Технический чертеж
| Часть серии о |
| Технические чертежи |
|---|
 |
Технический рисунок , черчение или рисунок — это процесс и дисциплина создания рисунков , которые визуально сообщают, как что-то функционирует или устроено.
Технический рисунок необходим для передачи идей в промышленности и технике .Чтобы рисунки было легче понять, люди используют знакомые символы , перспективы , единицы измерения , системы обозначений , визуальные стили и макет страницы . Вместе такие соглашения составляют визуальный язык и помогают сделать рисунок однозначным и относительно простым для понимания. Многие символы и принципы технического рисования кодифицированы в международном стандарте ISO 128 .
Необходимость точной связи при составлении функционального документа отличает технический рисунок от выразительного рисунка изобразительного искусства . Художественные рисунки интерпретируются субъективно; их значения многократно определены. Подразумевается, что технические чертежи имеют одно предполагаемое значение. [1]
Чертежник рисунок , рисовальщик или рисовальщик — человек, делающий ( технический или выразительный). Профессионального чертежника, создающего технические чертежи, иногда называют техником-чертежником.
Методы [ править ]
Эскиз [ править ]
Эскиз — это быстро выполненный рисунок от руки, который обычно не считается законченной работой. В общем, эскизы — это быстрый способ записать идею для дальнейшего использования. Эскизы архитектора в первую очередь служат способом опробовать различные идеи и создать композицию перед более законченной работой, особенно если готовая работа дорогая и требует много времени.
Архитектурные эскизы, например, представляют собой своего рода диаграмму . [2] Эти эскизы, как и метафоры , используются архитекторами как средство общения, помогающее совместному проектированию. Этот инструмент помогает архитекторам абстрагировать атрибуты гипотетических предварительных проектных решений и обобщать их сложные закономерности, тем самым улучшая процесс проектирования. [2]
Вручную или с помощью инструмента [ править ]
Основная процедура черчения — положить лист бумаги (или другого материала) на гладкую поверхность с прямыми углами и прямыми сторонами — обычно это чертежная доска . Затем на одну из сторон помещают скользящую линейку , известную как Т-образный квадрат , позволяя ей скользить по краю стола и по поверхности бумаги.
«Параллельные линии» можно нарисовать, перемещая Т-квадрат и проводя карандашом или технической ручкой по краю Т-квадрата. Т-образный квадрат используется для крепления других устройств, таких как квадраты или треугольники. В этом случае составитель размещает один или несколько треугольников с известными углами на Т-квадрате, который сам находится под прямым углом к краю стола, и затем может рисовать линии под любым выбранным углом к другим на странице. Современные чертежные столы оснащены чертежным станком , который поддерживается с обеих сторон стола и позволяет скользить по большому листу бумаги. Поскольку он закреплен с обеих сторон, линии, проведенные вдоль края, гарантированно будут параллельны. [3]
Составитель использует несколько инструментов технического рисования для рисования кривых и кругов. Основными среди них являются циркуль , используемый для рисования дуг и окружностей, и французская кривая для рисования кривых. Сплайн — это шарнирный металлический элемент с резиновым покрытием, который можно вручную согнуть, придав ему любой изгиб.
Шаблоны чертежей помогают чертежнику создавать повторяющиеся объекты на чертеже без необходимости каждый раз воспроизводить объект с нуля. Это особенно полезно при использовании общих символов; т.е. в контексте сценического искусства дизайнер по свету будет использовать символы осветительных приборов из стандартной библиотеки USITT , чтобы указать положение общего светильника в нескольких положениях. Шаблоны, которые обычно настраиваются под конкретную задачу, продаются на коммерческой основе рядом поставщиков, но разработчик также нередко создает свои собственные шаблоны.
Эта базовая система черчения требует точного стола и постоянного внимания к расположению инструментов. Распространенной ошибкой является то, что треугольники слегка смещают верхнюю часть Т-образного квадрата вниз, тем самым сбрасывая все углы. Даже такие простые задачи, как рисование двух угловых линий, встречающихся в одной точке, требуют нескольких перемещений Т-образного квадрата и треугольников, и в целом рисование может занять много времени.
Решением этих проблем стало введение механической «чертежной машины», применения пантографа ( иногда неправильно называемого «пентаграфом» в таких ситуациях), который позволял чертёжнику иметь точный прямой угол в любой точке на чертеже. страницу быстро. Эти машины часто имели возможность изменять угол, что устраняло необходимость в треугольниках.
В дополнение к овладению механикой рисования линий, дуг и кругов (и текста) на листе бумаги (что касается детализации физических объектов) работа над чертежами требует глубокого понимания геометрии, тригонометрии и пространственного понимания, а также во всех случаях требуется точность и точность, а также внимание к деталям высокого порядка.
Хотя составление чертежей иногда выполняется инженером-проектировщиком, архитектором или персоналом цеха (например, машинистом ), квалифицированные чертежники (и/или дизайнеры) обычно выполняют эту задачу и всегда в той или иной степени востребованы.
