Как выполняется технический рисунок. Техническое рисование. Методические рекомендации для студентов всех направлений подготовки, изучающих дисциплину «Начертательная геометрия и инженерная графика

Техническим рисунком называют наглядное изображение, об­ладающее основными свойствами аксонометрических проекций или перспективного рисунка, выполненное без применения чер­тежных инструментов, в глазомерном масштабе, с соблюдением пропорций и возможным оттенением формы.

Технические рисунки давно используются людьми для раскрытия творческого замысла. Вглядитесь в рисунки Лео­нардо да Винчи, которые настолько полно раскрывают кон­структивные особенности приспособления, механизма, что по ним можно выполнить чертежи, разработать проект, изготовить объект в материале (рис. 123).

Инженеры, дизайнеры, архитекторы при проектировании новых образцов техники, изделий , сооружений используют техниче­ский рисунок как средство фиксации первых, промежуточных и окончательных вариантов решения технического замысла. Кроме того, технические рисунки служат для проверки правильности прочтения сложной формы, отображенной на чертеже. Технические рисунки обязательно входят в комплект документации, под­готавливаемой для передачи в зарубежные страны. Они исполь­зуются в технических паспортах изделий.

Рис. 123. Технические рисунки, выполненные Леонардо да Винчи

Рис. 124. Технические рисунки деталей, выполненных из металла (а), камня (б), стекла (в), древесины (г)

Технический рисунок можно выполнить, используя метод цен­трального проецирования (см. рис. 123), и тем самым получить перспективное изображение предмета , либо метод параллельного проецирования (аксонометрические проекции), построив нагляд­ное изображение без перспективных искажений (см. рис. 122).

Технический рисунок можно выполнять без выявления объема оттенением, с оттененнем объема, а также с передачей цвета и материала изображаемого объекта (рис. 124).

На технических рисунках допускается выявлять объем пред­метов приемами шатировки (параллельными штрихами), шраффировки (штрихами, нанесенными в виде сетки) и точечным оттенением (рис. 125).

Наиболее часто используемый прием выявления объемов предметов - шатировка.

Принято считать, что лучи света падают на предмет сверху слева (см. рис. 125). Освещенные поверхности не заштриховыва­ются, а затененные покрываются штриховкой (точками). При штриховке затененных мест штрихи (точки) наносятся с наи­меньшим расстояние» между ними, что позволяет получить бо­лее плотную штриховку (точечное оттенение) и тем самым пока­зать тени на предметах. В таблице 11 показаны примеры выяв­ления формы геометрических тел и деталей приемами шатировки.

Рис. 125. Технические рисунки с выявлением объема шатировкой (а), шраффировкой (б) и точечным оттенением (e)

11. Оттенение формы приемами шатировки

Технические рисунки не являются метрически определенными изображениями, если на них не проставлены размеры.

Для упрощения работы по выполнению наглядных изображений часто пользуются техническими рисунками.

Это изображение, выполненное от руки, по правилам аксонометрии с соблюдением пропорций на глаз. 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.

Технические рисунки удобно выполнять на бумаге в клетку. На рисунке 70, а показано построение по клеткам окружности. Сначала на осевых линиях от центра на расстоянии, равном радиусу окружности, наносят четыре штриха. Затем между ними наносят еще четыре штриха. В заключение проводят окружность (рис. 70, б).

Овал легче нарисовать, вписав его в ромб (рис. 70, г). Для этого, как и в предыдущем случае, сначала наносят штрихи внутри ромба, намечающие форму овала (рис. 70, в).

Для большего отображения объемности предмета на технических рисунках наносят штриховку (рис. 71). При этом предполагается, что свет падает на предмет слепа сверху. Освещенные поверхности оставляют светлыми, а затененные покрывают штриховкой, которая тем чаще, чем темнее по-нерхность предмета.

1. Чем отличается технический рисунок от аксонометрической проекции?
2. Как можно выявить объем предмета на техническом рисунке?

