządzenia rysunku, nawet najprostszego, potrzebne są odpowiednie materiały i przybory rysunkowe. Niżej wymieniono i krótko scharakteryzowano głównie te materiały, które są przydatne w szkolnej nauce rysunku. Należą do nich: 1. Zwykły biały papier bez nadruku lub w kratkę, do szkicowania. 2. Papier biały kartonowy, tak zwany brystol, do rysowania ołówkiem i tu szem. 3. Kalka techniczna do rysowania tuszem. Kalka jest materiałem półprzeźro czystym, o małej wytrzymałości mechanicznej, przy składaniu pęka. 4. Folia techniczna poliestrowa do rysowania tuszem. Jest to materiał półprze zroczysty, mechanicznie wytrzymały, nie nadaje się do składania, 5. Ołówki o różnej twardości grafitów. Różne czynności rysunkowe oraz ro dzaje materiałów, na których się rysuje, wymagają ołówków o zróżnicowanej twardości. Stopień twardości ołówka wyróżnia się oznaczeniem cyfrowo-literowym. Ołówek najbardziej miękki, o głębokiej czerni, ma symbol 9B, naj twardszy zaś 9H. Tablica 1.1 przedstawia orientacyjne zastosowanie ołów ków o różnej twardości w przedziale od 8B do 6H. Tradycyjne ołówki z grafitami w oprawie drewnianej wymagają ciągłego ostrzenia. Stosowane obecnie ołówki kreślarskie, zwane automatycznymi, nie wymagają ostrze nia. Są sprzedawane pojedynczo i w kompletach (rys. 1.2) przystosowa nych do pręcików grafitowych o różnych grubościach i stopniach twardości (od 2B do 4H) 6. Tusz kreślarski czarny.

7. Gumka techniczna, biała lub kolorowa, przeznaczona przede wszystkim do wycierania ołówka. 8. Przybory do rysowania tuszem. Tradycyjny zestaw przyborów to tzw. przybor nik kreślarski (rys. 1.3), w którym znajdują się cyrkle (rys. 1.4), grafiony, zerowniki itp. P rzybory te, ze względu na swoje liczne wady związane z obsługą i użytkowa niem, są wypierane przez rapidografy oraz pisaki tuszowe. Rapidografy (rys. 1.5) są tak zbudowane, że w ich obudowie mieści się okresowo napełniany pojemnik na tusz, a końcówki piszące są wykonywane dokładnie „na wymiar” (kalibrowa ne), w wyniku czego umożliwiają rysowanie linii o pożądanych grubościach. Ra pidografy przeznaczone do rysowania na kalce mają końcówkę stalową, a do ry sowania na folii - rubinową. Pisaki tuszowe (rys. 1.6) są nierozbieralne, napełnione czarnym tuszem, mają kalibrowane zakończenia, odpowiadające znormalizowanym grubościom linii rysunkowych, w użyciu bardzo wygodne (sprawne do rysowania natychmiast po zdjęciu nasadki).

www.wsip.com.pl

Rys. 1.2. Komplet ołówków kreślarskich niewymagających ostrzenia

0.1 0,2

0,3 0,5 0.8 Rys. 1.6. Komplet pisaków tuszowych

Rys. 1.3. Tradycyjny przybornik kreślarski a cyrkiel uniwersalny, b - przenośnik, c cyrkiel uniwersalny, d - zorownik, e - odmierzacz, t - grafiony, g - zasobnik z gra fitami. h - szpilka. I - gniazdo środkujące. a,. c t , d , - wkładki z grafitom. a2. c 2, d2 - wkładki z grafionami, a3 - wkładka z igłą, a4 - przedłużacz

9. Oddzielne cyrkle do rysowania ołówkiem (rys. 1.7a) i tuszem (rys. 1.76). Po przeczna śruba regulacyjna służy do płynnego rozstawiania ramion cyrkla w zakresie do 180 mm. Cyrkiel przedstawiony na rys. 1.7b może również słu żyć do rysowania tuszem 2 użyciem pisaka lub rapidografu i z zastosowa niem specjalnych uchwytów - łączników.

Rys. 1.4. Tradycyjny cyrkiel kreślarski

Rys. 1,7. Cyrkle uniwersalne do rysowania w ołówku i tuszu

10. Liniał, komplet trójkątów (rys. 1.8a, b), krzywików (rys. 1.9a, b) oraz wzorników rysunkowych (rys. 1.10a*e), powszechnie znanych. o)

Rys. 1.8. Komplet trójkątów

www.wsip.com.pl

Współczesne deski (rys, 1.12a) wykonuje się z tworzywa sztucznego i w ypo saża w dodatkowe elementy: prowadnice, wielofunkcyjne I wymienne liniały (rys. 1.12b), kratkowane tło, obrotowe głowice kątowe, uchwyty do mocowa nia papieru ftp.

Rys. 1.9. Komplety krzywików

oo ooO O O

O O O oo

oDU

A A A A A

□ u aa

00000 000OO Rys. 1*10. Wzorniki rysunkowe

11. Deska rysunkowa. Może to być tradycyjna deska (rys. 1.11), wykonana z miękkiego drewna, do której przytwierdza się papier przeznaczony do ry sowania. Elementem uzupełniającym deskę jest przykładnica.

Rys. 1,11. Tradycyjna deska rysun-

Rys. 1.12, Współczesna deska rysunkowa: a) deska z liniałem, b ) wymienne liniały

www.wsip.com.pl

r ) j

Pomocnym elementem wyposażenia rysunkowego może być liniał wielofunk cyjny (rys. 1.13), który przesuwa się bardzo swobodnie po płaszczyźnie rysunku dzięki zastosowaniu wałka tocznego osadzonego w specjalnej obu dowie. Liniał ten służy do rysowania linii równoległych, prostopadłych, róż nych wielokątów oraz okręgów kół o dużych średnicach (do 550 mm), co nie jest możliwe z użyciem normalnych cyrkli rysunkowych.

Rys. 1.13. Liniał wielofunkcyjny

Pytania, polecenia: 1. Komu w zakładzie produkcyjnym lub naprawczym jest potrzebny rysunek? Do jakiego celu? 2. Jakie opracowanie nazywamy rysunkiem, a jakie szkicem? 3. Objaśnij zapisy: PN-80IN-01612, PN-78/M-01143. PN-ISO 10209-1.

Wiem ^

Umiem ^

1) dlaczego w procesie projektowania i produkcji potrzebny jest ry sunek. 2) kto w Polsce ustanawia normy państwowe. 3) jakie rodzaje rysunków są wyszczególnione w PN. 1) udowodnić swojemu rozmówcy, że rysunek jest niezbędny w procesie produkcji i projektowania, 2) odróżniać ołówki różnej twardości na podstawie ich oznaczeń, 3) wyjaśnić zastosowanie różnych materiałów i przyborów rysunko wych.

Linie rysunkowe

Zapis na rysunku powstaje w wyniku użycia linii różnego rodzaju i grubości. Dobra znajomość tego zagadnienia to klucz do poprawnego wykonania i odczy tania rysunku technicznego. Jakie sprawy i problemy reguluje PN-82/N-01616 Linie rysunkowe? 1. Określa rodzaje, nazwy i budowę linii. 2. Ustala obowiązujące grubości linii oraz zasady ich wyboru do danego opra cowania rysunkowego. 3. Opisuje budowę linii nieciągłych oraz zasady ich rysowania. 4. Określa jednoznacznie zastosowanie linii.

2.1. Rodzaje linii i ich zastosow anie W rysunku technicznym maszynowym mają zastosowanie następujące ro dzaje linii: ciągła, ciągła falista, ciągła zygzakowa, kreskowa, punktowa, dwupunktowa i wielopunktowa. Przedstawiono je w tablicy 2.1. T a b lic a 2.1

Rodzaje linii rysunkowych oraz ich zastosowanie Lp.

Rodzaje linii (nazwa)

Linia-budowa

Ciągła

www.wsip.com.pl

Podstawowe zastosowanie w rysunku technicznym maszynowym

Odmiana grubości 4

cienka

gruba

- widoczne zarysy widoków i prze krojów - ślady płaszczyzn przekrojów - zarysy kładów przesuniętych - obramowanie rysunku

bardzo gruba

- połączenia klejone i lutowane

linie wymiarowe pomocnicze linie wymiarowe linie odniesienia linie kreskowania przekrojów

Grupy grubości cd. ta b lic y 2.1 1

Falista

cienka

- urwania I przerwania rzutów - linia oddzielająca widok od przekroju

cienka

- jak falista cienka

cienka

- niewidoczne zarysy przedmiotu

----------3

Zygzakowa

Kreskowa

---- ^ -----

Punktowa

cienka

-----------

gruba

Dwupunktowa

Wielopunktowa

-----------

Podany wyżej szereg grubości oraz trzy możliwe ich odmiany uporządkowa no w pięciu grupach grubości. Wyjaśnia to tabl. 2.3. Łatwo można zauważyć, że tabl. 2.3 jest zbudowana na proporcji 1:2:4, a określenia linia cienka, gruba, bar dzo gruba są względne, o czym świadczy przykład linii 0,7. Linia ta w grupie 5 należy do odmiany cienkiej, w grupie 3 - do grubej, a w grupie 1 - do bardzo grubej. T a b lic a 2.3 Grupy grubości linii rysunkowych

- osie symetrii - kola i linie podziałowe - powierzchnie podlegające obróbce cieplnej - powleczenia

cienka

- linie gięcia na rozwinięciach - skrajne położenia ruchomych części

cienka

- ma zastosowanie w rysunku budowlanym i w kartografii

2.2. Grubość linii Grubość linii ma w rysunku technicznym wyjątkowo duże znaczenie. Znormalizowany szereg grubości linii Rysunki techniczne należy opracowywać, stosując linie grubości s: (0,13); 0,18; 0,25; 0,35; 0,5; 0,7; 1,0; 1,4 i 2,0 mm. Linię grubości 0,13 należy stosować wyjątkowo (dlatego wartość ta jest ujęta w nawiasy). Odmiany grubości Polska norma ustala trzy odmiany grubości linii: c i e n k ą , g r u b ą i b a r d z o g r u b ą - o wzajemnym stosunku grubości 1:2:4 lub 1:3:6. Z tych propor cji wynikają takie relacje grubości, jak w tabl. 2.2.

Grupy grubości linii rysunkowych

Odmiana grubości

cienka

0,18

0,25

0,35

0.4

0,7

gruba

0,35

0,5

0,7

1.0

1.4

bardzo gruba

0,7

1,0

1.4

2,0

2.0*

• zamiast linii 2.8. której PN nie przewiduje.

2.3. W ybór grubości linii Rysujący zawsze stoi przed problemem zastosowania linii o właściwych gru bościach. Rozwiązaniem jest w ybór odpowiedniej grupy grubości, a nie określo nych w p. 2.2 wymiarów (grubości). Aby dokonać wyboru właściwej grupy, należy uwzględnić: - wielkość i złożoność przedstawianego przedmiotu, - zagęszczenie linii, - przeznaczenie rysunku, - wymagania w zakresie mikrofilmowania i powielania (PN-EN ISO 6428). Zakładając, że warunki są na poziomie średnim - przeciętnym, wybierzemy gru pę 3 i ta będzie obowiązywała w całym opracowaniu rysunkowym. Znaczy to, że wszystkie linie cienkie będą miały grubość 0,35 mm, grube - 0,70 mm, a bardzo grube - 1 ,4 0 mm.

T ab lic a 2.2 Proporcje grubości linii rysunkowych

2.4. Budowa i zasady rysowania linii nieciągłych

Grubość linii dla proporcji Odmiana grubości

1:2:4

1:3:6

Ogólnie

Uczbowo

Cienka

Gruba

Bardzo gruba

* Praktycznie 0 .2 .0 ,5 :1 .0 mm.

Ogólnie

Liczbowo

np. 0,25

np. 0,18*

0,5

0,54*

1.0

1,08*

Linie nieciągłe lub przerywane to: kreskowe, punktowe, dwupunktowe i wielopunktowe. Podczas ich rysowania należy przestrzegać następujących reguł: 1. Odległości między kreskami lub kreskami i punktami powinny wynosić: a) 4 grubości linii dla linii kreskowej o grubości do 0,35 mm, b) 2 grubości linii dla linii punktowej i dw upunktow ej o grubości 0,5 i wię cej mm.

www.wsip.com.pl

2. W liniach punktowych i dwupunktowych punkty wolno zastąpić krótkimi kre skami o długości nie większej niż 3 grubości linii. 3. Długość kresek (nie regulowana w PN) w praktyce wynosi: w liniach punkto wej i dwupunktowej 10-4-12 mm, w liniach kreskowych 3-*-6 mm. W sposób obrazowy wyjaśnia te zależności rys. 2.1.

6. Dla elementów geometrycznych o wymiarach do 12 mm i mających osie sy metrii linię punktową wolno zastąpić linią cienką ciągłą (rys. 2.3).

Dla grubości linii SU 0,35mm

S > 0,35mm

a>4s

a r * 2s

Rys. 2.3. Unie cienkie zastępujące linie punktowe

6 - 3 ■>■6mm

a . p .o ,

c - HJvJ2 mm

Pytania, polecenia:

p < 3$

1. Dlaczego rodzaje i grubości linii są znormalizowane? 2. Jakiej zasady dotyczącej grubości linii należy przestrzegać opra cowując rysunek? 3. Czy linia o grubości 0,7 jest linią cienką, grubą, czy bardzo grubą? 4. Czy popełnimy duży błąd, jeżeli zamiast linii ciągłej cienkiej za stosujemy ciągłą grubą?

Rys. 2.1. Budowa linii nieciągłych

4. Długość kresek, wymiary punktów (lub krótkich kresek) i odstępy między nimi powinny być jednakowe. 5. Unie te powinny: zaczynać się i kończyć kreskami, przecinać się i załamywać na kreskach (rys. 2.2).

I I

k) !

i) i

m) i i !

Umiem

1) naszkicować wszystkie rodzaje linii, jakie mają zastosowanie w rysunku technicznym maszynowym, 2) określić, jak dobiera się grubości linii do określonego opracowa nia rysunkowego, 3) naszkicować, z zachowaniem proporcji, linię grubą i bardzo gru bą o wskazanej grubości, 4) wyjaśnić, dlaczego respektowanie gnjbości linii to ważny pro blem rysunkowy, 5) wykonać opracowanie rysunkowe z zachowaniem linii o właści wych grubościach i podanym w PN przeznaczeniu, 6) sprostować tezę, że linia o grubości 0,7 jest zawsze linią grubą.

1) rodzaje linii stosowanych w rysunku technicznym maszynowym, 2) budowę linii przerywanej: kreskowej, punktowej, dwupunktowej, 3) znormalizowany szereg grubości linii rysunkowych, 4) proporcje grubości zalecane dla linii cienkiej, grubej i bardzo grubej, 5) grubości linii stosowanych do rysowania obramowania i tabliczki rysunkowej.

Znam

n) 0) I A

Rys. 2.2. Zasady rysowania linii nieciągłych

www.wsip.com.pl

1189

-ri )

CJ j Elementy arkusza rysunkowego AO

594

297 A4

210

420

3.1. Formaty arkuszy

420

841

Rys. 3.1. Związki między różnymi formatami rysunkowymi

Format arkusza rysunkowego to inaczej jego zewnętrzne wymiary wyra żone w mm. Według PN-80/N-01612 formatem arkusza są wymiary kopii ry sunku po obcięciu. Wymiary te są znormalizowane i tworzą ciąg formatów zasadniczych oznaczonych symbolem llterowo-cyfrowym (tabl. 3.1). Wymia ry oryginałów opracowań rysunkowych są zawsze większe od kopii {patrz rys, 3.3). T a b lic a 3.1 Wymiary formatów rysunkowych Oznaczenie formatów zasadniczych

Wymiary formatów (kopii) po obcięciu w mm

Wymiary arkuszy rysunkowych przed obcięciem w mm

841 x 118S

887 x 1 205

594 x 841

610X057

420 X 594

436x610

297 x 420

3 1 3 x436

210x297

226 X 313

Między wymiarami poszczególnych formatów istnieją związki liczbowe, które graficznie ilustruje rys. 3.1: - dłuższy bok formatu jest równy krótszemu bokowi formatu o jeden stopień większego {np. 297 mm w formacie A4 i A3), - iloraz boków dłuższego i krótszego jest dla wszystkich formatów stały i wy nosi -^2, - powierzchnia formatu AO wynosi 1 m2. Format arkusza dobiera się zawsze do wielkości rysowanego przedmiotu, stąd w sytuacjach koniecznych wolno również stosować formaty pochodne, For maty te powstają przez zwielokrotnienie krótszych boków formatów zasadni czych, co przedstawiono na rys. 3.2. 26

3.2. Form a graficzna arkusza Każdy arkusz rysunkowy, poza znormalizowanymi wymiarami, musi (zgod nie z PN-76/N-01601) zawierać następujące elementy graficzne: - obrzeże o określonej szerokości, - linię obramowania, - tabliczkę rysunkową, - inne elementy opisane w PN. www.wsip.com.pl

Obrzeża, ich szerokość, linie obramowania oraz ich minimalne grubości przedstawia rys. 3.3. Na formatach A4 oraz A3 stosuje się obrzeża o szerokości 5 mm, na formatach większych - 10 mm. Linia obramowania pola rysunkowego nie może być cieńsza niż 0,7 mm. Tabliczkę rysunkową należy umieszczać za wsze w dolnym prawym polu arkusza, ale tak, aby jej boki pokryły się z linią obramowania.

2) tabliczka zmniejszona, stosowana na schematach oraz pierwszych arku szach dokumentów tekstowych, 3) tabliczka uproszczona, stosowana na drugich i dalszych arkuszach doku mentów tekstowych. Zgodnie z normą PN-85/M-01119 tabliczka podstawowa może zawierać 18 różnych informacji zgrupowanych w trzech umownych polach, tzw. strefach A, B i C (rys. 3.4). W tablicy 3.2 zamieszczono zestawienie informacji, które może za-

Rys. 3.4. Układ stref w tabliczce rysunkowej T a b lic a 3.2 Informacje zawarte w tabliczkach rysunkowych Strefa Lp. tabliczki informacji rysunkowej 1

3.3. Tabliczki rysunkowe Tabliczka rysunkowa jest nieodzownym elementem graficznym każdego ry sunku. Jej położenie (zawsze dolny prawy róg arkusza) stanowi informację, jak należy ustawić rysunek do jego odczytania. Wytyczne do opracowania tabliczek rysunkowych zawiera PN-85/M-01119*. Zarysy tabliczki oraz zarysy rubryk nale ży rysować linią ciągłą grubą, zarys rubryki zawierającej numer rysunku należy rysować linią ciągłą bardzo grubą, a poszczególne kolumny i wiersze należy od dzielać od siebie linią ciągłą cienką. W praktyce, w zależności od rodzaju rysunku lub dokumentu, mają zastoso wanie trzy rodzaje tabliczek rysunkowych: 1) tabliczka podstawowa, stosowana na rysunkach części oraz rysunkach ze stawieniowych, montażowych i ogólnowymiarowych, * Patrz też PN-ISO 7200 Tabliczki tytułowe

B (w razie ko nieczności)

Treść informacji

Rodzaj tabliczki rysunkowej podstawowa zmniejszona 4

Numer rysunku

Nazwa przedmiotu lub dokumentu

Nazwa lub znak przedsiębiorstwa

Podziałka

Format arkusza rysunkowego

Rodzaj materiału

Zastępuje rysunek nr

Zastąpiony przez rysunek nr

Masa

Numer rysunku licencyjnego

Numer modelu

Numer archiwalny

Oznaczenie graficzne metody rzutowania wg PN-EN ISO 5456-2

Liniowe jednostki miary inne niż mm

Zapis odchyłek wymiarów nietolerowanych

www.wsip.com.pl

cd. tabl i cy 3.2 1

Zapis zmian

Informacje administracyjne (np. stano wiska. daty i podpisy pracowników od powiedzialnych za opracowanie i kon trolę normalizacyjną)

Data pierwszej emisji rysunku

c (w razie ko nieczności)

wierać tabliczka podstawowa i tabliczka zmniejszona, z podziałem na strefy. Dla celów szkolnych taki szeroki zakres informacji jest zbędny. Każda szkoła ma pod tym względem własne zwyczaje i tradycje.

3.5. Składanie rysunków Rysunki wykonane na formatach większych niż A4 należy składać tak, aby dawały się łatwo i wygodnie przechowywać w segregatorach, skoroszytach lub kopertach. Reguły i zasady składania kopii arkuszy rysunkowych na format A4 zawiera PN-86/N-01603. Arkusze rysunkowe należy składać wzdłuż wyobrażalnych linii prostopa dłych do wierszy tabliczki rysunkowej, a następnie wzdłuż linii równoległych do wierszy tabliczki rysunkowej. Kolejność załamań przy składaniu wyjaśniono na rys. 3.5. Arkusz należy składać tak, aby po złożeniu tabliczka rysunkowa była po stronie zewnętrznej. Rysunków wykonanych na kalce lub folii nie składa się, lecz przechowuje w stanie zwiniętym.

Schemat składana

3.4. Podziałki 1 1 I I

Przedmioty, które przedstawia się na rysunku, charakteryzują się dużym zróżnicowaniem wymiarów. Wymiary jednych mogą być rzędu paru, innych zaś kilkuset i więcej milimetrów. Z tych powodów te pierwsze należy na rysunku od powiednio powiększyć, drugie zaś zmniejszyć. Problem ten rozwiązuje się za pomocą znormalizowanych podziałek (PN-EN ISO 5455). Podziałka jest ilorazem wielkości liniowych przedstawionych na oryginale ry sunku i odpowiednich rzeczywistych wielkości liniowych, czyli

! 1 1 I I

Składanie wzdłużne

poprzeczne

I 1 1 i 1 1 ' 7 - +• -----t-' I I I i 6- **

•Oj »1 **»j CN*j

*IH Rys. 3.5. Przykład składania arkusza rysunkowego

______wielkości liniowe z rysunku______ wielkości liniowe (te same) rzeczywiste

Podziałkę zapisuje się zawsze w tabliczce rysunkowej. Znormalizowane war tości podziałki wynoszą: podziałki zwiększające: 2:1; 5:1; 10:1; 20:1; 50:1 i 100:1 podziałka naturalna: 1:1 podziałki zmniejszające: 1:2; 1:5; 1:10; 1:20 itd. Gdy zachodzi potrzeba, zalecany przez normę szereg podziałek można po szerzyć przez całkowite wielokrotności 10 w obydwu kierunkach. Podziałkę należy tak dobierać, aby przedstawiony na rysunku obiekt był czy telnie rozpoznawany i odbierany. Zaleca się do przedmiotu przedstawionego w dużej podziałce (dużym powiększeniu) dołączyć rzut tego przedmiotu w podziałce naturalnej. Może to być rzut uproszczony obrazujący tylko zarys przedmiotu.

Pytania, polecenia: 1. Jakie są wymiary formatów A4 orazA3? 2. Co to jest podziałka? 3. Co oznacza zapis 5:1; 1:10? 4. Jak należy ocenić zapis 3:1 podany w tabliczce rysunkowej?

Wiem ^

Umiem ^

1) jaką krotność A4 stanowią formaty większe od A4, 2) jakie są efementy graficzne arkusza rysunkowego, 3) jakie informacje zawiera tabliczka rysunkowa. 1) na podstawie wymiarów formatu A4 ustalić wymiary formatów ciągu zasadniczego, 2) wyjaśnić sposób tworzenia formatów pochodnych, 3) wyobrazić sobie, jakie problemy rysunkowe wyłaniają się przy stosowaniu podziałek zmniejszających, 4) złożyć rysunek, np. formatu A2,A1.

www.wsip.com.pl

Unia środkowa

/ I

“ J j Pismo stosowane do opisywania rysunków

bazowa

Wyobrażalna siatka

Rysunek techniczny zawiera nie tylko graficzne przedstawienie wyrobu (przedmiotu, obiektu), ale również jego opis wykonany z pomocą zbioru zna ków graficznych (litery, cyfry, znaki diakrytyczne, znaki przystankowe i inne do datkowe symbole graficzne), które w książce umownie nazywamy pismem. Wszystkie elementy pisma zalecanego do stosowania w rysunku technicznym są opisane w normach: PN-EN ISO 3098-0 oraz PN-EN 3098-5. Ustalenia norm stosuje się do: • pisma odręcznego (z możliwością stosowania pomocniczej siatki); • pisania z pomocą szablonów i ręcznych przyrządów piszących; • systemów suchej kalkomanii; • systemów pisania i kreślenia sterowanych numerycznie, czyli wspomaga nych komputerowo (CAD) - pismo CAD.

4.1. Podstawowe wymagania, cechy, wymiary i oznaczanie pisma Pismo powinno spełniać trzy wymagania ogólne: 1) czytelność, którą gwarantuje właściwy odstęp między znakami, 2) przydatność do powszechnie stosowanych metod powielania, 3) przydatność do kreślenia sterowanego numerycznie. Elementami ułatwiającymi kształtowanie liter, cyfr i innych znaków graficznych pisma jest wyobrażalna siatka oraz tak zwana linia środkowa (rys.4.1). Siatka zbudowana z kwadratów (rys. 4.1 .a) o boku d służy do kształtowania pi sma prostego (pionowego), a siatka zbudowana z rombów (rys. 4.1 b) do pisma pochyłego. Linia środkowa jest linią urojoną (rys. 4.1c), położoną w środku każde go elementu liniowego znaków graficznych (liter, cyfr). Wielkością nominalną pisma jest wysokość h wielkich liter i cyfr. Zgodnie z PN wysokość h, określona w milimetrach, wynosi: 1,8; 2,5; 3,5; 5; 7; 10; 14 i 20. Istotną wielkością pisma jest grubość d linii pisma, która wynosi (1/14 )h lub (1/10)h - rys. 4.2. Pismo, którego d = (1/14)/? nazywa się pismem rodzaju A, a d = (1/10)h - pismem rodzaju B. Pismo charakteryzują jeszcze inne cechy (oznaczone odpowiednimi literami alfabetu, wykorzystywane podczas budowy i oznaczania pisma), wyszczególnione w tablicy 4.1. 32

Rys. 4.1. Wyobrażalna siatka: a. c) dla pisma prostego, b) dla pisma pochyłego

Przykład• h = 20 mm

dA= j j = $ 14 mm ds = & =$= Z0m m

Rys. 4.2. Grubość linii pisma rodzajów A i B T a b lic a 4.1 Charakterystyczne cechy pisma oraz ich oznaczenia Lp.

Cecha pisma

Symbol

Objaśnienia

Rodzaj pisma

A B

pismo rodzaju A, dla którego d = (1/14) h pismo rodzaju B, dla którego d = (1/10) h

Pochylenie pisma

V S

pismo proste (pionowe), dla którego a = 90° pismo pochyłe, dla którego a = 75°

Rodzaj alfabetu

L C G

pismo alfabetu łacińskiego cyrylica pismo alfabetu greckiego

Pismo CAD: rodzaj pisma rodzaj odstępów

Wielkość nominalna

www.wsip.com.pl

CA CB T P

pismo CAD rodzaju A pismo CAD rodzaju B odstępy tablicowe odstępy proporcjonalne

wysokość wielkich liter

cd. ta b lic y 4.2

Pismo PN-EN ISO 3098-BVL -10 określa zbiór znaków graficznych rodzaju B, prostych (V), alfabetu łacińskiego (L), o wielkości nominalnej h równej 10 mm. Pismo PN-EN ISO 3998-CB PSL -5 określa zbiór znaków graficznych pisma CAD rodzaju B (CB), o proporcjonalnie rozmieszczonych odstępach (P) pochyłych (S), alfabetu łacińskiego (L), o wiel kości nominalnej 5 mm. Inne charakterystyczne wielkości pisma przedstawia rys. 4.3, a odpowiada jące im wymiary zestawiono w tabl. 4.2. W tablicy tej nie występuje wielkość g obrazująca szerokość liter i cyfr. Nie opisano jej w normie PN-EN ISO 3098-0. Można ją przyjmować na podstawie rys. 4.4*, który obrazuje przykładowe znaki graficzne liter wielkich, małych i cyfr pisma rodzaju B, prostego, odręcznego, na umownej siatce. g a g

Pismo

10d

I3*7ld

I2*6ld

ABC dg /linia bazowa

Ń M 123 /Limabazowa

Pismo

(4/1 A)h

<3/10)/?

(5/1A)h

<4/10)/?

(2/14)/?

(2/10)/?

Część dolna małych liter

Część górna małych liter

Pole znaków diakrytycz nych Odstęp między znakami

7 8 9 10 11

Minimalny odstęp między liniami

(25/14)/? (21/14)/?

25d 21 d

(19/10)/? (15/10)/?

W 15d

bazowymi

b* b$

(17/14)/?

17d

(13/10)/?

13cf

Odstępy między wyrazami

(6/14)/?

(6/10)/?

b ] dla liter wielkich i małych ze znakami diakrytycznymi. b2 dla liter wielkich i małych bez znaków diakrytycznych, tylko dla liter wielkich.

a| g (a

Rys. 4.3. Charakterystyczne wielkości pisma T a b lic a 4.2 Charakterystyczne wielkości i wymiary pisma Wymiary pisma Lp.

Charakterystyczna wielkość 2

Symbol literowy

wg PN

umownie

wg PN

umownie 7

Wysokość pisma

(14/14)/?

14d

(10/10)h

10c/

Grubość linii

(1/14)/?

(1/10)/?

Wysokość małych liter

(10/14 )/?

10d

(7/10)h

* Jest to jedynie sugestia autora wynikająca z anulowanej normy PN-80/N-01608, która określała wzory wszystkich liter i cyfr pisma rodzaju A i B.

Rys. 4.4. Pismo rodzaju B. proste, alfabetu łacińskiego, odręczne, na tle wyobrażalnej siatki

www.wsip.com.pl

4.2. Pismo CAD Konstrukcję pisma stosowanego w dokumentacji technicznej, a szczególnie wykonanej z zastosowaniem wspomagania komputerowego (CAD) reguluje norma PN-EN ISO 3098-5. Pismo CAD można stosować jako proste i pochyłe, rodzaju CA oraz CB (za lecane przez PN). Wymagania, wymiary oraz budowa wszystkich znaków gra ficznych pisma CAD są znacznie bardziej złożone niż pisma omawianego w rozdz. 4.1. Dla każdego znaku tego pisma należy określić odstępy między znakami (tablicowy lub proporcjonalny - rys.4.5), wymiary (rys. 4.6) i kształt (rys. 4.7), rozmieszczenie (z równaniem w lewo, w prawo lub centralnie - rys. 4.8), tzw. punkty ustawienia i inne cechy, np. szerokość liter i innych znaków. Każdy znak tego pisma jest w PN określony z pomocą umownej siatki. Wybrane znaki liter wielkich, małych i cyfr pisma CAD przedstawiono na rys. 4.7.

Rys. 4.5. Pismo CAD - rodzaj odstępu między znakami: a) tablicowy, b) proporcjonalny

lii:

4= i) L*. - - P i l

i Unia bazowa

Unia bazowa

hfi ; °2 J |4 02 O,

°3 Rys. 4.6. Charakterystyczne wymiary pisma CAD

Rys. 4.8. Rozmieszczenie pisma CAD: a) z równaniem w lewo, b) centralnie, c) z równaniem w prawo

www.wsip.com.pl

r f

Pytania, polecenia

Konstrukcje geometryczne

1. Co nazywamy wielkością nominalną pisma? 2. Jaką wysokość mają cyfry w stosunku do wielkich liter? 3. Czy prawdą jest, ze wysokość małej litery jest równa połowie wy sokości wielkiej litery? 4. Co to jest linia bazowa? 5. Czym różnią się pisma rodzaju A i B?

Wiem ^

1) jakie wielkości nominalne zawiera znormalizowany szereg pisma. 2) jak ustala się grubość linii pisma A i B, 3) jak określać szerokość liter pisma, 4) ile wynosi minimalny odstęp między liniami bazowymi i od czego on zależy, 5) czym charakteryzuje się pismo CAD, jakie są zasady oznaczania pisma.

Umiem ^

1) określić wszystkie znormalizowane wielkości dla założonej wyso kości pisma, 2) wyjaśnić, czym różnią się pisma rodzajów A i B, 3) odwzorować znaki liter wielkich, małych i cyfr pisma odręcznego, 4) określić podstawowe cechy pisma CAD, 5) odczytać zapis: a) AVL -14; b) CB TSG -10.

Przedmioty odwzorowywane metodami rysunku technicznego charakteryzu ją się bardzo dużą różnorodnością kształtów. Ilustrują to przykłady przedstawio ne na rys. 5.1. Uważna analiza ich zarysów prowadzi do wniosku, że tworzą je głównie: linie proste, okręgi, łuki, owale oraz różnorodne kombinacje tych ele mentów geometrycznych. Problemem rysunkowym jest, jak te elementy łączyć, aby w sposób płynny przechodziły jedne w drugie lub spełniały warunki stycz ności, prostopadłości, równoległości czy równości podziału.

Rys. 5.1. Przykłady przedmiotów o kształtach złożonych

5.1. W iadom ości w prow adzające Konstrukcje geometryczne to inaczej zadania, które rozwiązuje się wykreślnie, za pomocą cyrkla i liniału (linijki), bez podziałki. Najprostszym i powszechnie znanym przykładem konstrukcji geometrycz nej jest zadanie polegające na dzieleniu danego odcinka AB na dwie równe części. Przypominając rozwiązanie tej konstrukcji (p. 5.2 - zadanie 1) zwrócimy uwagę na pewne ogólne prawidłowości, które pow tórzą się we wszystkich za daniach. 1. W każdym zadaniu przyjmuje się określone założenia lub inaczej - elementy dane (w zadaniu 1 dany jest odcinek AB - rys. 5.2). www.wsip.com.pl

2. Każde zadanie zawiera problem do rozwiązania; jest nim wykreślne wyzna czenie jakiegoś elementu (w zadaniu 1 należy wyznaczyć punkt, który dzieli odcinek AB na dwie równe części). 3. Rozwiązanie każdego zadania wymaga wykonania pewnej liczby czynności rysunkowych w ściśle określonej kolejności, czyli postępowania według algorytmu* rozwiązania. 4. Ostatnia czynność algorytm u stanowi rozwiązanie lub rozwiązanie z niej w ynika (w zadaniu 1 - punkt E położony dokładnie w środku odcin ka AB). Ponadto w zadaniach przytoczonych w tym podręczniku przyjęto, że: a) punkty będą oznaczane kolejnymi wielkimi literami alfabetu i rysowane jako zaczernione kropki, b) kolejne czynności rysunkowe algorytmu rozwiązania będą oznaczone cyfro wo, kolejno 1, 2, 3 ... n, c) czynności polegające na wykreślaniu łuku będą oznaczane podwójnie: cyfro wo - numer czynności i literowo, w nawiasie - środek łuku, d) czynności związane z wykreślaniem elementów danych (założonych) nie bę dą oznaczane, e) zespoły czynności zadań prostych, mających zastosowanie w rozwiązy waniu zadań (konstrukcji) bardziej złożonych, będą oznaczane: z 1t z2, z3 ..., tzn. jako czynności zadania pierwszego - z, zadania drugiego - z2 itp. Szczegółowy komentarz i opis do dwóch pierwszych zadań (konstrukcji) umożliwi zorientowanie się w powyższych założeniach.

3. Przez punkty C i D prow adzim y prostą 3, która przecina o dcinek AB w p. E. Punkt E jest rozwiązaniem zadania, bo dzieli odcinek AB na dwie równe części.

Zadanie 2 Dany kąt ostry lub rozwarty podzielić na połowy (rys. 5.3a i b). 1. Nóżkę cyrkla stawiamy w p. O i zataczamy łuk pierwszy o dow ol nym promieniu, do przecięcia z ram ionami danego kąta, otrzy mując w miejscu przecięcia punk ty A i fi. 2. Z punktu A zataczamy drugi łuk . . AB o promieniu r2 > — . 3. Z punktu 8 zataczamy trzeci łuk o promieniu r3 = r2 do przecięcia się z drugim łukiem w punkcie C. 4. Z punktu O, przez C, prowadzimy prostą 4, która dzieli kąt na połowy.

5.2. Przykłady konstrukcji geometrycznych Zadanie 1 Dany odcinek AB podzielić na dwie rów ne części (rys. 5.2).

2. Nóżkę cyrkla stawiamy w p. 8 i zataczamy drugi łuk promieniem r2 = r } do przecięcia się z łukiem pierwszym w punktach C i D.

Rys. 5.3. Rysunek do zadania 2; dzielenie kąta: a) ostrego, b) rozwartego Czynność pierwsza

Algorytm rozwiązania: 1. Nóżkę cyrkla stawiamy w p. A i zata czamy pierwszy łuk promieniem ^ AB f1 2 *

Rys. 5.2. Rysunek do zadania 1

Zadanie 3 Dany kąt prosty podzielić na trzy równe części, tzn. na 3 x 30° (rys. 5.4). Algorytm rozwiązania pomijamy, sądząc że rysunek 5.4 umożliwia je go jednoznaczne odczytanie. Dla ułatwienia dodamy, że proste 4 i 5 stanowią rozwiązanie, tj. dzielą kąt na trzy równe części.

* Algorytm - określenie matematyczne oznaczające dokładny schemat postępowania przy rozwiązywaniu typowego zadania na podstawie planu niezbędnych czynności.

Rys. 5.4. Rysunek do zadania 3

www.wsip.com.pl

O - dowolny

Zadanie 6 W następnych zadaniach (z wyjątkiem zadań: 10 i 14) zostaną podane jedy nie założenia oraz problem do rozwiązania z ewentualnym komentarzem, nato miast zostaną pominięte algorytmy rozwiązań w formie słownej, ponieważ mogą być odczytane z rysunku jako kolejne czynności. Ponadto, począwszy od zada nia 4, obok rysunku obrazującego rozwiązanie zadania jest również podany przykład przedmiotu użytkowego, przy rysowaniu którego można daną kon strukcję wykorzystać.

, . , a Dwie proste równoległe połączyć łukiem stycznym o promieniu rz = — . gdzie a jest odległością między prostymi. Rozwiązanie tego prostego zadania przedstawiono na rys. 5.7.

Zadanie 4 Dwie proste prostopadłe połączyć łukiem o założonym promieniu rz (rys. 5.5). Rozwiązanie tego zadania polega na wyznaczeniu trzech punktów: A i B - tj. dwóch punktów styczności łuku z prostymi oraz punktu C będącego środkiem tego łuku.

Zadanie 7 A

Miejsce zastosowania \ konstrukcji geometrycznej

Dwa dane okręgi o środkach 0 1 i 0 2, i promieniach R1 i f l 2, połączyć dwiema stycznymi położonymi zewnętrznie (rys. 5.8).

Rys. 5.5. Rysunek do zadania 4

Zadanie 5 Dwie proste przecinające się pod kątem ostrym połączyć łukiem o promieniu rz stycznym do nich (rys. 5.6).

r.-r

pD, p i - dowolne

Rys. 5.6. Rysunek do zadania 5

Rys. 5.8. Rysunek do zadania 7

www.wsip.com.pl

Rozwiązanie tego zadania polega na wyznaczeniu na danych okręgach punktów styczności (A2, B 2 - duży okrąg oraz C1t C2 - mały okrąg), przez które należy poprowadzić proste 9 i 10, styczne do założonych okręgów. Kolejne czynności od 7 do 10 można odczytać na rys. 5.8. ♦ * Zadanie 8 Dane dwa okręgi o promieniach R, i R2 połączyć łukami: wypukłym i wklęsłym 0 założonych promieniach rz1 oraz rz2 (rys. 5.9). Rozwiązanie tej konstrukcji polega na w yznaczeniu sześciu punktów : trzech związanych z łukiem piątym oraz trzech z łukiem ósm ym . Do łuku w ypukłego 5 należą punkty styczności A i B oraz środek 0 3. Do łuku w klę słego 8 należą punkty styczności A y i B 1 oraz środek 0 4. Pom ijając uzasa dnienia m atem atyczne należy zauważyć, że prom ienie łuków w ypukłego 1w klęsłego (rz1 i rz2) należy tak założyć, aby spełniały w arunek rozwiązania zadania.

♦ Zadanie 10 Dwa dane okręgi połączyć styczną wewnętrznie (rys. 5.11). Rozwiązanie tego zadania sprowadza się do wyznaczenia punktów styczno ści B i C.

Algorytm rozwiązania: Zadanie 9 Z punktu A leżącego poza danym okręgiem wyprowadzić styczną do okręgu (rys. 5.10). Czynność piąta w tym zadaniu jest czynnością sprawdzającą. Proste 4 i 5 muszą być prostopadłe.

* Rombik oznacza tu zwiększony stopień trudności zadania: występujące w dalszym tek ście dwa rombiki oznaczają, że stopień trudności zagadnienia jest jeszcze wyższy.

1. Środki O, i 0 2 danych okręgów łączymy prostą 7. 2. Odcinek 0 10 2 dzielimy na połowy (zadanie 1). 3. Z punktu 0 3, prom ieniem r3 = 0 j 0 3 = 0 20 3, zataczam y pom ocniczy okrąg 3. 4. Z punktu 0 2, promieniem r4 = rk + Rk, zataczamy łuk 4 do przecięcia się z okręgiem pomocniczym 3. 5. Z punktu 0 2 prowadzimy prostą 5 przez punkt A. Prosta ta przecina jeden z okręgów danych w punkcie B. 6. Punkty O, i A łączymy prostą 5. www.wsip.com.pl

7. Przez punkt 8 prowadzimy prostą 7, równoległą do prostej 6. Prosta 7 ułoży się stycznie do drugiego danego okręgu w punkcie C. 8. Z punktu O) przez punkt C, prowadzimy prostą 8, która powinna być prosto padła do prostej 7 (czynność sprawdzająca). Zadanie 11 W dany okrąg wpisać pięciokąt foremny. Rozwiązanie tego zadania sprowadza się do wyznaczenia odcinka a5 (rys. 5.12), który będzie można odłożyć na danym okręgu pięć razy. Na rysunku przedstawiono też wykorzystanie tej konstrukcji do wykreślenia narzędzia 10-ostrzowego. Przejście od podziału 5-częściowego do 10-częściowego pole ga, oczywiście, na wykorzystaniu zadania 2.

Zadanie 13 Dany odcinek AB podzielić na dowolną liczbę równych sobie części, na przykład siedem (rys. 5.14). Rozwiązanie tego zadania polega na narysowaniu z punktu A lub 8 dow ol nie położonej prostej p. Na tej prostej odkłada się tyle równych odcinków o dowolnej długości, ile części ma zawierać dzielony odcinek AB (czynności od 1 do 7). Czynność 8 to połączenie ostatniego punktu podziału D z punk tem 8 . Pozostałe proste (9+74) prowadzi się równolegle do prostej 8 (odcinek BD). Proste te dzielą odcinek AB na tyle części, ile zostało odłożonych na pro stej p.

Rys. 5.14. Rysunek do zadania 13

Zadanie 14 W dany okrąg wpisać wielokąt foremny o dowolnej liczbie boków. Rysunek 5.15 przedstawia rozwiązanie tego zadania na przykładzie dziewięciokąta fo remnego. r2 ■ BC; r3- r 4 - r 5-CD Rys. 5.12. Rysunek do zadania 11

Zadanie 12 W dany okrąg wpisać sześciokąt foremny (rys. 5.13a, b).

Rys. 5.13. Rysunek do zadania 12

Rys. 5.15. Rysunek do zadania 14

www.wsip.com.pl

Algorytm rozwiązania: 1. Poziomą oś danego okręgu dzielimy na dziewięć równych sobie odcinków (zawsze na tyle części, na ile ma być podzielony okrąg). 2. Na poziomej i pionowej osi odkładamy odcinek a = C i D.

, otrzymując punkty

3. Punkty C i D łączymy prostą 3 , otrzymując punkt E. 4. Punkt E łączymy z trzecim punktem podziału odcinka AB, otrzymując odcinek a9, który daje się odłożyć dziewięć razy na obwodzie koła. Stałą własnością tej konstrukcji jest to, że punkt E należy zawsze łączyć z trzecim punktem podziału średnicy AB, niezależnie od liczby części, na które dzieli się okrąg. Rys. 5.17. Rysunek do zadania 16

♦ Zadanie 15 a 1 Wykreślić owal o stałym spłaszczeniu — gdzie a i b są osiami owalu: D l ,Oo a — mała oś, b - wielka oś (rys. 5.16). Rozwiązanie tego zadania jest proste. Można z niego jednak korzystać a 1 tylko wówczas, gdy — = . D

i ,oo

Spłaszczenie: jeżeli: AB=a -7 to: FG°b**1,58

Zadanie 17 Wykreślić łuk o założonym promieniu, styczny do danego okręgu i do prostej, która nie przecina tego okręgu (rys. 5.18). Elementy dane to: okrąg o danym promieniu R, prosta a, która nie przecina danego okręgu oraz promień łuku stycznego r2. Rozwiązanie tego zadania sprowadza się do wyznaczenia położenia trzech punktów: dwóch punktów styczności A i B na danym okręgu i na prostej a, oraz punktu C - środka łuku stycznego. Na rysunku 5.18 pokazano też przykładowe zastosowanie tej konstrukcji.

rs- r , - A B r8 = r 9~CE

Rys. 5.16. Rysunek do zadania 15

♦ ♦ Zadanie 16 Wykreślić owal o dowolnym ilorazie małej i wielkiej osi (rys. 5.17). Z tego założe nia wynika, że długości wielkiej AB oraz małej osi CD przyjmujemy zależnie od potrzeb. Rozwiązanie zadania polega na wyznaczeniu punktów O-,, 0 3 oraz 0 2 i 0 4, z których czterema łukami można wykreślić wymagany owal przechodzący przez założone punkty A, B, C i D.

Rys. 5.18. Rysunek do zadania 17

www.wsip.com.pl

♦ Zadanie 18 Wykreślić łuk o danym promieniu, styczny do danego okręgu i prostej a, która przecina ten okrąg (rys. 5.19).

6) proste równoległe w ychodzące z łuku 4 połączyć łukiem stycznym (zada nie 6), 7) dorysować pozostałe elementy rysunku 5.20a.

Zadanie różni się od zadania 17 tylko jednym szczegółem: położeniem pro stej względem okręgu. W związku z tym rozwiązanie zadania jest bardzo podob ne do poprzedniego.

Rys. 5.20. Przedmiot użytkowy wykreślony z zastosowaniem konstrukcji geometrycznych

Literatura przedmiotu zawiera bardzo dużo tego typu zadań oraz ich rozwią zania wykonywane często sposobami różniącymi się od tych, które zostały omówione.

♦ ♦ Aby narysować przedmiot przedstawiony na rys. 5.21 a, należy w kolej ności (rys. 5.21 b): 1) wykreślić osie symetrii - poziomą i ukośną, 2) na osiach owalu wyznaczyć położenie punktów A, S, C i D, 3) wykreślić zarys owalu (zadanie 16), 4) wykreślić łuki 1 i 2 (zadanie 18), 5) połączyć łukiem proste równoległe wewnętrzne (zadanie 6), 6) dorysować pozostałe elementy.

5.3. Zastosow anie konstrukcji geom etrycznych do rysowania płaskich części m aszyn ♦ Jak wykonać rysunek przedmiotu przedstawionego na rys. 5.20a, z zasto sowaniem konstrukcji geometrycznych? W kolejności należy: 1) narysować pionową oś symetrii oraz lokalne poziome osie (rys. 5.20Ó), 2) korzystając z wymiarów (elementy dane), umieszczonych na rys. 5.20a, nanieść na wyznaczonych osiach punkty: 0 1t 0 2, 0 3, 0 4, 0 5 i 0 6, 3) wykreślić łuki: 1 ,2 , 3 ,4 \ 5 promieniami podanymi na rys. 5.20a, 4) łuki 1 i 2 oraz 1 i 3 połączyć prostymi stycznymi (zadanie 7), 5) łuki 2 i 5 oraz 3 i 5 połączyć łukiem stycznym o prom ieniu R20 (zada nie 8),

Rys. 5.21. Przedmiot użytkowy wykreślony z zastosowaniem konstrukcji geometrycznych

www.wsip.com.pl

♦ ♦ Na rysunkach 5.22a, b , c przedstawiono przykłady innych przedmiotów użytkowych narysowanych za pom ocą konstrukcji geometrycznych. Pominięte tutaj wymiary należy, przed przystąpieniem do rysowania, założyć. Objaśnienia ograniczono do wskazania, które konstrukcje-zadania będą przydatne do naryso wania pewnych elementów geometrycznych tych przedmiotów.

r -> Odwzorowywanie obiektów na płaszczyźnie rysunku

6.1. G łów ne problem y, pojęcia i określenia Z geometrycznego punktu widzenia otaczające nas przedmioty (obiekty) są przeważnie trójwymiarowe, tj. mają długość y, wysokość z i szerokość x. Przedmioty trójwymiarowe nazywamy bryłami (rys. 6.1). W trójwymiarowym

Rys. 6.1. Obiekty trójwymiarowe - przestrzenne

obrazie otaczających nas przedmiotów istnieją wyjątki, które z rysunkowego punktu widzenia można opisać następująco: 1. Gdy jeden z trzech głównych wymiarów (x, y, z) jest bardzo mały w stosunku do dwóch pozostałych, to otrzymany przedmiot nazwiemy płaszczyzną lub przedmiotem płaskim. W praktyce przedmioty płaskie to różnego rodzaju płyty, blachy, papier, płaskie uszczelki, podkładki itp. (rys. 6.2).

Pytania, polecenia: 1. Co to jest konstrukcja geometryczna? 2. Na czym polega wykreślanie konstrukcji geometrycznej?

Wiem » ^

Umiem ^

1) jak się rozwiązuje poznane konstrukcje geometryczne, 2) jak zapisać algorytm wykreślania konstrukcji geometrycznej. 1) napisać słownie i graficznie algorytm rozwiązania konstrukcji geometrycznych, 2) narysować przedmiot użytkowy z zastosowaniem konstrukcji geometrycznych.

Rys. 6.2. Obiekty dwuwymiarowe - płaskie

www.wsip.com.pl

2. Jeżeli dwa główne wymiary są bardzo małe w stosunku do trzeciego, to otrzy many przedmiot nazwiemy umownie obiektem liniowym. W praktyce są to przedmioty o postaci pręta, to jest takie, w których dominującym wymiarem jest długość (rys. 6.3). Teoretycznie są to linie proste, odcinki, prostoliniowe krawędzie przedmiotów.

Rzut to graficzne przedstawienie przedmiotu, wykonane według ustalonego sposobu rzutowania (metody), zgodnie z zasadami opisanymi w PN. Rzutowanie to czynności wykonane według określonych zasad (metod), prowadzące do otrzymania dwuwymiarowego obrazu trójwymiarowego przed miotu na płaszczyźnie rzutu (rzutni). Rzut aksonometryczny* to poglądowe przedsta wienie przedmiotu na jednej pła szczyźnie. dające trójwymiarowe wyobrażenie rysowanego obiektu. Warunki i szcze góły tej metody rzutowania precyzują normy PN-EN ISO 5456-1 oraz PN-EN 5456-3.

6.2. Rzuty aksonom etryczne Rys. 6.3. Obiekty liniowe - proste

6.2.1.

3. Gdy wszystkie trzy wymiary (długość, wysokość, szerokość) są równorzędnie małe, to otrzymany przedmiot nazwiemy umownie obiektem punktowym (rys. 6.4).

W rysunku technicznym zaleca się następujące aksonometrie (norma PNEN ISO 5456-3): • aksonometrię izometryczną - rzut w izometrii, • aksonometrię d im e tryczn ą - rzut w dimetrii, • aksonometrię ukośną** - rzut ukośny. Orientację geometryczną w przestrzeni określa się za pom ocą osi współrzęd nych/, Y, Z wraz z jego początkiem 0. OsieX, Yi Z wyznaczają parami trzy płaszczy zny współrzędnych, które na rys. 6.5 odpowiednio zakreskowano. W rzutowaniu aksonometrycznym normalizacja obejmuje: - orientację układu osi współrzędnych, - podziałki liniowe obowiązujące na poszczególnych osiach, - uproszczone sposoby rysowania okręgów na trzech płaszczyznach, - kierunki linii kreskowania przekrojów.

C) X

Rys. 6.4. Punkt - najprostszy element geometryczny

Rodzaje rzutów aksonom etrycznych

Rysowanie punktów oraz obiektów liniowych i płaskich jest względnie łatwe, ponieważ kartka papieru lub tablica szkolna są płaskie (dwuwymiarowe). Trud ności powstają przy rysowaniu brył (obiektów trójwymiarowych) na płaszczyźnie dwuwymiarowej. Narysowanie trzeciego wymiaru - najczęściej szerokości, pro stopadłej do długości i wysokości - nastręczało ludziom trudności przez setki, a nawet tysiące lat. Dopiero wiek XV przyniósł pod tym względem przełom. Od kryto wówczas prawa perspektywy malarskiej, a w latach późniejszych - reguły geometrii wykreślnej. Od tych odległych już czasów znacznie udoskonalono metody rysowania obiektów trójwymiarowych na dwuwymiarowej płaszczyźnie rysunku. Współcześnie w rysunku technicznym, np. maszynowym, stosuje się przede wszystkim dwie metody rysowania przedmiotów trójwymiarowych: a) metodę rzutowania aksonometrycznego, b) metodę rzutowania prostokątnego. Rzut i rzutowanie są podstawowymi terminami używanymi w rysunku tech nicznym. Są one zdefiniowane w normach. Na potrzeby tego opracowania przy taczamy je w uproszczeniu.

