Виды графических изображений.

Основные геометрические построения.

Простейшие графические построения осуществляются с помощью чертежных инструментов -линейки, рейсшины, угольников, циркуля, лекал и пр. В математике такие построения называют геометрическими. Примерами подобных построений могут служить задачи на проведение параллельных и взаимно перпендикулярных прямых, деление отрезков, углов и окружностей на равные части и пр: Деление отрезков и построение углов. Деление окружности на равные части. Построение сопряжений линий.

Преобразования предполагают замену одной фигуры другой, полученной из первой по определенным правилам. Мы будем рассматривать следующие виды преобразований:

преобразования изображений при неизменной форме предметов и без изменения их пространственного положения относительно плоскостей проекций: дополнение изображений, построение изображений на новых плоскостях проекций и изменение их количества и др.;

преобразования изображений, связанные с изменением на чертеже геометрической формы предмета в целом или его отдельных частей, например, путем применения вырезов, срезов, перестановок элементов и др.;

преобразования изображений, связанные с изменением пространственного положения фигуры относительно плоскостей проекций или других предметов: повороты, вращения, параллельные перемещения и др.

Изображения предметов на чертежах в соответствии с правилами государственного стандарта выполняют по способу (методу) прямоугольного проецирования. Проецированием будем называть процесс получения проекций предмета с помощью проецирующих лучей, направления проецирования и плоскости проецирования.

В дальнейшем под термином проекциямы будем понимать изображение предмета на плоскости проекций.

Рассмотрим пример. Возьмем в пространстве произвольную точку А и какую-нибудь плоскость. Обозначим эту плоскость, например, прописной буквой П (пи) греческого алфавита с индексом один - т. е. П₁ (рис. 24). Проведем через точку А прямую так, чтобы она пересекла плоскость П₁ в некоторой точке А'. Тогда точка А' будет проекцией точки А. Проекции точек будем обозначать теми же буквами, что и сами точки, но со штрихом. Плоскость, на которой получается проекция, называется плоскостью проекций. Прямая АА' называется проецирующим лучом. С его помощью точка А проецируется на плоскость П₁.

Примечание. Существуют и другие обозначения проекций точек — A₁, A₂, А₃— и плоскостей проекций — Н, V, W.

Указанным способом могут быть построены проекции всех точек любой фигуры.

Если проецирующие лучи, с помощью которых строится проекция предмета, исходят из одной точки, проецирование называется центральным. Точка, из которой исходят лучи, называется центром проецирования. Полученная при этом проекция называется центральной.

Если проецирующие лучи параллельны друг другу, то проецирование называется параллельным, а полученная проекция - параллельной. Параллельной проекцией можно условно считать солнечные тени предметов. Строить изображение предмета при параллельном проецировании проще, чем при центральном. Так, если отрезок АВ или любая плоская фигура, параллельны плоскости проекций, то их проекции и сами проецируемые фигуры равны.

При параллельном проецировании все лучи падают на плоскость проекций под одинаковым углом. Если это любой угол, который не равен 90°, а, то проецирование называется косоугольным.

В том случае, когда проецирующие лучи перпендикулярны плоскости проекций, т. е. составляют с ней угол 90°, проецирование называется прямоугольным.

Полученная при этом проекция называется прямоугольной.

Прямоугольное проецирование на одну плоскость проекций.Для построения прямоугольной проекции заданного предмета выбирают некоторую вертикальную плоскость проекций так, чтобы она была расположена перед зрителем – фронтальную. По полученной проекции мы сможем судить лишь о двух измерениях предмета - высоте и ширине, о диаметре отверстия, других элементах. Одна проекция не выявляет третьего измерения предмета. Изображение дополняют указанием толщины (s) детали. Так поступают, если предмет имеет простую форму, не содержит выступов, впадин и пр., т. е. его условно можно назвать «плоским».

Прямоугольное проецирование на две плоскости проекций.Недостатки предыдущего способаможно устранить, если построить не одну, а две прямоугольные проекции предмета на две взаимно перпендикулярные плоскости: фронтальную и горизонтальную. Линию пересечения этих плоскостей (она обозначена х) называют осью проекций.

Прямая, которая соединяет (т. е. связывает) на чертеже две проекции одной и той же точки, называется линией связи. Так, фронтальные и горизонтальные проекции точек связаны вертикальными линиями связи.

Прямоугольное проецирование на три плоскости проекций. Третью плоскость проекций называют профильной, а полученную на ней проекцию — профильной проекцией предмета (от фр. profil, что означает «вид сбоку»). Проецируемый предмет помещают в пространстве трехгранного угла, образованного плоскостями П1, П2 и П3, и рассматривают с трех сторон - спереди, сверху и слева. Профильная плоскость проекций - вертикальная. Она перпендикулярна одновременно горизонтальной и фронтальной плоскостям проекций.

