BLOG » Zrozumienie rysunków technicznych dla części CNC – Cykl 1

Zrozumienie rysunków technicznych dla części CNC – Cykl 1

Rysunki techniczne (znane również jako rysunki inżynierskie) są niezbędne w różnych branżach, służąc jako kluczowe dokumenty w projektowaniu, produkcji, kontroli jakości i zaopatrzeniu. Jednak wielu profesjonalistów uważa je za trudne do interpretacji, co prowadzi do nieporozumień i nieefektywności. Ta seria ma na celu rozwianie wątpliwości dotyczących rysunków technicznych poprzez wyjaśnienie ich podstawowych zasad i praktycznych zastosowań, zapewniając, że mogą być skutecznie rozumiane i wykorzystywane w rzeczywistych scenariuszach.

Dlaczego rysunki techniczne są ważne w obróbce CNC?

W obróbce CNC precyzja jest kluczowa. Dobrze skonstruowany rysunek techniczny zapewnia, że część jest wykonana dokładnie zgodnie z projektem, unikając kosztownych błędów i poprawek. Stosując znormalizowane konwencje rysunkowe, producenci mogą dokładnie przekazywać zamysł projektowy, tolerancje, specyfikacje materiałowe i procesy obróbcze.

Podstawowe elementy rysunków technicznych

Zrozumienie podstawowych elementów rysunków technicznych pomaga usprawnić proces produkcji i zapewnia, że wszyscy interesariusze są zgodni.

1. Rodzaje linii w rysunkach technicznych

Linie są podstawowym elementem rysunków technicznych, z których każda pełni odrębną funkcję, aby przekazać ważne szczegóły produkcyjne. Linie ciągłe definiują widoczne krawędzie części, dając tokarzom wyraźny zarys kształtu komponentu. Linie przerywane, z kolei, reprezentują ukryte cechy lub wewnętrzne struktury, które nie są od razu widoczne z zewnątrz. Linie środkowe są używane do wskazywania symetrii i pozycjonowania kluczowych cech, takich jak otwory, zapewniając prawidłowe wyrównanie podczas obróbki. Linie pomocnicze rozciągają się od części, aby wyjaśnić wymiary, podczas gdy linie łamane pomagają skrócić długie obiekty na rysunkach bez wpływu na dokładność. Poprzez prawidłowe użycie tych różnych typów linii, inżynierowie mogą dostarczać kompleksowe instrukcje produkcyjne z minimalną niejednoznacznością.

2. Widoki i projekcje

Rysunki techniczne stosują różne metody projekcji, aby przedstawić obiekty 3D w zrozumiałym formacie 2D. Najczęściej stosowaną metodą jest projekcja ortograficzna, która składa się z wielu płaskich widoków — zazwyczaj przedniego, górnego i bocznego — aby w pełni zdefiniować geometrię obiektu. To podejście eliminuje zniekształcenia i zapewnia szczegółowy podział struktury części. W przeciwieństwie do tego, rysunki izometryczne przedstawiają obiekty w formacie trójwymiarowym bez zniekształceń perspektywicznych, co czyni je przydatnymi do wizualizacji, jak część będzie wyglądać po wyprodukowaniu. Innym ważnym widokiem jest widok przekroju, który pokazuje wewnętrzne cechy, które w przeciwnym razie pozostałyby ukryte. Poprzez włączenie tych metod projekcji, rysunki techniczne oferują kompletną i precyzyjną reprezentację komponentu, zapewniając dokładną produkcję i montaż.

3. Wymiary i pomiary

Dokładne wymiary są niezbędne do przekształcenia projektu w część możliwą do wyprodukowania. Linie wymiarowe określają dokładny rozmiar cechy, dostarczając kluczowych informacji dla obróbki CNC. Te linie są uzupełniane przez linie pomocnicze, które łączą adnotacje wymiarowe z odpowiednimi cechami na rysunku, zapobiegając błędnej interpretacji. Dodatkowo, wartości liczbowe definiują precyzyjne pomiary, tolerancje i dopuszczenia, aby zapewnić, że część działa poprawnie i pasuje bezproblemowo do innych komponentów. Zastosowanie precyzyjnych wymiarów i pomiarów eliminuje niepewności, pozwalając tokarzom na produkcję części, które spełniają zamierzone specyfikacje projektowe z wysoką dokładnością.

