XIV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2022

С первых дней обучения в техническом вузе студент сталкивается с одной из наиболее важных дисциплин – инженерной графикой. Она дает необходимую базу для последующего обучения, ведь перед освоением специальных предметов (таких как теория механизмов и машин, детали машин и основы конструирования, режущий инструмент) необходимо научиться правильно читать и выполнять чертежи, а также оформлять техническую документацию. Данные умения основываются на теоретических положениях начертательной геометрии (науке, изучающей пространственные фигуры при помощи их проецирования).

В начале XIX века создатель начертательной геометрии выдающийся ученый Гаспар Монж пришел к идее проецировать пространственные фигуры на две взаимно перпендикулярные плоскости, то есть изображать трехмерный объект в виде двумерного образа с помощью простейших геометрических образов (точек, линий, плоскостей и т.д.). Данный процесс носит название проецирования. Начертательная геометрия развивает у человека пространственное мышление, без которого немыслимо никакое инженерное творчество.

Инженерное мышление – это особая картина мира и вселенной, умение нестандартно мыслить и проектировать внутри себя всё новые и новые идеи.

Однако знания начертательной геометрии недостаточно при вычерчивании деталей машин, так как помимо этого необходимо уметь пользоваться некоторыми условностями, которые применяются в машиностроительном черчении. Данные упрощения официально закреплены и регламентируются ГОСТом 2.305-2008 «Единая система конструкторской документации.» [1].

В настоящее время нельзя представить себе работу и развитие большинства промышленных предприятий, отраслей народного хозяйства, а также техники и науки в целом без чертежей. На вновь создаваемые приборы, машины и сооружения в первую очередь разрабатывают чертежи (проекты), по которым и определяют их достоинства и недостатки. На основе этих изъянов в конструкцию вносят изменения, тем самым улучшая необходимую деталь. Однако даже при готовой технической документации изделие не сразу выходит в широкое производство: сначала изготавливают опытные образцы. Для того чтобы это происходило непрерывно, рабочие, инженеры и техники обязаны уметь читать чертеж не только для понимания самой конструкции, но и для понимания процесса работы изображенного изделия в целом. Необходимым навыком является способность излагать свои технические мысли, используя чертеж. Именно этому учатся начинающие инженеры в учебных заведениях на теоретических, общетехнических и специальных дисциплинах.

Будучи конструкторским документом, чертеж детали является информационным обеспечением технологического процесса изготовления этой детали или части этого технологического процесса [2]. Поэтому чертеж детали должен полностью отражать ее характеристики и информацию о ней, по которым рабочий будет изготавливать деталь. Такой информацией на чертеже детали является:

изображение детали;

ее размеры;

требования к качеству поверхности (обозначения шероховатости обрабатываемых поверхностей, которые в первую очередь являются заданием рабочему на обработку этих поверхностей);

допуски (формы, расположения, а также суммарные);

материал, из которого изготавливается изделие и т.д.

В своей работе конструктор всегда стремится ограничить поверхность детали (как внешнюю, так и внутреннюю) простыми геометрическими поверхностями или их частями (например, сферическими, торовыми и винтовыми) вне зависимости от сложности. Однако не стоит думать, что сложные формы деталей ограничиваются наиболее разнообразными поверхностями. На практике оказывается, что это далеко не так, и существует множество обратных примеров. При разработке рабочих чертежей деталей (эскизов) необходимо мысленно разделить деталь на несколько простых геометрических элементов (тела и их части). Это позволяет более наглядно провести анализ геометрической формы детали и выявить минимальное число размеров для ее изготовления

Двумерное изображение объекта на бумаге должно в точности соответствовать его реальному виду. Количество проекций должно быть минимальным, но достаточным для полного понимания объекта.

Сокращению числа изображений способствует применение условных знаков, надписей, обозначений. Так одна проекция с соответствующим условным знаком, поставленным у размерного числа, дает полное представление о форме изображенного предмета. Например, знак диаметра говорит о том, что изображенный предмет является телом вращения; знак квадрата обозначает, что изображенный предмет имеет форму призмы с нормальным сечением в виде квадрата; слово «сфера», написанное перед значком диаметра, говорит о том, что поверхность сферическая; символ "S" (толщина) перед размерным числом заменяет вторую проекцию детали, имеющую форму параллелепипеда и т.д.

Рис. 1. 3D-модель винта

Рис. 2. Чертеж винта

В качестве примера рассмотрим использование упрощений и условностей при выполнении чертежа «Винта» (см. рис. 1, 2). Выбор положения детали для получения главного изображения имеет большое значение. Обычно деталь показывают в положении, которое она занимает при обработке, поэтому ось винта располагается горизонтально. Наибольшую информацию несет главный вид. Зачастую можно обойтись только им, применив при этом ряд условных обозначений. Сечение А-А дает полностью понять, какую форму имеет данная часть детали.

При проставлении размеров необходимо использовать знак сферы и квадрата. Это позволяет экономить не только время выполнения чертежа, но и количество необходимых изображений и избавляет от избыточной информации (например, в нашем случае от проставления двух одинаковых размеров). Данный знак применяют в своей деятельности как отечественные специалисты, так и зарубежные.

Подводя итог вышесказанному, хочется сказать, что инженер в своей деятельности должен уметь правильно применять условности и упрощения, позволяющие значительно ускорить выпуск чертежей и другой технической документации, а также облегчить инженеру процесс их выполнения. Прочитать современный чертеж изделия (детали, сборочной единицы) – значит получить полное представление о всех его характеристиках (форме, размерах, технических требованиях), а также определить по чертежу все данные для разработки технологического процесса, программы, изготовления и контроля изделия.

Список литературы.

1.ГОСТ 2.305-2008. Межгосударственный стандарт. Единая система конструкторской документации. Изображения – виды, разрезы, сечения. Unified system for design documentation. Images - appearance, sections, profiles.

2.Фетисов В. М., Инженерная графика: Учеб. пособие для вузов / В. М. Фетисов. – Шахты: ЮРГУЭС, 2004. – с., ил.