Компьютерное проектирование [ править ]
Сегодня механика чертежной задачи в значительной степени автоматизирована и ускорена за счет использования систем автоматизированного проектирования (САПР).
Для создания технических чертежей используются два типа систем автоматизированного проектирования: двухмерные («2D») и трехмерные («3D»).
Системы 2D CAD, такие как AutoCAD или MicroStation, заменяют дисциплину рисования на бумаге. Линии, круги, дуги и кривые создаются в программном обеспечении. Создание рисунка зависит от технических навыков пользователя. По-прежнему существует большая вероятность ошибок в чертеже при создании ортогональных проекций под первым и третьим углом , вспомогательных проекций и видов поперечного сечения . Система 2D CAD — это просто электронная чертежная доска. Его самое большое преимущество перед техническими чертежами, записанными на бумаге, заключается в внесении изменений. В то время как в обычном техническом чертеже, нарисованном от руки, если обнаружена ошибка или требуется модификация, новый чертеж должен быть создан с нуля, система 2D CAD позволяет изменить копию оригинала, экономя значительное время. Системы 2D CAD можно использовать для создания планов крупных проектов, таких как здания и самолеты, но они не позволяют проверить совместимость различных компонентов друг с другом.
Система 3D CAD (например, KeyCreator , Autodesk Inventor или SolidWorks ) сначала создает геометрию детали; технический чертеж создается на основе определенных пользователем видов этой геометрии. Любой ортогональный, проекционный или разрезной вид создается с помощью программного обеспечения. При выработке этих взглядов нет права на ошибку. Основная ошибка возникает при настройке параметра проекции первого или третьего угла и отображении соответствующего символа на техническом чертеже. 3D CAD позволяет собирать отдельные детали вместе, чтобы представить конечный продукт. Здания, самолеты, корабли и автомобили моделируются, собираются и проверяются в 3D, прежде чем технические чертежи отправляются в производство.
Системы 2D и 3D CAD можно использовать для создания технических чертежей по любой дисциплине. Различные дисциплины (электрика, электроника, пневматика, гидравлика и т. д.) имеют признанные в отрасли символы, обозначающие общие компоненты.
BS и ISO разрабатывают стандарты, демонстрирующие рекомендуемые методы, но создание чертежей в соответствии со стандартом зависит от отдельных лиц. Не существует четкого стандарта макета или стиля. Единственным стандартом чертежей инженерных мастерских является создание ортогональных проекций и видов поперечного сечения.
При представлении сложных трехмерных объектов на двухмерных чертежах объекты могут быть описаны как минимум одним видом плюс примечание о толщине материала, 2, 3 или таким количеством видов и разрезов, которые необходимы для отображения всех характеристик объекта.
Приложения [ править ]
Архитектура [ править ]
Искусство и дизайн, которые используются при строительстве зданий, известны как архитектура . Чтобы передать все аспекты формы или дизайна, используются подробные чертежи. В этой области термин « план» часто используется применительно к полному разрезу этих чертежей, если смотреть с высоты трех футов над чистым полом, чтобы показать расположение дверных проемов, окон, лестничных клеток и т. Д. [4] Архитектурные чертежи описывают и документируют замысел архитектора. [5]
Инженерное дело [ править ]
Инженерия может быть очень широким термином. Оно происходит от латинского ingenerare , что означает «создавать». [6] Поскольку это применимо ко всему, что создают люди, в контексте технического рисунка этому дается более узкое определение. Инженерные чертежи обычно относятся к объектам машиностроения, таким как изготовленные детали и оборудование.
Технические чертежи обычно создаются в соответствии со стандартизированными соглашениями о компоновке, номенклатуре, интерпретации, внешнем виде (например, шрифтах и стилях линий), размере и т. д.
Его цель — точно и однозначно уловить все геометрические особенности изделия или компонента. Конечная цель технического чертежа — передать всю необходимую информацию, которая позволит производителю произвести этот компонент.
