Учебно-методическое пособие по дисциплине Инженерная графика по теме "Технический рисунок геометрических тел и деталей"
учебно-методическое пособие

Раздел 3

Чертежи и схемы в проектировании одежды

Тема 3.1

Технический рисунок геометрических тел и деталей

ПЛАН ЛЕКЦИИ:

1. Назначение технического рисунка. Отличие технического рисунка от чертежа, выполненного в аксонометрической проекции. Зависимость наглядности технического рисунка от выбора аксонометрических осей. Придание рисунку рельефности (штриховкой или шраффировкой)
2. Эскиз детали
3. Техника зарисовки квадрата, прямоугольника, треугольника, круга, расположенных в плоскостях, параллельных какой-либо плоскости проекций.  Технический рисунок призмы, пирамиды, цилиндра, конуса и шара.

1. Назначение технического рисунка. Отличие технического рисунка от чертежа

 Чтобы быстро и наиболее наглядно передать форму предмета, модели или детали пользуются техническими рисунками.

Технический рисунок – это изображение, выполненное от руки по правилам аксонометрии с соблюдением пропорций на глаз, т.е. без применения чертежных инструментов. Этим технический рисунок отличается от аксонометрической проекции. При этом придерживаются тех же правил, что и при построении аксонометрических проекций: под теми же углами располагают оси, размеры откладывают вдоль осей или параллельно им и т.д.

Технические рисунки дают наглядное представление о форме модели или детали, есть возможность так же показать не только внешний вид, но и их внутреннее устройство с помощью выреза части детали по направлениям координатных плоскостей.

Важнейшим требованием, предъявляемым к техническому рисунку, является наглядность.

Рис. 1. Технические рисунки.

         Выполнение технических рисунков деталей

При выполнении технических рисунков оси необходимо располагать под теми же углами, что и для аксонометрических проекций, а размеры предметов откладывать вдоль осей.

Технические рисунки удобно выполнять на бумаге, разлинованной в клетку.

Чтобы быстро и правильно выполнить технический рисунок, необходимо получить навыки проведения параллельно расположенных линий под разным наклоном, на разном расстоянии, различной толщины без применения чертежных инструментов, не пользуясь приборами, делить отрезки на равные части, строить наиболее применяемые углы (7°, 15°, 30°, 41°, 45°, 60°, 90°), делить углы на равные части, строить окружности, овалы и др.  Необходимо иметь представление об изображении различных фигур в каждой из плоскостей проекций, уметь выполнить на техническом рисунке изображения наиболее применяемых плоских фигур и простых геометрических форм.

На рис. 2 показаны способы, облегчающие работу карандашом от руки.

Угол 45 легко построить разделив прямой угол пополам (рис. 2, а). Для построения угла 30° нужно разделить прямой угол на три равные части (рис. 2, б).

Правильный шестиугольник можно нарисовать в изометрии (рис. 2, в), если на оси, расположенной под углом 30°, отложить отрезок, равный 4а, а на вертикальной оси - 3,5а. Так получают точки, определяющие вершины шестиугольника, сторона которого равна 2а.

Чтобы описать окружность, сначала нужно на осевых линиях нанести четыре штриха, а затем между ними еще четыре (рис. 2, г).

Овал нетрудно построить, вписав его в ромб. Для этого внутри ромба наносят штрихи, намечающие линию овала (рис. 2, д), а затем обводят овал.

Далее можно приступить к построению более сложных форм технических деталей

 Рис. 2. Построения, облегчающие выполнение технических рисунков

Далее можно приступить к построению более сложных форм технических деталей.

Технический рисунок может быть выполнен в такой последовательности.

1. В выбранном на чертеже месте строят аксонометрические оси и намечают расположение детали с учетом максимальной ее наглядности (рис. 3, а).

2. Отмечают габаритные размеры детали, начиная с основания, и строят объемный параллелепипед, охвативший всю деталь (рис. 3, б).

3. Габаритный параллелепипед мысленно расчленяют на отдельные геометрические формы, составляющие его, и выделяют их тонкими линиями (рис. 3, в).

4. После проверки и уточнения правильности сделанных намёток обводят линиями необходимой толщины видимые элементы детали (рис. 3, г, д).

5. Выбирают способ оттенения и выполняют соответствующую дорисовку технического рисунка (рис. 3, е).

Рис. 3. Последовательность выполнения технического рисунка.

При выполнении рисунка не по чертежу, а с натуры последовательность выполнения остается та же, только размеры всех частей предмета определяют, прикладывая карандаш или полоску плотной бумаги к измеряемой части предмета (рис.4, а).

Рис. 4. Выполнение рисунка с натуры

Если рисунок надо выполнить в уменьшенном размере, то приближенное измерение размеров производят так, как показано на рис. 4, б, карандаш держат на вытянутой руке между глазом наблюдателя и предметом. Чем дальше будет отодвинута деталь, тем меньше получатся размеры.

