Insinöörien kuvakieli Teknillinen piirustus 1
Tavoite Opiskelija ymmärtää standardin mukaisia koneenpiirustuksia ja osaa tuottaa luonnoksia, työpiirustuksia, kokoonpanokuvia ja osaluetteloita. Hän ymmärtää mitoituksen merkityksen valmistuksen kannalta ja tietää toleranssien käytön perusteet. Opiskelija ymmärtää tavallisimpia kaaviopiirustuksia. 2
Sisältö Koneenpiirustuksen merkitys Piirustusten lajit Suunnittelutiedon kulku Standardit ja niiden käyttö Piirtämisen tekniikkaa Piirustusarkit ja otsikkokentät Viivat ja tekstit Kappaleen kuvaaminen Projektiot Aksonometria Leikkaukset Mitoitus Mittojen esittäminen Mitoituksen lajit Mitoitus valmistuksen apuna 3
Sisältö Toleranssit Vaikutus kustannuksiin Työtapakohtaiset toleranssit Sovitteet Geometriset toleranssit Menorajan periaate Pinnankarheus Kokoonpanokuvat Osanumerot Osaluettelot Hitsauspiirustukset Hitsausmerkinnät Kaaviot 4
Arviointi Harjoitustyöt Kurssin aikana tehdään kaksi harjoitustyötä sekä useita piirto- ja luonnosharjoituksia. Harjoitukset kerätään salkkuun, joka arvioidaan. Kokeet Kurssista järjestetään kaksi koetta. Teoriaosuuden kokeessa on sekä kirjallisia että piirtämistehtäviä. AutoCad - koe on piirtämistehtävä. Arviointi Arvosana määräytyy kokeen (50%) ja harjoitustöiden (30%) ja jatkuvan näytön (20%) perusteella. Kaikki harjoitustyöt tulee olla palautetut, ennen kuin arvosanan voi saada. 5
Välineet kaksi lyijykynää: 0.5 mm kova ja 0.7 mm HB viivottimia ympyräkaavio harppi astelevy tai geokolmio valkoista A4- piirustuspaperia kansio harjoitusten säilyttämistä varten. 6
1 KONEENPIIRUSTUKSEN MERKITYS 7
Määritelmä Eero Kaila, Piirustuskonttori, Tekniikan käsikirja 7 Koneenrakennuksessa käytetyn teknisen piirtämisen tarkoituksena on laatia valmistettavista laitteista sekä niiden osista niin selvät, tarkat ja yksityiskohdatkin niin tarkasti määrittelevät kuvat, piirustukset, että nuo esineet voidaan ilman mitään lisäselvityksiäkin valmistaa työpajoilla juuri sellaisiksi kuin piirtäjä on ne tarkoittanut. 8
Piirustukset-Yhteinen kieli Insinöörien tapa kommunikoida Pakollinen taito kaikille insinööreille Teknisiä, tarkkoja ja yksiselitteisiä valmistusohjeita Eivät sanallisia ohjeita Eivät taideteoksia! 9
Piirtämisen tavoite Luova työ Suunnittelu Markkinointi - tarjous Tarjouskysely Valmistus Käyttöohje Huolto-ohje 10
Tuotannon toiminnot Tutkimus Kehitys Suunnittelu Osavalmistus Osto Kokoonpano Käyttö ja huolto Kaikki tarvitsevat piirustuksia! 11
Piirustusten tyypit Osien valmistuspiirustukset Työvaihepiirustukset (mm hitsaus, koneistus valu) Kokoonpanopiirustukset Pakkaus- ja kuljetuspiirustukset Käyttö- huolto- ja muut ohjepiirustukset Kaaviot Luonnokset Kuvitukset 12
Suunnitteluprosessi (SFS-EN ISO 11442-3) Laatu Tuotanto Suunnittelu Julkaisuluettelo Näyttö Kopiointi Kehitysvaihe Luonti Suunnittelu Hyväksyntä Julkaiseminen Jakelu Arkistointi Muutos Käytöstä poisto 13
Suunnitteluprosessi Kehitys-/luonti-/suunnittelu - prosessin kulku riippuu organisaatiosta ja suunnittelukohteesta Hyväksyntämenettely on myös organisaatioriippuvainen, muodollisuus riippuu kohteen merkityksestä Piirustusten prosessointiketju pitäisi olla tiukka ja byrokraattinen Arkistoinnille ja muutosmenettelylle tulee olla tarkat pelisäännöt ERP- (toiminnanohjaus-) ja PDM- (tuotetiedon hallinta-) järjestelmät sisältävät usein piirustusten tai ainakin osaluetteloiden hallintarutiinit suunnitteluvuokaavio 14
Suunnitteluprosessi Piirustusmuutosten periaatteet: Piirustus on muutoksen jälkeen oltava vaihtokelpoinen vanhan kanssa Muussa tapauksessa tehtävä uusi piirustus uudelle numerolle Tarkistettava, aiheuttaako muutos revisiointitarpeen muihin piirustuksiin Muutosprosessi oltava ohjeistettuna Vain yksi alkuperäistaltio saa olla olemassa Piirustuksesta ei saa olla tallennekopioita eri paikoissa 15
