Порядок построения аксонометичсекой проекции детали

Построение аксонометической проекции рассмотрим на примере детали, показанной на рисунке 60.

Рис. 60

1. Определить вид аксонометрической проекции для заданной детали (ГОСТ 2.317-69). Выбор аксонометрической проекции зависит от формы детали.

- Косоугольная фронтальная диметрическая проекция удобна для изображения деталей, когда все окружности расположены в плоскостях, параллельных координатной плоскости xOz (фронтальной плоскости проекций). В этом случае такие окружности будут изображаться в истинную величину.

- Прямоугольные проекции предпочтительнее при изображении деталей, когда цилиндрические элементы имеют оси вращения, расположенные в разных плоскостях. Прямоугольная изометрическая проекция не рекомендуется к использованию, если в основании детали лежит квадрат.

Для заданной детали выбираем прямоугольную изометрическую проекцию.

2. На свободном поле чертежа отметить точку начала координат – точку О с таким условием, чтобы хватило места для построения наглядного изображения (аксонометичсекой проекции) заданной детали.

3. Провести аксонометрические оси под установленными углами для выбранной аксонометрической проекции (см. рис. 47-51).

4. «Привязать» заданную деталь (объект) к системе координат, т.е. совместить деталь (объект) с системой координат Oxyz.

Существуют определенные правила «привязки» объектов к системе координат:

- если объект имеет плоскости симметрии, то их совмещают с координатными плоскостями;

- для корпусных деталей, имеющих привалочные (опорные) плоскости, эти плоскости совмещают с координатными плоскостями;

- если объект имеет ось вращения, то ее совмещают с какой-либо осью координат;

- для деталей вращения одну из торцевых плоскостей детали совмещают с координатной плоскостью.

В нашем примере деталь имеет две плоскости симметрии, которые параллельны координатным плоскостям xOz и yOz. Следовательно, эти плоскости симметрии совмещаем с выделенными координатными плоскостями. В результате, ось вращения вертикального цилиндра совмещается с осью координат Oz. Так как заданная деталь относится к корпусным деталям, то у нее обязательно есть привалочная плоскость. В данном случае это горизонтальная нижняя плоскость основания. Следовательно, по правилу ее нужно совместить с горизонтальной координатной плоскостью xOy. Тогда начало осей координат совмещается с центром нижнего основания. На основании проведенных действий можно сказать, что заданная деталь «привязана» к системе координат Oxyz. На рис. 60 обозначение осей координат выделено красным цветом.

5. Построить аксонометрическое изображение заданной детали.

Построение аксонометрической проекции с вырезом ¼ части детали может выполняться в разной последовательности: сначала строится либо полное изображение заданной детали, а затем выполняется вырез, либо сначала строят аксонометрические изображения сечения детали двумя координатными плоскостями, а затем по ним достраивают остальное изображение детали.

Рассмотрим оба варианта построения.

Вариант 1. Построение выреза после построения полного изображения детали.

5.1.1. Построение внешней формы детали.

Внешняя форма детали определяется двумя параллелепипедами, лежащими в основании, цилиндром и двумя ребрами жесткости.

Построение начинаем с параллелепипеда, нижнее основание которого совмещено с горизонтальной координатной плоскостью xOy, а центр совмещен с началом осей координат – точкой О (рис.61).

Габаритные размеры параллелепипеда: длина – 120мм, ширина – 80мм, высота – 10мм. В соответствии с привязкой детали к системе координат длина располагается вдоль оси x, ширина – вдоль оси y, а высота – вдоль оси z.

Рисунок 61

В прямоугоьной изометрии приведенные коэффициенты искажения по аксонометрическим осям приняты равными единице. Т.е. размеры отрезков, расположеннных вдоль осей координат или параллельных им не искажаются (отображаются в истинную величину). На основании этого положения откладываем от точки О вдоль оси x в противоположные стороны по половине длины детали – 60мм (120: 2). Откладываем от точки О вдоль оси y в противоположные стороны по половине ширины детали – 40мм (80: 2). Обозначим концевые точки построенных отрезков буквами L, M, N, T. Через точки L, M проводим прямые параллельно оси х, а через точки N, T – параллельно оси y. Точки пересечения прямых обозначим через A, B, C, D – вершины нижнего основания параллелепипеда. Через точки A, B, C, D параллельно оси z проведем четыре отрезка длинной равной высоте нижнего параллелепипеда – 10мм. Соединив отрезками прямых концы построенных отрезков, получаем аксонометрическое изображение нижнего параллелепипеда основания детали.

Используя тот же принцип, строим второй параллелепипед.

