Что делают на черчении. Основные правила оформления чертежей

Современное общество в своем развитии и хозяйственной деятельности активно использует графический язык, которому на сегодняшний день альтернативы нет (голографические технологии пока что находятся на стадии разработки). Графический язык находит свое технологическое применение путем черчения проекций трехмерных объектов в двухмерной плоскости. Этот метод имеет интересную историю, но не она - предмет данной статьи. Наша цель - представить читателю обзор черчения как точного и универсального инструмента инженера и архитектора, с точки зрения его общей нормативной регламентации.

Специалист, знающий правила оформления чертежей, должен также компетентно руководствоваться в своей работе соответствующими ГОСТами, определяющими основные обязательные требования к чертежам. Также важна его квалификация, позволяющая даже для сложных по форме деталей с оптимальной наглядностью представлять геометрические построения на чертежах.

Что нужно знать и уметь для выполнения чертежей

Во-первых, подразумевается, что в багаж знаний архитектора или инженера - исполнителя чертежей входят ЕСКД - правила оформления чертежей и практические навыки оптимальных геометрических представлений проекций детали для ее отображения на чертежах.

В настоящее время современные производительные специализированные программы - системы автоматизированного проектирования пришли на смену традиционному "ручному" черчению. Однако автоматизация по-прежнему предполагает твердые знания по следующим ГОСТам:

2.301-68 - устанавливающем форматы листов чертежей в бумажной или электронной формах;

2.302-68 - определяющем отношение размеров предмета, изображенного на чертеже, к его реальным размерам (масштаб);

2.303-68 - регламентирующем начертание линий на чертежах, рекомендованных действующими отраслевыми стандартами;

2.304-81 - устанавливающем актуальные чертежные шрифты;

2.307-68 - определяющем нанесение на чертеж как размеров, так и предельных отклонений.

Важными квалификационными требованиями к исполнителю чертежей являются:

Практическое умение использовать ЕСКД - правила оформления чертежей применительно к прикладным задачам;

Навыки геометрических построений для оптимального выполнения чертежей, которые затем удобно использовать в разметке при изготовлении конкретных деталей.

Основы создания чертежей

Разработка конструкторской которой регламентируют ЕСКД - правила оформления чертежей) является обязательным этапом, предшествующим непосредственному производству детали.

При этом принципиально важна конкретика: что и для чего изготавливается; каково стандартное наименование изделия; его точные размеры, форма, из каких материалов оно изготавливается. Все это важно, поскольку впоследствии конструкторская документация станет основным гарантом идентичности изготовления детали, а также при необходимости - ее взаимозаменяемости с аналогом, выпущенным другими производителями. С точки зрения использования единого инструментария (правил и норм) разными производителями, важны выдержанные ими ЕСКД - правила оформления чертежей.

ГОСТы, регламентирующие черчение

Мы уже в данной статье упоминали термины ЕСКД, ГОСТы в контексте их нормативной роли для инженера. Определим их соотношение.

Роль нормативного регулятора при оформлении различных чертежей и схем для конструкторских документов играют специально разработанные на уровне государства единообразные технологические стандарты - ГОСТы. Эти стандарты организационно объединяются единой системой конструкторской документации, или ЕСКД.

Правила ЕСКД осуществляют регулирование исполнения чертежей, актуальное на стадиях создания, конечного оформления и организации надлежащего их документооборота как вида документации в рамках специализированных предприятий и организаций, равно как и в учреждениях министерства образования. ЕСКД - правила оформления чертежей - сообразованы с действующими международными стандартами ИСО (т. е. утвержденными Международной стандартизующей организацией), а также соответствуют требованиям постоянной международной комиссии стандартизации.

Заметим, что соблюдение государственных стандартов обязательны к исполнению во всех областях промышленности, а также в научных и проектных учреждениях. Соответственно, ГОСТ - правила оформления чертежей - обязательны и при изучении инженерной графики в учреждениях системы образования.

Таким образом, несмотря на прогресс автоматизации в деле создания чертежей, ГОСТы знать следует. Впрочем, мы предчувствуем основное направление возражений наших компьютерно-грамотных оппонентов, заключающееся в том, что все правила уже соблюдены в чертежах, которые следует просто разыскать в Интернете.

Можно ли, занимаясь черчением, не знать ГОСТов? Нет!

Однако мы сработаем на опережение, заметив, что да, действительно в настоящее время в Интернете любой пользователь ПК может выбрать из тысяч и тысяч фото чертежей нужное. А затем он, используя специальную программу для распознавания, получает требуемый чертеж.

Однако здесь наши оппоненты лукавят. На самом деле программы распознавания чертежей несовершенны, соответственно, полученный с их помощью чертеж заведомо содержит существенные ошибки. Их, конечно же, далее придется править, пользуясь знанием ГОСТов.

Гораздо разумнее в такой ситуации творчески использовать фото чертежей как образец, реально воссоздавая их с помощью специализированной программы - системы автоматизированного проектирования. Ведущим представителем САПР уже на протяжении нескольких десятилетий является AutoCAD разработки компании с мировым рейтингом «Autodesk». Эта программа сегодня активно используется ведущими конструкторскими бюро. Кульманы ушли в историю!

Форматы. Государственный стандарт 2.301-68

Чертежи выполняются на бумажном листе, имеющем определенные, четко установленные текущим ГОСТОМ размеры, причем измеряется рамка для чертежа (А4 имеет размеры 210 на 297 мм, см. таблицу 1).

