Технические чертежи: Ключевые инсайты для инженеров и производителей

Технические чертежи (и процесс черчения) — средство передачи информации между инженерами и производителями. Технические чертежи обычно дополняют цифровые CAD-файлы, предоставляя дополнительную информацию, которую нелегко передать только формой детали.

В мире прототипирования и производства мы обычно имеем дело с определенным подтипом технических чертежей, известным как инженерные чертежи, и они содержат информацию вроде требований к материалу и отделке, информации о детали и — что наиболее важно — 2D и 3D видов детали с нескольких углов с размерами и допусками.

Это руководство охватывает основы технических чертежей, обсуждая, зачем они нужны, какие элементы обычно включаются и советы о том, как подготовить один.

Зачем нам нужны технические чертежи

Технические чертежи существуют веками, предшествуя сегодняшним цифровым производственным технологиям. До существования компьютеров технические чертежи были главной точкой отсчета для производителей.

Сегодня возможно спроектировать деталь на компьютере, затем отправить цифровой файл с того же компьютера на машину, которая изготовит деталь, все без необходимости технических чертежей вовсе. Однако большинство высоковажных производственных работ — даже тех, использующих цифровые производственные технологии — все еще требуют использования технического чертежа. Почему?

Во-первых, технические чертежи верифицируют то, что содержится в CAD-файле, давая уверенность производителям, что они изготавливают именно то, что нужно. Идеальная корреляция между CAD и чертежом указывает на отсутствие ошибок в дизайне. После завершения детали чертеж затем может использоваться как референс во время инспекции.

Во-вторых, технические чертежи могут предоставлять много другой информации, не содержащейся в CAD-файле. Информация, передаваемая через технические чертежи, может включать:

• Допуски для специфических особенностей
• Требования к шероховатости поверхности для специфических поверхностей
• Требования к материалу для специфических компонентов
• Внутренние или внешние резьбы

В-третьих, технические чертежи могут играть юридическую функцию. Они часть заказа на покупку и поэтому часть контракта: если производитель не доставляет детали как указано, клиент может использовать технический чертеж как доказательство того, что дизайн не был выполнен; с другой стороны, производитель защищен от ответственности, пока он следует техническому чертежу. (Это не применяется, если CAD-файл указан как юридический инструмент над чертежом.)

Кроме того, производители часто предпочитают получать технический чертеж вместе с цифровым файлом, потому что они могут сделать быструю оценку аспектов детали таких как ее геометрия, размеры и потенциальная стоимость.

И наконец, технические чертежи — единственный международно признанный способ коммуникации инженерных инструкций; нет неопределенности, нет путаницы и ничего, что может потенциально поставить под угрозу успех проекта.

Резюме:

1. Верификация
2. Информация
3. Юридический инструмент
4. Быстрая точка отсчета
5. Международно признан

Стандарты для технических чертежей

Технические чертежи и инженерные чертежи подлежат нескольким всемирно признанным наборам стандартов. Они предоставляют руководства для представления чертежей, помогая облегчить коммуникацию между разными сторонами, включая тех, кто говорит на разных языках.

Международная организация по стандартизации (ISO) предписывает использование ISO 128 для технических чертежей и ISO 8015 для инженерных чертежей. Американское общество механических инженеров (ASME) предписывает свои собственные стандарты чертежей, Y14.5 и Y14.5M.

Согласно ISO документу, ISO 128 «дает общие правила для выполнения технических чертежей (2D и 3D)» и «применимо к техническому чертежу в областях механической инженерии, строительства, архитектуры и судостроения» включая «как ручные, так и компьютерные технические чертежи».

Виды технических чертежей и другие особенности

Готовый технический чертеж содержит несколько разных видов объекта, позволяя производителю легко интерпретировать намерения инженера. Инженерный чертеж для фрезеровки с ЧПУ или листовой металлообработки обычно будет содержать следующие виды и другие особенности:

• Изометрические виды: Изометрический или пикториальный вид показывает объект, повернутый на 45 градусов вокруг вертикальной оси и 35,264 градуса вокруг горизонтальной оси. Цель этого вида — предоставить трехмерный вид объекта с иллюзией глубины.
• Ортографические виды: Ортографические виды — двухмерные изображения объекта, видимого спереди, справа, слева, сверху, снизу или сзади — известные как основные виды. Комбинация этих ортографических видов известна как многовидовая проекция. В большинстве случаев достаточно всего двух или трех ортографических видов для передачи необходимой информации, и чертежник обычно включает минимально необходимое.
• Вспомогательные виды: Вспомогательные виды — любые дополнительные 2D виды из углов, других чем шесть основных видов.
• Сечения: Сечения показывают поперечное сечение объекта вдоль указанной режущей плоскости. Они используются для показа внутренних деталей детали и обычно размещаются в линии с ортографическим видом.
• Детальные виды: Детальные виды выделяют критические или сложные области ортографического вида.
• Титульный блок: Титульный блок содержит информацию такую как имя детали, имя компании, номер детали, номер чертежа, требования к материалу, требования к отделке, требования к окрашиванию, используемый масштаб и используемые стандарты. Обычно размещается в правом нижнем углу чертежа.
• Список примечаний: Примечания для пользователя чертежа могут быть включены. Это могут быть общие примечания или флажковые примечания и могут размещаться где угодно по краям чертежа.

Как быстро подготовить технический чертеж

Благодаря современному CAD-софту, подготовка технического чертежа не обязательно требует услуг профессионального чертежника. Этот раздел обсудит, как создать технический чертеж с использованием CAD-софта, а не как чертить на бумаге — процесс, который должен быть оставлен специалисту.

