Основные правила оформления чертежей

Современное общество в своем развитии и хозяйственной деятельности активно использует графический язык, которому на сегодняшний день альтернативы нет (голографические технологии пока что находятся на стадии разработки). Графический язык находит свое технологическое применение путем черчения проекций трехмерных объектов в двухмерной плоскости. Этот метод имеет интересную историю, но не она – предмет данной статьи. Наша цель – представить читателю обзор черчения как точного и универсального инструмента инженера и архитектора, с точки зрения его общей нормативной регламентации.

Специалист, знающий правила оформления чертежей, должен также компетентно руководствоваться в своей работе соответствующими ГОСТами, определяющими основные обязательные требования к чертежам. Также важна его квалификация, позволяющая даже для сложных по форме деталей с оптимальной наглядностью представлять геометрические построения на чертежах.

Что нужно знать и уметь для выполнения чертежей

Во-первых, подразумевается, что в багаж знаний архитектора или инженера – исполнителя чертежей входят ЕСКД – правила оформления чертежей и практические навыки оптимальных геометрических представлений проекций детали для ее отображения на чертежах.

В настоящее время современные производительные специализированные программы – системы автоматизированного проектирования пришли на смену традиционному "ручному" черчению. Однако автоматизация по-прежнему предполагает твердые знания по следующим ГОСТам:

- 2.301-68 – устанавливающем форматы листов чертежей в бумажной или электронной формах;

- 2.302-68 – определяющем отношение размеров предмета, изображенного на чертеже, к его реальным размерам (масштаб);

- 2.303-68 – регламентирующем начертание линий на чертежах, рекомендованных действующими отраслевыми стандартами;

- 2.304-81 – устанавливающем актуальные чертежные шрифты;

-2.307-68 – определяющем нанесение на чертеж как размеров, так и предельных отклонений.

Важными квалификационными требованиями к исполнителю чертежей являются:

­ - практическое умение использовать ЕСКД - правила оформления чертежей применительно к прикладным задачам;

­ - навыки геометрических построений для оптимального выполнения чертежей, которые затем удобно использовать в разметке при изготовлении конкретных деталей.

Основы создания чертежей

Разработка конструкторской документации (создание которой регламентируют ЕСКД - правила оформления чертежей) является обязательным этапом, предшествующим непосредственному производству детали.

При этом принципиально важна конкретика: что и для чего изготавливается; каково стандартное наименование изделия; его точные размеры, форма, из каких материалов оно изготавливается. Все это важно, поскольку впоследствии конструкторская документация станет основным гарантом идентичности изготовления детали, а также при необходимости - ее взаимозаменяемости с аналогом, выпущенным другими производителями. С точки зрения использования единого инструментария (правил и норм) разными производителями, важны выдержанные ими ЕСКД - правила оформления чертежей.

ГОСТы, регламентирующие черчение

Мы уже в данной статье упоминали термины ЕСКД, ГОСТы в контексте их нормативной роли для инженера. Определим их соотношение.

Роль нормативного регулятора при оформлении различных чертежей и схем для конструкторских документов играют специально разработанные на уровне государства единообразные технологические стандарты – ГОСТы. Эти стандарты организационно объединяются единой системой конструкторской документации, или ЕСКД.

Правила ЕСКД осуществляют регулирование исполнения чертежей, актуальное на стадиях создания, конечного оформления и организации надлежащего их документооборота как вида документации в рамках специализированных предприятий и организаций, равно как и в учреждениях министерства образования. ЕСКД - правила оформления чертежей - сообразованы с действующими международными стандартами ИСО (т. е. утвержденными Международной стандартизующей организацией), а также соответствуют требованиям постоянной международной комиссии стандартизации.

Заметим, что соблюдение государственных стандартов обязательны к исполнению во всех областях промышленности, а также в научных и проектных учреждениях. Соответственно, ГОСТ – правила оформления чертежей – обязательны и при изучении инженерной графики в учреждениях системы образования.

Таким образом, несмотря на прогресс автоматизации в деле создания чертежей, ГОСТы знать следует. Впрочем, мы предчувствуем основное направление возражений наших компьютерно-грамотных оппонентов, заключающееся в том, что все правила уже соблюдены в чертежах, которые следует просто разыскать в Интернете.

Можно ли, занимаясь черчением, не знать ГОСТов? Нет!

