TEKNILLINEN PIIRUSTUS

1. OULUN SEUDUN AMMATTIKORKEAKOULU Raahen tekniikan ja talouden yksikkö TEKNILLINEN PIIRUSTUS (RKTP701) Heikki Hyväri Syksy 2005

2. Kurssin laajuus 2 ov. (3h viikossa ennen syyslomaa ja 3h viikossa syysloman jälkeen) Suoritusvaatimukset: tenttejä 1 kpl ja harjoitustyöt Oppikirja: Autio A. & Hasari H. 1991. Koneenpiirustus ammattikorkeakouluille ja teknillisille oppilaitoksille. Helsinki. Otava

3. SISÄLLYSLUETTELO: (alustava) • Tekniset piirustukset ja standardit • Piirtämisvälineet ja piirustuspohjat • Viivat ja tekstit • Mittakaavat • Projektiot • Leikkaukset • Mitoitus ja merkinnät • Standardiosat

4. Kokoonpanopiirustukset Pinnankarheus ja pintamerkit Toleranssit ja sovitteet Hitsausmerkinnät Deskriptiivinen geometria Putkisto-, prosessi- ja sähkökaaviot

5. 1.1 Piirustuksien merkitys - tuotteiden teollinen valmistus ei ole mahdollista ilman teknisiä piirustuksia Tekniset piirustukset ja standardit Kuva 1.1

6. Kuvan 1.1 esittämän kappaleen esittäminen yksikäsitteisesti ja selvästi puhuen tai kirjoittaen on mahdotonta. Kun kappaleesta on piirustus on sen esittäminen helppoa. Tekninen piirustus on teknisten asioiden perusteellinen ilmaisutapa Koneenrakennuksen teknisiä piirustuksia kutsutaan koneenpiirustuksiksi Kun kappaleesta on laadittu koneenpiirustus se voidaan valmistaa samanlaiseksi Suomessa tai jossain muussa maassa.

7. 1.2 Piirustuksille asetettavat vaatimukset - yksikäsitteisyys - selvyys Jotta nämä kaksi perusvaatimusta täyttyvät on piirustukset laadittava sääntöjen mukaisesti ja kaikki merkinnät on tehtävä selvästi.

8. 1.3 Piirustusten ryhmittely • Piirustukset jaetaan seuraaviin pääryhmiin: - rakennepiirustukset, sähköpiirustukset, LVI-piirustukset, konepiirustukset, prosessikaaviopiirustukset

9. b) Sisällön mukainen jako - osapiirustukset - kokoonpanopiirustukset * pääkokoonpanopiirustukset * osakokoonpanopiirustukset - toimintakaaviot

10. b) Laatimistavan mukainen jako - idealuonnospiirustukset - luonnospiirustukset - työpiirustukset c) Käyttötarkoituksen mukainen jako - työpiirustukset - työvaihepiirustukset - tarjouspiirustukset

11. - pakkaus- ja kuljetuspiirustukset • käyttö- ja huolto-ohjepiirustukset • varastoluettelot 1.4 Standardointi • Standardoinnilla pyritään vähentämään teknisesti ja kaupallisesti merkityksettömiä erilaisuuksia tuotteissa

12. 1.4.1 Standardoimisjärjestöt • Standardisointia suoritetaan kansainvälisellä, kansallisella, toimialakohtaisella ja yritystasolla • ISO on kansainvälinen standardisoinnin keskusjärjestö, toimii lähinnä yleisellä ja mekaanisella alalla (mm. koneenpiirustukset) • IEC toimii sähköteknisellä alalla ja on myös kansainvälinen standardoimisjärjestö

13. - Eurooppalaisia standardoimisjärjestöjä ovat CEN, CENELEC ja ETSI. Eurooppalaiset standardit (EN-standardit) käännetään suomeksi ja ne vahvistetaan SFS-standardeiksi, tällöin niille annetaan tunnus SFS-EN. - Suomen standardoimisliitto SFS on suomessa standardoimisalan keskuselin. Ruotsissa vastaava elin on SS ja Saksassa DIN.

