Выявление объема на техническом рисунке. Техническое рисование. Методические рекомендации для студентов всех направлений подготовки, изучающих дисциплину «Начертательная геометрия и инженерная графика

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.

Условия задачи: выполнить эскиз и технический рисунок детали с натуры (рис. 10.20). Работу сделать на двух листах.

Как видно из рис. 10.20, деталь представляет собой фланец, предназначенный для разъемного соединения трубопроводов. Ко встречной детали он присоединяется с помощью шести болтов, о чем свидетельствует наличие отверстий без резьбы. Соединение с последующей деталью резьбовое. Фланец выполнен из металла, который имеет характерный для латуни оттенок желтого цвета.

Прежде чем приступить к выполнению эскиза, в соответствии с рекомендациями и. 10.2, составим план его выполнения:

1. Планировка площади рабочего поля чертежа и вычерчивание габаритных прямоугольников.

2. Выполнение необходимых изображений (видов, разрезов, сечений) детали.

3. Вычерчивание размерных линий.

4. Обмер детали и простановка размеров.

5. Заполнение основной и дополнительной надписей чертежа.

Порядок выполнения работы А. Выполнение эскиза

1. Если не учитывать шести цилиндрических отверстий малого диаметра, данный фланец представляет собой совокупность соосных конических и цилиндрических поверхностей. Поэтому для его изображения было бы достаточно дать соединение половины вида спереди (для отображения внешней формы детали) и половины фронтального разреза (для выявления формы отверстия). С учетом того, что подобные детали обычно вытачиваются на токарном станке, ось вращения следует расположить горизонтально. Однако наличие шести цилиндрических отверстий требует добавления еще одного вида (слева) - для демонстрации принципа их расположения.
2. На основании проведенного анализа делаем вывод, что необходимые изображения детали будут вписаны в габаритные прямоугольник и квадрат, причем стороны прямоугольника, как видно из рис. 10.20, отличаются друг от друга незначительно. Примерное соотношение сторон габаритного прямоугольника можно принять равным 10: 11.

Изображаем на рабочем иоле чертежа габаритные прямоугольник и квадрат таким образом, чтобы вокруг оставалось достаточно места для простановки размеров (рис. 10.21а).

3. Исследуем форму изображаемого фланца и вычерчиваем от руки соединение половины вида спереди и половины фронтальною разреза (рис. 10.216). Выше уже отмечалось, что в рассматриваемом случае вид слева необходим только для определения положения цилиндрических отверстий. Поэтому целесообразно внутри габаритного квадрата построить местный вид на расположение отверстий (см. рис. 10.216).
4. Проставляем размерные линии в соответствии с рекомендациями п. 10.2 с учетом последовательности обработки заготовки. Все размеры, относящиеся к наружной поверхности, концентрируем по сторону вида, а все размеры, характеризующие внутреннюю структуру детали - по сторону разреза (рис. 10.21 в).

Рис. 10.21а - вычерчивание габаритных прямоугольников

Рис. 10.216

Рис. 10.21 в - простановка размерных линий

Рис. 10.21 г - простановка размерных чисел и оформление эскиза

Рис. 10.22

5. Обмеряем деталь с использованием подручных измерительных инструментов (штангенциркуля, линейки, резьбомера). Полученные при измерении конкретные цифровые данные проставляем на заранее подготовленные для них места (рис. 10.21 г).
6. В заключение оформляем эскиз как графический конструкторский документ. Для этого заполняем основную надпись:
- - вписываем наименование детали «Фланец»;
- - находим в приложении 5 обозначение подходящей марки латуни и заносим его в соответствующую графу;
- - проставляем прочерк в ]рафе «Масштаб»;
- - поскольку в задании требуется также выполнить технический рисунок фланца, в графе «Листов» указываем общее количество листов в работе - 2;
- - присваиваем чертежу соответствующий буквенно-цифровой код.

Б. Выполнение технического рисунка

1. Технический рисунок будем выполнять по правилам изометрической проекции. При этом ось вращения фланца расположим гак же, как и на эскизе, вдоль оси X.

В рассматриваемом случае фланец по форме представляет собой тело вращения. Вследствие этого вполне допустимо дать его полный разрез, дополнив изображениями цилиндрических отверстий малого диаметра.

Результат построений приведен на рис. 10.22.

2. В заключение оформляем чертеж гак же, как эскиз на рис. 10.21 г, дополнительно внеся в 1рафу «Листов» номер листа - 2.

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.

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

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

Техническим рисунком называют изображение, выполненное на глаз и от руки по правилам аксонометрии.

Выбор аксонометрической проекции, на базе которой будет выполнен технический рисунок, зависит от формы детали.

Фронтальная диметрическая проекция удобна для изображения деталей, криволинейные очертания которых расположены в плоскости, параллельной плоскости xОz (см. рис. 92 и 93). Изометрические проекции предпочтительнее при изображении деталей, криволинейные элементы которых расположены в разных плоскостях.

Технические рисунки удобно выполнять на бумаге, разлинованной в клетку. На рис. 103 показаны способы, облегчающие работу карандашом от руки.

Угол 45 легко построить разделив прямой угол пополам (рис. 103, а). Для построения угла 30 нужно разделить прямой угол на три равные части (рис. 103, б).

Правильный шестиугольник можно нарисовать в изометрии (рис. 103, в), если на оси, расположенной под углом 30°, отложить отрезок, равный 4я, 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. 103, г).

Овал нетрудно построить, вписав его в ромб. Для этого внутри ромба наносят штрихи, намечающие линию овала (рис. 103, д), а затем обводят овал.

Чтобы придать техническим рисункам объемность, на них наносят штриховку (рис. 104). При этом предполагают, что свет падает на предмет сверху слева. Освещенные поверхности не заштриховывают. На затененные поверхности наносят штриховку, которая тем чаще, чем темнее поверхность.

Можно наносить штриховку не на всю поверхность, а только в местах, подчеркивающих форму предмета (рис. 105).

Для выявления внутренних очертаний предметов на аксонометрических проекциях и технических рисунках применяют разрезы (рис. 106, а), которые выполняют плоскостями, параллельными плоскостям проекций. Линии штриховки сечений наносят, как показано на рис. 106, б, т. е. параллельно диагонали проекций квадратов, построенных на осях х и z, х и у, у и z

При нанесении размеров выносные линии проводят параллельно аксонометрическим осям, а размерные линии параллельно измеряемому отрезку (рис. 106, а и рис. 87, г).

Ответьте на вопросы

1. В чем отличие технического рисунка от аксонометрической проекции?

2. Как располагают оси при выполнении технических рисунков?

3. Каковы правила штриховки технических рисунков с целью выявления объема предмета?

4. Как располагают выносные и размерные линии при нанесении размеров на аксонометрических проекциях?

Задания к §15 и главе III

Упражнение 47

Постройте от руки на клетчатой бумаге: а) углы 45 и 30°; б) оси фронтальной диметрической проекции (см. рис. 85, в); в) оси изометрической проекции (см. рис. 85, в); г) окружность диаметром 30 мм; д) три овала, изображающие в изометрической проекции окружность диаметром 40 мм (один овал расположите перпендикулярно оси х, другой - оси у, третий - оси z). Выполните технические рисунки деталей, представленных на рис. 107: для примеров на рис. 107, а и б - на базе фронтальной диметрической проекции, для примеров на рис. 107, в - Э - на базе изометрической проекции. Размеры определите по числу клеток, считая, что сторона клетки равна 5 мм. Оттените поверхность деталей.