Строим изображение цилиндра, стоящего своим нижним основанием на верхней плоскости второго параллелепипеда (рис.62).

Рисунок 62

Находим центр нижнего основания цилиндра – точку F. Для этого соединим отрезком прямой две противоположные вершины четырехугольника верхнего основания второго параллелепипеда и отметим точку его пересечения с осью z. Так как мы используем прямоугольную изометрическую аксонометрию, окружности, лежащие в плоскостях параллельных координатным плоскостям, изображаются в виде эллипсов.

Построение эллипсов может быть выполнено двумя способами.

1-й способ. Использовать пластмассовые трафареты.

2-й способ. Выполнить геометрические построения для получения изображения эллипсов, используя рисунки 69 и 70.

На оси z отмечаем точку G – центр верхнего основания цилиндра, удаленную от точки F на 55мм (80-(10+15)), и строим такой же эллипс. Проводим две крайние очерковые образующие цилиндра параллельно оси z и касательно к построенным эллипсам.

Строим изображение переднего ребра жесткости. Продольная плоскость симметрии детали, совмещенная с координатной плоскостью xOz, делит ребро на две равные части. Так как будет вырезана ближайшая к наблюдателю четверть детали двумя координатными плоскостями xOz и yOz достаточно построить только одну половину ребра. Строим линию, по которой плоскость пересечения xOz пересекает внешнюю поверхность детали. Так как пересекаемые участки поверхности детали расположены вертикально и горизонтально, линия пересечения представляет собой ломаную линию, отрезки которой также будут горизонтальными и вертикальными. На рисунке 62 эта линия отмечена точками N, 1, 2, 3, 4 и 5. На отрезке 4-5 определяем верхнюю точку ребра – точку R. Для этого от точки 4 откладываем вверх 30мм. Через точки R и 3 проводим прямую до пересечения с отрезком 1-2. Контур ребра жесткости построен. Для создания толщины ребра жесткости от точки 2 вдоль ребра параллелепипеда откладываем 2мм. Используя полученную точку, строим контур ребра жесткости, параллельно построенному ранее.

Строим видимую часть второго ребра жесткости.

5.1.2. Построение внутренней формы детали (рис.63а).

а) б)

Рисунок 63

Внутреннюю форму детали определяют горизонтальный паз призматической формы, в основании которой лежит равнобокая трапеция; осевое вертикальное углубление в цилиндре шестигранной формы; сквозное осевое отверстие цилиндрической формы; четыре сквозных отверстия под крепеж в основании детали.

Начинаем построение с паза призматической формы (рис.63 а). Отмечаем точку S – точку пересечения оси y с ребром нижнего основания, и строим вертикальный отрезок S-12 длиной 15мм. Через точку 12 проводим прямую параллельно оси х и откладываем в противоположные стороны от точки 12 отрезки длинной по 30мм. От точки S вдоль ребра основания откладываем в противоположные стороны отрезки длиной 22, 5мм. Соединяем концевые точки построенных отрезков для получения контура паза. Через вершины построенной трапеции проводим ребра паза параллельно оси у.

Строим в верхней части цилиндра углубление шестигранной формы – шестигранной призмы, центр верхнего основания которой совпадает с центром верхнего основания цилиндра – точкой G (рис.63 а). Центр нижнего основания углубления – точка К на оси z ниже точки G на 20мм. На рисунке 62б показано построение правильного шестиугольника, лежащего в основании шестигранного углубления.

Строим изображение сквозного осевого отверстия с диаметром 20мм. Центр верхней окружности отверстия – точка К, центр нижней окружности отверстия точка Q лежит в верхней плоскости призматического паза. Чтобы определить точное положение точки Q, достаточно через точку 12 провести прямую параллельно оси у до пересечения с осью z. Построение эскиза эллипса было рассмотрено ранее.

Из четырех отверстий под крепеж нужно построить только те, которые видны на изображении, и, которые не попадают в область выреза. Это одно полное и одно частично видимое. Разметку центров выполняем по размерам, указанным на исходном чертеже.

5.1.3. Построение выреза ¹/₄ детали (рис.64).

Рисунок 64

Построение выреза это построение фигур сечения поверхности детали либо координатными плоскостями, либо плоскостями им параллельными. Контур сечения – это замкнутая ломаная линия, отдельные участки которой являются линиями пересечения секущей плоскости с отдельными участками поверхности детали. Поэтому построение контура сечения – это определение формы и положения линий пересечения следующих друг за другом участков поверхности детали.

В нашем случае будет вырезана ближайшая к наблюдателю четверть, полученная от пересечения детали координатными плоскостями xOz и yOz.

