Главная >> Машиностроительное черчение. Инженерная графика. Чекмарев

Элементы геометрии деталей

Геометрические основы конструкции

Формы деталей

Конструктор, разрабатывая деталь заданного функционального назначения, определяет ее геометрическую форму. В свою очередь, геометрическую форму любой детали можно представить как совокупность элементарных геометрических тел, их частей или отсеков поверхностей. Тем самым выполнение изображений на чертежах деталей любой сложности сводится к выполнению на них уже изученных построений элементарных поверхностей.

В качестве примера на рис. 4.1 показано (внизу), что наружную форму корпуса оптического затвора лазера можно представить как объединение параллелепипеда, четырехгранной призмы и полуцилиндра с двумя срезами. Внутренние полости детали могут быть получены удалением материала из общего объема детали в двух уровнях, а также четырех отдельных цилиндров. В верхнем уровне — прямой призмы сложной конфигурации и четырех четвертей цилиндров. В следующем уровне — объединения призм и шести полуцилиндров. В случае прессования форму детали образует инструмент. Форму наружной поверхности детали придают матрице, внутренней — пуансону.

При всей сложности и многообразии деталей современных машин и механизмов их конфигурация представляет собой, как правило, комбинацию простых тел, ограниченных соответствующими поверхностями. Чаще всего в конструкторской практике встречаются детали, ограниченные плоскостями, прямыми круговыми цилиндрическими и коническими, сферическими поверхностями. Поэтому фигуры на построение изображений — это различные сочетания призм, пирамид, прямых круговых цилиндров и конусов, сфер.

Большинство используемых геометрических фигур имеют симметричную форму. При выполнении их изображения используется возможность соединения половины вида и половины разреза. Так как на разрезе выявляются все внутренние формы, на виде обычно их не показывают. В данной работе в виде исключения на виде показывают штриховыми линиями невидимый контур, хотя он и выявлен на разрезе. В этом случае будет более понятна форма представленной фигуры.

Рассмотрим изображения простейших геометрических тел — призмы, пирамиды, прямых круговых цилиндра и конуса, сферы.

Изображение правильной шестиугольной призмы представлено на рис. 4.2. Ее боковые грани — горизонтально проецирующие плоскости. На виде спереди и слева они изображены прямоугольниками. Верхнее и нижнее основания — шестиугольники, расположенные во фронтально проецирующих плоскостях (параллельных горизонтальной плоскости проекций). На виде сверху они изображены в натуральную величину.

При выполнении чертежей часто возникает необходимость построения проекций точек или линий, принадлежащих поверхности фигуры, при условии, что положение одной из проекции элемента определено. Все разнообразие этих задач сводится к нахождению недостающих проекций точек, принадлежащих поверхности. Построение проекций прямой линии можно осуществить по проекциям двух точек, принадлежащих этой прямой, а кривой линии — по проекциям ряда определенным образом выбранных точек, которые затем соединяют плавной кривой.

Построение недостающих проекций точек упрощается, если поверхность, которой принадлежит точка, занимает проецирующее положение относительно одной из плоскостей проекций. В этом случае легко найти проекцию точки на плоскость проекций, относительно которой поверхность занимает проецирующее положение. Поэтому, прежде чем выполнять построения для нахождения недостающих проекций точек, заданных на чертеже своей одной проекцией, следует: определить вид поверхности, которой принадлежит точка; найти проекцию этой поверхности на всех изображениях фигуры; решить, является ли эта поверхность проецирующей относительно какой-либо плоскости проекций (если поверхность проецирующая, то на эту плоскость проекций она проецируется в линию); если поверхность проецирующая, использовать это свойство поверхности; если поверхность непроецирующая, действовать согласно общему правилу — использовать вспомогательную линию.

Нахождение недостающей проекции точки А призмы (см. рис. 4.2), заданной на виде спереди (фронтальной проекции), не представляет труда. Точка А принадлежит горизонтально проецирующей плоскости, которая на виде сверху изображена отрезком прямой. Находим горизонтальную проекцию точки А (A'), а затем по двум проекциям — третью (A'").

У правильной четырехугольной пирамиды (рис. 4.3) боковые грани — треугольники, принадлежащие плоскостям общего положения, которые проецируются в треугольники на все плоскости проекций. Для нахождения недостающей проекции точки А, заданной на виде спереди (фронтальной плоскости проекций), проводим через фронтальную проекцию точки А (А") фронтальную проекцию горизонтали плоскости и находим ее горизонтальную проекцию, а на ней — горизонтальную проекцию точки А (А'). По двум проекциям строим третью A'".

Боковая поверхность прямого кругового цилиндра (рис. 4.4) является проецирующей относительно горизонтальной плоскости проекций и проецируется на нее в окружность. На видах спереди и слева (на фронтальной и профильной плоскостях проекций) цилиндрическая поверхность проецируется в прямоугольники. Построение недостающих проекций точек, принадлежащих этой поверхности, не требует проведения вспомогательных линий, так как поверхность обладает проецирующими свойствами. Построение видно на рис. 4.4.

Боковая поверхность прямого кругового конуса (рис. 4.5) на видах спереди и слева (на фронтальной и профильной плоскостях проекций) — треугольники, а на виде сверху (горизонтальной плоскости проекций) — круг. Для нахождения недостающей проекции точки А, заданной своей фронтальной проекцией A", используем вспомогательную прямую (образующую) SB, что хорошо видно на чертеже. Можно было использовать и вспомогательную окружность.

Сфера (рис. 4.6) на всех видах (проекциях) проецируется в круг. Для нахождения недостающей проекции точки A, заданной своей фронтальной проекцией A", проведем через эту точку окружность, принадлежащую сфере и плоскости, параллельной одной из плоскостей проекций (в данном случае — горизонтальной плоскости проекций).

При построении изображений фигур со сквозными отверстиями различной формы выполнять построения следует по этапам, расчленяя задачу на ряд элементарных составляющих и строго соблюдая правила начертательной геометрии.

Ход решения задачи в этом случае состоит из следующих этапов:

1) построить изображения фигуры без учета отверстий;

2) построить проекции линий пересечения каждой из поверхностей, ограничивающих отверстие, с каждой поверхностью исходной фигуры. Для этого прежде всего решить, по какой линии пересекается каждая пара поверхностей и какими точками (параметрами) определяется эта линия;

3) сформировать внутреннюю полость отверстия, для чего построить проекции внутренних поверхностей, ограничивающих отверстие;

4) удалить те участки поверхностей исходной фигуры, которые оказались «вырезанными» отверстием.

Продолжение параграфа >>>