14. - Toimialakohtaisia standardoimisyhdistyksiä ovat Suomessa mm. TES-Metalliteollisuuden standardoimiskeskus ja SESKO-Suomen Sähköteknillinen Standardoimisyhdistys - Monet yritykset laativat omaan tuotantoonsa liittyviä standardeja - Standardoinnin tavoitteena on, että tuote tai säännös soveltuisi mahdollisimman laaja-alaiseen käyttöön

15. Opiskelijan tärkeimmät piirtämisvälineet: lyijytäytekynät - pyyhekumi harppi - ympyrämallinne hakaviivain - kolmioviivain A4- ja A3-paperia Suunnittelutoimistoissa käytetään lähes yksinomaan CAD-laitteita piirustusten laatimiseen. 2. Piirtämisvälineet ja piirustuspohjat

16. Piirustuspohjat: • Käytetään sekä paperia ja muoveja • Suomessa käytetään A-sarjan kokoja Taulukko 1.1 SFS 4415 ISO 5457- standardien mukaisia A-sarjan piirustus- lomakkeiden mittoja

17. Otsikkoalue: • Teknisissä piirustuksissa tulee olla otsikkoalue, jossa on seuraavat kentät: - tunnistekenttä - lisätietokenttä - luettelokenttä Muutoskenttä: - Muutoskenttään kirjataan piirustukseen tehdyt muutokset.

18. 3. Viivat ja tekstit - Käyttämällä erilevyisiä ja erirakenteisia viivoja, voidaan piirustuksen luettavuutta ja tulkintaa helpottaa. - Teknisen piirustuksen viivoista on standardi SFS 3703. 3.1 Viivalajit Koneenpiirustuksissa käytetään kahta viivanleveyttä. Leveän ja kapean viivan suhde ei saa olla pienempi kuin 2:1. Suositellut viivanleveydet: 0,18; 0,25; 0,35; 0,5; 0,7; 1; 1,4 ja 2 mm.

19. 3.2 Viivatyypit • Leveä ehyt viiva: • Esineiden näkyvät muodot piirretään leveällä ehyellä viivalla, jota kutsutaan muotoviivaksi. Viivan leveys 0,5 mm (tai 0,7 mm). • Kapea ehyt viiva • Kapeilla ehyillä viivoilla piirretään mm. mittaviivat ja leikkausviivoitukset. • Katkoviivat • Katkoviivoilla kuvataan näkymättömissä olevia muotoja.

20. Katkoviivoja piirretään ainoastaan silloin, kun kappaleen muodon esittäminen niin vaatii. Katkoviivojen liian runsas käyttö tekee piirustuksen epäselväksi. • Pistekatkoviivat • Pistekatkoviivoilla esitetään mm. kappaleiden keskiviivat (symmetria-akselit). • Ehyt kapea käsivaraisviiva • Käsivaraisviivaa käytetään osaprojektioiden ja osaleikkausten rajaviivana.

21. Leveä pistekatkoviivat • Leveällä pistekatkoviivalla esitetään mm. silloin kun kappaleen pinnan osalle halutaan jokin pintakäsittely. Kuvassa 3.1 on esitetty koneenpiirustuksessa esiintyvien viivojen nimityksiä. Taulukossa 3.1 esitetty viivatyypit, joita voidaan käyttää ja kuvassa 3.2 on taulukkoon liittyviä kuvia.

22. Kuva 3.1

23. 3.3 Tekstit Teknisissä piirustuksissa käytetään standardisoitua tekstiä. Tekstien tulee olla selviä ja helposti luettavia, yhdenmukaisia, yksikäsitteisiä ja helppoja tekstata. Tekstin mitoituksen perustana on isonkirjaimen korkeus. Korkeudet ovat: 2,5; 3,5; 5; 7; 10; 14 ja 20.

24. 4. Mittakaavat Koneenpiirustukset laaditaan aina tietyssä selvyyden vaatimassa mittakaavassa. • Luonnolliseen kokoon (mittakaava 1:1) laaditusta piirustuksesta saadaan todenmukaisin käsitys kappaleen ulottuvuussuhteista, ainepaksuuksista jne. • Pienennöksiä käytetään, kun piirrettävät kappaleet ovat niin suuria etteivät ne mahdu piirustusarkeille. Myös yksinkertaisista kappaleista piirretään pienennöksiä.

25. Suurennoksia piirretään pienistä kappaleista esim. hienomekaanisista osista. Kun kappaleen jokin yksityiskohta on niin pieni, ettei siitä saa selvää valitussa mittakaavassa, voidaan kappaleesta ottaa osasuurennos (Kuva 4.1).