          Штриховка на техническом рисунке

 Для повышения наглядности и выразительности, чтобы придать объемность, на выполненный технический рисунок наносят штриховку (рис. 5). Нанесение на технический рисунок светотени, показывающей распределение света на поверхностях изображаемого предмета, называют оттенением. При этом предполагают, что свет падает на предмет сверху слева. Освещенные поверхности оставляют светлыми, затененные – покрывают штриховкой, которая тем чаще, чем темнее поверхность предмета. Штриховку наносят параллельно какой-нибудь образующей или параллельно осям проекций. 

На рис. 5, а приведен технический рисунок цилиндра, на котором оттенение выполнено параллельной штриховкой (сплошные параллельные линии различной толщины), на рис. 5,б— шраферовкой (штриховка в виде сетки), а на рис. 5, в — с помощью точек (с увеличением освещения расстояние между точками увеличивается).

Оттенение на рабочих чертежах деталей могут быть выполнены также тушевкой — частым, почти сплошным нанесением штрихов в различном направлении, или отмывкой, выполненной тушью или красками.

На каждом рисунке применяют один какой-либо способ оттенения, и все поверхности изображаемого предмета оттеняются.

Рис.5. Нанесение штриховки

На рис. 6 показан технический рисунок детали с оттенением, выполненным параллельной штриховкой.

 Рис. 6. Технический рисунок со штриховкой

Можно наносить штриховку не на всю поверхность, а только в местах, подчеркивающих форму предмета (рис. 7).

 Рис. 7. Технический рисунок с упрощенной штриховкой

Технический рисунок в законченном виде с нанесением тени и штриховки иногда может быть более наглядным, чем аксонометрическое изображение и с нанесенными размерами может заменить чертеж несложной детали, служащей документом для ее изготовления. Это дает возможность более доступно, доходчиво пояснить чертежи сложных предметов.

2. Эскиз  детали

 Конструкторские документы для одноразового пользования могут выполняться в виде эскизов.

Эскиз - чертеж, выполненный без применения чертежного инструмента (от руки) и точного соблюдения стандартного масштаба (в глазомерном масштабе). При этом должна сохраняться пропорция в размерах отдельных элементов и всей детали в целом. По содержанию к эскизам предъявляются такие же требования, что и к рабочим чертежам.

Эскизы выполняются при составлении рабочего чертежа уже имеющейся детали, при конструировании нового изделия, доработке конструкции опытного образца изделия, при необходимости изготовить деталь по самому эскизу, поломке детали в процессе эксплуатации, если в наличии нет запасной детали и др.

При выполнении эскиза соблюдаются все правила, установленные ГОСТом ЕСКД, что и к чертежу. Различие состоит лишь в том, что эскиз выполняют без применения чертежных инструментов. Эскиз требует такого же тщательного выполнения, как и чертеж. Несмотря на то, что соотношение высоты к длине и ширине детали определяется на глаз, размеры, проставляемые на эскизе, должны соответствовать действительным размерам детали.

На рис. 8, а и б приведены эскиз и чертеж одной и той же детали. Эскизы удобно выполнять на клетчатой бумаге стандартного формата, мягким карандашом ТМ, М или 2М.

Рис. 8. Сравнение эскизов и чертежа:

 а - эскиз; б - чертеж

          Последовательность выполнения эскиза

 Перед выполнением эскиза надо:

1. Осмотреть деталь и ознакомиться с ее конструкцией (провести анализ геометрической формы, выяснить название детали и ее основное назначение).

2.  Определить материал, из которого изготовлена деталь (сталь, чугун, цветные металлы и т.п.).

3. Установить пропорциональное соотношение размеров всех элементов детали между собой.

4. Выбрать формат для эскиза детали, учитывая число изображений, степень сложности детали, количество размеров и т.п.

 Выполнение эскиза детали показано на рисунке 9:

1.  наносят внутреннюю рамку и основную надпись на формат;

2. выбирают положение детали относительно плоскостей проекций, определяют главное изображение чертежа и минимальное число изображений, позволяющих полно выявить форму детали;

3.  на глаз выбирают масштаб изображений и выполняют компоновку: тонкими линиями отмечают габаритные прямоугольники - места для будущих изображений (при компоновке между  габаритными прямоугольниками оставляют место для постановки размеров);  

4.   при необходимости наносят осевые и центровые линии и выполняют изображения детали (количество видов должно быть минимальным, но достаточным для изготовления детали);

5.   наносят контуры изображений: наружные и внутренние (обводят изображения);

6.   проводят размерные и выносные линии;

7. обмеряют деталь различными измерительными инструментами (рис. 10-12). Полученные размеры наносят над соответствующими размерными линиями;

8. выполняют необходимые надписи (технические требования), в том числе и основную надпись;

9.  проверяют правильность выполнения эскиза.

