Отверстия и соединения деталей на чертеже по ГОСТ

Отверстия на чертеже различают по назначению: сквозное, глухое, с зенковкой под потайную головку, с цековкой под опорную плоскость и резьбовое. Размеры любого из них наносят по общим правилам ГОСТ 2.307-2011, а когда отверстий много или они мелкие — упрощённо, одной строкой на полке линии-выноски по ГОСТ 2.318-81: «4 отв. Ø9», «Ø10×20» для глухого, «M10-7H×18» для резьбового. Соединения деталей показывают тремя способами — конструктивным, упрощённым и условным; для крепежа их задаёт ГОСТ 2.315-68, и условное изображение применяют, когда диаметр стержня на чертеже 2 мм и меньше. Сварной шов не вычерчивают, а обозначают линией-выноской со стрелкой по ГОСТ 2.312-72 со ссылкой на тип шва (для ручной дуговой сварки — ГОСТ 5264-80); заклёпочные, паяные и клеёные соединения — по ГОСТ 2.313-82. Расчётные соотношения учебного листа (отверстие под болт 1,1d, глубина ввинчивания шпильки d, 1,25d или 2d) ни одним стандартом не нормированы — их задаёт методичка кафедры, и здесь она главнее любого справочника.

Ниже — пять типов отверстий с примерами записей, расчёты болтового и шпилечного соединения, шпонка и штифт, структура обозначения сварного шва, сводная таблица «соединение — стандарт — как показать» и образец простановки на фланцевом узле.

Пять типов отверстий: чем отличаются на чертеже

Разница между ними не в геометрии, а в том, что придётся дописать к диаметру. Сквозному хватает одного числа, остальным четырём без второго размера деталь не изготовить.

• Сквозное под крепёж. Диаметр берут не равным диаметру болта, а с зазором: в учебных работах отверстие считают как 1,1d, в производственных чертежах диаметр подбирают по ГОСТ 11284-75, где для каждого размера крепежа даны три ряда — от точной посадки к грубой. Зазор нужен, чтобы узел собрался при неизбежном разбеге межосевых расстояний.
• Глухое. Дно вычерчивают конусом с углом 120° при вершине — это след стандартного спирального сверла, а не декоративная деталь. Размер глубины ставят до конца цилиндрической части, конус в глубину не входит: если задать глубину до острия, отверстие получится короче нужного.
• С зенковкой. Коническое расширение у входа под винт с потайной головкой, угол обычно 90°. В записи после диаметра указывают диаметр зенковки и угол; если зенковка играет роль фаски для снятия заусенца, её задают как «1×45°», без диаметра.
• С цековкой. Плоская площадка вокруг отверстия: она даёт опору головке болта или шайбе на литой, штампованной или наклонной поверхности. Задают диаметр цековки и её глубину. Частая подмена — написать «зенковка», имея в виду плоскую опору: инструмент, а значит и форма дна, получатся разными.
• Резьбовое. Показывают по ГОСТ 2.311-68: в отверстии наружный диаметр резьбы — тонкой линией, внутренний — основной, и глубина резьбы всегда меньше глубины сверления. Изображение и расшифровка записи M20×1,5-6g разобраны в статье про обозначение резьбы.

Упрощённая запись размеров по ГОСТ 2.318-81

Стандарт разрешает не разводить размеры отверстия по изображению, а собрать их в одну строку на полке линии-выноски, проведённой от оси отверстия. Разрешение работает не всегда — названы три случая: диаметр отверстия на изображении 2 мм и менее, отсутствует изображение отверстия в разрезе (сечении) вдоль оси, простановка по общим правилам усложняет чтение чертежа. Там, где отверстие показано в разрезе крупно, размеры ставят обычным способом.