26. Kuva 4.1

27. Taulukko 4.1 SFS 4394 mukaiset mittakaavat

28. 5. Projektiot Teknisessä piirustuksessa eräänä keskeisenä tehtävänä on kolmiulotteisten kappaleiden kuvaaminen tasokuvien eli kappaleesta muodostettujen projektioiden avulla. Projektiot ryhmitellään a) Keskusprojektioihin ja b) Yhdensuuntaisprojektioihin. a) Keskusprojektiot Perspektiivikuva on keskusprojektio. Vaikka se on havainnollinen siinä on monia negatiivisia puolia koneenpiirustusta ajatellen. Ei käytetä koneenpiirustuksessa.

29. b) Yhdensuuntaisprojektiot Yhdensuuntaisprojektioita käytetään koneenpiirtämiseen ja aksonometristen kuvien piirtämiseen. Yhdensuuntaisprojektiot voidaan jakaa kahteen pääryhmään: - Kohtisuorat yhdensuuntaisprojektiot - Vinot yhdensuuntaisprojektiot Koneenpiirustuksessa käytetään kohtisuoria yhdensuuntaisprojektioita.

30. 5.1 Projektioiden muodostaminen Projektioiden luomisessa käytetään Suomessa yhden käännön menetelmää. On olemassa myös kolmen käännön menetelmä. Kuva 5.1 Yhden käännön menetelmän tunnus Kuva 5.2 Kolmen käännön menetelmän tunnus

31. Yhden käännön menetelmässä muut projektiot sijoitetaan pääprojektioon edestä (a) nähden seuraavalla tavalla (kuva 5.3): - projektio ylhäältä (b) sijoitetaan alapuolelle - projektio alhaalta (e) sijoitetaan yläpuolelle - projektio vasemmalta (c) sijoitetaan oikealle puolelle - projektio oikealta (d) sijoitetaan vasemmalle puolelle - projektio takaa (f) voidaan sijoittaa joko oikealle tai vasemmalle puolelle

32. Kuva 5.3

33. Piirrettävän kappaleen pääsuunnat (päämuotoviivat tai keskiviivat) ovat piirustusarkin reunojen suuntaiset. Pääprojektioksi valitaan se projektio, josta kappaleen rakenne ja muoto parhaiten selviävät. Kappaleen muut projektiot saadaan niin, että kappale ajatellaan käännetyksi alkuperäisestä asennosta 90° päämuotoviivansa tai –akselinsa ympäri (kuvatasosta ylöspäin nousten): oikealle, jolloin saadaan vasemmalta projektio; vasemmalle, jolloin saadaan oikealle projektio jne. kuvan 5.3 mukaisesti.

34. Silloin kun ei voida noudattaa yhdenkäännön menetelmää, voidaan projektiot sijoittaa suuntanuolia käyttäen. Kuva 5.4

35. 5.2 Projektioiden valinta Projektioiden lukumäärä on rajoitettava niin pieneksi kuin mahdollista kappaleen riittävän ja yksikäsitteiden esittämisen kannalta Näkymättömissä olevien muotoviivojen ja reunojen esittämistarvetta on vältettävä Pääprojektio: - osan työpiirustuksessa pääprojektio piirretään sellaiseen asentoon, että kappale on siinä tärkeimmän valmistustavan mukaisessa asennossa (esim. Kuva 4.1).

36. - kokoonpanopiirustus piirretään siten, että sen pääprojektio on toiminta- tai kokoonpanoasennossa. 5.3 Erityisprojektiot Joskus yhdenkäännön menetelmän noudattaminen johtaa epätarkoituksenmukaiseen tulokseen. Tällöin käytetään seuraavia erityisprojektioita: Osaprojektio: - Osaprojektioita käytetään mm. silloin, kun kappaleen muodot eivät ole kuvatason

37. suuntaisia ja näkyvät tästä syystä lyhentyneinä sekä ovat hankalia piirtää ja mitoittaa (kuva 5.5). Kuva 5.5

38. - kun halutaan suurentaa kappaleesta tietty kohta niin voidaan siitä piirtää osaprojektio (osasuurennos), kuten kuvassa 4.1. Oikaisuprojektio: Oikaisuprojektioita käytetään osien piirustuksissa. Siinä kappaleen osa tai osat kuvitellaan käännetyiksi ensin kuvatason suuntaisiksi ja vasta sitten suoritetaan projektion piirtäminen. Oikaisuprojektioilla vältetään epäselviä, piirustusteknisesti hankalia sekä mitoitusta ajatellen epätarkoituksenmukaisia projektioita,

39. joissa muodot ja mitat näkyisivät lyhentyneinä (Kuva 5.6).

