Технічне конструювання

Заняття № 5-6

Тема. Технічне конструювання

Мета: ознайомити учнів з поняттям «точність обробки», ознайомити учнів з позначенням конусності та уклонів, з видами перерізів та розрізів; навчити виконувати нескладні перерізи, прості розрізи; розвивати логічне мислення, окомір, акуратність; виховувати бережливе ставлення до обладнання та інструментів в шкільній майстерні.

Обладнання, матеріали, наочність: Картки з завданнями, моделі для розрізу та перерізу.

ХІД ЗАНЯТТЯ

I. Організаційний момент

II. Актуалізація знань та мотивація навчальної діяльності учнів

1. Що таке припуск?
2. Якими графічними документами користуються при конструюванні виробів?
3. Чи достатньо трьох виглядів для повного уявлення про будь-який виріб?

ІІI. Повідомлення теми заняття

ІV. Вивчення нового матеріалу

1. Точність обробки виробів

Машини і механізми складаються з деталей, з'єднаних між собою. Окремі деталі з'єднуються поверхнями, які називають спряжуваними. При складанні та ремонті машин і механізмів, які містять різні види з'єднань, необхідно, щоб з'єднувані деталі підходили одна до одної. Такі деталі, які забезпечують складання виробу без їх додаткової обробки і нормальну його роботу, називають взаємозамінними.

Проте під час виготовлення деталей не можна забезпечити абсолютно точне дотримання розмірів, передбачуваних кресленням. Тобто деталі можуть бути дещо більшими чи меншими, ніж ті, що передбачені графічними документами. Значення цього відхилення залежить від устаткування, на якому виконувалась обробка, інструментів, кваліфікації робітника та інших причин. Чим менше значення відхилення дійсного розміру виготовленої деталі від вказаного на кресленнях, тим більша точність її обробки.

Розміри деталі після обробки називають дійсними. Визначають ці розміри деталі відповідними вимірювальними інструментами. Дійсні розміри майже завжди відрізняються від номінальних, тобто мають відхилення. Ці відхилення свідчать про точність виготовлення виробу, з дійсні розміри, що допускаються за даної точності, називають граничними. Найбільший допустимий дійсний розмір називають найбільшим граничним розміром, а найменший допустимий дійсний розмір - найменшим граничним розміром. Різницю між найбільшим граничним розміром і номінальним називають верхнім відхиленням, а між найменшим граничним розміром і номінальним - нижнім відхиленням.

Різницю між найбільшим і найменшим граничними розмірами деталі називають допуском, а проміжок між верхнім і нижнім відхиленням - полем допуску. Деталі з розмірами, що не виходять за межі поля допуску, - якісні, придатні для використання.

Приклад позначення номінального розміру і відхилень від нього - верхнього +0,3 мм та нижнього -0,3 мм. Найбільший граничний розмір діаметра буде 24 + 0,3 = 24,3 (мм), а найменший граничний розмір - 24 - 0,3 = 23,7 (мм).

Заготовку треба обробляти так, щоб дійсний розмір деталі не виходив за межі граничних розмірів, тобто не був більшим за 24,3 мм і меншим за 23,7 мм.

Значення допуску встановлюють залежно від призначення деталі. Воно визначає метод і трудомісткість обробки деталі. Чим менший допуск розміру, тим вищою має бути точність обробки. При збільшенні допуску розміру обробка менш трудомістка і собівартість деталі менша.

Незначні відхилення від номінальних розмірів під час виготовлення деталей допускають для того, щоб деталі можна було взаємозамінювати. Взаємозамінюваність робить сучасне виробництво досконалішим і продуктивнішим, особливо під час ремонту машин. Завдяки цьому впроваджуються кооперування та спеціалізація підприємств, оскільки створюються умови для виготовлення деталей для однакових машин на різних заводах. Без такого взаємозамінного принципу виробництва неможлива була б також механізація та автоматизація процесів. Проте виготовити кілька однотипних деталей абсолютно однакових розмірів дуже складно.