Порядок элементов в записи стандарт задаёт жёстко: диаметр основного отверстия, диаметр зенковки, длина цилиндрической части, глубина резьбы, глубина зенковки, углы фаски и зенковки. Практическое следствие, экономящее правки: количество одинаковых отверстий пишут перед знаком диаметра («4 отв.»), а не после числа, и такую группу записывают один раз — на том изображении, где видно расположение отверстий. Как оформляется сам знак диаметра и как задают положение отверстий по окружности, разобрано в статье про радиус и диаметр на чертеже.

Знаки глубины и цековки из CAD: почему их снимает нормоконтроль

В библиотеках Компас-3D, AutoCAD и SolidWorks есть готовые обозначения отверстий со значками: стрелка вниз для глубины, галочка для зенковки, скобка для цековки. Эти символы пришли из международного стандарта ISO 129-1, а в тексте ЕСКД их нет — ГОСТ 2.318-81 оперирует буквенно-цифровой записью. На производстве, работающем по международной документации, значки читают все; на кафедре нормоконтролёр сверяет лист с ГОСТом и просит переписать словами.

• Безопасный вариант для курсовой: «Ø9, цековка Ø18 глубина 6» вместо цепочки значков. Длиннее, зато соответствует стандарту, на который вы ссылаетесь в записке.
• Если значки уже расставлены автоматикой, ищите их не в тексте размера, а в параметрах элемента «Отверстие»: при ручной правке надписи они возвращаются после перестроения модели.
• Смешивать нельзя: либо весь лист по ЕСКД, либо весь по ISO. Половина отверстий значками, половина словами — верное замечание.

Крепёжные соединения: конструктивное, упрощённое, условное

ГОСТ 2.315-68 устанавливает упрощённые и условные изображения крепёжных деталей на сборочных чертежах и чертежах общего вида. Выбор способа — не вкус, а масштаб: чем мельче крепёж на листе, тем условнее изображение. Когда диаметр стержня на чертеже 2 мм и менее, изображение берут условное.

Главное про упрощённое изображение — список того, чего на нём не показывают, и он же самый частый источник замечаний. Не изображают фаски на головке болта, гайке и резьбовом конце; не показывают зазор между стержнем и отверстием — стержень чертят вплотную к стенке; резьбу изображают по всей длине стержня, не выделяя сбег и недорез. На виде, перпендикулярном оси стержня, резьбу тоже не показывают: там остаётся контур головки под ключ.

Болт, шпилька, винт: числа для учебного листа

Соотношения ниже — не текст ГОСТа, а сложившаяся практика методичек по инженерной графике. Они нужны, чтобы вычертить соединение по одному диаметру резьбы d, не листая таблицы крепежа.

Длина болта считается как сумма толщин соединяемых деталей, толщины шайбы, высоты гайки и выхода стержня: L = b1 + b2 + S + H + k. Полученное число не остаётся расчётным — его округляют до ближайшего большего из ряда стандартных длин, и именно эта длина уходит в спецификацию. Расчёт, оканчивающийся записью «L = 47,3», выдаёт, что до стандартного ряда автор не дошёл.

• Шпильку применяют там, где вторая деталь толстая или к ней нет доступа с обратной стороны: посадочный конец ввинчивается в глухое резьбовое отверстие, на второй навинчивается гайка.
• Глубина ввинчивания зависит от материала детали с резьбой: сталь, бронза, латунь — l1 = d; ковкий и серый чугун — l1 = 1,25d; лёгкие сплавы — l1 = 2d. Логика простая: чем мягче материал, тем больше витков нужно, чтобы резьбу не сорвало.
• Резьбу в отверстии нарезают глубже, чем сидит шпилька, а сверлят ещё глубже — ориентир учебных методичек 0,5d на каждую ступень. На чертеже это видно как три разные отметки: конец шпильки, граница резьбы, конус сверла.
• Винтовое соединение отличается от шпилечного тем, что головка винта опирается прямо на верхнюю деталь — гайки и шайбы нет. Под потайную головку в верхней детали делают зенковку, и её размер обязан быть на чертеже: без него винт не утопится заподлицо.
• Позиции крепежа на сборочном чертеже размерами не подписывают — болт, гайка и шайба идут в спецификацию строками стандартных изделий с полным обозначением по своему стандарту.