* Aksonometria - słowo pochodzenia greckiego; akson - oś + metria. ** W przywołanej normie opisano kilka odmian aksonomertii ukośnej. W podręczniku omówino jedną z nich.

www.wsip.com.pl

wyznaczona przez XOZ

wyznaczona przez XOY

wyznaczona przez YOZ

Rys. 6.5. Osie i płaszczyzny współrzędnych (oznaczenia cyfrowe 1, 2 i 3 są oznaczeniami umownymi)

Rys. 6.6. Układy osi współrzędnych w aksonometriach: a) izometrii. b) dimetrii, c) aksonometrii ukośnej

Położenie osi w spółrzędnych może b yć zgodne z przyjętą umową, lecz jedna z nich (oś Z ) powinna być zawsze pionowa (rys. 6.7). Na rysunky tym określono również położenie osi X oraz Y względem pionu (osi Z).

Rys. 6.7. Położenie osi współrzędnych X i Y opisane względem kierunku pionowego

Rys. 6.8. Figury płaskie w izometrii

6 .2.2. O biekty płaskie i przestrzenne w rzutach aksonom etrycznych Najogólniej rzecz ujmując, reguły rysowania* obiektów w rzutach aksono metrycznych polegają na tym, że główne krawędzie przedmiotu - długość, w y sokość, szerokość - rysuje się równolegle do osi współrzędnych i stosuje o b o wiązujące na nich podziałki liniowe. Skrócenia aksonometryczne są wyrażone ilorazem 1:1 lub 1:2. Iloraz pierw szy oznacza, że krawędzie przedmiotu rysujemy bez zmian w stosunku do d łu gości wynikającej z przyjętej podziałki rysunku. Iloraz drugi (1 : 2) oznacza, że ustaloną długość krawędzi należy skrócić o połowę. Rysując obiekt w rzucie aksonometrycznym należy uwzględnić również podziałkę rysunku. Problem ten wyjaśniają podane przykłady:

* W normach PN-EN oraz PN-EN ISO określenie „reguły/zasady rysowania" jest zastąpio ne przez „reguły/zasady przedstawiania" lub „przedstawienie".

www.wsip.com.pl

a) 100 • (1:2) • (1:2) = 100 • j

^ = 25

b) 100 ■ (1 :1 ) • (1 :2 ) = 1 0 0 -1 - - ^ = 5 0

c) 100 • (2:1) • (1:2) = 100 • 2 • 1 = 100 n i l t | długość krawędzi na rysunku skrócenie aksonometryczne przyjęta podziałka opracowania rysunkowego rzęęzywięta długość krawędzi rysowanego przedmiotu

Według tych reguł na rysunkach 6.8 i 6.9 przedstawiono przykłady figur geo metrycznych płaskich w izometrii (rys. 6.8) i aksonometrii ukośnej (rys. 6.9). Są to figury utworzone z linii łamanych (wyjątek stanowi rys. 6.8, poz. 3).

1) średnica koła d jest równa długości bo ku kwadratu, 2) wpisany okrąg ma cztery punkty stycz ności z kwadratem - A, B, C, D, 3) łuk okręgu przecina połowę przekątnej (OE) kwadratu w przybliżeniu w siód mym punkcie tego odcinka, przy jego podziale na 10 równych części.

R v s . 6.9. Fiaurv

Dłaskie

w a k s o n o m e t r ii u k o ś n e j

♦ Reguły rysowania okręgów w rzutach aksonometrycznych są bardziej zło żone. Dla ich wyjaśnienia przypomnijmy związki geometryczne między kwadra tem a wpisanym w ten kwadrat kołem (rys. 6.10). Te m.in. własności wykorzystuje się podczas rysowania okręgów w rzutach aksonometrycznych.

Rys. 6.10. Relacje geometryczne między kwadratem i kołem

Na podstawie analizy przykładów zawartych na rys. 6.8 i 6.9 możemy stwier dzić, że kwadrat w rzutach aksonometrycznych tylko jeden raz nie zmienia swo jego kształtu, a mianowicie: w rzucie dimetrii ukośnej na płaszczyźnie YOZ. W pozostałych przypadkach przekształca się w równoległobok. Z tego też po wodu okręgi wpisane w te kwadraty w rzutach aksonometrycznych przekształ W W W .W S iD . C O m . D l

cają się w elipsy. Sposoby ich uproszczonego rysowania przedstawiono na rys. 6.11 (dwa uproszczone sposoby dla izometrii) oraz na rys. 6.12 (dla aksonometrii ukośnej). Rysunek 6.13 przedstawia przykłady brył w rzutach aksonometrycznych. Odwzorowywanie obiektów w dimetrii prostokątnej jest bardzo podobne do reguł obowiązujących w aksonometrii ukośnej. Zależności:

AB = d (średnica założonego koła) CD = 0,5d (obowiązuje skrócenie 1:2) EF * 1,06d (wielka oś elipsy) GH « 0,35d (mała oś elipsy)

Z a le żn o ś c i:

AB = CD = d (średnica założonego koła) FG « l,22d (wielka oś elipsy) HK « 0,7d (mała oś elipsy)

K olejne c z y n n o ś c i rysu nko w e:

K o le jn e c zy n n o ś c i rysu nko w e:

1 - rysujemy w izometrii kwadrat o założo nym boku d, 2 - rysujemy osie symetrii i przekątne, 3 - nanosimy punkty A, B, C, D, 4 - obliczamy długość wielkiej osi FG * * 1,22d i wyznaczamy punkty F i G, 5 - obliczamy długość małej osi HK * o, 7d i wyznaczamy punkty H i K, 6 - osiem punktów: A, F, D, K, B i G, C, H łączymy z użyciem krzywika wyzna czając elipsę, która jest kołem w izome trii, położonym w płaszczyźnie XOY.

1, 2, 3, - jak obok, 4 - z punktu O, prowadzimy proste do punktów D i B. wyznaczają one punkty 0 3 i Oą, 5 -zpunktu 0 1t promieniem 0,D, zatacza my łuk od D do B, 6 - czynność 5 powtarzamy z punktu 0 2, zataczając łuk od A do C, 7 -zpunktu 0 3. promieniem 0 3D, zatacza my łuk od D do A, 8 - czynność 7 powtarzamy z punktu 0 4.

Kolejne czynności rysunkowe: 1 - rysujemy w aksonometrii ukośnej kwa drat o założonym boku d, 2 - rysujemy osie symetrii kwadratu, 3 - wyznaczamy punkty A, B, C, D, 4 -rysujemy wielką oś elipsy nachyloną pod kątem 7° do odcinka AB, 5 - rysujemy małą oś elipsy prostopadłą do osi wielkiej, 6 - obliczamy długość wielkiej osi EF i wy znaczamy te punkty, 7 - obliczamy długość m ałej osi GH i na nosimy te punkty, 8 -osiem punktów: A, E, D, H i B, F, C, G łączymy z użyciem krzywika

K o le jn e c zy n n o ś c i rysu nko w e:

1 ,2 ,3 - jak obok, 4 - rysujemy przekątne kwadratu, 5 - połowę przekątnej dużej i połowę małej dzielimy na 10 równych części, 6 - wyznaczamy punkt siódmy, 7 - punkty A, 7, D, 7 oraz B, 7, C, 7 łączymy z użyciem krzywika.

Rys. 6.12. Dwa uproszczone sposoby rysowania koła (elipsy) w aksonometrii ukośnej: a) me todą zalecaną przez PN, b) metodą uproszczoną - wykreślną

Rys. 6.11. Dwa uproszczone sposoby rysowania koła (elipsy) w izometrii: a) metodą zalecaną przez PN, b) metodą uproszczoną - wykreślną

Rys. 6.13. Bryły w rzutach aksonometrycznych: a, b) w aksonometrii ukośnej

www.wsip.com.pl

ku przedmiotu o złożonych kształtach (rys. 6.14), jest jednak bardzo praco chłonne, wymaga czasu i sporych umiejętności. Z tych m.in. powodów w techni ce mają zastosowanie rysunki wykonane według innych reguł.

6.3.1. Istota rzutowania prostokątnego

Rys. 6.13. cd. Bryły w rzutach aksonometrycznych: c. cOw izometrii

Metodą rzutowania najczęściej stosowaną w rysunku technicznym jest rzu towanie prostokątne*. Podstawowe reguły tej metody przedstawiono na rys. 6.15 i 6.16. Warunkiem tej metody rzutowania jest zachowanie kątów pro stych między prostą rzutującą, płaszczyzną rzutu (rzutnią) oraz między do datkowymi płaszczyznami rzutu (rys. 6.16).

6.3. Rzuty prostokątne Rzuty aksonometryczne odzwierciedlają przedmiot w sposób poglądowy, wyraźny i czytelny, również dla człowieka nie znającego zasad rysunku technicz nego. Sporządzenie rysunku w rzutach aksonometrycznych, szczególnie rysun-

A - obiekt rzutowany (punkt), A'-rzut (obraz) rzutowanego obiektu, n - płaszczyzna rzutu - płaszczyzna, na którą rzutujemy, AA' - prosta rzutująca; jeżeli; AA' L I I to; A’ iest rzutem pro stokątnym pynktu A,

/77 - płaszczyzna rzutu pionowa, n 2 - płaszczyzna rzutu pozioma, n 3 - płaszczyzna rzutu boczna prawa, x,y ,z - krawędzie przecięcia się rzutni, A - obiekt rzutowany (punkt), Ai, A2, A3 - rzuty punktu A; A-, - rzut pionowy, A2 - rzut poziomy, A3 - rzut boczny; jeżeli.' AA f J_ ilp AA2 j_ n2; AA3 _L n 3 oraz: /7# 1 i l 2 1 i l 3, to:A 1r A2, A3 są rzutami prostokątnymi punktu A.

Rys. 6.15. Zasady rzutowania prostokątnego

Rys. 6.16. Warunki otrzymywania rzutów prostokątnych

Rys. 6.14. Obiekt o złożonych kształtach w rzucie aksonometrycznym

* Reguły rzutowania prostokątnego reguluje norma PN-EN ISO 5456-2

www.wsip.com.pl

6.3.2. Punkt w rzutach prostokątnych Przejście od rysunku aksonometrycznego do prostokątnego, odzwierciedlają cego punkt w rzutach prostokątnych, przedstawiono na rys. 6.17. Przekształcenia rysunku 6 17a, będącego rysunkiem poglądowym, w celu otrzymania rysunku

Z rysunku można odczytać, że: 1) obiektem rzutowania jest punkt A. 2) A) i A2 są rzutami punktu A; A1 - pionowy, A2 - poziomy, 3) wysokość punktu h = AA2 = AjAx \ bo AA^A^2 4) głębokość punktu g =AA1t = A ^ x J jest prostokątem lub kwadratem

Zmiany i transformacje: „znika" punkt A oraz odcinek g=AA, i odcinek h = AA2

Można odczytać: 1) rzutowanym obiektem jest punkt A, bo pozostały jego rzuty (obrazy), 2) wysokość h = A A , \ 3) głębokość g = A ^ x j to samo, co na rys. a.

prostokątnego (6.17of) są wyjątkowo ważne. Stanowią one klucz co zrozumienia zasad rysowania obiektów przestrzennych (trójwymiarowych) na dwuwymiarowej płaszczyźnie rysunku, metodą rzutów prostokątnych. Analiza rys. 6.17 wykazuje jednoznacznie, że z rysunkowego punktu widze nia, pomiędzy przedstawieniami z rys. 6.17a, b, c i d można postawić znaki rów ności, ponieważ informacje, które możemy odczytać na tych kolejnych rysun kach, są stale te same. Na podkreślenie zasługuje przekształcenie od rys. 6.176 do 6.17c, polegające na obróceniu poziomej płaszczyzny rzutu o kąt rów ny 90° w dół, aż do zrównania z pionową płaszczyzną rzutu. Ten zabieg rysunko wy powoduje, że otrzymujemy obraz płaski, zachowujący wszystkie informacje z rys. 6.1 la . Należy jednak zauważyć, że rys. 6.17a jest łatwy w czytaniu, a trudny w opracowaniu, natomiast rys. 6.1 I d - odwrotnie: trudniejszy w czytaniu, a ła twiejszy w opracowaniu (rysowaniu). W praktyce stosuje się powszechnie takie odwzorowanie, jak na rys. 6.17d. Złożone kształty wielu przedmiotów wymagają ich odwzorowania na trzech lub jeszcze większej liczbie płaszczyzn rzutu. Reguły rzutowania punktu na trzy różne płaszczyzny rzutu wyjaśnia rys. 6.18. Przejście od rysunku poglądowego (rys. 6.18a) do prostokątnego (rys. 6.18c) następuje podobnie jak opisano wyżej. Aby otrzymać obraz płaski, nale ży obrócić o kąt równy 90° nie tylko poziomą płaszczyznę rzutu n2, ale również boczną n 3 (rys. 6.186). Problemem rysunkowym jest tu poprawne wyznaczenie położenia rzutu bocznego A3. Kolejne czynności rysunkowe z tym związane oznaczono na y s . 6.18a i 6.18c cyframi od 1 do 5. o)

Płaszczyzna rzutu pozioma n 2 zostaje obrócona o kąt równy 90° wokół osi x do po łożenia pionowego; w ten spo sób zostaje zrównana z pła szczyzną rzutu pionową I 71

to samo co na rysunku a i b,

/ *2

Rysunek poglądow y

h - wysokość punktu A, g - głębOKOŚć punktu A, s - szerokość punktu A,

Axi\

zostają pominięte linie ogra niczające wielkości płaszczy zny rzutu

Rys. 6.17. Transformacja rysunku poglądowego (a) do rysunku prostokątnego (d) na przykła dzie rzutu punktu na dwie płaszczyzny rzutu

Ą,

to samo co na rysunkach a, b \c

Rys. 6.18. Rzut punktu na trzy płaszczyzny rzutowania: a) rysunek poglądowy, b) obracanie płaszczyzn rzutowania pozio mej i bocznej, c) r/sunek rzutowy www.wsip.com.pl

‘

2 A

Rysunek prostokątny

6.3.3. Obiekty liniowe i płaskie w rzutach prostokątnych Poznane wyżej reguły rzutowania prostokątnego pojedynczego punktu ma ją charakter uniwersalny. Chcąc rzutować linie proste (albo ich odcinki) lub pła szczyzny. należy wyodrębnić na nich dwa, trzy lub więcej punktów i postąpić podobnie jak to zobrazowano na rys. 6.18a i 6.18c. Przykładem rzutowania na trzy rzutnie dwóch punktów A i 6 , a po ich połą czeniu odcinka AB, jest rys. 6.19a w ujęciu poglądowym oraz rys. 6.19b - w uję ciu prostokątnym. Inne przykłady rzutowania odcinka AB przyjmującego charak terystyczne położenia względem płaszczyzny rzutu przedstawia rys. 6.20. Na rysunku tym pominięto część oznaczeń zakładając, że uczący się uzupełni je w czasie ćwiczeń rysunkowych. Podobna sytuacja jest na rys. 6.21, który obra zuje rzuty prostych płaskich figur geometrycznych.

Rys. 6.19. Rzut prostej (dwóch punk tów) na trzy rzutnie: a) rysunek poglądo wy. b) rysunek prostokątny

www.wsip.com.pl

6.3.4- Prostokątne rzuty obiektów przestrzennych Rysunek prostokątny

Rysunek poglądowy

Stosunkowo prostym obiektem (przedmiotem) przestrzennym jest prostopa dłościan. Traktując jego wierzchołki jako punkty, można je odwzorować na płaszczyznach rzutu. Rzuty tych punktów odpowiednio połączone będą stano wić rzut pionowy, poziomy i boczny rozważanego prostopadłościanu. Zilustro wano to na rys. 6.22a w ujęciu poglądowym oraz na rys. 6.22b w rzutach prosto kątnych. Na tych samych zasadach rysuje się bryły o bardziej złożonych kształtach (rys. 6.23 i 6.24).

/ \ V ) 6 /

% <

E i•

O '

Rys. 6.22. Rzuty bryły (prostopadłościanu) na trzy płaszczyzny rzutu Rys. 6.21. Rzuty figur płaskich na trzy płaszczyzny rzutu

www.wsip.com.pl

6.4. Rzutowanie obiektów w edług m etody pierwszego kąta Obecnie powszechnie stosowanym sposobem odwzorowywania przedmio tów w rysunku technicznym jest rzutowanie prostokątne według metody pier wszego kąta, której reguły rzutowania podano w PN-EN ISO 5456-2. M etoda ta zakład a, ż e obiekt rzutow any zn ajd uje się m ięd zy obserw atorem

Rys. 6.23. Rzuty obiektu przestrzennego na trzy płaszczyzny rzutu: a) rysunek poglądowy,

b) rysunek prostokątny

r \ \

\\\

a płaszczyzną rzutu. Ponadto określono: - sposób odwzorowywania obiektów na sześciu płaszczyznach rzutu, - nazwy i oznaczenia literowe poszczególnych rzutów, - wzajemne położenie rzutów w zględem siebie oraz na płaszczyźnie ry sunku. Przyjęcie m ożliw ości przestawiania przedm iotów w sześciu rzutach wy nika stąd, że są trzy charakterystyczne kierunki patrzenia na obiekt. Są to kierunki: przód-tył, góra-dół (spód) oraz lewa-prawa strona. Razem stanowi to sześć możliwości rzutowania. Przedstaw iono je na rys. 6.25 w ujęciu poglądowym. Rysunek ten należy czytać jako w yobrażalny, przezroczysty, sześcian rzutów, wewnątrz którego um ieszczono przedm iot i odw zorowano go na wszystkich ścianach sześcianu. Dla ułatw ienia prześledzenia reguł rzutowania tego obiektu w yodrębniono na nim jeden w ierzchołek oznaczo ny literą L, a proste rzutujące skierow ane w stronę poszczególnych pła szczyzn rzutu oznaczono grotam i i doprow adzono do rzutów punktu L na odpowiednich płaszczyznach rzutu.

/ —

/ Rys. 6.24. Rzuty bryły na trzy pła szczyzny rzutu: a) rysunek poglądo wy, b) rysunek prostokątny

www.wsip.com.pl

Rysunek 6.25 jest rysunkiem aksonometrycznym - poglądowym. Reguły rzutowania prostokątnego wymagają sprowadzenia tego rysunku do układu pła skiego. W tym celu umowny sześcian rzutów należy przeciąć wzdłuż siedmiu krawędzi i rozwinąć (wyprostować) do jednej płaszczyzny. Ta czynność rysunko wa jest objęta normalizacją. Ilustruje ją rys. 6.26. Na rysunku tym grubą linią na rysowano krawędzie, które zostały przecięte, oraz zaznaczono grotami kierunki obracania poszczególnych płaszczyzn sześcianu. Pełne rozwinięcie tego sze ścianu z rzutami obiektu z rys. 6.25 przedstawiono na rys. 6.27. Tam też podano znormalizowane nazwy i oznaczenia literowe poszczególnych rzutów. Ponadto PN-EN ISO 5456-2 stanowi, że gdy korzystniej jest inaczej rozmieścić rzuty moż na zastosować metodę rzutowania identyfikowanego strzałkami (rzuty mogą być w dowolnych miejscach arkusza).

N azw y rzu tó w w z a le ż n o ś c i o d kieru nku rzu to w an ia:

Wkierunku a - rzut z przodu (rzut główny) W kierunku b - rzut z góry W kierunku c - rzut od lewej strony W kierunku d - rzut od prawej strony Wkierunku e -rz u t z dołu W kierunku 1 - rzut z tyłu

A B

C D

E F

Dopuszcza się rzut z tyłu (f) umie szczać na lewo od rzutu z prawej strony (d)

Rys. 6.27. Normalny układ rzutów obiek tu przestrzennego według metody pierw szego kąta Rys. 6.26. Sposób rozwijania wyobrażalnego sześcianu rzutów wg PN

Takie rozmieszczenie rzutów na płaszczyźnie rysunku, jakie przedstawiono na rys. 6.22b, 6.23b i 6.24Ó oraz 6.27, można otrzymać rozumując i postępując inaczej. Istotą tego odm iennego podejścia jest względność ruchu. Przypomnij my, że przekształcenie rysunku poglądowego (trójwymiarowego) na obraz pła ski na rys. od 6.17Ó do 6.17c lub od 6.18a do 6.18c polegało na obróceniu płaszczyzny rzutu o kąt 90°. Aby uzyskać ten sam skutek, można założyć, że wszystkie płaszczyzny rzutu tworzą jedną płaszczyznę, a ruch obrotowy o kąt 90° wykonuje odwzorowywany przedmiot. Taki sposób otrzymywania rzutów prostokątnych przedstawiono na rysunku 6.28. Obiekt rzutowany zajmuje tu położenie początkowe oznaczone symbolem pp. Następnie jest obracany (przetaczany) kolejno o kąt 90° w celu jego odzwierciedlenia z pozostałych pięciu kierunków. Kolejność przetaczania oznaczono cyfrowo przy poszcze gólnych łukach. Oznacza to, że mając odwzorowany rzut A (główny), wykonu jemy przedmiotem obrót o kąt 90° w dół, aby otrzymać rzut B (widok z góry). Rzut C (widok z lewej strony) otrzymujemy wracając z przedmiotem do położe nia początkowego (pp), a następnie obracając go w prawo (łuk 2) o kąt 90°. Dalsze rzuty (D, E, F) otrzymuje się analogicznie. Szczególnie ważne w meto72

Rys. 6.28. Otrzymywanie rzutów prosto kątnych metodą przetaczania uiufui u ic in m m n l

dzie przetaczania przedmiotu jest, aby ruch obrotowy o kąt równy 90°, dla otrzymania odpowiedniego rzutu, zawsze zaczynać od położenia początkowe go (pp). Układ samych rzutów, p o „odrzuceniu” odwzorowywanego obiektu, przedstawiono na rys. 6.29. Poza rzutowaniem według metody pierwszego kąta, możliwe jest również, rzutowanie według metody trzeciego kąta. Metoda ta polega na umieszczeniu płaszczyzny rzutów między obserwatorem a przedmiotem rzutowanym. Konse kwencją tego założenia jest inne położenie rzutów B, C, D i E w stosunku do rzu tu głównego - rys. 6.29Ó. Rysunek ten przedstawia obiekt z rys. 6.29a, lecz z rozmieszczeniem rzutów według metody trzeciego kąta. Ze względu na mię dzynarodową współpracę, również w zakresie wymiany dokumentacji rysunko wej, metoda rzutowania zastosowana w opracowaniu rysunkowym powinna być zapisana umownym oznaczeniem graficznym przedstawionym na rys. 6.29c. Nabycie um iejętności odw zorow yw ania przedm iotu w rzutach prosto kątnych jest podstaw ow ym problem em w nauce rysunku technicznego. Z tej przyczyny radzim y skorzystać z następujących wskazówek praktycz nych: 1. Przed przystąpieniem do rzutow ania przedm iotu należy go dokładnie obejrzeć ze w szystkich stron oraz ustalić, która z nich jest geom etrycznie najbardziej urozm aicona. Ta właśnie strona pow inna być uznana jako przednia, czyli przeznaczona do odw zorow ania w rzucie głów nym (widok z przodu). D odatkowym w ym aganiem jest takie ułożenie przedm iotu, aby przednia pow ierzchnia była rów noległa do pionow ej płaszczyzny rzutu.

2. Po ustaleniu „przodu" należy rozstrzygnąć, która strona będzie „górą” , a która „dołem". Należy tu kierować się zasadą, że górą powinna być ta strona, która jest geometrycznie bardziej urozmaicona niż strona dolna, podobnie stroną lewą powinna być ta, która jest bardziej urozmaicona od prawej. 3. Rzuty od A do F muszą zajmować położenie wyłącznie takie, jak na rysunkach 6.22, 6.27 lub 6.29. Wolno je jedynie odsuwać lub zbliżać względem siebie, ale nie wolno ich przemieszczać ukośnie. 4. Po opanowaniu reguł rzutowania nie należy rzutów oznaczać ani rysować między nimi linii pomocniczych. (C,)

5. Nigdy nie należy dążyć do zwiększenia liczby rzutów poza niezbędne mini mum, konieczne do jednoznacznego odwzorowania przedmiotu.

Rys. 6.29. Obiekt w rzutach prostokątnych: a) układ rzutów wg metody pierwszego kąta, b) układ rzutów według metody trzeciego kąta. c) oznaczenie graficzne metody rzutowania (c,) i (c2)

www.wsip.com.pl

W praktyce rysunkowej nieczęsto zdarza się konieczność odwzorowywania przedmiotu aż w sześciu, czy nawet pięciu rzutach. Autor opracowania rysunko wego musi wówczas zdecydować, które rzuty pominąć. Norma tego problemu nie rozstrzyga. W praktyce przyjął się zwyczaj, że rzut główny (A) rysujemy zawsze, a w dalszej kolejności B lub C - kiedy stosujemy dwa rzuty, oraz B i C kiedy rysujemy obiekt w trzech rzutach. Natomiast rzuty D, E, F stosuje się do piero wówczas, kiedy zachodzi potrzeba ich wykorzystania do odzwierciedlenia tych szczegółów geometrycznych, których nie udało się zobrazować w rzutach A. B i C (patrz też rozdz. 7.6). Rys. 6.31. Powierzchnie rozwinięcia: a) prostopadłościanu, b) walca

6.5. Bryły ścięte i przenikające się 6.5.1. Bryły ścięte ukośnie i ich rozwinięcia W konstrukcjach mechanicznych występują i mają m.in. zastosowanie różne go rodzaju naczynia, zbiorniki, osłony oraz przewody - przeznaczone do groma dzenia lub transportowania cieczy i gazów. Przedmioty te wykonuje się przeważ nie z płaskich arkuszy blachy, na której wyznacza się właściwe kształty w tzw. rozwinięciu. Narysowane rozwinięcie wycięte, a następnie wygięte lub zwinięte, po odpowiednim połączeniu, utworzy projektowany zbiornik, przewód, osłonę lub naczynie. Wiadomo, że z sześciu takich samych płaskich powierzchni kwadratowych można wykonać bryłę zwaną sześcianem (rys. 6.30). Powierzchnie rozwinięcia innych prostych brył, np. prostopadłościanu lub walca, są również bardzo pro ste do narysowania (rys. 6.31). W praktyce bywa jednak, że bryły występują jako ukośnie ścięte (rys. 6.32). Powierzchnie rozwinięcia takich brył należy rysować według innych zasad.

Rys. 6.32. Przedmiot złożony z trzech powierzchni walcowych ściętych ukośnie

Na rysunku 6.33 przedstawiono w sposób poglądow y ukośnie ścięty graniostosłup ustaw iony m iędzy trzem a płaszczyznam i rzutu f l v Fl2 i /73,

Rys. 6.30. Sześcian: a) jako bryła, b) rozwinięcie powierzchni

które m uszą być wzajem nie prostopadłe. Dla uproszczenia rysunku ustaw ie nie graniastosłupa jest charakterystyczne: podstaw ą dotyka on poziom ej płaszczyzny rzutu, a ściany boczne są rów noległe do płaszczyzn rzutu pio nowej i bocznej. Płaszczyzna a, ukośnie przecinająca bryłę, przecina się również z pionow ą płaszczyzną rzutu, tw orząc z nią krawędź przecięcia va, i z poziom ą - tw orząc krawędź h a. W yodrębniony jeden punkt A, leżący na płaszczyźnie a i należący d o uko śnej (górnej) podstawy graniastosłupa, występuje również na rzutach tego gra niastosłupa: A) - na rzucie pionowym, A 2 - na rzucie poziomym oraz A3 - na rzu cie bocznym. W ymiary rzeczywiste graniastosłupa, które zamierzamy ustalić, muszą być określone na rysunku prostokątnym (rys. 6.34). Na tym rysunku w ysoko ści hy i h2, głębokość g oraz szerokość s w ystępują jako w ielkości rzeczywi ste. Podobnie podstawa dolna tej bryły jest odw zorowana w w ym iarach rze czywistych na poziom ej płaszczyźnie rzutu /72. Jedynie podstawa górna odwzorowuje się jako zmniejszona na rzucie poziom ym i rzucie bocznym. Jej rzeczywiste wym iary odw zorowują się na płaszczyźnie a (patrz rys. 6.33).

www.wsip.com.pt

Na rysunku prostokątnym (6.34) kształt i wymiary rzeczywiste podstawy gór nej otrzymujemy wykonując obrót płaszczyzny a wokół krawędzi vu, aż do poło żenia jej na płaszczyźnie rzutu F1V Rysunek 6.35 przedstawia w sposób poglądow y czynność obrócenia pła szczyzny a w okół krawędzi vn. Rysunkową konsekw encją tej czynności jest na rysowanie na rys. 6.34a krawędzi h (tQprostopadle do va. W ten sposób htl0 oraz va wyznaczają płaszczyznę a0 obróconą i leżącą na płaszczyźnie rzutu //,. Na leży zauważyć, że wraz z płaszczyzną zm ieniły również swoje położenie cztery wierzchołki górnej (ukośnej) podstawy graniastosłupa. Również w yodrębnio ny wierzchołek A znajduje się teraz na obróconej płaszczyźnie - a0.

Rys. 6.35. Obrót płaszczyzny a wokół krawędzi vu, do położenia jej na pionowej płaszczyźnie rzutu

Kolejne czynności związane z wyznaczeniem wierzchołka A0 oznaczono na rys. 6.34a cyfrowo. Punkt A0 leży na przecięciu prostych 3 i 4. Pozostałe trzy punkty otrzymuje się analogicznie jak A0. Prostokąt z wierzchołkiem A0 wyznacza g ó rn ą podstawę graniastosłupa o wymiarach rzeczywistych. Mając ustalone w szystkie rzeczywiste wymiary analizowanego graniastosłupa, sto sunkowo prosto można narysować powierzchnię rozwinięcia tej bryły (rys. 6.34Ó). Rysunek 6.36 przedstawia graniastosłup o podstawie sześciokąta, a rys. 6.37 - walec. Bryły te przecina również ukośnie położona płaszczy zna a. Rysunki 6.36 oraz 6.37 opracow uje się podobnie jak om ów iony wyżej rys. 6.34. Ponieważ pow ierzchnia boczna walca nie ma naturalnych krawę dzi, rysuje się tworzące walca w rozm ieszczeniu um ow nym , wynikającym z podziału obw odu podstawy, np. na osiem równych części. Odcinki h v h2 i h5 są um ow nym i w ysokościam i położonym i na pow ierzchni bocznej walca. Zostały one w ykorzystane do narysowania rozwinięcia pow ierzchni (rys. 6.3 7b).

www.wsip.com.pl

♦ ♦ 6.5.2. Bryły przenikające się Bryły - w praktyce przedmioty użytkowe - mają często budowę złożoną. Ana liza ich kształtów prowadzi do wniosku, że są one złożone z brył prostych: prosto padłościanów, graniastosłupów, walców, stożków, kul itp. (rys. 6.38). Na granicy styku, a raczej przecinania się poszczególnych brył, powstają krawędzie zwane liGraniastosłup

Prostopadłoscian

Rys. 6.38. Przedmioty złożone z brył prostych przenikających się Rys. 6.36. Graniastosłup o podstawie sześciokąta foremnego ścięty ukośnie: a) rysunek pros tokątny. b) rozwinięcie powierzchni

niami przenikania. Na rysunku 6.38 po stronie widocznej, zaznaczono je linią bar dzo grubą. Kiedy istnieje potrzeba wykonania szczegółowego i dokładnego rysun ku, linie przenikania muszą być również narysowane zgodnie z zasadami rzutowa nia. W zależności od rodzaju brył przenikających się linie przenikania tworzą łamaną linię przestrzenną (rys. 6.39a) lub przestrzenną linię krzywą (rys. 6.39b).

Rys. 6.39. Linie przenikania: a) przestrzenna linia łamana, b) przestrzenna linia krzywa

Poprawne wykreślenie linii przenikania w rzutach prostokątnych wymaga znajomości szeregu dodatkowych zasad, uzupełniających poznane już wcze śniej reguły rzutowania prostokątnego. Wyjaśnimy je najpierw na przykładzie przenikających się brył płaskościennych. Rysunek 6.40 przedstawia w rzucie aksonometrycznym przenikające się dwa graniastosłupy: pierwszy (/) o podstawie trójkąta, drugi (II) o podstawie prostokąta. Ich linia przenikania, przedstawiona w sposób poglądowy, jest przestrzenną łinią łamaną. 80

www.wsip.com.pi

W ykreślanie linii przenikania tych brył w rzucie prostokątnym - dla lepszej przejrzystości i czytelności - po-dzielono na sześć etapów oraz zilustrowano na rys. 6.42. W każdym etapie określono podstawowe zadanie oraz czynności ry sunkowe prowadzące do jego rozwiąza nia. Rysunek 6.42 - etap 6 przedstawia ostateczny kształt linii przenikania dla tych brył w rzucie prostokątnym. Na rysunku 6.41 przedstawiono również dwie przenikające się bryły płaskościenne. Ich linię przenikania wykreśl° " ° w PodobnV sPosób ¡ak dla brV' Z rys. 6.41.

Rys. 6.42. Etapy wyznaczania linii przenikania dwóch brył płaskościennych

Rys. 6.40. Dwie bryty płaskościenne tworzące przestrzenną łamaną linię przenikania

Uwagi: 1. Pewne odcinki linii przenikania nakładają się (H-B-D i D f B - f i ) , co utmdnia czytanie kształtu tej linii w rzuzie pionowym. Z tego powodu wyraźniejszy obraz lin ii przenikania widzimy na umownym rozwinięciu powierzchni bocznych. 2. Umowne rozwinięcie powierzchni bocznych dobrze jest wykonać rozpoczynając od krawędzi, które nie uczestniczą w przenikaniu. 3. W przypadku brył wielościennych m nogość oznaczeń krawędzi i punktów zaciemnia ry sunek. W takich sytuacjach część oznaczeń można pominąć. Rys. 6.41. Przenikanie się brył wielościennych

www.wsip.com.pl

Przenikające się bryły obrotowe, np. dwa walce, tworzą linię przenikania w postaci przestrzennej linii krzywej (patrz rys. 6.396). Jej wykreślenie w rzutach prostokątnych - jeżeli pominąć teoretyczne uzasadnienie przytoczonego postę powania - jest względnie proste. Na rysunku 6.43 przedstawiono dwa walce o różnych średnicach, położone względem siebie pod kątem prostym i o osiach wzajemnie przecinających się. Linię przenikania tych w alców można w ykreślić krzywikiem przez połą czenie kilku (im więcej, tym dokładniejsza linia przenikania) punktów należą cych do tej linii. Na rysunku 6.43, w rzucie głównym , są to punkty: L lt N y , Klf 0 „ i My.

i? ó i

(0.®?

crT -= =3- N

| ł « | | 5 a a. 5 w c o ^ E ac 5 ‘5* 9 33 w« o. ro ^ c i 5

O c g

Ó -—

ffl nr 3 :r

co ©■

«cw

i? © 33 o ©

* * 13I

Rys. 6.42 cd. Etapy wyznaczania linii przenikania dwóch brył płaskościennych

Punkty skrajne tej linii (L1t K y , M y ) w ynikają z wzajem nego przebicia się tworzącej e, walca pierwszego z drugim , i tw orzących walca drugiego a , i by z pierwszym. D odatkowe punkty Ny i 0 , otrzym uje się m etodą płaszczyzn pom ocniczych. Płaszczyznę pom ocniczą prowadzi się rów nolegle do pio n o wej płaszczyzny rzutowania, ale tak położoną, że będzie ona przecinać wa lec pierwszy i drugi ( / i //). Ślad tej płaszczyzny f2 w rzucie poziomym przeci na w alec drugi w punktach N 2 i 0 2 , w rzucie bocznym - N 3 i 0 3. Mając punkty N i O w rzutach poziom ym i bocznym , w zględnie prosto w yznaczam y ich od powiedniki w rzucie pionowym - N y i O,. Łącząc krzywikiem punkty /.,, N y , K y , O y oraz M y otrzym ujem y linię przenikania dla założonych brył. N iew idocz na część tej linii pokryw a się idealnie z częścią widoczną.

Rys. 6.43. Przenikanie się dwóch walców o osiach wzajemnie prostopadłych i przecinają cych się

www.wsip.com.pl

Krzywą przenikania dwóch walców można wykreślić również w inny sposób, z zastosowaniem tylko jednego rzutu. Metoda ta, nazywana metodą kół współśrodkowych, polega na wykreśleniu, ze wspólnego środka S, przecięcia się osi walców, szeregu kół współśrodkowych (im więcej kół, tym dokładniejsza linia przenikania). Pomijając uzasadnienie tej konstrukcji, wyjaśniamy jej przebieg w postaci kolejnych czynności rysunkowych do rys. 6.44.

Opisany wyżej sposób może być również wykorzystany do wykreślania linii przenikania innych brył obrotowych (rys. 6.45), pod warunkiem, że osie przeni kających się brył przecinają się (leżą w jednej płaszczyźnie).

1. W rzucie pionowym rysujemy zarysy założonych i przenikających się walców, oznaczając ich skrajne tworzące a i b oraz c i d. 2. Ze środka S, rysujemy okrąg największy o promieniu R ^ = S,/.. 3. Ze środka S1 rysujemy okrąg najmniejszy o promieniu Rmin =S,A. 4. Ze środka S1t wykreślamy kilka okręgów (na rys. 6.44 wykreślono dwa) o pro mieniu rn (gdzie Rmin < r n < Rmax).

5. Rysujemy prostą BF, która wyznacza punkt K. 6. Z punktów przecięcia się okręgów o promieniu rn ze skrajnymi tworzącymi walców (są to punkty: E i G oraz D i C) wykreślamy proste prostopadłe, aż do ich wzajemnego przecięcia się. Punkty przecięcia tych prostych (N oraz O) należą do wykreślanej linii przenikania. 7. Otrzymane kolejne punkty należące do linii przenikania łączymy krzywi kiem.

Rys. 6.45. Linie przenikania brył obrotowych: a) dwóch walców o osiach przecinających się

pod kątem ostrym, b) walca i stożka o osiach przecinających się pod kątem ostrym, c) dwóch walców o jednakowych średnicach i osiach przecinających się pod kątem prostym

Pytania, polecenia: 1. Jakimi metodami odwzorowuje się przedmioty w rysunku tech nicznym? 2. Co to jest rzut? 3. Co to znaczy rzutować? 4. Czym w praktyce jest płaszczyzna rzutowania? 5. Jakimi cechami odznacza/ą się rzuty aksonometryczne? 6. Jakich reguł należy przestrzegać przy rzutowaniu aksonometrycznym? 7. Jaki rzut nazywamy prostokątnym? 8. Jakie warunki muszą być spełnione przy rzutowaniu prostokąt nym na większą Irczbę płaszczyzn rzutu? 9. Co to znaczy: odwzorować przedmiot według metody pierwsze go kąta? 10. Jakie miejsce na płaszczyźnie rysunku zajmują rzuty w układzie normalnym?

Wiem Rys. 6.44. Linia przenikania dwóch walców

1) z czego wynikają trudności przy rysowaniu obiektów przestrzennych na płaszczyźnie rysunku,

www.wsip.com.pl

2) ja kie p ro b le m y rzutowania aksonom etrycznego są o b ję te no rm a lizacją, 3) czym różnią się reg u ły rysow ania o b ie któ w w różnych rzutach aksonom etrycznych, 4) na czym po le g a istota rzutowania prostokątnego, 5) ja k przekształca się rysunek p o g lą d o w y w prostokątny, 6) c o to znaczy rzutow ać w g m eto d y p ie rw szeg o kąta, 7) ja k ustaw iać rysow any o b ie kt m iędzy płaszczyznam i rzutu, 8) c o je s t dopuszczalne, a c o zakazane w zakresie zm iany p o ło że nia rzutów na płaszczyźnie rysunku, 9) ja kie nazw y m ają rzuty rozm ieszczone na płaszczyźnie rysunku w e d łu g m eto d y p ie rw szeg o kąta.

Umiem fe ^

1) o p isa ć kształt prze d m io tu narysow anego w rzutach aksonom etrycznych, 2) narysow ać (naszkicow ać) w rzutach aksonom etrycznych o b ie kt wskazany przez nauczyciela, 3) o dczytać rysunek o biektu przedstaw iony w p o s ta c i rysunku p ro stokątnego, 4) narysow ać (naszkicow ać) w rzutach p ro sto ką tn ych o b ie kt w ska zany przez nauczyciela, 5) wyjaśnić, na przykładzie prze d m io tu w skazanego przez nauczy ciela, sp o só b otrzym ywania rzutów m etodą przetaczania, 6) ustalić konieczną liczb ę rzutów, w ystarczającą d o je d n o zna czn e g o odw zorow ania d a n eg o przedm iotu, 7) narysow ać p o w ie rzch n ię rozw inięcia bryły ścię te j ukośnie, 8) narysow ać lin ię przenikania d w ó c h walców.

—7 Odwzorowywanie zewnętrznego J j i wewnętrznego zarysu przedmiotu

7.1. Klasyfikacja rzutów prostokątnych Duże zróżnicowanie kształtów projektowanych i odwzorowywanych przedmiotów spowodowało, że w praktyce rysunkowej stosuje się wiele rodza jów rzutów prostokątnych, za pomocą których można te przedmioty odzwiercie dlać. Podział rzutów prostokątnych przedstawiony na rys. 7.1 został opracowa ny głównie na podstawie PN-89/N-01605 oraz PN-91/N-01604. Rzuty odwzorowujące przedmiot widziany z zewnątrz nazywa się widokami. Przekroje, mówiąc w dużym uproszczeniu, są to rzuty odzwierciedlające we wnętrzną budowę przedmiotu, natomiast kłady to według PN zarysy figury po wstałej w wyniku przecięcia przedmiotu tylko jedną płaszczyzną przekroju. Jak wynika z rys. 7.1 oraz PN-91/N-01604, widoki, przekroje i kłady to trzy główne graficzne możliwości przedstawiania przedmiotów w rzutach prostokątnych.

7.2. W idoki - rzuty odzwierciedlające zewnętrzny zarys przedmiotu Widoki są to rzuty odwzorowujące przedmioty widziane z zewnątrz. W zależ ności od potrzeb i kształtów rysowanych przedmiotów w praktyce rysunkowej mają zastosowanie różne rodzaje widoków. 1. Widok podstawowy odzwierciedla najwięcej szczegółów budowy rysowane go przedmiotu (rys. 7.2a). W praktyce widok ten pełni funkcję rzutu głównego. 2. Widok kompletny odzwierciedla całą powierzchnię przedmiotu (rys. 7.2b). 3. Widok częściowy odzwierciedla tylko fragment przedmiotu. Po stronie urwa nia widok częściowy należy ograniczyć linią falistą (rys. 7.2c) lub linią zygza kową cienką. 4. Widok pomocniczy służy do odzwierciedlania tych płaszczyzn przedmiotów, które są położone nierównolegle do rzutni (rys. 7.3a, b). Widok ten należy rzu tować zgodnie z oznaczonym strzałką kierunkiem rzutowania, który musi być prostopadły do ukośnej płaszczyzny przedmiotu. Widok pomocniczy można www.wsip.com.pl

C) r

| RZUTY PROSTOKĄTNE

I 1 |

Widoki

1.1 |

Podstawowy

1.2 |

Kłady1)

3.1 | Miejscowy

Kompletny

| 2.11-

3.2 | Przesunięty

1.3 |

Częściowy

| 2.2 [-

1.4 |

Pomocniczy

| 2.1 |

Ukośny

12.3 \-

| -|

1.5|

Przesunięty

| 2.4 |-

1.6|

Obrócony

| 2.5 |-

1.7|

Cząstkowy

| 2.6 |-

1.8

1.9

Cząstkowy w zwiększonej podziałce

2.7

Rozwinięty

2.8

Rys. 7.2. Widoki: a) podstawowy, b)

Rys. 7.3. Widoki pomocnicze: a, b ) widoki pomocnicze, c, d) widoki pomocnicze przesunięte, e. f) widoki pomocnicze przesunięte i obrócone

Półwidok

11.10~

2.9

Półprzekrój2*

Cwierćwidok

| 1.11

2.10

Ćwierćprzekrój

2.11

Połówkowy3)

2.12

Pionowy

2.13

Podłużny

2.14

Poprzeczny

2.15

Poziomy

2.16

Stopniowy

2.17

Łamany

Rys. 7.1. Rodzaje i nazwy rzutów prostokątnych Uwagi: *) formalnie, tj. zgodnie z obowiązującymi normami, kład to zarys figury..., a nie rzut, 2) terminem tym określa się w PN dwa różne rzuty. 3) aktualne normy nie zawierają tego terminu (przekrój połówkowy jest tam nazywany również półprzekrojem)

Przekroje

przesunąć (rys. 7.3c , d ) lub przesunąć i obrócić (rys. 7.3e, f). W pierwszym przypadku otrzymamy widok pomocniczy przesunięty, w drugim - obrócony. Widoki pomocnicze obrócone należy oznaczać oznaczeniem graficznym obrotu, a w przypadkach koniecznych - podawać również kąt obrotu (rys. 7.3f) 5. Widok cząstkowy służy do odzwierciedlania szczegółów przedmiotu, ale tylko wówczas, gdy nie zachodzi obawa, że spowoduje to złą interpretację rysunku (rys. 7.4). Widok cząstkowy należy wykonać m etodą trzeciego kąta, linią ciągłą grubą i połączony z widokiem podstawowym linią osiową.

Widok ctytkow y Widok ctąsttowy

jc-i—

!— 1 i— U—!---

, Rys. 7.4. Widoki cząstkowe

www.wsip.com.pl

6. Widok cząstkowy w zwiększonej podziałce jest rzutem obrazującym drobne szczegóły przedmiotu, których nie można dokładnie przedstawić i zwymiarować w przyjętej podziałce rysunku. Widok taki należy specjalnie oznaczyć (rys. 7.5), a na rysunku w zwiększonej podziałce - wpisać wartość tej podziałki (w nawiasach, obok litery oznaczenia).

rir

Rys. 7.7. Uproszczone przedstawianie przedmiotów symetrycznych: a) półwidok, b) ćwierć widok, c) inny sposób rysowania półwidoku

Rys. 7.5. Widok cząstkowy w zwiększonej podziałce

7.3. Przekroje - rzuty odzwierciedlające wewnętrzny zarys przedmiotu 7.3.1. Ogólne wiadomości o przekrojach

7. Widok rozwinięty jest rzutem przedmiotu wygiętego przedstawionego przed zagięciem (rys. 7.6a) lub rzutem rozwiniętego przedmiotu walcowego (rys.7,6b) albo stożkowego. Nad widokiem rozwiniętym należy umieścić oznaczenie graficzne rozwinięcia, a ewentualne linie gięcia należy rysować li nią dwupunktową cienką.

0) T~T

Kształty i zarysy wewnętrzne przedmiotów można odzwierciedlać dwojako: metodą linii kreskowej lub metodą przekrojów. Metoda linii kreskowej polega na tym, że na tle widoku, linią kreskową cienką, rysuje się zarys wewnętrzny przedmiotu utworzony przez różne otwory czy wnęki. Przykłady tak narysowa nych przedmiotów przedstawia rys. 7.8. Czytelność rzutu w ten sposób przed stawiającego zarysy wewnętrzne maleje proporcjonalnie do wzrastającej liczby krawędzi wewnętrznych (co potwierdza rys. 7.8c). Jest to podstawowa wada tej metody i praktycznie eliminuje ją z powszechnego zastosowania.

i i J__ L

JT "P — r*-

-H

r— i i : r r r r L \v i -r h - -h -i - j Li-. -4 *--J

Rys. 7.8. Wewnętrzne zarysy przedmiotów odwzorowane linią kreskową

8. Półwidok jest rzutem obrazującym tylko połowę przedmiotu symetrycznego względem jednej płaszczyzny symetrii. 9. Ćwierćwidok jest rzutem obrazującym jedną czwartą przedmiotu symetrycz nego względem dwóch płaszczyzn symetrii. Półwidoki i ćwierćwidoki należy specjalnie oznaczać na końcach osi symetrii dwiema krótkimi równoległymi kreskami rysowanymi linią cienką (rys. 7.7a, b). Półwidoki wolno też przedstawiać jak na rys. 7.7c, tzn. przeciągając nieco linie widoku poza oś symetrii.

Metodą pozbawioną tej wady, obrazującą bardzo czytelnie całe wnętrze przedmiotu, jest metoda przekroju. Jej istotę wyjaśnia w sposób obrazowy rys. 7.9a i c. Metoda przekroju polega na wyobrażalnym przecięciu przedmiotu umowną płaszczyzną, odrzuceniu (również umownym) tej części przedmiotu, która leży przed płaszczyzną przekroju, oraz odwzorowaniu w rzucie prostokąt nym tej części przedmiotu, która leży w płaszczyźnie przekroju i za tą płaszczy zną (rys.7.9b). Tak otrzymany rzut, na którym uwidoczniono wewnętrzny kształt przedmiotu, nazywa się przekrojem. Dodatkowe wyjaśnienia tego problemu wi dzimy na rys. 7.10.

www.wsip.com.pl

Charakterystycznym szczegółem graficznym przekrojów są zakreskowane pola. Odpowiadają one tym obszarom, w których płaszczyzna przekroju przeci na materiał rysowanego przedmiotu. Mówiąc inaczej: powierzchnie leżące w płaszczyźnie przekroju i należące do materiału rysowanego przedmiotu nale ży kreskować (rys. 7.11). Umowna płaszczyzna przekroju

'E&ZZZZZZá TZZZZZZZZZZZZZZZZ

O drzucana ‘ przedm iotu

Rys. 7.11. Kreskowanie przekrojów

Rys. 7.9. Przekroje: a. c) otrzymywanie przekroju, b, d) przekrój w rzucie prostokątnym e - element (krawędź) leżący za płaszczyzną przekroju

Zasady graficznego oznaczania przekrojów są uregulowane przez PN-88/N-01607. Najogólniejsza reguła tej normy mówi. że pole przekroju lub kładu po winno być oznaczone przez kreskowanie, niezależnie od rodzaju materiału. Gdy zachodzi potrzeba rozróżnienia rodzaju materiału, należy kreskowanie zmienić na inne oznaczenia graficzne (rys. 7.12).

V?.

Rys. 7.12. Oznaczenia graficz ne rodzajów materiałów

Rys. 7.10. Odwzorowywanie elementów leżących za płaszczyzną przekroju e - elem enty leżące za płaszczyzną przekroju

W 77777SV7/71

Metale i ich spieki

Grunt naturalny

Drewno-ogólnie

Płyny

Tworzyw sztuczne, guma itp.

Beton

Linie kreskowania muszą być względem siebie równoległe i nachylone pod kątem 45° (w lewo lub w prawo) do charakterystycznych krawędzi przedmiotu, jego osi symetrii lub linii obramowania rysunku (rys. 7.13a, b). Unie kreskowania nie powinny być prowadzone równolegle do żadnych in nych linii rysunkowych, a szczególnie do zarysów przedmiotów lub ich osi sy metrii. W tych przypadkach kąt nachylenia linii kreskowania należy zmienić na 30° lub 60° (rys. 7.13c ,d ). Odległość między liniami kreskowania należy dobierać w zależności od wiel kości pola przekroju lub kładu. W praktyce rysunkowej stosuje się zasadę, że na małych polach przekroju przyjmuje się odległości mniejsze, a na większych większe, ogólnie 1+5 mm (rys. 7.14c). www.wsip.com.pl

2. Przekrój częściowy obrazuje tylko fragment przedmiotu (rys. 7.156). Urwa nie należy ograniczać linią cienką zygzakową lub falistą. 3. Przekrój ukośny powstaje przez przecięcie przedmiotu płaszczyzną przekro ju, która nie jest równoległa do żadnej płaszczyzny rzutu. Rysunek 7.16a przedstawia otrzymywanie tego przekroju, natomiast rys. 7.16b - zasady jego rysowania w rzutach prostokątnych. 4. Przekrój ukośny może być przesunięty (rys. 7.16c). 5. Przekrój ukośny może być - w razie potrzeby - przesunięty i obrócony (rys. 7.16d). Przekroje ukośne muszą być specjalnie oznaczone. Szczegóły dotyczące oznaczeń omówiono w rozdz. 7.5. Rys. 7.13. Zasady kreskowania przekrojów

d) A-A 'O 30°

Rys. 7.14. Kreskowanie i zaczernianie przekrojów stykających się

Przekroje i kłady różnych stykających się części należy kreskować prze miennie - w lewo i prawo - lub zmieniać odległości między liniami kreskowania (rys. 7.14a, 6, c). Przekroje i kłady, których szerokość na rysunku jest mniejsza niż 2 mm, można zaczernić, a jeśli się stykają - należy między nimi zostawić prześwit (rys. 7.14d).