Таблица 1. Форматы.

Формат А4	меньшая сторона 210 мм	большая сторона 297 мм
Формат А3	меньшая сторона 297 мм	большая сторона 420 мм
Формат А2	меньшая сторона 420 мм	большая сторона 594 мм
Формат А1	меньшая сторона 594 мм	большая сторона 841 мм
Формат А0	меньшая сторона 841 мм	большая сторона 1189 мм

Заметим, что иногда рамка для чертежа А4 ограничивает заведомо избыточное пространство, превышающее размер изображения. В таком случае уместен меньший формат - А5 , размеры сторон которого 148 на 210 мм.

Наглядное отображение востребованных форматов, которые определяют основные правила оформления чертежей, приведено на рис.1:

Рис. 1. Соотношение форматов

Основная надпись

Основная надпись размещается на всех чертежах, за исключением А4, как вдоль длинной стороны, так и вдоль короткой. Для А4 она изображается исключительно вдоль короткой стороны, поскольку данный формат является вертикальным.

Дополнительную графу (также за исключением А4) размещают по длинной стороне

(Размещение основной надписи показано нами на рис 2.)

Рис.2. Размещение основной надписи

Оформление рамки чертежа регламентируется ее расстоянием от края листа: со всех его сторон (кроме левой) - по 5 мм. Слева же расстояние от рамки до края листа составляет 20 мм. При этом линия, которая обрамляет рамку чертежа, не должна быть уже 0,7 мм.

Основные надписи выполняются согласно ГОСТу № 2.104-68, который определяет размеры, форму, а также порядок заполнения. Характерно, что она является непременным элементом любых видов чертежей и схем. Как пример приведем основную надпись, рекомендованную для использования на учебных чертежах (см рис. 3).

Цифрами на рисунке обозначены следующие графы основной надписи:

1 - название изделия;

2 - как документ обозначается;

3 - какой выбран материал для изготовления детали;

4 - реквизит предприятия - индекс.

Зачастую чертеж выполняется на нескольких листах. В этом случае на втором и всех последующих основная надпись выполняется в отличном от первого виде. Ее изображение представлено на рис 4.

Рис 4. Основная надпись для второго и последующих листов чертежа

Графы ее (на рисунке они пронумерованы) заполняются согласно вышеприведенной расшифровке этих цифр для основной надписи первого листа.

Обозначения на чертежах

По определению, чертежом называют масштабированное графическое изображение изделия, где указаны размеры и Информация, которую содержит чертеж, достаточна для изготовления упомянутого в определении изделия.

Правила нанесения размерных значений на чертежи в промышленности регламентированы ГОСТом № 2.307-68. Это достаточно тонкий момент в оформлении чертежей. Ведь всего один пропущенный размер превращает сложный чертеж в невостребованный пустой труд.

Сами размеры в черчении подразделяются на несколько видов. Первая группа - размеры рабочие. Это та информация, которая используется непосредственно при изготовлении. Вторая - размеры справочные (они обозначены символом (*)). Они используются в инженерной работе с чертежом.

Наносят размеры на чертеж с помощью размерных линий. Обозначения наносятся на чертеж с соблюдением принятого масштаба. Его значение находится в основной надписи - в отдельной графе. Определим понятие масштаба: его идентифицируют с соотношением реальных размеров предмета к размерам его изображения. При возможности предпочтительным является масштаб один к одному, однако, как вы понимаете, для разных размеров детали приходится либо уменьшать, либо увеличивать. Приемлемые масштабы изображения определены ГОСТом 2.302-68 см (см. таблицу 2).

Таблица 2. Масштабы, применяемые в черчении

Критерием выбора масштаба является дальнейшее удобство работы с чертежом.

Линии

На чертежах представлены различные типы линий, каждый из которых имеет определенное предназначение. Применение линий на чертежах определяется ГОСТом 2.303-68.

Линия сплошная толстая основная служит для начертания видимых контуров отображаемого объекта. Толщина для нее определена в пределах 0,5-1,4 мм и в дальнейшем выбранное значение обозначается буквой S. Почему же это значение присваивают условной переменной? Дело в том, что в дальнейшем толщины всех остальных линий будут соизмерять с толщиной основной.

Современные методы технической (и в том числе компьютерной) графики имеют свою многовековую историю. Общение людей друг с другом научило человека не только словесной речи, но и письменности. Прежде чем появились буквы, из которых можно было составить написанное слово, человек выражал свою мысль рисунком. Древнейшие памятники истории сохранили изображения зверей, оружия, домашней утвари. История письменности приводит много примеров «картинного письма», в котором образы, предметы изображались рисунком. Позднее человеку понадобилось умение нарисовать не только такой предмет, который он видел, но и такой, который он хотел сделать. Когда стали возводиться большие сооружения - жилища, храмы, крепости, - возникли первые чертежи - планы. Они вычерчивались на земле в том месте, где должно было воздвигаться сооружение.

Для этой работы были созданы первые чертежные инструменты, которые дошли до нас из глубокой древности: угол-измеритель и прямоугольный треугольник.

Со временем планы стали выполняться в уменьшенном виде на дереве, холсте, пергаменте. Техники древности стремились показать в чертеже геометрическую форму и размер сооружения, а чтобы выполнить эту задачу, создавали своеобразные приемы графических построений. В древних египетских папирусах встречаются два изображения одного и того же здания: вид сверху - план и вид спереди - фасад.