Однако мы сработаем на опережение, заметив, что да, действительно в настоящее время в Интернете любой пользователь ПК может выбрать из тысяч и тысяч фото чертежей нужное. А затем он, используя специальную программу для распознавания, получает требуемый чертеж.

Однако здесь наши оппоненты лукавят. На самом деле программы распознавания чертежей несовершенны, соответственно, полученный с их помощью чертеж заведомо содержит существенные ошибки. Их, конечно же, далее придется править, пользуясь знанием ГОСТов.

Гораздо разумнее в такой ситуации творчески использовать фото чертежей как образец, реально воссоздавая их с помощью специализированной программы – системы автоматизированного проектирования. Ведущим представителем САПР уже на протяжении нескольких десятилетий является AutoCAD разработки компании с мировым рейтингом «Autodesk». Эта программа сегодня активно используется ведущими конструкторскими бюро. Кульманы ушли в историю!

Форматы. Государственный стандарт 2.301-68

Чертежи выполняются на бумажном листе, имеющем определенные, четко установленные текущим ГОСТОМ размеры, причем измеряется рамка для чертежа (А4 имеет размеры 210 на 297 мм, см. таблицу 1).

Таблица 1. Форматы.

Заметим, что иногда рамка для чертежа А4 ограничивает заведомо избыточное пространство, превышающее размер изображения. В таком случае уместен меньший формат - А5 , размеры сторон которого 148 на 210 мм.

Наглядное отображение востребованных форматов, которые определяют основные правила оформления чертежей, приведено на рис.1:

Рис. 1. Соотношение форматов

Основная надпись

Основная надпись размещается на всех чертежах, за исключением А4, как вдоль длинной стороны, так и вдоль короткой. Для А4 она изображается исключительно вдоль короткой стороны, поскольку данный формат является вертикальным.

Дополнительную графу (также за исключением А4) размещают по длинной стороне

(Размещение основной надписи показано нами на рис 2.)

Рис.2. Размещение основной надписи

Оформление рамки чертежа регламентируется ее расстоянием от края листа: со всех его сторон (кроме левой) - по 5 мм. Слева же расстояние от рамки до края листа составляет 20 мм. При этом линия, которая обрамляет рамку чертежа, не должна быть уже 0,7 мм.

Основные надписи выполняются согласно ГОСТу № 2.104-68, который определяет размеры, форму, а также порядок заполнения. Характерно, что она является непременным элементом любых видов чертежей и схем. Как пример приведем основную надпись, рекомендованную для использования на учебных чертежах (см рис. 3).

Рис 3. Основная надпись, рекомендованная для учебных чертежей

Цифрами на рисунке обозначены следующие графы основной надписи:

­ 1 – название изделия;

­ 2 – как документ обозначается;

­ 3 – какой выбран материал для изготовления детали;

­ 4 – реквизит предприятия – индекс.

Зачастую чертеж выполняется на нескольких листах. В этом случае на втором и всех последующих основная надпись выполняется в отличном от первого виде. Ее изображение представлено на рис 4.

Рис 4. Основная надпись для второго и последующих листов чертежа

Графы ее (на рисунке они пронумерованы) заполняются согласно вышеприведенной расшифровке этих цифр для основной надписи первого листа.

Обозначения на чертежах

По определению, чертежом называют масштабированное графическое изображение изделия, где указаны размеры и технические условия. Информация, которую содержит чертеж, достаточна для изготовления упомянутого в определении изделия.

Правила нанесения размерных значений на чертежи в промышленности регламентированы ГОСТом № 2.307–68. Это достаточно тонкий момент в оформлении чертежей. Ведь всего один пропущенный размер превращает сложный чертеж в невостребованный пустой труд.

Сами размеры в черчении подразделяются на несколько видов. Первая группа - размеры рабочие. Это та информация, которая используется непосредственно при изготовлении. Вторая – размеры справочные (они обозначены символом (*)). Они используются в инженерной работе с чертежом.

Наносят размеры на чертеж с помощью размерных линий. Обозначения наносятся на чертеж с соблюдением принятого масштаба. Его значение находится в основной надписи – в отдельной графе. Определим понятие масштаба: его идентифицируют с соотношением реальных размеров предмета к размерам его изображения. При возможности предпочтительным является масштаб один к одному, однако, как вы понимаете, для разных размеров детали приходится либо уменьшать, либо увеличивать. Приемлемые масштабы изображения определены ГОСТом 2.302–68 см (см. таблицу 2).