7.3.2. Rodzaje przekrojów Wewnętrzne kształty i zarysy przedmiotów można, w zależności od potrzeb, odzwierciedlać z użyciem różnych odmian przekrojów (patrz rys. 7.1). Formalne nazewnictwo i definicje przekrojów zawiera PN-89/N-01605. Zasady przedsta wiania przedmiotów w rzutach prostokątnych z zastosowaniem przekrojów re guluje PN-91 /N-01604. A oto omówienie kolejnych przekrojów wyszczególnionych na rys. 7.1: 1. Przekrój kompletny jest rzutem obrazującym cały przedmiot w przekroju (rys. 7.15a). b)

7/W7ZV7777>. -

Rys. 7.15. Przekroje: a) kompletny, b) czę ściowy

Rys. 7.16. Przekrój ukośny: a) otrzymywanie, b) zasady rysowania, c) przekrój ukośny przesu nięty, d) przekrój ukośny przesunięty i obrócony

6. Przekrój cząstkowy jest rzutem, który służy do odzwierciedlania drobnych wewnętrznych szczegółów przedmiotu (rys. 7.17a, b ). Przekrój ten rysuje się zawsze na widoku, jako oddzielony od niego linią falistą lub zygzakową cien ką. Linia ta nie powinna się nakładać na żadne inne linie rysunkowe (rys. 7.17f). Wskazane jest też, aby linia oddzielająca przekrój cząstkowy od wido ku nie była położona zbyt blisko innych linii rysunkowych (7.17e). Przekroje cząstkowe położone blisko siebie należy rysować w połączeniu, jako jeden przekrój (rys. 7.17d ). Należy pamiętać, że przekrój cząstkowy rysuje się na tle widoku, a nie odwrotnie. Wobec tego głównym elementem zawierającym przekrój cząstkowy jest widok przedmiotu (rys. 7.17/?, /,/.) 7. Przekrój cząstkowy w zwiększonej podziałce służy do odwzorowywania ta kich szczegółów przedmiotu, których nie można dokładnie przedstawić i zwymiarować w przyjętej podziałce rysunku. Przekrój ten należy dodatkowo oznaczyć jak na rys. 7.18. 8. Przekrój rozwinięty służy do przedstawiania wewnętrznych zarysów przedmiotów wygiętych. Przekrój ten rysuje się w stanie wyprostowanym (roz winiętym), bez zniekształcenia przedmiotu. Nad rzutem przekroju rozwinięte go należy rysować znak rozwinięcia (rys. 7.19). www.wsip.com.pl

Dobrze

9. Półprzekrój jest rzutem przedmiotu mającego oś symetrii, przedstawiają cym tylko połowę tego przedmiotu (rys. 7.20). Na osi symetrii tego przedmiotu należy rysować dwie równoległe kreski, podobnie jak na półwidoku. W praktyce ten rodzaj rzutu jest stosowany przy rysowaniu przedmio tów dużych o względnie prostej budowie.

Dobrze

F U Dobrze

Bardzo żle

Rys. 7.20. Półprzekroje - przykłady

10. Ćwierćprzekrój jest rzutem obrazującym tylko jedną czwartą przedmiotu mającego w danym rzucie dwie płaszczyzny symetrii (rys. 7.21). Jego ozna czenie i zastosowanie jest podobne jak ćwierćwidoku.

Dobrze

Rys. 7.17. Przekroje cząstkowe

Rys. 7.21. Ćwierćprzekroje - przykłady

11. Przekrój połówkowy jest rzutem przedmiotu symetrycznego, obrazują cym jedną połowę w przekroju, a drugą w widoku (rys. 7.22). Norma* sta nowi, że w przekroju należy przedstawiać dolną lub prawą połowę przedmiotu, a granicą między przekrojem i widokiem musi być na całej długości rzutu oś symetrii. Z tego postanowienia wynika, iż takich przedmiotów, jak przedstawione na rys. 7.23, nie należy rysować w prze kroju połówkowym. Właściwym rzutem do ich przedstawiania będzie prze krój cząstkowy (rys. 7.24). 12. Przekrój pionowy jest rzutem, który otrzymuje się przez przecięcie przedmiotu płaszczyzną przekroju położoną prostopadle do poziomej pła szczyzny rzutu (bocznej). Rysunek 7.25 przedstawia w sposób poglądowy otrzymywanie przekroju pionowego. Widoczna tam płaszczyzna przekroju, zajmująca w przestrzeni położenie pionowe, jest usytuowana prostopadle do poziomej płaszczyzny rzutu. Przekrój pionowy może występować w odmianie podłużnej (rys. 7.25. 7.26) lub poprzecznej (rys. 7.26). * PN-89/N-01605 nazywa ten rodzaj rzutu również półprzekrojem.

www.wsip.com.pl

Pionowa płaszczyzna rzufu

Przekrój pionowy podłużny

Rys. 7.22. Przekroje połówkowe - przykłady

Przecięty przedmiot; część leżąca za pła szczyzną przekroju

Płaszczyzna przekroju Odrzucana część przedmiotu, leżąca przed płaszczyzną przekroju

Rys 7.25. Przekrój pionowy podłużny Rys. 7.23. Przykłady przedmiotów, których nie należy przedsta wiać w przekroju połówkowym

Rys. 7.24. Przykłady przedmiotów, które należy przedstawiać w przekro ju cząstkowym, a nie połówkowym

13. Przekrój podłużny otrzymamy przecinając przedmiot płaszczyzną przekro ju równoległą do jego geometrycznej osi wzdłużnej (rys. 7.27). 14. Przekrój poprzeczny otrzymamy przecinając przedmiot płaszczyzną prze kroju prostopadłą do jego geometrycznej osi wzdłużnej (rys. 7.28). 15. Przekrój poziomy otrzymamy przecinając przedmiot płaszczyzną przekroju równoległą do poziomej płaszczyzny rzutu (rys. 7.29). 100

16. Przekrój stopniowy jest rzutem utworzonym przez kilka równoległych pła szczyzn przekroju, co w sposób poglądowy przedstawiono na rys. 7.30. Rzut prostokątny przekroju stopniowego należy sprowadzić do jednej pła szczyzny rzutów. Przekrój stopniowy stosuje się wówczas, gdy odwzorowy wany przedmiot ma kilka powierzchni wewnętrznych nie leżących w jednej płaszczyźnie. Zastosowanie przekroju stopniowego wymaga przedstawienia przedmiotu co najmniej w dwóch rzutach. Jeden z nich jest przekrojem stop niowym. a drugi przedstawia położenie zastosowanych płaszczyzn przekro ju (rys. 7.31). Przekrój stopniowy musi być specjalnie oznaczony według za sad omówionych w rozdz. 7.5. Nie wolno stosować przekroju stopniowego do przedmiotów, których elementy budowy wewnętrznej nakładają się wza jemnie (rys. 7.32b ). 17. Przekrój łamany jest rzutem powstałym przez przecięcie przedmiotu dwie ma lub więcej płaszczyznami przekroju, których ślady tworzą linię łamaną o kątach rozwartych (rys. 7.33). Również ten przekrój, podobnie jak stopnio wy, należy sprowadzić do jednej płaszczyzny rzutów. Rysowanie przekrojów łamanych w rzutach prostokątnych przedstawia rys. 7.34. www.wsip.com.pl

101

Pionowa płaszczyzna rzutu Przekrój pionowy poprzeczny

Rys. 7.28. Przekrój po przeczny - otrzymywa nie Rzut poziomy-widok Płaszczyzna przekroju równoległa do poziomej płaszczyzny rzutu____________

Pozioma płaszczyzna rzutu

Przekrój poziomy Pozioma płaszczyzna rzutu

Rys. 7.29. Przekrój po ziomy - otrzymywanie

Płaszczyzny przekroju 1,2,3 sprowadzone do jednej płaszczyzny rzutu

Rys. 7.27. Przekrój podłużny ~ otrzy mywanie

102

Rys. 7.30. Przekrój stopniowy - otrzymy wanie

www.wsip.com.pl

103

m ■ iS h LD 1, 2, 3 - elementy budowy we wnętrznej przedmiotu nieleżące w jednej płaszczyźnie a)

Rys. 7.31. Zasady rysowania przekrojów stop niowych A

Dobrze Dobrze

A -A

Rys. 7.32. Poprawne i niepoprawne zastoso wanie przekroju stopniowego

¿te

Tego przedmiotu w przekro ju stopniowym rysować nie

wolno!

Rys. 7.33. Otrzymy wanie przekroju ła manego; a) w rzucie aksonometrycznym, b) w rzucie prostokąt nym

104

Rys. 7.34. Zasada rysowania przekrojów łamanych

Rys. 7.35 a+/. Jak należy i jak nie należy stosować metody przekroju do odzwierciedlania zarysów wewnętrznych tMWW.tMSip.COm.pl

105

Dobrze

Zle

t.\

w y /////;

nu Rys. 7.35 r. Jak należy i jak nie należy stosować metody przekroju do odzwierciedlania zary sów wewnętrznych

Dokonując wyboru rodzaju rzutu (widok czy przekrój) należy pamiętać, że metoda przekroju służy do obrazowania wewnętrznych zarysów przedmiotu, nie należy zatem przedstawiać w przekroju przedmiotów, które takich zarysów nie mają. Możliwości popełnienia błędu są tu znaczne, o czym świadczą przykłady przedstawione na rys. 7.35. Na szczególną uwagę zasługują przykłady g+m, świadczące o tym, że w zespołach maszynowych nie należy rysować w przekro ju podłużnym części typu: klin, wpust, nit, wkręt, śruba, nakrętka, podkładka, ko łek itp. W przekroju nie rysuje się również takich elementów, jak ramiona kół (rys. 7.35m), oraz płaskich ścian (rys. 7.35o, p). Błąd można też popełnić przyjmując złe położenie płaszczyzny przekroju, czego dowodem są przykłady przedstawione na rys. 7.35p, r.

7.4. Kłady - szczególne odm iany przekrojów Dobrze

Polska norma PN-89/N-01605 określa kład jako zarys figury geometrycznej powstałej w wyniku przecięcia przedmiotu tylko jedną płaszczyzną przekroju, z pominięciem zarysów i krawędzi leżących za tą płaszczyzną (rys. 7.36b). Z de finicji tej wynika, że kład jest przekrojem poprzecznym o zmniejszonej liczbie szczegółów geometrycznych (por. rys. 7.36b i c). Polska norma wyróżnia dwa rodzaje kładów: miejscowy i przesunięty. a )

jj □

CUD

Rys. 7.35 k+p. Jak należy i jak nie należy stosować metody przekroju do odzwierciedlania zarysów wewnętrznych

Rys. 7.36. Przedstawienie szczegółu budowy przedmiotu: a) za pomocą widoku, b) kładu, c) przekroju poprzecznego

106

www.wsip.com.pl

107

A-A

-1 r

rL -rL

Rys. 7.37. Kłady miejscowe

B-B

C-C

D-D

L_j_J

Kład miejscowy umieszcza się na widoku przedmiotu, a jego zarys rysuje linią cienką ciągłą (rys. 7.37). Kład przesunięty należy umieszczać poza widokiem przedmiotu, a jego za rys rysować linią ciągłą grubą (rys. 7.38). Kłady przesunięte można umieszczać na płaszczyźnie rysunku dwojako: a) na osi obrotu płaszczyzny przekroju, blisko w idoku przedm iotu (rys. 7.38), b) w innym miejscu i położeniu, przy jednoczesnym oznaczeniu tych kładów (rys. 7.39) według zasad omówionych w p. 7.5. Rys. 7.39. Kłady przesunięte oznaczone

7.5. Oznaczanie widoków, przekrojów i kładów Oznaczanie widoków Jeśli widoki są rozmieszczone na rysunku zgodnie z metodą pierwszego ką ta (wg PN-78/N-01608), to nie trzeba ich oznaczać. Oznaczaniu podlegają jedy nie widoki pomocnicze lub rozwinięte. Oznaczenie widoku pomocniczego obejmuje strzałkę określającą kierunek rzutowania oraz oznaczenie literowe napisane przy tej strzałce i powtórzone nad widokiem pomocniczym (rys. 7.40a). Widok pomocniczy obrócony jest dodatkowo oznaczony oznaczeniem graficznym obrotu i w razie potrzeby wartością kąta obrotu (rys. 7A0b). a)

c) A (5:1)

Rys. 7.38. Kłady przesunięte

108

Rys.7.40. Oznaczenie widoków

www.wsip.com.pl

109

Widok narysowany w innej podziałce niż podziałka rysunku oznacza się przyjętą dla niego podziałka, pisaną w nawiasie za oznaczeniem literowym (rys. 7.40c).

Widoki rozwinięte (patrz rys. 7.6) oznacza się znakiem rozwinięcia rysowa nym zgodnie z rys. 7.43Ó. Oznaczanie przekrojów i kładów Typowe i pełne oznaczenie przekroju (tak samo przedstawia się jeden ze sposobów oznaczania kładu przesuniętego) składa się z trzech elem entów (rys. 7.41): 1) linii punktowej cienkiej, określającej położe nie płaszczyzny przekroju, zakończonej dwo ma odcinkami linii grubej, które nie mogą przecinać zarysu przedmiotu, 2) strzałek określających kierunek przekroju lub kładu, 3) oznaczeń literowych złożonych z kich liter pisanych bezpośrednio kach (po ich zewnętrznej stronie) nych nad przekrojem lub kładem. Rys. 7.41. przekroju

Pełne oznaczenie

rzutowania dwóch wiel przy strzał i powtórzo

Przypadki szczególne oznaczania przekrojów i kła dów (rys. 7.42). zalecane przez PN. są następujące:

Rys. 7.42. Przypadki szczególne stosowane w oznaczaniu przekrojów

a. Oznaczenie przekroju i kładu może być pominięte, jeżeli położenie pła szczyzny przekroju nie budzi żadnych wątpliwości (rys. 742a, b). b. W przekrojach łamanych i stopniowych krótkie odcinki linii grubej należy po wtórzyć w miejscach załamania płaszczyzny przekroju (rys. 7.42c, d). c. Odcinki linii grubej oznaczające położenie płaszczyzny przekroju m ogą być umieszczane (w przypadkach koniecznych) wewnątrz widoku przedmiotu (rys. 7.42e). d. Kilka płaszczyzn przekroju oznacza się takimi samymi literami, jeżeli przekro je, które one wyznaczają, są takie same (rys. 7.42/). e. Przekroje i kłady obrócone należy oznaczać znakiem o brotu (rys. 7 A 2 g,h), a w przypadkach koniecznych podawać również kąt obrotu (rys.7.42g).

Rys. 7.43. Znaki graficzne do oznaczania rzutów: a. b) strzałki, c) znak obrotu, d) znak rozwi nięcia

7.6. Ogólne reguły przedstawiania i rysowania widoków, przekrojów i kładów

Litery i cyfry stosowane do oznaczania rzutów powinny mieć wysokość równą dwukrotnej wysokości liczb wymiarowych stosowanych na danym ry sunku. Znaki graficzne - strzałki oraz znaki obrotu i rozwinięcia - stosowane do oznaczania rzutów powinny mieć minim alne wymiary takie, jak podane na rys. 7.43.

Zasady przedstawiania widoków, przekrojów i kładów za pom ocą rzutowa nia prostokątnego określa PN-91/N-01604. 1. Na rysunku (w rzucie głównym) przedmiot powinien być przedstawiony w położeniu użytkowym lub w położeniu, które nadajemy przedmiotowi podczas jego obróbki.

110

www.wsip.com.pl

111

Przedmioty, których położenie użytkowe jest różne od poziomego lub piono wego, należy przedstawiać w położeniu poziomym lub pionowym. Liczbę rzutów - widoków, przekrojów i kładów - należy ograniczyć do ko niecznego minimum, niezbędnego do jednoznacznego zobrazowania i zwymiarowywania przedmiotu. Z tej reguły wynikają trzy wnioski: a) za mała liczba rzutów (rys. 7.44) jest błędem, uniemożliwia bowiem jedno znaczne określenie kształtu przedmiotu,

(

■n i i

\# z u t zbędny

i i

-i .j ■i .j

f i

Rzut zbędny y

Rys. 7.46. Zaznaczanie linią kreskową zarysów niewidocznych umożliwia ograniczenie liczby rzutów

□

n j

skową cienką, ale tylko wówczas, gdy ogranicza to liczbę rzutów i równo cześnie nie zmniejsza czytelności rysunku (rys. 7.46). Nieznaczne pochylenia i zbieżności wolno rysować z większym pochyle niem lub zbieżnością, przedstawiając je linią odpowiadającą mniejszemu wymia rowi elementu z pochyleniem lub mniejszej średnicy podstawy stożka (rys. 7.47).

Rys. 7.44. Za mała liczba rzu tów uniemożliwia odwzorowanie przedmiotu

b) za duża liczba rzutów (rys. 7.45) też jest błędem, bo wiele elementów geo metrycznych będzie się na rysunku niepotrzebnie powtarzać,

6. Charakterystyczne położenie części przedmiotu, odmienne od przedsta wionego na rysunku, należy rysować linią dwupunktową cienką (rys. 7.48).

Rys. 7.45. Za duża liczba rzu tów odwzorowujących przed miot

c) najmniejsza możliwa liczba rzutów to jeden rzut, którym musi być rzut główny. 4. Zarysy i krawędzie widoczne należy na widokach i przekrojach rysować li nią ciągłą grubą. Zarysy i krawędzie niewidoczne można zaznaczać linią kre112

7. Widoczne linie przenikania rzeczywistego należy rysować linią ciągłą gru bą; niewidoczne - linią kreskową cienką (rys. 7.49a), 8. Teoretyczne linie przenikania, np. łagodne przejścia między powierzchniami walcowymi i stożkowymi, należy rysować linią ciągłą cienką, niedochodzącą www.wsip.com.pl

113

zzzzz.

Rys. 7.49. Zasady ryso wania linii przenikania: a) widoczne linie przeni kania rzeczywistego, b+f) przedstawienia uprosz czone

Rys. 7.52. Przerwania przedmiotów długich

Rys. 7.50. Teoretyczne linie przenikania

do zarysu przedmiotu (rys. 7.50). Linie przenikania rzeczywistego i teoretyczne go można przedstawić w uproszczeniu jako linię prostą przy przenikaniu dwóch walców (rys. 7.49Ó, c, d) oraz walca z prostopadłościanem (rys. 7.49e, f). 9. Widok częściowy należy urywać linią falistą cienką lub zygzakową cienką wychodzącą poza zarys przedmiotu 2-^-4 mm (rys. 7.51 a, b). Przekrój czę ściowy należy urywać doprowadzając linie kreskowania do nienarysowanej li nii prostej (rys. 7.51 c, d). Na rzutach, w których występuje przekrój połówko wy, urwanie należy ograniczyć linią falistą (rys. 7.51 e, f).

Rys. 7.51. Rzuty częścio we: a, b) widoki, c, d), prze kroje, e, f) rzut z przekrojem połówkowym

114

10. Rzuty przedmiotów długich wolno skracać, pomijając ich część środkową, o ile nie zawiera ona żadnych szczegółów wymagających przedstawienia. Prze rwania należy rysować - podobnie jak urwania - linią cienką falistą lub zyg zakową (rys. 7.52). 11. Powierzchnie płaskie graniastosłupów, ostrosłupów oraz inne powierzch nie płaskie występujące w otoczeniu powierzchni walcowych można zazna czyć liniami przekątnymi cienkimi (rys. 7.53). 12. Wielokrotnie powtarzające się jednakowe elementy konstrukcyjne przedmiotu należy rysować w uproszczeniu, podając ich liczbę na linii od niesienia (rys. 7.54). Jest tu kilka możliwości: a) gdy powtarzające się elementy występują po zewnętrznej stronie przedmio tu, na prostej lub obwodzie (rys. 7.54a, b), wówczas rysuje się pierwszy i ostatni element, a pozostałe zaznacza umownie linią cienką ciągłą, b) jeżeli powtarzające się elementy występują wewnątrz zarysu przedmiotu na prostej (rys. 7.54c), na obwodzie (rys. 7.54e) lub symetrycznie (rys. 7.54d), to rysuje się jeden z tych elementów, a pozostałe zaznacza osiami, c) jeżeli powtarzające się elementy występują na przedmiocie przedstawionym w skróceniu, to należy je rysować jak na rys. 7.54f (patrz również 7.52c), d) jeżeli powtarzającymi się elementami są okręgi otworów lub innych ele mentów, wówczas można je przedstawiać jak na rys. 7.54g, h, i, podając ich rodzaj i liczbę. www.wsip.com.pl

115

13. Powierzchnie radełkowane i rowkowane należy przedstawiać w sposób uproszczony, oznaczając charakterystyczne kierunki wykończenia po wierzchni liniami ciągłymi cienkimi (rys. 7.55). 14. Symetrię przedmiotu należy zaznaczać osią symetrii rysowaną linią punk tową cienką, przeciągniętą poza zarys przedmiotu (rys. 7.56). Oprócz osi sy metrii całego przedmiotu, należy również rysować osie symetrii odnoszące się do drobnych, ale symetrycznych elementów tego przedmiotu. Dla koła należy rysować zawsze dwie osie symetrii przecinające się pod kątem prostym. a)

(u*rVl

VA ' VM

T j

Rys. 7.56. Rysunkowy zapis symetrii całych przedmiotów oraz drobnych elementów ich budowy 1 - głów no OSio Symotm. 2 - os»0 symotru ołom onłów drobnych

Rys. 7.53. Graficzne oznaczanie powierzchni płaskich

15. W razie potrzeby pierwotny kształt przedmiotu należy rysować linią dwupunktową cienką (rys. 7.57a, b, c). Taką samą linią rysuje się ostateczny kształt przedmiotu na tle półwyrobu, np. odlewu lub odkuwki (rys. 7.57d).

L - i—

i—

Rys. 7.57. Przedstawianie zarysów kształtu: a, b. c) pierwotnego, d) ostatecznego

16. Przedmioty z materiałów przezroczystych należy przedstawiać tak, jak nieprzezroczyste (rys. 7.58a, b). Mimo to znajdujące się za szkłem wskazów ki i podzielnie przyrządów pomiarowych z podziałkami można przedstawiać jako widoczne (rys. 7.58c, d, e).

Rys. 7.54. Uproszczone przedstawianie powtarzających się jednakowych elementów przedmiotu

c) A Rys. 7.55. Uproszczone przedsta wianie powierzchni rowkowanych i radełkowanych

I • I ' I • I ' I •I

Rys. 7.58. Przedmioty z materiałów przezroczystych

www.wsip.com.pl

117

cd. ta b lic y 7.1

c) Lima cienka r

2h \

17.

Rys. 7.59. Graficzny zapis ułoże nia włókien materiału: a, b) spo sób przedstawiania kierunku uło żenia włókien, c) budowa znaku graficznego h

wysokość pisma przyjętogo na rysunku

Kierunek ułożenia włókien materiału należy przedstawiać w uproszczeniu, rysując na widoku przedmiotu znak graficzny (rys. 7.59a, b, c).

7.7. Rysowanie wyrobów z uzwojeniam i elektrycznym i

Przekroje poprzeczne izolacji o gru bości na rysunku poniżej 2 mm: a) izolacja jednorodna b) izolacja wielowarstwowa

W maszynach elektrycznych, transformatorach, a także wielu przyrządach i apa ratach elektrycznych, obok elementów mechanicznych występują również uzwoje nia elektryczne. Zasady rysowania wyrobów z uzwojeniami elektrycznymi zawiera PN-81/M-01157. Najważniejsze postanowienia tej normy zestawiono w tabl. 7.1. Dane charakterystyczne dotyczące nawinięcia uzwojeń oraz dane niezbęd ne do ich sprawdzenia, jak liczba zwojów, warstw, rzędów itp., podaje się w po staci tablicy lub w wymaganiach technicznych.

Sposób rysowania

-mWiem ^

Przekroje poprzeczne uzwojeń: a) wielozwojnych b) jednozwojnych

b ) ^

b) Przekroje poprzeczne przewodów: a) o średnicy lub grubości na ry sunku 3 mm i więcej b) rysowanie przewodów w sposób uproszczony

118

X X

1. Co to jest rzut, widok, przekrój, kład? 2. Jakie odmiany widoków, przekrojów i kładów rozróżniono w PN? 3. \Jakie reguły obowiązują przy kreskowaniu przekrojów? 4. Jak należy oznaczać przekrój? 5. Jakie oznaczenia obowiązują przy rysowaniu widoków normal nych? 6. Podaj przykłady części maszynowych, których nie należy przed stawiać za pomocą przekrojów podłużnych. 7. Kiedy na opracowaniu rysunkowym wolno pomijać osie symetrii? 8. Jakich elementów rysunkowych nie wolno pomijać przy rysowa niu koła? 9. Czy rzuty muszą odzwierciedlać przedmioty w całości?

T a b lic a 7.1

Uzwojenia wirników i stojanów w przekroju podłużnym: a) wirnik b) stojan

Pytania, polecenia:

Rysowanie wyrobów z uzwojeniami elektrycznymi Rodzaj wyrobu

Przekroje poprzeczne i kłady izola cji o grubości warstwy na rysunku ponad 2 mm: a) izolacja jednorodna b) izolacja wielowarstwowa z róż nych materiałów

1) jakie przeznaczenie mają w rysunku widoki, przekroje i kłady, 2) jak otrzymuje się rzut zwany przekrojem, 3) kiedy w praktyce rysunkowej stosuje się widoki cząstkowe, 4) za pomocą jakich rzutów należy (przede wszystkim) przedsta wiać wewnętrzne zarysy i krawędzie przedmiotu, 5) jakie szczegółowe reguły obowiązują w kreskowaniu przekro jów, 6) jakie zastosowanie rysunkowe mają różne odmiany przekrojów, 7) jakie reguły obowiązują przy rysowaniu przekrojów połówko wych, 8) kiedy nie jest możliwe zastosowanie przekroju stopniowego, 9) w jakich przypadkach nie należy i nie wolno przedstawiać przedmiotów w przekrojach, 10) jak się rysuje jednakowe, powtarzające się elementy przedmiotu, 11) jak się rysuje urwania widoków i przekrojów.

www.wsip.com.pl

119

U m ie m i ^ -

1) wymienić różne odmiany rzutów prostokątnych oraz podać ich

zastosowanie, 2) naszkicować przekrój i kład przedmiotu wykonywane tą samą płaszczyzną przekroju, 3) naszkicować przedmiot z widokiem cząstkowym w tej samej podziałce, co rzut główny, 4) ocenić, w jakich sytuacjach zarys wewnętrzny przedmiotu wolno i warto przedstawić linią kreskową, 5) dokonać właściwego wyboru rzutów (widoków, przekrojów i kładów) w celu odzwierciedlenia wskazanej przez nauczyciela czę ści maszynowej, 6) oznaczyć zgodnie z PN każdy przekrój, 7) wskazać ograniczenia stosowania przekrojów połówkowych, 8) zacytować kilka reguł rysowania widoków, przekrojów i kładów oraz zilustrować je szkicami, 9) scharakteryzować najważniejsze postanowienia PN-91/N-01604.

r J

CJ -i Wymiarowanie rysunkowe

Rzuty przedmiotu odwzorowują jego budowę i kształt nie stanowią jednak informacji wystarczającej do jego wykonania. Wykonawca, poza kształtem i bu dową, musi ponadto znać wymiary poszczególnych elementów geometrycz nych narysowanego przedmiotu. Wymiarowanie, czyli podawanie wymiarów na widokach, przekrojach i kładach, podobnie jak zasady rzutowania, jest objęte normalizacją. Z tego powodu wymiarowanie nie może być dowolne, przypadko we i wykonane według indywidualnych pomysłów autora rysunku. Aktualnie wymiarowanie rysunkowe regulują normy PN-ISO 129:1996 oraz PN-ISO 129/AK:1996 (Arkusz krajowy).

8.1. Elementy wymiaru rysunkowego Wymiar rysunkowy* składa się z kilku elementów graficznych (rys. 8.1): linii wy miarowej, znaku ograniczenia linii wymiarowej, liczby wymiarowej, pomocniczej li nii wymiarowej, znaku wymiarowego (rys. 8.1 a), oznaczenia początku linii wymia rowej oraz linii odniesienia (rys. 8.1t>). Wymienione elementy nie zawsze występują równocześnie, ale każdy z nich musi spełniać określone wymagania graficzne.

Rys. 8.1. Elementy wymiaru rysunkowego ; linia wymiarowa. 2 znak ograniczenia linii wymiarowej. 3 - liczba wymiarowa. 4 - pom ocnicza lima wym iarowa. 5 - znak wymiarowy, 6 - oznaczenie początku linii wymiarowej. 7 - linia odniesienia

8.1.1.

Linie wymiarowe

Linie wymiarowe należy rysować (rys. 8.2):

1 ) jako linie cienkie ciągłe zakończone znakami ograniczenia: - przy wymiarowaniu odcinka prostoliniowego - jako równoległe do tego od cinka (rys. 8.2a), * Patrz str. 361 „Podstawowe pojęcia dotyczące rysunku technicznego wraz z ich odpo wiednikami w języku angielskim".

www.wsip.com.pl

121

wymiarowych

a ** 10mm 7mm

4) leżeć na przedłużeniu osi symetrii pomocniczych linii wymiarowych oraz linii zarysu przedmiotu (rys. 8.3d), 5 ) leżeć na jednej prostej (przy wymiarowaniu promieni łuków okręgów współ środkowych, rys. 8.3e).

8.1.2. Znaki ograniczenia linii wymiarowych

Rys. 8.2. Poprawne rysowanie linii wymiarowych

- przy wymiarowaniu kąta - jako łuk okręgu zatoczonego z wierzchołka wy miarowanego kąta (rys. 8.2£>), - przy wymiarowaniu łuku - współśrodkowo z wymiarowanym łukiem (rys. 8.2c), - przy wymiarowaniu odległości między łukami współśrodkowymi - promie niowo do wymiarowanych łuków (rys. 8.2c), - przy wymiarowaniu średnicy okręgu - jako odcinki łączące dwa punkty okręgu i przechodzące przez środek okręgu (rys. 8.2c0. 2) w odległości nie mniejszej niż 10 mm od linii zarysu przedmiotu i 7 mm od równoległej linii wymiarowej (rys. 8.2e), 3) w przypadkach szczególnych - jako urwane w odległości 2 *1 0 mm poza środkiem okręgu lub osią symetrii (rys. 8.2f, g). Linie wymiarowe nie mogą (rys. 8.3): 1) wzajemnie się przecinać (rys. 8.3a), z wyjątkiem linii wymiarowych okręgów kół współśrodkowych (rys. 8.2d), 2) spełniać żadnych innych funkcji na rysunku, poza określaniem wymiaru (rys. 8.3£>), 3) o ile to możliwe, nie powinny się przecinać z pomocniczymi liniami wymiaro wymi i liniami odniesienia (rys. 8.3c), 122

Znakami ograniczenia linii wymiarowych mogą być groty, ukośne kreski i oznaczenia początków linii wymiarowych. Wymagania graficzne dotyczące tych znaków są następujące: 1) groty należy rysować krótkimi liniami pod kątem od 15 do 90° jako otwarte (rys. 8.4a), zamknięte (rys. 8.4b) lub zamknięte i zaczernione (rys. 8.4c), 2) ukośne kreski należy rysować jako linie cienkie nachylone pod kątem 45° do linii wymiarowej (rys. 8.4d), 3) oznaczenie początku linii wymiarowej należy rysować jako niezaczernione kółeczko o średnicy ok. 3 mm, aI

_____ ^

> ej

Rys. 8.4. Znaki ograniczenia linii wymiarowych

4) wielkość znaków ograniczenia powinna być proporcjonalna do wielkości ry sunku, na którym je zastosowano, lecz nie większa niż jest to niezbędne do odczytania rysunku, 5) na jednym rysunku należy stosować tylko jeden rodzaj grotu, u iu iu i u ic in r n m n l

123

ż le

2) prostopadle do odpowiadających im wymiarów liniowych (rys. 8.6a), a w szczególnych przypadkach jako duże ukośne linie równoległe (rys. 8.6b). 3) jako przedłużenia osi symetrii, o ile zachodzi taka potrzeba (rys. 8.6c),

4) prostopadle do cięciwy łuku przy wymiarowaniu tej c ię c iw y (rys. 3.6d), 5) prostopadle do cięciwy łuku przy wymiarowaniu łu k u opartego na kącie wierzchołkowym nie większym niż 90° (rys. 8.6e), 6) promieniowo - przy wymiarowaniu łu k u opartego na kącie wierzchołkowym większym od 90° (rys. 8.60Należy unikać wzajemnego przecinania się pomocniczych linii wymiarowych oraz prowadzenia ich równolegle do linii kreskowania przekrojów (rys. 8.7).

e) Zle

1 2 4 d ,)

Dobrze

i ^

Rys. 8.5. Wymagania graficzne do tyczące znaków ograniczenia linii wymiarowych

6) groty o kącie rozwarcia 90° nie należy stosować przy wymiarowaniu szeregowym, 7) groty należy rysować wewnętrznie (rys. 8.5a); w przypadku braku miejsca na leży rysować je zewnętrznie (rys. 8.5b) lub pomijać niektóre z nich (rys. 8.5c). 8) groty nie mogą być przecięte przez żadne linie rysunkowe (rys. 8.5d). 9) znaków ograniczenia nie należy stosować w miejscach załamywania linii za rysu przedmiotu (rys. 8.5e), 10) znaki ograniczenia muszą dotykać pomocniczych iinii wymiarowych lub linii rysunkowych.

8.1.3. 1)

Pomocnicze linie wym iarowe

Pomocnicze linie wymiarowe należy rysować (rys. 8.6): jako linie cienkie ciągłe, przeciągnięte 2 *4 mm poza odpowiadające im li nie wymiarowe (rys. 8.6a), 2+4 mm

Rys. 8.7. Błędne i po prawne rysowanie po mocniczych linii wymia rowych (na rysunku b z konieczności - zmie niono kierunek kresko wania przekroju)

8.1.4. Liczby wymiarowe Liczby wymiarowe należy pisać (rys. 8.8): 1) nad liniami wymiarowymi, wzdłuż tych linii, w pobliżu ich środka długo ści, tak aby nie dotykały tych linii (rys. 8.8a), 2 ) cyframi o jednakowej wysokości na całym arkuszu, zapewniającej dobrą czytelność oryginału rysunku (rys. 8.8b),

k '—

Rys. 8.6. Rysowanie pomocniczych linii wymiarowych 124

Rys. 8.8. Pisanie liczb wymiarowych

www.wsip.com.pl

125

3) przy wymiarach drobnych - przemiennie, nad i pod linią wymiarową, lub nad linią odniesienia (rys. 8.8c), 4) gdy brak jest miejsca na liczbę wymiarową (rys. 8.8d), należy ją pisać nad przedłużeniem linii wymiarowej, 5) gdy podajemy wymiar dla celów orientacyjnych (tzw. wymiar pomocniczy rys. 8.8e). to piszemy go w nawiasach okrągłych, 6) gdy podany wymiar jest niezgodny z wymiarami liniowymi w przyjętej podziałce rysunku, wówczas piszemy go z podkreśleniem linią grubą (rys. 8.8f). Liczby wymiarowe nie mogą (rys. 8.9): 1) być przecięte przez żadne linie rysunkowe (rys. 8.9a), 2 ) być rozdzielone przez żadne linie rysunkowe (rys. 8.9b), 3) stanowić kolumny liczb, w przypadku wymiarów równoległych (rys. 8.9c). a)

żle

a ,)

Dobrze

b j)

żle

Dobrze

Rys. 8.10. Pisanie liczb wymiarowych: a) wymiarów pionowych, poziomych i nie poziomych. b ,c ,d ) wymiarów kątowych Q L _ __

Położenie podstawowe

Położenie dodatkowe

Rys. 8.9. Błędne i po prawne pisanie liczb wymiarowych

Liczby wymiarowe wymiarów pionowych, poziomych i nie poziomych należy pisać jak na rys. 8. 10a. Liczby wymiarowe wymiarów kątowych należy pisać w sposób pokazany na rys. 8.1 Ob, c, d. Przyjmuje się ogólną zasadę, że liczby wymiarowe i inne informacje nale ży pisać tak, aby dawały się odczytać w dwóch położeniach arkusza rysun kowego: większość informacji w położeniu podstawowym (rys. 8.11 a), pozosta łe zaś w położeniu pomocniczym (rys. 8. 1 1 b). Wolno też liczby wymiarowe umieszczać tak, aby wszystkie dawały się od czytać patrząc od dołu arkusza rysunkowego. Wówczas linie wymiarowe różne od poziomych należy przerwać (rys. 8.12 a, b). Wymiary liniowe należy wyrażać w milimetrach, pomijając oznaczenie mm, a wymiary kątowe - w stopniach, minutach i sekundach kątowych, pisząc ich odpowiednie jednostki za liczbami wymiarowymi. 126

Rys. 8.11. Położenie ar kusza lysunkowego przy czytaniu rysunku T - tabliczka rysunkowa

>40

$25-

$3 0

\ \

ł 25 50

www.wsip.com.pl

Rys. 8.12. Dopuszczalna metoda umieszczania liczb wymiarowych

127

8.1.5. Znaki wymiarowe W skład wielu wymiarów wchodzą także znaki wymiarowe. Zastosowanie znaków wymiarowych upraszcza wymiarowanie, ogranicza liczbę rzutów oraz ułatwia odczytywanie wielu szczegółów kształtów geometrycznych wymiarowa nych przedmiotów. Znaki wymiarowe pisze się zawsze przed liczbą w ym iarow ą (z jednym wyjątkiem) i o tej samej w ysokości co liczba. Wszystkie znaki usta nowione przez PN, ich nazwy i przykłady zapisów z liczbą wymiarową oraz ogól ną informację o ich zastosowaniu zestawiono w tabl. 8.1 . Część znaków wymiarowych umożliwia ograniczanie liczby rzutów. Wyjaśni my to na przykładzie znaku średnicy krzywizny 0 i rys. 8.13. Gdyby nie zastoso wano znaku wymiarowego 0 , przedstawiony przedmiot (walec) należałoby wy miarować jak na rys. 8.13a. Stosując znak wymiarowy 0 oraz przenosząc wymiar 40 do rzutu głównego, można zrezygnować z rzutu z góry. Poprawne i całkowicie wystarczające wymiarowanie tego przedmiotu przedstawia rys. 8.13b. Podobne znaczenie i możliwości wynikają również z zastosowania zna ków: □ , <t , x (rys. 8.14). _ ., . Znaki wymiarowe Lp.

Znak

Nazwa znaku

Przykład zapisu

średnica

0100

promień

R50

□

kwadrat

□ 40

kąt w nazwie n - kąt

6<17

R50 Średnica kuli

S 050

grubość (długość) przedmiotu przed stawionego w jed nym rzucie pochylenie powierz chni

długość rozwinięcia

—

długość łuku

Znak wymiarowy stosuje się zawsze przy wymiarowaniu1! elementów okrągłych, kołowych

zawsze przy wymiarowaniu1) elementów kwadratowych zawsze przy wymiarowaniu wielokątów fo remnych o parzystej liczbie boków, oprócz kwadratu

Rys. 8.14. Znaki wymiarowe, które ograniczają liczbę rzutów

zawsze przy wymiarowaniu powierzchni ku listych (pełnych lub ich części)

8.2. Wymiarowanie różnych elementów geometrycznych

przy wymiarowaniu średnicy kuli

Przedstawimy obecnie wymiarowanie typowych i powszechnie spotykanych kształtów i elementów geometrycznych.

przy wymiarowaniu przedmiotów, których główny kształt można odwzorować w jed nym rzucie X5 Z

1-.100 przy wymiarowaniu powierzchni pochylo nych zwłaszcza pod małym kątem

a. 300

R z u ty zbęd ne

zawsze przy wymiarowaniu promieni łuków

przy wymiarowaniu przedmiotów wygiętych po wyprostowaniu lub w rozwinięciu

100 przy wymiarowaniu długości łuku (nie mylić z cięciwą ani promieniem)

1) znak średnicy i kwadratu można pominąć, jeżeli kształt jest wyraźnie widoczny

128

Rys. 8.13. Zastosowanie znaku 0 ogranicza liczbę rzutów

T a b lic a 8.1

Rzut zbędny, bo informacja o kształcie kołowym jest zapisana znakiem wymia rowym 0

8.2.1. W ym iarow anie graniastosłupów o podstawach forem nych W technice najczęściej są stosowane graniastosłupy foremne, o podsta wach mających parzystą liczbę boków, jak kwadrat, sześciokąt i ośmiokąt fo remny. Wymiarowanie tych elementów polega na podawaniu odległości między dwiema równoległymi płaszczyznami graniastosłupa z odpowiednim znakiem wymiarowym. W praktyce jest to wymiar klucza maszynowego. W zależności od www.wsip.com.pl

129

ustawienia graniastosłupa wymiar podaje się nad linią wymiarową (rys. 8.14a, b) lub na linii odniesienia (rys. 8.14d, e). Zastosowanie znaków wymiarowych □ , <£ , umożliwia ograniczenia liczby rzutów.

Okrąg(koto)

Środek krzt/wiznu tuku (punkt nóżki cyrkla)

L #/<■

Promień tuku

8.2.2. W ym iarow anie pow ierzchni w alcowych i kulistych Walec jest bryłą, której podstawą jest koło, kula zaś jest bryłą utworzoną przez obrót koła wokół jego osi symetrii. Charakterystycznym wymiarem koła, znanym z geometrii, jest jego promień. W technice, ze względu na prosty spo sób pomiaru, praktycznym wymiarem koła jest jego średnica. Z tego powodu powierzchnie kołowe, walcowe i kuliste wymiaruje się zawsze, podając średnicę tych elementów geometrycznych z zastosowaniem znaków wymiarowych 0 , SR, S 0. Przykłady wymiarowania tych elementów przedstawiają rys.: 8.15 (po wierzchnie walcowe) i 8.16 (powierzchnie kuliste).

tuk okręgu

Średnica okręgu

Rys. 8.17. Graficzne wyjaśnienie elementów: okrąg, średnica, łuk okręgu, środek krzywizny łuku. promień łuku

Rys. 8.18. Wymiarowa nie krzywizny łuków

a) jeżeli położenie środka łuku musi być zwymiarowane, a środek ten leży w po bliżu wymiarowanego rzutu, to linię wymiarową wyprowadzamy ze środka łu ku (rys. 8.19), b) jeżeli położenie środka łuku musi być zwymiarowane, a środek ten leży poza polem arkusza, to środek łuku sprowadzamy umownie do dowolnego w ygod nego położenia na polu rysunku, a linię wymiarową dwukrotnie załamujemy pod kątem prostym (rys. 8.20),

Rys. 8.15. Zastosowanie znaku wymiarowego średnicy krzywizny 0 R y s . 8.19. Wymiarowanie krzywizny łuku oraz położenia jego środka

R y s . 8.20. Wymiarowanie krzywizny łuku przy znacznym oddaleniu jego środka

c) jeżeli położenie środka łuku można wyznaczyć za pomocą prostych kon strukcji geometrycznych, to jego położenie nie musi być zwymiarowane (rys. 8.18), d) jeżeli środek łuku nie musi być zwymiarowany, to linię wymiarową wolno do wolnie skrócić, jak na rys. 8.2 1 .

Rys. 8.16. Zastosowanie znaku wymiarowego kulistości powierzchni

8.2.3. W ym iarow anie prom ieni i długości łuków Rys. 8.21. Wymiarowanie krzywizny ła godnego łuku bez wymiarowania położe nia jego środka

Krzywiznę łuku wymiarowuje się, podając jego promień wraz ze znakiem R. W tym przypadku linię wymiarowaną wyprowadza się ze środka łuku (miejsca, gdzie stała nóżka cyrkla), doprowadza do wymiarowanego łuku i tam ogranicza się (za wsze) grotem po wewnętrznej (rys. 8.17Ó) lub zewnętrznej (rys. 8.18) stronie łuku. Kiedy prom ień łu ku je s t względnie duży, w ym iarow anie należy wykonać według poniższych ustaleń:

Zupełnie innym problemem jest w ym iarowanie dłu gości łuku (rys. 8.22 ). Wymiar określający długość łuku charakteryzuje się tym, że: a) linia wymiarowa jest narysowana współśrodkowo z wymiarowanym łukiem,

130

www.wsip.com.pl

131

b) liczba wymiarowa określa długość wymiarowanego łuku, o czym zaświadcza znak wymiarowy napisany nad tą liczbą, c) pom ocnicze linie wymiarowe prowadzi się tak, jak na rys. 8 .6e lub 8 .6f.

S tożki można wymiarować podając ich trzy charakterystyczne wymiary (rys. 8.25a, b ) lub dwa z nich oraz zbieżność (rys. 8.25c). c)

8.2.4. W ym iarow anie kraw ędzi teoretycznych Przedmioty, których rzeczywiste wymiary trudno jest ustalić ze względu na ścięcia lub zaokrąglenia w miejscu przecinania się powierzchni pod kątem ostrym lub rozwartym, wymiaruje się od krawędzi teoretycznych. Wymiary zary su teoretycznego oraz promienie łuków lub ścięć przy wierzchołkach opisują jednoznacznie kształt takiego przedmiotu (rys. 8.23). Zarys teoretyczny rysuje się linią cienką, zarys rzeczywisty, styczny do niego - lin ią ciągłą grubą.

Rys. 8.25. Charakterystyczne wymiary stożka

Zbieżność stożka C wyraża wzór C =

= 2tg

—

Zakładając np.

D = 25, d = 21, L = 200 otrzymamy C = — — ■= — = y y 200 200 50 Zbieżność, w naszym przykładzie równą - L

należy zapisać w postaci ilo-

razu 1 : 50, poprzedzając symbolem graficznym stożka (rys. 8.26a). Oznaczenie zbieżności stożka należy umieszczać na linii odniesienia, a symbol graficzny zo rientować w kierunku wierzchołka stożka (rys. 8.26b). Rys. 8.23. Wymiarowanie krawędzi teoretycznych

8.2.5. W ym iarow anie pow ierzchni pochylonych i stożków P ow ierzchnię poch ylon e względem kierunku pionowego lub poziomego można wymiarować z użyciem wymiarów liniowych (rys. 8.24a) lub kątowych (rys. 8.24b). Sposób przedstawiony na rysunku 8.24c polega na zastosowaniu znaku wymiarowego pochylenia powierzchni. W tym wypadku pochylenie s jest wyrażane ilorazem 1 : X, gdzie X =

. . Jeśli, na przykład L = 150; H = 20; H —n h = 17, to X = 150 : (20-17) = 50, a s = 1 : X = 1 : 50. Pochylenie 1 : 50 oznacza, że na długości 50 mm różnica wysokości między H i h wynosi 1 mm. Pochylenie można też wyrażać w procentach lub promilach. Dla naszego przykładu wyniesie ono 2 %, bo -L - • 100% = 2 % (rys. 8.24d). Przy tym sposobie wymiarowania regułą jest, że znak wymiarowy pisze się zawsze wierzchołkiem w stronę pochylenia.

Rys. 8.26. Wymiarowanie stożków: a) symbol graficzny stożka, b) zapis zbieżności stożka. wymiarowanie stożka o zbieżności znormalizowanej

Rys. 8.24. Wymiarowanie powierzchni pochylonych

Charakterystyczne wymiary stożka oraz zbieżność można stosować w róż nych kombinacjach najbardziej odpowiednich dla danej funkcji stożka. Nigdy nie należy podawać więcej wymiarów niż jest to konieczne, chyba że jako wy miary pomocnicze. Stożki o kątach i zbieżnościach znormalizowanych, w szczególności stożki Morse’a lub stożki metryczne, wymiaruje się przez podanie nazwy i odpowie dniego numeru stożka (rys. 8.26c).

132

www.wsip.com.pl

133

8.3. Uproszczenia wym iarowe Część elementów geometrycznych przedmiotów wymiaruje się w upro szczeniu. Najpospolitsze uproszczenia wymiarowe dotyczą niżej omówionych przypadków.

8.3.1.

gleń są zazwyczaj bardzo małe. Reguły wymiarowania elementów ze ścięciami pod kątem 45° przedstawiono na rys. 8.29, a ze ścięciami pod kątami różnymi od 45° - na rys. 8.30, a nawierceń stożkowych na rys. 8.31. Wymiarowanie drob nych zaokrągleń przedstawia rys. 8.32.

a,)

C,)

W ym iarow anie szeregu powtarzających się elem entów 2x45°

Szereg powtarzających się jednakowych elementów można wymiarować w uproszczeniu, podając wymiar pierwszego elementu, odległość między pierw szym i drugim elementem oraz odległość między elementami skrajnymi (tę wartość umieszcza się w nawiasach) jako iloczyn liczby powtarzających się ele mentów i odległości między sąsiednimi elementami (rys. 8.27). a)

2x45°

m Cj

0,5x45*

10*5m(50)

'¿mm

2Qxf0-(200)

/ W/MM

27°

- i

Rys. 8.29. Wymiarowanie ścięć krawędzi pod kątem 45° 224

°)

30°

d )

^ M

Rys. 8.27. Wymiarowanie szeregu jednakowych powtarzających się elementów

4F-—

8.3.2. W ym iarow anie grup elem entów

Rys. 8.30. Wymiarowanie ścięć krawędzi pod kątem różnym od 45°

Jeśli na jednym rzucie przedmiotu występują grupy elementów (rys. 8.28), wówczas jednakowe elementy oznacza się symbolem literowym, a w pobliżu rzutu podaje się odpowiednie objaśnienia.

A - 10 B -3 **3

Rys. 8.28. Wymiarowanie grup elementów

8.3.3. W ym iarow anie, ścięć, nawierceń stożkowych i zaokrągleń W przemyśle maszynowym ostre krawędzie części maszyn stępia się (ścina) lub zaokrągla. Zabiegi te wykonuje się ze względów bezpieczeństwa pracy oraz w celu ułatwienia procesów montażu. Długości tych ścięć lub promienie zaokrą-

Rys. 8.32. Wymiarowanie drobnych zaokrągleń

134

www.wsip.com.pl

135

8.3.4. Wymiarowanie zarysów krzywoliniowych Zgodnie z PN-EN ISO 1660 zarysy krzywoliniowe można wymiarować wg ogólnych zasad podając promienie i inne wymiary wystarczające do narysowa nia tego zarysu lub przez podanie współrzędnych prostokątnych albo bieguno wych. Przykłady wymiarowania z pom ocą współrzędnych prostokątnych przed stawia rys. 8.33a, c, d, a z pomocą współrzędnych biegunowych rys. 8.33Ó.

liczba. Rysunek 8.34 przedstawia wymiarowanie tego samego przedmiotu z użyciem tabelki (rys. 8.34a) oraz - dla porównania - w sposób klasyczny (rys. 8.34b).

8.3.6. Uproszczone wym iarow anie otworów okrągłych W szczególnych przypadkach otwory okrągłe można wymiarować w sposób uproszczony. Zgodnie z PN-83/N-01620 uproszczony sposób wymiarowania wolno stosować, jeżeli: a) otwory w przyjętej podziałce rysunku są małe i trudno je rysować, b) otwory są przedstawione w sposób umowny, c) wymiarowanie otworów według ogólnych zasad wymiarowania utrudnia czy tanie rysunku. W tych sytuacjach uproszczone wymiarowanie otworów polega na zapisaniu informacji o ich średnicy i głębokości na linii odniesienia, doprowadzonej do osi otworu. Przykłady takiego wymiarowania zamieszczono w tabl. 8.2.

Rys. 8.33. Wymiarowanie zarysów krzywoliniowych

Tablica 8.2 Uproszczone wymiarowanie otworów okrągłych

8.3.5. W ym iarow anie za pom ocą w spółrzędnych Najbardziej uproszczoną formę wymiarowania stanowi zestawienie wy miarów elementów geometrycznych w tabeli, która musi być umieszczona w pobliżu rzutu. Ten sposób wymiarowania stosuje się wówczas, gdy wym ia rowane elementy są rozmieszczone nierównom iernie oraz gdy jest ich duża

“

l <P7

r m

- 1

*6 A k

& » y f

Rys. 8.34. Wymiarowanie: a) tabelaryczne (z użyciem tabelki), b) klasyczne

Wyjaśnienia dotyczące oznaczenia chropowatości powierzchni otworu 012 - patrz rozdz. 10. informacje o tolerancji wymiarów 0 8 i 010 - patrz rozdz. 11 .

136

www.wsin.nnm.nl

137

c d . t a b l i c y 8.2

T a b lic a 8.3 Wymiarowanie i oznaczanie kształtowników - wybrane przykłady

* 8 H 11x15 /

d jK lj

*4*6

dj/d2 xt

M 5 /* 6 x 4

* 6 / *12x5

pHH

d 1x d 2 *y>

8 .3 .7. W ym iarow anie i oznaczanie prętów, rur i kształtow ników Przedmioty mające postać pręta i stały przekrój poprzeczny na całej długo ści, np. rury, kątowniki, ceowniki itp., można - zgodnie z PN-EN ISO 5261 - wy miarować i oznaczać w sposób uproszczony. Oznaczenie takie obejmuje sym bol graficzny oraz charakterystyczne wymiary przekroju poprzecznego. Przykłady tych oznaczeń i wymiarów zestawiono w tabl. 8.3. 1) Liczba po kresce określa długość cięcia w mm 2) Zamieszczone w tej kolumnie rysunki mają charakter ilustrujący

13 8

www.wsip.com.pl

139

8.4. Zasady wym iarowania Informacje zawarte w niniejszym rozdziale świadczą o tym, że wymiarowanie narysowanych przedmiotów nie może być przypadkowe, dowolne i chaotyczne. Musi ono być uporządkowane i logiczne z punktu widzenia potrzeb geometryczno-konstrukcyjnych i technologicznych. Z tego powodu, poza wyżej omówiony mi regułami szczegółowymi, należy przestrzegać pewnych reguł ogólniejszych, które nazywano dotychczas zasadami wymiarowania. Anulowana norma PN-82/N-01612 (przez PN-ISO 129:1996) zawiera trzy porządkowe zasady wy miarowania. Obowiązująca jeszcze PN-82/M-01143 zawiera zasady wynikające z potrzeb konstrukcyjnych i technologicznych (punkt 8.4.2.). W tej sytuacji zwrot „porządkowe zasady wymiarowania” należy traktować jedynie jako termin umowny. Natomiast treść porządkowych zasad wymiarowania pod innymi tytu łami - zasady ogólne, metody wymiarowania, rozmieszczanie i oznaczanie wy miarów - oraz w innej konwencji redakcyjnej i rysunkowej znajduje swoje odzwierciedlenie w obowiązującej PN-ISO 129:1996.