Шпоночное и штифтовое соединения

Шпонка передаёт вращающий момент от вала к ступице зубчатого колеса, шкива или полумуфты. В курсовых чаще всего встречается призматическая шпонка по ГОСТ 23360-78: сечение b×h подбирают не произвольно, а по диаметру вала из таблицы стандарта, длину — из стандартного ряда с оглядкой на длину ступицы.

• На чертеже показывают два паза: в валу глубиной t1 и во втулке глубиной t2. Обе глубины нормированы стандартом и проставляются от разных баз — у вала от образующей, у втулки от противоположной стороны отверстия.
• В продольном разрезе шпонку, как и вал, не рассекают — штриховки на ней нет. Заштрихованная шпонка ловится нормоконтролем мгновенно; о том, что ещё показывают нерассечённым, — в статье про штриховку и обозначения материалов.
• Между верхней гранью шпонки и дном паза втулки остаётся зазор, и на разрезе его изображают: контакт идёт по боковым граням, ими и передаётся момент. Шпонка, нарисованная вплотную со всех сторон, — типичная ошибка.
• В спецификацию шпонка идёт строкой стандартного изделия: «Шпонка 2-20×12×150 ГОСТ 23360-78», где 2 — исполнение, 20×12 — сечение, 150 — длина.
• Штифт фиксирует взаимное положение деталей и разгружает крепёж от сдвига. Цилиндрические штифты — по ГОСТ 3128-70, у конических свой стандарт. В разрезе вдоль оси штифт тоже не рассекают.
• Отверстие под штифт сверлят и развёртывают в собранном узле — иначе два отверстия не совпадут. На чертеже это не размер, а пункт технических требований: «Отверстия под штифты обработать совместно». Без этой строки узел по чертежу не собирается, и на защите про неё спрашивают.

Сварные соединения: выноска вместо изображения

ГОСТ 2.312-72 работает иначе, чем стандарты на крепёж: он превращает шов в надпись. Видимый шов условно изображают сплошной основной линией, невидимый — штриховой, видимую одиночную сварную точку — знаком «+». От изображения шва проводят линию-выноску с односторонней стрелкой, и на полке пишут обозначение. Полка важна: обозначение шва с лицевой стороны ставят над полкой, с оборотной — под полкой. Перепутанные стороны меняют смысл — сварщик заварит не там.

Буква в обозначении шва читается однозначно: С — стыковое соединение, У — угловое, Т — тавровое, Н — нахлёсточное; цифра — номер конструктивного типа из таблицы стандарта, где заданы подготовка кромок и размеры. ГОСТ 5264-80 относится к ручной дуговой сварке; при сварке в защитном газе ссылаются на ГОСТ 14771-76, порядок записи от этого не меняется. Запись «ГОСТ 5264-80-Т3-6» со знаком треугольника перед числом читается как тавровое соединение типа Т3 с катетом 6 мм.

• Одинаковым швам присваивают один порядковый номер, и полное обозначение пишут только у одного из них. У остальных на полке остаётся номер, а количество указывают записью N=8.
• Катет ставят у угловых, тавровых и нахлёсточных швов. У стыкового катета нет — там работает подготовка кромок, заданная типом шва.
• Прерывистый шов задают длиной провариваемого участка и шагом, а цепное и шахматное расположение различаются знаком между числами.
• Требование обработки (снять усиление, обработать наплывы) — это вспомогательный знак над полкой выноски, а не фраза в технических требованиях.
• Стрелка выноски указывает на линию шва, а не на деталь. Стрелка, упирающаяся в середину полки, — ошибка чтения чертежа, а не мелочь оформления.