Допустимі коливання розмірів характеризують ступінь точності виготовлених деталей. Відповідно для визначення точності виготовлення стандартом установлено нормовані величини - 19 квалітетів. Квалітет - це сукупність допусків, що відповідають однаковому рівню точності всіх номінальних розмірів. Чим вища ступінь точності, тим менший допуск передбачається на обробку деталі.

2. Поняття про розріз. Особливості виконання розрізів.

Щоб чіткіше показувати на кресленнях обриси внутрішніх контурів предметів, застосовують зображення, яке називають розрізом. Він утворюється уявним розрізуванням предмета умовною січною площиною.

Мал. 1

а) б)

Для зображення розрізу передню частину предмета умовно видаляють. На місці головного вигляду зображують не лише ті контури, які утворилися в результаті розрізу, а й ті, що знаходяться поза умовною січною площиною (мал. 1, а). Частину предмета, яка розміщена в січній площині, на розрізі виділяють штриховкою. Таким чином, слід вважати, що розріз - це зображення предмета, уявно розрізаного січною площиною.

Мал. 2

Уявний розріз предмета січною площиною не позначається на інших зображеннях цього предмета. Існують інші особливості виконання розрізів.

Якщо січна площина проходить уздовж тонкої стінки (ребро жорсткості), то на кресленні її показують розрізаною, але не заштриховують (мал. 2), на інших елементах розрізу штриховку виконують.

Утворення перерізів і розрізів відбувається однаково. Проте між ними є відмінність. Вона полягає в тому, що переріз являє собою тільки ту фігуру, яка безпосередньо знаходиться в січній площині. На розрізі, крім фігури перерізу, показують ще й те, що знаходиться за січною площиною. Тому слід пам'ятати, що розріз вміщує переріз.

3. Види розрізів.

Розріз може утворюватися однією або кількома січними площинами (мал.3). Залежно від їх кількості розрізи поділяють на прості і складні.

Мал.3

а) б) в)

Простим називають розріз, утворений внаслідок перетину предмета однією січною площиною.

При виконанні розрізів січна площина відносно горизонтальної площини проекцій може займати вертикальне, горизонтальне чи похиле положення. Залежно від положення січної площини прості розрізи поділяють на вертикальні, горизонтальні та похилі.

Вертикальним називають розріз, утворений січною площиною, яка перпендикулярна до горизонтальної площини проекцій. Вертикальна січна площина може бути по-різному розташована відносно фронтальної і профільної площин проекцій. Залежно від цього розрізняють фронтальні та профільні вертикальні розрізи.

Вертикальний розріз називають фронтальним, якщо січна площина паралельна фронтальній площині проекцій Вертикальний розріз буде профільним, якщо січна площина паралельна профільній площині проекцій.

Горизонтальним називають розріз, утворений січною площиною, яка паралельна горизонтальній площині проекцій.

Похилим називають розріз, утворений січною площиною, що розташована під будь-яким (але не прямим) кутом до горизонтальної площини проекцій.

Залежно від положення січної площини відносно двох основних вимірів предмета (довжини або висоти) розрізи поділяють на поздовжні й поперечні. Розріз називають поздовжнім, якщо січна площина проходить уздовж довжини або висоти предмета. Розріз слід вважати поперечним, якщо січна площина проходить перпендикулярно до довжини чи висоти предмета.

У всіх розглянутих випадках прості розрізи утворені січними площинами, які умовно повністю розрізають предмети для показу їх внутрішньої будови. Такі розрізи називають повними.

Щоб показати на кресленнях внутрішню будову предметів в окремих обмежених місцях, застосовують розрізи, які називають місцевими.

Місцеві розрізи застосовують на кресленнях суцільних деталей, які містять невеликі заглиблення чи отвори. Виконувати повні розрізи для таких деталей недоцільно. Тому достатньо умовно розрізати тільки ту частину деталі, яка вимагає додаткового виявлення її форми.