Suunnitteluprosessi Piirustusmuutoksen pelisäännöt: Milloin muutos vaatii revision (piirustus jo julkistettu) Milloin piirustus ja muutos on julkistettu Minkälaista revisiointimerkintää käytetään Kenelle muutoksesta ilmoitettava Mikä on muutosilmoituksen muoto Mihin muutetun piirustuksen kopioita lähetetään Miten muutokset merkitään piirustukseen Mihin järjestelmiin muutostieto syötettävä (CAD, ERP, PDM) lisähuomautuksia 16
2 STANDARDIT Standardointi Piirustusarkit ja otsikkokentät Viivat ja tekstit Mittakaavat 17
Standardit Tekniikan pelisääntöjä Yhtenäistää käsitteet ja ilmaisutavat Estävät tarpeettoman vaihtelun Tähtää tuottavuuden lisäämiseen ja terveyden sekä turvallisuuden lisäämiseen Poistaa kaupan esteitä Vakiintunut käytäntö muuttuu standardiksi 18
Standardoinnin kohteita Suureet ja yksiköt Kierteet, ruuvit, mutterit Materiaalit ja ainekset Jännitteet ja sulakkeet Paperikoot Piirrosmerkit Viivojen leveydet ja tyylit 19
Standardoinnin tasot Kansainväliset ISO, EN Kansalliset SFS, SMS, DIN, ANSI, JIS, BS Toimialakohtaiset MET, SESKO, PSK SFS ei itse tee standardeja, vain jakelee ja valvoo, käytännön työ toimialajärjestöissä Yrityskohtaiset valikoiman pienentäminen 20
Eurooppalainen standardointi CEN:n merkitys ja voimavarat kasvoivat yhdentymisprosessin myötä Tavoitteena kaupan esteiden poistaminen ja kilpailukyvyn lisääminen EN-standardeja laadittu tuhansia Kansallisten standardien laatiminen vähentynyt vastaavasti Ns. harmonisoidut standardit otettava käyttöön jäsenmaissa ja kansalliset kumottava Myös muut Euroopan maat ottaneet käyttöön ENstandardeja 21
Piirustusarkit SFS 4415 / ISO 5457 Koko Otsikkoalueen paikka (ja koko) Reunukset ja rajat Keskitysmerkit Kohdistusmerkit Vertailuasteikko Paikannusruudukko Leikkausmerkit 22
Arkkien koot ISO 216 A0 841 x 1189 A1 594 x 841 A2 420 x 594 A3 297 x 420 A4 210 x 297 L : K = 2 A0= 1m 2 23
Piirustuksen viivat SFS 3703 A Ehyt, leveä Näkyvät muotoviivat Näkyvät reunat ja rajat B Ehyt, kapea Näennäiset muotoviivat Mitoituksen viivat Leikkausviivoitus Paikalleen käännetyn leikkauksen muotoviivat Lyhyet keskiviivat C Ehyt, kapea käsivaraisviiva Osaprojektioiden ja -leikkausten raja F G Katkoviiva, kapea Pistekatkoviiva, kapea Näkymättömissä olevat muotoviivat Näkymättömissä olevat reunat ja rajat Keskiviivat Symmetriaviivat Liikeradat 24
Piirustuksen viivat SFS 3703 esim H Kapea pistekatkoviiva, Leikkaustasot päissä ja kulmissa leveä J Pistekatkoviiva, leveä Erityisvaatimuksia sisältävien viivojen ja pintojen K Kaksipistekatkoviiva, kapea merkitseminen Viereisten osien muotoviivat Liikkuvien osien vaihtoehtoiset tai ääriasennot Painopisteviivat Muokkausta edeltävät muotoviivat Osat, jotka sijaitsevat leikkaustason etupuolella 25
Viivanleveydet SFS 3703 Viivanleveydet valitaan sarjasta: 0.18, 0.25, 0.35, 0.5, 0.7, 1.0, 1.4 ja 2.0 mm Leveiden ja kapeiden viivojen levyksien suhde tulee olla ainakin 2:1 Pienemmillä arkeilla kannattaa käyttää kapeampia viivoja kuin suurilla arkeilla Yleensä 2 viivanleveyttä yhdessä piirustuksessa 26
abcdefghijklmnopqrstuvxyzåäö Tekstit SFS ISO 3098/1 ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUV XYZÅÄÖ Selkeitä ja helposti kopioitavia Korkeudet: (1.8), 2.5, 3.5, 5, 7, 10, 14 ja 20 mm Samassa piirustuksessa voi olla eri kokoisia tekstejä: Perusteksti 3.5 Osanumerot 7 mm Piirustusnumero 7 mm Leikkaus - ja Kohta -tekstit 5 mm 1234567890 [(&?!-=+X%)]ø @ 27
Mittakaavat SFS-EN ISO 5455 Luonnollinen koko 1:1 (suositeltavin) Pienentävät mittakaavat: 1:2, 1:5, 1:10, 1:20, 1:50, 1:100, 1:200, 1:500, 1:1000 Suurentavat mittakaavat: 2:1, 5:1, 10:1, 28
3 Kappaleen kuvaaminen Projektiot Aksonometria Leikkaukset 29
PROJEKTIOT Kappaleet ovat 3D ja paperi on 2D tarvitaan useita kuvantoja eli projektioita Kuva muodostuu projektiosäteiden suoraviivaisella siirrolla Keskusprojektiot - perspektiivi Yhdensuuntaisprojektiot - koneenpiirustus 30