Из модели

Самый легкий способ подготовить технический чертеж — сгенерировать его автоматически из CAD-дизайна. В SolidWorks, например, это просто включает выбор Make Drawing from Part/Assembly в панели инструментов Standard, затем выбор предопределенного шаблона. Софт автоматически сгенерирует виды и особенности как выбрано, и чертеж затем может быть экспортирован.

Есть много преимуществ создания технических чертежей из моделей. Например, детали могут быть цифровой «собранными» для обеспечения их подгонки, и может быть возможно запустить инструменты симуляции для обеспечения того, что детали будут работать правильно.

С нуля

Также возможно подготовить технический чертеж с нуля с использованием CAD-софта. Это может быть предпочтительно, если у вас нет опыта CAD и вы еще не создали свою деталь с использованием CAD-софта. Это эффективно как черчение на бумаге, но с цифровыми инструментами, которые могут снизить шансы ошибки.

Обратите внимание, что создание технического чертежа с нуля не позволяет для цифровой сборки или симуляции.

Независимо от вашего метода подготовки, все технические чертежи должны включать:

• Геометрии / виды
• Размеры
• Допуски
• Требования к материалу
• Требования к отделке/окрашиванию

Что включить в технический чертеж для фрезеровки с ЧПУ

При подготовке технического чертежа для фрезеровки с ЧПУ есть некоторые специфические особенности, которые могут понадобиться добавить. Эти включают:

Допуски для специфических областей: Фрезеровка с ЧПУ не похожа на другие производственные процессы в том, что несколько станочных инструментов могут использоваться для обработки одной детали. Например, обработка может начинаться с черновой обработки перед точной фрезеровкой для детализированных особенностей. Из-за этого инженеры могут обоснованно специфицировать разные допуски для разных областей детали, с критическими областями, обрабатываемыми медленнее с более тонкими режущими инструментами.

Обозначения отверстий: Отверстия, которые включают особенности вроде зенкеров, являются распространенными особенностями фрезеровки с ЧПУ и часто идентифицируются на детальных видах.

Спецификации резьбы: Поскольку резьба делается в стандартных размерах, полезно назначить каждой резьбе ее соответствующий размер резьбы, а не ее размеры в миллиметрах.

Что включить в технический чертеж для листовой металлообработки

При подготовке технического чертежа для листовой металлообработки есть некоторые специфические особенности, которые могут понадобиться добавить. Эти включают:

Калибр материала: Калибр материала — толщина металла — не релевантен для процессов вроде фрезеровки с ЧПУ, но критичен для формообработки листового металла.

Направление зерна: Для деталей из нержавеющей стали может быть необходимо специфицировать направление зерна в техническом чертеже, потому что зерно имеет значительный эффект на действия вроде гибки. Гибка с зерном (продольная) требует меньше силы, но может вызывать трещины на внешнем радиусе гиба; гибка поперек зерна (поперечная) требует больше силы, но защищает внешнюю часть гиба.

Требования к крутящему моменту и т.д. для сборки: Разные материалы и калибры могут принимать разные уровни крутящего момента при закреплении винтами во время сборки.

Места сварки: Места (и размеры) точек сварки должны быть специфицированы в чертеже.

Размеры гибов, зенкеров, отверстий: Размеры особенностей вроде зенкеров должны быть специфицированы.

Что включить в технический чертеж для литья под давлением

При подготовке технического чертежа для литья под давлением есть некоторые специфические особенности, которые могут понадобиться добавить. Эти включают:

Приемлемый уклон: Во многих случаях компания по литью под давлением определит минимально требуемый угол уклона для облегчения выталкивания из формы. Однако если инженер решает, что определенные особенности не могут принять высокий градус уклона (из-за конечного использования продукта, например), это должно быть специфицировано в примечании на чертеже.

Ограничения местоположения впуска, выталкивающего штыря и разъемной линии: В большинстве случаев компания по формовке решит о размещении впуска и штыря. Однако для избежания непрактичных мест впуска и штыря, технический чертеж может предписать любые неприемлемые местоположения, оставляя финальное решение компании по формовке.

Что включить в технический чертеж для литья под давлением (даление)

При подготовке технического чертежа для литья под давлением (даление) есть некоторые специфические особенности, которые могут понадобиться добавить. Эти включают:

Приемлемый уклон: Как и с литьем под давлением, технический чертеж литья может предписать любые ограничения на углы уклона.

Ограничения местоположения впуска и разъемной линии: Как и с литьем под давлением, технический чертеж может предписать любые неприемлемые места впуска или разъемной линии, оставляя финальное решение компании по литью.

Минимальная толщина стенки: Технический чертеж может специфицировать конкретную или минимальную толщину стенки в дополнение к заданным размерам.

Что включить в технический чертеж для пластиковой/алюминиевой экструзии

При подготовке технического чертежа для экструзии есть некоторые специфические особенности, которые могут понадобиться добавить. Эти включают:

Размер заготовки: Требуемый размер металлической заготовки может быть специфицирован на техническом чертеже. Однако обычно это не необходимо.

Направление зерна: Как с деталями листового металла, технический чертеж может специфицировать направление зерна металла для обеспечения того, что оно сильнейшее в определенном направлении.

Экспонированные поверхности: Технический чертеж экструзии может указывать экспонированные поверхности, требующие большего внимания к деталям.

Обозначения отверстий: Отверстия часто идентифицируются на технических чертежах экструзии в детальных видах.

3ERP — специалист по прототипированию и малосерийному производству с многолетним опытом. Если вы не уверены, нужно ли вам подать технический чертеж, поговорите с нами напрямую. Если у вас есть готовый, загрузите его с или с вашим CAD-файлом для быстрой бесплатной котировки.