В древней Руси людей, искусных в строительстве, литье металла, изготовлении оружия, называли розмыслами. До наших дней сохранились инженерные сооружения - храмы, крепости, плотины, мосты, в которых мы видим проявление технического гения розмыслов наших предков. Эти памятники ясно говорят о том, что их создатели хорошо владели геометрической формой и умели выбирать наилучшее решение технической задачи (вот такие они, веб-дизайнеры средневековья).

В летописях XIII- XIV веков историки находят рисунки, выполненные настолько четко и наглядно, что, например, можно восстановить по такому рисунку технологию изготовления пушки.

На этом рисунке видно, что ствол пушки сварен кузнечной сваркой и укреплен кольцами. В таких наглядных технических рисунках использовались приемы живописи, но они не могли удовлетворить техников, особенно строителей, так как на рисунке нельзя было задать размеры сооружения.

Графические приемы чертежей XVI-XVII веков ясно показывают, как настойчиво стремились средневековые техники решить задачу изображения объемного предмета, имеющего три измерения: длину, ширину, высоту, - на плоскости, у которой только два измерения - длина и ширина. Нужен был такой чертеж, на котором не искажались бы линейные размеры, углы и геометрическая форма. На многих чертежах этого времени применялись самобытные геометрические построения, основой которых является план сооружения.

Если это был план местности, города или двора, то показывалось точное расположение зданий, а вид их давался не сверху, а сбоку или спереди. Если же составлялся чертеж самого сооружения, то совмещались на одном виде его план и фасад. Для нас эти приемы очень интересны тем что в них заложено начало точного проекционного чертежа. Графикам того времени оставалось сделать только еще один шаг: разъединить совмещенные проекции и начертить их каждую отдельно, чтобы получить чертеж в проекциях на две взаимно перпендикулярные плоскости.

Чертеж моста и сторожевой башни XVII века. План и фасад совмещены.

В начале XVII столетия появились первые металлургические заводы выполняющие правительственные заказы на пушки и ядра. Изделия сначала заказывались и принимались не по чертежам, а по образцам-моделям, но в конце XVII века образцы стали заменяться рабочими чертежами, которые надолго сохранили название «бумажных образцов». На многих строительных чертежах ставились числовые размеры; масштаб еще не выдерживался.

Начало XVIII столетия ознаменовалось массовым строительством флота. И тут потребовался точный, построенный в строгом масштабе чертеж, на котором можно было бы изобразить двояковыпуклый корпус корабля и проверить плавность его контуров. Эта задача была блестяще решена. В Морском архиве мы находим большое количество корабельных чертежей 1686-1751 годов, выполненных корабельными мастерами и их подручными. Эти чертежи - образцы совершенства в технической графике. Мы видим уже проекции не на две, а на три взаимно перпендикулярные плоскости: вид спереди, вид сверху, вид сбоку; такой прием давал полную возможность показать на плоскости в геометрической связи все три измерения предмета: длину, ширину и высоту.

Так кораблестроители создали в конце XVII века совершенный метод построения чертежа. Долгое время, считали создателем проекционного чертежа французского инженера Гаспара Монжа, опубликовавшего в 1795 году во Франции свои труды по начертательной геометрии. В книге Монжа, действительно, основой системы графических построений был принят метод трех проекций. Но Монж не был его создателем, этот метод уже широко применялся в технике, и Монж лишь научно обобщил его. В XVIII веке проекционные чертежи в точном масштабе, но без числовых размеров распространились во всех отраслях техники.

Для все возрастающей промышленности и государственных учреждений требовалось большое количество специалистов-чертежников. В заводских технических школах черчение считалось основным специальным предметом; выпускались различные руководства по черчению, например, в 1707 году вышла и переиздавалась книга «Приемы циркуля и линейки». В восьмидесятых годах XVIII века главным управлением народных училищ было выпущено «Краткое руководство по гражданской архитектуре и зодчеству», в котором излагались правила построения проекций на три взаимно перпендикулярные плоскости.

В XVIII веке чертежи выполнялись очень тщательно, цветной тушью и затем искусно раскрашивались для обозначения различных материалов, чтобы показать на чертеже внутреннее строение предмета, давались условные разрезы, сечения. Часто пользовались не только чертежом в проекциях, но и наглядным изображением, которое называлось «вольной перспективой».

К началу XIX века в промышленности и строительном деле применялись чертежи, которые уже немногим отличаются от современных. Необычным для нас кажется только расположение проекций: план часто остается главным видом. Богатство и разнообразие приемов инженерной графики обобщила и теоретически обосновала начертательная геометрия. Эта наука в первой половине XIX столетия получила свое развитие в мире. Несмотря на то что чертеж на производстве стал незаменимым документом, изготовление его было дорогим и кропотливым делом. Чертеж изготовлялся в одном экземпляре, который вывешивался в цехе на стене и поэтому пользоваться им рабочим было неудобно. В сороковых годах XIX века появляются первые попытки размножения чертежей через светокопию. Для светокопировального аппарата не нужно было выполнять чертеж в красках и цветной туши; вместо раскрашивания стали применять различную штриховку, контур чертежа обводить более толстыми линиями, однако, несмотря на явные свои преимущества, светокопия медленно проникала в производство и только к концу XIX века стала занимать прочное место на машиностроительных заводах.