Kohtisuora yhdensuuntaisprojektio Projektiosäteet kohtaavat kuvatason kohtisuorasti ja yhdensuuntaisesti Eri kuvannot sijoitetaan joko yhden käännön (first angle) eurooppalainen tai kolmen käännön (third angle) amerikkalainen mukaisesti. 31
Yhden käännön menetelmä Kuvanto sijoitetaan projektiosuunnan vastakkaiselle puolelle Projisointimenetelmän symboli esitetään otsikkotaulussa. 32
Kolmen käännön menetelmä Kuvanto sijoitetaan projektiosuunnan puolelle 33
Projisointisääntöjä Piirrettävän kappaleen reuna tai keskiviiva on arkin reunan suuntainen (pääprojektio) Kääntö 90º ja siirto käännön suuntaan (E) Etäisyydet mittasuhteissa Pääprojektioksi se, joka antaa kohteesta eniten tietoa (rakenne, toiminta) ja soveltuu mitoitukseen Pääprojektio valmistus- tai asennusasentoon Pienin mahdollinen määrä projektioita (1-3) Muista järkevä laiskuus! 34
A Projektioiden sijoitus suuntanuolia käyttäen Tilanpuute Lisäykset ja korjaukset Vältettävä, jos mahdollista Kuvannot voidaan sijoittaa vapaasti (kuitenkin mielellään lähelle ao. kohtaa) Suunt a A 35
Erityisprojektiot Säästävät joskus piirustustyötä Osaprojektio (Broken view) Osasuurennos (Detail view) Oikaistu projektio Symmetriset projektiot Paikallisprojektiot 36
Osaprojektio Kappale ajatellaan katkaistuksi ja piirretään vain katkaistun osan projektio 37
Osasuurennos Kuvannon yksityiskohta esitetään suurennettuna omana osakuvantonaan (Pere lukee tapauksen osaprojektioihin) KOHTA 38
Oikaistu projektio Kappaleen osa piirretään käännetyksi kuvatasoon Pyritään välttämään lyhentyneitä mittoja 39
Symmetria Symmetristen osien läpi piirretään keskiviiva (ohut pistekatkoviiva) Symmetrian osoittaminen on tärkeää piirtämisen yksinkertaistamiseksi 40
Symmetriset projektiot Symmetrisestä kappaleesta voidaan jättää toinen puoli piirtämättä 41
Paikallisprojektio Symmetriset kohteet Kolmen käännön menetelmä (ts. kuvanto väärällä puolella) Yhdistetään keskiviivalla pääprojektioon Epäsymmetriset kohdat esitetään normaalissa projektiossa 42
Erikoistapauksia Toistuvat muodot Voidaan jättää osa välistä pois Viereiset osat Voidaan esittää kapealla kaksipistekatkoviivalla Näennäiset muotoviivat Pyöristyskohdat ohuella viivalla Ei ulotu reunoihin saakka Alkuperäiset muotoviivat Ennen muovausta oleva muoto kaksoispistekatkoviivalla 43
Erikoistapauksia (2) Valmistusvaiheet projektiossa Peilikuvat Aihion mitta kapealla kaksipistekatkoviivalla Voidaan esittää samassa kuvassa Läpinäkyvät kappaleet Esitetään kuten ne olisivat läpinäkymättömiä Yksinkertaistettu geometria Lieriöiden ja kartioiden leikkaukset suorilla viivoilla 44
Projektioiden sääntökokoelma Piirrä pienin mahdollinen määrä kuvantoja Pääkuvannossa on suurin osa piirteistä näkyvissä. Se piirretään valmistus- tai asennusasentoon. Muut kuvannot valitaan siten, että kaikki piirteet saadaan esitettyä mahdollisimman vähillä katkoviivoilla. Erityisprojektioita käytetään vain tarvittaessa. 45
Projektioiden sääntökokoelma 2 Käytä yhden käännön menetelmää. Kuvantojen vähentäminen: Symmetria, toistuvat piirteet. Mahdollisimman suuri mittakaava. 1:1 on aina paras. Luonnostele kuvantojen tilantarve ja jätä tilaa ympärille (mitoitus!). Mieluiten yksi osa yhdelle arkille (varmista talon tapa ) 46
AKSONOMETRIA 3D-projektio on havainnollinen, mutta hankala mitoittaa Käytetään esim käyttö- ja huolto- ohjeissa Tehdään useimmiten CADohjelmien 3D-malleista Yleisimmät: Isometrinen projektio Dimetrinen projektio Kavaljeeriprojektio 47
Isometrinen projektio z- akseli pystysuorassa x- ja y- akselit 30º:n kulmassa Ympyrät kuvautuvat ellipseiksi sivujen suhteet x:y:z=1:1:1 48
Dimetrinen projektio z- akseli pystysuorassa x-akseli -7,2º y-akseli -138.6 º sivujen suhteet x:y:z=1:½:1 49
Kavaljeeriprojektio z- akseli pystysuorassa x-akseli vaakasuorassa y-akseli -135 º Ympyrät kuvautuvat sivuilla ellipseiksi sivujen suhteet x:y:z=1:½:1 50