4. Blok Tytułowy

Blok tytułowy zawiera podstawowe informacje o rysunku, w tym:

Nazwa i numer części: Pomaga w identyfikacji i inwentaryzacji.
Podpisy projektanta i zatwierdzenia: Zapewnia odpowiedzialność w procesie projektowania.
Specyfikacje materiałowe: Określa materiał do użycia w produkcji.
Skala: Określa, czy rysunek jest w pełnej skali, powiększony czy pomniejszony.
Używane standardy (np. ISO 128): Zapewnia spójność w dokumentacji.

Kluczowe zasady rysunków technicznych

1. Standaryzacja

Rysunki techniczne podążają za ustalonymi standardami, takimi jak ISO 128 i ASME Y14.5, aby zapewnić, że projekty są zrozumiałe na całym świecie, niezależnie od lokalizacji czy branży.

2. Dokładność

Każdy szczegół na rysunku musi poprawnie przedstawiać kształt, rozmiar i specyfikacje części, aby zapobiec błędom w obróbce.

3. Jasność

Dobrze zorganizowane rysunki używają odpowiednich grubości linii, etykiet i symboli, aby zapewnić czytelność i łatwość interpretacji.

4. Kompletność

Rysunek powinien zawierać wszystkie niezbędne szczegóły, takie jak specyfikacje materiałowe, instrukcje obróbki i wymagania dotyczące wykończenia powierzchni, nie pozostawiając miejsca na niejasności.

Wspólne elementy w rysunkach technicznych

1. Symbole i notacje

Rysunki techniczne używają standardowych symboli do przedstawiania operacji obróbczych, wykończeń powierzchni i właściwości materiałów. Te symbole pomagają operatorom CNC szybko zrozumieć wymagania bez długich opisów.

2. Skala

Rysunki są tworzone w skali, aby zapewnić dokładne odwzorowanie. Typowe skale obejmują:

1:1 (Rzeczywisty rozmiar)
1:2 (Połowa rozmiaru)
2:1 (Podwójny rozmiar) To zapewnia, że komponenty są proporcjonalnie dokładne podczas produkcji.

3. Tolerancje

Tolerancje definiują dopuszczalne odchylenia w wymiarach części. Dla obróbki CNC, ścisłe tolerancje są niezbędne, aby zapewnić kompatybilność i wydajność. Tolerancje są zazwyczaj wyrażane jako:

Dwustronne (+/-): Pozwala na odchylenia w obu kierunkach.
Jednostronne: Ogranicza odchylenia do jednego kierunku.
Wymiarowanie i tolerowanie geometryczne (GD&T): Określa dokładne warunki dla formy, orientacji i pozycji.

Jak rysunki techniczne poprawiają efektywność obróbki CNC

Ulepszona komunikacja – Inżynierowie, projektanci i operatorzy mogą współpracować bezproblemowo, używając uniwersalnego formatu rysunku.
Redukcja błędów – Jasne wymiary i tolerancje zapobiegają kosztownym poprawkom i marnotrawstwu materiału.
Gotowość do automatyzacji – Dobrze zdefiniowane rysunki łatwo integrują się z oprogramowaniem CAD/CAM dla efektywnego programowania CNC.
Kontrola jakości – Rysunki techniczne służą jako odniesienie do inspekcji wyprodukowanych części, aby zapewnić zgodność ze specyfikacjami projektowymi.

Cykl 1: Podstawy i istota rysunków technicznych

Jak zdefiniowałbyś rysunek techniczny? Wielu mogłoby go opisać jako 2D projekcję części z wyraźnie zaznaczonymi wymiarami dla wskazówek produkcyjnych. Chociaż nie jest to niepoprawne, nie obejmuje to w pełni szerszej roli rysunków technicznych.

Zgodnie z ISO 9001 (System Zarządzania Jakością), rysunki techniczne są klasyfikowane jako kluczowe „dokumenty kontrolne”. Jako takie, wymagają przestrzegania procedur zatwierdzania i protokołów rewizji, odgrywając kluczową rolę w rozwoju produktu i produkcji. Ten pierwszy cykl bada istotę rysunków technicznych i ich różne typy.