При проведении линий связи между горизонтальной и профильной проекциями используют прямую, расположенную под углом 45° к любой вертикальной или горизонтальной линии на чертеже или рамке чертежа. Ее называют постоянной прямой чертежа.

Получение аксонометрических проекций. В технической графике особую группу составляют проекции, которые получены путем параллельного проецирования предмета вместе с осями х, у и z пространственной системы прямоугольных координат на произвольную плоскость. Обозначим ее П0. Полученную таким образом проекцию на плоскости П0 называютаксонометрической. В зависимости от направления проецирования по отношению к плоскости проекций аксонометрические проекции могут быть как прямоугольными, так и косоугольными.

Слово «аксонометрия» - греческое. В переводе оно означает «измерение по осям».

Проекции х0, у0 и z0 осей координат на плоскости проекций называют аксонометрическими. Когда строят аксонометрические проекции предметов, размеры откладывают по осям или параллельно им.

Аксонометрические проекции относят к числу наглядных изображений. По ним можно легко получить общее представление о внешней форме предмета.

Однако на аксонометрических проекциях предметы получаются с искажениями. Например, окружности проецируются в эллипсы, прямые углы - в тупые или острые. Искажаются и некоторые размеры предмета. Поэтому такие проекции применяют в основном при выполнении технических рисунков.

Согласно стандарту ЕСКД изображения на технических чертежах, полученные по методу прямоугольного проецирования, называют видами.

Вид — это изображение обращенной к наблюдателю видимой части поверхности предмета.

Устанавливаются следующие названия видов, полученных на основных плоскостях проекций: 1 - вид спереди (или главный вид); 2 - вид сверху; 3 - вид слева; на плоскостях 4, 5 и 6 могут быть построены виды справа, снизу и сзади. Вид спереди, как мы выяснили, является основным. Под ним расположен вид сверху. Справа от главного вида и на одной с ним высоте - вид слева. Названия видов на чертеже не подписывают.

Количество видов, других изображений на чертеже должно быть наименьшим, но достаточным для полного выявления формы предметов. Использование знаков, различных условностей, надписей позволяет уменьшить количество изображений. С этой целью на видах допускается, например, показывать при помощи штриховых линий невидимые части предмета.

Если перед размерным числом, указывающим сторону квадрата, нанести его знак, тогда для изображения такой детали на чертеже достаточно одного вида. Тонкие пересекающиеся линии на изображении говорят, что поверхности на этой детали плоские.

Использование знака диаметра позволяет привести на чертеже некоторых деталей цилиндрической формы лишь одно изображение, например дать только главный вид. При построении чертежа так называемой «плоской» детали можно указать толщину детали знаком и цифрой. Разрешается подобным образом указывать длину детали. В этих случаях на чертеже достаточно одного вида.

Местные виды. В некоторых случаях на чертеже вместо полного вида можно показать его часть. Это упрощает построение изображения предмета.

Изображение отдельного, ограниченного места поверхности предмета называется местным видом. Его применяют в том случае, когда требуется показать форму и размеры отдельных элементов детали, например шпоночной канавки. Местный вид может быть ограничен линией обрыва, осью симметрии и пр. Располагают местный вид либо в проекционной связи с другими изображениями, либо на свободном поле чертежа. В последнем случае его отмечают буквой русского алфавита.

Сечениемназывают изображение фигуры, получающейся при мысленном рассечении предмета плоскостью. Такое изображение наряду с видами применяют на чертежах для деталей, когда возникает необходимость в показе их поперечной формы или пояснении формы какого-нибудь элемента.

Некоторые детали, как и изделия в целом, имеют очень сложную внутреннюю форму. Большое количество штриховых линий, если их использовать на чертеже для показа всех невидимых элементов детали, создает дополнительные трудности в восприятии ее формы. Для уяснения внутренней формы детали по чертежу, выявления ее отдельных частей и элементов применяют разрезы.

Разрез— это изображение предмета, мысленно рассеченного одной или несколькими плоскостями. При этом часть предмета, расположенная между наблюдателем и секущей плоскостью, мыслится удаленной. На разрезе показывают то, что находится в секущей плоскости и за ней

Правила выполнения: 

Последовательность построения чертежа технической детали. При построении изображений на чертеже необходимо четко представить общую форму предмета и форму отдельных его частей (выступов, вырезов, отверстий и др.). Таким образом, вначале производят анализ геометрической формы предмета, а затем определяют необходимое количество видов, выбирают главный вид и строят изображения. Определяют количество видов, главный вид. Изображения начнем строить с так называемых габаритных фигур, имея при этом в виду первоначальную общую форму детали. В данном случае это будут три прямоугольника. Затем вычерчиваются необходимые оси симметрии и центровые линии. Все построения вначале выполняют тонкими линиями. Размеры отдельных частей предмета с одного вида на другие можно переносить с помощью линий связи, используя при необходимости постоянную прямую чертежа. В заключение обводят изображения линиями, установленными стандартом и наносят размеры, если этого требует условие задачи.