LEIKKAUKSET Kappaleen sisäiset muodot saadaan esille leikkauskuvannoilla Katkoviivat eivät ole kovin selkeitä Katkoviivoihin ei saisi mitoittaa 51
Leikkauksen tekeminen - kokoleikkaus Ajatellaan kappale leikatuksi tasolla Poistetaan etuosa Sisällä olevat muodot piirretään ehyellä viivalla Lisätään leikkausviivoitus 52
Puolileikkaus Sopii hyvin esim. pyörähdyskappaleille Ajatellaan 1/4 kappaleesta poistetuksi Ulko- ja sisäpuoli samassa kuvannossa 53
Osaleikkaus Yksityiskohta voidaan esittää osaleikkauksena Rajana kapea käsivaraisviiva Soveltuu hyvin, kun vain pieni kohta vaatii leikkausta 54
Leikkausviivoitus SFS 4793 ± 45º keskiviivaan tai päämuotoviivaan Etäisyys pinnan koon mukaan (2-10 mm) Sama kappale samalla viivalla Siirretty viivoitus, kun leikkaukset eri tasoissa Vierekkäiset kappaleet eri suuntiin Kapeat pinnat mustataan kokonaan Paikalleen valetut aineet viivoitetaan ristiin (pl. betoni) 55
Eri aineiden leikkauksia Metallit Tiivistysaineet, paikalleen valettavat aineet Eristeet Kiviaineet Puu Nesteet Betoni 56
Leikkaustasot Suora leikkaus Kulmaleikkaus Porrasleikkaus Taso merkitään kapealla pistekatkoviivalla, jonka päissä ja kulmissa on leveät viivat (jos leikkaustaso ilmeinen, voidaan jättää merkitsemättä) Leikkausten nimeämiseen käytetään isoja kirjaimia (A-A, B-B, jne.) 57
Leikkauksien sijoittaminen Leikkauskuvannot pyritään sijoittamaan kuten normaalit projektiotkin Paikallaan käännetty leikkaus Muoto ohuella viivalla Siirretty leikkaus Lähelle projektiota, paikka näytetään pistekatkoviivalla, ei leikkausmerkintää Muuhun paikkaan leikkausmerkinnöin 58
Erikoistapauksia Leikkaustason edessä oleva muoto voidaan esittää kaksoispistekatkoviivalla Ruuveja, muttereita, akseleita, kiiloja, varsia ja vahvistusripoja ei leikata sivukuvannoissa (ripa- ja varsisääntö) Pyörähdyskappaleiden yksityiskohdat voidaan kiertää leikkaustasoon ilman leikkausviivan merkintää Profiilin leikkaus: takana olevia muotoja ei piirretä 59
Leikkausten sääntökokoelma Piirrä leikkaus vain, jos se selventää kuvaa Kokoleikkaus sopii ei-symmetrisiin kappaleisiin. Puolileikkaus sopii parhaiten pyörähdyssymmetrisille kappaleille. Osaleikkaus sopii kappaleille, joissa on pieniä sisäpuolisia muotoja. Puolileikkauksiin ei piirretä muotoviivaa keskiviivan kohdalle. 60
Leikkausten sääntökokoelma 2 Leikkaustasot valitaan niin, että mahdollisimman paljon yksityiskohtia voidaan esittää yhdellä leikkauksella. Leikkaustaso merkitään, jos sen kulku ei ole itsestään selvä. Leikkauskuvannot pyritään sijoittamaan kuten projektiotkin. Ohuet symmetriset pitkittäin olevat kappaleet jätetään leikkaamatta (ripa- ja varsisääntö). Leikkausviivoitukset ±45º:n kulmaan. 61
4 Mitoitus Mittalajit Mitoitusalkiot Mitoituksen lähtökohdat Mitoitussääntöjä Yleiset mitoitusperusteet Tunnukset ja symbolit Valmistusmenetelmien vaikutus 62
Mitoituksen merkitys Piirustusta luetaan kuvannoissa esiettyjen muotojen ja mittalukujen avulla Mitat ovat lopullisia mittoja, ellei toisin mainita (esim. valuaihio) Mitoituksen täytyy ottaa huomioon: Toiminta Valmistus Tarkastus Kokoonpano Asennus Kuljetus ja käsittely 63
Mittalajit Toimintamitta (F) ilman näitä ei voida valmistaa, kokoonpanna tai asentaa oikein Ei-toimintamitta (NF) tarvitaan valmistukseen, mutta ei kriittinen Apumitta (AUX) informatiivinen ei käytetä valmistukseen 64
Mitoitusalkiot 65
Mitoitusalkiot, sääntöjä Nuolenpäät: suhteessa piirustuksen kokoon, huomioi luettavuus apuviivojen väliin; jos ei tilaa, ulkopuolelle ahtaissa paikoissa voidaan korvata pisteellä Mitta-apuviivat: jos on tilaa, ei käytetä, vaan mittaviiva muotoviivoihin mahdollisimman lyhyet vältetään ristikkäin meneviä kohtisuoraan mittaviivaa vastaan, kun mahdollista keskiviivaa ei saa käyttää mitta-apuviivana Mittaviivat: yhdensuuntaisena mitoitettavan elementin kanssa kulmat ja kaaret ympyränkaarina Leikatuissa symmetrisissä kappaleissa voidaan näyttää vain toinen mitan pää (mittaviiva yli puolen välin) 66