W przeciwieństwie do ogólnych informacji pisemnych, które można zdigitalizować dla wygody, rysunki techniczne to więcej niż zbiór wymiarów. Gdyby same wymiary były wystarczające, modele 3D CAD całkowicie zastąpiłyby rysunki. Jednak rysunki techniczne przekazują znacznie więcej, w tym specyfikacje tolerancji, chropowatość powierzchni, wybór materiału, notatki dotyczące obróbki i wymagania inspekcyjne. Te elementy zapewniają spójność w produkcji i minimalizują odchylenia w rozmiarze i kształcie części. W istocie, rysunek techniczny służy jako kompleksowy dokument specyfikacyjny, który przekłada intencje projektowe na różne zespoły.

Oprócz działu projektowego, rysunki są również używane w następujących działach do różnych celów

Dział	Cel rysunków technicznych
Zarządzanie produkcją i zaopatrzeniem	Ocenia warunki obróbki, terminy i koszty, aby wybrać optymalnego partnera produkcyjnego.
Inżynieria produkcji i obróbka	Określa metody obróbki, wybiera sprzęt, projektuje procesy, ocenia przyrządy, szacuje koszty obróbki i optymalizuje produktywność.
Zapewnienie jakości	Weryfikuje specyfikacje produktu, niezawodność, bezpieczeństwo, względy środowiskowe, wykonalność montażu i wymagania dotyczące konserwacji.
Inspekcja	Wybiera narzędzia pomiarowe i ustala procedury inspekcji, aby zapewnić zgodność z jakością.
Sprzedaż	Komunikuje się z klientami, omawia wymagania i uzasadnia szacunki kosztów.
Zewnętrzni dostawcy	Przeglądają rysunki pod kątem wycen, wykonalności produkcji, kryteriów inspekcji i metod dostawy (np. pojemniki zwrotne, opakowania kartonowe).

Rozkładanie złożonych rysunków

Dla początkujących, zetknięcie się po raz pierwszy ze złożonym rysunkiem technicznym może być przytłaczające.

Jednak nawet najbardziej skomplikowane części można rozłożyć na prostsze elementy geometryczne. W końcu oprogramowanie CAD nie tworzy projektów samodzielnie — każdy komponent jest wynikiem ludzkiej myśli i iteracyjnego rozwiązywania problemów. Kiedy są poprawnie analizowane, większość złożonych części to po prostu kombinacje podstawowych kształtów.

Wiele terminów używanych w rysunku jest często źle rozumianych. Poniższa tabela zawiera jasne definicje tych terminów

Tabela 1-2: Wspólne terminy rysunków technicznych

Termin	Definicja
Rysunek planistyczny	Rysunek, który przedstawia intencje projektowe i plan.
Rysunek instalacyjny	Rysunek, który dostarcza informacji niezbędnych do zainstalowania elementu, przedstawiając jego ogólny kształt i relacje z powiązanymi strukturami lub elementami.
Rysunek ogólnego wyglądu	Rysunek, który pokazuje zewnętrzny kształt, ogólne wymiary i masę obiektu, wymagany do określenia warunków pakowania, transportu i instalacji.
Rysunek rozwojowy	Rysunek, który rozwija powierzchnie obiektu na płaszczyźnie.
Rysunek części	Rysunek, który zawiera wszystkie niezbędne informacje do zdefiniowania pojedynczej, niepodzielnej części.
Rysunek materiałowy	Rysunek, który pokazuje stan przed obróbką mechaniczną części, takiej jak odlew lub kucie.
Rysunek montażowy	Rysunek, który przedstawia względne położenie i konfigurację zmontowanych części.
Rysunek pojedynczej części, pojedyncza karta	Rysunek, na którym pojedyncza część lub montaż jest przedstawiony na jednej karcie papieru kreślarskiego.
Rysunek pojedynczej części, wielokartkowy	Rysunek, na którym pojedyncza część lub montaż jest przedstawiony na wielu kartkach papieru kreślarskiego.
Rysunek wieloczęściowy, pojedyncza karta	Rysunek, na którym wiele części lub montażów jest przedstawionych na jednej karcie papieru kreślarskiego.
Rysunek śledzący	Akt kopiowania rysunku na papier śledzący lub podobne medium.
Inspekcja rysunku	Akt przeglądu i weryfikacji rysunku.
Numer rysunku	Unikalny numer przypisany do każdej karty rysunkowej.
Wydanie rysunku	Akt wydania zarejestrowanego rysunku.
Kopia rysunku	Rysunek stworzony jako reprodukcja oryginału, albo przez duplikację, albo jako kopia twarda lub miękka z danych cyfrowych.