16. Нарисуйте в рабочей тетради: а) оси фронтальной ди-метрической и изометрической проекции (по примеру на рисунке 61); б) окружность диаметра 40 мм и овал, соответствующий изображению окружности в изометрической проекции (по примеру на рисунке 70).
17. Выполните технический рисунок детали, два вида которой даны на рисунке 62.
18. По заданию учителя выполните с натуры технический рисунок модели или детали.

Технический рисунок - это наглядное изображение, выполненное по правилам построения аксонометрических проекций {от руки или при помощи чертежных инструментов) с использованием светотени. Целями выполнения технического рисунка являются проверка умения студента читать тот или иной чертеж и закрепление навыков выполнения наглядных изображений.

Выполнение наглядных изображений, особенно от руки, без предварительного построения аксонометрических проекций, развивает глазомер, пространственное представление о формах предмета, умение анализировать эти формы и наглядно их изображать. Особое значение технический рисунок получил в связи с внедрением в процесс конструирования требований технической эстетики.

Выполнение технических рисунков, как правило, производят при съемке эскизов с натуры (рисунок выполняют от руки) и при деталировании чертежа общего вида (рисунок выполняют при помощи чертежных инструментов).

В качестве основы технического рисунка в большинстве случаев применяют прямоугольные изо- и диметрические проекции, которые наряду с наглядностью достаточно просты по своему выполнению.

Для построения наглядных изображений в диметрии лучше применять положение осей, предусматривающее «левую» систему координат (рис. 6.19, а, б). Светотень, являющуюся дополнительным средством передачи объема предмета, применяют для придания аксонометрическому изображению большей выразительности (рис. 6.19, б). Чтобы выполнять аксонометрические изображения предметов с учетом светотени, кратко познакомимся с основными правилами этих построений.

Светотенью называется распределение света на поверхности предмета. В зависимости от формы предмета лучи света, падая на

него, распределяются по его поверхности неравномерно, благодаря чему светотень и создает выразительность изображения - рельефность и объемность.

Можно отметить следующие элементы светотени (рис. 6.20): свет, полутень и тень (собственную и падающую). На затененной части имеется рефлекс, а на освещенной - блик.

Свет - освещенная часть поверхности предмета. Освещенность поверхности зависит от того угла, под которым падают на эту поверхность световые лучи. Наиболее освещенная поверхность та, которая расположена перпендикулярно к направлению лучей света.

Полутень - умеренно освещенная часть поверхности. Переход от света к полутени на гранных поверхностях может быть резким, а на кривых - всегда постепенный. Последнее объясняется тем, что угол падения лучей света на соседние части изменяется также постепенно.

Тень собственная - часть поверхности предмета, которую не достигают лучи света.

Тень падающая появляется в том случае, если на пути лучей света расположить какой-либо предмет, который и отбрасывает на находящуюся за ним поверхность падающую тень.

Рефлекс - высветление собственной тени за счет освещения теневой стороны предмета отраженными лучами от окружающих освещенных предметов или поверхностей данного предмета.

Блик

Контур собстбенной тени

Рефлекс

Контур падающей тени

Тень собстденная

На техническом рисунке светотень обычно изображают упрощенно. Предмет, как правило, изображают на условном фоне изолированно от окружающей обстановки; свет на предмете изображают светлым пятном, не учитывая зависимость освещенности частей предмета от угла падения лучей света и удаления от источника света. Пример такого упрощенного изображения светотени показан на рисунке 6.19, б.

Иногда технический рисунок выполняют с еще большим упрощением: показывают только собственную тень, а падающую нигде не показывают. Такое упрощение сильно облегчает построение, но при этом теряется выразительность изображения.

Таким образом, для выполнения светотени на рисунке необходимо знать законы построения теней. Каждая тень имеет свою геометрическую форму, построение которой можно выполнить, используя методы начертательной геометрии. Для построения контуров теней необходимо знать характер лучей света и их направление.