Mitoitusalkiot, sääntöjä 2 Mittaluvut: ei viivojen päälle yleensä mittaviivan suuntaan sen yläpuolelle keskelle poikkeuksia: perusviivamitoitus: nuolen lähelle, tarvittaessa kohtisuoraan kapeat välit: mittaviivan jatkeelle tai viiteviivan avulla kauemmas lukusuunta alhaalta tai oikealta mitat samoille vaaka- ja pystylinjoille, kun mahdollista, etäisyydet vakiot muotoviivaan riittävästi etäisyyttä (huom. pintamerkit ym.) vinossa olevat mitat kaavion mukaan kulmamitat jomman kumman kaavion mukaan 67
Mitoituksen lähtökohdat Toimintamittojen valinta esim 1 2 3 4 Mitkä mitat tarvitaan valmistusta, kokoonpanoa tai asennusta varten? Mitkä mitat oleellisia osien yhteensopivuuden kannalta? Vaatiiko osan/laitteen toiminta määrätyn mitan? Em. mitoilta vaaditaan yleensä tarkkuutta (toleroitavia) Mitoituksen lähtökohdan valinta Toiminnallisesti tärkeä pinta, viiva tai piste Yhteen liitettävissä osissa toisiaan vastaava kohta Tarkasti valmistettava pinta Toiminnallinen mitta ei saa määräytyä: usean pinnan kautta epätarkan pinnan kautta (varsinkaan koneistamattoman) toisarvoisen pinnan kautta 68
Mitoitussääntöjä Vain tarpeelliset mitat näytetään Kukin mitta vain kerran soveltuvimmassa projektiossa Symmetriset kappaleet: Mitat reunasta reunaan, ei symmetriaviivaan Symmetrisesti sijaitsevista detaljeista mitoitus vain toiselle puolelle Symmetrinen sijainti =-merkillä karkeissa rakenteissa Mittojen ryhmittely: Yhteen kuuluvat mitat ryhmäksi (esim. ruuvin sijainti ja halkaisija) Samaan työvaiheeseen liittyvät yhteen (esim. sorvaus) 69
Ketjumitoitus Valmistusvirheet kasautuvat ketjun loppuun Ketjumitoitus oltava avoin Suljetussa ketjumitoituksessa virheen kasaustumiskohta epäselvä ja ei-toivotussa paikassa 70
Perusviivamitoitus Valmistusvirheet eivät kasaudu Soveltuu kun on yhteinen perusviiva tai taso laippaliitoksille ja vastaaville NC- koneille Yhdensuuntainen perusviivamitoitus: suositeltava, kun vähän mittoja Jatkuva perusviivamitoitus: kun tilaa vähän ei saa olla väärinkäsityksen vaaraa 71
Koordinaattimitoitus Valmistusvirheet eivät kasaudu Soveltuu kun on paljon mitoitettavia detaljeja NC- koneille Vaihtoehto :jatkuva perusviivamitoitus kahdessa suunnassa 72
Halkaisijoiden mitoitus Halkaisijamittaan symboli Ø (esim. Ø10) Voidaan jättää pois, jos halkaisija itsestään selvää Sisäkkäiset halkaisijat mielellään mittaapuviivoilla ulkopuolelle Lieriömäisten kappaleiden mitoitus hyvä näyttää sivuprojektiossa (leikkaus) Hyvin pienet reiät sekä kapeat urat: mitta viiteviivalla ulkopuolelle Eräitä tapauksia: 73
Säteet, kaaret Mittaluvun eteen symboli R (esim. R10) Yksi nuolenpää Kaaren muotoviivalle tai jatkeena olevalle apuviivalle Selvyyden vuoksi säde voidaan merkitä myös ulkopuolelle Jos tarpeen (esim. polttoleikkaus), keskipiste merkitään erikseen ristikolla 74
Muita symboleja Pallot: halkaisija SØ20, säde SR10 Lieriöön koneistettavaa tasopintaa voidaan korostaa lävistäjillä (avainväli) Neliöt ja 16 Suorakulmiot: 20 x 10 Monikulmioiden avainväli, esim: 4k- 16, 6k-22 jne Tankojen symboleja: L, I, T, esim. kulmateräs L 150x100x10 Levy Pl 10, useimmiten kuitenkin merkitään levynpaksuus esim. s = 10 75
Kartiot Kartion tiedot: Kartiokkuus Kartiokulman puolikas Kartion pituus Halkaisijat, suurempi/pienempi 3 mittaa riittää vapaakartiossa, sovitekartiossa ilmoitetaan muut apumittoina Yleiskäyttö- ja työkalukartioista standardoidut sarjat Viisteitä ja upotuksia (senkkauksia) ei mitoiteta kartioina 76
Kiilaurat Kiilaurien ja kiilojen standardivalikoima esitetty standardissa SFS 2636 Nurkan säde R syytä ilmoittaa, kun sillä on merkitystä (väsyminen!) Työkalut eivät usein noudata standardia, vaan ovat terävänurkkaisia 77