P ro b le m : skoro każdy element geometryczny wolno wymiarować tylko jeden raz, to rodzi się pytanie: gdzie, w którym miejscu, na którym rzucie należy ten wymiar umieścić? Ogólna odpowiedź na to ważne dla uczącego się pytanie jest następująca: wymiarować należy tam (w tym miejscu i na tym rzucie), gdzie wymiar jest najlepiej czytelny, zrozumiały i potrzebny z punktu widzenia po trzeb konstrukcyjnych i technologicznych. Z tej wskazówki wynika więc, mię dzy innymi, że najwięcej wymiarów umieszcza się na rzucie głównym, bo on odzwierciedla najwięcej szczegółów przedmiotu. Przykłady dobrego i nietrafne go rozmieszczenia wymiarów znajdujemy na rys. 8.36.

8.4.1. Porządkow e zasady w ym iarow ania4 1. Zasada niepowtarzania wymiarów. Nie należy podawać tego samego wymiaru przedmiotu więcej niż jeden raz, bez względu na liczbę rzutów i arkuszy rysunkowych, na których przedmiot jest przedstawiony. Z tej zasady na użytek praktyczny wynika jeden wniosek oraz jeden pro blem. W n io s e k : wymiarów tego samego elementu geometrycznego nie należy nigdy powtarzać bezpośrednio lub pośrednio. Rysunek 8.35 przedstawia przykłady naruszenia tej zasady.

Rys. 8.36. Rozmieszczenie wymiarów: a, b) poprawne, c. d) błędne

Rys. 8.35. Naruszenie zasady niepowtarzania wymiarów - przykłady

* Termin umowny

140

2. Zasada pomijania wymiarów oczywistych.' Na wymiarowanych rzutach przedmiotów należy pomijać wymiary oczywiste, do których zalicza się: a) wymiary kątowe wynoszące 0° między liniami równoległymi i 90° między linia mi prostopadłymi (rys. 8.37a), b) wymiary elementów rozmieszczonych symetrycznie w stosunku do osi syme trii (rys. 8.26), * Termin umowny

www.wsip.com.pl

141

8.4.2. Zasady wynikające z potrzeb konstrukcyjnych i technologicznych

6* 4>5

Rys. 8.37. Przykłady wymiarów: a. b, c) oczywistych, które należy na rysunku pomijać, d) wy miaru (R10), który może być pominięty

c) podziałkę elementów równomiernie rozmieszczonych na okręgu, o ile poda na jest liczba tych elementów (rys. 8.370), d) promień półokręgu łączącego linie równoległe (rys. 8.37d), e) zakończenia stożkowe po wiertłach w otworach nieprzelotowych (rys. 8.37c). 3. Zasada grupow ania wym iarów.* Wymiary dotyczące tego samego szczegółu konstrukcyjnego przedmiotu, np. rowka, występu, zewnętrznych i we wnętrznych powierzchni, pogłębień otworów, powinny być zgrupowane, najle piej na jednym rzucie (rys. 8.38). b)

- 0

Wymiarowanie rysunków technicznych maszynowych wymaga respektowa nia następujących kolejnych zasad: zasady otwartych łańcuchów wymiarowych oraz zasady wymiarowania od baz wymiarowych. Pełne omówienie problemów związanych z tymi zasadami wymaga szerokiej wiedzy z zakresu budowy ma szyn, a szczególnie konstrukcji, obróbki i pomiarów warsztatowych. Dlatego in formacje dotyczące tej problematyki zostaną ograniczone do praktycznych wskazówek umożliwiających poprawne wymiarowanie części maszynowych o małym stopniu złożoności. 1. Zasada otw artych łańcuchów w ym iarow ych. W łańcuchu wymiarowym przedmiotu należy pomijać jeden z wymiarów przyjęty jako wypadkowy. Łańcuch wymiarowy przedmiotu jest to zespół wymiarów (ogniw łańcucha) określających wzajemne położenie elementów geometrycznych przedmiotu, tworzących wraz z wymiarem wypadkowym obwód zamknięty (rys. 8.39). Łań cuchy m ogą tworzyć wymiary długościowe równoległe i nierównoległe oraz wy miary kątowe. Łańcuch wymiarowy przedmiotu można zastąpić jego schematem. Łańcu chy wymiarowe przedmiotów przedstawionych na rys. 8.39a, b , c oraz ich odpo wiednie schematy (rys. 8.39c/, e, f) nazywa się ła ń c u c h a m i z a m k n ię ty m i. Zasada otwartych łańcuchów głosi, że w łańcuchu wymiarowym jeden wymiar należy pomijać, czyli inaczej mówiąc, łańcuch wymiarowy należy otworzyć. Otwarcie łańcucha można uzyskać opuszczając jego jedno ogniwo (jeden wy miar) lub uznając jeden wymiar jako pomocniczy, pisany w nawiasie. Rysunek 8.40 przedstawia pięć przypadków otwartych łańcuchów wymiarowych na przy kładzie wymiarów długościowych równoległych. a)

— f

Rys. 8.38. Wymiarowanie z poszanowaniem zasady grupowania wymiarów

x~a+b+c * Termin umowny

142

x - a + f l+ r

X“ \Zaź+b*

8.39. Łańcuchy wymiarowe: a. b. c) rzeczywiste, d, e, f) schematy

Ze względów praktycznych w łańcuchu wymiarowym pomija się wymiar tego elemen tu geometrycznego, który z punktu widzenia konstrukcyjno-technologicznego jest „mało ważny” . Najczęściej są to te elementy geome tryczne przedmiotu, które nie mają bezpośre dniego wpływu na zasadę działania zespołu maszynowego i nie współpracują bezpośre dnio z innymi częściami urządzenia. Należy zatem pamiętać, że łańcuch wy miarowy musi być na rysunku zawsze otwarty, natomiast jakim sposobem to uzy skać, czyli który z wymiarów pominąć, jest zawsze rzeczą indywidualną dla każdego wy miarowanego przedmiotu (rys. 8.40). 2. Zasada wymiarowania od baz wy miarowych. Wymiary różnych elementów geometrycznych przedmiotu należy poda wać od przyjętych baz wymiarowych. Baza wymiarowa jest to element geometryczny otwarte* wymiarowe przedmiotu (płaszczyzna, krawędź, oś symetrii lub punkt), względem którego określa się położenie innych elementów geometrycznych przedmiotu. Przykładem obrazu jącym to zagadnienie jest opisanie położenia punktu na płaszczyźnie. Jak wia domo, położenie to określa się przez podanie współrzędnych X i Y tego punktu. Na rysunku 8.41 a krawędzie przedmiotu bwx oraz bwy pokrywają się z osiami

liczbowymi X i Y. Bazy wymiarowe przedmiotu (tu bwx i bw y) to odpowiedniki osi liczbowych. W dalszych przykładach będziemy je umownie oznaczać zaczernio ną kropką, pomijając osie liczbowe (rys. 8.41£>). O wyborze baz wymiarowych m ogą decydować: a) wymagania konstrukcyjne - bazy konstrukcyjne, b) wymagania technologiczne - bazy obróbkowe, c) wymagania pomiarowe - bazy pomiarowe. W praktyce bywa tak, że poszczególne bazy m ogą się pokrywać, na przy kład konstrukcyjne i obróbkowe lub obróbkowe i pomiarowe. Z tych powodów oraz uwzględniając wcześniejsze założenie, że problem wyjaśniamy na pozio mie elementarnym, w dalszej części będziemy używać ogólnego określenia: ba zy wymiarowe.

y 23 „ 54 40

(y )

Ątoęl 60

19 (y )

(x)

36 50

bwx - baza wymiarowa dla wymiarów xh x2 bWy - baza wymiarowa dla wymiarów yv y2

Rys. 8.41. Bazy wymiarowe

Rys. 8.42. Wymiarowanie od baz wymiarowych - przykłady

144

www.wsip.com.pl

145

Na etapie uczenia się wymiarowania od baz wymiarowych należy jako bazy przyjmować: a) gładkie, obrobione i możliwie duże płaskie powierzchnie przedmiotu, b) główne, proste krawędzie przedmiotu, które wyznaczają jego podstawowy zarys, c) główne płaszczyzny i osie symetrii, d) środki otworów lub inne punkty o szczególnym znaczeniu. Przykłady przedstawione na rysunku 8.42 wyjaśniają dodatkowo problem wymiarowania od baz wymiarowych przedmiotów płaskich. Analizując te przy kłady należy zwrócić uwagę, że element geometryczny przedmiotu, obrany jako baza wymiarowa, jest położony prostopadle do odpowiadających mu wymiarów liniowych. Tak na przykład na rys. 8.42a lewa pionowa krawędź przedmiotu jest położona prostopadle do wymiarów 15, 23, 34, i 54. Na uwagę zasługuje również przykład przedmiotu przedstawiony na rys. 8.42e, gdzie jest kilka baz wymiarowych. Analiza wymiarówtego przedmiotu wskazuje, że: - dla wymiarów poziomych: 10, 30 i 90 bazą jest krawędź a, - dla wymiarów poziomych: 1 1 ,32, R20 bazą jest krawędź ó, - dla wymiarów pionowych: 25, 40, 55, 70, R20 bazą jest krawędź c, - dla wymiarów pionowych: 15 i 16 bazą jest krawędź d, - dla wymiaru poziomego: 15 bazą jest krawędź e, - dla wymiaru kątowego 70 bazą jest oś symetrii tego trójkątnego wycięcia, - dla wymiarów: 0 1 5 i 020 bazami są osie symetrii tych kół.

Wymiarowanie w układzie równoległym Ten sposób wymiarowania polega na podawaniu wymiarów, dla wszyst kich elementów geometrycznych, od jednej bazy wymiarowej (rys. 8.44a). To założenie powoduje, że linie wymiarowe tworzą układ linii równoległych. Wy miary od a do f określają położenie wszystkich elementów geometrycznych w stosunku do która jest jedną bazą wymiarową dla wymiarów o kierunku poziomym. Wymiarowanie w układzie równoległym PN-ISO 129 określa jako wymiaro wanie od jednej bazy wymiarowej. Ma ono zastosowanie do wymiarów linio wych oraz kątowych i może być przedstawiane w uproszczeniu (rys. 8.44b, c, d). Uproszczenie polega na tym, że liczby wymiarowe umieszcza się nad wspól ną (jedną) linią wymiarową, na której zaznacza się początek linii wymiarowej. Położenie elementu geometrycznego, np. odległość krawędzi k v k2, k3, kĄ od bazy wymiarowej B, odczytujemy następująco: k y jest położona w odległości 40 mm, k2 - 70 mm, k3 - 80 mm oraz k4 - 1 0 0 mm. a) N

8.5. Sposoby wym iarowania Wymiary przedmiotów położone w jednym kierunku, na przykład poziomym lub pionowym, można uporządkować względem siebie różnie. PN-82/M-01143 zaleca trzy sposoby rysowania wymiarów - w układach: szeregowym, równole głym i mieszanym. W ym iarow anie w układzie szeregow ym

------

Wymiarowanie w układzie szeregowym, nazywane również wymiarowaniem łańcuchowym, polega na ustawieniu poszczególnych wymiarów składowych w szeregu, to jest jeden za drugim (rys. 8.43). Czytając ten sposób wymiarowania powiemy, że wymiar a określa odle głość elementu pierwszego (1) od k y, wymiar b - odległość elementu drugiego (2 ) od pierwszego (1), wymiar c - odle głość elementu trzeciego (3) od drugie 5 ^ r go (2) itd. Ten sposób wymiarowania fi stosuje się wówczas, gdy zamierzamy dokładnie określić położenie sąsiednich \ i U elementów względem siebie. W prak, f ma L Rys. 8.43. Wymiarowanie w układzie szaregowym

146

^ taka P0,rzeba w ys‘ępuje sporadycznie.

Rys. 8.44. Wymiarowanie w układzie równoległym

Wymiarowanie w układzie mieszanym Ten sposób wymiarowania stanowi połączenie wymiarowania szeregowego i równoległego (rys. 8.45). Część wymiarów występuje tu w układzie szerego wym, inne w układzie równoległym. Wymiarowanie w układzie mieszanym jest najczęściej stosowane w praktyce. Zazwyczaj wymiary równoległe określają po łożenie ważniejszych elementów geometrycznych przedmiotu, natomiast wywww.wsip.com.pl

147

4) porządkowe (w znaczeniu umownym) zasady wymiarowania, 5) zasady wymiarowania wynikające z potrzeb konstrukcyjnych i technologicznych, 6) reguły wymiarowania w układzie szeregowym, równoległym i mieszanym.

Umiem ^

1) wymiarować przedmioty z zastosowaniem wszystkich znaków w ym iarow ych,

2) wymiarować zarysy krzywoliniowe, 3) wymiarować przedmioty przestrzegając zasad wymiarowania, 4) skomentować zasady wymiarowania.

Rys. 8.45. Wymiarowanie w układzie mieszanym

miary szeregowe elementów drobniejszych, o drugorzędnym znaczeniu (ale to nie musi być regułą). Warto zauważyć, że wymiarowanie w układzie miesza nym stwarza wiele różnorodnych kom binacji rozmieszczenia wymiarów, czego dowodem są przykłady na rys. 8.45.

Pytania, polecenia: 1. Wymień i naszkicuj elementy tworzące wymiar rysunkowy. 2. Jakie wymagania graficzne muszą spełniać elementy wymiaru rysunkowego? 3. Jakie znaki wymiarowe stosuje się przy wymiarowaniu przed miotów? 4. Jak wymiaruje się powierzchnie walcowe i kuliste? 5. Jak wymiaruje się graniastosłupy o podstawach kwadratowych i sześciokątnych? 6. Jak brzmi zasada niepowtarzania wymiarów i co z nief wynika? 7. Podaj przykład ilustrujący zasadę grupowania wymiarów. 8. Jakie wymiary zalicza się do grupy wymiarów oczywistych? 9. Co to jest i jakie warunki musi spełnić łańcuch wymiarowy? 10. Co to są bazy wymiarowe i jaki mają związek z wymiarowa niem?

Znam ^

V wymagania graficzne stawiane elementom wymiaru rysunkowego, 2) sposoby wymiarowania różnych elementów geometrycznych, 3) reguły wymiarowania krzywizny łuków, www.wsip.com.pl

c\ Z )

Szkicowanie i rysowanie w rzutach prostokątnych

9.1. Szkic a rysunek Szkic jest przedstawieniem przedmiotu wykonanym odręcznie i stanowi podstawę do wykonania rysunku. Przed narysowaniem przedmiotu rzeczywiste go lub wyobrażonego prawie zawsze najpierw wykonuje się jego szkic, czyli pewnego rodzaju opracowanie wstępne, próbne, orientujące. Miano rysunku otrzymuje przedstawienie przedmiotu wykonane w określonej podziałce, z uży ciem przyborów rysunkowych lub techniką komputerową z uwzględnieniem wszystkich reguł i zasad zapisanych w PN.

9.2. C echy i wym agania dotyczące dobrego szkicu i rysunku

9.2.2. Rysunek: a) wykonuje się go zawsze w znormalizowanej podziałce, z użyciem przyborów rysunkowych lub komputerowo czarnym tuszem na kalce technicznej albo na białym papierze, b) wolno stosować tylko znormalizowane rodzaje linii i ich grubości, c) rzuty muszą być rozmieszczone zgodnie z metodą pierwszego kąta (wyją tek stanowi widok cząstkowy), a ich liczba powinna być sprowadzona do niezbędnego minimum, d) rzut główny musi przedstawiać przedmiot w położeniu użytkowym (lub do godnym do wykonania tego przedmiotu) oraz najwyraźniej odzwierciedlać je go ogólny ’/vygląd i możliwie dużo szczegółów zewnętrznych i wewnętrznych, e) wszystkie kontury i zarysy wewnętrzne powinny być przedstawione za pom o cą właściwie dobranych przekrojów i (lub) kładów, f ) przy sporządzaniu rysunku szczególną uwagę należy zwrócić na: - odpowiednie ustawienie przedmiotu (ze względu na rzut główny), - zminimalizowanie liczby rzutów (widoków, przekrojów i kładów), - dobranie właściwej podziałki gwarantującej dobrą czytelność i przejrzy stość opracowania, - poprawne, czyli zgodne z PN, wymiarowanie, - schludność, czystość i estetykę całego opracowania.

9.3. Szkicow anie i rysowanie różnych elem entów geom etrycznych

9.2.1. Szkic: a) wykonuje się go odręcznie, tzn. bez użycia typowych przyborów rysunko wych, zawsze ołówkiem, często na papierze w kratkę lub czystym białym, b) nie obowiązują przewidziane przez PN ściśle określone grubości linii, c) przy jego sporządzaniu nie obowiązuje stosowanie określonej podziałkiv ale konieczne jest zachowanie proporcji wymiarowych w szkicowanych elemen tach geometrycznych, d) proste kontury i zarysy wewnętrzne niekoniecznie muszą być przedstawione metodą przekroju, e) układ rzutów powinien być zgodny z metodą pierwszego kąta lub metodą rzu towania identyfikowanego strzałkami, f ) przy sporządzaniu szkicu główną uwagę zwraca się na: - wierne odwzorowanie budowy szkicowanego obiektu w zakresie symetrii, głównych zarysów zewnętrznych i wewnętrznych oraz wszystkich szczegółów. - dokładne zwymiarowanie szkicowanego przedmiotu, bez konieczności ści słego przestrzegania reguł i zasad wymiarowania, pełną i całkowitą przejrzystość, czytelność i dokładność. Tylko dobry szkic może być podstawą do wykonania rysunku. 150

Szkicowania i rysowania, jako czynności manualnych, należy się uczyć meto dą wielokrotnego powtarzania. Naukę w tym zakresie należy rozpocząć od szkico wania - rysowania elementów prostych, przechodząc stopniowo do trudniejszych, trudnych i bardzo trudnych. Zgodnie z tą wskazówką naukę należy rozpocząć od szkicowania linii prostych, różnie położonych na arkuszu rysunkowym. Przy braku nawyków i doświadczenia czynność szkicowania rozkłada się na etapy. Przykła dem takiego podejścia jest szkicowanie linii prostej ciągłej (rys. 9.1 ). Częstą potrzebą podczas szkicowania przedmiotów jest rysowanie linii pro stych nachylonych pod określonym kątem: 30°, 45° i 60°. Kąty te można dość łatwo naszkicować (bez kątomierza) na papierze w kratkę.

Etap 1 ----------------------------------------------- Nanoszenie

Etap 2 ----------------------------------------------- Poprawianie Etap 3 ---------------------------------------—------ Łączenie

Rys. 9.1.Etapy szkicowania prostej

www.wsip.com.pl

Etap A -__________________________ Wykańczanie, pogrubianie

151

Rysowanie kątów 30 i 60° polega na wykreśleniu przeciwprostokątnej trójką ta prostokątnego o bokach 3 i 5 kratek (rys. 9.2a, b). Na papierze niekratkowanym postępuje się podobnie. Na dwóch prostych, przecinających się pod kątem prostym, od wierzchołka kąta prostego odkłada się 3 i 5 równych (w ocenie wzrokowej) odcinków (rys. 9.2c, d). Przeciwprostokątna takiego trójkąta jest na chylona do przyprostokątnych pod kątami 30 i 60°.

każdej prostej odcinek równy promieniowi szkicowanego koła. W ten sposób otrzymujemy osiem punktów położonych względnie blisko siebie. Etapy trzeci i czwarty przypominają czynności związane ze szkicowaniem prostej. Ponadto koło można również naszkicować korzystając z własności geometrycznych omówionych przy rys. 6. 10 . Owal jest krzywą zamkniętą, którą dość poprawnie można naszkicować ma jąc przynajmniej osiem punktów (rys. 9.5). Punkty A, B, D i E wyznaczają wielką (AD) i małą (BE) oś owalu. Dalsze cztery punkty otrzymamy wykorzystując relacje geometryczne przedstawione na rys. 6.10. W tym celu wystarczy na przekątnej OC prostokąta ACBO wyznaczyć punkt C7, który należy do szkicowanego owalu. Pozostałe trzy punkty D7, E7 i F7, wyznacza się korzystając z praw symetrii.

Rys. 9.2. Szkice prostych pochylonych pod kątem 30 i 60°

/ /

/ <5\

/S ? /2 Rys. 9.5. Szkicowanie owalu

Rys. 9.3. Szkic prostych pochylonych pod kątem 45°

E ta p 1

E ta p 2

Prostą nachyloną pod kątem 45° można szkicować różnie: jako przekątną kwadratu (rys. 9.3a), jako przeciwprostokątną trójkąta równoramiennego prosto kątnego (rys. 9.3b) lub jako dwusieczną kąta prostego (rys. 9.3c). Bardzo pospolitym elementem geometrycznym występującym w budowie części maszyn jest ko ło . Jego szkicowanie przedstawia rys. 9.4. W pierwszym etapie należy naszkicować osie symetrii (poziomą i pionową) oraz dwie dodat kowe proste jako dwusieczne kątów prostych. W drugim etapie odkładamy na E ta p 2

E ta p i

E ta p 3

E ta p 4

\ /

Rys. 9.4. Etapy szkicowania koła

152

www.wsip.com.pi

153

Wykorzystując ten sposób wykreślania owalu, naszkicowano przedmiot przedstawiony na rys. 9.6. Inne elementy geometryczne o bardziej złożonych kształtach należy szkico wać z uwzględnieniem ćwiczeń z rozdz. 5. Przed wykonaniem szkicu obiektu należy ustalić: a) do jakiej grupy przedmiotów (liniowych, płaskich, wielościennych, obroto wych) należy szkicowany obiekt, b) czy i jakie występują symetrie, c) jakie położenie robocze lub obróbkowe jest dla przedmiotu właściwe, d) jaka jest jego ogólna budowa zewnętrzna i wewnętrzna oraz jakie w nim wy stępują szczegóły geometryczne, e) jakiej liczby rzutów (widoków, przekrojów, kładów) wymaga jego odzwiercie dlenie, f) jakie są proporcje wymiarowe między wymiarami gabarytowymi (długość, wy sokość. szerokość) oraz między wymiarami drobniejszych elementów i wy miarami gabarytowymi. Po takiej analizie przedmiotu przystępuje się do wykonania jego szkicu, przy czym całe opracowanie wykonuje się w określonych etapach (rys. 9.7-9.10).

Etap 1

-j

•I

•

- |-----------

•

E ta p 3

Rys. 9.7. Elapy szkicowania przedmiotu użytkowego płaskiego

154

Rys. 9.8. Etapy szkicowania przedmiotu użytkowego płaskiego Etap 1

Pytania, polecenia: 1. Co to jest szkic? 2 Co to jest rysunek? 3. Czym różni się szkic od rysunku? 4. Na co zwracamy szczególną uwagę przy szkicowaniu i ryso waniu? 5 Po co i dlaczego wykonuje się szkic? Rys. 9.10. Szkic klucza rowerowego

Innego podejścia oraz innej kolejności czynności wymaga sporządzenie ry sunku w tuszu na podstawie szkicu. Praktycznie są dwie drogi wykonania rysun ku w tuszu. Pierwsza polega na wykonaniu opracowania rysunkowego (tak zwa nego „podkładu") w ołówku na białym papierze „na gotowo". Na to opracowanie nakłada się kalkę techniczną i kopiuje w tuszu obraz znajdujący się pod spodem. Prostszym sposobem jest wykonanie kserokopii na kalce lub folii technicznej. Druga droga wykonania rysunku polega na tym, że na kalce technicznej naj pierw rysuje się ołówkiem odwzorowywany przedmiot, a następnie „wyciąga" go czarnym tuszem. Jedna i druga metoda mają swoje zalety i wady, a ich wybór zależy od indywidualnych przyzwyczajeń.

Wiem ^

Umiem ^

1) jakie wymagania musi spełniać szkic, 2 jakie wymagania musi spełniać rysunek, 3 jak się szkicuje prostą, koło, owal, 4) jak naszkicować prostą pod kątem 30°, 45° i 60°, 5) jakie uproszczenia są dopuszczalne na szkicu, a niedozwolone na rysunku. naszkicować, narysować i zwymiarować przedmiot użytkowy wskazany przez nauczyciela z zachowaniem reguł szkicowania, rysowa nia i wymiarowania.

Niezależnie od przyjętej metody, opracowując rysunek na podstawie szki cu należy kolejno: a) znając wymiary gabarytowe oraz końcową liczbę rzutów, ustalić podziałkę oraz format arkusza rysunkowego, b) dobrać podziałkę kierując się zasadą czytelności drobnych szczegółów oraz możliwościami ich zwymiarowania, c) wyznaczyć linie cięcia, obramowania oraz obszar, który zajmuje tabliczka ry sunkowa, d) zaplanować położenie rzutów oraz odległości między nimi, uwzględniając miejsce na wymiary, e) narysować ołówkiem, liniami cienkimi, poszczególne rzuty (widoki, przekroje, kłady) i zwymiarować je, 0 sprawdzić i ocenić opracowanie wykonane ołówkiem i ewentualne usterki po prawić, g) przystąpić do opracowania tuszem, rysując w kolejności: osie symetrii, łuki i okręgi, linie poziome i pionowe, kreskowanie przekrojów, linie wymiarowe, różnego rodzaju opisy, w tym liczby wymiarowe, tabliczkę rysunkową, h) oczyścić całe opracowanie i obciąć wzdłuż linii cięcia. Obecnie rysunek można również opracować techniką komputerową. W sto sunku do technik tradycyjnych żmudny proces odręcznego szkicowania i ryso wania przekłada się na bardzo dobrą znajomość programu komputerowego oraz obsługi sprzętu komputerowego (patrz też rozdz. 28). www.wsip.com.pl 156

| r \

Rysunkowy zapis geometrycznej j struktury powierzchni przedmiotu

10.1. G eom etryczne cechy struktury powierzchni oraz ich zapis na rysunku Powierzchnie obrabianych części maszynowych nigdy nie są idealnie gład kie, zawsze wykazują pewne nierówności, czasami trudno zauważalne gołym okiem. Rodzaj i wielkość tych nierówności mają decydujący wpływ na warunki eksploatacji każdej części maszynowej. Powoduje to konieczność zapisywania informacji o nierównościach na rysunku technicznym przedmiotu. Zapis ten zo bowiązuje wykonawcę do odpowiedniej obróbki powierzchniowej. Na podstawie obserwacji i badań powierzchni obrabianych różnymi metoda mi ustalono, że nierówności, które tam występują, można scharakteryzować: fa listością, chropowatością oraz kierunkowością struktury geometrycznej po wierzchni (rys, 10 . 1 ),

Rys. 10.1. Rzeczywista powierzchnia obrabiana A - chropowatość, 0 - falistość, C - kierunkowość struktury

10.1.1. Chropow atość powierzchni Najdrobniejsze nierówności, zwane chropowatością, są spowodowane przede wszystkim przez narzędzia skrawające, działanie wiórów na powierzch nię skrawaną, niedostatecznie gładkie formy odlewnicze, matryce itp. Nierówno ści tworzące chropowatość są bardzo małe, rzędu ułamka milimetra. Na rysun ku wyraża się je w mikrometrach (1 pm = 10 ^ m = 10-3 mm) i opisuje za pomocą wielkości nazywanych parametrami profilu chropowatości. Profil chropowatości powierzchni określonego wyrobu, np. części maszyno wej, w dużym powiększeniu wygląda tak, jak na rys. 10.2. Charakteryzuje się on bardzo dużą nieregularnością i zróżnicowaniem geometrycznym, które określa ją rzędne Z, dodatnie i ujemne - największe (maksymalne) Zp i najmniejsze (mi158

Rys. 10.2. Przykładowy profil chropowatości powierzchni

nimalne) Zv - względem linii średniej. W praktyce, również w rysunku technicz nym, posługujemy się wartościami uśrednionymi tych wielkości, opisanymi i zdefiniowanymi w Polskich Normach*. Są to: • średnia arytmetyczna rzędnych profilu - Rg, • średnia kwadratowa rzędnych profilu - Rq. " Wyjaśnienia szczegółowe parametrów chropowatości oraz definicji linii śre dniej wykraczają poza ramy tej książki. Na użytek szkolny przydatne m ogą być * Według PN-EN ISO 4297:1999: - linia średnia profilu chropowatości to linia odpowiadająca składowym długofalowym profilu, które są tłumione filtrem profilu Xc , odcinek elementarny lr to długość w kierunku X (linii średniej), stosowana do identyfikacji nierówności charakteryzujących oceniany profil; wynosi ona 0,4:1,25: 4; 12,5 i 40 mm, - średnia arytmetyczna rzędnych profitu to średnia arytmetyczna bezwzględnych wartości Zm wewnątrz odcinka elementarnego określonego równaniem

= -- l 12XIdx ,

/ Jo

- średnia kwadratowa rzędnych profilu to średnia kwadratowa bezwzględnych wartości rzęd nych

wewnątrz odcinka elementarnego Rq =

Izfltfa .

** Parametr Rq nie jest jeszcze opisany w normach cytowanych w książce, m.in. PN- 87/W04251. Opisany tam parametr Rt (wysokość chropowatości wg 10 punktów) zgodnie z PN-EN ISO 4287:1999 nie istnieje jako parametr ISO. Kilka obowiązujących obecnie norm dotyczą cych geometrycznej struktury powierzchni (patrz wykaz norm), ustanawianych w latach 1987-1999 nie jest jeszcze do końca skorelowanych.

www.wsip.com.pl

159

orientacyjne wartości parametru Ra, zamieszczone w tabl. 10.1, zależne od meto dy obróbki oraz jako znormalizowany szereg do zastosowania w dokumentacji technicznej wyrobu. T a b lic a 10.1 Wartości średniej arytmetycznej rzędnych profili w pm*

T a b lic a 10.2 Znaczenie symboli graficznych geometrycznej struktury powierzchni Symbol graficzny

Lp. 1

„powierzchnia rozważana", nie określa się żadnego wymagania dotyczą cego chropowatości powierzchni

A. Uzyskiwane przy różnych metodach obróbki1) Toczenie 8 0 + 0 .6 3

Wytaczanie Frezowanie 8 0 + 0 ,32

8 0 + 0 .6 3

Symbol oznaczenia

Struganie Wiercenie Szlifowanie Gładzenie Wygładzanie 8 0 + 1 .25

4 0 + 10

5 + 0 ,1 6

0 ,3 2 + 0 .0 8

0 .8 + 0.01

powierzchnia ma być obrabiana skrawaniem

usunięcie materiału skrawaniem jest niedopuszczalne lub powierzchnia ma być pozostawiona w stanie wynikającym z poprzedniego procesu technologicznego

B. Znormalizowany szereg zalecany przez PN Ra : 0 .0 1 2 : 0 ,0 2 5 ; 0 ,0 5 0 ; 0 .1 0 0 ; 0 ,2 0 ; 0 .40; 0 ,8 0 ; 1.60; 3 .2 ; 6 .3; 12,5; 25; 5 0 ; 100; 2 0 0 ; 4 0 0

1> Bardziej szczegółowe informacje są w książce T. Lewandowskiego Zbiór zadari z rysunku technicznego dta mechaników, wydanej przez WSiP S.A. 4

Zapis struktury geometrycznej powierzchni - chropowatości, falistości oraz kierunkowości struktury geometrycznej - opisuje PN-ISO 1302:1996. W świetle tej normy zapis ten polega między innymi na respektowaniu następujących ustaleń. 1. Strukturę geometryczną powierzchni należy zapisać za pom ocą odpowie dniego symbolu graficznego uzupełnionego oznaczeniami dodatkowymi. 2. Podstawowy symbol graficzny składa się z dwóch prostych linii o różnej dłu gości, nachylonych pod kątem ok. 60° do linii przedstawiającej rozważaną powierzchnię. 3. Symbol podstawowy w zależności od wymagań szczegółowych może wystę pować w różnych odm ianach graficznych - znakach (rys. 10.3 a+e). 4. Szczegółową budowę tych znaków oraz ich proporcje wymiarowe przedsta wia rys. 10.3.

\T a)

zapis szczególnych cech. np. rodzaju obróbki, parametru falistości

na wszystkich powierzchniach całego obwodu części obrabianej jest wy magana ta sama struktura geometryczna

Rys. 10.4. Przykłady zapisu geometrycznej struktury powierzchni

5. Znaczenie symboli geometrycznej struktury powierzchni jest wyjaśnione w tabl. 10 .2 . 6. Zapis parametru chropowatości wraz z odpowiednim symbolem graficznym przedstawia rys. 10.4. Zasadą jest, że symbol literowy parametru Ra pisze się zawsze przed wartością liczbową tego parametru.

Przykłady oznaczeń przedstawione na rys. 10.4 odczytuje się następująco: a) powierzchnia o granicy górnej parametru chropowatości Ra = 3,2 pm; usunięcie materiału skrawaniem jest dozwolone, b) powierzchnia o granicy górnej parametru chropowatości Ra = 6,3 pm; usunięcie materiału skrawaniem jest obowiązkowe, c) powierzchnia o granicy górnej parametru chropowatości Ra = 25 pm; usu nięcie materiału skrawaniem jest niedopuszczalne, d) chropowatość powierzchni między Ra = 50 pm a Ra = 6,3pm; rodzaj obróbki - toczenie, odcinek elementarny - 4 mm, e) obróbka chemiczna na wszystkich powierzchniach, bez stosowania obróbki skrawaniem; powierzchnie platerowane niklem/chromem; chro powatość powierzchni Ra = 0,8 pm. 7. Symbol graficzny geometrycznej struktury powierzchni wraz z zapisami zwią zanymi należy zapisać na rysunku według następujących zasad (rys. 10 .5): a) tak, aby był czytelny od dołu lub prawej strony rysunku (jest to zasada ogólna), b) w położeniu dowolnym, jeżeli nie zawiera żadnych oznaczeń cech szczególnych,

160

www.wsip.com.pl

Rys. 10.3. Symbole graficzne do oznaczania struktury geometrycznej powierzchni

161

Ra 1.6 Ra 0.8,

Ra 3.2,

Rys. 10.7. Uproszczony zapts geometrycznej struktury powierzchni

c) powinien stykać się z linią przedstawiającą powierzchnię lub z jej przedłużeniem od zewnętrznej strony materiału części, d) może być narysowany na linii odniesienia, e) nie może być przecięty przez żadne linie rysunkowe, 8. Symbol graficzny powinien być stosowany tylko jeden raz dla danej po wierzchni, o ile jest to możliwe, i umieszczony na tym samym rzucie co wymiary określające wielkość i położenie powierzchni. 9. Powierzchnie walcowe i wielościanów należy oznaczać tylko jeden raz. 10. Jeżeli w stosunku do większości powierzchni jest wymagana ta sama struk tura geometryczna, to ich chropowatość należy zapisać tak, jak na rys.

10 .6a lub I 0.6b. bl

(V )'

1 - naddatek na obróbkę wg ISO 10135 2 - symbol graficzny struktury geometrycznej powierzchni 3 - wartość (wartości) liczbowe parametrów Ra lub innego parametru w mikrome trach 4 - pozioma linia znaku graficznego (rysuje się ją wówczas, gdy występują elementy 4. 5 lub 6)

5 metoda wykonania, obróbka cieplna, chemiczna, pokrycia 6 - wartość parametrów chropowatości innych niż Ra: zezwala się na pisanie tych wielko ści również w polu .a" 7 - wysokość falistości w mikrometrach poprzedzona odpowiednim symbolem lub od cinek elementarny w milimetrach (można go pominąć, gdy jest zgodny z PN-ISO 4288) 8 - symbol kierunkowości struktury powierzchni (patrz p. 10.1.2) 9 - powierzchnia rozważana Rys. 10.8. Oznaczenia dodawane do symboli graficznych geometycznej struktury powierzchni

10.1.2. Kierunkowość struktury powierzchni Rys. 10.6. Zapis geometrycznej struktury dla większości po wierzchni o jednakowych wy maganiach geometrycznych

11. Jeżeli zapis struktury geometrycznej powierzchni jest złożony, to wolno za stosować oznaczenie uproszczone (rys. 10.7), pod warunkiem, że jego znaczenie jest wyjaśnione w pobliżu oznaczenia uproszczonego, w pobliżu tabliczki rysunkowej lub w miejscu przeznaczonym na uwagi ogólne. 12. Zapis Innych informacji decydujących o geometrycznej strukturze po wierzchni w otoczeniu symbolu graficznego przedstawia rys. 10 .8 . * Norma nie określa położenia zbiorczych oznaczeń struktury geometrycznej powierzchni na rysunku. Wolno je zatem umieścić zwyczajowo w górnym prawym rogu arkusza rysunko wego.

162

Części maszyn wytwarza się różnymi sposobami. Zastosowany sposób obróbki decyduje o utworzeniu się na obrabianej powierzchni przedmiotu okre ślonej geometrycznej struktury nierówności. Gdy zachodzi potrzeba podania in formacji na ten temat na rysunku, to po prawej stronie 2naku chropowatości na leży podać jeden z symboli graficznych zestawionych w tabl. 10.3. Zapis kierunkowości struktury powierzchni, sposobu obróbki oraz dopuszczalnej chropowatości przedstawia rys. 10 ,9 .

Strugać Ra8 Rys. 10.9. Zapis kierunkowości struklury powierzchni

www.tMsip.com.pl

163

T a b lic a 10.3 Symbole graficzne kierunkowości struktury geometrycznej powierzchni wg PN-ISO 1302 Oznaczenie Ślady obróbki graficzne

r^ H -i ^

^ 1 3 -0

Interpretacja

ślady obróbki równolegle do płaszczyzny rzutu powierzchni, dla której symbol jest stosowany

Przykłady sposobu obróbki struganie, dłutowanie

Falistość powierzchni obrabianej (patrz rys. 10.1), norma PN-89/M-04256/04 określa jako zbiór nierówności będący składową powierzchni rzeczywistej o charakterze przypadkowym lub zbliżonym do postaci okresowej, których od stępy znacznie przewyższają odstępy chropowatości powierzchni (rys. 10 . 10). Unio wzniesień profilu

ślady obróbki prostopadle do płaszczyzny tłoczenie rzutu powierzchni, dla której symbol jest wzdłużne, stru ganie, dtutowanie stosowany

ślady obróbki w przybliżeniu współśrodkowe względem środka powierzchni, dla któ rej symbol jest stosowany

toczenie czołowe, frezowanie czołowe

ślady obróbki skrzyżowane w dwóch uko śnych kierunkach względem płaszczyzny rzutu powierzchni, dla której symbol jest stosowany

frezowanie czołowe, dogładzanie

Rys. 10.10. Wybrane parametry profilu falistości

ślady obróbki wielokierunkowej

skrobanie, docieranie

Wymagania techniczne wyrobu mogą określać różne parametry dotyczące falistości (PN obejmuje Ich kilkanaście). Na przykład, gdy konieczne jest poda nie maksymalnej wysokości profilu falistości Wm (rys. 10 .10), to należy ją zapisać w połączeniu z symbolem struktury geometrycznej powierzchni (rys. 10 .1 1 )*

ślady obróbki w przybliżeniu promieniowe względem środka powierzchni, dla której symbol jest stosowany

szlifowanie czołowe

O X

10.1.3. Falistość powierzchni

mw - linia średnia profilu falistości lw - odcinek pomiarowy Wp - maksymalna wysokość wzniesienia profilu falistości Wv - maksymalna głębokość wgłębienia profilu falistości Wm - maksymalna wysokość profilu falistości

\ /

'WmO.S

Rys. 10.11. Zapis parametru falistości powierzchni

10.2. Zapis obróbki cieplnej

ślady obróbki są szczególne, bez określo nego kierunku lub punktowe

I I I ?1

obróbka elektroiskrowa, obróbka slrumieniowo-ścierna, niektóre odlewy

Uwaga Jeśli konieczne Jest podanie kierunkowości struktury powierzchni, która me jest wyra źnie Określona za pomocą tych symboli, należy na rysunku podać odpowiednią uwagę

164

Rysunek techniczny maszynowy zawiera również, w razie potrzeby, zapis in formacji dotyczącej obróbki cieplnej. Zgodnie z PN-89/M-01147 zapis ten dotyczy: 1 . G łębokości w arstw y poddanej obróbce. Głębokość warstwy należy ozna czać literą h i wyrażać w milimetrach oraz podawać w granicach zakresu, np. h 0,8- 0,9 lub z odchyłkami granicznymi, np. h 0,8±0,2. Po oznaczeniu litero wym h może (ale nie musi) występować znak równości (h 0,8* 0,9 lub fi=0,8*0,9). * Szczegóły dotyczące zasad podawania ustalonych wartości falistości są zamieszczone w normie ISO/TC 57 (patrz też PN-ISO 1302).

www.wsip.com.pi

165

2. Twardości warstwy {HRC, HB, HV) po obróbce lub innych własności me chanicznych (Rm, Rc itp.)- Twardość należy podawać w postaci dopuszczal nego zakresu, np. 40 44 HRC, albo z odchyłkami granicznymi, np. 60 ± 2 HRC, albo jako przedział wartości, HV S: 760. 3, Rodzaju obróbki. Rodzaj obróbki, w wyniku której mają być uzyskane wym a gania własności materiału, wolno zapisać, jeżeli: - jest ona jedyną obróbką zapewniającą wymagane właściwości materiału (rys. 10.13c), - wynik obróbki nie podlega kontroli, np. przy wyżarzaniu.

• Jeżeli obróbce cieplnej podlegają tylko niektóre powierzchnie przedmiotu, to na rzucie, na którym są one najwyraźniej przedstawione, należy je zazna czyć linią punktową grubą. Własności materiału po obróbce, odnoszące się do powierzchni, należy podać nad półką linii odniesienia w kolejności: głę bokość warstwy, twardość lub inne własności mechaniczne (rys. 10,13a). • Jeżeli obróbce cieplnej podlegają pow ierzchnie przedm iotów tworzące zarys zamknięty, to na linii odniesienia należy rysować okrąg o średnicy 3+5 mm. rysowany linią cienką (rys. 10.130),

10.3. Oznaczanie powłok nałożonych na powierzchnie przedm iotów

h1.0!0,2;40i2HitC

h 0 J S ± 0 ,1 ;4 0 i2 H R C

CyjOnOwać 76Dt10HV

-# ■

Na powierzchnie wielu części maszynowych nakłada się różnego rodzaju powłoki (farby, lakiery, warstwy metaliczne itp.) w celu uzyskania określonych własności technicznych. Zapis tych informacji na rysunku określa PN-89/M01154. Norma ta stanowi, między innymi, że: a) powierzchnię przedmiotu, na którą powinna być naiożona powłoka, należy oznaczyć dużą literą alfabetu umieszczoną nad półką linii odniesienia; b) linie odniesienia należy doprowadzaćdo linii zarysu przedmiotu lub dolinii punk towej grubej, zaznaczającej powierzchnię, na którą ma być nałożona powłoka; c) rodzaj powłoki należy zapisać na rysunku w wymaganiach technicznych (rys. 10,14a) lub na linii odniesienia (rys. 10.14Ó);

h 0 j& t0 ,1 ;B 0 t2 H R C ,

Fe/Cu -Z n5

Rys. 10.13. Zapis obróbki cieplnej: a) na linii odniesienia, b) dla powierzchni tworzących zarys

zamknięty, c) zapis rodzaju obróbki - jako jedynej zapewniającej wymagane własności

Sytuacji praktycznych związanych z zapisem obróbki cieplnej może być kilka: • Jeżeli wszystkie powierzchnie przedmiotu podlegają jednakowej obrób ce cieplnej, to własności materiału po obróbce cieplnej należy podać w wy maganiach technicznych, pisząc np.: 4CH-44 HRC\ Nawęglać h 0,7+0,9 mirr, 58+62 HRC lub Wyżarzać itp. Zgodnie z normą PN-81/M-01126* zapisy te należy umieścić nad tabliczką rysunkową (rys. 10 .12 ). * PM-81JM-01126 Napisy, teksty, tablice stanowi, między innymi, że: napisy, teksty i tablice należy umieszczać tylko w tych przypadkach, gdy zawarte w nich da ne nie mogą być przedstawione graficznie, - wszystkie napisy na polu rysunku należy umieszczać równolegle do linii wierszy w tabliczce rysunkowej (poziomo), teksy wymagań i charakterystyk technicznych należy umieszczać nad tabliczką rysunkową, - tablice należy umieszczać z prawej strony lub poniżej przedstawionego na rysunku rzutu przedmiotu, o ile inne normy nie stanowią inaczej. 166

Rys. 10.14. Zapis informacji o powłoce nałożonej na powierzchnię przedmiotu: a) w wymaga niach technicznych, i>) na linii odniesienia d) żądanie jednakowej powłoki nałożonej na caią powierzchnię przedmiotu na leży umieszczać tylko w wymaganiach technicznych, podając np.: Powloką FeZn - 25 c; podobny zapis obowiązuje w stosunku do powierzchni przedmiotu, którą można jednoznacznie określić; wówczas w wymaganiach technicznych należy podać jej nazwę, np.: Powłoka powierzchni zewnętrznej: emalia 4169-424-010; www.wsip.com.pl

167

Rys. 10.15. Oznaczanie po włok na powierzchni tworzą cej zarys zamknięty

e) informację o powierzchni tworzącej zarys zamknięty należy podać na linii od niesienia doprowadzonej do tej powierzchni, a na załamaniu linii należy umie ścić okrąg o średnicy 3+5 mm narysowany linią cienką (rys. 10.15a); gdy po wierzchnie płynnie przechodzą jedna w drugą, znaku oznaczającego zarys zamknięty nie należy podawać (rys. 10.155).

Pytania, polecenia: 1. Co to jest chropowatość powierzchni? 2. Jakie wielkości opisują chropowatość powierzchni? 3. W jakich jednostkach wyraża się chropowatość powierzchni? „

•

4. Co oznaczają zapisy:

R a 2 o / Ra20/

R o$/ n

5. Jak należy odczytać zapis chropowatości powierzchni umiesz czonych w górnym prawym rogu arkusza rysunkowego? 6. Jak oznaczyć jednakową chropowatość wszystkich powierzchni przedmiotu?

Znam

■ J 'L

Tolerancje wymiarów liniowych

Odzwierciedlenie przedmiotu za pomocą rzutów przedstawia jego budowę i kształt, a naniesione wymiary liniowe i kątowe - jego własności geometryczne. Informacje te określają założony, a więc pożądany obraz przedmiotu. Używając języka technicznego mówi się, że jest to obraz nominalny, tj. geometrycznie ide alny, którego kształt i wymiary określono w dokumentacji technicznej (PN-78/M021 37). Przedmiot rzeczywisty wykonany na podstawie rysunku prawie nigdy nie odpowiada obrazowi nominalnemu. Różnice, spowodowane różnymi czynni kami, mogą dotyczyć wymiarów liniowych i kątowych, kształtu, stanu po wierzchni itp. Z technicznego punktu widzenia różnice między obrazem nominalnym a sta nem rzeczywistym nie mogą być dowolnie duże. Muszą więc być (i są zawsze) określone, przede wszystkim na rysunkach wykonawczych. Rozważmy te problemy na przykładzie przedmiotu walcowego, którego ana lizowanym wymiarem jest średnica obrabianego czopa (rys. 1 1 .1 a).

1) parametry oraz budowę znaku chropowatości, 2) zasady obowiązujące przy zapisywaniu chropowatości po wierzchni różnie położonych względem tabliczki rysunkowej. 3) parametry i sposób zapisu falistości powierzchni, 4) sposoby oznaczania obróbki cieplnej, 5) sposoby oznaczania powłok nałożonych na powierzchnie przedmiotu.

U m ie m ~

1) opisać wielkości wyrażające geometryczne cechy powierzchni, 2) zapisać pełną informację o chropowatości powierzchni, 3) odczytać każdy zapis dotyczący chropowatości i falistości p o wierzchni, 4) odczytać i zapisać informacje dotyczące powłok nałożonych na powierzchnie przedmiotu, 5) wskazać błędy przy zapisywaniu stanu powierzchni przedmiotu.

*50,40

Rys. 11.1. Wymiarowanie czopa: a) jednym wymia rem, b) dwoma wymiarami

Jej wartość założona, czyli nominalna, wynosi 050,00 mm. Wykonawca będzie dążył do zachowania tego wymiaru na wszystkich przedmiotach pro dukowanej serii. Z różnych jednak powodów (kwalifikacje wykonawcy, warun ki produkcji, jakość materiału, obrabiarek, narzędzi itp.) większość wyprodu kowanych części będzie miała średnicę nieco większą lub nieco mniejszą niż pożądane 050,00 mm. Z tego powodu lepszym rozwiązaniem jest podanie na rysunku nie jednego, a dwóch wymiarów granicznych dopuszczalnych - naj większego i najmniejszego - między którymi powinny się mieścić wymiary www.wsip.com.pl

169

rzeczywiste gotowych wyrobów (11.16). Graficzną ilustrację tego założenia przedstawia rys. 1 1 .2 . Dwa wymiary: największy B i najmniejszy A wyznaczają granice odstępstwa od założonego (idealnego) wymiaru nominalnego, a takie podejście do wymia rowania nazywa się tolerow aniem wymiaru.

M/miar najmniejszy A

Wymiar nominalny (D )

50,00'

T a b lica 11.1 Rodzaje wymiarów liniowych oraz inne wielkości używane w tolerowaniu Lp.

Termin Wymiar zewnętrzny”

Rysunek

Definicja Odległość elementów po wierzchni. między którymi bez pośrednie ich otoczenie wypeł nione jest materiałem (wymiar wałka)

-L

Wymiar największy 3

Wymiar wewnętrzny”

odległość elementów po wierzchni, na zewnątrz których bezpośrednie ich otoczenie wy pełnione jest materiałem (wy miar otworu)

Wymiar mieszany*

odległość elementów po wierzchni. między którymi bez pośrednie otoczenie jednego z nich wypełnione jest materia łem. a bezpośrednie otoczenie drugiego wypełnione jest mate riałem na zewnątrz

Wymiar pośredni”

odlegołość elementów, z których co najmniej jeden jest elementem teoretycznym, np. płaszczyzna lub oś symetrii

iZ ffi

I - przedział wymiarów za małych, wyroby o tych wymiarach będą wadliwe II - przedział wymiarów dla wyrobów wykonanych poprawnie; zgo dnie z założeniem, wymiary A i B należą do tego przedziału III - przedział wymiarów za dużych, wyroby o tych wymiarach będą wadliwe Rys. 11.2. Graficzny obraz wymiarów: najmniejszego, nominalnego i największego

Praktycznie w budowie maszyn problemy związane z tolerowaniem reguluje kilka norm (PN-ISO 406, PN-88/M-01142, PN-EN 20286-1; PN-ISO 286-1 (jedna norma), PN-EN 20286-2, PN-ISO 286-2 (jedna norma). Poniżej przytoczono tylko najważniejsze ustalenia.

11.1. Pojęcia i określenia Zgodnie z PN-EN 20286-1 w ym iar jest to liczba wyrażająca w określonych jednostkach miary wartość liczbową długości. Norma ta podaje wiele definicji, które są związane z tolerowaniem wymiarów (tabl. 11.1 i 1 1 .2). Tablica 11.1 zawiera kilka definicji (punkty 1, 2, 3, 4 i 6), których cytowana norma nie obejmuje. Zamieszczono je ze względu na rozdz. 11.4. W tablicy 11.2 w kolumnie 3 podano symbol literowy wielkości, natomiast w kolumnie 4 - za leżności matematyczne między nimi.

X.il 4 i

Wymiar zaobserwowany wartość długości otrzymana w wyniku pomiaru z ustaloną dokładnością Wymiar rzeczywisty

wartość długości, jaką by otrzy mano po przeprowadzeniu bez błędnego pomiaru

Wymiar lokalny zaobser każda odległość w dowolnym wowany przekroju poprzecznym ele mentu, tzn. każdy wymiar mie rzony między dwoma dowolny mi przeciwległymi punktami Otwór

określenie umowne, stosowane w znaczaniu elementów bryły określonych wymiarem wewnę trznym (w tym również elemen tów niewalcowych)

Wałek

określenie umowne, stosowane w znaczeniu elementów bryły określonych wymiarem zewnę trznym (w tym również elemen tów niewalcowych)

* Termin niezdefiniowany w PN-EN 20286-1

170

www.wsip.com.pl

171

T a b lic a 11.2 Terminologia oraz określenia związane z tolerowaniem wymiarów liniowych

-ci

Wałei

i Twór

1 8

linia z ?rom

////////z i2

cd. ta b lic y 11.2 2 Odchyłka dolna

Tolerancja

Linia zerowa

prosta reprezentująca wymiar nominalny, względem której określa się odchyłki i tolerancję przy przedstawieniu graficznym wymiarów granicznych i pasować

14 Wymiar tolerowany

wymiar, który należy oznaczać wymiarem nominalnym i następują cym po nim oznaczeniem wymaganego pola tolerancji lub odchył kami granicznymi

wałka

D„

172

Wymiar min mat.

Odchyłka górna

największy dopuszczalny wy miar elementu

najmniejszy dopuszczalny wy miar elementu

wałka

otworu

wałka

MLW—Bw

otworu

LML

LML0 = B0

wałka

LML

LMLW= A^j

oznaczenie dotyczące tego z dwóch wymiarów granicz nych. który odpowiada wymia rowi minimum materiału danego elementu

otworu

wałka

ES = B0- D0 ES = El + T0 es - Bw- Dw es = ei + Tw

odchyłka graniczna stanowiąca rozmcę wymiaru gornego i odpowiadającego mu wymiaru nominalnego

otworu

Wymiar max mat.

dwa skrajne dopuszczalne wy miary elementu, między którymi powinien być zawarty, lub którym może być równy wymiar zaobserwowany

16 O

Wymiar dolny

przy graficznym przedstawieniu obszar ograniczony wymiarami: górnym i dolnym

otworu

Pole tolerancji

wałka

różnica wymiaru górnego i dol nego lub różnica odchyłki gór nej i dolnej (tolerancja jest war tością bezwzględną bez znaku)

wałka

T0 = B0 —A0 T0 = ES - El Tw—Bw—A w Tw = es - ei

wymiar, z kórego wwynikają wy miary graniczne, przez podanie odchyłki górnej i dolnej

otworu

układ znormalizowany tolerancji i odchyłek

1 1

Wymiar górny

otworu

Układ tolerancji

Określenia

Zależność

A iB

wałka

odchyłka graniczna stanowiąca różnicę wymiaru dolnego i od powiadającego mu wymiaru no-

Symbol literowy

Wymiary graniczne

El = A 0 - D0 El = ES - T0 ei - A w- D w ei = es - T w

Tolerancja normalna

Termin

Lp.

