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

Эскизом называется конструкторский документ, выполненный от руки, без применения чертежных инструментов, без точного соблюдения масштаба, но с обязательным соблюдением пропорций элементов деталей. Эскиз является временным чертежом и предназначен для разового использования.

Эскиз должен быть оформлен аккуратно с соблюдением проекционных связей и всех правил и условностей, установленных стандартами ЕСКД.

Эскиз может служить документом для изготовления детали или для выполнения ее рабочего чертежа. В связи с этим эскиз детали должен содержать все сведения о ее форме, размерах, шероховатости поверхностей, материале. На эскизе помещают и другие сведения, оформляемые в виде графического или текстового материала (технические требования и т. П.).

Выполнение эскизов (эскизирование) производится на листах любой бумаги стандартного формата. В учебных условиях рекомендуется применять писчую бумагу в клетку.

Процесс эскизирования можно условно разбить на отдельные этапы, которые тесно связаны друг с другом. На рис. 367 показано поэтапное эскизирование детали «опора».

I. Ознакомление с деталью

При ознакомлении определяется форма детали (рис. 368, а и б)и ее основных элементов (рис. 368, в), на которые мысленно можно расчленить деталь. Повозможности выясняется назначение детали и составляется общее представление о материале, обработке и шероховатости отдельных поверхностей, о технологии изготовления детали, о ее покрытиях и т. п.

II. Выбор главного вида и других необходимых изображений

Главный вид следует выбирать так, чтобы он давал наиболее полное представление о форме и размерах детали, а также облегчал пользование эскизом при ее изготовлении.

Существует значительное количество деталей, ограниченных поверхностями вращения: валы, втулки, гильзы, колеса, диски, фланцы и т. п. При изготовлении таких деталей (или заготовок) в основном применяется обработка на токарных или аналогичных станках (карусельных, шлифовальных).

Изображения этих деталей на чертежах располагают так, чтобы на главном виде ось детали была параллельна основной надписи. Такое расположение главного вида облегчит пользование чертежом при изготовлении по нему детали.

По возможности следует ограничить количество линий невидимого контура, которые снижают наглядность изображений. Поэтому следует уделять особое внимание применению разрезов и сечений.

Необходимые изображения следует выбирать и выполнять в соответствии с правилами и рекомендациями ГОСТ 2.305-68.

На рис. 368, а и б даны варианты расположения детали и стрелками показано направление проецирования, в результате которого может быть получен главный вид. Следует отдать предпочтение положению детали на рис. 368, б. В этом случае на виде слева будут видны контуры большинства элементов детали, а сам главный вид даст наиболее ясное представление о ее форме.

В данном случае достаточно трех изображений, чтобы представить форму детали: главный вид, вид сверху и вид слева. На месте главного вида следует выполнить фронтальный разрез.

III. Выбор формата листа

Формат листа выбирается по ГОСТ 2.301-68 в зависимости от того, какую величину должны иметь изображения, выбранные при выполнении этапа II. Величина и масштаб изображений должны позволять четко отразить все элементы и нанести необходимые размеры и условные обозначения.

IV. Подготовка листа

Вначале следует ограничить выбранный лист внешней рамкой и внутри нее провести рамку чертежа заданного формата. Расстояние между этими рамками должно составлять 5 мм, а слева оставляется поле шириной 20 мм для подшивки листа. Затем наносится контур рамки основной надписи.

V. Компоновка изображений на листе

Выбрав глазомерный масштаб изображений, устанавливают на глаз соотношение габаритных размеров детали. В данном случае, если высоту детали принять за А у то ширина детали В^А, а ее длина С«2Л (см. рис. 367, а и 368, б). После этого на эскизе наносят тонкими линиями прямоугольники с габаритными размерами детали (см. рис. 367, а). Прямоугольники располагают так, чтобы расстояния между ними и краями рамки были достаточными для нанесения размерных линий и условных знаков, а также для размещения технических требований.

Осуществление компоновки изображений можно облегчить применением прямоугольников, вырезанных из бумаги или картона и имеющих стороны, соответствующие габаритным размерам детали. Перемещая эти прямоугольники по полю чертежа, выбирают наиболее удачное расположение изображений.

VI. Нанесение изображений элементов детали

Внутри полученных прямоугольников наносят тонкими линиями изображения элементов детали (см. рис. 367, б). При этом необходимо соблюдать пропорции их

размеров и обеспечивать проекционную связь всех изображений, проводя соответствующие осевые и центровые линии.

VII. Оформление видов, разрезов и сечений

Далее на всех видах (см. рис. 367, в) уточняют подробности, не учтенные при выполнении этапа VI (например, скругления, фаски), и удаляют вспомогательные линии построения. В соответствии с ГОСТ 2.305-68 оформляют разрезы и сечения, затем наносят графическое обозначение материала (штриховка сечений) по ГОСТ 2.306-68 и производят обводку изображений соответствующими линиями по ГОСТ 2.303-68.