Toistuvat muodot Suoralla oleva jakoväli (vältä katkaisua) Ympyränkaarella oleva jakoväli Yllä oleva mitoitus voi johtaa virheen kasautumiseen. Käytä perusviivamitoitusta, jos tarkkuus varmistettava Jokaista toistuvaa reikää tms. ei tarvitse mitoittaa erikseen: esim. 10 x Ø10 78
Kulmien mitoitus 79
Taulukkomitoitus Samanmuotoisten, mutta erikokoisten kappaleiden mitat voidaan antaa kirjaimina ja taulukoida numeroarvot Soveltuu vain yksinkertaisiin tapauksiin Varmistettava sopivuus tietojärjestelmiin (ERP, PDM) Vältettävä materiaalin vaihtumista mittojen mukana (latan leveys, levyn paksuus jne.) 80
Upotukset Lieriöupotukset Kuusiokantaruuveille huomattava avaimen tila Tarkoille vapaarei ille viiste Kartioupotukset Mitoitus yleensä vasemmanpuoleisella tavalla Karkea Tarkka 81
Kierteet Yleensä käytetään metristä ISOvakiokierrettä Merkintä esim. M24 Ei-läpimenevistä kierrerei istä mitoitetaan kierteen pituus. Alkurei än syvyyttä ei välttämättä tarvitse mitoittaa. Sen halkaisija valitaan taulukoista kierteen mukaan Ruuvikierre Mutterikierre M12 82
Valmistusmenetelmien vaikutus mitoitukseen SORVAUS ohjeita 1 2 3 4 Vain välttämättömät pinnat merkitään lastuttaviksi Työvara otetaan mahdollisimman pieneksi Sorvattava kappale pyritään piirtämään ja mitoittamaan sorvausasentoon Sisä- ja ulkopuoliset mitat pyritään sijoittamaan omiin ryhmiinsä Sorvaus tulisi tapahtua mikäli mahdollista yhdellä kiinnityksellä Vältä pyöristyksiä, suosi viisteitä Nurkkapyöristyksissä käytetään mieluimmin samoja pyöristyssäteitä terän vaihdon välttämiseksi Ota huomioon kappaleen kiinnitys, suunnittele tarvittaessa kiinnityskohdat 83
Valmistusmenetelmien vaikutus mitoitukseen JYRSINTÄ jyrsintävaiheet Lastuaminen jyrsimällä on yleensä kallis työtapa (verrattuna esim. poraukseen ja sorvaukseen), joten kappale pitää suunnitella niin, että lastuttava ainemäärä on pieni Erityisen kalliita ovat erilaiset muotojyrsimet, joten näitä teriä vaativia pintoja tulisi välttää Urien etäisyydet annetaan kohtisuorina etaisyyksinä Pyöristettyjä nurkkia on vaikea jyrsiä, käytä viisteitä Mitoitettaessa jyrsimällä valmistettavia vinoja pintoja ilmoitetaan pinnan vinous asteina (jyrsinpään kulma) Kappaleisiin, joissa on jyrsittäviä tasopintoja, on jo suunnitteluvaiheessa sijoitettava lastunkatkaisu-urat 84
Valmistusmenetelmien vaikutus mitoitukseen PORAUS Poraus on halvimpia lastuamistapoja Reiän sijainti mitoitetaan sen keskipisteeseen Reiän sekä kokoa että sijaintia koskevat mitat samassa projektiossa Kierukkaporalla tehtävästä reiästä ei reiän pään kartio-osaa mitoiteta Kartio-osa piirretään 120-asteisena, vaikka se ei sitä aina olekaan Poraukset on helpointa tehdä porattaviin pintoihin nähden kohtisuoraan Kierukkaporaamalla voidaan tehdä reikä vain noin IT12- tai - 13-tarkkuuteen 85
Valmistusmenetelmien vaikutus mitoitukseen LEVYRAKENTEET Kootaan useimmiten hitsaamalla Käytetään paljon taivutettuja osia (särmättyjä tai valssattuja) Tarvitaan osan piirustus suorana, ennen taivutusta: ns. levityspiirustus Suurilla taivutussäteillä ja ohutlevyillä aihion pituus voidaan laskea levyn keskilinjan pituudesta Pienillä taivutussäteillä karkealevyrakenteissa mitta muuttuu taivutettaessa: tarvitaan mitan korjaus laskemalla Pienin sallittu säde riippuu materiaalista ja levynpaksuudesta. Valssaussuuntaan nähden poikittain sallitaan pienemmät arvot kuin pitkittäin. 86
Valmistusmenetelmien vaikutus mitoitukseen LEVYRAKENTEET 3D-mallinnusohjelmat pystyvät tekemään levityspiirustukset, jotkut pystyvät huomioimaan mittamuutoksetkin 2D-ohjelmistoissa korjaus laskettava käsin. Se riippuu särmäyskulmasta, taivutussäteestä sekä levynpaksuudesta Usein käytetään kaavaa: L = c + d v, missä v on laskettu tai taulukoista otettu pyöristämisvähennys c d 87