P. S. Первый светокопировальный аппарат для копирования чертежей, появившийся в далеком XIX веке фактически стал прадедушкой многих современных устройств, таких как кэноновский плоттер (вот такой) – аппарат для автоматического вычерчивания с большой точностью рисунков, схем, сложных чертежей.

Чертеж - это документ, содержащий контурное изображение изделия и другие данные, необходимые как изготовления, контроля и идентификации изделия, так и для операций с самим документом.

Черчение

Когда изображают предметы приёмами черчения , не полагаются на один глазомер и верность руки, а пользуются разными вспомогательными инструментами. Зато от чертежа требуется точное воспроизведение размеров предмета, в определённом масштабе , вследствие чего перспективное изображение употребляется весьма редко (так как оно искажает размеры частей) и заменяется проекциями , по правилам начертательной геометрии . С развитием применений графической статики при помощи черчения стали легко и быстро решать множество численных задач, встречающихся при проектировании сооружений и машин и требующих сложных алгебраических выкладок.

Под именем «геометрическое черчение» подразумевают особый подготовительный предмет программы начальных технических училищ: чтобы приступить к изучению искусства черчения ученикам показывают приёмы употребления чертёжных инструментов и заставляют решать на бумаге разные геометрические задачи. Начиная с действительно нужных, как проведение параллельных и перпендикулярных прямых, деления прямых и углов на равные части, построения фигур в разных масштабах, доходят до решения довольно сложных частных задач и построения разных плоских кривых и правильных узоров, выбранных лишь с целью «набить руку» и достигнуть некоторой степени геометрического «развития». Затем уже переходят к «проекционному черчению»: практическому изучению начертательной геометрии и разных систем проекций, на ней основанных. Эти научные основы черчения разрабатываются дальше сообразно специальностям, требующим разнообразных результатов, достигаемых особыми приёмами и навыками. Черчение географических и топографических карт , ситуационных и межевых планов требует соблюдения большой точности в размерах и раскрашивания условными красками и приёмами. Архитектурное черчение пользуется другими условными обозначениями и приёмами, но тоже требует точного соблюдения размеров, так как их определяют при пользовании планом непосредственным измерением при помощи циркуля и масштаба. В заводских чертежах, даваемых в руки рабочим-исполнителям, большей частью допускается более грубое исполнение, потому что главные размеры обыкновенно надписываются, а самые чертежи часто исполняются в натуральную величину. В старину было принято тщательно отделывать все инженерные, архитектурные и машиностроительные чертежи: вычерчивать тонкими линиями, тщательно раскрашивать и даже оттенять округлые поверхности размыванием туши . В наш практический век эти приёмы упрощены, чтобы достигнуть большей скорости и дешевизны исполнения за счёт его изящества.

Чертёжные инструменты

Чертёжные инструменты. Рис. 1

Чертёжные инструменты. Рис. 2

Простая односторонняя доска.
Доска с торцевыми награтками.
Американский станок.
Угольники.
Рейсшины.
Хомутик и пружины.
Эксцентрическая линейка.
Лекала.
Лекало для параболы.
Штриховальная линейка.
Калиберный рейсфедер.
Двойной рейсфедер.
Криволинейный рейсфедер.
Простой циркуль.
Державка.
Конические ножки циркуля.
Волосной циркуль.
Круговой циркуль.
Складной циркуль.
Кронциркуль.
Пропорциональный циркуль.

