Tehnički crteži i tehnička dokumentacija

Crtež kao jezik tehnike

Čovjek je crtao mnogo prije nego što je pisao. Crtež prenosi oblik brže od bilo kojeg opisa: nekoliko crta na papiru pokazuju kako izgleda predmet koji bi riječima trebalo opisivati stranicama. No crtež koji samo pokazuje kako nešto izgleda nije dovoljan da se to nešto izradi. Tko izrađuje dio, mora znati koliko je dugačak, kolika je rupa, gdje točno leži, od kojeg je materijala i koliko smije odstupiti od zadane mjere.

Zato razlikujemo dvije vrste crteža. Umjetnički crtež izražava dojam, raspoloženje ili ideju autora. Perspektiva, sjena, debljina poteza i izbor detalja slobodni su, a dva promatrača mogu isti crtež doživjeti različito — i to je u redu. Tehnički crtež nastaje s jednim ciljem: da svatko tko ga čita razumije isto. Zato se crta po pravilima koja su zapisana u normama: predmet se prikazuje ortogonalnim projekcijama, crte imaju propisane vrste i debljine, mjere se upisuju kotama, a sve što nije vidljivo iz oblika (materijal, tolerancija, hrapavost, toplinska obrada) upisuje se dogovorenim oznakama.

Tehnički crtež zato s pravom zovemo jezikom tehnike. Kao i svaki jezik, ima svoj „rječnik“ (vrste crta, simboli, oznake), svoju „gramatiku“ (pravila projiciranja, kotiranja i rasporeda pogleda) i svoj „pravopis“ (tehničko pismo, format, zaglavlje). Tko ga je naučio, pročitat će crtež nastao u drugoj tvrtki ili drugoj zemlji, jer su pravila međunarodno usklađena normama ISO i IEC. Norma ISO 128, primjerice, propisuje opća načela prikazivanja, a IEC 60617 grafičke simbole za električne sheme; u radu se uvijek primjenjuje važeće izdanje norme.

Crtež kao ugovor

U tvrtki koja proizvodi strojeve crtež putuje od konstrukcijskog ureda do tehnologije, nabave, radionice, kontrole kvalitete, montaže i napokon do kupca i servisa. Svaka od tih karika na temelju crteža donosi odluke koje koštaju: kupuje materijal, piše program za CNC stroj, izrađuje dio, mjeri ga, prihvaća ili odbacuje. Crtež je stoga ugovor između onoga tko je dio osmislio i onoga tko ga izrađuje: dio je ispravan ako odgovara crtežu, a neispravan ako ne odgovara — bez obzira na to što je konstruktor „zapravo mislio“.

Iz te uloge slijede tri praktična pravila:

• Što nije na crtežu, ne postoji. Ako provrt za vodilicu nema upisanu toleranciju, vrijedi opća tolerancija iz zaglavlja. Ako ni ona nije navedena, radionica nema na temelju čega znati koliko smije odstupiti.
• Crtež ima vlasnika i inačicu. U zaglavlju su broj crteža, indeks izmjene, datum, tko je crtao, tko je pregledao i tko je odobrio. U radionici se smije raditi samo po važećoj inačici.
• Jedan podatak, jedno mjesto. Mjera se kotira jednom, na pogledu gdje se najbolje vidi. Dvostruko kotiranje dovodi do proturječja čim se jedna od dviju kota promijeni, a druga zaboravi.

Kad dobavljač izrađuje dijelove po narudžbi, crtež je doslovno prilog ugovoru. Reklamacija se rješava mjerenjem: ako izmjereni dio leži unutar tolerancijskog polja s crteža, dobavljač je ispunio obvezu, čak i ako dio u sklopu ne radi dobro. Tada je pogrešku napravio onaj tko je tolerancije propisao.

Područja primjene

Tehničku dokumentaciju koriste sve tehničke struke, ali svaka ima svoje posebnosti: vlastite norme, simbole, uobičajena mjerila i vrste nacrta. Pravila projiciranja i kotiranja uglavnom su zajednička, a razlike su najveće u simbolima i u tome što se na crtežu naglašava.

Pozicionirna os PS-1, koja nas prati kroz cijelo područje, tipičan je mehatronički proizvod. Njezina mehanika (postolje, nosači vretena, klizač, vodilice, vreteno) dokumentira se strojarskim crtežima s oznakama PS1-01-001 do PS1-01-007, a upravljački ormarić =PS1+ORM električnim shemama u kojima se pojavljuju napajanje -G1, upravljač -A1, upravljač koračnog motora -T1 i motor -M1. Isti motor postoji dvaput: na sklopnom crtežu kao kupovni dio s prirubnicom 57 mm, na shemi kao simbol -M1. Dobra dokumentacija te dvije slike povezuje istom oznakom.

Od čega se sastoji tehnička dokumentacija

Tehnička dokumentacija skup je svih dokumenata potrebnih da se proizvod osmisli, izradi, ispita, ugradi, koristi, održava i na kraju zbrine. Crteži su njezin najvidljiviji dio, ali ne jedini. Na slici 1.1.2 prikazan je uobičajeni sastav za proizvod poput osi PS-1.