При выполнении технических рисунков принято пользоваться солнечным освещением, когда лучи параллельны друг другу, а направление их сверху, слева направо. Такое направление соответствует естественному, когда свет на рабочее место падает с левой стороны.

Для единообразия в построении лучи света обычно направляют по диагонали куба, как показано на рис. 6.21, где дано направление лучей света 5 для изометрической (рис. 6.21, а) и двух диметричес-ких проекций с «правой» (рис. 6.21, б) и «левой» (рис. 6.21, в) системой координат.

Построение контура собственной тени (линии, отделяющей освещенную часть поверхности от неосвещенной) сводится к постро-

6 )

ению линии МЫЬ касания лучевой поверхности 5 с поверхностью предмета (рис. 6.22), а построение контура падающей тени - к построению линии М N Ь пересечения лучевой поверхности 5 с плоскостью Р (или с поверхностью какого-либо предмета).

Под лучевой поверхностью (или плоскостью) понимается поверхность, обертывающая данное тело, с образующими, проведенными параллельно лучам света.

На рисунке 6.23, а, б , в , г показано построение контуров тени для призмы, пирамиды, цилиндра и конуса. Для этих построений необходимо знать не только направление лучей света, но и направление 5 их вторичных проекций. Построение контура падающей тени сводится к построению точек пересечения лучей света, проведенных через контур предмета, с горизонтальной плоскостью, на которой стоит предмет.

Например, точка Л р контура падающей тени призмы построена как точка пересечения луча 5 со вторичной проекцией 5 этого луча.

Две плоскости Т и 0, касательные к цилиндру, позволяют построить контур собственной тени Л В и контур падающей тени В А. Падающую тень от верхнего основания цилиндра строят по точкам / 2

Для построения контура собственной тени АВ конуса сначала нужно построить падающую тень на плоскость его основания (построить точкуА р), а затем провести касательную/!^ из этой точки

к основанию конуса. Точка В=В р и определяет образующую Л В конуса, которая является контуром собственной тени.

Если на пути лучевой поверхности (или плоскости) находится другой предмет или поверхность, то контур падающей тени строят на этом предмете так, как показано на рис. 6.24, где падающая тень построена на плоскости основания призмы и на части цилиндрической поверхности (9. Порядок построения ясен из чертежа.

Светотень можно передавать карандашом, пером (тушью) или отмывкой (разведенной тушью или акварелью). В техническом рисовании обычно пользуются карандашом, выполняя штриховку, тушевку или шраффировку.

Штриховка заключается в покрытии различных частей рисунка штрихами (не пользуясь чертежным инструментом). Желаемого тона добиваются частотой и толщиной штрихов. Длина штрихов

не должна быть очень большой, так как длинные штрихи проводить трудно. На рис. 6.25, 6.26 показаны примеры выполнения штриховки на различных поверхностях.

Направление штрихов должно быть согласовано с формой изображаемого предмета (см. рис. 6.25, а, б, в, г), так как штрихи, наложенные «по форме», помогают передавать и воспринимать эту форму.

Тушевка является разновидностью штриховки, когда штрихи накладывают очень близко друг к другу так, что они сливаются. Иногда штрихи растирают пальцем или растушевкой.

Шраффировка является особым видом штриховки, выполненной с помощью чертежных инструментов. Этот способ выполнения светотени наиболее часто применяют в техническом рисунке, несмотря на то что, пользуясь им, невозможно получить плавные переходы от светлого к темному на кривых поверхностях. Примеры шраффировки на различных поверхностях показаны на рис. 6.27, 6.28, 6.29, 6.30, на рис. 6.28 - только аксонометрическое изображение.

Следует заметить, что средством передачи объема нужно пользоваться в технических рисунках осторожно и экономично, не делая такое изображение самоцелью. На рис. 6.28 приведен пример передачи формы предмета без нанесения тени.

Технический рисунок

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.

Рис. 1. Технические рисунки.

Важнейшим требованием, предъявляемым к техническому рисунку, является наглядность.