Технический рисунок - это наглядное изображение предмета, на котором, как правило, показаны видимыми сразу три его стороны. Выполняют технические рисунки от руки с приблизительным сохранением пропорций предмета. Для придания техническому рисунку большей наглядности применяют различные способы передачи объема предмета. Ими могут быть линейная штриховка, шрафировка (штриховка «клеточкой»), точечное оттенение и др. При этом предполагается, что свет на поверхность падает слева сверху. Освещенные поверхности оставляют светлыми, а затененные покрывают штрихами, которые гуще там, где темнее та или иная часть поверхности предмета.

Кэскизам относят чертежи, предназначенные для разового использования в производстве. Изображение предмета на эскизе выполняется по правилам прямоугольного проецирования, но от руки, с соблюдением на глаз пропорций между частями изображаемого предмета. Эскизы должны быть выполнены в соответствии со стандартами ЕСКД ровными и четкими линиями. Все надписи следует делать чертежным шрифтом.

Эскиз выполняют обычно на бумаге в клетку, это удобнее и быстрее. По клеткам легко проводить перпендикулярные и параллельные линии, соблюдать пропорциональность частей предмета при построении изображений. Дуги окружностей можно провести циркулем, а потом обвести их от руки. Выполняют эскиз мягким карандашом (М или 2М).

Для обмера детали при выполнении эскиза с натуры используют различные измерительные инструменты.

Приступая к выполнению эскиза, прежде всего надо внимательно ознакомиться с деталью: по возможности выяснить ее назначение, четко уяснить общую геометрическую форму детали, форму ее отдельных частей. Затем следует установить, сколько видов необходимо для полного выявления формы и размеров детали, выбрать главный вид. Помните, что число видов можно сократить, используя знаки "диаметр" и "квадрат", условное обозначение толщины детали (s) и др. Рамка и графы основной надписи – габаритные прямоугольники детали, осевые – внешний контур детали – невидимые линии – обводят эскиз – выносные и размерные – обмеряют деталь – размеры и надписи – основная надпись чертежа.

Общие сведения о соединениях деталей. Для сборки изделий из готовых деталей применяют различные виды соединений. Соединения могут быть как разъемными, которые можно разобрать без разрушения и повреждения, так и жесткими, неразъемными.

Примерами разъемных соединений являются резьбовые. Они получаются навинчиванием одной детали на другую или посредством крепежных деталей: болтов, гаек, шпилек, винтов и др. К разъемным относятся также шпоночные, штифтовые, шплинтовые и другие соединения.

Неразъемные соединения: сварные, заклепочные, соединения пайкой, склеиванием.

Соединения, многократно встречающиеся в механизмах различных машин, называют типовыми. Конструкция крепежных деталей, их размеры определены стандартом, т. е. стандартизованы.

Соответствующие стандарты устанавливают и правила изображения крепежных деталей. Так, вычерчивая их на сборочном чертеже, можно не показывать фаски на шестигранных и квадратных головках болтов и гаек, а также фаски на стержне болта, шпильки, винта. Резьбу на болте, шпильке и винте показывают по всей длине стержня. Такое изображение называют упрощенным. На сборочных чертежах болтовое, шпилечное и винтовое соединения выполняют по относительным размерам. Это значит, что величину отдельных элементов деталей определяют в зависимости от размера наружного диаметра (d) резьбы. В этом случае значительно ускоряется работа по выполнению чертежа. Необходимые данные для построения получают из справочников.

Размеры крепежных деталей на сборочных чертежах не наносят. Соответствующие данные о них записывают в специальной таблице - спецификации.

На разрезе в месте соединения двух деталей в отверстии показывают только ту часть резьбы, которая не закрыта стержнем, при этом сплошные толстые основные линии, соответствующие выступам резьбы на стержне, переходят в сплошные тонкие линии, соответствующие впадинам резьбы в отверстии. Сплошные тонкие линии, соответствующие впадинам резьбы на стержне, переходят в сплошные толстые основные линии, соответствующие выступам резьбы в отверстии.

