Ортогональное проецирование и аксонометрия



Проекционное черчение

Проекционное черчение лежит в основе технического (или – машиностроительного) черчения, поэтому любой технический работник должен знать основные приемы и способы его выполнения, чтобы уметь грамотно прочитать или составить технические документы содержащие чертежи.
Не будет преувеличением образное сравнение - инженер, не умеющий читать или выполнять хотя бы простейшие чертежи, подобен литератору, не умеющему читать и писать.

В отличие от художественного рисунка чертеж может передавать форму предмета не одним, а несколькими изображениями (проекциями, видами). При этом каждая отдельная проекция (вид) на чертеже изображает какую-либо одну сторону предмета (вид сверху, снизу, вид слева, справа, спереди или сзади).
Кроме того в черчении используются дополнительные приемы, позволяющие показывать изображение невидимых или недоступных простому проецированию элементов предмета. Такой вид изображения позволяет точно установить формы и размеры изделия, а также показывать невидимые и «спрятанные» элементы формы с любой стороны предмета. Художественный рисунок, в отличие от чертежа, способен передавать только форму предмета, причем лишь с видимой художнику стороны.

Чертежи выполняются методом прямоугольного (ортогонального) проецирования с соблюдением ряда правил.
Мы уже знаем, что все изделия и предметы имеют три главных измерения: длину, ширину и высоту, а листы бумаги, на которых составляются чертежи, - плоские и имеют только два измерения - длину и ширину.

С помощью проекционного черчения можно получить представление о пространственной, объемной форме предмета по его плоскому изображению. Плоское изображение предмета называется его проекцией, а процесс получения проекций - проецированием.
Совокупность правил, с помощью которых строят на плоскости изображения пространственных форм, называется методом проекций.
Метод проекций позволяет не только построить изображение (проекцию) пространственного объекта, но и представить по нему его форму.

Основы метода проецирования

Для того чтобы получить любое изображение предмета на плоскости, необходимо расположить его перед плоскостью проекций и из центра проецирования провести воображаемые проецирующие лучи, пронизывающие каждую точку поверхности предмета. Пересечение этих лучей с плоскостью проекций дает множество точек, совокупность которых создает изображение предмета, называемое его проекцией.

Элементами, с помощью которых осуществляется проецирование, являются:

· центр проецирования - точка, из которой производится проецирование;

· объект проецирования - изображаемый предмет;

· плоскость проекции - плоскость, на которую производится проецирование;

· проецирующие лучи - воображаемые прямые, с помощью которых производится проецирование;

· результатом проецирования является плоское изображение, или проекция объекта.

Сущность проецирования проще понять, если вспомнить, какой получается тень от освещаемого лампой предмета на экране (например, стене). Предположим, что расстояние от предмета до экрана остается неизменным. Тогда чем ближе располагается лампа к предмету, тем больший размер будет иметь отбрасываемая им тень. Чем дальше лампа будет удалена от предмета, тем больше размер тени на экране будет приближаться к реальным размерам предмета. При удалении лампы на значительное расстояние ее лучи, падающие на предмет, можно приближенно считать параллельными, поэтому искажение размеров незначительно.

Центральное проецирование

Если все проецирующие лучи проходят через одну и ту же точку, проекция называется центральной. Метод центрального проецирования используется при построении перспективы. Перспектива даёт возможность изображать предметы такими, какими они представляются нам в природе при рассмотрении их с определенной точки наблюдения.
В машиностроительных чертежах центральные проекции не применяются. Ими пользуются в строительном черчении и в рисовании.

Параллельное проецирование

Если все проецирующие лучи параллельны между собой, проекция называется параллельной.
В зависимости от угла наклона проецирующего луча к плоскости проекций параллельные проекции делятся на

прямоугольные(или ортогональные), и косоугольные.
Если проецирующие лучи составляют с плоскостью проекций прямой угол, то такие параллельные проекции называются прямоугольными.
При параллельном проецировании центр проецирования предполагается условно удалённым в бесконечность. Тогда параллельные лучи отбросят на плоскость проекций тень, которую можно принять за параллельную проекцию изображаемого предмета.
Если проецирующие лучи составляют с плоскостью проекций угол, отличный от прямого, то такое проецирование называется косоугольным. В машиностроительных чертежах косоугольные проекции не применяются.