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, строить наиболее применяемые углы (7°, 15°, 30°, 41°, 45°, 60°, 90°), 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.

Рис. 2. Построения, облегчающие выполнение технических рисунков

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.

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 де-тали в процессе эксплуатации, если в наличии нет запасной де-тали и др.

При выполнении эскиза соблюдаются все правила, установ-ленные 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 чер-теж. 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 фор-мат;

2. выбирают положение детали относительно плоскостей про-екций, 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 инструмен-тами (рис. 10-12). По-лученные 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

Обмер детали

Обмер детали при выполнении ее эскиза с натуры выполняется с помощью различных инструментов, которые выбирают в зависимости от величины и формы детали, а также от требуемой точности определения размеров. Металлическая линейка (рис. 10, а), кронциркуль (рис. 10, б) и нутромер (рис. 10, в) позволяют измерить внешние и внутренние размеры с точностью до 0,1 мм.

Рис. 10

Штангенциркуль, предельная скоба, калибр, микрометр позволяют выполнить более точный обмер (рис. 11, а, б, в, г).

Рис. 11

Замер радиусов скруглений производят с помощью радиусных шаблонов (рис. 12, а), а шаги резьбы замеряют с помощью резьбовых шаблонов (рис. 12, б, в).

Рис. 12

На рис. 13 показано, как с помощью линейки,кронциркуля и нутромера измеряют линейные размеры детали.

Штриховка на рисунках (рис. 252, а) в отличие от штриховки в прямоугольных проекциях обычно наносится в разные стороны. Линия, отделяющая одну штрихованную плоскость от другой, вычерчивается как основная линия. На рис. 252, б приведен пустотелый кирпич в прямоугольной диметрической проекции. Рисунок показывает, что тонкие ребра в аксонометрических проекциях разрезают и заштриховывают на общем основании.

TBegin-->TEnd-->

Длинные сплошные детали не следует разрезать на всем протяжении. Делают местный вырез для той части, где имеется углубление (рис. 252, в). В случае надобности длинные детали рисуют с разрывом (рис. 253, а). Линии обрыва проводят слегка волнистыми, в два-три раза тоньше основных линий. Для ориентации наносят размер полной длины детали. Излом дерева показывают в виде зигзагообразных линий (рис. 253, б).

Технические рисунки, как правило, не предназначены для изготовления по ним деталей, поэтому размеры на них обычно не наносят. Если размеры должны быть нанесены, то это делают согласно ГОСТ 2.317-69 и 2.307-68 (рис. 254, а). На рис. 254, б и в показано нанесение вертикальных размеров для пирамиды и конуса (размеры 25 и 36). На рис. 254, г показано правильное нанесение размера диаметра цилиндра параллельно координатной оси. Размер, показанный по большой оси эллипса, зачеркнут как неправильно нанесенный.

TBegin-->
TEnd-->

Особенно важно наносить на рисунках оси отверстий (рис. 254, а); при этом не следует наносить большую ось эллипса. В случае очень мелких отверстий можно наносить только главную ось - геометрическую ось поверхности вращения (отверстие на правой грани куба).

rn
Линии невидимого контура наносят на рисунках лишь в том случае, если они придают дополнительную ясность изображению.

TBegin-->
TEnd-->

Основным способом передачи рельефа в следует считать нанесение теневых штрихов: прямых для многогранников, цилиндров и конусов и кривых для других тел вращения. Наряду с этим иногда применяют шраффировку сеткой и короткими штрихами. Шраффи-ровка сеткой показана на рис. 255, а и б, а короткими штрихами - на рис. 255, в и г. Из рассмотрения последних рисунков видно, что наглядность изображения достигается не большим количеством теневых штрихов, а правильным их расположением на поверхности детали.

При выполнении аксонометрических чертежей и рисунков тушью иногда применяют оттенение с помощью точек, приближающееся к тушевке (рис. 256, а и б), утолщенных теневых линий (рис. 256, в и г).

TBegin-->
TEnd-->