Когда чертёж большой или подлежит раскрашиванию, бумагу для него необходимо натягивать на чертёжную доску. Хорошая чертёжная доска должна представлять совершенно плоскую гладкую поверхность и быть достаточно мягкой, чтобы в неё легко было вкалывать кнопки для прикалывания бумаги. Поэтому чертёжные доски делают из липового, соснового или ольхового дерева, а более твёрдые сорта не годятся. Дерево, как известно, способно коробиться от высыхания, поэтому для получения хорошей чертёжной доски необходимо принимать различные меры. Дерево выбирают прямослойное, по возможности без сучков: по поверхностным трещинам на кромке легко заметить, что волокна в дереве изогнуты почти всегда по винтовой линии, обыкновенно очень крутой. Если доску из такого дерева выстрогать совершенно плоско, то она станет «косой плоскостью», то есть параболическим гиперболоидом , когда подсохнет. Если же она отсыреет, то скрутится в обратную сторону и образует поверхность такого же рода, но неспособную совпадать с первой. Прямослойное же дерево сгибается в цилиндрическую поверхность. На основании этого, выбрав доски, их распиливают вдоль пополам и склеивают в щиты, перевернув каждую на 180° относительно соседних: вследствие этого вместо одной цилиндрической поверхности при короблении получается волнистая, менее удаляющаяся от плоскости. Доски берут полуторадюймовые и с задней стороны забивают «шпонки» в «награтку». Кромки острагивают как можно прямее, так как ими пользуются для проведения параллельных линий, а сучки на лицевой стороне выдалбливают и заклеивают кусочками дерева из той же доски. Через несколько месяцев пребывания в отопляемой комнате новая доска сильно покоробится, тогда её отсылают к столяру для поправки: пока толщина достаточна, он может её снова выстрогать плоско, но это становится невозможным, если её очень много «повело». После первой неизбежной поправки доска будет изменяться мало, но всё-таки требует по временам перестрагивания. Иногда требуется, чтобы доска была легка: тогда её делают пустой, наклеивая тонкие щиты с обеих сторон рамки. Такая работа удаётся лишь при употреблении очень сухого и долго выдержанного дерева. В старину делали доски в виде рамы, заполненной филёнкой «заподлицо», но такие доски при высыхании непременно дают щели по бокам, а отсырев, распирают шипы своей рамки. Склеивают также чертёжные доски из нескольких слоев перекрещивающихся тонких фанерок, но при всей своей прочности и лёгкости они становятся неправильно-волнистыми при изменении своей начальной степени сухости. Если надо пользоваться обеими поверхностями доски, то её делают с «торцовыми награтками» из твёрдого дерева, то есть «фальц » выбирают в самих награтках, а торцовые кромки щита обделывают соответственным образом и забивают в этот фальц. Для черчения доску кладут на стол так, чтобы свет падал с левой руки работающего и спереди, иначе придется проводить линии по теневой стороне линеек и угольников. При покрытии красками, доску приходится слегка наклонять, чтобы жидкая краска сама стекала в одну сторону, когда же чертёж очень велик, доску удобно очень сильно наклонять и работать стоя, иначе придётся ложиться на стол, чтобы дотянуться до более отдалённого края. Придумано много более или менее сложных станков для этой цели; довольно удобен американский. В нём доска D лежит на козлах, одна рама aca цельная, тогда как другая состоит из неизменяемой части d и переставной bb; цепочки fmf позволяют делать ещё меньшие изменения наклона. Для удобства работы на сильно наклонённой чертёжной доске необходима особо приспособленная горизонтальная линейка («винкель»), скользящая параллельно самой себе по направляющим, устроенным по бокам доски, и снабжённая закраиной, как школьная чёрная доска: без этого нельзя выпустить из рук ни одного инструмента, ибо скатится на пол. Для наклеивания бумаги на доску её изнанку смачивают равномерно водой при помощи чистой губки и кладут этой стороной на доску (изнанку бумаги можно отличить от лица рассматривая её против света, при скользящем освещении на изнанке виднее отпечатки проволочной ткани, на которой вычерпывали бумажную массу для образования листов). Затем на ширину пальца от края кладут на неё крепкую линейку, отгибают кверху край бумаги и, нажимая на линейку одной рукой, другой намазывают кистью нижнюю поверхность бумаги и доску клейстером или густым раствором гуммиарабика. Притерев намазанный край тряпкой через подложенный лист обёрточной бумаги, повторяют то же самое с тремя оставшимися краями листа, стараясь при этом натянуть середину без складок. После этого смачивают и лицевую сторону губкой, не намачивая на этот раз приклеенных краёв, и оставляют сохнуть.