При параллельном проецировании все точки проецируемого предмета или изделия жестко связаны на всех видах (проекциях) с помощью проецирующих лучей, поэтому специалист, понимающий основы черчения способен понять не только формы и размеры изображенного на чертеже предмета, а также определить расположение какого-либо элемента изделия на любом из видов чертежа.

Аксонометрические проекции

Чертеж дает точное представление о форме и размерах предмета, но часто уступает в наглядности обычному художественному рисунку, и недостаточно квалифицированный технический работник не всегда способе правильно понять общий облик изделия, представленного в виде чертежных проекций. В этих случаях, для улучшения наглядности чертежа, применяют дополнительные изображения предмета (изделия) в виде аксонометрических проекций.

Следует отметить, что аксонометрические проекции, применяемые в черчении, не являются художественным рисунком предмета, поскольку выполняются без соблюдения перспективы, т. е. методом параллельного проецирования, тогда как художник использует центральное проецирование и не придерживается строгих масштабов изображения.

Аксонометрические проекции делятся на прямоугольные и косоугольные. В первом случае проецирующие лучи перпендикулярны аксонометрической плоскости проекции; при этом форма предмета и его размеры передаются без искажений.
Во втором случае проецирующие лучи не перпендикулярны аксонометрической плоскости проецирования, при этом размеры и форма предмета передаются с искажениями. К прямоугольным аксонометрическим проекциям относятся изометрическая и диаметрическая проекции. Именно эти способы объемного изображения чертежей применяются наиболее часто.

Косоугольные проекции практически не используются в техническом черчении, поскольку они малоинформативны (не передают должным образом размеры и форму предмета).

Стандартами ЕСКД предусматривается изометрические проекции (не искажается ни один из основных размеров), диметрические проекции (искажается лишь один или два размера) и триметрические проекции (искажены все размеры предмета). Триметрические проекции относятся к косоугольным.

***

Графическая работа по теме "Проекционное черчение"

Графическая работа № 6, рекомендуемая для выполнения студентами, обучающимися инженерной графике, имеют целью освоение навыков проекционного черчения и построения аксонометрических проекций фигур.
В процессе выполнения графических работ обучающийся должен выполнить рамку чертежа, основную надпись, а также основное задание Графической работы №6 - построить три вида геометрической фигуры (в предлагаемом образце - шестигранная правильная призма), определить нахождение указанных преподавателем точек на поверхности этих фигур по заданным положениям на двух видах, а также выполнить изображение этой фигуры в аксонометрии (в предлагаемом образце - изометрия)

Образец Графической работы № 6 представлен на рисунке ниже, его можно скачать по ссылке и использовать в качестве раздаточного материала.
При выдаче задания Графической работы № 6 необходимо указать студенту местонахождение точек на поверхности геометрической фигуры или на двух любых ее видах (проекциях) для выполнения последующих построений согласно заданию.

При выполнении Графической работы № 6следует обратить внимание на соответствие толщины линий чертежа требованиям ГОСТ, а также на одинаковую толщину одноименных линий чертежа.
На результаты оценивания работы влияют, также, опрятность выполнения задания и гармоничность размещения отдельных изображений и видов на поле листа - необходимо соблюдать требуемые отступы между изображениями и рамкой; поле листа чертежа должно быть использовано не менее, чем на 60%.

Проецирование модели



Графические работы по теме 2.3 "Проецирование модели"

Графические работы по инженерной графике для студентов специальности "Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта" по теме 2.3 "Проецирование модели".

На изучение темы 2.3 "Проецирование модели" календарно-тематическим планом отводится 10академических часов, распределенных между практическими занятиями № 21 - 25.