Контур сечения детали плоскостью xOz – это замкнутая ломаная линия, обозначенная на рисунке (N-1-J-R-5-6-7-8-9-10-11). Часть этой линии была построена раньше при построении переднего ребра жесткости. Так как ребро жесткости является частью тела детали, участок (J-2-3-4-R) ломаной удаляется.

Контур сечения детали плоскостью yOz – это замкнутая ломаная линия, обозначенная на рисунке (12-13-14-15-16-17-18-19).

5.1.4. Окончательная доработка технического рисунка (рис.65).

а) б)

Рисунок 65

Необходимо удалить все невидимые линии, невидимые участки линий и участки линий, попадающие в вырез.

Оставшиеся на изображении линии и контуры сечений обвести сплошными толстыми основными линиями.

На свободном поле эскиза построить изображение осей координат, в соответствии с выбранной аксонометрической проекцией, и линий, определяющих направление штриховки в каждой координатной плоскости (рис.65б).

В пределах контуров сечений нанести штриховку в соответствии с полученными направлениями штриховки (рис.65а).

Вариант 2. Построение выреза до построения полного изображения детали.

Для применения этого варианта студент должен четко представлять, какая часть детали будет вырезана, какие секущие плоскости будут применены и какую форму будут иметь сечения в каждой из применяемых плоскостей.

Для этого необходимо иметь на исходных изображениях чертежа детали соответствующие применяемым секущим плоскостям разрезы, на которых будут получены необходимые фигуры сечений. Таких изображений должно быть не менее двух. Практически необходимо иметь три изображения: вид спереди, вид сверху и вид слева, на которых должны присутствовать необходимые разрезы. Поэтому, прежде чем приступать к построению аксонометрической проекции, необходимо сначала определить все ли необходимые изображения разрезов присутствуют и, если необходимо, достроить недостающие.

Так как на аксонометрической проекции будет вырезана четверть детали координатными плоскостями xOz и yOz, необходимо знать форму сечения детали этими плоскостями. Фигура сечения плоскостью xOz образуется на фронтальном разрезе, а фигура сечения плоскостью yOz – на профильном разрезе.

В нашем примере (рис.60) задана половина вида спереди, совмещенного с половиной фронтального разреза, и вид сверху. Т.е. профильного разреза нет. Следовательно, мы должны построить вид слева заданной детали и на нем выполнить профильный разрез. В соответствии с требованиями ГОСТ 2.305-68 вид слева для этой детали является избыточным изображением, так как заданные изображения однозначно определяют форму и размеры детали. Это значит, что мы выполняем лишнюю работу. После этого приступаем к построению аксонометрической проекции.

5.2.1. Построить аксонометрические изображения фигур сечения детали координатными плоскостями xOz и yOz, форму и размеры, которых нужно взять с рисунка 60. На рисунке 66а показан этот этап.

а) б)

Рисунок 66

5.2.2. Достроить изображение оставшейся части внешней поверхности детали. Достроить изображение оставшейся части внутренней поверхности детали. Построить изображение отверстий под крепеж.

5.2.3. Окончательная доработка аксонометрической проекции (см. пункт 5.1.4).

Нами были рассмотрены варианты построения аксонометрической проекции корпусной детали. Однако, в заданиях присутствуют детали других типов. Поэтому рассмотрим некоторые особенности построения аксонометрической проекции деталей других типов.

Для деталей вращения типа «вал», «втулка», «фланец» рекомендуется применение косоугольной фронтальной диметрической проекции.

Во фронтальной косоугольной аксонометрии окружность, расположенная в координатной плоскости xOz или в плоскости ей параллельной изображается без искажения формы, т.е. в виде окружности, что облегчает построение.

На рисунке 68 показан пример поэтапного построения аксонометрической проекции детали (рис.67) во фронтальной изометрии на основе второго варианта выполнения технического рисунка.

Рисунок 67

Рисунок 68

Рис. 69

Рис. 70

Библиографический список

1. Чекмарев, А.А. Справочник по машиностроительному черчению / А.А. Чекмарев, В.К. Осипов. – М.: Высш. шк., 2009.

2. Чекмарев, А.А. Инженерная графика: учебник для спец. вузов / А.А. Чекмарев. – М.: Высш. шк., 2008.

3. Богданов, В.Н. Справочное руководство по черчению / В.Н. Богданов, И.Ф. Малежик. – М.: Машиностроение, 1989.

4. Единая система конструкторской документации: основные положения. – М: Изд-во стандартов, 1982.

5. Единая система конструкторской документации: общие правила выполнения чертежей. – М: Изд-во стандартов, 1988.

Сост.: Леонова Ольга Николаевна, канд. техн. наук, доц.