Для проведения прямых служат чертёжные линейки, угольники и рейсшины или винкели; успех работы зависит от правильности, исправности и целесообразного устройства этих приспособлений. Лучшим материалом служит прямослойное грушевое дерево, но немногие мастера умеют так его выбирать и обрабатывать, чтобы оно впоследствии не изменяло своей формы. Лучшие линейки получаются из Парижа, с клеймами H. Oliverau, Hudelo и E. S. с изображением циркуля, треугольника и транспортира; немецкие изделия не уступают этим в тщательности отделки, но скоро искривляются при работе. Толщина должна быть около 2 мм; направляет собственно верхнее ребро, так как черту всегда проводят немного отступив от линейки; поэтому при очень толстой линейке черта легко выходит волнистой вследствие небольших изменений наклона карандаша, а при очень тонкой тушь легко может пристать к дереву и произвести кляксу. Угольники делают вырезанными из дощечки, а очень большие в виде рамки. Вследствие усыхания дерева, гипотенуза треугольников, вырезанных из сплошной доски, не может сохранить своей первоначальной прямизны, и поэтому надёжнее пользоваться одними катетами, когда это возможно. Употребительны углы в 45°, 60° и 30°, но обыкновенно острые углы делают наугад. Медные вставки не приносят никакой пользы, так как не прочны. О правильности линейки можно судить глазом, визируя против света вдоль её ребра; ещё точнее можно проверить три линейки: они не должны пропускать света, когда их накладывают рёбрами попарно, одна на другую. Совпадение же рёбер только двух линеек может произойти, если они представляют выпуклую и вогнутую дугу одного и того же круга. Маленькие неточности линеек можно исправлять, притирая ребро на листе мелкой стеклянной бумаги, положенном на плоскую доску, а грубые выбоины сострагивают хорошим фуганком, очень остро выточенным, удобнее всего на «стусле ». Для проведения параллельных линий приходится заставлять угольник скользить по неподвижной линейке, удобнее для этого «рейсшина »: её поперечная часть толще продольной и скользит по краю чертёжной доски. Обыкновенно приходится проводить много горизонтальных и вертикальных линий; если кромки доски аккуратно под прямым углом, можно ими пользоваться при неподвижной поперечной части рейсшины; для наклонных, половину этой части можно поворачивать и закреплять винтом. На фиг. 8 таблицы представлена доска F с рейсшиной АА", которой поперечная часть B скользит по фальцу в кромке ЕЕ доски, в то время как на правую кромку опирается пружина cc хомутика d. Такое приспособление особенно удобно для Ч. на сильно наклонной доске; для вертикальных линий ставят угольник u (изображённый пунктиром на фиг. 8). Из этой фигуры ясно, что поперечина B должна быть заподлицо с поверхностью доски, а линейка АА" выше, иначе нельзя будет подводить угольник близко к левому краю в удобном для черчения положении. Существует много конструкций, позволяющих изменять угол винкеля на желаемое число градусов, исправлять его положение микрометрическим винтом и т. п. Почти все это оказалось неудобным или непрочным. При вычерчивании зубчатых колёс и т. п. фигур приходится проводить много прямых, сходящихся в одной точке: можно просто вколоть в это место булавку, такой же толщины, как острие карандаша, и прикладывать к ней один конец линейки; удобнее «эксцентрическая линейка» АА. У одного конца поворачивается и закрепляется винтом N медный рычажок B, снабжённый иглой O, которую можно отвернуть сколько угодно и заставить край линейки направиться через центр или проходить на определённом расстоянии от него. Криволинейные линейки называются лекалами; их обыкновенно вырезывают из грушевого дерева и придают очень фантастические формы, причём, однако, в одном лекале соединяют обыкновенно части однородных геометрически кривых. Изготовляют и систематические подборы для употребительных кривых, например для параболы. Лекалами пользуются для Ч. кривых по точкам. Когда кривизна плавная, можно изогнуть упругую стальную полоску так, чтобы она проходила через заданные точки и обвести по её краю; для успеха полоску приходится придерживать помощнику или прижимать особыми грузами. Для дуг круга очень большого радиуса существуют особые механизмы Чебышева и князя Гагарина, изгибающие упругую полосу по заданному радиусу. Опытный чертёжник очень скоро делает штриховку параллельными линиями, передвигая угольник по рейсшине от руки, не нуждаясь для этого в особых приспособлениях, которые существуют в большом числе. Самое простое изображено на фиг. 13 таблицы: угольник B может скользить по вырезу ab линейки A. Придвинув его к a, проводят черту, придвинув к b, проводят вторую; затем, придержав B, передвигают A вправо, и повторяют прежнее. Многие изобретатели старались с большим или меньшим успехом сделать расстояния между штрихами переменными. Кроме дерева, угольники делают из рогового каучука и из целлулоида. Каучук менее изменчив, чем дерево, он коробится лишь от довольно сильного нагревания, но он чёрен, грязи и пятен от туши на нём не видно, и поэтому он легко грязнит бумагу. Целлулоид, может быть, окажется удобен, так как в последние годы ему успели придать большую прочность и меньшую возгораемость. Металлические линейки слишком тяжелы, а медные к тому ещё сами марают бумагу; стальные употребляются только для обрезки готовых чертежей.

Главным орудием чертёжника служит чертёжное перо или «рейсфедер ». Он состоит из двух пружинящих створок aa, винта c и ручки b, между створками жидкая тушь держится вследствие капиллярности; если обе створки хорошо прилегают к бумаге, то тушь пристаёт к ней между ними, черта выходит резко ограниченная. Новейший тип, изготовляемый Керном и Гизи в Швейцарии, а также Герлахом в Варшаве, короче и крепче, чтобы устранить суживание щели от надавливания на линейку; он вытачивается из одного куска, снабжается продольным прорезом и винтом a для укрепления в ручке. Для тонких линий концы закругляют острее, а для толстых - тупее, чтобы между широкими створками держалось побольше чернил. В старину делали одну створку на шарнире, чтобы удобнее чистить, но шарнир очень скоро расшатывается, а вычистить и так не трудно бумажкой, смочив рейсфедер в воде. Линии толще 1 мм трудно провести сразу, обыкновенно проводят много лишь тонких линий. Поэтому для хорошего рейсфедера нужны следующие качества: обе его створки должны прикасаться одновременно к бумаге; когда черта проводится на удобном расстоянии от линейки, края створок должны быть гладки и тонки, но не резать бумаги. К ширине щели прибавляется и ширина прикасающихся краёв створок, так что для тонкой черты они должны быть тонки, но не остры. Щель между створками клинообразна, а сбоку они заточены округло, значит, черта будет выходить тоньше, когда рейсфедер держат вертикально, и тем шире, чем он наклоннее. Но по устройству руки человеческой наклон этот сам собой меняется, когда ведут длинную черту, и чертёжнику надо много навыка, чтобы избежать этого недостатка. Поэтому самые кончики должны быть изнутри немного отогнуты, чтобы при обычной ширине черты их внутренние поверхности были близки к параллельности. Несознательное соблюдение этого условия и делает то, что иной рейсфедер работает лучше других. От употребления рейсфедеры скоро тупятся, но чертёжник легко может исправлять их сам; для литографов концы створок закаливают, в таком случае их надо притачивать на бруске, а обыкновенным, мягким можно возвратить прежнюю форму мелким напилком. Сначала, свинтив створки до взаимного прикосновения, кончики обтачивают с боков, не обращая внимания на то, что края становятся толще. Сделав это, рейсфедер раскрывают на обычную ширину и удостоверяются, что обе створки прикасаются, когда черта проводится на удобном расстоянии от линейки. После этого можно восстановить параллелизм внутренних поверхностей створок у самого конца для наибольшего их сближения и тщательно их сгладить наждачной бумагой. Если при этом слишком округлятся края с внутренней стороны, их следует снова подточить по бокам. Тогда надо внимательно подточить створки снаружи, пока их кромки не станут почти остры. Чтобы они не резали бумагу, надо взять кусочек самой мелкой наждачной бумаги, положить его на довольно мягкую подкладку, например на толстую пропускную бумагу, и провести по ней раскрытым рейсфедером раза два, намеренно много меняя его наклон по ту и другую сторону вертикальной линии. Неровности краёв сгладятся, и рейсфедер станет чертить чисто и мягко. Если он ещё режет бумагу, надо повторить приём, но осторожно, а то внутренние края слишком округлятся и тонкие черты нельзя будет проводить. Для быстрой установки на заданную толщину черты удобен «калиберный» рейсфедер; для толстых линий - двойные рейсфедеры: можно запустить тушь в концы 1 и 3 рейсфедеров a и b и, проведя сразу двойную черту, заполнить промежуток между ними кисточкой, или же, сблизив винтом Роба концы, ввести тушь и в промежуток 2. При этом для очень широких линий туши не хватает, и легко сделать кляксу. Для облегчения черчения по лекалам рейсфедер делают искривлённым; когда гайка A отпущена, он поворачивается около оси ручки, в B. Для пунктирных линий придумано много приспособлений, но все они не годятся или работают слишком медленно.