VIII. Нанесение размерных линий и условных знаков

Размерные линии и условные знаки, определяющие характер поверхности (диаметр, радиус, квадрат, конусность, уклон, тип резьбы и т. п.), наносят по ГОСТ 2.307-68 (см. рис. 367, в). Одновременно намечают шероховатость отдельных поверхностей детали и наносят условные знаки, определяющие шероховатость.

IX. Нанесение размерных чисел

При помощи измерительных инструментов определяют размеры элементов и наносят размерные числа на эскизе. Если у детали имеется резьба, то необходимо определить ее параметры и указать на эскизе соответствующее обозначение резьбы (см. рис. 367, г).

X. Окончательное оформление эскиза

При окончательном оформлении заполняется основная надпись. В случае необходимости приводятся сведения о предельных отклонениях размеров, формы и расположения поверхностей; составляются технические требования и выполняются пояснительные надписи (см. рис. 368, г). Затем производится окончательная проверка выполненного эскиза и вносятся необходимые уточнения и исправления.

Выполняя эскиз детали с натуры, следует критически относиться к форме и расположению отдельных ее элементов. Так, например, дефекты литья (неравномерность толщин стенок, смещение центров отверстий, неровные края, асимметрия частей детали, необоснованные приливы и т. п.) не должны отражаться на эскизе. Стандартизованные элементы детали (проточки, фаски, глубина сверления под резьбу, скругления и т. п.) должны иметь оформление и размеры, предусмотренные соответствующими стандартами.

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-->

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).

Рис. 70. Построения, облегчающие выполнение технических рисунков

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.

Рис. 71. Технический рисунок детали со штриховкой

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.

При конструировании деталей машин нередко приходится быстро выполнять наглядные изображения деталей для того, чтобы легче представить их форму. Процесс выполнения таких изображений называется техническим рисованием . Обычно технический рисунок выполняется в прямоугольной изометрической проекции.

Выполнение рисунка детали (рис. 18,а) начинают с построения его габаритного очертания – «клетки», выполняемой от руки тонкими линиями. Затем деталь мысленно расчленяют на отдельные геометрические элементы, постепенно зарисовывая все части детали.

Рис. 18. Построение технического рисунка

Технические рисунки предмета получаются более наглядными, если их покрыть штрихами (рис. 18,б). При нанесении штрихов считают, что лучи света падают на предмет справа и сверху или слева и сверху.

Освещенные поверхности штрихуют тонкими линиями на большом расстоянии друг от друга, а темные – более толстыми, располагая их чаще (рис. 19).

Рис. 19. Нанесение света и тени

1.5. Выполнение простых разрезов

Для представления о внутренней форме предмета на чертеже применяются линии невидимого контура. Это затрудняет чтение чертежа и может приводить к ошибкам. Применение условных изображении – разрезов – упрощает чтение и построение чертежа. Разрезом называется изображение предмета, полученное при мысленном рассечении его одной или несколькими секущими плоскостями. При этом часть предмета, расположенная между наблюдателем и секущей плоскостью, мысленно удаляется, а на плоскость проекции изображается то, что получается в секущей плоскости и что расположено за ней.

Простым разрезом называется разрез, полученный при применении одной секущей плоскости. Наиболее часто применяются вертикальные (фронтальные и профильные) и горизонтальные разрезы.

На рис. 20 выполнены два вертикальных разреза: фронтальный (А-А) и профильный (Б-Б), секущие плоскости которых не совпадают с плоскостями симметрии детали в целом (в данном случае их вообще нет). Поэтому на чертеже указанно положение секущих плоскостей, а соответствующие им разрезы сопровождаются надписями.

Положение секущей плоскости указывается линией сечения, выполняемой разомкнутой линией. Штрихи разомкнутой линии сечения не должны пересекать контур изображения. На штрихах линии сечения перпендикулярно к ним ставят стрелки, указывающие направление взгляда. Стрелки наносят на расстоянии 2-3 мм от внешнего конца штриха линии сечения.

Около каждой стрелки, со стороны выступающего за них на 2-3 мм внешнего конца штриха линии сечения, наносится одна и та же прописная буква русского алфавита.

Надпись над разрезом, подчеркиваемая сплошной тонкой линией, содержит две буквы, которыми обозначена секущая плоскость, написанные через тире.

Рис. 20. Вертикальные разрезы

На рис. 21 показано образование горизонтального разреза: деталь рассечена плоскостью А, параллельной горизонтальной плоскости проекций, а полученный горизонтальный разрез расположен на месте вида сверху.

Рис. 21. Горизонтальный разрез

На одном изображении допускается соединять часть вида и часть разреза. Линии невидимого контура на соединяемых частях вида и разреза обычно не показываются.

Если вид и располагаемый на его месте разрез представляют собой симметричные фигуры, то можно соединить половину вида и половину разреза, разделяя их штрихпунктирной тонкой линией, являющейся осью симметрии (рис. 22).

Рис. 22. Соединение половины вида и разреза

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.