Nawet złożone i skomplikowane kształty komponentów można rozłożyć na zbiór prostych kształtów. Dzieje się tak, ponieważ projektowanie CAD jest wykonywane przez ludzi, a nie przez komputery, które autonomicznie tworzą nieznane kształty. Nawet jeśli projektant spędza dni na udoskonalaniu kształtu poprzez próby i błędy, ostatecznie jest to tylko zestawienie prostych kształtów.

Rozkładając kształt 3D pochodzący z rysunku na jego poszczególne elementy, staje się jasne, że składa się on z kolekcji prostych kształtów (Rysunek 1-2).

Rysunek jest dokumentem technicznym, który zwięźle podsumowuje te elementy kształtu, używając różnych technik projekcji i metod wymiarowania zgodnie z ustalonymi zasadami, aby zwiększyć zrozumienie.

Ogólne zasady przed stworzeniem rysunku

Poniżej opisano zasady przed rozpoczęciem rysunku projekcyjnego.

Rozmiar Papieru

Rozmiar papieru używanego w rysunku mechanicznym, a także jego linie graniczne i blok tytułowy, są określone w następujący sposób.

Chociaż jest to era danych cyfrowych, rysunki papierowe pozostają niezbędne w produkcji, szczególnie do inspekcji i pracy na miejscu, gdzie wymiary mogą być zapisywane bezpośrednio na papierze lub nakładane na fizyczne komponenty do porównania. Popyt na rysunki papierowe pozostaje wysoki.

Głównym kryterium wyboru są rozmiary papieru serii A (pięć typów: A0 do A4) (Tabela 1-3).

rozmiary papieru (pięć typów: A0 do A4) (Tabela 1-3).

Oznaczenie	Krótka krawędź × Długa krawędź (mm)
A0	841 × 1189
A1	594 × 841
A2	420 × 594
A3	297 × 420
A4	210 × 297

Standardowy papier do kopiowania to A4, a dwa arkusze A4 obok siebie tworzą A3. Powierzchnia podwaja się sekwencyjnie aż do A0, największego rozmiaru.

Linie Graniczne i Marginesy

Aby zapobiec uszkodzeniom, takim jak rozdarcia wzdłuż krawędzi wydrukowanego papieru, należy narysować linię graniczną, aby wyraźnie określić obszar rysunku.

Dla A0 i A1 linia graniczna powinna być ustawiona 20 mm od każdej krawędzi.

Dla A2 do A4 linia graniczna powinna być 10 mm od każdej krawędzi.

Jeśli wymagany jest margines na oprawę, dodatkowe 20 mm powinno być pozostawione na lewej krawędzi A2 do A4.

Chociaż mikrofilmowanie nie jest już konieczne do przechowywania danych CAD, pozostałość tej praktyki utrzymuje się: na środku każdej krawędzi rysunku umieszcza się wyraźny znak centralny do wyrównania podczas kopiowania.

Blok Tytułowy

Blok tytułowy to wyznaczona sekcja rysunku do zapisywania niezbędnych informacji zarządczych, takich jak numer rysunku, nazwa części, materiał i odpowiedzialny personel. Funkcjonuje jako indeks rysunku.

Blok tytułowy jest zazwyczaj umieszczany w prawym dolnym rogu rysunku. Jednakże, jeśli nakłada się na treść rysunku, może być umieszczony w prawym górnym rogu, zgodnie z orientacją rysunku (Rysunek 1-5).

Podsumowanie

Ta sekcja podkreśliła kluczową rolę rysunków jako jedynego medium do przekazywania informacji projektowych od projektanta do kolejnego etapu produkcji, przekształcając niematerialne pomysły w materialne komponenty.

Dodatkowo, zbadaliśmy podstawową terminologię rysunkową i zasady, które obowiązują przed stworzeniem rysunku.