Wymiar nominalny

3 otworu

oznaczenie dotyczące tego z dwóch wymiarów granicz nych. który odpowiada wymia rowi maksimum materiału dane go elementu

każda tolerancja należąca do układu tolerancji i pasować ISO

11.2. Znorm alizowany układ tolerancji Znormalizowane wartości tolerancji i odchyłek granicznych, zgodnie z PNEN 20286-1 tworzą tzw, układ tolerancji (dla wymiarów nominalnych do 3150 mm). Norma ta stanowi m.in., że: 1. Zakres wymiarów nominalnych do 3150 mm jest podzielony na 21 przedzia łów. W określonym przedziale wymiarów nominalnych tolerancja normalna (symbol IT) lub odchyłka podstawowa jest wartością stałą. Wybrane przykła dy zestawiono w tabl. 11.3. 2. Położenie pola tolerancji względem linii zerowej określa tzw. odchyłka pod stawowa. Odchyłką podstawową jest ta, która jest bliższa linii zerowej. W przykładach wymiarów tolerowanych: 60$2$. 5 0to030 SOJSom odchyłki podstawowe podkreślono linią falistą. WartoSó odchyłki podstawowej de cyduje o położeniu pola tolerancji względem linii zerowej. Dla odchyłek norm alnych położenie odchyłek podstawowych oznacza się symbolami li terowymi: - dla otworów: A, B, C... w kierunku malejącej wartości, - dla wałków a, b, c... w kierunku rosnącej wartości. www.wsip.com.pl

173

3 3 o 00

o LO

m CD

o co

CO o-

o co

s r~

250

40-50

in O) CM T— CM CO co

O O co

O 1

o CM 1

u rn

+435

+ 1000

+ 390

+ 900

+ 210 + 190

+415 + 73

CM T

+35

+ 48

-2 7 0

o co +

Odchyłki podstawowe wałków dla wszystkich klas tolerancii normalnych

tf CL T3 O Q_

kaj

iN I

IT16

«0

Tolerancja normalne

Przedziały wyrr rów nominalny

O o CM LO jlTI 2

E E

00 811

ir> IT5

co co +

oo CO

+41

CM r-~

+ 23

O r— P" 8 CO Y— 1 1 t

CM O CM + +

+ 22

CO CM o CM co lO CM

00 r»

00 CM +

-7 0

3 o co

ef f % Q h

co +

co co co +

o co 1

+ 170

+62

CM 1

Otwory (elementy wewnętrzne)

+ 310

-2 2 o

o ie -

-50

o co

-5 2 0

8 CM CM o co I

+ 144

s co

r-*

LO co

00 +

E =L

Wałki (elementy zewnętrzne)

1 jim = 1 0 €m = 0.000001 m = 0.001 mm = 1 0 3mm

in co

0 00 1

-3 4 0

•I* o 00

ir>

-1 3 0

120

§ T 8

+ 70

-2 0 0

-4 6 0

2500

400

100

3 *7 o

7 o CM

-5 8 0

i T 3

00 1

+43

8 CO co

+37

o to

T—

+32

+ 26

05 00

-4 0 0

-360

-1200 -1 3 5 0

sa •iir> F>

-3 2 0

00 +

-2 3 0

1 8 ł lO eó

8 3

-2 1 0

700

-630

s kO 1§

009 +

T i in

I CM o CO r-

099 +

8 co -łr

Rys. 11.3. Rozkład odchyłek podstawowych wg PN-EN 20286-1 oraz ich symbole literowe: a) dla otworów, b) dla wałków

Znormalizowane oznaczenia odchyłek podstawowych oraz położenia pól to lerancji dla otworów i wałków przedstawia rys. 11.3. Dokładniejszy, ale uogólniony obraz odchyłek podstawowych i granicznych oraz położenia pól tolerancji względem linii zerowej przedstawia rys. 11 .4. Otwór i wałek, oznaczone odpowiednio symbolami H i h, nazywa się podstawowym i. Ich odchyłki podstawowe są równe zeru, a pola tolerancji przylegają do linii ze rowej. Wartości liczbowe odchyłek podstawowych i granicznych odczytuje się w tablicach PN. Mogą one być dodatnie, ujemne lub równe zeru. 3. Obowiązuje 20 klas dokładności, które oznacza się symbolami cyfrowy mi: 01; 0; 1; 2... do 18 w kierunku malejącej dokładności. Klasa dokładności de cyduje o wartości tolerancji, co można prześledzić analizując tolerancje normal ne w tabl. 11.3. Analiza ta wykazuje, że dla określonego przedziału wymiarów www.wsip.com.pl

175

-—

i Ia a i - S1 C5 5 C3 ^3 5^5 >»

1 8.

ni.’®

—.

lis i ! 5 +

- 4

'$1

iii

1 ! •3,

$ <► —^ «£ x:

<x> do a

U -S

176

V— , |

Rys. 11.4. Odchyłki graniczne i podstawowe: a) dla otworów, b) dla wałków

* Odchyłki podstawowej nie określa się. jeżeli bezwzględne wartości odchyłek granicznych są sobie równe

nominalnych wyższej liczbowo kla sie dokładności odpowiada większa wartość tolerancji normalnej IT. Tak na przykład: dla przedziału wymia rów nominalnych od 30 do 50 mm IT8<IT9</T12, bo 39<62<250 itd. W inny sposób ilustruje to również rys. 11.5. Rys. 11.5. Zmiana tolerancji normalnej dla przedziału wymiarów nominalnych od 10 do 18 mm w zależności od klasy dokładności

11 Klasa dokładności

11.3. Zapis wymiaru tolerow anego W ymiarem tolerowanym nazywamy wymiar, który ma określone odchył ki graniczne. Odchyłki, które są liczbow o równe, a różnią się znakiem (plus lub minus), nazywa się o d c h y łk a m i sy m e try c z n y m i. Pole tolerancji w yni kające z tych odchyłek jest położone sym etrycznie w zględem linii zerowej. O dchyłki wymiaru, którego pole tolerancji jest położone asym etrycznie w zględem linii zerowej, nazywa się o d c h y łk a m i a sym e tryczn ym i. Kilka przykładów odchyłek sym etrycznych i asym etrycznych zestawiono w ta bli cy 11.4. Zapis wymiaru tolerowanego na rysunku, zarówno liniowego, jak kątowe go, reguluje Norma Międzynarodowa PN-ISO 406:1993. Norma ta stanowi, że składnikami wymiaru tolerowanego są: wymiar nominalny i oznaczenie pola tolerancji. Pole tolerancji można wyrazić symbolem literowo-cyfrowym, warto ścią liczbową odchyłek lub wymiarami granicznymi. Przykłady takich zapisów zestawiono w tabl. 11.5. Ponadto wymaga się, aby: a) odchyłki były wyrażone w tych samych jednostkach, co wymiar nominalny, b) w przypadku podawania dwóch odchyłek wyrażać je za pomocą tej samej liczby znaków dziesiętnych po przecinku, c) odchyłkę równą zeru pisać bez znaku (plus. minus) i bez wyrównywania miejsc znaczących. Zapis wymiaru tolerowanego kątowego wygląda podobnie (rys. 11.6). W przypadku wymiarów kątowych wymaga się, aby zawsze były podane jed nostki. Przy odchyłkach kątowych wyrażonych w minutach i sekundach kąto wych wartość liczbowa minut i sekund powinna być poprzedzona odpowie dnio przez 0° lub 0°0’.

www.wsip.com.pl

177

T a b lica 11.4 O dchyłki symetryczne i asymetryczne Odchyłki asymetryczne

symetryczne Zależności matematyczne

es = le/l

es > le/l

es < le/l

es > 0 ei > 0

es < 0 ei < 0

Przykłady liczbowe w urn

es = 10 e im —10

e/ o —1 o

es = 20

es = 10 e; = - 20

es = 30 ei = 10

es = - 1 0 e/ = - 30

jjmk

+3 ?| Obrazu graficzny założonych odchyłek granicznych

+101

11.4. Odchyłki wym iarów bez indywidualnych oznaczeń tolerancji Zazwyczaj nie wszystkie wymiary podane na rysunku są indywidualnie tole rowane, co nie oznacza, że odchyłki tych wymiarów mogą być dowolne. W żad nym razie nie mogą one powodować utraty funkcjonalności danej części oraz nie może o nich dowolnie rozstrzygać wykonawca lub kontrola techniczna. Pro blem tolerancji i oznaczeń tych wymiarów reguluje norma PN-EN ISO 22768-1. Dotyczy ona m.in. wymiarów liniowych, w stosunku do przedmiotów metalo wych wykonanych metodą obróbki skrawaniem lub tłoczonych z blachy. Można ją również stosować do wyrobów wykonanych z innych materiałów. Odchyłki wymiarów liniowych bez indywidualnych oznaczeń (tolerancje ogól ne) zależą od klasy tolerancji oraz wartości wymiaru normalnego (tabl. 1 1 .6). T a b lic a 11.6 O dchyłki graniczne wym iarów liniowych bez indywidualnych oznaczeń tolerancji* w mm

-101

Klasa tolerancji

-30* J jm \

Przedziały wymiarów nominalnych

Symbol

nazwa

0.51) ♦ 32) 3 ♦ 6 6 + 30 30+120 120 + 400 400+1000 1000 + 2000 2000 - 4000

dokładna

0,053)

0,05

0,1

0,15

0.2

0.3

0.5

średnio dokładna

0.1

0,1

0,2

0,3

0.5

0.8

1.2

zgrubna

0,2

0,3

0,5

0,8

1,2

bardzo zgrubna

0.5

1.5

2,5

T a b lic a 11.5 Zapis wymiaru tolerowanego liniowego na rysunku wg PN-ISO 406 Lp

Oznaczenie pola tolerancji

Symbolem lite ro w o - cyfrow ym

Wartością, liczbowa odchyłek

Przykłady

a) 30 f 7

Wymiarami granicznymi

+ 0,1 32 -0,2

32, 198 32,195

HV%K

* Nie dotyczy krawędzi załamanych o powyżej. 2) do, 3>przy wszystkich wartościach odchyłek obowiązuje znak ±.

32-0,1 r

32 -0,2

50J5 minr

J29,980\ 30 f7y9,959j

3 0 f 7 \0 ,W

Jeżeli obowiązują tolerancje ogólne, to w tabliczce rysunkowej (tytułowej) lub w jej pobliżu należy podać odpowiednie oznaczenie - właściwą normę oraz klasę tolerancji, np. PN-EN ISO 22768-C (patrz rys. 15.16)

11.5. Arytmetyka wym iarów tolerowanych 0)

60o10,t0°0‘30" +0C0'15,) 3Q°-0°0'J0"

_ 15,5*10,25*

178

Rys. 11.6. Zapis odchyłek granicznych kąta

Praktyka projektowa i konstrukcyjna stwarza nieraz konieczność wykonania działań arytmetycznych na wymiarach tolerowanych. Najczęstsze działania to dodawanie i odejmowanie wymiarów występujących w łańcuchu wymiarowym równoległym (patrz rozdz. 8.4.2 i rys. 8.39a). Jeżeli wymiary składowe w łańcu chu są tolerowane, to powstaje pytanie, jaka będzie tolerancja wymiaru wyniko wego, czyli zamykającego łańcuch wymiarowy. www.wsip.com.pl

179

Dodawanie wymiarów tolerowanych Przy dodawaniu wymiarów tolerowanych (rys. 11.7) obowiązują następujące reguły arytmetyczne: ( 1 1 .1 ) X= A + 8 • równanie wymiaru nominalnego wynikowego • równania odchyłek wymiaru wynikowego (1 1 .2 ) x, = a , +£), - dolnej x2 = a 2 + b2 (113) - górnej (11.4) 7x=x 2-x , • równanie tolerancji wymiaru wynikowego 7x = r A + Tg - lu b (11.5) • ogólne równanie wymiaru wynikowego wraz z odchyłkami

x;:»^+a^=(A+B)j;s

o1.6)

S p r a w d z e n i e poprawności obliczenia polega na powtórnym obliczeniu tolerancji wymiaru wynikowego wg równania 11.4 i porównaniu obu wyników: Tx = x2 - x 1 = 0 ,0 3 -(- 0 ,1 1 ) = 0,14. Wyniki są zgodne, co oznacza, że odchyłki x, oraz x2 zostały obliczone poprawnie. Odejmowanie wymiarów tolerowanych Podczas odejmowania wymiarów tolerowanych (rys. 11.8) obowiązują reguły: • równanie wymiaru nominalnego wynikowego: X = A - 8 (11-9) • równania odchyłek wymiaru wynikowego -d o ln e j x 1 = a , - ó 2 ( 1 1 . 10) -g ó rn e j x 2 = a 2 - ó 1 (1 1 . 1 1 ) • równanie tolerancji wymiaru wynikowego wg równań 11.4 lub 11.5 • ogólne równanie wymiaru wynikowego wraz z odchyłkami ( 11 . 12 )

Rys. 11.7. Dodawanie wymiarów tolerowanych

Jeżeli wymiarów tolerowanych jest więcej, to równanie ogólne przyjmuje postać x ;:= * :; + e £ + c : : + . . . + z ' : =

= (a + b + c + . . . + z e : £ £ : ;

o 1 .7)

X?,~A%-B%-(A-B)%Z% n

Rys. 11.8. Odejmowanie wymiarów tolerowanych

A°3

Przykład 2 Tolerancja wymiaru wynikowego Tx = T a + Tb + Tc +... + Tz lub Tk = x 2 + + ... + z y x2 = a 2 + b 2 + c 2 + z2

(11.8)

Przykład 1 Obliczyć sumę trzech wymiarów tolerowanych oraz tolerancję tej sumy, jeżeli: a

• } _ r t r t +0.03 “ ¿ ° + 0 .0 l

p 0» _ o r t +0.0» D 0, — dU-O .OS

p c- _ o rt-0 .0 1 ^c, O U o.07

Obliczyć różnicę dwóch wymiarów tolerowanych oraz tolerancję wymiaru wynikowego, jeżeli: Ą

= O rt +0.08 o u +0.04

_ Ot>, “

4 r t -0.02 1 U -O .09

Rozwiązanie: X = A - 8 = 3 0 - 1 0 = 20 x, = a , - b 2 = 0,04 - ( - 0,02 ) = 0,06 x 2 = a 2 - ó , = 0,08 - ( - 0,09 ) = 0,17 TX= T a + Tb = (0,08 - 0,04) + [ - 0,02 - ( - 0,09)] = = 0,04 + 0,07 = 0,11

R ozwiązanie: • wymiar wynikowy nominalny: X = A + 8 + C = 2 0 + 3 0 + 40 = 90 • dolna odchyłka wymiaru wynikowego: = a, + b y + c, = 0.01 + (-0,05) + (-0,07) = -0,11 • górna odchyłka wymiaru wynikowego: x2 = a2 + b 2 + c 2 = 0,03 + 0.01 + (-0 ,0 1 ) = 0,03 • tolerancja wymiaru wynikowego: Tx = T a + Tb + Tc = 0,02 + 0,06 + 0,06 = 0,14

Przy jednoczesnym dodawaniu i odejmowaniu wymiarów tolerowanych sto suje się kolejno zależności dotyczące dodawania i odejmowania, np.

180

www.wsip.com.pl

Sprawdzenie: 7x = x2 —xt = 0,17 - 0,06 = 0,11

181

x l;=a ; -

B i - Cl: + DJ: = (A -

e - c + D )?;X Z Z

Można również wymiary pogrupować: osobno wymiary dodawane i osobno odejmowane, np.

1 2

_i Pasowania w budowie maszyn

xi: - K + 02)- pi:+o?) = ^ +0>:::2- (fi +cjkj=< a +d -

:Z £ ;

Przykład 3 Obliczyć wymiar nominalny oraz tolerancję wymiaru wynikowego /\ + B - C - D, jeżeli: ♦0.20 1 c *0,30 n tf} = pc-*o^o B A :! = 3 0 ^ c:: L/rf, —^0+0,15 '-0 .15 13 -0.50 R ozwiązanie: X = /\ + B - C - D = 3 0 + 1 5 - 1 0 - 2 5 = 10 x, = a, + b , - c 2 - d 2 = O + (-0 ,5 0 ) - O -0 ,3 0 = -0,80 Tx = T a + T b + T c + Td = 0,20 + 0,80 + 0,15 + 0,15 = 1,3 S praw dzenie: Tx = *2 ~ *1 = 0*50 - (-0 ,8 0 ) = 1,3

Maszyny, urządzenia, zespoły i podzespoły maszynowe są złożone z wielu części. Dwie części, funkcjonalnie sobie podporządkowane, np. tłok silnika spa linowego i współpracujący z nim cylinder, tworzą zespół maszynowy, w którym: a) jeden z wymiarów jest wymiarem wewnętrznym (średnica cylindra: ogól niej - wymiar otworu); b) jeden z wymiarów jest wymiarem zewnętrznym (średnica tłoka: ogólniej - wymiar wałka): c) obie części mają wspólny wymiar współpracy - wymiar nominalny. Ze spół części o wspólnym wymiarze nominalnym oraz stolerowanych wy miarach otworu i wałka tworzy pasowanie. Pojęcia, określenia, oznaczenia i zależności dotyczące pasowań są zawarte w PN-EN 20286-1.

Pytania, polecenia: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Wymień rodzaje wymiarów liniowych opisanych w PN. Co to jest: tolerancja, odchyłka, wymiar nominalny i graniczny? Która z dwóch odchyłek normalnych jest odchyłką podstawową? Co oznacza zapis: 0 50G7 lub 0 30 z 8? Co rozumiemy przez „otwór" i „wałek" w tolerowaniu wymiarów? Ile wynosi odchyłka podstawowa i jak jest położone pole toleran c ji dla otworu lub wałka podstawowego? 7. Jak jest położona - względem linii zerowej - odchyłka podstawo wa dla otworów oznaczonych symbolami od A d o G lub od P do Z? 8. Jak się oblicza odchyłki wymiaru wynikowego przy dodawaniu i odejmowaniu wymiarów tolerowanych?

Wiem

1. Pasowanie. Wzajemna relacja między wymiarami dwóch łączonych elemen tów (otworu i wałka) przed ich połączeniem, wynikająca z ich rozmiarów. 2. Wymiar nominalny* pasowania. Jest to wspólny wymiar nominały dla otwo ru i wałka, tworzących połączenie. 3. Luz i wcisk. Kojarzone części - otwór i wałek - mają wspólny wymiar nomi nalny, ale niekoniecznie wspólny wymiar zaobserwowany (zmierzony). Jeżeli wymiar kojarzonego otworu jest większy od wymiaru wałka, to różnica ich wy miarów tworzy luz (rys. 12.1 a). Gdy wymiar otworu jest mniejszy od wymiaru wałka, to w połączeniu nastąpi wcisk (rys. 12 . 1 b).

1) dlaczego tylko część wymiarów rysunkowych jest tolerowana, 2) na czym polega tolerowanie wymiarów, 3) od czego zależy tolerancja normalna IT, 4) co to są odchyłki symetryczne i asymetryczne, 5) jak można zapisać wymiar tolerowany, 6) co to są odchyłki zaokrąglone.

Umiem ~

182

12.1. Pojęcia i określenia

1) obliczyć tolerancję i wymiary graniczne na podstawie danych odchyłek, 2) zapisać wymiar tolerowany sposobami określonymi w PN, 3) wykonać działania arytmetyczne na wymiarach tolerowanych, 4) określić odchyłki dla wymiarów nietolerowanych.

* Określenie umowne nie definiowane w PN-EN 20286-1:1996

www.wsip.com.pl

183

T a b lica 12.1

Luz: pojęcia, określenia, związki matematyczne Lp.

Pojęcie (wielkość)

Symbol literowy

Określenie

Zależności matematyczne

Rysunek

Przykład liczbowy

założenie: D0 = 20,00 Dw = 19,40 S = Dq —Dw = = 20.00-19.40 = 0.60

Luz

dodatnia różnica wymia rów otworu i wałka przed ich połączeniem, gdy średnica wałka jest mniejsza niż średnica otworu

S = D0 - D *

Luzy graniczne: - największy

dodatnia różnica wymia ru górnego otworu i wy miaru dolnego wałka w pasowaniu luźnym i mieszanym

A# założenie: ES = 0.073: El = 0.040 W = " ei es = 0,026; ei = 0,015 warunek: $max = ES - B i= = 0,073 - 0,015= 1,058 ES > ei

- najmniej szy

dodatnia różnica wymia ru dolnego otworu i wy miaru górnego wałka w pasowaniu luźnym

'max ~

lub

$min * A0 - 8 * lub

min m E I

BS =

0,040 - 0,026 = 0.014

SmłnmE I-es warunek: E l> e s

T a b lic a 12.2 Wcisk: pojęcia, określenia, związki matematyczne Lp.

Pojęcie (wielkość)

Wcisk

Symbol literowy

Określenie

ujemna różnica wymia rów otworu i wałka przed ich połączeniem, gdy średnica wałka jest więk sza niż średnica otworu

Zależności matematyczne

Rysunek

Wcisk N

Przykład liczbowy

A/ = -(O o- 0 „) założenie: D0 = 50,50; D w = 50,80 N = - (D0 - D w = = - (50,50 - 50,80) = = - (-0,30) - 0,30 Uwaga: wcisk występuje wówczas, gdy różnica wymarów otworu i wałka jest ujemna: wartość ujemna tej różnicy jest zatem dodatnia

Wciski graniczne: - największy

najmniej szy

ujemna różnica wymiaru dolnego otworu i wymia ru górnego wałka przed ich połączeniem w paso waniu ciasnym i miesza nym

ujemna różnica wymiaru górnego otworu i wymia ru dolnego wałka w pa sowaniu ciasnym

max

(Ao-S*) założenie: lub

warunek: El < es

ES = 0,15; Et = 0,10 es = 0,25; ei = 0.20 N = - ( E l- e s ) = = -(0 ,1 0 -0 ,2 5 ) = = -(-0 ,1 5 ) =0,15

Nmn=-(B0-A „) Nm\n = ~ (ES - ei) = = -(0 ,1 5 -0 ,2 0 ) = lub Nrnn= -(E S -e i) = -(-0 ,0 5 ) = 0,05 warunek: ES < ei

Bardziej szczegółowo, z uwzględnieniem wymiarów, odchyłek granicznych oraz związków matematycznych, zagadnienie luzów i wcisków wyjaśniono w tablicach 12.1 (luzy) i 12.2 (wciski). W sytuacji gdy wymiary otworu i w ał ka są tolerowane, zagadnienie luzu i wcisku nie jest tak oczywiste i jedno znaczne. Wśród części o wymiarach tolerowanych mogą wystąpić takie, których wymiary zaobserwowane będą równe wymiarom granicznym. Z te go powodu w procesie montażu tych części m ogą się zdarzyć dwie skrajne sytuacje: a) najmniejszy otwór A0 zostanie skojarzony z największym wałkiem Bw, b) największy otwór B0 zostanie skojarzony z najmniejszym wałkiem Aw. Skutki tych skojarzeń m ogą być dwojakie. W łączonych zespołach może wystąpić luz albo wcisk - patrz tabl. 12.3. Z zamieszczonego tam rysunku wynika, że decyduje o tym wzajemne położenie pól tolerancji, otworu i wałka. Luz i wcisk to dwa ważne pojęcia używane w pasowaniach części maszyn. One decydują o zakwalifikowaniu konkretnych pasowań do jednej z trzech grup pasowań. Są to pasowania luźne, mieszane i ciasne. 4. Pasowanie luźne jest to pasowanie, w którym jest zawsze zapewniony luz. Dla tego pasowania wymiar dolny otworu A0 musi być większy, a w skrajnym przypadku równy górnemu wymiarowi wałka Bw. Graficzny schemat tego pa sowania przedstwia tabl. 12.3, poz. 1 i 2. 5. Pasowanie ciasne jest pasowaniem, w którym jest zawsze zapewniony wcisk. Dla tego pasowania wymiar górny otworu B0 musi być zawsze mniej szy, a w skrajnym przypadku równy dolnemu wymiarowi wałka A w. Schemat tego pasowania przedstawia tabl. 12.3, poz 6 i 7. 6. Pasowanie mieszane to takie pasowanie, w którym, w zależności od wymia rów zaobserwowanych otworu i wałka, może wystąpić zarówno luz, jak i wcisk (tabl. 12.3 poz. 3, 4 i 5). Tablica 12.3 przedstawia zbiorczy obraz pasowań luźnych, ciasnych i miesza nych. Kryterium tego podziału w ujęciu graficznym jest wzajemne położenie pól tolerancji otworu i wałka (7 sytuacji) względem siebie. Różnice A0 - B w oraz B 0 - Aw ostatecznie decydują o tym, czy w połączeniu wystąpi luz, czy wcisk. ♦ ♦ 7 . W skaźnik pasowania. Tradycyjną klasyfikację pasowań (na podstawie luzów i wcisków), zgodnie z PN-EN 20286-1, można zastąpić wskaźnikiem pasowania P, jako uogólnionym pojęciem luzu i wcisku. Wskaźnik pasowa nia, zależny od odchyłek granicznych, przyjmuje również wartości graniczne: największą P ^ oraz najmniejszą Pmin. Oblicza się je z równań P ^ = ± (E S - ei) oraz Pmin= ± (Ei - es). Wskaźnik pasowania może być dodatni, ujemny lub równy zeru. Wskaźnik pasowania dodatni jest równy luzowi, natomiast bez względna wartość wskaźnika ujemnego równa się wciskowi. Wskaźnik równy zeru jest przypadkiem szczególnym. Jeżeli P = 0, to w połączeniu nie wystę puje ani luz, ani wcisk. Związki i zależności pomiędzy wskaźnikami pasownia oraz luzami i wciskami granicznymi przedstawiono na rys. 12.2. Tam również 186

(

Wskaźniki pasowania

(

luźne )

Pasowania (mieszane)

12.4 Tablica

zilustrowano klasyfikację pasowań na podstawie wartości wskaźnika paso wania. Rozróżnia się: - pasowanie luźne, dla którego Pmax i Pmin są dodatnie (większe od zera), - pasowanie ciasne, dla którego Pmax i Pmln są ujemne (mniejsze od zera), - pasowanie mieszane, w którym Pmax jest dodatnie, a Pmin ujemne. ) (

ciasne )

Rys. 12.2. Luzy i wciski graniczne, wskaźniki pasowania oraz rodzaje pasowań w układzie graficznym

8. Tolerancja pasowania jest to suma tolerancji otworu i wałka Tp = 70 + Tw lub różnica wskaźników pasowania: największego i najmniejszego Tp = Pmax-Pmin*

12.2. Zalecenia dotyczące doboru pasowań Zaleca się (zgodnie z PN-ISO 1829) aby pola tolerancji wałków i otworów dla ogólnych zastosowań dobierać (zawsze, gdy jest to możliwe) spośród zamie szczonych w tablicach 12.4 i 12.5. W pierwszej kolejności należy wybierać te. które obwiedzione grubą linią. Przy wyborze pasowań należy najpierw określić układ pasowania .- według stałego otworu (H) lub stałego wałka (h). Uprzywilejowanym układem jest układ stałego otworu. Układ stałego wałka należy stosować tylko wtedy, gdy przynie sie to oczywiste korzyści ekonomiczne. Dla danego pasowania odchyłki i tolerancje należy wybierać tak. aby otrzy mać odpowiednio najmniejsze luzy lub wciski odpowiadające wymaganym wa runkom zastosowania. Otwór jako element trudniejszy do obróbki może mieć tolerancję o jedną kla sę większą niż dla wałka, np. H8/f7, P7/h6. 188

www.wsip.com.pl

189

Wartości liczbowe odchyłek podstawowych odpowiadające przyjętym po lom tolerancji są podane w PN-EN 20286-2. Omówienie bardziej szczegółowych zaleceń przedstawionych w PN-ISO 1829 wykracza poza ramy podręcznika rysunku technicznego.

12.3. Zapis pasowania na rysunku Oznaczenie pasowania umieszczone za wymiarem nominalnym musi, zgo dnie z PN-EN 20286-1 zawierać oznaczenie pola tolerancji otworu oraz - za uko śną kreską - oznaczenie pola tolerancji wałka, np. 40H7/g6 (rys. 12.3). b)

H7 dd

informacja o p o lu tolerancji otworu

1 - wspólny wymiar nominalny 2 - symbol odchyłki podstawowej otworu 3 - klasa dokładności otworu 4 - ukośna kreska (może być pozioma - rys. 12.3b) 5 - symbol odchyłki podstawowej wałka 6 - klasa dokładności wałka

informacja o polu tolerancji wałka

informacja o pasowaniu: pasowanie luźne z układu pasowań stałego otworu

Rys. 12.3. Objaśnienie zapisu pasowania

Różne możliwości symbolowego zapisu pasowania na rysunku wg PN-ISO 406 przedstawia rys. 12.4a i b . Pola tolerancji pasowanego otworu i wałka moż na również zapisać wyrażając odchyłki graniczne liczbowo (rys. 12.4c, d, e). Przy zapisie pasowania jak na rys. 12.4c oznaczenie oraz odchyłki graniczne a)

— rW

+12H7/h6_

$12 hS

«)

m *3ontfi

7 *0,1

otwór$30*0,1 -

0,1

2 *3 0 -0 ,2

- 0,1 watek $30-OJ

Rys. 12.4. Różne możliwości zapisu pasowania na rysunku

190

www.wsip.com.pl

191

otworu zapisuje się nad oznaczeniem oraz odchyłkami granicznymi wałka. Zapi sując pasowanie jak na rysunku 12.4c/, oznaczenie części składowych, podawa ne przed wymiarem nominalnym, pisze się cyframi o wysokości większej od liczb wymiarowych przynajmniej o jeden wymiar pisma. Oznaczenia części skła dowych powinny być zgodne z numerami tych części w wykazie części składo wych (patrz rozdz. 25). Rysunek 12.4e przedstawia sposób zapisu odchyłek gra nicznych z uwzględnieniem nazw części.

5- Luzy (ponieważ pasowanie H8/d 8 należy do grupy pasowań luźnych) - tabl. 12.4: a) luz największy Smax = B0 - Aw = 52,046 - 51,854 = 0,192 ,ub Smax = E S - ei = 0,046 - ( - 0,146) = 0,192 b) luz najmniejszy Smin = A0 - B „ = 52,000 - 51,900 = 0,100 lub Smin = El - es = 0 - (-0,1 00) = 0, 1 00

♦ 12.4. Obliczanie luzów, w cisków i w skaźników pasowania Dla zespołu maszynowego (otwór-wałek) tworzącego pasowania normalne można, i z punktu widzenia praktycznego należy, określić wielkości graniczne dla otworu i wałka, tolerancje, luzy (wciski) lub wskaźnik pasowania. Obliczenie tych wielkości pozwala lepiej zrozumieć i wyobrazić sobie wszystkie parametry pasowania oraz jego charakter (luźne, mieszane, ciasne). Przykład 1 Obliczyć wszystkie parametry pasowania (wymiary graniczne, tolerancje, luzy lub wciski oraz wskaźnik pasowania) dla 052H8/d8. R o z wi ą z a n i e : 1. Do wymiaru nominalnego 0 5 2 w PN-EN 20286-2 przewidziano następujące odchyłki graniczne: a) dla otworu ES = +46 pm = 0,046 mm El = 0 b) dla wałka es = -1 0 0 pm = - 0,100 mm e i = -1 4 6 pm = - 0,146 mm 2. Wymiary graniczne otworu: a) górny B0 = D + ES = 52,000 + 0,046 = 52,046 b) dolny Ą, = D + E/ = 52,000 + 0 = 52,000 3. Wymiary graniczne walka: B w = D + es = 52,000 + (-0,100) = 51.900, a) górny A w ~ D + ei —52,000 + (-0,146) = 51.854 b) dolny 4. Tolerancje: a) otworu lub b) wałka lub

T0 = B0 - A0 = 52,046 - 52,000 = 0,046 T0 = E S - E l = 0,046 - 0 = 0,046 Tw = Bw = 51,900 - 51,854 = 0,046 Tw = es - ei = (-0,100) - (-0,146) = 0,046 (tolerancja jest zawsze dodatnia) c) pasowania Tp = T0 + Tw = 0,046 + 0,046 = 0,092

192

Wskaźniki pasowania: a) wskaźnik największy b)

Pmax = ± ( E S - ei) = ± [0,046 - ( - 0,146)] = = 0,192 (wartość dodatnia) wskaźnik najmniejszy Pmin = ± (El - es) = ± [0 - ( - 0,100)] = = 0,100 (wartość dodatnia)

Uwagi: 1. Tolerancje otworu i wałka można obliczyć na podstawie wymiarów granicz nych lub odchyłek. Dwukrotne obliczenia są zbędne, drugie obliczenie można traktować jako sprawdzające. 2. Luz największy i najmniejszy są równe odpowiednim wskaźnikom pasowania (patrz rys. 12.2). Obliczając luzy (wciski) można rezygnować z obliczania wskaźników pasowania (ewentualnie odwrotnie) lub traktować je jako oblicze nie sprawdzające. 3. Wskaźniki pasowania, największy i najmniejszy, są dodatnie, co świadczy o tym, że pasowanie należy do grupy pasowań luźnych (patrz rys. 12 .2). Przykład 2 Obliczyć wszystkie parametry pasowania dla 0 35H6/k5. Rozwiązanie: 1. Dla wymiaru nominalnego 0 35 odchyłki wynoszą: a) dla otworu: ES = + 16 jtim = 0,016 mm; b) dla wałka: es = + 13//m = 0,013 mm;

El= 0 ei = + 2// m = 0,002 mm

2. Wymiary graniczne otworu: a) górny B 0 = D + ES = 35,000 + 0,016 = 35.016 b) dolny A0 = D + El = 35,000 + 0 = 35,000 3. Wymiary graniczne wałka: a) górny Bw = D + es = 35,000 + 0,013 = 35.013 b) dolny Aw = D + ei = 35,000 + 0,002 = 35,002 4. Tolerancje a) otworu b) wałka c) pasowania www.wsip.com.pl

T0 = ES - El = 0,016 - 0 = 0,016 Tw = e s - ei = 0,013 - 0,002 = 0,011 Tp = TQ + Tw = 0,016 + 0,011 = 0,027 193

5. Luzy (wciski) graniczne: a) największy (luz) = E S - ei = 0,016 - 0,002 = 0,014 b) największy (wcisk) Nmax = -[E l - es) = -(0 - 0,013) = 0,013

-I <4

J '¿J j Tolerowanie kształtu i położenia

6. Wskaźniki pasowania: a) największy b) najmniejszy

- ± (E S - ei) = ± (0,016 - 0,002) = + 0,014 Pmin = ± ( E I - es) = ± (0 - 0,013) = -0,013

W n i o s e k : Pasowanie H6/k5 jest pasowaniem mieszanym, ponieważ wskaźni ki pasowania mają różne znaki.

Pytania, polecenia: 1. Co rozumiemy przez pasowanie? 2. Co nazywamy luzem, a co wciskiem? 3. Co to jest (na przykładzie liczbowym) luz, a co wcisk i od czego one zależą? 4. Jakie rodzaje pasowań są określone w PN? 5. Co to jest i od czego zależy wskaźnik pasowania? 6. Co to jest i jak się oblicza tolerancję pasowania? 7. Do jakiego układu należy pasowanie H5/k5? 8. Co oznaczają zapisy 0 5 0 H8lg6 oraz 060 G7/h8?

Znam ^ ^

Umiem ^

V definicje

podstawowych pojęć dotyczących pasowań: pasowanie, luz, wcisk, wskaźnik pasowania, 2) wzory służące do obliczania luzów i wcisków granicznych, 3) kryteria podziału pasowań wg luzów i wcisków, 4) kryteria podziału pasowań wg wskaźników pasowań, 5) sposób powstawania pasowania wg zasady stałego otworu i sta łego wałka, 6) sposoby zapisywania określonego pasowania na rysunku. 1) odczytać zapis pasowania na rysunku, 2) obliczyć luzy (wciski) graniczne na podstawie pasowania okre ślonego symbolowo, 3) obliczyć wskaźniki pasowania, 4) przedstawić graficznie luzy (wciski) oraz pola tolerancji na pod stawie odchyłek otworu i wałka, 5) obliczyć wszystkie parametry dla określonego pasowania.

Konstruktor, projektując część maszynową, nadaje jej określony kształt geo metryczny. Wykonawca powinien założony przez konstruktora kształt i położe nie elementów geometrycznych względem siebie maksymalnie wiernie zacho wać. Prosta obserwacja i doświadczenie dowodzą, że między kształtem założonym a otrzymanym w procesie produkcji występują różnice. Różnice te nazywa się odchyłkam i kształtu i położenia. O dchyłki kształtu mogą, na przykład, dotyczyć prostoliniowości krawędzi a (rys. 13.1), płaskości płaszczyzny b, okrągłości okręgów c itp. O dchyłki położenia mogą doty czyć położenia różnych elementów geometrycz nych* przedmiotu względem siebie, na przykład równoległości płaszczyzn b i b , , prostopadłości krawędzi a i b,, pochylenia płaszczyzny e, symetrii położenia okręgów c i c, itp. W sytuacjach koniecznych odchyłki kształtu Rys. 13.1. Przykład przedmioi położenia należy tolerować** oraz zapisywać te ^któ re g o kształt można toieinformacje na rysunku zgodnie z PN-87/M-01145. rowac Nazwy i określenia dotyczące tolerancji kształtu i położenia zawiera PN-78/M-02137. Ze względu na szeroki zakres i znaczny stopień komplikacji problemu podajemy tylko podstawowe informacje z tego za kresu.

13.1. W iadom ości wstępne Zgodnie z PN-87/M-01145, tolerancje kształtu i położenia należy na rysunku oznaczyć graficznie. W skład tego oznaczenia wchodzą: 1 - ramka tolerancji, 2 - znak tolerancji, 3 - wartość liczbowa tolerancji, 4 - oznaczenie elementu odniesienia.

* Elementem geometrycznym przedmiotu jest jego każda powierzchnia, krawędź lub punkt. ** Tolerować znaczy określić największe dopuszczalne wartości odchyłek.

www.wsip.com.pl

195

Ramka tole ra n cji Ramka tolerancji jest prostokątem podzielonym na dwie lub więcej części (pól) - rys. 13.2. Powinna ona spełniać następujące wymagania: a) należy ją rysować linią ciągłą o grubości równej grubości linii pisma, w poło żeniu poziomym, b) jej wymiary należy dobrać tak, aby byia zapewniona możliwość czytelnego wpisania wszystkich danych, c) w poszczególnych polach (licząc od lewej do prawej) należy wpisywać: w pierwszym - znak tolerancji, w drugim - wartość liczbową tolerancji, w trze cim - literowe oznaczenie elementu odniesienia (rys. 13.2),

- V -l f 3J

Znak tolerancji Wszystkie zawarte w PN-87/M-01145 rodzaje tolerancji kształtu i położenia oraz przypisane im znaki graficzne zawiera tabl. 13.1. Formę graficzną znaków i ramki tolerancji przedstawia rys. 13.5. Szczegóły dotyczące zasad prawidłowe go wykonywania oznaczeń graficznych tolerancji kształtu i położenia na rysun ku, proporcje i wymiary tych oznaczeń reguluje PN-EN ISO 7083. Tabltca 13.1 Rodzaje tolerancji kształtu I położenia oraz Ich znaki graficzne Grupa tolerancji

1 - ramka tolerancji 2 - znak tolerancji 3 - wartość liczbow a tolerancji 4 - elem ent odniesienia

Rodzaj tolerancji

Znak

tolerancja prostoliniowości

---

tolerancja płaskości

n j

tolerancja okrągłości

tolerancja walcowości

tolerancja zarysu przekroju wzdłużnego

—

tolerancja równoległości

tolerancja prostopadłości

tolerancja nachylenia

Rys. 13.2. Przykładowy zapis tolerancji położenia

d) ramkę tolerancji należy łączyć z zarysem elementu tolerowanego linią zakoń czoną strzałką, przy czym linia łącząca prowadzona od lewej strony ramki może być prosta lub łamana, a strzałka powinna być zwrócona w tym kierun ku, w którym odchyłka ma być mierzona (rys. 13.3), a)

p łwW/s. 9)

Tolerancje kształtu

£ Tolerancje położenia

Rys. 13.3. Sposoby ryso wania linii łączącej ramkę tolerancji z zarysem części

e) linię łączącą należy umieszczać: - w pewnej odległości od linii wymiarowej, gdy tolerancja odnosi się do po wierzchni lub jej zarysu (rys. 13.4a), - na przedłużeniu linii wymiarowej (rys. 13.4b, c, d ) , gdy tolerancja odnosi się do osi lub płaszczyzny symetrii. a)

n Rys. 13.4. Położenie linii łączącej ramkę tolerancji, gdy tolerancja odnosi się do: a) powierzch ni, b, c, d) osi lub płaszczyzny symetrii

196

Tolerancje złożone kształtu i położenia

tolerancja wspólosiowoścl tolerancja symetrii

-=•

tolerancja pozycji

tolerancja przecinania się osi

tolerancja bicia promieniowego tolerancja bicia osiowego tolerancja bicia w wyznaczonym kierunku

tolerancja bicia promieniowego całkowitego tolerancja bicia osiowego całkowitego

tolerancja kształtu wyznaczonego zarysu

r \

tolerancja kształtu wyznaczonej powierzchni

tNW tM .W Sip.COm.pl

197

W artości liczbow e tolerancji kształtu i położenia* Podaje się je w milimetrach lub jednostkach kątowych (dla tolerancji pochy lenia). Ponadto w drugim polu ramki tolerancji mogą jeszcze być zapisane: a) znaki kształtu pola tolerancji lub sposób wyrażenia tolerancji (tabl. 13.2), b) liczby określające wartość obszaru cząstkowego, na którym obowiązuje tole rancja (tabl. 13.3).

VW«

T a b l i c a 1 3.2

Oznaczanie pól tolerancji Znak pola tolerancji przy jej wyrażaniu

Lp-

Pole tolerancji

promie niowym

średni cowym

kołowe

Rys. 13.5. Forma graficzna znaków oraz ramki tolerancji kształtu i położenia

Przykłady oznaczania

Rodzaj tolerancji tolerancja współosiowości

przy tolerancji wyrażonej promieniowo

® R0,1

tolerancja pozycji osi kuliste

dla płaszczyzny lub osi symetrii

@ * 0,2

<P0,2

tolerancja pozycji osi tolerancja symetrii

1 /2

przy tolerancji wyrażonej średnicowo

\^r\m oß\

tolerancja

-S- TOfi

TOA

pozycji płaszczyzny symetrii tolerancja przecinania się osi

x\r/20.l\

x [ T0,2 |

T a b lic a 13.3 Tolerowanie w obszarze cząstkowym

Lp-

Przykład zapisu

0.05

m m m m m i

Objśnienie

tolerancje prostoliniowości 0,05 mm obowiązujące na całej długości przedmiotu

* Wartości liczbowe zaleca się przyjmować wg PN-80/M-02138.

198

www.wsip.com.pl

199

cd. ta b lic y 13.3

ox |

b) J / ; | Q2

— 10102/100

| //1 o,z

tolerancja prostoliniowości 0,02 mm obowiązuje na długości 100 mm Rys. 13.7. Oznaczanie elementu odniesienia O

10 ,0 8 / 3 0 0 * 2 0 0

tolerancja płaskości powierzchni 0,08 mm obowią zuje na powierzchni o wymiarach 300 x 200 mm2

T a b lic a 13.4 Reguły rysowania elementów odniesienia

/y i 0,06 ** 0,01/100

-I I ® Ii 10

tolerancja walcowości 0,06 mm obowiązuje na całej długości, natomiast 0,01 mm - na długości 100 mm

tolerancja prostoliniowości 0,1 mm obowiązuje w określonym miejscu elementu (10 mm od lewej krawędzi i na długości 30 mm)

Rysunek

Reguła

Lp.

Jeżeli trójkąta nie można połączyć z ramką to lerancji, to element odniesienia należy ozna czyć wielką literą umieszczoną w ramce i taką samą literę wpisać w trzecim polu ramki tole rancji Jeżeli elementem odniesienia jest powierzch nia, a nie oś elementu, to trójkąt należy umie szczać w pewnej odległości od linii wymiaro wej

(O l

Element odniesienia Tolerancje położenia, np. równoległości, prostopadłości, symetrii, muszą dotyczyć zawsze dwóch elementów. Tolerując np. równoległość lub prostopa dłość (rys. 13.6), musimy określić, czy powierzchnia a ma być równoległa (pro stopadła) do b, czy też odwrotnie. Powierzchnia lub inny element geometrycz ny uznany za stały stanowi element odniesienia dla innych elementów geometrycznych. Element odniesienia należy oznaczać zaczernionym lub pu stym trójkątem połączonym z ramką tolerancji za pomocą linii łączącej (rys. 13.7). Trójkąt oznaczający element odniesienia powinien być równoramienny, zaczerniony (rys. 13.7a, c) lub pusty (rys. 13.7b), o wysokości równej (w przy bliżeniu) wysokości liczb wymiarowych. Podstawa trójkąta powinna dotykać li nii zarysu przedmiotu lub pomocniczej linii wymiarowej będącej przedłużeniem linii zarysu przedmiotu (rys. 13.7c). Inne reguły rysowania elementu odniesienia zestawiono w tabl. 13.4.

Jeżeli elementem odniesienia jest oś lub pła szczyzna symetrii, to trójkąt umieszcza się na przedłużeniu linii wymiarowej

f71

■H I

L '— r

»1 W

Jeżeli konieczne jest ustalenie tolerancji poło żenia dla dwóch jednakowych elementów i jest obojętne, który z nich będzie elementem od niesienia. to zamiast trójkąta należy rysować strzałkę

Jeżeli elementem odniesienia jest wspólna oś lub płaszczyzna symetrii, to trójkąt należy umieścić na wspólnej osi lub płaszczyźnie sy metrii

b r

Rys. 13.6. Powierzchnie równoległe i prostopadłe

200

Jeżeli dwa elementy przedmiotu tworzą ele ment odniesienia wspólny (np. wspólną oś lub płaszczyznę symetrii), to każdy element należy oznaczyć oddzielnie wielką literą, a w trzecim polu ramki tolerancji wpisać te litery, rozdziela jąc je poziomą kreską

www.wsip.com.pl

201

cd. ta b lic y 13.5

13.2. Tolerancje kształtu - przykłady Według PN-78/M-02137 rozróżnia się pięć rodzajów tolerancji kształtu*: prostoliniowości, płaskości, okrągłości, walcowości i zarysu przekroju wzdłuż-

Tolerancja okrągłości

Odchyłka okrągłości

T a b lic a 13.5 Zapis tolerancji kształtu na rysunku Zapis tolerancji na rysunku wg PN-87/M-01145

Lp.

Tolerancja prostoliniow ości a)

Objaśnienie na rysunku aksonometrycznym

Objaśnienie tolerancji (odchyłki) wg PN-78/M-02137

Odchyłka prostoliniowości w pła szczyźnie największa odległość A punktów zarysu rzeczywistego od prostej przylegającej w grani cach obszaru cząstkowego

rzeczywisty

Prosta przylegająca Zarys rzeczywsty

Odchyłka walcowości

Tolerancja walcowości

0.02/200

Walec

Tolerancja płaskości

pw i

J______

Odchyłka płaskości - największa odległość punktów powierzchni rzeczywistej A od płaszczyzny przy legającej w granicach obszaru czą stkowego Ptaszczyzna przylegająca

o wnoo*t)ói

i Tolerancja zarysu przekroju wzdłużnego

Odchyłka zarysu przekroju wzdłużnego

E ® Powierzchnia rzeczymsta

* Według PN-78/M-02137 tolerancja kształtu to największa dopuszczalna odchyłka kształ tu ograniczająca przedział odchyłek dopuszczalnych. Natomiast odchyłka kształtu to różnica kształtu elementu rzeczywistego i kształtu odpowiadającego mu elementu nominalnego (rys. 13.8).

202

www.wsip.com.pl

203

cd. ta b lic y 13.6 llem ert przylegający lo kształcie nominalnym)

nego. W tablicy 13.5 zestawiono kilka przykładów zapisywania tych tolerancji na ry sunku (kol. 2), objaśniono rysunkiem aksonometrycznym zapisywaną tolerancję (kol. 3), a w kolumnie 4 umieszczono rysunek objaśniający odchyłkę (tolerancję) zapisa ną w kol. 2. Rys. 13.8. Odchyłka kształtu

13.3. Tolerancje położenia - przykłady Tolerancje położenia cechuje to, że zapisując je, należy określić element od niesienia. W związku z tym zapis tolerancji położenia zawiera więcej szczegółów. Kilka przykładów tych tolerancji, zaczerpniętych z PN-87/M-01145, zawiera tabl. 13.6. Przykłady w poz. 8 i 9 zamieszczono na zasadzie wyjątku. Należą one bo wiem do złożonych tolerancji kształtu i położenia, o czym nie będziemy szerzej mówić ze względu na zawiłość tej tematyki. T ab lic a 13 ,6 Zapis tolerancji położenia na rysunku

204

www.wsip.coni.pl

205

cd. ta b lic y 13.6 cd. ta b lic y 13.6 Tolerancja bicia prom ieniowego

Bicie promieniowe

Tolerancja bicia osiowego

Bicie osiowe

OĹ&#x203A; odniesienia

206 www.wsip.com.pl

207

<P30-0,02

13.4. Podstawowa zasada tolerowania wg P N -88/M -01142 Rysunki wykonawcze dokładniejszych części maszyn zawierają tolerancje wymiarów (długości, grubości, średnicy) oraz tolerancje kształtu i położenia (rys. 13.9). Taki sposób tolerowania nazywa się tolerow aniem niezależnym, po nieważ tolerancje wymiarów długości i średnicy określono niezależnie od tole rancji prostopadłości, płaskości i odwrotnie. Jest to zgodne z podstawową zasa dą tolerowania ujętą w PN-88/M-01142, która głosi: a) wymiary (np. długość, grubość, średnicę) i kąty należy tolerować przez poda wanie indywidualnych zapisów odchyłek granicznych (tolerancji) wg PN-ISO 406:1993, b) kształt i położenie elementów należy tolerować przez podanie indywidual nych oznaczeń graficznych wg PN-87/M-01145. Oznacza to, że przy tolerowaniu elementów przedmiotu należy stosować to lerowanie niezależne, w którym tolerancje wymiarów lub kątów oraz tolerancje kształtu i położenia powinny być stosowane niezależnie od siebie. Stosując ten sposób tolerowania należy w wymaganiach technicznych lub w tabliczce rysunkowej umieścić oznaczenie w postaci napisu: Tolerowanie wg PN-88/M-01142 (rys. 13.9). G dy zachodzi potrzeba uzależnienia od siebie w ym iarów oraz kształtu i po

łożenia, to należy zastosować tolerowanie zależne. Należy wówczas przyjąć za sadę powierzchni przylegających (wymiar tolerowany oznacza się jak na rys. 13.10) lub zasadę maksimum materiału - max mat (oznaczenie tolerowania za leżnego z zastosowaniem tej zasady przedstawia rys. 13.11).

Rys. 13.10. Oznaczenie tolerowania za

leżnego według zasady powierzchni przylegających

Rys. 13.11. Oznaczenie tolerowania za leżnego według zasady max mat

Pytania, polecenia: 1. Czego dotyczy tolerancja kształtu? 2. Czego dotyczy tolerancja położenia? 3. Jak się zapisuje informację dotyczącą tolerancji kształtu? 4. Napisz i objaśnij przykład dotyczący tolerancji: a) kształtu, b) po łożenia.

Wiem ^

1) jaką postać mają znaki graficzne tolerancji kształtu i położenia,

2) jak się oznacza kształt pola tolerancji, 3) co to znaczy tolerować w obszarze cząstkowym.

Umiem ^

I YW \

Tolerowanie wg P N -8 8/M -01142 T

Rys. 13.9. Przykład tolerowania niezależnego

208

■h e e k !

www.wsip.com.pl

odczytać i zapisać tolerancje kształtu i położenia opisane w podręczniku.

1/1

J ~ j*-i Rysowanie i wymiarowanie gwintów

lin ia śrubowa prawoskretna lewoskrętna Rys. 14.3. Linia śrubowa: a) jako krzywa przestrzenna, b) otrzymywanie linii śrubowej przez nawijanie trójkąta prostokątnego na walec

14.1. Wiadomości wstępne Rysunek 14,1 przedstawia walcowy pręt nagwintowany, Gwint tworzą prze miennie położone występy i bruzdy o określonym profilu, wykonane wzdłuż linii śrubowej na powierzchni walcowej. Jest to gwint zewnętrzny {rys. 14.2a). Podobne ukształtowanie geometryczne można wykonać w otworze walcowym, otrzymując gwint wewnętrzny (rys. 14.26). Gwint przedstawiony na rys. 14.1 ma profil (zarys) trójkątny. 12345678dP-

powierzchnia walcowa, linia śrubowa, bruzda gwintu, wierzchołek gwintu, powierzchnia bruzd, głębokość gwintu, profil (zarys) gwintu, powierzchnia wierzchołków, średnica gwintu, podzialka gwintu.