Місцевий розріз виділяють на вигляді суцільною хвилястою лінією. Вона не повинна збігатися з іншими лініями на вигляді або буті продовженням. Проводять суцільну хвилясту лінію від руки.

На графічних документах розрізи прийнято позначати з дотриманням певних вимог. Якщо під час виконання на кресленні розрізу січна площина збігається з площиною симетрії предмета, розріз розміщують на місці одного з виглядів.

Якщо під час виконання розрізу січна площина не збігається з площиною симетрії предмета, її положення позначають, як і на перерізах, розімкнутою лінією зі стрілками, що вказують напрям погляду. Сам розріз позначають тими самими літерами через тире.

4. Поняття про переріз.

Іноді через наявність на поверхні предмета заглибин, виступів, пазів та інших конструктивних особливостей виникає необхідність виконувати на кресленні додатковий вигляд, який може бути складним і малозрозумілим. Щоб точніше виявити форму предметів на кресленнях, крім виглядів, застосовують ще й інші зображення. До таких зображень належать перерізи.

Щоб отримати переріз, предмет умовно розрізають уявною площиною в тому місці, де необхідно виявити його форму.

Мал. 4

На малюнку 4, а показано наочне зображення предмета, умовно перерізаного допоміжною площиною А. Цю уявну площину називають січною. Щоб побачити фігуру перерізу, ту частину предмета, яка розміщена між січною площиною А і спостерігачем, умовно відкидають. На уявній січній площині чітко видно фігуру утвореного перерізу (мал. 4, б).

Утворену умовно на січній площині фігуру суміщають із площиною креслення і викреслюють її. Зображення фігури, утвореної уявним перерізуванням предмета січною площиною, називають перерізом. Як правило, фігуру перерізу креслять у тому самому масштабі, що й вигляд, до якого належить переріз (мал. 4, в).

Перерізи найчастіше застосовують для того, щоб показати поперечну форму предметів та форму отворів, заглибин, вирізів на поверхнях округлих деталей тощо (мал. 5).

Мал. 5

На перерізі показують тільки те, що є у січній площині. Усе, що міститься перед цією площиною і поза нею, вважається уявно видаленим.

5. Види перерізів

Залежно від розміщення відносно вигляду зображеного на кресленні предмета переріз може бути винесеним або накладеним (мал. 6).

Мал. 6

Винесений переріз розміщують поза контуром вигляду зображеного на кресленні предмета (мал. 6, а).

Накладений переріз розміщують усередині контуру, тобто безпосередньо на вигляді зображеного на кресленні предмета (мал. 6, б).

Винесені перерізи розміщують на вільному місці поля креслення (мал.6,а) або в розриві вигляду (мал. 6, в).

Під час виконання креслень перевагу надають винесеним перерізам, оскільки вони не обтяжують креслення зайвими лініями і значно зручніші для нанесення розмірів.

6. Виконання та позначення перерізів

Положення січної площини на кресленні вказують лінією перерізу. Для цього застосовують розімкнуту лінію у вигляді двох штрихів.

Ця лінія не повинна перетинати контур вигляду на кресленні та доторкатися до нього. Напрям, у якому потрібно дивитися на уявну січну площину, вказують стрілками. Із зовнішнього боку стрілок пишуть однакові великі літери українського алфавіту. Літери завжди розміщують вертикально.

Контур винесеного перерізу обводять суцільною лінією такої самої товщини, як і видимі контури зображень на кресленні. Розміщують винесений переріз якнайближче до того місця, де вказано положення січної площини.

Щоб креслення було виразнішим, фігуру перерізу виділяють штри-ховкою у вигляді паралельних ліній. Штриховку наносять суцільними тонкими лініями під кутом 45°. Відстань між лініями штриховки вибирають у межах 2...4 мм. Нахил ліній штриховки можна виконувати як уліво, так і вправо.

Фігуру перерізу позначають такими самими літерами, якими було позначено лінію перерізу: А-А, Б-Б, В-В, тобто двома однаковими літерами через тире. Напис завжди розміщують горизонтально.