5 Toleranssit Mittatoleranssit ja niiden merkintä Yleistoleranssit ISO-toleranssit Muoto- ja sijaintitoleranssit Menorajan periaate Pinnankarheus ja sen merkintä 88
Toleranssien tarve Osien vaihtokelpoisuus Osavalmistus hajautettu Alihankinta Varaosat Määritellään mitoille sellaiset poikkeamat, jotka ovat hyväksyttävissä 89
Toleranssit Tarkkuus sisältää Mittatarkkuus Muototarkkuus Sijaintitarkkuus Pinnankarheus
Toleranssit Koneistuksessa syntyvät virheet johtuvat mm.: Työstökoneen tarkkuudesta Johteiden suoruus Akseleiden kohtisuoruus Paikoitustarkkuus Koneen jäykkyys Kiinnittämisen tarkkuudesta Sorvattaessa kiinnitysvirhe tuplaa heittovirheen Lastuamisvoimien aiheuttamista muodonmuutoksista
Toleroitavaa Mitta Muoto Sijainti Pinnankarheus Toleranssi on sallittu vaihtelu 92
Toleranssien käsitteitä Perusmitta / Nimellismitta Mitta, josta eromitat lasketaan Rajamitat Mitan sallitut ääriarvot Eromitat Mitan ja perusmitan erotus Yläeromitta on ylärajamitan ja perusmitan erotus Alaeromitta on alarajamitan ja perusmitan erotus 93
Toleranssi 1. Toleranssin suuruus Ylä- ja alarajamitan etäisyys 2. Toleranssialue Sijainniltaan määrätty toleranssin suuruus 3. ISO- toleranssit Toleranssiaseman ja - asteen yhdistelmä 94
Mittatoleranssit eromitoilla Eromitat ilmoitetaan perusmitan jäljessä Yläeromitta ylhäällä Alaeromitta alhaalla Symmetriset: ±toleranssi Myös ye max / ae min Käytetään toimintamittoihin Toleransseja ei kannata pinota 95
ISO-toleranssit Perusmitta Toleranssiaste numerolla (5,6,7,,13,..[18]) Pienempi numero - tiukempi toleranssi Toleranssiasema kirjaimin a,b,..,z akseleille A,B,,Z reikiin a ja A - löysä - z ja Z tiukka 0-0.035 Esim: akseli Ø100 h7 :100 reikä Ø100 H7 : 100 +0.035 0 96
Sovite Ilmaisee liitoksen luonteen välyssovite esim akseli Ø100 h7, reikä Ø100 H7: maksimivälys 0.07mm, minimi 0.0 ( työntösovite ) välisovite ahdistussovite Sama sovite voidaan saada useilla tavoilla, siksi käytetään sarjaa suosittuja sovitteita Reikäkanta Reiän toleranssiasema on H Akselikanta Akselin toleranssiasema h 97
Yleistoleranssit Kaikilla mitoilla on toleranssi. Ei ole tarkoituksenmukaista merkitä sitä jokaiseen mittaan. Siksi käytetään yleistoleransseja, joita sovelletaan toleroimattomiin mittoihin Pituus- ja kulmamittojen yleistoleranssit esitetään standardissa SFS-EN 22768-1 Hitsattujen rakenteiden yleistoleranssit esitetään standardissa SFS-EN ISO 13920 Standardeissa on neljä tarkkuusluokkaa, joista yritys voi valita toimintaansa sopivimman 98
Toleranssit Toleranssit ja koneistuskustannukset: Alue R: ei vaikutusta (karkeasorvaus) Alue T: käytettävä pienempää syöttöä ja ajettava useita lastuja Alue Y: susien riski (saavutettava yhdellä lastulla) Hionnassa ei jyrkkää riippuvuutta b: hionta a: NC-koneistus
Geometriset toleranssit Muoto Suunta Sijainti Heitto Mittatoleranssit eivät yksin takaa osan toimivuutta Suora liittäminen 100
Menorajan periaate (= maksimimateriaalin raja) Toleranssit (mitta- sekä muoto-) annetaan toisistaan riippumattomina Monesti osien yhteensopivuus säilyy, vaikka annetuista toleransseista joku ylittyy (esim. pyöreys ja halkaisija) Voidaan sopia, että tällöin noudatetaan menorajan periaatetta Menoraja on se eromitta, joka ensiksi saavutetaan koneistettaessa Mitä kauempana tosimitta on menorajasta (enemmän välystä), sitä enemmän voidaan geometriset toleranssit ylittää = menorajan periaate 101
Geometriset toleranssit Periaatteita Mittatoleranssi on aina, geometrinen vain kun tarvitaan Suoruus, tasomaisuus, ympyrämäisyys ja lieriömäisyys täydentävät mittatoleranssia Samoin samankeskisyys, sama-akselisuus symmetrisyys ja erityisesti heitto Viivan ja pinnan muoto sekä sijainti korvaavat mittatoleranssin
Geometriset toleranssit Ohjeita Paikan toleransseissa voidaan usein soveltaa menorajan periaatetta Lieriömäisyys vaikea mitata, ympyrämäisyyss soveltuu usein tilalle Peruselementeiksi tulee valita fyysisiä elementtejä, ei keskipisteitä tai -linjoja Heitto helppo mitata Vertaa aikaisempiin, toimiviin ratkaisuihin