Графические работы по теме 2.3 (см. ссылки внизу страницы) предусматривают выполнение комплексного чертежа модели (геометрического тела), имеющего внутренние полости и сквозные отверстия в трех видах в соответствии с вариантами заданий.
Задания к графическим работам № 23, № 24 и № 25, кроме того, предусматривают построение аксонометрической проекции модели. Работы выполняются на листах чертежной бумаги формата А3 (420х297 мм).

Чертежи моделей должны быть выполнены с соблюдением масштабов, предусмотренных стандартами ЕСКД, при этом рабочее поле чертежного листа должно быть заполнено не менее, чем на 65-75 %.

Каждая графическая работа завершается построением рамки и основной надписи чертежа, заполненной в соответствии с требованиями ЕСКД.

На выполнение каждой графической работы отводится два академических часа.
Выполненной считается работа, содержащая в законченном виде все задания по предложенному преподавателем варианту, с проставленными размерами и оформленная в соответствии с требованиями стандартов ЕСКД (рамка и основная надпись чертежа).

При оценивании результатов выполнения работы принимается во внимание:

· правильность выбора масштаба чертежа;

· рациональность и гармоничность размещения отдельных изображений и видов на поле листа, соблюдение требуемых отступов между изображениями, размерными линиями, рамкой чертежа;

· соответствие элементов чертежа (линий, надписей, размеров, вспомогательных элементов) требованиям стандартов ЕСКД;

· правильность выполнения чертежа и отсутствие грубых ошибок при проецировании видов модели (лишние или пропущенные линии, проекционные связи между видами и элементами видов и т. п.);

· аккуратность и опрятность выполнения работы.

За каждую из перечисленных ошибок при выполнении графической работы оценка снижается один или несколько баллов (по пятибалльной оценочной шкале) по усмотрению преподавателя.

***

Техническое рисование

Технический рисунок на производстве нередко применяется инженерно-техническими работниками, как дополнение к эскизу какой-либо детали или конструкции несложной формы, чтобы полнее передать малоквалифицированному исполнителю нюансы ее внешности и особенности изготовления.

Как и художественный, технический рисунок выполняется без применения чертежных инструментов - чаще всего - только карандаш и ластик. Строгих требований к масштабированию изображения нет, однако, следует как можно точнее передать пропорции размеров и отдельных частей изображаемой модели.
Основное отличие технического рисунка от художественного заключается в том, что изображение модели(детали, конструкции) выполняется без перспективных искажений, т. е. размеры сохраняются по всем аксонометрическим осям, независимо от того, насколько тот или иной элемент модели удален от глаз наблюдателя. В художественном рисовании благодаря перспективе передается степень удаления объекта.
Кроме того, при выполнении технического рисунка могут применяться такие приемы инженерной графики, как разрезы, сечения и вырезы отдельных частей изображаемой модели.

При выполнении технических рисунков чаще всего применяют изометрическое или диметрическое проецирование. Чтобы нагляднее изобразить объемные элементы модели, нередко выполняют нанесение светотеней различными методами - штриховки, шраффировки и т. п.

Примеры правильного выполнения заданий к графическим работам по теме 2.4 "Техническое рисование" представлены на изображении ниже.

При оценивании результатов выполнения работы принимается во внимание:

· правильность выбора положения модели на техническом рисунке, обеспечивающая максимальную наглядность форм и пропорций;

· правильность нанесения теней на техническом рисунке, если заданием предусмотрено выполнение шраффировки или штриховки;

· рациональность и гармоничность размещения изображения на поле листа, соблюдение требуемых отступов между изображениями, основной надписью и рамкой чертежа;

· аккуратность и опрятность выполнения работы.

За каждую из перечисленных ошибок при выполнении графической работы оценка снижается один или несколько баллов (по пятибалльной оценочной шкале) по усмотрению преподавателя.

Промежуточный контроль при изучении дисциплины "Инженерная графика"