W praktyce gwinty wykonuje się przeważnie przez nacinanie bruzd o okre ślonym profilu w materiale pręta lub otworu walcowego. Do podstawowych wiel kości charakteryzujących gwint zalicza się: średnicę gwintu zewnętrznego d , podziałkę gwintu oraz profil (zarys) bruzdy. Zarysy gwintów mogą być trójkąt ne - metryczne i calowe* (rys, 14.4a, b ), trapezowe symetryczne i niesyme tryczne (rys. 14.4c, d) oraz okrągłe (rys. 14.4e). Ze względu na wartość ilorazu podziałki gwintu i jego średnicy rozróżnia się gwinty zwykłe i drobnozwojne. Podziałka gwintów drobnozwojnych, przy tej samej średnicy, jest mniejsza od podziałki gwintów zwykłych (rys. 14.5). Gwinty były i są powszechnie stosowane w budowie maszyn. Obecnie pra wie wszystkie ich kształty i wymiary są znormalizowane.

14.1. Pręt walcowy z gwintem Rys. 14.4. Zarysy gwintów: a) trójkątny metryczny, b) trójkątny calowy, c) trapezowy symeIryczny, d) trapezowy niesymetryczny, e) okrągły

Rys. 14.2. Gwinty: a) zewnętrzny. t>) wewnętrzny

Linia śrubowa jest krzywą przestrzenną (rys. 14.3a), którą utworzy np. przeciwprostokątna trójkąta prostokątnego nawiniętego na powierzchnię walcową (rys. 14.3b ). W zależności od kierunku nawijania trójkąta linie śru bowe, a w konsekwencji gwinty, mogą być prawo- lub lewozwojne (lewoskrętne).

Rys. 14.5. Gwinty: a) zwykły, b) drobnozwojny * 1 cal = 1" = 25,4 mm. Cal jest jednostką długości nienależącą do układu SI.

210

www.wsip.com.pl

211

14.2. Zasady rysowania gwintów Szczegółowe i uproszczone zasady rysowania gwintów określa PN-EN ISO 6410-1. Zgodnie z tą normą gwinty rysuje się w uproszczeniu. Istotę tego upro szczenia przedstawia rys. 14.6: • powierzchnię wierzchołków rysuje się linią ciągłą grubą, • powierzchnię den bruzd rysuje się linią ciągłą cienką. • zakończenie gwintu rysuje się linią ciągłą grubą, poprzeczną do osi gwintu.

Ponadto norma stawia następujące wymagania: • odległość między linią grubą i cienką powinna być w przybliżeniu równa głębo kości gwintu, ale nie mniejsza niż 0,7 mm lub podwójnej grubości linii grubej, • w rzucie na płaszczyznę prostopadłą do osi gwintu linia cienka powinna mieć długość około 3/4 okręgu (z przerwą w dowolnym miejscu) i nie powin na zaczynać się ani kończyć na osiach symetrii, • gdy zachodzi potrzeba pokazania wyjścia gwintu (np. w celu zwymiarowania), wyjście to przedstawia się linią cienką (rys. 14.76 i 14.8d).

Pomenchma den bruzd (lima ciągła denka)

Powierzchnia wierzchołków

llinto ciągła gruba)

Uproszczong sposób \ Poglądom przedstawianie ___________ przedstawiania gwintu \ gwintu

Rys. 14.8. Zasady rysowania gwintów wewnętrznych

Rys. 14.6. Poglądowy i uproszczony sposób rysowania gwintu

A -A

e) Rys. 14.9. Zasady rysowania połączeń gwintowych

14.3. O znaczanie i w ym iarow anie gwintów Rys. 14.7. Zasady rysowania gwintów zewnętrznych

Zasady rysowania gwintów zewnętrznych przedstawiono na rys. 14.7, a we wnętrznych na rys. 14.8. Gwinty skojarzone, tworzące połączenia gwintowe, ry suje się jak na rys. 14.9*.

* Jeżeli jest to absolutnie konieczne (np. w publikacjach, instrukcjach obsługi) gwint mo żna przedstawić w sposób szczegółowy; jak na rys. 14.2.

Wszystkie gwinty, bez względu na profil, podziałkę, głębokość itp., rysuje się jednakowo. Dlatego rysunki gwintów powinny być uzupełnione znormalizowany mi oznaczeniami. Zestawiono je w tabl. 14.1. Oznaczenia podane jako przykład w kolumnie 5 pisze się nad linią wymiarową. Gwinty zewnętrzne wymiaruje się do linii grubych (rys. I4.10a, 6), wewnętrzne - do linii cienkich (rys. 14.10c, d). Dla gwintów naciętych na niecałkowitych długościach pręta lub głębokościach otwo ru należy ponadto podawać długość nacięcia gwintu (rys. 14.10a, 6 i c). Wartości te m ogą być różne i nie są znormalizowane. Na rysunku 14.10 pokazano również sposób oznaczania chropowatości powierzchni zarysu gwintu.

212

www.wsip.com.pl

213

T a b lic a 14.1 Oznaczania gwintów Lp.

M16

Rodzaj gwintu

Wymiary, które należy podać w oznaczeniu

Znak

Przykład

1 Metryczny zwykły

średnica zewnętrzna śruby w mm

M16

średnica zewnętrzna śruby x skok. w mm

M16 x 1

Metryczny drobnozwojny

3 Calowy

średnica zewnętrzna śruby w calach

Rurowy walcowy

średnica wewnętrzna ru ry w calach

G1 /2*

Rurowy stożkowy

średnica wewnętrzna ru ry w calach

R; Rc

Rc > 3/4"

średnica zewnętrzna śruby x skok. w mm

Tr24 x 5

7 Trapezowy niesymetryczny średnica zewnętrzna śruby x skok, w mm

S22 x 6

8 Trapezowy niesymetryczny średnica zewnętrzna 45° śruby x skok, w mm

S45°

S45° 80 x 5

6 Trapezowy symetryczny

3/4"

Okrągły

średnica zewnętrzna śruby w mm

Rd32

Stożkowy metryczny

średnica nominalna x skok, w mm

MK2Qx 1.5

Edisona

średnica nominalna w mm

E27

Do rurek pancernych

liczba skoków gwintu na 1 cal

P16

Rowerowy

średnica nominalna gwintu w mm

Rw9.5

średnica nominalna gwintu w mm

Ven

Tr24*5

Rys. 14.10. Wymiarowanie gwintów: a. b) zewnętrznych, c. d) wewnętrznych

14.4. Rysunki wykonawcze części maszynowych z gwintem Gwint, ze względu na bardzo wiele zalet, jest rozwiązaniem konstrukcyjnym często stosowanym w budowie maszyn. Najpospolitsze części gwintowane to śruby i nakrętki oraz inne tzw. łączniki gwintowe. Łby stanowiące zakończenie

J Symbol

Wartość

średnica śruby

średnica okręgu k

Wielkość

Do zaworów do dętek

Ven6

promień łuku 2

promień łuku 3

«3

0,32d

wysokość łba

OJd

wysokość nakrętki

0,8d

rozwartość klucza

1,75d

Oznaczanie gwintów lewych i w ielokrotnych 15

Lewy

jak wyżej

M12LH

16 Wielokrotny prawy

jak wyżej

Z-krotny

2-krotny

17 Wielokrotny lewy

jak wyżej

Z-krotny LH

2-krotny Tr48 x 16LH

214

1,5d

promień łuku 1

Rys. 14.11. Dokładne rysowanie sześciokątnego łba śruby

www.wsip.com.pl

215

Symbol

Wartość

średnica śruby

Wielkość

promień łuku 1

«i

1,75d

promień łuku 2

fl2

rozwartość klucza

1,6d

przekątna

2.26d

Rys. 14.12. Dokładne rysowanie czworokątnej (kwadratowej) nakrętki

śrub oraz większość nakrętek mają kształt sześciokątny lub kwadratowy. Zasady dokładnego rysowania tych elementów przedstawiają rys. 14.11 i 14.12. Na rysunkach złożeniowych śruby, nakrętki, wkręty i inne części złączne, zgodnie z PN-81 /N-01613. przedstawia się w sposób uproszczony lub umowny (patrz rozdz. 18). Rysunki od 14.13 do 14.18 są przykładami rysunków wykonawczych części maszynowych z gwintem.

Tablic/ka

Rys. 14.15. Część maszynowa z gwintem

Tabhcika Rys. 14.13. Część maszynowa z gwintem

Rys. 14.16. Część maszynowa z gwintem

216

www.wsip.com.pl

217

J ZJ

Powłoka powierzchni B-Fe/Cu-2nS Tolerowanie wg PN-8BIM-01142

Rys. 14.17. Część maszynowa z gwintem

Rysunek części klasy wałek

15.1. W iadom ości wstępne Wałki maszynowe są to części maszynowe najczęściej o przekroju kołowym, przeważnie z wieloma uskokami. Poszczególne uskoki tworzą tzw. stopnie wał ka (rys. 15.1). W zależności od rodzaju naprężeń, na które są narażone, rozróż nia się wałki (większe wały) lub osie. Osie i wałki są osadzone w łożyskach, wykonują przeważnie ruch obrotowy i są przeznaczone do osadzania na nich innych części, najczęściej różnego ro dzaju kół. Odcinki osi i wałków, które bezpośrednio współpracują (stykają się) z innymi częściami, nazywa się czopami (rys. 15.1). Czopy, ze względu na ich położenie, dzieli się na k o ń c o w e lub ś r o d k o w e , a ze względu na charakter współpracy z innymi częściami na s p o c z y n k o w e i r u c h o w e . Poza tym, że poszczególne stopnie wałków mają różne średnice, na nie których z nich występują jeszcze inne szczegóły konstrukcyjne, które muszą być odwzorowane na rysunku. Są to przede wszystkim nakiełki, podcięcia obróbkowe, otwory poprzeczne i wzdłużne przelotowe i nieprzelotowe, czopy nagwintowane, rowki wpustowe oraz elementy wielowypustowe. Niektóre z tych elementów rysuje się i wymiaruje w sposób uregulowany w odrębnych normach.

Rys. 14.18. Część maszynowa z gwintem

Pytania, polecenia 1. Co to jest gwint? 2. Jak przedstawia się gwint na rysunkach technicznych? 3. Jak się rysuje połączenie gwintów? 4. Jak się wymiaruje gwinty?

Znam ^

Umiem ^ 21 8

1) podstawowe zarysy gwintów stosowanych w budowie maszyn, 2) zasady rysowania i wymiarowania gwintów zewnętrznych i we wnętrznych, 3) zasady oznaczania chropowatości gwintów. odczytać i opracować rysunek wykonawczy części maszynowej z gwintem. www.wsip.com.pl

219

T ab lic a 15.1

15.2. Nakiełki

Przedstawianie I oznaczanie nakiełków wg PN-88/M-01120

Nakiełki są to drobne nawiercenia, wykonane specjalnymi nawiertakami po stronie skrajnych powierzchni czołowych wałka. Nakiełki stwarzają możliwość podpierania wałka w czasie obróbki (rys. 15.2). Po wykonaniu wałka na gotowo nakiełki stają się zbędne, dlatego w pewnych przypadkach są po zakoń czeniu obróbki usuwane. PN-EN ISO 6411 przewiduje trzy rodzaje nakiełków: zw ykłe (A), chronione (B) oraz łukow e (R) (rys. 15.3). Wielkością nominalną nakiełków jest wymiar d, który wynosi: (0,5): (0,63); (0,8); 1; (1,25); 1,6; 2; 2,5; 3,15; 4; 5; 6,3; (8) i 10 mm. Wartości ujęte w nawiasy nie są zalecane. Wartości nominalnej d są w normie przyporządkowane maksymalne długości / nakiełków. Wielkość nominalna

^ T "

Uproszczone

Przypadki występowania nakiełków

przedstawianie

oznaczanie

PN-EN ISO 6411 - B 2,5/8

Nakiełek dopuszczalny w gotowym wyrobie

Nakiełek niedopuszczalny w gotowym wyrobie

— K

Nakiełek wymagany w gotowym wyro bie

e sT

‘

PN-EN ISO 6411 - B 2,5/8

PN-EN ISO 6411 - 8 2,5/8

Rys. 15.2. Nakiełek

Rys. 15.3. Znormalizowane rodzaje nakiełków oraz ich oznaczenia literowe: a) nakiełek zwykły, b) nakiełek chroniony, c) nakiełek łukowy

Grubość linii rysunku b

0,5

0.7

1.4

2,8

Wysokość cyfr i wielkich liter h

3,5

Grubość linii symbolu d,

0,35

0.5

0,7

1.4

Wysokość H} Nakiełki przedstawia się i wymiaruje w sposób uproszczony; nakiełek umownym symbolem graficznym (rys. 15.4), a wymiary umownie. Na przykład nakiełek typu B o średnicy części walcowej d = 2.5 mm oraz średnicy na powierzchni czołowej D = 8 mm oznacza się: PN-EN ISO 6411-B 2,5/8 w miejs cu oznaczonym w tabl. 15.1.

Cyfry i wielkie litery stosowane do opisów w oznaczeniach nakiełka powinny być wykonane tą samą grubością (d), wysokością (h) i tym samym rodzajem pisma, jaki został zastosowano do opisu rysunku.

220

www.wsip.com.pl

Rys. 15.4. Znak graficzny nakiełków i jego wymiary 221

15.3. Podcięcia obróbkowe Względy wytrzymałościowe i technologiczne powodują, że na granicy mię dzy stopniami osi lub wałków stosuje się specjalne rozwiązania konstrukcyjne. Mogą to być zaokrąglenia (rys. 15.5a) lub podcięcia obróbkowe (rys. 15.5Ó). a)

Zaokrąglenia mają promienie Rz znormalizowane. Wynoszą one od 0,1 do 125 mm. Podcięcia obróbkowe są również znormalizowane. W PN-58/M-02043 rozróżnia się cztery rodzaje podcięć obróbkowych oznaczonych literowo: A, B. C i D. Ich kształty i wymiary przedstawia rys. 15.6. Podstawowym parametrem (wielkością nominalną) dla podcięć A i B jest wymiar b. dla podcięć C i D - wy miar r (tabl. 15.2). Podcięcia obróbkowe (oraz stosowane w otworach wielo stopniowych tzw. podcięcia wewnętrzne) przedstawia się i oznacza w sposób umowny (rys. 15.7). Podcięcie C 1.6 PNS8/M-02043

1 --- 1

Rys. 15.5. Przejścia między stop niami walka: a) zaokrąglenie. b) podcięcie obróbkowe

------

WM z zewnętrzne

wewnętrzne

Podcięcie A 4 PN-S8/M-02043

Rys. 15.7. Przedstawianie i oznaczanie podcięć obróbkowych: a) zewnętrznego, b) wewnętrz nego

Tablica 15.2 Wymiary podcięć obróbkowych w mm Zakres

Rodzaj podcięcia U B

0,1

0.2

i ponad

*0,05

0.8

0.5

0.25

1.5

0.4

C i0

•m m

1.6

—

D b ,

—

•m .

—

2 2.5

+0.1 4

0.3

0.4

0.2

1.6 3.3 5

1.5

0.6

3.2

2,3

4.5

2.3

♦0.1 0.3

1.6

1.4

2.5

2.2

3.7

3.4

5.5 7

15.4. Elem enty wielowypustowe

Rys. 15.6. Kształty podcięć obróbkowych wg PN - 58 M -02043

Niektóre czopy osi i wałków są ukształtowane w sposób szczególny. Wystę pują na nich charakterystyczne występy, zwane w ypustam i. Na obwodzie czo pa występuje od kilku (minimum 6) do kilkunastu wypustów, stąd określenie -e le m e n t wielowypustowy. Czopy wielowypustowe współpracują z otworami podobnie ukształtowanymi, tworząc połączenie wielowypustowe. W praktyce stosuje się kilka rozwiązań konstrukcyjnych tych połączeń: równoległe, ewolwentowe oraz wielokarbowe. Wszystkie rodzaje połączeń, w sposób poglądowy, przedstawiono na rys. 15.8.

222 www.wsip.com.pl

223

T a b lic a 1 5 3

Uproszczone przedstawianie połączeń wlelowypustowych

Rys. 15.8. Poglądowe przedstawienie połączenia wielowypustowego; a) równoległego, b) ewolwentowego, c) wielokarbowego

Na rysunkach technicznych połączenia wielowypustowe i wielokarbowe na leży rysować zgadnie z PN-EN ISO 6413 jako przedstawienie rzeczywiste (rys. 15.9) lub uproszczone. Norma stanowi, że przedstawienia rzeczywistego należy unikać. Uproszczony sposób rysowania walka (wielowypustu zewnętrznego), piasty (wielowypustu wewnętrznego) oraz połączenia (złącza wielowypustowe go) pokazano w tabl. 15.3. Obowiązujące rodzaje i grubości linii przy uproszczo nym przedstawianiu połączeń wielowypustowych opisano (w odniesieniu do rzutów głównych wałka i piasty) na rys. 15.10. Wszystkie szczegóły konstrukcyjne elementów wielowypustowych są znormalizowane. Z tego powodu rysowanie i wymiarowanie tych elementów jest uproszczone. Przykład uproszczonego wymiarowania (oznaczania) wałka wielowypustowego przedstawia rys. 15.11. Oznaczenie to składa się z trzech elementów: znaku graficznego wielowypustu, numeru normy przedmiotowej określającej konstrukcję (budowę) wielowypustu oraz podstawowych para metrów wielowypustu (rys. 15.8a). Kilka przykładów takich informacji zawiera tabl. 15.4. Cyfry, litery I znak graficzny oznaczenia elementu wielowypustowego należy rysować pismem prostym rodzaju B i o takiej samej wysokości jak pismo stoso wane do wymiarowania na danym rysunku. Formę graficzną znaku elementu wielowypustowego przedstawia rys. 15,12.

224

www.wsip.ctm.pl

225

T a b lica 15.4 Znormalizowane oznaczenia elementów wielowypustowych Lp.

Wyszczególnienie

Oznaczenie według PN

Wałek wielowypustowy równoległy, ogólnego przeznaczenia. 8-wypustowy. spoczynkowy (s). o średnicach d = 36 mm. 0 = 40 mm. osiowany na średnicy 0 *

n PN-ISO 14-8x36x40D-s

Otwór wielorowkowy równoległy. 8-rowkowy. spoczynkowy, o średnicach d = 36 mm. D = 40 mm. osiowany na średnicy D

n PN-ISO 14-8x36x40D

Rys. 15.9. Przedstawienie rzeczywiste połączenia wielowypustowego: a) równoległego, ewolwentowego. c) wielokarbowego

1 - powierzchnia wierzchołków - linia ciągła gruba, 2 - powierzchnia dna wrębów: na widoku linia ciągła cienka, na przekroju linia cią gła gruba, 3 - powierzchnia podziałowa w połączeniach ewolwentowych i wielokarbowych linia punktowa cienka, 4 - długość użytkowa wielowypustu - linia ciągła gruba, 5 - wyjście rowków (rysuje się tylko w razie konieczności) - linia o tej samej, gruboś ci, jaka była zastosowana do narysowania powierzchni dna wrębów. Rys. 15.10. Obowiązujące rodzaje i grubości linii przy uproszczonym przedstawianiu połą czeń wielowypustowych

Wałek wielokarbowy o średnicy nominalnej d = 20 mm. w wykonaniu dokładnym (O)

Otwór wielokarbowy o średnicy nominalnej d = 36 mm. w wykonaniu zgrubnym (Z)

A PN-68/M -85014-W-200

APN-68/M-850H-O-36Z

• Wymiary elementów wielowypustowych są znormalizowane (PN-ISO 14). Norma rozróżnia trzy rodzaje połączeń: s - spoczynkowe, p - przesuwne. I - luźne, oraz trzy rodzaje osio wania (środkowania): na wewnętrznej średnicy (d). na zewnętrznej średnicy (O) i na bokach wypustów (b).

Rys. 15.12. Symbol graficzny połączenia (złącza) wielowypustowego: a) równole głego. b) ewolwentowego i wielokarbo wego

15.5. Rowki i inne szczegóły konstrukcyjne wałków Inne elementy konstrukcyjne wałków, jak: rowki wpustowe, rowki na pier ścienie osadcze, otwory wzdłużne i poprzeczne, czopy nagwintowane itp.. rysu je się według ogólnych zasad (rys. 15.13).

Objaśnienia: 1 0 - liczba wypustów 92 - wewnętrzna średnica d 98 - zewnętrzna średnica D d - osiowanie na średnicy d P - połączenie przesuwne 120 - użyteczna długość wypustów 140 - całkowita długość wypustów -Ti- - symbol graficzny wielowypustu równole głego

1 - otwór wzdłużny 2 - czop nagwintowany 3 - rowek wpustowy

4 - otwór poprzeczny 5 rowek na pierścień osadczy 6 - rowek na wpust czółenkowy

Rys. 15.11. Przykład wymiarowania wałka wielowypustowego

Rys. 15.13. Inne elementy konstrukcyjne wałków

226

www.wsip.com.pl

227

15.6. Rysunki wykonawcze wałków

Rys. 15.16. Rysunek wykonawczy watka

Podczas opracowywania rysunku wykonawczego osi lub watka mogą się okazać pożyteczne poniższe wskazówki:

Rys. 15.15. Rysunek wykonawczy watka

228

www.wsip.com.pl

229

4. Co to są podcięcia obróbkowe i jak się je rysuje? 5 Jak jest ukształtowane połączenie wielowypustowe?

1 . Osie i wałki o prostej budowie wystarczy przedstawić w jednym rzucie (głów nym) - rys. 15.14. 2. W rzucie głównym wałek należy przedstawić w położeniu poziomym, z czopa mi o większych średnicach po lewej stronie arkusza rysunkowego (rys. 15.15). 3. Rysunki osi lub wałków o budowie bardziej złożonej muszą mieć, poza rzutem głównym, rzuty dodatkowe - często przekroje poprzeczne lub kłady przesu nięte oraz rzuty cząstkowe (rys. 15.16 i 15.17) - obrazujące różne szczegóły nie uwidocznione lub nie zwymiarowane w rzucie głównym.

Wiem ^

Umiem

1) jak się rysuje i wymiaruje różne odmiany nakieików, 2) jak się rysuje i wymiaruje różne rodzaje podcięć obróbkowych, 3) jak się odzwierciedla i wymiaruje różne drobne szczegóły kon strukcyjne wałków. 1) odczytać rysunek wykonawczy wałka, 2) opracować szkic i rysunek wykonawczy walka.

PN-€N ISO 6411B 4/40

- a ® PN-IN60 f~64U&>M0

W o t i m w u } m s s iM - o n < 2

Rys. 15.17. Rysunek wykonawczy wałka 4. Należy odzwierciedlić wszystkie szczegóły konstrukcyjne występujące na po szczególnych stopniach. 5. Wymiarując wałek lub oś należy podać średnicę każdego stopnia (czopu) oraz bezpośrednio lub pośrednio określić jego długość. 6. Szczegóły konstrukcyjne należy wymiarować według ogólnych zasad lub odrębnych regulacji zawartych w PN,

Pytania, polecenia: 1. Jak jest zbudowany typowy wałek maszynowy? 2. Co fo są czopy i jak mogą być ukształtowane? 3 Co to są nakietki i jak się je rysuje? 230

www.wsip.com.pl

12345-

- I

JC Jj

Łożyska maszynowe

pierścień zewnętrzny pierścień wewnętrzny koszyk element toczny (kulka) blaszki ochronne (uszczelki)

Rys. 16.2. Budowa łożyska tocznego

16.1. W iadom ości wstępne Q) Łożyska są to zespoły, które służą do podtrzymywania osi i wałków oraz osa dzonych na nich innych części maszynowych. Głównym zadaniem łożysk jest przenoszenie obciążeń na korpus maszyny oraz zmniejszenie tarcia podczas ru chu czopów względem łożysk. Ze względu na zasadę działania łożyska dzieli się na ślizgowe i toczne. W ło żyskach ślizgowych występuje tarcie ślizgowe, w tocznych tarcie toczenia. Budowę łożyska ślizgowego przedstawia rys. 16.1. Łożyska ślizgowe rysu je się i wymiaruje według ogólnych zasad rysunku technicznego. 1234-

panewka dzielona podstawa łożyska pokrywa śruba, nakrętka, podkładka

kulki

b) wałeczki - walcowe

-stożkowe

-b a ry łk o w e

1--------

—igiełkowe

0 = *-

Rys. 16.3. Elementy toczne łożysk tocznych: a) kulki, b) wałeczki

Ponadto w łożyskach mogą występować blaszki ochronne (uszczelki) po ze wnętrznej stronie elementów tocznych (rys. 16.2P). Łożyska toczne, ze względu na wiele zalet, są bardzo rozpowszechnione w praktyce konstrukcyjnej. Z tego powodu istnieje wiele różnorodnych rozwią zań konstrukcyjnych łożysk tocznych, które w literaturze technicznej są klasyfi kowane w różny sposób. Do najczęściej spotykanych należą podziały: 1 ) ze względu na kształt elementów tocznych - na łożyska kulkowe, walcowe, stożkowe itp., 2) ze względu na kierunek przenoszonych sił - na łożyska poprzeczne, wzdłuż ne i skośne (rys. 16.4), 3) ze względu na liczbę rzędów elementów tocznych - na łożyska jednorzędo we, dwurzędowe i (ogólnie) wielorzędowe. Wszystkie wymiary łożysk są znormalizowane, częściowo także w skali mię dzynarodowej. Na użytek praktyczny łożyska toczne są opisane w specjalnych katalogach łożysk tocznych, gdzie m.in. każde łożysko ma przyporządkowany indywidualny numer katalogowy. b)

Rys. 16.1. Budowa łożyska ślizgowego

Łożyska toczne są zbudowane odmiennie. Najpospolitsze łożysko toczne składa się z części wyszczególnionych na rys. 16.2. Elementami tocznymi ło żysk mogą być kulki lub części nazywane umownie wałeczkami. Należą do nich elementy walcowe, stożkowe, baryłkowe oraz igiełkowe (rys. 16.3). Elementy toczne są osadzone w koszykach, które utrzymują stałe odległości między nimi.

Rys. 16.4. Łożyska toczne: a) poprzeczne, b) wzdłużne, c) skośne

232

www.wsip.com.pl

233

16.2. Zasady rysowania łożysk tocznych

T a b lic a 16.1 Umowne, szczegółowe przedstawianie łożysk tocznych

Łożyska toczne, mimo że stanowią zespoły maszynowe złożone z wielu czę ści, są znormalizowane i rysuje się je w sposób umowny zgodnie z PN-EN ISO 8826-1 (przedstawienie umowne ogólne) oraz PN-EN ISO 8826-2 (przedstawie nie umowne szczegółowe). Według PN istnieją trzy sposoby umownego, ogólnego przedstawiania ło żysk tocznych. 1.Bez pokazywania jakichkolwiek szczegółów (rys. 16.5a). Łożysko jest tu przedstawione jako kwadrat z krzyżykiem w środku. Krzyż ten nie powinien dotykać zarysu kwadratu. Ten sposób przedstawiania stosuje się po jednej lub obydwu stronach osi symetrii. 2. Z pokazaniem rzeczywistego zarysu przekroju poprzecznego łożyska (rys. 16.5b), z krzyżem umieszczonym w jego środku, o w ym iarach, jak na rys 16.5a. 3. Z pokazaniem zakreskowanych pól przekroju poprzecznego (rys. 16.5c). Sposób ten stosuje się wyjątkowo, np. w katalogach, a wszystkie części prze kroju zaleca się kreskować w tym samym kierunku.

Rys. 16.5. Umowne, ogól ne przedstawienie łożyska tocznego

Zgodne z PN, umowne, szczegółowe przedstawienie łożyska, podano w tab. 16.1 w kolumnie 4. Kolumna 3 jest tylko ilustracją odpowiadającą nazwie łoży ska, zamieszczoną w celach informacyjnych. W rzucie na płaszczyznę prostopadłą do osi, łożysko należy przedstawiać tak, jak to pokazano na rys. 16.6. Element toczny łożyska, niezależnie od jego kształtu (kulka, wałeczek, igiełka itp.) może być zawsze pokazany jako okrąg. Cechy kon strukcyjne łożyska, w umownym, szczegółowym przedstawieniu, obrazuje się z pomocą elementów graficznych zamieszczonych w tabl. 16.2 w kolumnie 2 . Przykład rysowania łożysk tocznych w zespole, w sposób umowny szcze gółowy (część górna) i umowny ogólny (część dolna) przedstawia rys. 16.7.

Rys. 16.6. Umowne, szcze gółowe przedstawienie łoży ska tocznego w rzucie na płaszczyznę prostopadłą do osi łożyska

234

Rys. 16.7. Przykład rysowania łożysk tocznych w sposób umowny szczegółowy i umowny ogólny

www.wsip.com.pl

235

cd. ta b lic y 16.1

T a b lic a 16.2 Elementy graficzne stosowane w umownym, szczegółowym przedstawieniu łożysk tocznych Element

Lp1

Zastosowanie

Opis

długa, ciągła linia prosta

linia oznacza oś elementu toczne go bez możliwości samonastawiania

długi, ciągły łuk kołowy

linia oznacza oś elementu toczne go z możliwością samonastawiania

I 3

liczba rzędów i pozycja elementów krótka, ciągła linia prosta przecinająca długą linią cią tocznych głą nr 1.1 lub 1.2 pod kątem 90° (zalecane oznaczenie umowne) pokrywa się (pro mieniowo) z linią środkową każdego elementu tocznego

oznaczenie alternatywne (przykłady)

O □ i

—

a a »»

okrąg

kulka

szeroki prostokąt

wałeczek

wąski prostokąt

igiełka

1) Element ten może być pokazany ukośnie, w zależności od typu łożyska. 2) Odmiany te mogą być użyte do przedstawienia elementów tocznych, zamiast krótkiej, ciągłej linii prostej.

Pytania, polecenia: 1. Co to jest łożysko i do czego służy? 2. Jak ¡est zbudowane łożysko ślizgowe? 3. Jak jest zbudowane łożysko toczne? 4. Jak się rysuje łożyska ślizgowe, a jak łożyska toczne?

Wiem

1) na czym polega umowne ogólne rysowanie łożysk tocznych, 2) na czym polega umowne szczegółowe przedstawianie łożysk tocznych.

Umiem f e '

1) odczytać rodzaj łożyska przedstawionego na rysunku, 2) narysować łożysko toczne w przedstawieniu umownym szcze gółowym.

236 www.wsip.com.pl

T A

Spoiny i połączenia spawane

Rys. 17.2. Spoina: a) lico spoiny. t>) grań spoiny

1 7 .1 . W ia d o m o ś c i w s tę p n e

1. Lico spoiny

Spawanie jest to proces trwałego łączenia metalowych elementów, wyko nanych z tych samych lub podobnych materiałów, polegający na miejscowym nadtopieniu łączonych części. Miejsce bezpośredniego połączenia nazywa się spoiną. Spawanie wykonuje się często z użyciem dodatkowego materiału, zwanego spoiwem. Źródiem ciepła miejscowego stopienia łączonych części może być m.in. płomień gazowy (spawanie gazowe) lub łuk elektryczny (spa wanie łukowe). Dwie lub więcej części połączonych za pomocą spawania tworzy złącze (połączenie) spawane, lub w szerszym znaczeniu - konstrukcję spawaną (rys. 17.1). Wielka różnorodność konstrukcji spawanych powoduje, że w praktyce spawalniczej występuje duża liczba odmian spoin i złączy spawanych. Z tego wynika również specjalistyczne słownictwo i określenia. Odwzorowanie złącza spawanego na rysunku oraz jego poprawne zwymiarowanie wymaga poznania podstawowych terminów i określeń z zakresu spawalnictwa*. Nazwy i określenia przytoczone niżej są ściśle związane z rysowaniem i wymiarowaniem spoin I po łączeń spawanych.

2. Grań spoiny

3. Rodzaje spoin

4. Szew spawany ciągły 5. Szew spawany przerywany 6. Spoina symetryczna

Lico spoiny \

Gran spoiny

- zewnętrzna powierzchnia spoiny od strony jej układania (rys. 17.2a). - przeciwległa licu zewnętrzna powierzchnia ściegu prze tapiającego gardziel rowka spawalniczego (rys. 17.2b), występuje w spoinach wykonanych jednostronnie, brzeżna, I, grzbietowa, grupa spoin czołowych, otwo rowa podłużna i okrągła, bezotworowa punktowa i linio wa (tabl. 17.1). spoina ułożona na całej długości złącza. - spoina ułożona z regularnymi odstępami. - spoina mająca w przekroju poprzecznym taki sam kształt zarówno od strony lica, jak i grani (rys. 17.3).

Rys. 17.3. Spoina symetryczna

17.2. Zasady rysowania spoin

Rys. 17.1. Przykład konstrukcji spawanej

* Przytoczone w tym rozdziale nazwy i określenia zaczerpnięto z PN-77/M-69000 oraz PN-EN 22553-

Zgodnie z PN-EN 22553 połączenia, w których występują spoiny, można przedstawić według ogólnych zasad wykonania rysunków technicznych lub w sposób umowny. Przykłady rysowania spoin według ogólnych zasad zesta wiono w tabl. 17.1. Typowe połączenia spawane zaleca się przedstawiać w sposób umowny (tabl. 17.2). Przedstawienie takie musi zawierać elementarny (umowny) znak spoiny (tabl. 17.3), który jest podobny do kształtu spoiny. Znak ten nie powinien być brany pod uwagę podczas wyboru metody spawania, Elementarne znaki spoiny mogą być uzupełniane znakami dodatkowymi. Zale cane przez normę znaki dodatkowe zestawiono w tablicy 17.4. Charakteryzują one kształt zewnętrznej powierzchni spoiny lub pewne specjalne właściwości spoin.

238 www.wstp.com.pl

239

cd. ta b lic y 17.2 Tablica 17.1 Przedstawienie połączeń spawanych według ogólnych zasad Lp.

Rodzaj rzutu

Przedstawienie połączenia spawanego

1 Spoiny: bezotworowe liniowe

Objaśnienie

Przekrój poprzeczny

przekrój poprzeczny spoiny ry suje się przeważnie w postaci zaczernionego pola (patrz rys. 7.14c), które jest podobne do kształtu spoiny

Widok z przodu

lico spoiny i zarysy brzegów łączonych należy rysować linią ciągłą grubą

Widok z góry (od strony lica) i z dołu (od strony grani)

a) lico spoiny należy rysować w postaci łuków liniami cią głymi cienkimi b) grań spoiny należy rysować linią ciągłą grubą c) spoinę otworową okrągłą należy rysować w sposób pokazany na rys. c d) spoinę bezotworową punk tową należy rysować w spo sób pokazany na rys. d e) spoinę bezotworową liniową należy rysować w sposób pokazany na rys. e f) spoinę otworową, z otworem podłużnym, należy rysować w sposób pokazany na rys I

Pozostałe spoiny i szwy spawane

hnta punktowa cienka

Zoznaczenie Środków półcienia poszczególnych spoin

T a b lic a 17.3 Elementarne (umowne) znaki spoin Nazwa spoiny

Lp. 1

Spoina I

m m m

Spoina V

Spoina ~ V

■ i«

Spoina Y

Spoina 1 Y

Spoina U

Spoina

Spoina graniowa (podpoina)

Umowny znak

J V.

T ab ela 17.2 Umowne przedstawianie połączeń spawanych

Kształt spoiny

Spoina boczna z brzegami podwiniętymi i całkowicie przetopionymi

II V V

Y MIM

Y Y

U (J)

Spoina pachwinowa

wAIm m 240 www.wsip.com.pl

241

cd. ta b lic y 17.3 2

1 11

Spoina V o stromych brzegach

im m m

III

Spoina grzbietowa

ii 13

Spoina otworowa podłużna

Spoina bezotworowa punktowa

cd. ta b lic y 17.4

mmm

1— 1

mmk 15

Spoina bezotworowa liniowa

=©=

Złącze doczołowe —

Złącze doczołowe ukośne

Złącze zawijane

T a b lic a 17.4 Dodatkowe znaki spoin Lp.

Kształt powierzchni, typ lub specjalne własności spoin

Umowny znak

Przykłady zastosowania

Płaski (zwykle wykończony płasko)

17.3. W ym iarow anie spoin

Wypukły

w dm m 242

Spoiny przedstawione umownie wymiaruje się w sposób uproszczony z po m ocą wielu elementów graficznych: - znaku graficznego przedstawionego na rys. 17.4a, -z n a k u elementarnego (umownego) przedstawionego w tabl. 17.3, uzupełnio nego niektórymi głównymi wymiarami (s, /) i oznaczeniami dodatkowymi. Linia odniesienia (rys. 17.4a) jest to linia cienka ciągła załamana, zakończo na strzałką. Strzałkę linii odniesienia należy doprowadzić do rzutu złącza (rys. 17.5a+f). Na spoinach 1/2 V, 1/2 Y, 1/2 U (J) strzałka powinna wskazywać brzeg www.wsip.com.pl

243

V .

s - wymiary przekroju poprzeczne go spoiny I - wymiary wzdłune spoiny

1 - strzałka linii odniesienia 2 - linia odniesienia 3 - linia identyfikacyjna 4 - rozwidlenie linii odniesienia

Rys. 17.4. Elementy graficzne stosowane do wymiarowania spoin

$ d)

M r

_ .

—\ --------

Rys. 17.5. Położenie strzałki linii od niesienia

zukosowany. Długość linii odniesienia powinna zapewnić możliwość czytelnego zapisania wszystkich informacji. Półki linii odniesienia należy rysować równole gle do dolnego brzegu arkusza rysunkowego. Linia identyfikacyjna jest linią cienką kreskową rysowaną pod lub nad linią odniesienia. Jej położenie zależy od tego. czy spoinę oznaczamy po stronie lica.

czy grani oraz od ustawienia umownego znaku spoiny. Szczegółowo problem ten przedstawiono w tabl. 17.5. Reguły zestawione w tej tablicy można czytać od lewej d o prawej (w sytuacji kiedy spoinę należy oznaczyć na rysunku) lub od wrotnie (w sytuacji kiedy należy odczytać zapis oznaczenia podanego na rysun ku). Przy oznaczaniu spoin symetrycznych linię identyfikacyjną pomija się. Elementarny znak spoiny (tabl. 17.3) należy pisać na linii odniesienia (patrz rys. 17.4Ó). Charakterystyczne wymiary przekroju poprzecznego należy umieszczać przed znakiem umownym spoiny (z lewej strony), w miejscu pola 2. Dla po szczególnych odmian spoin wymiarami tymi są (tabl. 17.6): a) dla spoin brzeżnych, czołowych, spoiny I - grubość nominalna s (tabl. 17.6, poz. 1 ,2 ,3 i 4), b) dla spoin pachwinowych - wysokośća lub przy prostokątna z (tabl. 17.6, poz. 5 i 6), c) dla spoin otworowych okrągłych lub bezotworowych punktowych - wymiar d (tabl. 17.6, poz. 10 i 12). d) dla spoin otworowych podłużnych i bezotworowych liniowych - szerokość c tabl. 17.6, poz. 11 i 13). Charakterystyczne wymiary przekroju wzdłużnego spoin i szwów spawa nych należy umieszczać za umownym znakiem, z prawej strony (rys. 17.4P). Długość nominalną spoiny podajemy wg tabl. 17.6 poz.1+6, a szwów spawa nych wg tabl. 17.6 poz. 7+13. Pełne oznaczenie spoiny (szwu spawanego) mo że zawierać znaki dodatkowe (tabl. 17.4) oraz inne informacje, np. metodę spa wania, wymagania jakościowe lub pozycję spawania. Przykład takich oznaczeń zaczerpnięty z PN przedstawia rys. 17.6. Na złączu tym występuje spoina czoło wa V, wykonana ręcznie spawaniem łukowym (oznaczenie numeryczne 111 wg ISO 2560-E 51 2RR 22). Przedstawienie umowne Ksztottziacza

T a b lic a 17.5 Zasady oznaczania spoin z linią identyfikacyjną i umownymi znakami spoin

Wrdok z przodu

(3 ) to umowny znak spoiny (? ) Jeżeli spoinę oznaczamy po stronie

(6 ) i stawiamy w położeniu ( 4 ) piszemy na

(2 ) lica

(5 ) linii odniesienia

grani

linii identyfikacyjnej

(7 ) normalnym* j. v

—

odwróconym

A~ “

♦Ja k w tablicy 17.1. U w a g i: 1. Przypadki pogrubione, tj. zapis z linią identyfikacyjną położoną pod linią odniesienia, są zale cane w PN. 2. Cyfry ujęte w kółka informują o kolejności czytania tablicy.

244

Widok z góry

—

tli/ISO 5817/0 rw~< /ISO 6917-PM ISO 2560-1512 RR 22

W/ISO 5817/0 /ISO 6947-PA/ IS02560-C 512RR22

Rys. 17.6. Przykład oznaczenia spoiny czołowej wg PN-EN 22553

Grubość linii strzałki i linii odniesienia, znaku i pisma powinna być taka, jak li nii wymiarowej. Przykłady bardziej rozbudowanego oznaczania spoiny i innych informacji wraz z objaśnieniami przedstawia rys. 17.7. www.wsip.cqm.pl

245

cd. ta b lic y 17.6

T a b lic a 17.6 Przykłady podawania wymiarów połączeń spawanych

Lp.

Rodzaj spoiny lub szwu spawanego

Wymiary

Miejsce wpisywania wymiarów

Objaśnienie

Spoina brzeżna z krawędziami podwiniętymi, przetopionymi całkowicie

s Jl /

Spoiny czołowe *

Spoina brzeżna z krawędziami przetopionymi częściowo lub spoina grzbietowa

s 1Uv:

Spoina 1 niepełna

s jlj

Spoina pachwi nowa (o licu pła skim, wypukłym lub wklęsłym) o5 JN.J

a-5mm

246

spoiny (odpowia da on pojęciu: gru bość spoiny pa chwinowej wg PN80/B-03200). Dłu gość nominalna s p o in y/je st równa długości złącza.

Grubość nominal na spoiny s jest równa grubości brzegów złącza lub grubości cień szego brzegu złą cza. Długość no minalna spoiny 1 jest równa długo ści złącza. Grubość nominal na spoiny s jest równa odległości od zewnętrznej po wierzchni spoiny do granicy wtopie nia. Długość nomi nalna spoiny / jest równa długości złącza. Grubość nominal na spoiny s jest równa odległości od powierzchni brzegów złącza do granicy wtopienia. Długość nominal na spoiny / jest równa długości złącza. Wymiar poprzecz ny spoiny pachwi nowej poprzedzo ny literą a jest wysokością a względem przeciwprostokątnej trójkąta prostokąt nego równora miennego, wpisa nego w przekrój

Wymiar poprzecz ny spoiny pachwi nowej poprzedzo ny literą z jest przyprostokątną z trójkąta prosto kątnego równora miennego wpisa nego w przekrój spoiny. Długość nominalna spoiny / jest równa długo ści złącza.

ST z~7mm

Szew spawany pachwinowy (spoina pachwi nowa przerywa na) Szew spawany pachwinowy łańcuchowy (spoina pachwi nowa przerywa na symetryczna)

Szew spawany pachwinowy przestawny (spoina pachwi nowa przerywa na przestawna)

10 Szew spawany otworowy z otworami okrągłymi

www.wsip.com.pl

. / - <?. l uimii ---- InmiLii a aSmm;

zm7mm

-M-

TłnnTfn ŁJm

irnmmp—j L I

0=5mm;

z -7 mm

a5 K g*/te/ z7 K n * l( e )

v n* He)

i l K n * l( e } z7 V n * l(e )

a i z - wg p.5 i 6 n - liczba odcin ków spoin szwu dla każ dej strony, / - długość odcin ków spoin, e - odległość mię dzy odcinkami spoin, znak przestawności odcinków spoin.

aS K n * l- i( e ) a 5 Vn*L L (e )

l A Je.

27 K n * n (e ) Z 7 V n * lL i(e)

aa5mm;

zm7mm

d - średnica otwo

ru lub spoiny w płaszczyźnie styku brzegów

247

cd. ta b lic y 17.6 1

2 Szew spawany otworowy z otworami podłużnymi

12 Szew spawany bezotworowy punktowy

13 Szew spawany bezotworowy liniowy

3 1) -------\ ... *----------_____

c r~ \n *l(e ) —

\—

d O n *tt)

W |« § H

c &n*U_el

T a b lic a 17.7 Przykłady oznaczania spoin wg EN 22553

5 łączonych, c - szerokość otworu lub spoiny w pła szczyźnie sty ku brzegów łą czonych, n - liczba spoin lub odcinków spoin. t podziałka szwu spawanego, e - odległość mię dzy odcinkami spoin.

1) R y s u n k i za m ie szc zo n e w ko lu m n ie 3 nie przedstaw iają z a s a d rysow a nia s p o in

_K _

113PN-EN 2 i 063 Rys. 17.7. Przykład zapisu oznaczenia szwu spawanego

Zapis ten oznacza, że jest to szew spawany przerywany [10 x 45(65)], w którym należy wykonać 10 odcinków spoiny pachwinowej ( o grubości a = 5 mm i długości jednego odcinka / = 45 mm każdy, w odległości e = 65 mm między nimi. Spoina powinna być wykonana na całym obwodzie złącza spawa nego (£)-) w czasie montażu konstrukcji (Ą ). Omawiany szew należy wykonać metodą łukową elektrodą nieotuloną (113)*

17.4. Rysunki w ykonaw cze przedm iotów spawanych Przedmiot spawany składa się z kilku lub kilkunastu elementów. Dopiero po ułożeniu wszystkich spoin stanowi on jednolity zespół maszynowy (złącze lub konstrukcję spawaną). Rysunki zespołów sporządza się według ogólnych za sad. natomiast ich wymiarowanie wymaga szczególnej uwagi. Na rysunkach przedmiotów spawanych występują trzy grupy wymiarów: a) wymiary, które określają wielkość (rozmiary) poszczególnych elementów wchodzących w skład wyrobu spawanego, b) wymiary określające wzajemne położenie spawanych elementów, c) wymiary (oznaczenia) spoin (przykłady - patrz tabl. 17.7). Rysunki 17.8,17.9 i 17.10 przedstawiają przykłady przedmiotów spawanych. • Jest to numer metody spawania wg PN-EN 24063.

248

www.wsip.com.pl

249

cd. ta b lic a 17.7

Tabliczko

Rys. 17.8. Rysunek wykonawczy przedmiotu spawanego

Rys. 17.9. Rysunek wykonawczy konstrukcji spawanej 250

www.wsin.com.ol

251

r )

C J j Inne połączenia m aszynowe

18.1. Rysowanie części złącznych

Pytania, polecenia: 1. Opisz budowę spoiny, wyjaśnij pojęcia: lico i grań spoiny. 2. Naszkicuj przykład spoiny w uproszczeniu i umownie. 3. Podaj przykłady różnych odmian spoin oraz ich znaki elementar ne (umowne) stosowane przy wymiarowaniu. 4. Jak wygląda spoina w przedstawieniu umownym? 5. Naszkicuj spoinę symetryczną. 6. Narysuj i wyjaśnij uproszczoną budowę oznaczenia połączenia spawanego.

Wiem ^

1) jakie są rodzaje spoin oraz ich umowne znaki graficzne stosowa ne przy wymiarowaniu, 2) kiedy umowny znak spoiny rysuje się na linii odniesienia, a kiedy na linii identyfikacyjnej, 3) jaka jest kolejność zapisu informacji o spoinie na linii odniesienia 4) jak się wymiaruje spoiny czołowe i pachwinowe, 5) jakie są dodatkowe znaki spoiny, 6) jakie informacje zawiera pełne oznaczenie połączenia spawanego.

Umiem ^

1) odczytać uproszczone i pełne oznaczenie spoiny, 2) oznaczyć każdą spoinę w zakresie omówionym w podręczniku, 3) naszkicować i zwymiarować zespól maszynowy mający spoiny czołowe i pachwinowe.

W konstrukcjach metalowych stosuje się wiele drobnych części i elemen tów, które są łącznikami w zespołach maszynowych i wyrobach użytkowych. Do części takich należą m.in.: różne rodzaje śrub, wkręty do metalu i drew na, nakrętki, kołki, zawleczki, podkładki i inne tzw. części złączne. Wyroby te, powszechnie używane, produkuje się masowo na podstawie przepisów technicznych zawartych w normach przedmiotowych lub innej stosownej do kumentacji. Trwający proces wymiany norm krajowych na europejskie (EN) oraz między narodowe (ISO) sprawia, że obecnie w zakresie przedstawiania części złącz nych obowiązują dwie normy: europejska PN-EN ISO 6410-3 oraz, w ograniczo nym zakresie, norma krajowa PN-81/N-01613*. Pierwsza norma określa zasady uproszczonego przedstawiania części gwin towanych, czyli śrub, nakrętek, wkrętów itp. Norma zaleca części te przedsta wiać w uproszczeniu, pokazując ich podstawowe cechy. Stopień uproszczenia należy uzależnić od rodzaju przedstawionego obiektu, podziałki rysunku oraz przeznaczenia dokumentacji. Uproszczeniem jest pomijanie: ścięć krawędzi na krętek i łbów, wyjść gwintu, kształtu końców śrub oraz podcięć obróbkowych. Przykłady uproszczonego przedstawiania śrub, nakrętek i wkrętów podano w tabl. 18.1. Norma dopuszcza stosowanie kombinacji elementów przedstawio nych w tablicy 18.1. Umowne przedstawienie otworów, przez które następuje połączenie, obra zuje tabl. 18.2, a zespołów z częściami łącznymi tabl. 18.3, opracowane na pod stawie normy PN-EN ISO 5845-1.

* PN-81/N-01613 (Uproszczenia rysunkowe, części złączne) obowiązuje z pominięciem części gwintowanych.

252

www.wsip.com.pl

253

cd. ta b lic y 18.1

T a b lic a 18.1 Uproszczone przedstawienie części gwintowanych

25 4

www.wsip.com.pl

255

T a b lic a 18.2 Umowne przedstawianie otworów Otwór Sposób wykonania otworu

pogłębiony tylko z jednej strony

bez pogłębienia

pogłębiony z obu stron

Wiercenie w warsztacie

18.2. Rysowanie uszczelnień W zespołach maszynowych pracujących przy intensywnym smarowaniu wy stępują elementy uszczelniające, zapobiegające wyciekaniu olejów i smarów. Ele menty uszczelniające to przeważnie różnego rodzaju pierścienie o różnej, ale znormalizowanej budowie. Zasady rysowania uszczelnień zawiera norma T a b lic a 18.4 Zasady rysowania uszczelnień 1. W przedstawieniu umownym ogólnym

Wiercenie w terenie

X T a b lic a 18.3 Uproszczone przedstawianie zespołów z częściami złącznymi Otwór Sposób wykonania połączenia (śruba lub nit1>)

bez pogłębienia

pogłębiony tylko z jednej strony

pogłębiony z obu stron

a) b) c) d)

Śruba z zaznaczo ną pozycją nakrętki

uszczelnienie: ogólnie, z pokazaniem kierunku uszczelnienia (grot), z pokazaniem dokładnego zarysu uszczelnienia, z kreskowaniem lub zaczernianiem metalowych elementów - stosowane wyjątkowo.

2. W przedstawieniu umownym szczegółowym - przykłady

Pasowanie w war sztacie

<-l

IN 1/

\ 1

~ łf

Pasowanie w tere nie

Otwór wiercony w terenie i śruba lub nit pasowane w terenie

t -

1) W celu odróżnienia śrub lub nitów, powinno być podane prawidłowe oznaczenie części złącznej zgodnie z odpowie dnią normą (patrz rys. 18.1 a). Przykład Śrubę z gwintem metrycznym o średnicy 12 mm i długości 50 mm oznacza się M12 x 50. a nit o średnicy 12 mm i długo ści 50 mm oznacza się 0 1 2 x 50.

256

Rowek smarony

I& S K S

i S*PNENISOi 762H 12*S0

a) b) c) d)

uszczelnienie typu wargowego, bez wargi przeciwpyłowej, uszczelnienie z wargą przeciwpyłową. pakiet uszczelnień, uszczelnienie bezstykowe - labiryntowe.

www.wsip.com.pl

257

cd. t a b lic y 18.4

T a b lic a 18.5 Uproszczone przedstawianie połączeń nitowych

Lp.

Połączenie, w którym zastosowano:

Uproszczenia rysunkowe Rysunek w przekroju

w widoku

Nit z łbem kulistym i zakuwką kulistą

Nit rurkowy z odwijanym łbem i odwijaną zakuwką

Nit z łbem płaskim i zakuwką kulistą

PN-EN ISO 9222. Arkusz 01 określa rysowanie uszczelnień ruchowych w sposób umowny ogólny, arkusz 02 - w sposób umowny szczegółowy, natomiast uszczel nienia spoczynkowe sposobem uproszczonym rysuje się aktualnie wg PN-92/M*01117.03. Przykłady rysowania wymienionych uszczelnień zestawiono w tab. 18.4. Pierścieni uszczelniających nie wymiaruje się, a oznacza je w sposób umow ny. Na przykład: gumowy pierścień uszczelniający wałek (tabl. 18.4, poz. 2a) z me talową w kładką usztywniającą rodzaju A, 4 klasy (z kauczuku) o średnicy otworu d = 6 mm, średnicy zewnętrznej D =22 mm oraz szerokości b =7 mm należy ozna czyć: PIERŚCIEŃ USZCZELNIAJĄCY 4A 6 x 22 x 7 PN-81/M-86964.