40. Symmetrinen projektio: Koneenpiirustuksessa nimitetään kuviota tai sen osaa symmetriseksi, jos kuviosta voidaan erottaa peilikuvan mukainen puolikas. Puolittavaa viivaa kutsutaan keskiviivaksi. Symmetrian avulla voidaan piirustustyötä helpottaa piirtämällä esineestä vain toinen puoli käyttäen jakokohtana keskiviivaa. Keskiviivan molempiin päihin täytyy tällöin piirtää kaksi lyhyttä yhdensuuntaista viivaa (Kuva 5.7).

41. Kuva 5.7 Toinen tapa piirtää kappaleen viivat pidennettyinä hieman yli symmetriaviivan (Kuva5.8).

42. Kuva 5.8 Käytettäessä yksinkertaistettua tapaa piirtää symmetrisiä kappaleita on tärkeää kiinnittää huomiota siihen ettei piirustusta voida ymmärtää väärin.

43. Paikallisprojektiot: Jos esitystapa on yksikäsitteinen voidaan symmetriset kohteet esittää paikallisprojektioina täydellisten projektioiden asemasta. Paikallisprojektio esitetään kolmen käännön menetelmällä, vaikka piirustuksessa olisi käytetty yhden käännön menetelmää. Paikallisprojektio piirretään leveällä ehyellä viivalla ja yhdistetään pääprojektioon keskiviivalla (Kuva 5.9).

44. Kuva 5.10

45. Toistuvia muotoja esittävä projektio: Jos ei ole piirustuksen väärinymmärtämisen vaaraa voidaan toistuvat muodot esittää yksinkertaistettuina jättämällä osa muotoviivoista piirtämättä (Kuva 5.10). Kuva 5.10

46. Näennäiset muotoviivat: Kappaleen muotoja voidaan usein havainnollistaa käyttämällä pyöristyskohdilla ns. näennäisiä muotoviivoja. Peilikuvat: Koneissa ja laitteissa on osia, jotka ovat muuten samanlaisia, mutta ovat toistensa peilikuvia. Tällaisista kappaleista voidaan tehdä yksi piirustus, jossa ilmoitetaan tekstillä, että kappaleet ovat peilikuvia. Peilikuvien käyttöä on harkittava väärinymmärtämisvaaran takia.

47. Eräiden muotojen yksinkertaistettu esitys: Piirustuksissa esitettyjä projektioita on ensisijaisesti pidettävä osana kappaleen valmistus- tai asennusohjeita eikä niinkään kappaleen ehdottomasti oikeana geometrisenä kuvana. Näin ollen projektioita ei kaikissa pienissä yksityiskohdissaan kannata ryhtyä piirtämään tarkkaa geometriaa noudattaen, vaan joissakin kohdissa sallitaan tietynlaista yksinkertaistamista. Kuvassa 5.11 esimerkkejä yksinkertaistamisesta.

48. Kuva 5.11

49. 5.4 Yhteenveto projektioiden valinnasta ja piirtämisestä. 1. Projektioita piirretään vain niin monta kuin kappaleen yksikäsitteinen esittäminen vaatii. Turhia projektioita ei tule piirtää. Katkoviivojen käyttöä tulee välttää. 2. Pääprojektio on tärkein projektio ja siksi valitaan se projektio, josta ilmenee selvimmin kappaleen muoto ja rakenne. Pääprojektion asento: osan työpiirustuksessa pääasiallisimman tai tärkeimmän valmistustavan mukainen

50. asento ja kokoonpanopiirustuksessa toiminta- tai kokoonpanoasento. 3. Muiksi projektioiksi valitaan ne, jotka parhaiten selvittävät kappaleen/laitteen toiminnan tai rakenteen ja soveltuvat mitoitukseen. 4. Mittakaava valitaan niin suureksi kuin mahdollista. Mittakaava 1:1 antaa selvimmän kuvan kappaleesta. 5. Hahmottele projektioiden vaatima tila piirustusarkille ja varaa riittävästi tilaa mitoitusta ym. merkintöjä varten.