Таблица 2. Масштабы, применяемые в черчении

Критерием выбора масштаба является дальнейшее удобство работы с чертежом.

Линии

На чертежах представлены различные типы линий, каждый из которых имеет определенное предназначение. Применение линий на чертежах определяется ГОСТом 2.303–68.

Линия сплошная толстая основная служит для начертания видимых контуров отображаемого объекта. Толщина для нее определена в пределах 0,5–1,4 мм и в дальнейшем выбранное значение обозначается буквой S. Почему же это значение присваивают условной переменной? Дело в том, что в дальнейшем толщины всех остальных линий будут соизмерять с толщиной основной.

Штриховой линией изображают невидимые его контуры. Ее толщина находится в пределах s/3–s/2. При этом длина одного штриха находится в пределах 3–8 мм, а расстояние между ними – 3–4 мм, к тому же длина всех штрихов на чертеже должна быть равновеликой, впрочем, это же относится и к промежуткам, разделяющим их.

Линия сплошная тонкая востребована для отображения либо выносных линий, либо размерных. Ее толщина такая же, как и толщина штриховой линии: s/3–s/2.

Линия сплошная волнистая наносится на то место чертежа детали, где в силу значительных размеров и однообразной формы определенного фрагмента детали целесообразно обозначить разрыв такого фрагмента. Ее толщина – также s/3 - s/2.

Линия тонкая штрихпунктирная обозначает линии симметрии – осевые и центровые. (Условлено, что если такая линия проходит по центру окружности, то в самом центре должен быть штрих, а не точка.)

Чертеж сборочный

Оформление сборочного чертежа имеет свои особенности. Зачастую деталь либо механизм имеет достаточно сложную структуру, состоит из нескольких деталей, соединенных между собой клепкой, сваркой, другими жесткими соединениями. На чертежах такие соединения 1–3 деталей оформляют, как основной чертеж сборки, где приведены лишь размеры основной детали. К нему же прилагаются отдельные чертежи всех остальных соединяемых деталей с указаниями их размеров.

Эскизы технологической документации

Разнообразно и информативно технологическое черчение. Чертежи сборки – не единственный элемент технологической документации. В нее также входят и технологические эскизы. Именно руководствуясь ими, можно определить материал, из которого изделие произведено, а также ознакомиться со способами его сборки и монтажа.

Допуски размеров на чертежах

Размерные обозначения на чертежах сопровождаются указанием допускаемых предельных отклонений при обработке детали. Такие отклонения могут быть обозначены либо цифрами, например 19+0,014, либо с помощью квалитета. ("Кволити" – по-английски "качество").

Квалитетом (или же степенью отклонения, которое можно допустить) называется условный уровень точности. Таких уровней существует всего 19. Внутри каждого квалитета с увеличением линейных размеров изделий сами допуски для них, выраженные в миллиметрах, также увеличиваются. Самым точным считают квалитет №01, а наименее точным - №17 (кроме 01-го квалитета, существуют еще и «нулевой», и 1-й.). Квалитет от номинального размера обозначается буквой H, если он имеет положительное значение и, соответственно, h, если он имеет значение отрицательное. Цифра, следующая за буквой, как раз и обозначает номер применяемого квалитета. Например, обозначение 28H7 следует читать как: номинальный размер 28 мм, поле допуска -+7.

Оформление рабочих чертежей

Рабочий чертеж характеризуется минимальным количеством проекций детали, которое дает представление о ее форме и элементах. Рабочий чертеж также несет информацию о материале, причем в строительстве, например, обычно в масштабе либо 1 к 10, либо 1 к 15. В таблице 3 содержатся условные обозначения таких материалов.

Таблица 3. Условные обозначения

Правила оформления рабочих чертежей содержат конкретные организационные рекомендации, позволяющие оформить технологическую документацию оптимальным образом. Конечно же, инженер, выполняя чертежи, должен стремиться (разумеется, по возможности) выполнить их в едином формате. Выбирая масштаб изображения, он главным критерием принимает удобство восприятия изображения детали.

Следует принять во внимание, что масштаб не является основанием, чтоб определять размеры по рабочему чертежу.