Nit z łbem płaskim i zakuwką płaską

Nit z łbem soczew kowym i zakuwką płaską

Nity specjalne

18.3. Rysowanie połączeń nitowych, lutowanych, klejonych i zszywanych Wśród wielu sposobów łączenia elementów niektóre mają na tyle szerokie za stosowanie, że reguły ich rysowania są znormalizowane. Należą do nich połącze nia: nitowe, lutowane, klejone i zszywane. Zgodnie z PN-83//N-01635 połączenia te należy rysować w uproszczeniu, oczywiście każde w inny, indywidualny sposób. W tablicy 18.5 zestawiono przykłady uproszczonego przedstawiania połą czeń nitowych, a dokładniej z pojedynczymi nitami. Jeżeli w połączeniu wystę pują wielorzędowe układy nitów tego samego rodzaju i o jednakowych wymia rach, to należy je przedstawiać jak na rys. 18.1a. Gdy połączenie zawiera nity różnego rodzaju lub o różnych wymiarach, to jednakowe nity należy oznaczać tym samym oznaczeniem graficznym (rys. 18.15), lub tymi samymi literami (18.1 c). Same nity oznacza się (wymiaruje) w sposób umowny zgodnie z zalece niami podanymi w normach przedmiotowych (rys. 18.1a). 258

Nitokołki

www.wsip.com.pl

259

1 0^ i

N it 0 6 * 3 0 - 8

+ +■

-0 --0 -

j-0--0 --0--0--0-

PN-88/M-829S2

Objaśnienia do oznaczenia nitu: 6 - średnica nitu 30 - długość nitu przed zamknięciem B - nit średnio dokładny bez powłoki ochronnej PN-88IM- 82952 norma dotycząca nitów z łbem kulistym, przeznaczonych do połączeń trwałych w konstrukcjach metalowych

Zasady rysowania i oznaczania połączeń lutow anych reguluje PN-EN 22553 (patrz rozdz. 17). Przykłady takich połączeń przedstawia rys. 18.2. Połączenia klejone rysuje się zgodnie z PN-83/N-01635. Miejsce łączenia należy przedstawić linią ciągłą bardzo grubą (tabl. 18.6 poz. 1) lub z prześwitem. Znak graficzny tego połączenia zapisuje się na linii odniesienia. Rodzaj kleju wpisuje się na półce linii odniesienia (tabl. 18.6 poz. 5) lub w wymaganiach tech nicznych. Przykłady połączeń klejonych przedstawia rys. 18.3.

Rys. 18.1. Wiełorzędowe układy nitów: a) tego samego rodzaju i o jednakowych wymiarach.

b, c) różnego o rodzaju lub różnych wymiarów T a b lic a 18.6

Połączenia klejone

Rys. 18.2. Przykłady połą czeń lutowanych

i) w z m

k) m

m) I

f Rys. 18.3. Przykłady połączeń klejonych

260

www.wsip.com.pl

261

Połączenia zszywane z użyciem zszywek metalowych stosuje się do łącze nia tkanin, papieru, skóry lub innych nie twardych materiałów. Znormalizowane sposoby przedstawiania tych połączeń zestawiono w tabl. 18.7.

T a b lic a 18.7 Zasady rysowania połączeń zszywanych Lp.

Nazwa

Rysunek

Uproszczenie rysunkowe

Połączenie z równoległym ułożeniem zszywek

Połączenie z liniowym ułożeniem zszywek

18.4. Rysowanie i oznaczanie połączeń zgrzewanych W iadom ości wstępne Zgrzewanie jest metodą łączenia metali lub materiałów niemetalowych, po legającą na doprowadzeniu ich do stanu plastycznego oraz połączeniu z uży ciem siły dociskowej przyłożonej z zewnątrz. Źródłem ciepła potrzebnym do zgrzewania może być płomień palnika gazowego (zgrzewanie gazowe) lub prąd elektryczny (zgrzewanie elektryczne). Zgrzewanie odbywa się bez doprowadze nia dodatkowego metalu, z nadtopieniem lub bez nadtopienia powierzchni styku łączonych elementów. Miejsce połączenia nazywa się zgrzeiną, a połączone elementy tworzą złącze (połączenie) zgrzewane. W praktyce produkcyjnej roz powszechniło się zgrzewanie elektryczne, szczególnie w produkcji wielkoseryjnej i masowej (przemysł motoryzacyjny, lotniczy, tabor kolejowy). W zależności od przeznaczenia oraz warunków wytrzymałościowych w połą czeniach zgrzewanych stosuje się zgrzeiny punktowe, garbowe, liniowe i do czołowe (rys. 18.4). Zgrzeina garbowa jest odmianą zgrzeiny punktowej, nato miast zgrzeinę liniową tworzy ciąg zgrzein punktowych położonych tak blisko siebie, że jedna zachodzi na drugą. Zgrzeiny doczołowe powstają przy łączeniu elementów w przekroju poprzecznym. Szereg zgrzein punktowych, garbowych lub odcinków zgrzein liniowych, rozmieszczonych w równych odstępach, tworzy szew zgrzewany.

A Połączenie z równoległym skośnym ułożeniem zszywek

Rys. 18.4. Rodzaje zgrzein: a) punktowa, b) garbowa przed zgrzaniem i po zgrzaniu, c) linio wa. d) doczołowa

■

Połączenie narożne z równoległym uło żeniem zszywek

262

Zasady rysowania i wym iarowania połączeń zgrzew anych Zgrzeiny należy przedstawiać i oznaczać na rysunkach zgodnie z PN-EN 22553, czyli podobnie jak spoiny. Zgodnie z cytowaną normą, zgrzeiny - zwane w normie również spoinami - przedstawia się w sposób uproszczonego lub umowny (tabl. 18.8). Są to przede wszystkim zgrzeiny punktowe i liniowe bezotworowe oraz zgrzeiny (złącza) doczołowe. Zgrzeiny oraz połączenia zgrzewane należy oznaczać i wymiarować z po mocą znaku graficznego przedstawionego na rys. 18.5, uzupełnionego innymi informacjami. Należy zauważyć, że w przedstawionym znaku graficznym dla www.wsip.com.pl

263

T a b lic a 18.8 Uproszczony I umowny sposób przedstawiania zgrzein Przedstawianie uproszczone o

Rysunek

Rodzaj i grubość linii

Przedstawianie umowne

Umowny znak zgrzeiny

Zarys zgrzeiny rysuje się linią ciągłą grubą, a jego obszar krop kuje

H - znak umowny zgrzeiny [2 - wymiar charakterystyczny przekroju poprzecznego zgrzeiny CD - wymiary (parametry) charakterystyczne przekroju wzdłużnego zgrzeiny (szwu zgrzewnego) ® - inne dane (w kolejności): na przykład ozna czenie numeryczne metody zgrzewania, da ne jakościowe

Rozwidlenie hrni odniesienia

Rys. 18.5. Budowa oznaczenia zgrzeiny

r*~

Zarys zgrzeiny rysuje się jako okrąg, linią kreskową grubą, a wewnątrz wypełnia łukami, również linią kreskową grubą

r /»

t £

r £

Rys. 18.6. Położenie umownych znaków zgrzein oraz strzałki linii odniesienia

Zarys zgrzeiny rysuje się linią ciągłą grubą

zgrzein nie występuje linia identyfikacyjna (linia kreskowa). Strzałkę linii odnie sienia należy doprowadzić do rzutu złącza (rys. 18.6 i tabl. 18.9). W przypadku zgrzein garbowych strzałka musi dotykać krawędzi arkusza zawierającego zgrzeinę garbową (tabl.18.10). Umowny znak zgrzeiny umie szcza się symetrycznie względem linii odniesienia i uzupełnia wymiarami po przecznymi (po lewej stronie znaku) i wzdłużnymi (po prawej stronie znaku) zgrzeiny (tabl. 18.10). Przykłady wymiarowania szwów zgrzewanych zestawiono w tabl. 18.10.

Zarys zgrzeiny rysuje się linią grubą

T a b lic a 18.9 Przykłady oznaczania zgrzein wg PN-EN 22553

Zgrzeinę (szew) rysu je się jak pokazano obok

* [linia ppunkto u n k t o na

Cienka

I □

Uwaga. 1 Umowny znak zgrzeiny należy rysować linią cienką (patrz też - oznaczenia zgrzein).

264

www.wsip.com.pl

265

T a b lic a 18.10

Pytania, polecenia:

Zasady wymiarowania szwów zgrzewanych wg PN-EN 22553

Lp.

Rodzaj połączenia

Kształt złącza

Przedstawienie umowne z oznaczeniami i wymiarami

1. Podaj przykłady części złącznych. 2. Na jakich rysunkach przedstawia się części złączne w uproszcze niu lub umownie? 3. Co to są uszczelnienia, jak się je rysuje i wymiaruje? 4. Jak odróżnić na rysunku połączenia lutowane i klejone? 5. Wyjaśnij, dlaczego wymiarowanie zgrzein jest uzależnione od ich rodzaju.

i widok z przodu

Znam

1) zasady rysowania i wymiarowania typowych części złącznych, 2) zasady rysowania i wymiarowania połączeń nitowych, zgrzewa nych i klejonych, 3) zasady rysowania i wymiarowania uszczelnień, 4) odmienność oznaczenia zgrzein garbowych w stosunku do in nych zgrzein.

U m ie m

1) odczytać umowne oznaczenia różnych połączeń i części złącznych, 2) naszkicować, zgodnie z PN, części złączne w uproszczeniu i umownie, 3) naszkicować, zgodnie z PN, połączenie zgrzewane, klejone, luto wane i zszywane oraz odpowiednio je zwymiarować.

widok z góry PSeJafcr#

widok z przodu

widok z góry Strzałka dotyka krawędzi arkusza zawierającego zgrzeinę garbową Jest to przykład umownego ozna d = średnica zgrzeiny czenia zgrzeiny garbowej o średnicy v « odległość od krawędzi d ■ 5 mm zgodnie z ISO 8167(2) (e) * podziałka

z mmmm

n * l(e )

widok z przodu a.^n».Ud

zŁ

z±+

widok z góry

c = szerokość zgrzeiny I a długość zgrzeiny (e) = odległość między odcinkami zgrzeiny 266

www.wsip.com.pl

-Ja

cd. ta b lic y 19.1

Sprężyny

19.1. O gólne zasad y rysowania sprężyn Sprężyny są to części maszynowe charakteryzujące się dużą zdolnością do odkształceń odwracalnych. Zdolności te uzyskuje się przez nadanie sprężynom odpowiedniego kształtu i zastosowanie materiału o dużej sprężystości. Zależnie od rodzaju obciążenia, przy którym sprężyny pracują, rozróżnia się: sprężyny naciskowe, naciągowe, skrętowe ł zginane. Zależnie od kształtu rozróżnia się sprężyny śrubowe, talerzowe, spiralne i prętowe (płaskie). Zgodnie z PN-ISO 2162-1 sprężyny rysuje się w uproszczeniu lub schema tycznie (tabl. 19.1). Uproszczony sposób przedstawiania stosuje się przeważnie na rysunkach wykonawczych, schematyczny - na złożeniowych. Kierunek zwo jów sprężyn śrubowych naciskowych i naciągowych należy przedstawiać jako prawy. Jeśli kierunek zwojów jest lewy, podaje się tę informację w formie opisowej. T a b lic a 19.1 Przedstawienie sprężyn w widoku, przekroju i w uproszczeniu (przykłady)

268

www.wsip.com.pl

269

Sprężyny można przedstawić (tabl. 19.1) w widoku, przekroju i w uproszcze niu wg PN ISO 2162-1 - tabl. 19.1 kol. 5. Norma stanowi, że: - sprężyny zwijane z drutu rysuje się za pom ocą linii odwzorowujących oś drutu, - inne rodzaje, za pom ocą linii pokazujących cechy charakterystyczne sprężyn i ich elementów. Prawy kierunek zwojów uważa się za normalny, lewy należy oznaczać sym bolem LH. Inny niż okrągły kształt przekroju poprzecznego materiału sprężyny należy podać, np. □ , i— i .

19.2. Rysunek w ykonaw czy sprężyny Rysunek wykonawczy sprężyny należy wykonywać zgodnie z PN-81/ /M -01148. Norma zaleca, aby rysunek ten zawierał: a) przedstawienie sprężyny, b) wymiary i tolerancje sprężyny, c) charakterystykę sprężyny w formie wykresu (w przypadkach koniecznych), d) inne dane niezbędne do wykonania sprężyny, umieszczone w tablicy danych technicznych. Rys. 19.2. Rysunek wykonawczy sprężyny naciągowej

Tablicę danych technicznych należy rysować w górnym prawym rogu arku sza rysunkowego (patrz rys. 19.1) oraz umieszczać w niej kolejno, w zależności od rodzaju sprężyny, następujące dane:

Rys. 19.3. Rysunek wykonawczy sprężyny skrętnej

270

www.wsip.com.pl

271

a) liczbę zw ojów czynnych, b) całkow itą liczbę zwojów, c) kierunek zw ojów (lewy, prawy), d) tw ardość (materiału), e) pokrycie (pow łoki ochronne), f) średnicę trzpienia lub tulei kontrolnej, g) dłu gość rozw inięcia drutu. Kształt zakończenia sprężyny należy przedstawiać zgodnie z ogólnym i zasa dami rysunku technicznego. Przykłady rysunków w ykonaw czych sprężyn przedstawiono na rys. 19.1, 19.2 i 19.3. Niezależnie od obow iązującej norm y PN-81/M-01148, zgodnie z którą w yko nano rys. 19.1, 19.2 i 19.3, od roku 1996 obow iązuje również norm a PN-ISO 2162-2, która odnosi się tylko do sprężyn śrubow ych naciskowych walcowych. Norma ta określa graficzne przedstawienie (rysunek) sprężyny, inform ację o sposobie działania, o rodzaju zakończeń oraz param etry projektow e i w yko nawcze sprężyn. Graficzne przedstawienie sprężyny wg PN-ISO 2162-2 jest p o dobne do przedstaw ionego na rys. 19.1. Dane dotyczące działania sprężyny podaje się w tablicy lub w form ie w ykre su obrazującego odkształcenie w funkcji obciążenia. Rodzaj (kształt) zakończenia sprężyny jest opisany w norm ie za pom ocą wielkich liter alfabetu. Na przykład, sprężyna przedstawiona na rys. 19.1 m a za kończenia dogięte szlifowane. Ten rodzaj zakończenia oznacza się literą D. In form acje te um ieszcza się nad tabliczką rysunkow ą - Zakończenie sprężyny: kształt D. Dane projektow e sprężyny ob e jm u ją 34 parametry, są one zestawiane w o d dzielnej tablicy, a ich treść i znaczenie daleko w ykraczają poza w iedzę z zakresu rysunku technicznego.

Rysunek części klasy koło

20.1. Elem enty konstrukcyjne koła m aszynowego Koła to wyjątkowo popularne części maszynowe. W typowym kole maszyno wym wyodrębnia się piastę, tarczę i wieniec koła (rys. 20.1). Piasta koła jest to środkowa (wewnętrzna) część koła, w której jest wykona ny otwór główny, służący do osadzania koła na czopie wałka. W ieniec koła stanowi zewnętrzna warstwa materiału w postaci pierścienia, w zależności od przeznaczenia koła różnie ukształtowana. Tarcza koła jest łącznikiem między piastą i wieńcem. W tarczach większych kół są najczęściej (dla zmniejszenia masy) wykonane otwory (tzw, prześwity), w małych kołach tarcze nie występują w ogóle, ponieważ wieniec przylega do piasty. Wieniec

P ytan ia, po lecen ia: 1. Co to są sprężyny i jaką mają budowę? 2. Jak się rysuje sprężyny?

Wiem ^

Umiem ^

1) jakie są uproszczone reguły rysowania sprężyn w widoku i prze kroju, 2) gdzie i kiedy rysuje się sprężyny schematycznie. 1) odczytać rysunek sprężyny w przedstawieniu uproszczonymi schematycznym, 2) odczytać i opracować rysunek wykonawczy sprężyny.

Rys. 20.1. Elementy konstrukcyjne typowego kola maszynowego

Otwory w piastach kół są najczęściej walcowe, często mają rowki przezna czone do współpracy z wpustami. Mogą też być wykonane jako wielorowkowe lub wlelokarbowe, przeznaczone do współpracy z czopami - wielowypustowym lub wielokarbowym. www.wsip.com.pl

273

Koła wchodzące najczęściej w skład przekładni (patrz rozdz. 24) otrzymują określenia przymiotnikowe od nazwy cięgna, z którym współpracują - pasowe, linow e, łańcuchow e lub od nazwy przekładni - zębate, cierne.

20.2. Rysunki w ykonaw cze kół Koła maszynowe - prócz kół zębatych i łańcuchowych - rysuje się i wymia ruje w edług ogólnych zasad rysunku technicznego. W ielorowkowe lub wielokarbowe otwory piast należy rysować i wymiarować według zasad opisanych w rozdz. 15.

Rys. 20.3. Rysunek wykonawczy koła pasowego klinowego

Rysunki 20.2, 20.3 i 20.4 stanowią przykłady rysunków wykonawczych kół maszynowych.

Rys. 20.2. Rysunek wykonawczy koła pasowego

274

www.wsip.com.pl

275

Koła zębate

21.1. W iadom ości w stępne

Tolerowanie wg PN-88/fiHTf142

Rys. 20.4. Rysunek wykonawczy koła napędu ręcznego

Pytania, polecenia: 1. Jakie elementy konstrukcyjne wyróżnia się w klasycznym kole maszynowym? 2. Jakie reguły obowiązują przy rysowaniu kół maszynowych?

Wiem

Koła zębate są to części maszynowe, które pracując parami tworzą prze kładnie zębate. Nazwa koło zębate wywodzi się od charakterystycznego uksz tałtowania jego wieńca. Występują na nim. na przemian położone, występy, zwane zębami, oraz wręby, tj. przestrzenie międzyzębne (rys. 21.1). Z punktu widzenia kształtu wieńca koła zębate dzieli się najczęściej na walcowe i stożko we, z punktu widzenia kształtu zębów - na koła o zębach prostych, śrubo wych, daszkowych i łukowych. Dalsze, bardziej szczegółowe podziały kół i przekładni zawiera specjalistyczna literatura. Konstrukcja koła zębatego, a ści ślej jego wieńca, jest problemem technicznie bardzo złożonym. Dlatego wyja śnienia tego rozdziału ograniczono jedynie do najprostszych kół walcowych o zębach prostych (rys. 21.1 a), normalnej wysokości. Ponadto wyjaśnienia doty czą tylko tych zagadnień i spraw, które są niezbędne przy opracowywaniu i czy taniu rysunku technicznego takiego koła.

1) ja k narysować tarczę koła uwzględniającą różne rozwiązania kon~

s tru k c y jn e ,

2) ja k się rysuje otw ór piasty wykonany jako wielorowkowy lu b wielokarbowy 3) ja k należy wymiarować wieniec koła z rowkami na paski klinowe,

Umiem

odczytać i opracować rysunek wykonawczy koła maszynowego. *1

www.wsip.com.pl

Rys. 21.1. Przekładnie zębate: a) z kołami o zę bach prostych, b) śrubo wych. c) daszkowych, d) łukowych, e) przekła dnia ślimakowa - ślimak i ślimacznica, f) przekła dnia zębatkowa - koło i zębatka

277

T a b lica 21.1

21.2. Geometria koła zębatego walcowego o zębach prostych

W ielkości koła zębatego oraz ich zależności od m odułu

Sporządzenie lub odczytanie rysunku technicznego koła zębatego wymaga poznania różnych wielkości związanych bezpośrednio z budową wieńca zębate go (rys. 21.2). Wśród nich na szczególną uwagę zasługują: 1. Koło podziałowe, rysowane linią punktową cienką. Jest to koło teoretycz ne, dzielące ząb na dwie nierówne części - g ło w ę i s to p ę zęba. W normal nych kołach zębatych o zębach prostych wysokość głowy h a zęba jest równa modułowi (ha = m ), natomiast wyskość stopy h, zęba jest równa 1,25 modułu (/),= 1,25 m). 2. Moduł koła zębatego. Jest to wielkość umowna wyrażona ilorazem podziałki koła zębatego i liczby 77 (3,14...). Teoretycznie moduł może być dowolną liczbą, w praktyce jednak moduły kół zębatych są znormalizowane (PN ISO 54). Mogą one m.in. wynosić 1; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10... 100 mm. Moduł jest bardzo ważnym parametrem koła zębatego, od niego bowiem są uzależnione inne wielkości wieńca zębatego. Zależności te zestawiono w tabl. 21.1. 3. Zarys powierzchni bocznej zęba. Zarys ten jest wypukły (patrz rys. 21.2). Stanowi on fragment krzywej zwanej ewolwentą. Rysunek 21.3 przedstawia sposób wykreślania tej krzywej. Koło lub jego fragment należy podzielić, za czynając od dowolnie położonego punktu A, na dowolną liczbę równych so bie części. Z punktów podziału 7, 2, 3... należy narysować styczne a, b, c... do okręgu koła. Następnie z punktów podziału 7,2,3, zaczynając od punktu 7, należy zataczać tuki, kolejno o promieniach: r, = 47, r2 = 2B, r3 = 3C itd., kreśląc łuk zawsze do odpowiedniej stycznej. Otrzymane punkty S, C, 0...,

Wielkość

Symbol literowy

Zależność od modułu m koła zębatego

Przykład liczbowy dla m = 3 mm oraz liczby zębów z = 30

Wysokość głowy

hB~ m (m = moduł)

hs = 3 mm

Wysokość stopy

ńr

h ,= 1.25m

h, = 1.25 • 3 = 3,75 mm

Wysokość zęba

h = h „+17,= m + 1 25 /77= 2 25 m

h - 2,25 • 3 = 6,75 mm

Średnica koła podziałowego

d = z -m (z - liczba zębów)

d = 30 • 3 = 90 mm

d„ = d + 2ba = z • m + 2/7/ = = m(z + 2)

ds = 3(30 + 2) = 96 mm

Średnica kola wierzchołków

<*.

Średnica koła stóp (podstaw)

<*/

Luz wierzchołkowy

d i= d - 2 h / = z - m - 2 - 1,25m = d,= 3(30 - 2,5) = 82.5 mm = m(z - 2,5) c s 0,2 m

c = 0,2 - 3 = 0,6 mm

Zarys powierzchni bocznej zęba

Koło podziałowe^

moduł koła zębatego

p, h ha hf -

podziałka kola zębatego, wysokość zęba, wysokość głowy zęba, wysokość stopy zęba,

c d dB d,

luz wierzchołkowy, średnica koła podziałowego, średnica koło wierzchołkowego, średnica koła stóp (podstaw).

Rys. 21.2. Charakterystyczne wielkości kola zębatego walcowego o zębach prostych

Rys. 21.3. Otrzymywanie ewolwenty

połączone krzywikiem, tworzą ewolwentę. Zarys zęba koła zębatego jest fragmentem tej krzywej i dlatego koła, których zęby są tak ukształtowane, na zywa się kołami o zarysie ewolwentowym. Charakterystyczną wielkością te go zarysu jest też tzw. kąt zarysu albo kąt przyporu. Sposób jego wyzna czania przedstawia rys. 21.4. Dla zarysów ewolwentowych kąt ten jest zawsze równy 20°. Na rysunku 21.2 przedstawiono trzy koła (wierzchołków, podziałowe i stóp lub podstaw), związane z budową wieńca koła zębatego. Kołom tym, przy uwzględnieniu szerokości wieńca, odpowiadają trzy podstawowe powierzchnie: powierzchnia wierzchołków, podziałowa oraz stóp lub podstaw (rys. 21.5). www.wsip.com.pl

279

Powierzchnio wierzchołków

A - punkt zarysu powierzchni bocznej położo ny na kole podziałowym, 1 - prosta styczna do zarysu powierzchni

bocznej w punkcie A, 2 - prosta styczna do koła podziałowego w punkcie A, 3 - prosta prostopadła do prostej 7 w punkcie A, 4 - promień podziałowy (prosta pomocnicza), a - kąt zarysu utworzony przez proste 2 i 3, a = 20° dla zarysów ewołwentowych

Pozostałe elementy konstrukcyjne

\ l Powierzchnio podz ia ło m

Rys. 21.4. Sposób wyznaczania kąta zarysu zęba

\Pomerzchnia podstaw

Rys. 21.6. Zasady rysowania wieńca koła

Rys. 21.7. Sposób zaznaczania pochyle nia linii zębów

1 - powierzchnia wierzchołków zębów, 2 - powierzchnia podziałowa, 3 - powierzchnia podstaw (stóp)

T a b lic a 21.2 Symbole pochylenia linii zębów Symbol

Uzębienie Rys. 21.5. Powierzchnie wieńca kola zębatego prawe

Skośne

21.3. Zasady rysowania uzębień kół zębatych

lewe

Kota zębate, a ściślej ich wieńce zębate, zgodnie z PN-EN ISO 2203 rysuje się w uproszczeniu. Norma stanowi, że rysunek techniczny kota musi przed stawiać: a) powierzchnię wierzchołków, b) powierzchnię podziałową, c) powierzch nię podstaw - stóp (rys. 21.6) oraz d) pozostałe elementy konstrukcyjne i e) po chylenie linii zębów (rys. 21.7). Na rysunkach 21.6 i 21.7 łatwo można zaobser wować, jakie rodzaje i grubości linii obowiązują przy rysowaniu elementów wieńca. Powierzchnię podstaw rysuje się zawsze w przekroju. Na widoku powierzchni tej nie rysuje się, jednak norma dopuszcza jej zaznaczenie linią cienką. Pochylenie linii zębów rysuje się symbolicznie na widoku koła i tylko wówczas, gdy zęby koła nie są proste (rys. 21.7). Symbole pochylenia, w po staci trzech cienkich linii, przedstawiono w tablicy 21.2. Pozostałe elementy konstrukcyjne koła pomiędzy wieńcem i osią rysuje się według ogólnych zasad rysunku technicznego. Inne koła i elementy zębate rysuje się podobnie jak opi sano wyżej (rys. 21.8).

Daszkowe

Krzywoliniowe

280 www.wsip.com.pi

281

d) A-A

Rys. 2 1 9 . Parametry kota zębatego umieszczone przy rzucie

^ Lru

^ „ c h n i a o s ta ń c a

Rys. 21.8. Zasady rysowania innych kół i elementów zębatych: a) koła stożkowego, b) koła ślimakowego (ślimacznicy), c) ślimaka, d) zębatki (listwy zębatej)

Dane charakterystyczne uzębienia

21.4. R ysunek w ykonaw czy koła zębatego w alco w ego o zębach prostych W ieniec ko ła zębatego ma sw oje charakterystyczne cechy (param etry) konstrukcyjne (patrz rozdz. 21.1). Część z nich ma charakter czysto te o re tyczny, niem ożliw y d o graficznego przedstaw ienia. M iędzy innym i z tego po wodu koła zębate rysuje się i w ym iaruje w sposób szczególny, zgodnie z PN-ISO 1340. Norm a ta stanow i, że charakterystyczne param etry koła zę batego m uszą być um ieszczone przy rzucie ko ła oraz w ta b licy danych te ch nicznych. Przy rzucie koła należy zapisać: - średnicę wierzchołków koła wraz z tolerancją, - szerokość uzębienia,

Rys. 21.10. Przykładowe wymiary i położenie danych charakterystycznych uzębienia

Tablicę danych technicznych umieszcza się W górnym prawym rogu rysun ku. Jej przykładowe wymiary oraz położenie przedstawia rys. 21.10. Tablicę za lecaną przez PN-ISO 1340 przedstawia rys. 21.11a. Dla celów szkolnych, ze względu na ograniczoną wiedzę konstrukcyjną uczniów, można stosować ta bliczkę uproszczoną (rys. 21.11 b ). Chropowatość powierzchni bocznych zębów należy podawać tak, jak na rys. 21.12. Rysunki od 21.13 do 21.16 są przykładami rysunków wykonawczych kół zę batych walcowych o zębach prostych.

-ś re d n ic ę otworu piasty wraz z tolerancją, - powierzchnię ustalającą, - chropow atość powierzchni bocznych zęba i innych powierzchni, jeżeli jest to wymagane (rys. 21.9). 282

www.wsip.com.pl

283

Dane charakterystyczne uzębienia Moduł

5t>

Liczba zębów Zarys odniesienia Kąt pochylenia linii zęba Kierunek pochylenia linii zęba Średnica podziałowa Współczynnik przesunięcia zarysu odniesienia Grubość zęba: nominalna długość pomiarowa przez k zębów (k = 6) Klasa dokładności1) Odległość osi

r i s

1N§

Koło współpracujące

2) 2) 2) 1) Zgodnie z normą ISO 1328 lub odpowiednią normą krajową 2) Dodatkowe informacje, które m ogą być przydatne

Dane charakterystyczne uzębienia Moduł Liczba zębów Zarys odniesienia Średnica podziałowa

Rys. 21.11. Tablica charakterystycznych parametrów uzębienia koła walcowego: a) zalecana przez PN-ISO 1340. b) uproszczona dla celów szkolnych

Rys. 21.12. Oznaczenie chropowatości uzębienia: a,) na użytkowej części boku zęba. a2) na powierzchni podstaw

284

www.wsip.com.pl

285

Liczba zębów Moduł normalny Zarys odniesienia

39 2fi 20*

ka t zarysu

Średnica podziałowa

97,5

*30H7_ 6H9

Chropowatość pow ierzchni W P o w ie rzchn ia B h 0,6i 0.1; 552 2HPC

r c ] —c z o ło w a

powierzchnia u s ta la ją c a

tabliczka

Rys. 21.14. Koło zębate walcowe o zębach prostych

oaZL v (n/ )

Czoło zębów z a o k rą g lić R 7

Uzebieme Liczba zębów Moduł normalna k ą t zarysu Zarys odniesienia Luz wierzchołkowy Średnica podziałowa wusokośc zeba

Ó60HB

*0,0<6 0

12H7

+ °0‘Ot*

fc~] — c z o ło w a

Czoło zębów z a o k rą g lić R7

20* 0,9 121,5 10,13

p o w ie r z c h n a u s ta la ją c a

Powierzchnie zębów: hO fiS 0,1; 60- 2 HRC Chropowatość p o w i e r z c h n i ^ ^

Rys. 21.15. Koło zębate walcowe dwuwieńcowe o zębach prostych

A 27

B 19 V 20* 65,5 10,13

Pytania, polecenia: 1 Mając kolo zębate walcowe o zębach prostych, wskaż i opisz charakterystyczne wielkości związane z budową wieńca zęba tego. 2. Czy średnica podziałowa kola zębatego zależy od jego modułu? 3. Jak się przedstawia koła zębate w rysunku technicznym? 4. Jakie informacje musi zawierać tablica danych technicznych uzę bienia, gdzie należy ją umieścić na rysunku? 5. Jakie są zasady rysowania powierzchni podziałowej i powierzch ni podstaw? 1) jak nazywa się wielkości związane z budową wieńca koła zębate go i jak się je przedstawia na rysunku, 2) jak wyznaczyć moduł danego kola zębatego walcowego o zę bach prostych, 3) jak wypełnić tablicę danych technicznych uzębienia, 4) jakie są relacje matematyczne między modułem koła a wysoko ścią zęba.

Umiem ^

1) odczytać rysunek wykonawczy koła zębatego walcowego o zę bach prostych, 2) opracować szkic i rysunek wykonawczy koła zębatego walcowe go o zębach prostych, 3) odczytać, przedstawione na rysunku, różne kola i elementy zę bate.

Rys. 21.16. Kolo zębate walcowe o zębach prostych

Wiem ^

288

www.wsip.com.pl

Pd 1r 1arQd da df ha -

♦♦ J _ j j _ u Koła łańcuchow e

podziałka łańcucha, średnica tulejki lub rolki, prom ień wrębu, kąt styku rolki, prom ień zarysu zęba, średnica podziałowa, średnica wierzchołków, średnica podstaw, wysokość zęba ponad w ielobok podziałowy

22.1. W iadom ości wstępne Koła łańcuchowe mają budowę wieńca przystosowaną do współpracujące go z nim łańcucha. Znormalizowane zasady dotyczą rysowania tych kół łańcu chowych, które są przeznaczone do współpracy z łańcuchami drabinkowymi: sworzniowym, tulejkowym lub rolkowym (rys. 22.1). Głównym parametrem łańcuchów drabinkowych jest podziałka łańcucha p. Podziałka i średnica sworznia, tulejki lub rolki mają wpływ na inne wymiary łań cucha oraz wymiary wieńca koła łańcuchowego. Wymiary te oraz sposób ich obliczania dla kół są określone w PN-73/M-84181 dla kół współpracujących z łańcuchami sworzniowymi i PN-73/M-84161 - dla kół współpracujących z łań cuchami tulejkowymi i rolkowymi.

b) — i—

Rys. 22.2. Charakterystyczne parametry wieńca koła łańcuchowego przeznaczonego do współpracy z łańcuchem tulejkowym lub rolkowym wg PN-73/M-84161

ba - szerokość ścięcia wierz chołka, bn - szerokość uzębienia, bf2 - szerokość wieńca koła dla łańcucha dwurzędowego, p t - podziałka poprzeczna łań cucha wielorzędowego, f - różnica między prom ieniami d!2 i dgl2. rx - minimalny promień boku zęba, ra - maksymalny prom ień podtoczenia

z Rys. 22.3. Wymiary poprzeczne wieńca koła łańcuchowego: a) jednorzędowego, b) dwurzę dowego

Rysunek 22.2 przedstawia i określa charakterystyczne parametry dla koła łańcuchowego przeznaczonego do współpracy z łańcuchami tulejkowymi i rol kowymi. W tablicy 22.1 zestawiono te wielkości oraz podano wzory służące do ich obliczania. Poprzeczne wymiary wieńca przedstawia rys. 22.3, a wzory po trzebne do ich obliczenia zestawiono w tabl. 22.2.

€

Rys. 22.1. Rodzaje łańcuchów drabinko wych: a) sworzniowy, b) tulejkowy, c) rolkowy

www.wsip.com.pl

291

T a b lic a 22.1 Wzory do obliczania w ielkości koła łańcuchow ego przeznaczonego do współpracy z łańcuchem tulejkowym lub rolkowym wg PN-73/M-84161* Lp.

Wielkość

Symbol

Podziałka łańcucha

Średnica tulejki lub rolki

wg norm przedmiotowych

Liczba zębów koła łańcuchowego

Minimalny promień wrębu

Maksymalny promień wrębu

rfŁ

Maksymalny kąt styku rolki (dla minimalnego zarysu wrębu)

Minimalny kąt styku rolki (dla maksymal nego zarysu wrębu)

Przykład dla łańcucha 20M-41PZ p = 20 mm d, = 12 mm (wg PN-78/M-84176)

Wzór

wg założeń i zleceń PN rh = 0.505d,

z = 25

ra = 0.505d, + 0.069łvd,

Szerokość płytki

Podziałka poprzecz na łańcucha wielorzędowego

Szerokość uzębienia

*,= 1 2 0 * - ^ z

«2 = 120 ° - - ~ = 116*24'

Maksymalny promień zarysu zęba

'ei

re1 * 0,12d, (z + 2)

re1 = 0,12 • 12(25 +2) = 38,9 mm

Minimalny promień zarysu zęba

ro2

re2 = 0.008d, (z* + 180)

P d = . 180° sin------z

Średnica podstaw

13 Wysokość zęba ponad wielobok podziałowy

Wzór

Przykład dla łańcucha 20M-41PZ b, = 16 mm

według norm przedmio towych (patrz też rys. 22.1 i 22.3)

b2= 19 mm

jednorzędowy

łańcuch 0,93b. 1 rzę dowy dla p <. 12,7 łańcuch 0,91b, 2-rzę dowy

= 136°24'

dla P > 12,7

—

łańcuch 0.95b, 1 rzę dowy

b„ = 0,95 • 16 = 15,2 mm

łańcuch 0.93b, 2-rzę-

—

dow y

re2 = 0.008 • 12(252 + 180) = = 77,3 mm 20

s in ^ l

0.1253

d a max

damax = d + 1.25p - Cft

da min

danwn = d + p ( l - M ) - C / 1

df = d - d,

d ,= 159,6 - 1 2 = 147,6 mm

/iflmax = 0,625p - 0.5d, + , 0.8p z

^amax ” 0,625 • 20 —0,5 -12 + 20 + 0,8 • = 6,9 mm

hgmn ~ 0.5 (p - a,)

> W , = 0.5 (20-12) = 4.0 mm

damax = 0.15p

bamax = 0,15 • 20 = 3 mm

bamin = OJP

baminx * 0.1 • 20 = 2 mm

Minimalny promień boku zęba

rx = 1,5dt

Maksymalna średnica podtoczenia

dg = d - 21; f = 0,7p dg = d - 1,4p

Szerokość wieńca koła dwurzędowego

P/2

b/2 “ bn + Pt

Maksymalny promień podtoczenia

ra = 0.1 h2

da^ = 150.6+1.25 -2 0 -1 2 = = 172,2mm =159,6 + 20 ( l - - | | ) +

Szerokość ścięcia wierzchołka zęba

- 1 2 = 166.3 mm 12

Symbol

Rozstaw płytek wewnętrznych

ra = 6,06 + 0,069V12 = 6,2mm

O, = 14°° —

Średnica wierzchołków

Wielkość

= 159.6 mm 11

Lp.

r„ » 0,505 • 12 * 6,1 mm

r/, = 140* - ~ -

10 Średnica podziałowa

T a b lic a 22.2 W zory do obliczania wym iarów poprzecznych wieńca koła łańcuchowego wg PN-73/M-84161

rx =1,5 - 12 = 18 mm dff = 1 5 9 ,6 -1 ,4 - 20 = = 131,6 mm

rg = 0.1 • 19 = 1,9 mm

* Norma zaleca z » 17; 19; 21; 23; 25; 38; 57; 76; 95; 114.

292

www.wsip.com.pl

293

22.2. Zasady rysowania, wym iarowania i rysunki wykonawcze kół łańcuchowych Koła łańcuchowe, zgodnie z PN-EN ISO 2203, należy rysować podobnie jak koła zębate, z tym, że na widokach kół łańcuchowych należy pokazać po wierzchnię podstaw linią ciągłą cienką (rys. 22.4). Zgodnie z PN-90/M-01111 rysunek wykonawczy koła łańcuchowego musi zawierać: przedstawienie koła wg PN-EN ISO 2203 (jak na rys. 22.4) oraz tablicę danych technicznych. Wymiarowanie wieńca koła łańcuchowego polega na umieszczeniu części wymiarów bezpośrednio przy rzucie koła, a pozostałych - w tablicy danych technicznych. Rysunek 22.5 przedstawia te wymiary, które należy umieszczać bezpośrednio przy rzucie koła jedno- i dwurzędowego. Szerokość ścięcia wierz chołka zęba można wymiarować jak na rysunku 22.5a, c lub 22.5b, d.

Tablica danych technicznych, której wymiary i położenie na arkuszu ry sunkowym przedstawia rys. 22.6, powinna zawierać informacje dotyczące łańcucha, koła łańcuchowego i dopuszczalnych odchyłek wykonania koła. In formacje te należy zgrupować w trzech częściach i oddzielić od siebie grubą linią.

Powierzchnia p o d s ta w

Rys. 22.6. Zalecane wymiary i położenie tablicy danych technicznych uzębienia ko ła łańcuchowego

110

Informacja dotycząca łańcucha powinna obejmować typ łańcucha, jego oznaczenie w g PN, średnicę sworznia, tulejki lub rolki oraz podziałkę. Informacja dotycząca koła łańcuchowego przeznaczonego do współpracy z łańcuchem tulejowym lub rolkowym powinna obejmować: liczbę zębów koła, średnicę podziałową, średnicę podstaw, promień wrębu, promień zarysu zęba i kąt styku rolki. Wielkości te są opisane w tabl. 22.1. Trzecia grupa informacji podawanych w tablicy danych technicznych do tyczy dopuszczalnych odchyłek wykonania koła. Zestawiono je w tabl. 22.3, gdzie podano również sposoby określania wartości tych odchyłek w g PN-73/M-84161. Rysunki 22.7, 22.8 i 22.9 stanowią przykłady rysunków wykonawczych kół łańcuchowych przeznaczonych do współpracy z łańcuchami tulejkowymi lub rolkowymi. Rysunek 22.7 został sporządzony na podstawie wartości założonych i obliczonych oraz zamieszczonych w tablicach 22.1 i 22.2. Rys. 22.5. Zasady wymiarowania kół łańcuchowych: a. b) jednorzędowego, c. d) dwurzędo wego

294

www.wsip.com.pl

295

296 Łańcuch 20M-41PZ PH-78/M-84176 Średnica tulejki 12 d1 Podziałka 20 P Liczba zębów z 25 Średnica podziałowo d 159,6 Średnica podstaw 147.6 df Promień wrębu 6,1 ri Promień zarysu zeba re W Kąt styku ro lki 136°24' a Podziatki 0,02 dp d gf -OJO Odchyłki Średnicy podstaw -Sa m graniczne Szerokości uzębienia Bicia promieniowego d( 0,20 Ćzi Bicia osiowego uzębienia l i L V9 Łańcuch

420H 8 15,2hK

C h ro p o w a to tt pow ierzchni A ;

W ieniec z ę b a ty ; h 0 ,5 1 0,1; 60S2HRC O stre kraw ędzie s tę p ić : 1*1 5 °

T a b lic z k a

Rys. 22.7. Rysunek wykonawczy koła łańcuchowego

www.wsip.com.pl 297 Rys. 22.8. Rysunek wykonawczy koła łańcuchowego dwurzędowego

T a b lic a 22.3 Dopuszczalne odchyłki wykonania dla kół łańcuchowych przeznaczonych do współpra cy z łańcuchami tulejkowymi i rolkowymi Lp. 1

Tolerowana wielkość

Dopuszczalna odchyłka

Chropowatość powierzchni zębów

Ras 5 pm

przy prędkości łąńcucha v < 8 m/s

RMS 2,5 pm

przy prędkości łańcucha v > 8 m/s

Szerokość uzębienia bn

wg h14

Średnica otworu

wg H8

Średnica podstaw dt

- 0,25 mm

dla d,< 127 mm

- 0,30 mm

dla d, = 127 + 250 mm

Rys. 22.9. Rysunek wykonawczy koła łańcuchowego

wg h11

298

Warunki

dla d, > 250 mm

Dopuszczalne promieniowe bicie średnicy dt

Obliczyć wg równania: 0,0008 d, + 0,08 mm

1) dla obliczonych wartości odchyłki mniej szych od 0,15 należy przyjąć 0,15 mm, 2) dla obliczonych wartości odchyłki więk szych od 0,76 należy przyjąć 0.76 mm.

Dopuszczalne osiowe bicie uzębienia

Obliczyć wg równania: 0,0009 d, + 0,08 mm

1) dla obliczonych wartości odchyłki więk szych od 1,14 należy przyjąć 1,14 mm, 2) dla kół spawanych, jeżeli obliczone warto ści są mniejsze od 0,25 mm, wolno przyj mować 0,25 mm.

Pytania, polecenia: 1. Jakie parametry łańcucha drabinkowego mają wpływ na kształt i wielkość koła łańcuchowego? 2. Na jakiej podstawie ustala się wymiary wieńca koła łańcuchowego? 3. Na czym polega uproszczony sposób rysowania wieńca koła łań cuchowego?

Wiem ^

1) jakie wielkości dotyczące wieńca są potrzebne do wykonania ry sunku koła łańcuchowego, 2) jak rysować i wymiarować wieniec koła łańcuchowego.

Umiem ^

1) obliczyć wszystkie wielkości niezbędne do wykonania rysunku koła łańcuchowego, 2) odczytać rysunek wykonawczy koła łańcuchowego, 3) opracować szkic i rysunek wykonawczy koła łańcuchowego.

www.wsip.com.pl

299

CJ -i Przekładnie m echaniczne

23.1. W iadom ości wstępne Przekładnie mechaniczne są to zespoły maszynowe, które służą do przeno szenia ruchu obrotowego z wałka napędzającego (czynnego) na wałek napę dzany (bierny). W każdej przekładni prostej występują dwa koła, które mogą współpraco wać bezpośrednio lub pośrednio. Bezpośrednio koła współpracują w przekła dniach c i e r n y c h i z ę b a t y c h , pośrednio - w przekładniach c i ę g n o w y c h , tj.: pasowych, łańcuchowych i linowych (rys. 23.1). Elementem pośredniczącym w tych przekładniach są cięgna: w przekładniach pasowych - pasy, w przekła dniach łańcuchowych - łańcuchy, w przekładniach linowych - liny.

23.2. Zasady rysowania przekładni zębatych, łańcuchowych i napędów zapadkowych W sposób znormalizowany rysuje się tylko przekładnie zębate i łańcuchowe. Według PN-EN ISO 2203 koła tworzące przekładnię zębatą należy rysować zgodnie z regułami rysowania kół zębatych (patrz rozdz. 21). Ponadto należy stosować następujące zasady: 1) na przekroju przekładni płaszczyzną przechodzącą przez osie kół współpra cujących w ierzchołek zęba zasłoniętego należy zaznaczyć linią kreskową cienką (rys. 23.2a), 2) na przekroju przekładni ślimakowej ząb ślimaka należy przedstawiać przed zębem ślimacznicy (rys. 23.3a), 3) na przekroju przekładni zębatkowej ząb koła należy przedstawiać przed zę bem zębatki (rys. 23.4c), 4) na widokach przekładni zębatych przyjmuje się, że żadne z kół w spółpracu jących nie jest w części zazębienia zasłonięte przez drugie (rys. 23.25 i c, 23.35, 23.4a, b), 5) na widokach i przekrojach przekładni stożkowych tworzące stożka podziało wego należy przedłużać do przecięcia się (rys. 23.5).

Cięgna . pasy, łańcuchy, liny

Rys. 23.1. Przekładnie mechaniczne: a) cierna, b) zębata, c) cięgnowa

Rys. 23.2. Zasady rysowania przekładni zębatej walcowej: a) w przekroju. b ,c ) w widoku

Poza przekładniami prostym i stosuje się przekładnie złożone, zwane też w ielostopniow ym i (patrz rys. 26.4 i 26.5). Każda przekładnia może być tak zbudowana, że przenoszeniu ruchu towa rzyszy zmniejszanie lub zwiększanie prędkości obrotowej wałka biernego w stosunku do czynnego. Przekładnie, które zmniejszają prędkość, nazywa się redukcyjnym i (reduktoram i), te zaś, które zwiększają prędkość - m ultiplikacyjnym i (m ultiplikatoram i).

Rys. 23.3. Zasady rysowania przekładni ślimakowej: a) w przekroju, b) w widoku

300

www.wsip.com.pl

Ojrj-1

Rys. 23.7. Zasady rysowania kół zapadkowych: a) w przekroju, b) w widoku, c) w widoku o ograni czonej długości nacinanej części*

Pytania, polecenia: 1. Co to jest przekładnia mechaniczna i do czego służy? 2. Wymień nazwy stosowanych przekładni mechanicznych? 3. Jakie elementy tworzą przekładnię ślimakową? 4. Czy rysowanie przekładni jest znormalizowane?

Wiem ^

jak się rysuje przekładnie zębate, łańcuchowe i mechanizmy zapadkowe,

odczytać, naszkicować i narysować przekładnię zębatą, łańcuchową i mechanizm zapadkowy.

Umiem

Rys. 23.5. Zasady rysowania przekładni zębatej stożkowej * Niezamieszczony w normie PN-EN ISO 2203

Przekładnie łańcuchowe należy przedstawiać na rysunku w sposób upro szczony (rys. 23.6). Na widokach kół należy zawsze pokazywać powierzchnię podstaw. Napędy zapadkowe są złożone z zapadki i koła zapadkowego. Zapadki ry suje się według ogólnych zasad, natomiast koła zapadkowe - podobnie jak ko ła zębate. Na kołach tych należy zawsze pokazać powierzchnię podstaw (rys. 23.7a, b). Jeżeli długość nacinanej części koła zapadkowego jest ograniczona, należy rysować wszystkie zęby tego koła (rys, 23.7c).

302 www.wsip.com.pl

J_j —

Rysunek części klasy korpus

24.1. W iadom ości w stępne Urządzenia lub zespoły maszynowe składają się z kilku, kilkunastu, a często z dużo większej liczby różnych części. Jedna z nich pełni zawsze funkcję nośni ka dla pozostałych (patrz część 4 na rys. 25.1). Taką część nazywa się ka d łu bem, ob udow ą lub korpusem . Określenie „część klasy korpus” użyte w tytule jest pojęciem umownym, bo w zależności od charakterystycznego ukształtowa nia części te nazywa się różnie, np. płytą, ramą, ławą, stołem, skrzynią, blokiem, pokrywą, głowicą, kolumną, wspornikiem itp. Korpusy, ze względu na funkcje, jakie pełnią w maszynie lub zespole, charakteryzują się dużym zróżnicowaniem kształtów zewnętrznych i wewnętrznych. Występują w nich liczne otwory, ścian ki, występy, wgłębienia, nadlewy itp. Jeśli chodzi o sposób (technologię) wyko nania, to korpusy są przeważnie odlewami, odkuwkami lub stanowią konstruk cje spawane.

24.2. Rysunki w ykonaw cze korpusów Z rysunkow ego punktu w idzenia najważniejsza cecha korpusów to ich duże zróżnicow anie geom etrycznych kształtów. Z te g o w zględu nie o b o w ią zują tu żadne szczególne regulacje dotyczące zasad rysowania korpusów. Należy je rysow ać i wym iarować w edług ogólnych zasad rysunku technicz nego. W celu opracow ania praw idłow ego rysunku w ykonaw czego korpusu na leży: 1) bardzo dokładnie poznać kształt zewnętrzny i wewnętrzny rysowanego kor pusu, 2) zauważyć ewentualne symetrie główne i lokalne, 3) określić położenie dogodne do wykonania głównych operacji o b ró b ko wych, 4) ustalić liczbę i rodzaj rzutów (widoków i przekrojów). 5) bardzo dobrze przemyśleć położenie przedmiotu w rzucie głównym. 304

6) wszystkie zarysy wewnętrzne odzwierciedlać za pom ocą przekrojów, 7) unikać powtórnego odwzorowywania tych samych zarysów zewnętrznych i wewnętrznych, 8) do odwzorowywania drobnych szczegółów wykorzystywać widoki oraz przekroje cząstkowe i kłady, 9) wymiary określające główne kształty wyprowadzać od obranych baz wymia rowych (obróbkowych), 10) pamiętać, że korpus to obiekt przestrzenny (trójwymiarowy), wymagający obrania trzech głównych baz wymiarowych, 11) jako bazy wymiarowe obierać przede wszystkim duże, obrobione płaszczy zny, osie i płaszczyzny symetrii, 12) przewidzieć dostatecznie dużo miejsca na liczne wymiary, informacje o tole rancjach i chropowatości powierzchni. Rysunki 24.1 +24.6 są przykładami rysunków wykonawczych korpusów.

www.wsip.com.pl

305

306

Rys. 24.2. Korpus - rysunek wykonawczy

WWW.WSip.COm.pl

Wymiar Odchyłka < PKH7 toßia 0 Ofi21 <>19H7 + O *JSk6 :g® R19H1

307

Tabliczka

Rys, 24-3, Korpus - rysunek wykonawczy

)

Rys. 24.4. Korpus - rysunek wykonawczy

WWW.WSip.COm.pl s = 3 n a c a ły m obwodzie

Wymiar <P13H7 <P28H7

309 Rys. 24.5. Korpus - rysunek wykonawczy

Odchyłka *0.033 0 *0,021 0

Prom ienie odlewnicze m ezwym ^anwane 8 3 mm Chropowatość p o w ie rz c h n i Z7~ v

Tabliczka

j—a

j Rysunek złożeniow y

25.1. R odzaje rysunków złożeniow ych Problemy tego rozdziału dotyczą zagadnień rysunkowego przedstawiania nie pojedynczych części, lecz całych wyrobów maszynowych (imadła, zawory, pompy, silniki, reduktory, sprzęgła, obrabiarki, samochody itp.). Wyroby różnią

Rys. 24.6. Korpus - rysunek wykonawczy

Pytania, polecenia: 1. Jakie części maszynowe można umownie nazwać korpusami? 2. Rysowanie korpusów jest zadaniem złożonym; dlaczego?

Znam

1) czynności wstępne, ¡akie należy wykonać przed wykonaniem

-----------f r r -

- -

■

szkicu części klasy korpus, 2) reguły rysowania opisane w PN-91/N-01604 (rozdz. 7), 3) reguły wymiarowania opisane w rozdz. 8. U m ie m

1) odczytać rysunek wykonawczy części klasy korpus, 2) opracować szkic i rysunek wykonawczy części klasy korpus.

i ii i

SU L

s 4 3 2 1 Irp o i

---------- f-

i;i

Napinacz Podstawa R e d u k to r

25.0 5

25.04

S p rzę g ło S iln ik

1 1

25 03 2502

Nazwa

'.iczba

25.01 Oznaczenie

M ateriał

Uwagi

Tabliczko

Rys. 25.1. Rysunek złożeniowy wyrobu maszynowego (napęd przenośnika) z oznaczonymi zespołami

www.wsip.com.pl

311

się znacznie między sobą stopniem złożoności i przede wszystkim liczbą poje dynczych części, z których są zbudowane. Imadło lub prosty zawór składają się z kilku części, samochód - z kilku tysięcy. Liczba zespołów i części, ich poziom strukturalny oraz zakres informacji, ja kie zawierają, określają rodzaj rysunku złożeniowego stosowanego w budowie maszyn. Jeżeli wyrób ma budowę bardzo skomplikowaną i złożoną, czyli stano wi tzw. „wyższy poziom strukturalny", wówczas sporządza się rysunek złożenio wy przedstawiający tylko wzajemne usytuowanie zespołów danego wyrobu, ewentualnie jeszcze ich kształt (rys. 25.1). Dla wyrobów złożonych z małej liczby części wykonuje się rysunki zesta wów elementów. Rysunki te przedstawiają wszystkie części, ich wymiary, wy różnienia identyfikacyjne oraz inne informacje dotyczące wykonania wszystkich elementów (rys. 25.2). Inne przykłady takich opracowań to rysunki 17.10*17.13. Wyroby o przeciętnym stopniu złożoności i komplikacji, które można zobrazo wać w całości, przedstawia się za pomocą rysunku złożeniowego ogólnego. Rysunek taki musi zawierać wszystkie zespoły i części w takiej podziałce, aby można je było graficznie przedstawić i odczytać. W przypadku wyrobu dużego, o skomplikowanej budowie, np. samochodu, obrabiarki, dźwigu itp., przedstawienie wszystkich zespołów i części na jednym rysunku nie jest możliwe. W takich przypadkach wyrób dzieli się na funkcjonalne zespoły i podzespoły, które przedstawia się na oddzielnych rysunkach. Rysunek taki, o niższym poziomie strukturalnym, przedstawiający ograniczoną liczbę czę ści, w PN nazywa się rysunkiem podzespołu. Najprostszym rysunkiem złożeniowym jest rysunek połączenia. Jest to ry sunek, który zawiera informacje potrzebne do złożenia i dopasowania dwu czę ści. Informacje te m ogą dotyczyć wymiarów, ograniczeń kształtu, wymagań do tyczących eksploatacji itp.