Uz navedeno, veći projekti imaju i tehnološku dokumentaciju (planovi obrade, programi za CNC strojeve, upute za kontrolu), popise opreme i kabela, izjave o sukladnosti te dokumentaciju izvedenog stanja. Vrste dokumentacije i redoslijed kojim nastaju obrađeni su u jedinici 1.4.

Tko čita tehničku dokumentaciju

Konstruktor piše crtež jednom, a čita ga desetak ljudi, svaki s drugim pitanjem. Dobar crtež zato se ne ocjenjuje po tome je li autoru jasan, nego po tome dobiva li svaki čitatelj odgovor na svoje pitanje bez telefonskog poziva u konstrukcijski ured.

Primjer s PS-1: nosač vretena PS1-01-002 ima kućište ležaja Ø28 H7. Tehnolog iz te oznake zaključuje da se provrt mora razvrtati ili tokariti u završnom prolazu, kontrolor da treba čep-kalibar ili unutarnji mikrometar, a monter da će se ležaj 6001 umetnuti laganim pritiskom. Tri čitatelja, tri odluke, jedna oznaka.

Svojstva dobre dokumentacije

Bez obzira na područje i alat kojim nastaje, dobra tehnička dokumentacija ima nekoliko zajedničkih svojstava. Prva tri propisuju norme, a preostala su dobra inženjerska praksa koju svaka ozbiljna tvrtka pretvara u interna pravila.

• Jednoznačnost — svaki podatak ima samo jedno moguće tumačenje. Projekcije su raspoređene po odabranoj metodi, a simbol metode projiciranja nalazi se u zaglavlju.
• Potpunost — iz dokumenta se može izraditi i provjeriti ono što opisuje: sve mjere, tolerancije, materijal, površinska zaštita, količina.
• Usklađenost s normama — formati, crte, pismo, kotiranje i simboli prema važećim normama, da crtež razumije i vanjski dobavljač.
• Čitljivost — primjereno mjerilo, dovoljno razmaka među kotama, bez nagomilanih oznaka; ispis na odabranom formatu mora biti čitljiv i bez povećala.
• Sljedivost — jedinstven broj dokumenta, indeks izmjene, datum i odgovorne osobe po ulogama; iz sastavnice se dolazi do crteža svake pozicije.
• Dosljednost — ista oznaka za isti element u svim dokumentima: pozicija na sklopnom crtežu, stavka u sastavnici, oznaka -B1 na shemi i u programu upravljača.

Danas većina dokumentacije nastaje u CAD i EDA alatima, iz 3D modela i elektroničkih shema. Alat olakšava crtanje, ali ne zna što je važno. Računalo će uredno ispisati i besmislenu kotu; odluku o tome što se kotira, s kojom tolerancijom i od koje baze donosi inženjer.

Koliko dokumenata ima mali projekt

Već i mali mehatronički uređaj proizvodi iznenađujuće mnogo dokumenata. Procjena njihova broja potrebna je pri planiranju rada i ponude: svaki dokument treba nacrtati, pregledati, odobriti i održavati kroz izmjene. Računski prikaz polazi od jednostavnih pravila: svaki vlastiti (izrađeni) dio ima svoj radionički crtež, svaki sklop i podsklop sklopni crtež i sastavnicu, kupovni i normni dijelovi nemaju crtež, ali su stavke sastavnice, a električna shema ima onoliko listova koliko je strujnih cjelina. Uz to dolaze četiri zajednička dokumenta: tehnički opis, proračun, upute i popis opreme s kabelima. Za površinu ispisa uzima se da je radionički crtež na A4 (1 × A4), sklopni na A2 (4 × A4), a list sheme na A3 (2 × A4).

crteži = dijelovi + sklopovi  ·  stavke = dijelovi + kupovni + (sklopovi − 1)

dokumenti = crteži + sastavnice + listovi sheme + 4  ·  A4 = dijelovi + 4 · sklopovi + 2 · listovi

Za os PS-1 sa sedam vlastitih dijelova (PS1-01-001 do PS1-01-007; vodilica se izrađuje u dva komada, ali ima jedan crtež), jednim sklopom, četrnaest pozicija kupovnih i normnih dijelova (motor, spojka, ležaj 6001, linearni ležajevi, matica vretena, vijci, podloške, zatici) i pet listova električne sheme dobiva se 8 crteža, 21 stavka sastavnice, 18 dokumenata i ispis od 21 lista A4 ili ekvivalenta. To je mali projekt; stroj srednje veličine lako ima nekoliko stotina crteža, i tada bez sustavnog označavanja i upravljanja inačicama nitko ne može pouzdano reći koja je inačica koje pozicije važeća.

Ključni pojmovi

Provjeri se

Kratka provjera prije prelaska na sljedeću jedinicu. Odgovor se potvrđuje klikom, a obrazloženje se prikazuje odmah.