Сборочным чертежом называют документ, который содержит изображение сборочной единицы и другие данные, необходимые для ее сборки и контроля. По сборочному чертежу производят соединение (сборку) деталей в изделие (сборочную единицу) после того, как эти детали изготовлены по их рабочим чертежам. Сборочной единицей называют изделие, составные части которого подлежат соединению между собой на предприятии-изготовителе путем сборочных операций.  

Особенностью сборочных чертежей является то, что они должны содержать размеры, необходимые для правильного размещения деталей в изделии друг относительно друга, для установки изделия (установочные размеры), присоединения его к другому изделию (присоединительные размеры). Наносят также размеры, определяющие габариты изделия.

Сборочный чертеж наряду с видами содержит необходимое количество разрезов, других условностей.

Строительство зданий и сооружений осуществляется по документам, включающим чертежи, сметно-финансовые расчеты и др. Строительные чертежи определяют вид и конструкцию объекта. Они весьма разнообразны как по содержанию, так и по оформлению.

Разработка чертежей ведется в два этапа. Сначала определяется проектное задание без подробной проработки конструкций отдельных деталей. Затем выполняются рабочие чертежи, необходимые для изготовления строительных изделий и их монтажа.

В зависимости от содержания строительные чертежи делят на:

архитектурно-строительные - чертежи жилых домов, заводских корпусов, школ, других общественных и производственных зданий;

инженерно-строительные - чертежи дорог, мостов, тоннелей;

топографические — чертежи участков земельной поверхности с изображением рельефа местности и расположенных на ней объектов и сооружений.

В состав архитектурно-строительных чертежей входит прежде всего генеральный план (рис. 201). Он содержит данные о размещении проектируемого здания на отведенном земельном участке, сведения о его примыкании к соседним зданиям, о подъездных дорогах, зеленых насаждениях, водоемах и др. На генеральном плане указывают направление сторон света при помощи стрелки с буквами С (север) и Ю (юг), направление господствующих ветров (диаграмма, называемая «розой ветров»), масштаб изображений (линейный) и др. Строения на генеральном плане указывают в виде контуров. Здесь же размещают экспликацию - текст в виде таблицы, который поясняет значение принятых на плане условных обозначений. Рабочие архитектурно-строительные чертежи включают планы, фасады, разрезы зданий, планы фундаментов, перекрытий и др. Так называемые деталировочные чертежи содержат изображения отдельных частей и деталей зданий: оконные и дверные блоки, лестницы и пр.

Изображения на строительных чертежах получают путем прямоугольного проецирования на фронтальную, горизонтальную и профильную плоскости проекций с применением разрезов. Эти изображения на строительных чертежах имеют свои названия.

На строительных чертежах применяют следующие масштабы уменьшения: 1 : 100, 1 : 200, 1 : 400 и т. д. Для небольших зданий и фасадов применяют обычно масштаб 1 : 50. Поскольку масштаб разных изображений может быть различным, его обычно указывают около каждого из них.

Размерные линии на строительных чертежах ограничивают не стрелками, а короткими штрихами под углом 45° к размерной линии. Кроме отметок, размеры на строительных чертежах указывают в миллиметрах, иногда на отдельных чертежах - в сантиметрах.

Размеры на планах зданий наносят обычно с внешней стороны. В первом ряду в виде замкнутой цепочки указывают размеры оконных и дверных проемов, простенков. Во втором ряду наносят размеры между каждой парой смежных осей и тоже в виде замкнутой цепочки. В третьем ряду дают общий размер между крайними осями. Кроме того, наносят внутренние размеры помещений: длину, ширину и др.

На фасаде и разрезе здания наносят обозначения высотных отметок (6,500; 5,400 и т. д.).

Отметкой называют число, указывающее высоту горизонтальной площадки над нулевой плоскостью. За нулевую отметку принимают уровень пола первого этажа. Отметки даются в метрах, записываются на линиях-полках.

Наряду со сборочными чертежами в технике широко применяются также и схематические изображения. Схематическими изображениями пользуются во всех отраслях промышленности. В машиностроении они служат для пояснения кинематики механизмов, в теплотехнике—для пояснения взаимной связи трубопроводов, арматуры и аппаратуры, в электротехнике—для пояснения коммутации аппаратуры и машин.

Графики - это чертежи, отображающие количественные взаимосвязи параметров изучаемых явлений и процессов с помощью условных геометрических образов и знаков.

Графики выполняют в прямоугольной, косоугольной или полярной системах координат, на равномерных (арифметических) и неравномерных (в т.ч. логарифмических) шкалах. Они бывают одномерными, двумерными, трехмерными и n-мерными.

Диаграмма– наглядное графическое представление числовых данных

Карты - уменьшенное, обобщенное изображение какой либо поверхности.