Pinnankarheus Toiminnalliset vaatimukset Laakeripinnat Sopiva pinnanlaatu 104
Pinnankarheuden käsitteitä Todellinen pinta Kappaleen valmistettu pinta naarmuineen Peruspinta Geometrisesti oikea pinta Pinnan profiili Pinnan ja tason leikkaus 105
Pinnankarheuden suureet Maksimiprofiilinsyvyys Ry huippu - laakso Profiilinsyvyys Rz viiden suurimman huippu - laakso -etäisyyden keskiarvo Profiilin keskipoikkeama Ra Profiilipoikkeamien itseisarvojen keskiarvo Käytetyin pinnankarheuden vertailusuure 106
Pintamerkit Kaksi 60 :een kulmassa olevaa viivaa Poikkiviiva tarkoittaa lastuamista Pallo kieltää aineen poiston Tarvittaessa lisämerkintöjä Karheuden lukuarvo valitaan käyttökohteen mukaan 107
Pinnankarheus Pinnankarheus ja suhteellinen valmistusaika Kuva vain suuntaa antava
6 Kokoonpanopiirustukset Pääkokoonpanopiirustus (tai asennuskokoonpano) Kokoonpanopiirustus (tai tehdaskokoonpano) Osakokoonpanopiirustus Osanumerot Osaluettelot 109
Kokoonpanopiirustukset Esittävät Mitä osia tarvitaan Kuinka osat liittyvät toisiinsa Kuinka laite asennetaan paikalleen Komponentit: Osien geometria Osanumerot Osaluettelo 110
Geometria Osat esitetään toisiinsa liitettyinä Mittoja pyritään välttämään kokoonpanon, asennuksen ja kuljetuksen tarvitsemat mitat näytettävä Käyttö-, asennus- tai kokoonpanoasento Leikkauskuvanto on usein hyvä 111
Osanumerot Riittävän isolla (7mm) Usein ympyröity Toisiinsa liittyvät numerot voidaan ketjuttaa, 2 3 esim. pultti, mutteri, aluslevy Viiteviivan päässä pallo, jos osoitetaan pintaan nuoli, jos osoitetaan särmään 112
Osaluettelot Piirustuksessa otsikkoalueen päällä Lajittelu alhaalta ylös Pitkät osaluettelot erillisinä, mahdollisesti kaikki (varsinkin jos PDM tai ERP käytössä) Nykyisin usein tietokannassa (PDM, ERP) 113
Osaluettelon kentät Vaihtelee eri yrityksissä Muutamia vakioita: Osanumero Piirustusnumero / Standardi Nimitys Lajinumero / Tavaratunnus Muoto, malli, määrä Aine Kplmäärä Paino (yleensä yhden osan paino, jos useampi) 114
7 Hitsauspiirustukset Railot Hitsausmerkinnät Hitsauskokoonpanopiirustukset 115
Hitsirailot Määrittää hitsin muodon Muistuttaa hitsin merkintää 116
Hitsien perusmerkit Hitsin tunnus Kuvaa railoa tai hitsin muotoa 117
Hitsausmerkinnät hitsin koko hitsin muoto hitsin pituus Vastapuoli Nuolen puoli a 8 300 Viitenuolen puoleisen hitsin tiedot a 5 300 Vastapuolen hitsin tiedot a 118
Hitsausmerkinnät Ympäri hitsattava osa (kehähitsi): Katkoviiva (vastapuoli) voidaan jättää pois, kun ympärihitsi symmetrinen hitsi Hitsin pituus jätetään usein pois (hitsi koko matkalla) Viitenuolen suunnalla merkitystä vain epäsymmetrisissä railoissa: viitenuoli osoittaa viistettävään levyyn päin Lisämerkintöjä mm: hitsausmenetelmä hitsiluokka tarkastus hitsausasento 119
Hitsauskokoonpanopiirustus Samat pääperiaatteet pätevät kuin muillekin kokoonpanoille Hitsauskokoonpano on yleensä oma alakokoonpanopiirustuksensa (esim. runko) Liitettävät osat mieluiten eri piirustukseen Mitoituksessa otettava huomioon: Huonompi mittatarkkuus kuin koneistuksessa Vetelyt ja mittamuutokset Hitsin vaatima tila (ruuvit!) 120
8 Kaaviopiirustukset 121
Kaaviot Erilaisia kaaviopiirustuksia käytetään mm. seuraaville: Putkistot Instrumentoinnin toimintakaaviot Prosessikaaviot Piirikaaviot Kaavioille on omat vakioidut symbolikirjastot 122
Kaaviot Putkistot: Yksinkertaistettu esitystapa esitetty standardeissa SFS-ISO 6412-1 ja -2 Usein riittää pelkkä linjakaavio, asemapiirustus ja niiden perusteella tehty materiaaliluettelo Instrumentoinnin toimintakaaviot Näyttävät instrumenttien ja kenttälaitteiden toiminnan ja sijainnin Prosessikaaviot Kuvaavat prosessiteollisuuden ja vastaavien järjestelmien toimintalogiikkaa Sovittuja piirrosmerkkejä sadoittain 123