Якщо фігура перерізу симетрична, то винесений переріз може бути розміщений на продовженні лінії перерізу, яку в цьому випадку показують штрихпунктирною лінією. Стрілками і літерами такий переріз не позначають.

Винесений переріз може бути розміщений у розриві того вигляду, до якого він належить. Умовний розрив предмета на вигляді обмежують тонкою хвилястою лінією. Якщо предмет симетричний, лінію перерізу не проводять і ніяких додаткових позначень не роблять. Для несиметричних перерізів, розміщених у розриві, вказують лінію перерізу за допомогою розімкнутої прямої зі стрілками, але без позначень літерами (мал. 7, б).

Мал.7

Накладений переріз розміщують на самому вигляді, до якого він належить, і саме там, де проходить січна площина. Фігуру накладеного перерізу обводять суцільною тонкою лінією. Контурні лінії вигляду в тому місці, де на нього накладається фігура перерізу, не повинні перериватись.

При виконанні накладеного симетричного перерізу лінію перерізу не проводять і ніяких позначень не роблять. Фігура такого перерізу повинна мати вісь симетрії, проведену у вигляді штрихпунктирної лінії. Для несиметричних накладених перерізів лінію перерізу проводять у вигляді розімкнутої лінії зі стрілками, але літерами не позначають.

На фігуру перерізу, як і на інші зображення на кресленні, в разі необхідності наносять розміри.

Штриховка перерізів не лише надає кресленню виразності, а й умовно показує, з якого матеріалу виготовлено предмет. Застосовують різні види штриховок, які відповідають певним матеріалам.

Штриховки перерізів для деяких найпоширеніших матеріалів наведено в таблиці 1. їх називають умовними графічними позначеннями матеріалів на кресленнях.

Таблиця 1

7. Конусність та уклони на кресленнях

Багато деталей мають похилі поверхні. їх нахил відносно інших поверхонь на кресленнях задають за допомогою величини уклону. Уклони мають поверхні профілів прокату: рейки, швелери, таврові балки.

Уклоном називають величину, що характеризує нахил прямої лінії відносно іншої прямої (горизонтальної або вертикальної). Отже, якщо потрібно провести лінію з уклоном, наприклад 1 : 5 відносно заданої (мал. 46, б), то до заданої прямої проводять перпендикуляр і на ньому відкладають один відрізок довільної довжини, а на заданій прямій - п'ять таких відрізків. Сполучивши між собою кінцеві точки обох відрізків, отримують заданий уклон.

Уклони на кресленнях указують у вигляді числових співвідношень (1 : 3; 1 : 5; 1 : 8; 1:10; 1: 12 і т. д.) або у відсотках (10 %; 12 %). Перед числовим співвідношенням наносять знак <. Його гострий кут спрямовують у бік нахилу.

На кресленні деталі для точно обробленої конічної поверхні вказують конусність. Таку поверхню мають центри задньої бабки токарного верстата, хвостовики металорізальних інструментів, перехідних втулок для них тощо.

Конусністю називають відношення різниці діаметрів основ конуса до відстані між ними

На кресленнях конусність, як і уклон, указують у числових співвідношеннях. Наприклад, якщо І) = 30 мм, а1 = 22 мм і І = 40 мм, то

Якщо конічна поверхня є повним конусом, то конусність визначають як відношення діаметра основи конуса до його висоти, тобто

V. Практична робота

Створення ескізів деталей з розрізами і перерізами. Конструювання моделей вибору

Послідовність виконання роботи:

1. Виконати ескіз розрізу за картками.

2. Виконати ескіз перерізу вала у зошиті.

VІ. Підбиття підсумків заняття

1. Що таке розріз?

2. Що таке переріз?

3. Що таке конусність?

VІІ. Домашнє завдання

Опрацювати відповідний матеріал за конспектом.

VІІІ. Оцінювання роботи учнів на уроці

ІX. Прибирання робочого місця і приміщення

Технічне конструювання