Классический «циркуль » сильно изменился в последнее время. Форма его головки A не особенно удобна для поворачивания, а стальные концы CB и C1B1 своими острыми рёбрами размалывают центры в бумаге. Поэтому к шарниру стали приделывать цилиндрическую державку, а кончики стали делать коническими. Для удобства установки в «волосном» циркуле одну ножку AC1 укрепляют на пружине, сгибаемой винтом B до положения C. Трёхконечный циркуль употребляется редко, хотя он довольно удобен для перечерчивания небольших чертежей: две ножки остаются неизменными, а третью ставят в переносимую точку чертежа, когда первые две воткнуты на старых местах. Круговой циркуль нового типа, с переменными ножками, трубчатого типа и вставки держатся одним трением. Для центра вставляется особая булавка, изображённая в увеличенном виде на фиг. 24 таблицы: заплечико m и мешает острию рейсфедера рвать и растирать бумагу. В другую ножку можно вставлять

Черчение

Чертёжные инструменты

Чертёжные инструменты. Рис. 1

Чертёжные инструменты. Рис. 2

Простая односторонняя доска.
Доска с торцевыми награтками.
Американский станок.
Угольники.
Рейсшины.
Хомутик и пружины.
Эксцентрическая линейка.
Лекала.
Лекало для параболы.
Штриховальная линейка.
Калиберный рейсфедер.
Двойной рейсфедер.
Криволинейный рейсфедер.
Простой циркуль.
Державка.
Конические ножки циркуля.
Волосной циркуль.
Круговой циркуль.
Складной циркуль.
Кронциркуль.
Пропорциональный циркуль.

Роль чертежа в жизни человека история развития чертежа

Графика – это средство создания материальных, духовных, интеллектуальных и художественных ценностей человека. Чтобы построить дом, автомобиль или самолет, изготовить одежду, мебель или детскую игрушку, надо сначала спроектировать изделие, вычертить его и нарисовать. Этим занимаются инженеры, архитекторы, дизайнеры и представители многих других профессий. Все они говорят на едином, общем для них профессиональном языке – языке графики.

Трудно сказать, когда появились у того или иного народа первые графические построения. По-видимому, потребность в их точных или приблизительных результатах относится к самым ранним стадиям развитая человеческого общества. Можно сомневаться, что какой-либо определенный народ впервые изобрел тот или иной прием или способ графических построений и затем путем общения передал свое изобретение другим народам. Скорее всего, каждый самостоятельно проходил первый этап развития графической культуры. Именно этот этап теряется в глубине тысячелетий и имеет, должно быть, не меньшую историю, чем возникновение речи и совершенствование простейших орудий труда.

Другое дело – развитие абстрактных понятий, создание правил и методов изображений. Здесь заимствование неизбежно. И более развитые народы являются источником более квалифицированных познаний. Именно это заставляет нас пристально изучать те нити, которые могут служить путями передачи интеллектуальных богатств. Естественно, и нам придется обращать внимание на эти исторические факты, чтобы знать истоки возникновения графического искусства.

Оформление чертежей

Графические изображения Чертежные инструменты и принадлежности

В наше время чертеж – это своеобразный документ. Он определяет состав и устройство изделия, содержит необходимые данные для его разработки, изготовления, контроля, эксплуатации и ремонта. Чертеж содержит изображения, размеры, текст. По изображениям можно судить о геометрической форме данной детали, а по надписи – о названии, масштабе, в котором выполнены изображения, материале, из которого изготовляется деталь и др. Размерные числа дают возможность судить о величине детали в целом и ее частей. Здесь же содержатся данные об обработке детали при ее изготовлении, некоторые другие условные знаки и надписи. Такой чертеж дает полное представление о детали.

Кроме чертежа детали существуют сборочные чертежи, эскизы, схемы, изображения разверток, технические рисунки и т.п. Такие изображения называют графическими. Они состоят из линий, штрихов, точек и выполняются карандашом, тушью, чернилами.

Изображения на чертежах строят с помощью чертежных инструментов. От правильной подготовки рабочего места во многом зависит качество чертежа.