X4>

■g

łf |Ul2ttJŁJ

IL2DD

31 2

Rys. 25.2. Rysunek zestawu elementów

25.2. Funkcje i cechy rysunku złożeniow ego zespołu m aszynow ego Rysunek złożeniowy zespołu maszynowego lub wyrobu o względnie pro stej budowie powinien: 1) w rzucie głównym przedstawiać wyrób w położeniu użytkowym, 2) odzwierciedlać w rzucie głównym przede wszystkim budowę całego wyrobu, natomiast inne rzuty mogą te informacje jedynie uzupełniać, 3) przedstawiać wszystkie części tworzące wyrób, ich wzajemne położenie oraz zastosowane połączenia, 4) zawierać wykaz części, a wszystkie części powinny być oznaczone zgodnie z tym wykazem, 5) umożliwiać odczytanie budowy i zasady działania wyrobu. www.wsip.com.pl

31 3

Rysunek złożeniowy nie musi i nie powinien: 1) zawierać wymiarów szczegółowych poszczególnych części lub całego wyro bu (może on zawierać wymiary gabarytowe lub inne charakterystyczne wy miary), 2) odzwierciedlać szczegółów konstrukcyjnych poszczególnych części tworzą cych wyrób, a szczególnie tych, które nie mają żadnego wpływu na zasadę działania (ścięcia, zaokrąglenia, podcięcia, otwory zmniejszające ciężar itp.), 3) zawierać dodatkowych rzutów odzwierciedlających jedynie ciekawe szcze góły konstrukcyjne lub charakterystyczne kształty. Tak jak w każdym przypadku liczbę rzutów (widoków, przekrojów) należy ograniczać do takiej, aby zachować podstawowe funkcje rysunku złożeniowe go: przedstawienie wszystkich części przy możliwości odczytania budowy i zasady działania narysowanego obiektu.

25.3. O znaczanie części składow ych na rysunkach złożeniow ych Poszczególne części składowe na rysunkach obrazujących zespoły lub kompletne wyroby maszynowe muszą mieć oznaczenia jednoznacznie je iden tyfikujące (rys. 25.3a). Oznaczenia zespołu lub części należy pisać cyframi arabskimi (tylko wyjąt kowo wielkimi literami) odpowiednio połączonymi z liniami odniesienia i ozna czonymi wyrobami. W normie PN-EN ISO 6433, która ten problem reguluje, stwierdza się, że: 1) przedstawione na rysunku elementy należy oznaczać w kolejności, w jakiej występują w zespole łub osobno każdą część na rysunku, 2) wszystkie oznaczone części należy umieścić w wykazie części (patrz rys. 25.4), 3) znaki oznaczeń - cyfry, wyjątkowo litery - należy pisać taką w ysokością pi sma, która odróżnia je od wszystkich innych opisów znajdujących się na tym rysunku, np. o podwójnej wysokości w stosunku do liczb wymiarowych, ob wodzić kółkami lub stosować połączenia tych sposobów, 4) oznaczenia powinno się rozmieszczać w kolumnach lub/i wierszach, stosując numerację: - zgodną 2 możliwością montażu 2espołu lub, - zgodną z ważnością zespołu (części) lub, - zgodną z dowolną logiczną kolejnością (rys. 25.3a), 5) każdą część (zespół) należy oznaczyć tylko jeden raz, a podczas ewentual nych powtórzeń stosować to samo oznaczenie, 6) oznaczenie należy pisać: - na półkach linii odniesienia (rys. 25.3a), - jako obwiedzione okręgami rysowanymi linią ciągłą cienką o jednakowej średnicy (rys. 25.35), - przy końcu linii odniesienia (rys. 25.3c), 314

Rys. 25.3. Oznaczanie części składowych na rysunkach złożeniowych

7) oznaczenia części złącznych, np. śrub, nakrętek, podkładek, można pisać przy jednej linii odniesienia (rys. 25.3c), 8) linie odniesienia należy rysować: - jako cienkie ciągłe nie przecinające się, - pod pewnym kątem w stosunku do oznaczanych elementów, - jako najkrótsze z możliwych, - promieniowo do okręgów, gdy oznaczenia są obwiedzione okręgami, - zakończone kropką po stronie oznaczonej części.

25.4. W ykaz części Niezbędnym elementem rysunku złożeniowego lub zestawu elementów jest wykaz części. Zgodnie z PN-85/M-011 21 wykaz części: 1) powinien mieć formę tablicy, w której linie obramowania oraz pionowe linie oddzielające poszczególne kolumny są liniami ciągłymi grubymi, www.wsip.com.pl

315

PN-85/M-82207

Wkręt M3-15 Pierścień Tuleja sprzęgła Wkręt M 5*5 Pierścień przesuwny

PN-85/M-82215

Sprężyna______________

W 9 8 7 6 5 4 3 2 1

Kutka ?4 Notek walcowy <P4n6-25 Pokrętło Wpust pryzmatyczny AW5-3*30 W kręt Tuleja gwintowana Śruba Końcówka Pierścień Korpus

6 1 1 1 1 1 1 1 1

'>'roCi

Nazwa

itcrk:

T a b lic z k a

Rys. 25.4. Rysunek złożeniowy prasy śrubowej

Pierścień uszczel.4A 40x50-6 Dźwignia N akrętka KM8 Pierścień oporowy prawy Ptytka sprzęgła zewnętrzna

tH15 PN-83/M-85021 ZL 200

Uszczelka q r.2 rm

PN-70/M-85005 PN- EN27434

35H6SA Pierścień oporowy

8443 St5 45 ŁH15 ZL200 Oznaczenie

35HSSA PN-EN27434

Materiał

PN-EN27434 Notek walcowy 5n6 -30

PN-EN27431, Pierścień osadczy 30W Obudowa Uwagi

Oznaczenie

Nazwa

Tabliczka

Rys. 25.5. Rysunek złożeniowy sprzęgła wielopłytkowego

Materiał

2) należy go umieszczać bezpośrednio nad tabliczką rysunkową podstawową lub sporządzać na oddzielnych arkuszach formatu A4, 3) powinien zaczynać się nagłówkiem (rys. 25.4), a poszczególne kolumny po winny zawierać: - Nr pozycji, czyli kolejny numer części lub zespołu, jakim są one oznaczone na rysunku. -N a z w ę części lub zespołu, a dla przedmiotów znormalizowanych - ich oznaczenie według norm y przedmiotowej, - Liczbę sztuk części lub zespołów potrzebnych do zmontowania jednego przedmiotu przedstawionego na rysunku. - Oznaczenie numeru rysunku lub zespołu, numeru normy przedmiotu znor malizowanego lub inne identyfikujące informacje, - Materiał, czyli wyszczególnienie gatunku i rodzaju materiału według odpo wiednich norm, - Uwagi, czyli miejsce na informacje dodatkowe,

Nr poz.

Nazwa

Liczba

3 1

ZS412

1 Korpus

Oznaczenie

Materiał

Uwagi

25.7-1

ZS412

Pokrywa korpusu

25.7-2

Nakrętka M24

PN-EN 24032

Kołek walcowy 12n6 x 50

PN-89IM-85021

Śruba M24 x 180 8.8

PN-EN 24017

Śruba z uchem M 16

PN-92/M-82472

7 Pokrywka

25.7-7

St3S

Tabliczka znamionowa

25.7-8

AM5

Wkręt M4 x 10 5.6

PN-85/M-82207

4) jeśli jest umieszczony bezpośrednio na rysunku złożeniowym, należy go wy pełniać od tabliczki rysunkowej ku górze arkusza,

10 Śruba M20 x 70

PN-EN 24017

5) jeśli jest umieszczony na oddzielnym arkuszu, należy go wypełniać od na główka umieszczonego u góry w kierunku tabliczki rysunkowej (rys. 25.8),

PN-EN24032

12 Podkładka sprężysta 20.3

PN-77IM-82002

6) jeśli jest wykonany na oddzielnym arkuszu, arkusz ten powinien - podobnie jak każdy rysunek - zawierać tabliczkę rysunkową podstawową, w której w rubryce Nazwa przedmiotu należy umieścić napis Wykaz części.

25.5. Przykłady rysunków złożeniow ych Rysunki 25.4, 25.5, 25.6 i 25.7 są przykładami opracowań rysunków złoże niowych względnie prostych wyrobów (zespołów) maszynowych. Są to: prasa śrubowa (rys. 25.4), sprzęgło wielopłytkowe (rys. 25.5), pom pa oleju (rys. 25.6) oraz reduktor prędkości (rys. 25.7). Przykłady te, poza tym, że przedstawiają różne wyroby, różnią się sposobem wykonania wykazu części. Na rysunkach 25.4, 25.5 i 25.6 wykaz części jest wykonany w sposób typowy, to jest tak, że ta bliczka z wykazem jest umieszczona w całości nad podstawową tabliczką rysun kową. Wykaz części dla rysunku 25.7 został wykonany na oddzielnych arku szach jako rys. 25.8. Materiały wyszczególnione w tych wykazach dla części nie znormalizowa nych należy traktować jako orientacyjne, jeśli zaś idzie o części znormalizowane, to rodzaj materiału jest określony w odpowiednich normach przedmiotowych, również branżowych lub zakładowych.

Nakrętka M20-6-A

Wskaźnik poziomu oleju

25.7-013

14 Śruba wieńcowa M16

PN-87/M-82301

PN-69/M-86970

Uszczelka fibrowa

16 Pokrywa łożyska

25.7-16

St3S

17 Podkładka regulacyjna

25.7-17

18G2

Śruba M1 2 * 25-8.8

PN-EN 24017

19 Łożysko stożkowe 30315

PN-89/M-86250

Wałek trzeci

25.7-20

45 45

Koło zębate

25.7-21

Wpust pryzmatyczny A22 y 1 4 x 9 0

PN-70/M-85005

Wpust pryzmatyczny A18 x 11 x 100

PN-70IM-85005

Pokrywa łożyska

257-24

Pierścień uszczelniający A70 x 88 x 7

PN -721 M -86964

St3S

Nazwa przedmiotu: Wykaz części Rys. 25.8. Wykaz części do rys. 25.7

318

www.wsip.com.pl

319

PN-EN 24017

Przysłona uszczelki

25.7-27

St3S

Podkładka regulacyjna

25.7-28

18G2

25.7-29

St3S

PN-EN 24017

Śruba M6

27 28 29

Pokrywa łożyska

Śruba M10 x 25

tożysko stożkowe 30312

PN-89IM-86250

Wałek zębaty

Wpust pryzmatyczny A18 x11 x60

PN-70IM-85005

Koło zębate

25.7-34

Koło zębate

25.7-35

Wpust pryzmatyczny A10 x 8

PN-70/M-85005

Pierścień osadczy sprężynujący W110

PN-81IM-85111

Łożysko walcowe NU112

PN-86IM-86180

Tuleja

25.7-39

21200

Podkładka regulacyjna

25.7-40

Śruba M16 x 40

25.7-32

PN-EN 24017

Pierścień dystansowy

Podkładka zębata MB W

PN-82IM-86482

Nakrętka łożyskowa KM 10

PN-82IM-86478

Pierścień

25.7-45

Wkręt M6 x 10-516

PN-85IM-82207

Wałek

25.7-47

PN-70/M-85005

48 Wpust pryzmatyczny A12 x 8 x 70

25.7-42

Pierścień

25.7-49

Pierścień uszczelniający A45 x 65 x 8

PN -721M -86964

Pokrywa

25.7-51

Podkładka regulacyjna

Tuleja dystansowa

Łożysko stożkowe 32212

Podkładka specjalna

Śruba M6x 20-8.8

Uszczelka

Pierścień

Rys. 25.8. cd. Wykaz części do rys. 25.7

320

St3S

St6

stos

21200

25.7-52

25.7-53

2/200

PN-89IM-86250 1

25.7-55

stos

PN-EN 24017 PN-69IM-86970 1

25.7-58

St6

o>}żjjiqaj

Pytania, polecenia:

Rys. 25.7. Rysunek złożeniowy dwustopniowego reduktora prędkości

1. W czym są podobne, a czym się różnią rysunki: złożeniowy i zło żeniowy ogólny? 2. Co musi, a czego nie musi przedstawiać rysunek złożeniowy? 3. Jakie informacje musi zawierać wykaz części rysunku złożenio wego? 4. Jakie wymagania graficzne musi spełniać oznaczenie części na rysunku złożeniowym?

Wiem ^

1) jakie wymagania musi spełniać rysunek zestawu elementów, a ja kie złożeniowy, 2) czego nie musi odzwierciedlać rysunek złożeniowy, 3) jakie informacje wpisuje się do wykazu części w kolumnieOzna czenie”, 4) jakie są zasady rysowania widoków, przekrojów i kładów, 5) jakie są zasady rzutowania obiektów przestrzennych.

Umiem ^

1) odczytać budowę i zasadę działania wyrobu przedstawionego na rysunku, 2) opracować wykaz części do rysunku podzespołu, 3) opracować szkic, a na jego podstawie rysunek podzespołu (ze społu) wskazanego przez nauczyciela.

w w w .w s ip .c o m .p l

r-> j

Rysunek schematyczny

26.1. Rola schematu w rysunku technicznym Tworzenie i użytkowanie wyrobów maszynowych jest zagadnieniem wielo etapowym. Najogólniej rzecz ujmując są to problemy: 1) projektowania, czyli konstruowania, 2) wytwarzania, czyli określenia sposobów wykonania przedmiotu oraz 3) stosowania, czyli spraw związanych z eksploatacją. Każdy etap wymaga specyficznej dokum entacji technicznej, w tym róż nych odm ian rysunku technicznego. Ilustruje to rys. 26.1. Jak widzimy, etap projektowania nie rozpoczyna się od sporządzenia szczegółowych rysun-

ków konstrukcyjnych. Na etapie w stępnym procesu projektowania określa się przeznaczenie wyrobu, je go ogólną koncepcję, zasadę działania, postać konstrukcyjną itp. Na tym etapie zupełnie wystarczający jest rysunek mało szczegółowy, często uproszczony do granic m ożliwości graficznych, wyra żający myśl techniczną, zapisaną za pom ocą prostych figur geometrycz nych (rys. 26.2) lub um ownych sym boli graficznych. Tak sporządzony rysu nek nazywa się schematem. Praktyka wykazała, że schematy - ze względu na sw oją prostotę graficzną - są również przydatne na etapie wytwarzania i stosow ania wyrobów. Stosuje się je szeroko w instrukcjach obsługi prze znaczonych dla użytkowników, do analizowania ogólnej budowy wyrobów, szczególnie o złożonych strukturach, do określania liczby elementów tw o rzących wyrób, a także do poszukiwania m ożliwości modernizacyjnych, lo kalizowania awarii itp.

Rys. 26.2. Schematyczne przedstawianie projektowanego wyrobu za pomocą figur geome trycznych

Warto podkreślić, że schematy mają bardzo szerokie zastosowanie również w innych dziedzinach techniki, jak energetyka, elektronika, automatyka, teletechnika, informatyka itp. Wśród wielu rodzajów i typów rysunków schematycz nych (wymienia je PN-80/M-01156), w budowie maszyn popularne i pożyteczne są schematy kinematyczne. Schematy te przedstawiają przede wszystkim te ze społy i elementy, które uczestniczą w przenoszeniu ruchu, decydują o jego para metrach, kierunku i drodze przenoszenia - od źródła ruchu (silnika) do mecha nizmów lub narzędzi roboczych.

26.2. Rodzaje schem atów kinem atycznych oraz zasady ich rysowania

Bys. 26.1. Wykaz dokumentacji wyrobu maszynowego (wg podręcznika K. Okraszewskiego Ćwiczenia konstrukcyjne)

Typy i zasady wykonywania schematów kinematycznych są opisane w PN-82/M-01088. W zależności od przeznaczenia stosuje się trzy typy schematów ki nematycznych: strukturalne, funkcjonalne i zasadnicze. Schematy te różnią się stopniem uszczegółowienia przedstawianych elementów oraz zasadami ry sowania. Podstawowe cechy i wymagania rysunkowe poszczególnych schema tów kinematycznych zestawiono w tabl. 26.1.

322

www.wsip.com.pl

323

T ab lic a 26.1 Cechy i wymagania dotyczące schematów kinematycznych wg PN-82/M-010B8 Opracowanie obrazujące schemat kinematyczny strukturalny: 1) powinno przedstawiać wszystkie podstawowe części funkcjonalne wyro bu (elementy, urządzenia) oraz ich wzajemne połą czenia, 2) można przedstawiać gra ficznie, za pomocą pro stych figur geometrycz nych, z nazwą umieszczoną wewnątrz tych figur.

funkcjonalny:

zasadniczy:

3. Na schematach można nie uwzględniać rzeczywistego wzajemnego po łożenia elementów lub uwzględniać je tylko w przybliżeniu. Rysowane elementy należy jednak tak rozmieszczać, aby można było łatwo odczy tać budowę, zasadę działania i współdziałania poszczególnych elemen tów. 4. Rysunek schematyczny można sporządzić bez podziałki. Tylko wyjątkowo i w razie konieczności schemat rysuje się w podziałce.

1) powinno przedstawiać 1) powinno przedstawiać te części funkcjonalne wyro wszystkie elementy kinema bu, które wyjaśniają zasa tyczne i ich połączenia prze znaczone do realizacji, re dę działania i procesy gulacji. kontroli i sterowania. zachodzące w poszczegól nych częściach wyrobu lub 2) powinno pokazywać wyra w całym wyrobie, źnie wszystkie powiązania kinematyczne (mechanicz 2) powinno przedstawiać czę ne i niemechaniczne), rów ści funkcjonalne w postaci prostych figur geometrycz nież ze źródłem ruchu, nych, 3) powinno być przedstawio ne za pomocą symboli gra 3) musi zawierać nazwy ficznych ustanowionych wszystkich przedstawio w PN, nych części funkcjonal nych, 4) powinno być przedstawio ne jako rozwinięcie. 4) może zawierać oznaczenia lub napisy wewnątrz pro 5) musi być narysowane wg stych figur geometrycz ustaleń zawartych w PN. nych,

10. Dopuszcza się stosowanie pisma o różnej wysokości, np. do tytułów, ozna czeń literowych itp.

5) powinno mieć oznaczenia 6) musi mieć oznaczenia po zycyjne wszystkich ele części w kolejności powią mentów, zania funkcjonalnego,

11. Elementy kinematyczne na schemacie zasadniczym należy rysować linią ciągłą grubą (są pewne wyjątki), a osie i wały m ogą być rysowane linią cią głą bardzo grubą.

6) może zawierać wykaz ele mentów,

5. Położenie i wielkość symboli graficznych powinny być podobne jak w PN, ale dopuszczalne są również opracowania proporcjonalnie zwiększone lub zmniejszone. 6. Opracowany schemat można umieścić wewnątrz uproszczonego zarysu wy robu, rysowanego linią cienką ciągłą. 7. W schem acie można w ydzielić, w kształcie prostokąta rysow anego linią punktow ą cienką, część stanow iącą grupę funkcjonalną lub konstruk cyjną. 8. Odległość między poszczególnymi elementami graficznymi nie powinna być mniejsza ntż 2 mm. 9. Opisy mogą mieć formę oznaczeń literowych, cyfrowych, nazw, tablic lub in formacji tekstowych.

7) powinno zawierać nazwy wszystkich grup funkcjo nalnych na półce linii od niesienia, doprowadzonej do odpowiedniej grupy.

12. Oznaczenia pozycyjne natęży pisać; - na półce linii odniesienia, - w postaci cyfrowej lub literowo-cyfrowej, - używając tylko cyfr arabskich, - używając liter do oznaczenia grup funkcjonalnych.

8) musi zawierać tabelarycz ny wykaz elementów.

13. Tabelaryczny wykaz elementów zaleca się wykonywać jak na rys. 26.3 i 26.4.

Polskie nrmy precy 2ują ponadto wiele wymagań szczegółowych dotyczą cych zasad rysowania wszystkich schematów (PN-80/M-01156) oraz schema tów kinematycznych (PN-82/M-01088). Oto niektóre postanowienia tych norm:

Strefa

Oznaczenie pozycyjne

Nazwa

Liczba

Objaśnienia

1. Schematy należy rysować na znormalizowanych formatach arkuszy. 2, Elementy odzwierciedlające przedmioty należy na schematach przedstawiać za pomocą symboli graficznych ustanowionych w PN lub normach branżo wych, ale wolno też posługiwać się prostymi figurami geometrycznymi.

Rys. 26.3. Wzór wykazu elementów dla schematów kinematycznych zasadniczych

324

www.wsip.com.pl

325

T a b lic a 262

Symbole graficzne schematów kinematycznych

a) symbole ogólne

Liczba

Koło zębate stożkowe

z,= 24, m = 4

Koto zębate stożkowe

Z2 = 72, m = 4

Kolo zębate walcowe

z, = 100, m = 4

Watek napędzający

Watek zębaty

Wałek napędzany

Łożysko stożkowe

32 212

Łożysko walcowe

NU 1012

Łożysko stożkowe

30 312

Łożysko stożkowe

z3 = 25, m = 4

30 315

Rys. 26.4. Schematy kinematyczne dwustopniowego reduktora prędkości: a) strukturalny, b) funkcjonalny, c) zasadniczy

1.2

Symbol 1 .1 4 ^ ___ ^

chwilowe zatrzymanie w położeniu pośrednim

1.15

częściowo zwrotny

1.16

stop

o stałym kierunku

1.5

o kierunku zmiennym

z zatrzymaniem chwilowym

1.6

w jednym 1.19 położeniu skrajnym

z zatrzymaniem

1.7

z ruchem zwrotnym na pewnym odcinku

1.8

o stałym kierunku

1.9

stop

¡-m ~

E CD C w położeniach rc E skrajnych

>. o o >s c ,

1 2 0

r —

| i N

1.18

0 1

w położeniach pośrednich

1.21

o kierunku zmiennym

1.22 ^

w jednym położeniu skrajnym

1 2 3 _____

j - —

z zatrzymaniem chwilowym

26.3. Symbole graficzne elem entów maszyn i mechanizmów

Ruch obrotowy

chwilowe zatrzymanie w położeniu pośrednim

Nazwa tor ruchu

b) przykłady oznaczeń

Objaśnienie

1.1

prostoliniowy

Nazwa

Symbol

tor ruchu

częściowo zwrotny

prostoliniowy

Oznaczenie pozycyjne

Ruch prostoliniowy

Nazwa

W1 —wałek napędzający, W2 - wałek zębaty, W3 - wałek napędzany, 1,2 —koła zębate stożkowe, 3 , 4 - koła zębate walcowe, ł - łożyska.

Strefa

Ruch ogniw mechanizmów

D w ustopniow y re d u k to r prędkości o s ta ły m p rz e ło ż e n iu

Ruch jednostronny

| S iln ik

110

jg z zatrzymaniem o

1.11

z ruchem zwrotnym na pewnym odcinku

1.12

Zgodnie z PN-82/M-01088, schematy kinematyczne zasadnicze muszą być wykonywane z użyciem znormalizowanych symboli graficznych. Wzory tych symboli ustanawiają PN-EN ISO 3952, część 1, 2, 3 i 4 (patrz Wykaz Polskich Norm). Większość z nich zamieszczono w tabl. 26.2.

Koniec ruchu prostoliniowego

326

www.wsip.com.pl

r o o n

E © C

CO E w położeniach

skrajnych

124 C H 3

w położeniach pośrednich

125-1

s N

Koniec ruchu prostoliniowego

1.26 ,__ ^

327

cd. ta b lic y 26.2 cd. ta b lic y 26.2

328 www.wsip.com.pl

329

330

cd. tablicy 26.2

www.wsip.com.pl

cd- tablicy 26.2

cd. t a b lic y 26.2

cd. ta b lic y 26.2 9. Sprzęgła I hamulce nierozłączne’ (symbol ogólny)

9.1

nierozłączne sztywne

9.2

nierozłączne

9.3

asynchroniczme (ciernie) dwustronne

9.9

hydrodynamiczne (symbol ogólny)

9.10

T U -C T

q p d b

elektromagnetyczne 9.11

samonastawne 0 - podatne

9.4

44 sterowane

9.5

zębate jednostronne

9.6

zębate dwustronne

9.7

4¡!3-

JS samoczynne odśrodkowe ciernie

samoczynne jednokierunkowe

Ur n i!

cierne

samoczynne automatyczne

samoczynne biez9.15 pieczeństwa z łącz nikiem podlegają cym zniszczeniu jw. z łącznikiem trwałym

9.8

(asynchroniczne) jednostronne

— IF -

Hamulec (symbol ogólny)

”- 0 > 9.17

___ 1

10. Przekładnie pasowe i liniowe symbol ogólny

10.1

g z pasem klinowym

z pasem zębatym

10.3

10.4

z pasem płaskim Przekładnia linowa

332

www.wsip.com.pl

333

cd. ta b lic y 26.2

cd. ta b lic y 26.2 Podzielnica

13.3

Wał giętki do przekazy 13.4 wania momentu obro towego

0 U "

i i

26. 4. Przykłady rysunków schem atycznych Kilka przykładów obrazujących schematy kinematyczne przedstawiają rysun ki: 26.4, 26.5 i 26.6. Rysunek 26.4 przedstawia schematy kinematyczne: struktu ralny, funkcjonalny oraz schemat zasadniczy dwustopniowego reduktora prędko ści. Schematy te dotyczą reduktora prędkości przedstawionego na rys. 25.7. Oznaczenia pozycyjne, literowo-cyfrowe, występujące na rys. 26.4c (sche mat zasadniczy), odpowiadają ustaleniom PN-82/M-01088. Norma ta zaleca sto sowanie następujących oznaczeń literowych: A - mechanizmy (ogólne oznacze nie), 8 - wały, C - elementy mechanizmów krzywkowych (krzywka, popychacz), E - różne elementy, H - elementy mechanizmów z elastycznymi ogniwami (pas, łańcuch), K - elementy mechanizmów dźwigniowych (wahacz, korba, jarzmo, korbowód), M - źródło ruchu (silnik), P - elementy mechanizmów maltańskich i zapadkowych, 7 - elementy mechanizmów zębatych i ciernych (koło zębate, zę batka, wycinek zębaty, ślimak), X - sprzęgła, hamulce, Y - litera dodatkowa*. Rysunek 26.5 przedstawia schemat kinematyczny skrzynki przekładniowej sześciostopniowej, w której wyodrębniono strefy: pierwszą (7) i drugą (2). Strefa pierwsza obejmuje elementy współpracujące z kołem 77, druga z kołem 75. Na pęd podawany na wałek 87 jest za pom ocą trójki przesuwnej 77 i kół 72, 73 oraz 74 przenoszony na wałek 82. Wałek ten (82) ma więc trzy stopnie prędkości. Ich podwojenie następuje poprzez dwójkę przesuwną 75 oraz koła 76 i 77. W ten sposób wałek 83 m a sześć stopni prędkości. Rysunek 26.6 przedstawia schemat strukturalny tokarki kołowej uniwersal nej. Napęd jest tu przenoszony od silnika do skrzynki prędkości napędu główne go i dalej do wrzeciennika. W ten sposób ruch obrotowy otrzymuje wrzeciono i związany z nim obrabiany przedmiot. Z wrzeciennika napęd przenosi się na in ne zepoły tokarki, co wskazują groty na liniach łączących te zepoły. Budowa konstrukcyjna tych zespołów jest bardziej złożona, ale możliwa d o przedstawie nia schematem funkcjomalnym i zasadniczym. * Oznaczenia te nie są rozpowszechnione w literaturze technicznej. Autorzy książek tech nicznych stosują najczęściej własne systemy oznaczeń elementów schematów kinematycz nych.

334

www.wsip.com.pl

335

Obrabiany przedmiot

Oznaczenia na rys. b: 1 - koło zębate zespolone, przesuwne, trójwieńcowe (trójka przesuwna) 2 ,3 , 4 - koła zębate nieprzesuwne 5 - zespolone, przesuwne, dwuwieńcowe koło zębate (dwójka przesuwna) 6 ,7 - koła zębate nieprzesuwne W1; W2; W3 - wałki Strefa

Oznaczenie pozycyjne na rys. c

Pytania, polecenia: Nazwa Źródło ruchu

Liczba

Objaśnienie

P = 5kW n = 1430

Koło zębate zespolone 3 w

z = 30,53,40

Koło zębate

z = 70

Koło zębate

z = 60

Dwójka przesuwna

Z = 30,40

Koło zębate

z = 60

Koło zębate

z = 50

Wałek napędzający

1,2

Wałek pośredni

Wałek napędzany

Łożysko poprzeczne

1 .2

Łożysko poprzeczne

1. Co to jest rysunek schematyczny, gdzie znajduje zastoso wanie, do czego służy? 2. Jakie informacje zawiera rysunek schematyczny? 3. Jakie rodzaje schematów kinematycznych wyróżnia PN? 4. Naszkicuj i objaśnij kilka symboli graficznych występujcych na schematach kinematycznych zasadniczych.

= 46

W iem ^

Umiem

NU 1010

6306

Rys. 26.5. Schematy kinematyczne skrzynki przekładniowej: a) strukturalny, b) funkcjonalny, c) zasadniczy

336

www.wsip.com.pl

1) czym różnią się schematy: zasadniczy, funkcjonalny i strukturalny, 2) jakie są zasady rysowania schematów kinematycznych, 3) jakie grubości linii obowiązują przy rysowaniu schematów kinematycznych. 1) odróżniać schematy kinematyczne zasadnicze, funkcjo nalne i strukturalne, 2) odczytać budowę i zasadę działania urządzenia na p od stawie schematów kinematycznych: funkcjonalnego lub zasadniczego, 3) opracować schemat kinematyczny funkcjonalny lub zasa dniczy wyrobu maszynowego wskazanego przez nauczy ciela.

T a b lic a 27.1 Wypełniona karta technologiczna

27,

Rysunki operacyjne i zabiegowe 2MS-Gdańsk T

m" l 5& M -94 J $ * /* * *

■«arwo p m ^ n c « j

TL - 15. 14 1M

H I- W w - 15/14

H g i n Nazwo mowraki

Stal

U Ncr*no|K*i

220

Wkan, im ----- -X—

2D l.94r.

----- --------

1BG2ACU »

Pręt walcowany 475, PŃ-86/H-04016 11 NOH >0 10 w» 31V n W rt Wy 1 Me PT2 1 AK 3 2

27.1. Wiadomości wstępne

i i I r » K ro

0,22

7t> r*

34 D

ls Tw 20

34 1

37 t Md

34 » k a r * * «

3» MMTOOd

<1 *» n r

Cioć mafe n o l 475 no długość 276 44 »omeoe

Rysunki wykonawcze wyrobów maszynowych, których w tym podręczniku jest kilkanaście, są elementem składowym dokumentacji konstrukcyjnej. Na podstawie rysunku wykonawczego możliwe jest wykonanie przedmiotu jednost kowego lub w małych ilościach, w zakładach i warsztatach nastawionych na produkcję jednostkową. W zakładach realizujących produkcję seryjną i masową na potrzeby techno logiczne, tj. wykonawcze, opracowuje się dodatkową dokumentację, w skład której wchodzą m.in.: karta technologiczna, karta instrukcyjna obróbki skra waniem, karty montażu, karty normowania pracy i inne dokumenty (patrz rys. 26.1). Karta technologiczna jest dokumentem opisującym proces technologiczny obróbki lub montażu, poczynając od materiału wyjściowego do gotowego wy robu. Zgodnie z PN-90/M-01166 karta technologiczna powinna zawierać infor macje (ujęte w bloki tematyczne) o obrabianym przedmiocie, o materiale, o operacjach technologicznych w kolejności ich wykonywania oraz blok da nych porządkowo-legalizujący. Wzór karty technologicznej zawierający te blo ki przedstawia tabl. 27.1, której treść dotyczy wałka maszynowego z rys. 15.15. Na podstawie karty technologicznej, na której są wyszczególnione wszystkie operacje w kolejności ich wykonywania, opracowuje się karty instrukcyjne obróbki skrawaniem (tabl. 27.2). Zgodnie z PN-91/M-01171 karta instrukcyjna obróbki powinna zawierać: 1) oznaczenie przedmiotu, operacji i stanowiska pracy, 2) wyszczególnienie zabiegów składających się na daną operację oraz parame try obróbki, 3) wyszczególnienie uchwytów, przyrządów, narzędzi skrawających i pomiaro wych, używanych w danej operacji, 4) szkic operacyjny obrabianego przedmiotu, 5) blok danych porządkowo-legalizujący.

¡000

Watek nielowupustowy *

15/14

Ww -

NPTe 250 2

TCB4

5.2

Toczyć powierzchnie czołowe, wykonać nak ie łk i B 3,t5 wg KIOS PUSd;

Am d ;

TUC40

1- 15.14

MAUc 4

8.S

Toczyć zgrubnie * 7 3 , *56, *51 , *41 wg MOS PUSa; PKTd 4

TPS40

Toczyć zgrubnie

TWR50

*56 wg KIOS

PUSa ; PKTd ; NNBe 5

2-1514

Nb/Be, HAUb ; £90

3-15.14

HAUb ; £90 2

5.8

Toczyć wykańczajaco *7 2 ,3 , *55,3 *5 0 i * 4 0 wg KIOS

4-15.14

PKTa; PKTe PTZc ; HNRa, NURc, NNRf; MMZb, £90 6

TNS-400

<.o

Toczyć wykańczajaco *55 ,3 wg KIOS PKTa

;

PKTe, PTZc; N U Se ; MAUa FW£ 40

;

5 - 15.14

£90

frezować metowypusty 8 -6 2 - 72 0 wg KIOS

47 Opracował

P. Hryb

6 - 15 74

4« Sprawdzi

M. Lewandowski KARTA

B. Rakomecka

Msn

dek

2.01. 1994 r

TECHNOLOGICZNA

338 www.wsip.com.pl

3 39

cd. ta b lic y 27.1

W yjaśnienia dotyczące niektórych skrótów i sym boli z tabl. 27.1 (wg PN-90/M-01166) 1. W yjaśnienia dotyczące karty technologicznej KT (* oznacza, że występo wanie jest obowiązkowe) Dane o przedmiocie i materiale: Okienko 7 - szt/serię - liczba sztuk na serię produkcyjną 8 - Do op. - wchodzi do operacji* 9 - MD - miejsce dostawy 11 - JM -jednostka miary* 13 - il. żądana - ilość żądana materiału Dane o operacji technologicznej: Okienko 26 - Nr op. - numer operacji* 27 - MW - miejsce wykonania* 28 - Symb. stan. - symbol stanowiska* 29 - B - brygadowość* 30 - Ww - współczynnik wielowarsztatowości* 31 - S P - system płacy* 32 - KZ - kategoria zaszeregowania* 34 - D - dodatek* 35 - tpz - czas przygotowawczo-zakończeniowy* 36 - tj - czas jednostkowy* 41 - Nr instr. - numer karty instrukcyjnej* 44 - Pomoce - nazwy lub symbole pomocy warsztatowych 2. W yjaśnienia dotyczące operacji 5 zapisane w KT Okienko 26 - 5 - kolejny numer operacji 27 - Me - Wydział Mechaniczny 28 - TWR 50 - symbol obrabiarki 29 - 2 - druga zmiana 30 - 2 - współczynnik wielowarsztatowości 31 - A - akord 32 - 7 - siódma grupa zaszeregowania pracy 35 - 60 - czas przygotowawczo-zakończeniowy w minutach 36 - 5,8 - czas trwania piątej operacji 44 - PKTa i inne oznaczenia - znormalizowane symbole kłów, zabieraka, no ży oprawkowych i cieczy chłodzącej. PKTa - symbol kła tokarskiego PKTe - symbol kła tokarskiego samonastawnego PTZc - zabierak samozaciskający NNRa - symbol noża oprawkowego bocznego, prostego, prawego NNRc - symbol noża oprawkowego kątowego, prostego, prawego NNRd - symbol noża oprawkowego kątowego, prostego, lewego E90 - symbol cieczy chłodzącej (emulsja)

340

www.wsip.com.pl

341

T a b lic a 27.2 Karta instrukcyjna obróbki skrawaniem r

J.MrlCT

Z S M -G d a ń s k Jr*rysx*u

T L - 15.14

E90

Toczyć w yka ńczają co

10 p V

0 ,7

|9.5*/Siron

I . 7

P K T a; P K Te; PTZc S z k ic o p e ra c y jn y

<t> 72,3 ; 4 5 5 , 3 ; 4 5 0 ; <p4 0

w y r y s u n k u - s z k ic u

17WiOfe Ifi 1

15 /1 4 -9 4

W ałe k w ie la w y p u s to w y

l}CNodzr«o

ńlr.ćbr 1000

TWR50

K/OS

* Naiyno prx*<Jmło*u

15/14

* Wop*oó

i Nr dok

3 Zddod

M .L - 15/14-94

ope racyjnego

21V

100

450

u 72+40

26.

l ; 50

Toczyć w z d łu ż n ie p o w ie rz c h n ie walcow e wg s z k ic u

».Nora

27.2. Zagadnienia rysunku technicznego w dokumentacji technologicznej

ope racyjnego

Rysunek operacyjny powinien obrazować czynności obróbkowe związane z jedną operacją, tj. częścią procesu technologicznego, którą wykonuje jeden pracownik na jednym stanowisku pracy. Rysunek zabiegowy powinien obrazować tę część operacji technologicz nej, którą wykonuje się jednym narzędziem na jednej powierzchni obrabianego przedmiotu, przy niezmiennych parametrach obróbki.

30Noraqdtiopotworo*«NNRa

Toczyć ś c ię c ia NNRc 1616-63- s 1 0 ;

M M U a ; M M Zb

1616 - 63 - S 1 0

Rysunki operacyjne i zabiegowe należy opracowywać przestrzegając następujących zasad:

100

2 *4 5 °

wg s z k ic u

o p e ra c y jn e g o

MAJa 100/0,1-2

NNRa 1616 - 6 3 - s10

1. Na wszystkich kartach instrukcyjnych dotyczących jednego przedmiotu szki ce operacyjne należy wykonywać w tej samej podziałce. Tylko drobne szcze góły można przedstawiać w podziałce zwiększonej.

O dm ocow ać, oczyścić i o d ło ż y ć do p o je m n ik a

2. Obrabiany przedmiot należy przedstawiać w położeniu obróbki, czyli takim, jakie musi on przyjmować podczas wykonywania na nim określonej operacji. 3. Powierzchnie obrabiane w określonej operacji czy zabiegu należy rysować linią ciągłą, dwukrotnie grubszą od linii zarysu obrabianego przedmiotu.

Szkic operacyjny

tA 0.5*45°

0 5 *4 5 °

<2*4S*

46±1

oos

32 Sp ro*d rf

H ry b

4. Szkic operacyjny powinien zawierać niezbędne wymiary związane z daną operacją lub zabiegiem, tolerancje wymiarów długości i kąta, odchyłki kształ tu i położenia oraz oznaczenia chropowatości obrabianych powierzchni.

2 *4 5 °

5. Szkic operacyjny lub zabiegowy musi zawierać umowny, zgodny z PN-83/M-01152, zapis dotyczący ustalenia i zamocowania przedmiotu. Można na nim umieścić sposób ustawienia narzędzi w stosunku do obrabianych po wierzchni.

“S Í

P .

Z JL

W vV _

31 O p r o c iW

M. Lew andow ski

SOtąos

Przykładem tak opracowanego szkicu operacyjnego jest rysunek zamie szczony w tabl. 27.2 - ilustruje on piątą operację, wyszczególnioną w karcie technologicznej z tabl. 27.1. Zamieszczone na tym szkicu symbole graficzne do tyczące ustalenia i mocowania przedmiotu są zawarte w tablicach 27.3 i 27.4. Inne przykłady zastosowania tych symboli zestawiono w tabl. 27.5. 36

33 ZcfM trtrt

B. Rakowiecka

Rysunki zabiegowe i operacyjne są w zasadzie dodatkiem do bardzo specy ficznej i obszernej dokumentacji technologicznej. Łatwo zauważyć, że sporzą dzenie tej dokumentacji wymaga nie tyle szerokiej wiedzy rysunkowej, ile znajo mości reguł dotyczących technologii budowy maszyn. Jest to wiedza wychodząca poza zakres rysunku technicznego. 34 W ał dok od

2.01.1994

KARTA NSTRUKCYJNA 08R08KI SKRAWANIEM

342

www.wsip.com.pl

343

T a b lic a 27.3 Oznaczenia podpór i docisków oraz kształtów ich powierzchni roboczych (wg PN-83/M-01152)

widok z bo ku, z.przodu, z tyłu

widok z góry

_ A _

Objaśnienia

widok z dołu

Nazwa

LP-

Oznaczenia

Podpora stała (opór. luneta, okular, kołek ścięty)

Kieł stały

Kieł samonastawny

Kieł obrotowy

Uchwyty szczękowe

- V

-o

- 0 -

-< > -

Podpora wahliwa

_A _

Podpora regulowana

Podpora samonastawna

Uchwyt z elementami ustalającomocującymi ^ r

9 © -y ©

- ©

0 —®

Uchwyt magnetyczny

Docisk wahliwy

Zabierak stały

tokarski, szlifierski, prosty, hakowy, ramkowy

Docisk podwójny

Zabierak; - samozaciskający. - czołowy.

Znak postawiony na powierzchni ozna cza: a) na walcowej - zabierak samozaci skający. b) na czołowej - zabierak czołowy.

Kulisty

Walcowy

Pryzmowy

Rowkowany. gwintowany. wielowypustowy

344

—

\ __/

T a b lic a 27.5 Przykłady zastosowania umownych oznaczeń podpór, docisków, kłów, uchw ytów i zabieraków Lp.

Szkic

Przedmiot pracy (opis do szkicu) 3

Symbol

Znak umieszczony na powierzchni przedmiotu oznacza: a) na zewnętrznej - tuleję stałą. b) na wewnętrznej - trzpień stały lub pełny kołek.

W /

Położenie strzałki wskazuje miejsce i kierunek siły docisku

Płaski

Znak oznacza: a) tuleję zaciskową, dla zewnętrznych powierzchni przedmiotu, b) trzpień rozprężny, dla wewnętrznych powierzchni przedmiotu.

Oznaczenia kształtu powierzchni roboczych podpór i docisków

Kształt powierzchni

n - liczba szczęk, np. 3, szczęki są przetoczone lub przeszlifowane, - w miejsce 7 należy wpisać rodzaj na pędu mechanizmu mocującego: P - napęd pneumatyczny, H - napęd hydrauliczny. E - napęd elektryczny, (inne napędy bez oznaczenia)

Trzpień stały, kołek pełny, tuleja stała

Docisk pojedynczy

Znak zwrócony ostrzem w stronę: a) do przedmiotu, oznacza kieł zewnę trzny, b) od przedmiotu, oznacza kieł wew nętrzny.

Podpora podwójna sprzężona

O jO

Objaśnienie

Symbol

Podpora ruchoma (podtrzymka ruchoma)

T a b lic a 27.4

Symbole kłów, uchwytów i zabieraków wg PN-83/M-01152

www.wsip.com.pl

9'VX.

- ustalony na trzech podporach stałych 0 kulistych powierzchniach roboczych. - zamocowany dociskiem pojedynczym

345

cd. ta b lic y 27.5

-r\ r ) JL [ j j

Komputer, ploter i skaner - rysują i czytają rysunek techniczny

ustalony w pryzmie długiej i podporze stałej o kuli stej powierzchni roboczej, zamocowany dwoma dociskami pojedynczymi działającymi pod kątem.

ustalony kłem samonastawnym, zabierakiem czoło wym i kłem obrotowym, zamocowany siłą docisku kła obrotowego.

--------------<3

ustalony i zamocowany kłami stałym i obrotowym; zabierak samozaciskający szczękowy przenosi ruch obrotowy

ustalony długimi szczękami wewnętrznymi uchwytu trójszczękowego i podporą stałą, zamocowany mechanizmem pracującym z napę dem pneumatycznym.

ustalony i zamocowany na trzpieniu gwintowanym.

r©

~2£ 7v ¥ 3L 3Z1

ustalony na dwóch podporach stałych i jednej pod porze wahliwej stykającej się z bazą w dwóch punktach i dosunięty do trzech oporów, zamocowany dociskiem podwójnym sprzężonym.

> ©

- ustalony i zamocowany na stole magnetycznym.

ustalony w uchwycie trójszczękowym i podporą stałą o kulistej powierzchni roboczej, zamocowany mechanizmem mocującym ręcznym.

346

Rysowanie jest czynnością żmudną i czasochłonną, wymagającą zegarmi strzowskiej dokładności i cierpliwości. Nic więc dziwnego, że dynamicznie roz wijająca się komputeryzacja dotarła również na obszary rysunku technicznego. Tak zwana grafika kom puterow a jest dziedziną rozwijającą się równie szybko i dynamicznie, jak inne techniki komputerowe. Informacje poświęcone wspomnianej tematyce z konieczności ograniczają się do opisania w sposób bardzo ogólny paru urządzeń elektronicznych wspo magających czynności rysunkowe. Już wiele lat temu zbudowano elektroniczne urządzenia współpracujące z odpowiednio oprogramowanym komputerem, które są w stanie kreślić (ryso wać), czytać oraz na różne sposoby przetwarzać rysunek techniczny. Urządzenie służące do rysowania (kreślenia) zbudowano po raz pierwszy w 1959 r. i nazwano je ploterem . Od tych odległych czasów plotery tak udosko nalono. że mogą one kreślić bardzo skomplikowane i profesjonalne rysunki z różnych dziedzin techniki, nawet na formatach AO. Współczesne konstrukcje ploterów są bardzo zróżnicowane. Różnią się one wielkością (od formatu A4 do AO - rys. 28.1), sposobem mocowania papieru, ruchem i napędem głowicy z pi sakami oraz oprogramowaniem własnym i wspomaganym przez współpracują cy komputer. Mocowanie papieru w ploterach może być tradycyjne (na przyle piec) lub za pomocą listew magnetycznych, częściej jednak wykorzystuje się zjawisko adhezji elektrostatycznej. Głowica z pisakami może wykonywać ruch w kierunku poziomym oraz pionowym. W ploterach dużych jeden z tych ruchów wykonuje papier. Pisaki do rysowania mogą być atramentowe, tuszowe, cera miczne i kulkowe. W czasie krótkich przerw w kreśleniu pisak unosi się automa tycznie, a na dłuższe przerwy jest odstawiany do gniazda (magazynku), co za pobiega wysychaniu tuszu. Plotery są wyposażone w tzw. bufor wejściowy z własną pamięcią, oprogramowaniem i językiem graficznym. Współpracujący z ploterem komputer tłumaczy otrzymane rozkazy na sekwencję impulsów elek trycznych sterujących bezpośrednio pracą mechanizmów plotera. Większość ploterów ma wbudowane w program różne stałe elementy gra ficzne występujące na rysunkach technicznych, jak: rodzaje pisma, linie i punkty o różnych grubościach i wielkościach, możliwości kreskowania przekrojów, ry sowania linii i znaków wymiarowych itp. Są tam też procedury wygładzające kre ślone łuki i okręgi oraz optymalizujące cały proces kreślenia. Programy kompuwww.wsip.com.pl

347

0 5 2 .0

Rys. 28.2. Rysunek wykonany techniką komputerową (CAD/DRAW 4)

na podstawie szkicu projektanta Rys. 28.3. Rysunek wykonany techniką komputerową

terowe sterujące pracą ploterów to programy typu CAD*: AutoCAD, VersaCAD, OrCAD oraz różne ich odmiany i nakładki z bogatą grafiką rysunkowo-ilustracyjną. Tak na przykład program Genius, będący nakładką na program AutoCAD, ma bogatą bibliotekę elementów znormalizowanych, jak: śruby, wkręty, nakrętki, gwinty, pierścienie, wpusty, sworznie, nity, łożyska i inne, co znakomicie ułatwia i przyspiesza pracę. Możliwości graficzne tych programów to zupełnie odrębny problem omówiony w specjalistycznej literaturze traktującej o programowaniu komputerowym. Profesjonalne plotery są tak zbudowane i oprogramowane, że istnieje możliwość zmiany parametrów ich pracy. Można np. powiększyć lub zmniejszyć dowolnie wybrany fragment rysunku, wykonać jego lustrzane odbi cie, obrócić o dowolny kąt itp. Z komputerem, w którym jest zainstalowany odpowiedni program typu CAD, może również współpracować drukarka atramentowa lub laserowa. Współcze sne drukarki sprzężone z komputerem stwarzają możliwość otrzymania rysun ków graficznie dobrych, a nawet bardzo dobrych. Rysunek 28.2 wykonano wła śnie tą metodą, wykorzystując propozycje programu CAD/DRAW 4 (1995 r., wersja angielska). Przedstawiony przykład świadczy o dużych możliwościach graficznych tego programu. Wykorzystanie plotera zamiast drukarki atramento wej przy wydruku rysunków znacznie podnosi ich jakość graficzną. Co do warto ści merytorycznej rysunku, to z punktu widzenia Polskich Norm można się do szukać pewnych usterek i nieprawidłowości (proponujemy - jako zadanie sprawdzające wiadomości wyniesione z podręcznika - wyszukanie tych od stępstw od PN). Rysunek 28.3 jest również wykonany techniką komputerową, ale na podsta wie szkiców opracowanych przez projektanta. W tym przypadku operator kom putera przejął na siebie funkcje tradycyjnego kreślarza: wykreślił (na ekranie mo nitora) przedstawione na szkicu części, a następnie za pomocą drukarki laserowej je wydrukował. Przedstawiony, z konieczności bardzo pobieżny, opis opracowywania rysun ków z użyciem komputera świadczy o tym, że komputer z zainstalowanym pro gramem typu CAD, połączony z ploterem lub drukarką, jest doskonałym elektro nicznym narzędziem zastępującym żmudne czynności kreślarskie. O jednym tylko należy pamiętać: urządzenia te stają się całkowicie bezużyteczne, gdy oso ba posługująca się nimi nie jest wyposażona w gruntowną wiedzę dotyczącą za sad wykonywania rysunku technicznego. Dowodem potwierdzającym tę tezę jest rys. 28.4, zawierający mnóstwo błędów (proponujemy wykonanie ćwiczenia polegającego na znalezieniu tych błędów i ich poprawieniu). Innym elektronicznym urządzeniem stosowanym przy komputerowym wspomaganiu projektowania jest skaner. Skaner jest urządzeniem, które odczytuje obrazy graficzne i przetwarza je na impulsy elektryczne możliwe do zapamiętania przez komputer. Skanery są pro dukowane w różnych odmianach, m.in. jako ręczne i stacjonarne, skanujące * Komputerowe wspomaganie projektowania.

www.wsip.com.pl

351

Literatura

1. Lewandowski T.: Rysunek techniczny dla mechaników. Wyd. 3. Warszawa, WSiP 1999 2. Lewandowski T.: Zbiór zadań z rysunku technicznego dla mechaników. Wyd. 2, Warszawa. WSiP 1998 3. Lewandowski T.: Rysunek techniczny maszynowy. Wyd. 1. Warszawa. WSiP 1998 4. Mały poradnik mechanika. Wyd. 18. Warszawa. WNT 1996 5. Katalog Polskich Norm 2002. Polski Komitet Normalizacyjny. Warszawa. Biuro PKN 2002 6. Dodatek do Katalogu Polskich Norm 2002. Aktualizacja 1, 2, 3. Warszawa, Biuro PKN 2002 7. Wykaz Polskich Norm zamieszczony w książce

obrazy czarno-białe lub kolorowe. Skaner próbuje w działaniu naśladować ludz kie oko. Skanowany obraz (rysunek) odczytuje „wiernie” i kompletnie, z każdym szczegółem graficznym pożądanym i niepożądanym. „Widziany" obraz skaner przetwarza na impulsy elektryczne i przesyła do zapamiętania przez komputer. Podstawowym problemem technik komputerowych tworzenia i przetwarza nia rysunków jest odpowiedni sprzęt (obecnie jeszcze bardzo drogi), dostoso wane do niego właściwe i bogate oprogramowanie oraz - co najważniejsze odpowiednie kwalifikacje obsługujących je ludzi. Zasygnalizowane w tym rozdziale związki rysunku technicznego z techniką komputerową mają jedynie uzmysłowić uczniom, że żmudne kreślenie ręczne stanie się niebawem tylko wspomnieniem. Zawsze jednak projektantowi, kon struktorowi i wykonawcy będzie potrzebna znajomość ogólnie przyjętych upro szczeń i reguł (dotyczących np. wymiarowania), tj. wszystkich elementów opisa nego w niniejszym podręczniku „języka” rysunku technicznego.

w w w .wsin.nnm .nl

labhexka