Заклёпки, пайка, склеивание

Неразъёмные соединения, кроме сварки, собраны в ГОСТ 2.313-82: клёпаные, паяные, клеёные, сшивные и соединения металлическими скобками. Приёмов там меньше, чем в сварке, и запоминаются они за минуту.

• Заклёпки показывают условно в одном-двух местах каждого соединения, остальные заменяют пересечением осевых линий. Полностью прорисованный ряд из сорока заклёпок — потерянный вечер и лишняя графика на листе.
• Место паяного и клеёного шва обозначают по контуру соединения сплошной линией толщиной 2s — вдвое толще линии видимого контура. Это единственная линия, которую специально делают жирнее основной; толщины остальных разобраны в статье про линии на чертеже.
• От утолщения проводят линию-выноску, а на её полке ставят условный знак — свой для пайки, свой для склеивания. Шов по замкнутому контуру дополнительно отмечают окружностью диаметром 3–5 мм тонкой линией.
• Марку припоя или клея на изображении не пишут: её задают в технических требованиях, а на полке выноски ставят ссылку на номер пункта. Если марок несколько, каждой присваивают свой номер.

Компас-3D и AutoCAD: библиотека крепежа

Вручную крепёж на сборке не чертят. В Компас-3D за это отвечает библиотека стандартных изделий: болт, гайка и шайба вставляются по указанному отверстию сразу с параметрами и попадают в спецификацию с готовым обозначением. В AutoCAD аналог — блоки крепежа из библиотек или динамические блоки с параметром длины.

• Библиотечная вставка по умолчанию рисует крепёж конструктивно, со всеми фасками. Для сборочного листа в свойствах элемента переключают отображение на упрощённое — иначе вы вручную стираете то, что ГОСТ 2.315-68 разрешает не рисовать.
• Отверстие в детали задавайте элементом «Отверстие» с выбором типа (сквозное, глухое, с зенковкой, с цековкой, резьбовое), а не вырезом-выдавливанием. Тогда запись размера строится автоматически и не разъедется при изменении диаметра.
• В AutoCAD резьбовое отверстие часто рисуют двумя окружностями, забыв разорвать тонкую линию: дуга должна занимать примерно 3/4 окружности, а не замыкаться.
• Проверяйте, что после вставки крепежа обновилась спецификация: строка стандартного изделия появляется только при связанном документе спецификации, и пустой раздел обнаруживается уже на сдаче.

Частые ошибки нормоконтроля

• Глухое отверстие без глубины — есть диаметр, нет второго числа.
• Глубина проставлена до острия конуса, а не до конца цилиндрической части.
• Отверстие под болт вычерчено диаметром d — без зазора узел не собирается.
• Цековка названа зенковкой или наоборот: форма дна и инструмент разные.
• На упрощённом изображении крепежа прорисованы фаски и зазор.
• Заштрихованы болт, гайка, шайба, шпонка или штифт в продольном разрезе.
• Обозначение сварного шва стоит под полкой, хотя шов с лицевой стороны.
• У углового шва не указан катет.
• У группы одинаковых швов полное обозначение повторено восемь раз вместо номера и записи N=8.
• Значки глубины и цековки из ISO вперемешку с текстовыми записями ЕСКД.
• Длина болта осталась расчётной и не округлена до стандартного ряда.
• Крепёж вставлен из библиотеки, но в спецификацию не попал.
• Отверстие под штифт есть, а пункта «обработать совместно» в технических требованиях нет.

Остальные элементы листа разобраны отдельно: обозначение резьбы — как читается M20×1,5-6g, радиус и диаметр — простановка размеров отверстий, виды, разрезы и сечения — где показывать соединение в разрезе, штриховка и материалы — что не рассекают на сборке, шероховатость — требования к поверхности отверстия, основная надпись — что писать в графах листа. Нужна помощь с листом или узлом целиком: чертежи на заказ, решение задач.