Твердые карандаши Мягкие карандаши

Таблица 1. Параметры надписей чертежа

Для рамки на любом формате Напоминаю вам опять: Откладывайте слева 20, А от других сторон по 5.

При выполнении чертежей применяют линии разной толщины и начертания в соответствии с ГОСТ 2.303–68. Каждая из них имеет свое значение.

Таблица 2. Линии чертежа

Чертежи и другие конструкторские документы промышленности и строительства выполняют на листах определенных размеров. Форматы листов определяются размерами внешней рамки (выполненной тонкой линией). Обозначения и размеры сторон должны соответствовать указанным на рис. 6.

Интересно, что в XXIII столетии основными линиями чертежа являлись сплошные контурные и точечные (пунктирные – с нем. punkt– точка) линии. Последние применялись в качестве линий невидимого контура и линий обрыва, а с появлением на чертежах размеров – в качестве выносных и размерных линий:

С повышением требования к чертежу в части его полноты и возможности проведения на нем графических преобразований с 40-х годовXIXстолетия на чертежах стали применяться осевые линии. Их проводили сплошными линиями синего цвета.

Стремление к большей наглядности чертежа вызвало необходимость оттенения и раскраски чертежей. Однако от цветных линий, тушовки и раскраски пришлось отказаться в связи с новыми способами размножения чертежей – светокопированием (с 1897 г.) и фотографированием. Осевые линии стали проводить штрих-пунктирными. Для невидимого контура вместо точечных (пунктирных) линий стали применять штриховые. В началеXXстолетия размерные, а затем и выносные линии стали проводить тонкими сплошными линиями, что способствовало ускорении работ по выполнению оригиналов и подлинников, увеличивало четкость их копий. Вместо раскраски мысленно рассеченных частей деталей стали наносить условные обозначения материалов с помощью штриховок различного вида.

Шрифты чертежные

Любые техническиечертежи обычно сопровождаются надписями. Умелое ихраспределение на чертеже, аккуратное выполнение придаст чертежу строгость и четкость. Размеры шрифта, который вы выбираете, должны строго соответствовать размерамформата чертежа. Для хорошего чтения и восприятия надписей, а также правильного и быстрого их выполнения вам необходимо знать стандартный шрифт ГОСТ 2.304–81, применяемый для чертежей и другой технической документации как отраслей промышленности, так истроительства. Ниже для справок даны основные размеры шрифта типа В, поскольку он наиболее часто используется в учебных чертежах.

Таблица 3 Параметры и размеры чертежного шрифта

Параметры шрифта	Обозначение	Относительный размер		Размеры, мм
Размер шрифта –
высота прописных букв	h	(10 / 10) h	10d	1,8	2,5	3,5	5,0	7,0	10,0	14,0	20,0
высота строчных букв	с	(7 / 10) h	7d	1,3	1,8	2,5	3,5	5,0	7,0	10,0	14,0
расстояние между буквами минимальный шаг	а	(2 / 10) h	2d	0,35	0,5	0,7	1,0	1,4	2,0	2,8	4,0
строк (высота вспомогательной	b	(17 / 10) h	17d	3,1	4,3	6,0	8,5	12,0	17,0	24,0	34,0
сетки)
минимальное
расстояние между словами	е	(6 / 10) h	6d	1,1	1,5	2,1	3,0	4,2	6,0	8,4	12,0
толщина линии шрифта	d	(1 / 10) h	d	0,18	0,25	0,35	0,5	0,7	1,0	1,4	2,0

Расстояние а между буквами, соседние линии которых не параллельны между собой (например, ГА, AT), может быть уменьшено наполовину, т.е. на толщину dлинии шрифта.

Минимальным расстоянием, между словами (е), разделенными знаком препинания, является расстояние между знаком препинания и следующим за ним словом.

Устанавливаются следующие размеры шрифта: (1,8); 2,5; 3,5; 5; 7; 10; 14; 20; 28; 40 (применение шрифта размером 1,8 не рекомендуется и допускается только для типа Б).

Размер шрифта (h) - величина, определеннаявысотой прописных букв в миллиметрах (рис. 15).

Как писать буквы, чтобы было просто, красиво и со вкусом!

1. Вертикальные и наклонные (под углом 75°) элементы проводим сверху вниз; горизонтальные – слева направо.

2. Если в букве есть скругления, то сначала выполняем скругления, а потом плавно соединяем их прямыми.

3. Серединный дополнительный элемент прописных букв чертежного шрифта Р, У, Ч, Я (где наиболее развита верхняя часть) проводим под средней линией вспомогательной сетки, в остальных случаях – над ней.

4. Для качественноговыполнения надписей чертежным шрифтом сначала размечаем буквы тонкими линиями (мягким карандашом).

5. Направление обводки особенно важно, когда вы работаете пером или ручкой (гелиевой, шариковой и т.п.), при обводке тушью, краской и т.п.

Знаете ли вы, что впервые стандартный шрифт ввел Петр I еще в начале XVIII века. Его назвали «гражданским». С незначительными изменениями этот шрифт сохранился и до наших дней. Со шрифтом Петра I можно познакомиться в одной из первых печатных книг «Русская техника».

Однако большая часть чертежей до середины XIX века подписывалась обычным почерком. И чем он был замысловатей, тем лучше оценивалась работа чертежника. Только после 40-х годов XIX века стали встречаться чертежи, оформленные художественными шрифтами:

Елизаветинский, Канон малый, Рондо и другие.