Выполнение рабочих чертежей крупных элементов, имеющих структуру решетчатую, имеет свои особенности. В нем фигурируют два типа размеров: общую геометрическую структуру решетки чертят в масштабе меньшем, а сами решетчатые элементы – в масштабе большем.

Относительно рабочих чертежей криволинейных элементов принципиально важно указание, отвечающее на вопрос: «Размеры представлены по какой разметочной линии?». Для гнутых листов, например, таким ориентиром является нейтральная линия. Причем сгибы в этом случае показываются не в градусном измерении, а посредством представления их прямоугольными треугольниками с длиной катетов, указанной в рабочем чертеже.

В рабочем чертеже каждой детали присваивается свой номер. Однообразные детали всегда обозначаются при этом одним номером. Однако в последнем случае следует быть внимательным, поскольку могут встретиться и детали зеркально-симметричные. Их обозначать одним номером нельзя.

Архитектурно-строительные чертежи

Согласно методике, которую регламентируют правила оформления строительных чертежей (ГОСТ 21.501-93), основные конструкции здания, его шаги и пролеты на архитектурных чертежах привязаны к осям координат. Выполняются же оси штрихпунктирными линиями и нумеруются.

На левую сторону чертежа выносят продольные оси, а на правую – поперечные. Нумерация поперечных осей производится арабскими цифрами, а продольных – русскими буквами.

Выносные и размерные линии используют для размерности архитектурного чертежа. Размеры наименьших членений этажа наносят на первой размерной линии от чертежа (правила оформления архитектурных чертежей, ГОСТ 21.501-93). Далее - по возрастанию. Последняя размерная линия визуализирует информацию о размерах между крайними осями здания.

Отрезки размерных линий наружных стен, соответствующие месторасположению дверей и окон, ограничивают линиям выносными, смещенным в сторону чертежа на 3–4 мм.

Для удобства чтения архитектурного чертежа используют внутренние выносные линии. Их предназначение - показ ширины дверей, толщины перегородок и стен, размеров помещений.

Этажность отображается на архитектурных чертежах с помощью отметок (уровней). Их обычно наносят на разрез фасада. Они обозначены стрелками с «оперением» под 45⁰. За нулевую отметку обычно принимают уровень чистого пола либо перекрытия первого этажа. Отметки остальных этажей обозначают числовым значением.

Уклон на архитектурных чертежах обозначается специфическим «угловым» знаком, направленным в сторону самого уклона, и цифровым значением, показывающим отношение катетов прямоугольного треугольника с аналогичным наклоном гипотенузы (см. рис. 4).

Рис 4. Обозначение уклонов на архитектурных чертежах

Наглядно выдержаны правила оформления архитектурно-строительных чертежей при выполнении особого типа чертежа, именуемого планом этажа.

Элементы плана этажа

План этажа выполняется по типу его разреза горизонтальной плоскостью на высоте одной третьей высоты помещения (чуть выше уровня подоконника). На нем отдельные помещения изображены тонкой линией, а подобные антресолям конструкции, размещенные выше плоскости среза, – пунктирной линией.

При таком отображении этажа обязательно указание отметки, к которой он относится. На плане этажа различают следующие основные элементы:

- координатные оси, соответствующие основным конструктивным элементам;

- внутренние и наружные размеры;

- отметки, соответствующие уровням чистых полов;

- линии разрезов (для наглядного отображения оконных и дверных проемов);

- фрагменты и узлы плана;

- название помещений, а также их площадь.

Заключение

Черчение является особым графическим языком отображения пространственных форм и образов объектов. Исчерпывающая информация о различного рода изделиях, благодаря черчению, становится общедоступной в виде файловых записей не только для одного предприятия, но для целых отраслей промышленности разных стран. И с этой точки зрения роль черчения в развитии промышленности очевидна.

С его помощью генерируются соответственно веяниям научно-технической революции новые креативные идеи, которые преображают материальный мир, находящийся вокруг нас.

Нынче, чтобы найти аналогичный требуемому пример оформления чертежа, достаточно загрузить ПК и войти в Интернет. Современные системы автоматизации проектирования позволили путем снижения трудоемкости повысить эффективность разработки чертежей в десятки раз, сравнительно с прошлым веком. Это, в свою очередь, сокращает по времени процесс создания новых изделий, обеспечивает его большим объемом нужной графической информации.