Рис. 9. Последовательность построения эскиза

3. Техника зарисовки геометрических тел

            Построение технического рисунка геометрического тела, как и любого предмета, начинают с основания. Для этой цели вначале проводят оси плоских фигур, лежащих в основании этих тел.

            Оси строят, используя следующий графический прием. Произвольно выбирают вертикальную линию, задают на ней любую точку и проводят через нее две пересекающиеся прямые под углами 60° к вертикальной прямой (рис. 82, а). Эти прямые и будут осями фигур, технические рисунки которых нужно выполнить.

            Рассмотрим некоторые примеры. Пусть необходимо выполнить технический рисунок куба. Основание куба - квадрат со стороной, равной а. Проводим линии сторон квадрата параллельно построенным осям (рис. 82, б и в), выбирая их величину примерно равной а. Из вершин основания проводим вертикальные линии и на них откладываем отрезки, примерно равные высоте многогранника (для куба она равна а). Затем соединяем вершины, завершая построение куба (рис. 82, г). Аналогично строят рисунки других предметов.

Рис. 82

           Технические рисунки окружности удобно строить, вписывая их в рисунок квадрата (рис. 83). Рисунок квадрата можно условно принять за ромб, а изображение окружности - за овал. Овал - фигура, состоящая из дуг окружности, но в техническом рисовании она выполняется не циркулем, а от руки. Сторона ромба примерно равна диаметру изображаемой окружности d (рис. 83, а).

Рис. 83 

            Для того чтобы вписать в ромб овал, проводят дуги сначала между точками 1-2 и 3-4 (рис. 83, б). Их радиус примерно равен расстоянию A3 (А4) и B1 (B2). Затем проводят дуги 1—3 и 2-4 (рис. 83, в), завершая построение технического рисунка окружности.

          Для изображения цилиндра необходимо построить рисунки его нижнего и верхнего оснований, расположив их по оси вращения на расстоянии, примерно равном высоте цилиндра (рис. 83, г).

            Для построения осей фигур, расположенных не в горизонтальной плоскости проекций, как дано на рисунке 83, а в вертикальных плоскостях, достаточно на взятой вертикальной прямой через произвольно выбранную точку провести одну прямую, направив ее вниз влево для фигур, параллельных фронтальной плоскости проекций, или вниз вправо - для фигур, параллельных профильной плоскости проекций (рис. 84, а и б).

Рис. 84

Рис. 87

Рис. 88

          Для придания техническому рисунку большей наглядности применяют различные способы передачи объема предмета. Ими могут быть линейная штриховка (рис. 87, а), шрафировка (штриховка «клеточкой» — рис. 87, б), точечное оттенение (рис. 87, в) и др. (см. также рис. 88). 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.

           В зависимости от характера объекта и задачи, поставленной в конкретном проекте, технический рисунок можно выполнить либо в центральной проекции (в перспективе), либо по правилам параллельных проекций (в аксонометрии).

                Рис. 89 Условные средства передачи объема с помощью оттенений - светотени

            Технический рисунок может быть линейным (без светотени) и бъёмно-пространственным с передачей светотени и цвета.

             Для придания рисунку большей наглядности и выразительности в техническом рисовании применяются условные средства передачи объема с помощью оттенений - светотени.

Светотенью называется распределение света на поверхностях предмета. Светотень играет главную роль при восприятии объема предмета. Освещенность предмета зависит от угла наклона световых лучей. Когда световые лучи падают на предмет перпендикулярно, то освещение достигает наибольшей силы, поэтому та часть поверхности, которая расположена ближе к источнику света, будет светлее, а которая дальше – темнее.

           В техническом рисовании условно принято считать, что источник света находится сверху слева и сзади рисующего.

           Светотень состоит из следующих элементов: собственной тени, падающей тени, рефлекса, полутона, света и блика.

          Собственная тень - тень, находящаяся на неосвещенной части предмета.

          Падающая тень - тень, отбрасываемая предметом на какую-либо поверхность. Так как технический рисунок носит в основном условный, прикладной характер, падающие тени на нем не показывают.

          Рефлекс - отраженный свет на поверхности предмета в неосвещенной его части. Он по тону немного светлее, чем тень. С помощью рефлекса создается эффект выпуклости, стереоскопичности рисунка.

          Полутон - слабоосвещенное место на поверхностях предмета. Полутонами осуществляется постепенный, плавный переход от тени к свету, чтобы рисунок не получился слишком контрастным. Полутоном «лепится» объемная форма предмета.

          Свет - освещенная часть поверхности предмета.

          Блик - самое светлое пятно на предмете. В техническом рисунке блики показывают в основном на поверхностях вращения.

Рисунок. Оттенение формы приемами шатировки(штриховки)

Контрольные вопросы:

1. Какой рисунок называют техническим?
2. Какие способы передачи объема предметов используются в техническом рисовании?