Программная инженерия [ править ]
Специалисты по разработке программного обеспечения используют диаграммы для разработки программного обеспечения. Формальные стандарты и языки моделирования, такие как унифицированный язык моделирования (UML), существуют, но большая часть диаграмм происходит с использованием неформальных специальных диаграмм, иллюстрирующих концептуальную модель . [7]
Практики сообщили, что построение диаграмм помогло проанализировать требования . [7] : 539 дизайн, рефакторинг , документация, адаптация , общение с заинтересованными сторонами. [8] : 560 Диаграммы часто бывают временными или перерисовываются по мере необходимости. Перерисованные диаграммы могут служить формой общего понимания в команде. [8] : 561
Связанные поля [ изменить ]
Техническая иллюстрация [ править ]
Техническая иллюстрация — это использование иллюстрации для визуальной передачи информации технического характера. компонентов Технические иллюстрации могут представлять собой технические чертежи или диаграммы . Целью технической иллюстрации является «создание выразительных изображений определенную информацию через визуальный канал». , которые эффективно передают человеческому наблюдателю [9]
Основная цель технической иллюстрации — описать или объяснить эти элементы более или менее нетехнической аудитории. Визуальное изображение должно быть точным с точки зрения размеров и пропорций и должно давать «общее впечатление о том, что представляет собой объект или что он делает, чтобы повысить интерес и понимание зрителя». [10]
По словам Виолы (2005), «иллюстративные техники часто разрабатываются таким образом, что даже человек без технических знаний ясно понимает произведение искусства. Использование линий различной ширины, чтобы подчеркнуть массу, близость и масштаб, помогло сделать простой Рисование линий, более понятное непрофессионалу, штриховка, пунктир и другие методы с низким уровнем абстракции придавали большую глубину и размерность предмету». [9]
Рисунок в разрезе [ править ]
Чертеж в разрезе — это техническая иллюстрация, в которой часть поверхности трехмерной модели удалена, чтобы показать часть внутреннего пространства модели по отношению к ее внешней части.
Цель рисунка в разрезе — «позволить зрителю взглянуть на твердый непрозрачный объект. Вместо того, чтобы позволить внутреннему объекту просвечивать сквозь окружающую поверхность, части внешнего объекта просто удаляются. Это создает визуальный вид, как будто кто-то вырезал часть объекта или разрезал его на части. Иллюстрации в разрезе позволяют избежать двусмысленности в отношении пространственного порядка, обеспечивают резкий контраст между объектами переднего и заднего плана и способствуют хорошему пониманию пространственного порядка». [11]
Технические чертежи [ править ]
Типы [ править ]
Два типа технических чертежей основаны на графической проекции . [1] Это используется для создания изображения трехмерного объекта на двухмерной поверхности.
Двумерное представление [ править ]
Двумерное представление использует ортогональную проекцию для создания изображения, на котором видны только два из трех измерений объекта.
Трехмерное представление [ править ]
В трехмерном представлении, также называемом графическим, видны все три измерения объекта.
Просмотры [ править ]
Мультипросмотр [ править ]
Multiview — это разновидность ортогональной проекции . Существует два соглашения об использовании многовидового изображения: первый ракурс и третий ракурс. В обоих случаях лицевая или основная сторона объекта одинакова. Первый ракурс — это рисование сторон объекта в зависимости от того, где они приземляются. Пример, глядя на лицевую сторону, поверните объект на 90 градусов вправо. То, что видно, будет нарисовано справа от лицевой стороны. Третий ракурс — это рисование сторон объекта в зависимости от того, где они находятся. Пример, глядя на лицевую сторону, поверните объект на 90 градусов вправо. То, что мы видим, на самом деле является левой стороной объекта и будет нарисовано слева от передней стороны.
Раздел [ править ]
В то время как мультивид относится к внешним поверхностям объекта, виды сечения показывают воображаемую плоскость, прорезающую объект. Это часто бывает полезно для отображения пустот в объекте.
Вспомогательный [ править ]
Вспомогательные виды используют дополнительную плоскость проекции, отличную от обычных плоскостей в мультивиде. Поскольку особенности объекта должны показывать истинную форму и размер объекта, плоскость проекции должна быть параллельна поверхности объекта. Следовательно, любая поверхность, которая не соответствует трем основным осям, нуждается в собственной плоскости проекции, чтобы правильно отображать особенности.
Узор [ править ]
Выкройки, иногда называемые разработками, показывают размер и форму плоского куска материала, необходимого для последующего сгибания или складывания в трехмерную форму. [12]
Взорванный [ править ]
Чертеж в разобранном виде — это технический чертеж объекта, который показывает взаимосвязь или порядок сборки различных частей. [13] диаграммы в разобранном виде на нем показаны компоненты объекта, слегка разделенные расстоянием или подвешенные в окружающем пространстве В случае трехмерной . Объект представлен так, как если бы небольшой контролируемый взрыв из середины объекта произошел , в результате которого части объекта были разделены на относительные расстояния от их исходного местоположения.
Чертеж в разобранном виде (EVD) может показать предполагаемую сборку механических или других деталей. В механических системах компонент, ближайший к центру, обычно собирается первым или является основной деталью, внутри которой собираются остальные детали. EVD также может помочь отразить разборку деталей, при этом сначала обычно снимаются внешние части. [14]
Стандарты и соглашения [ править ]
Основные чертежной размеры бумаги
В разное время и в разных странах существовало множество стандартных размеров бумаги , но сегодня большая часть мира использует международный стандарт (А4 и его родственники). Северная Америка использует свои собственные размеры.
Форматы бумаги ISO «серии А», используемые в большинстве стран мира.
Размеры бумаги ANSI, используемые в Северной Америке
Патентный рисунок [ править ]
Заявитель на патент будет обязан по закону предоставить чертеж изобретения , если или когда характер дела требует чертежа для понимания изобретения при выполнении работы. Этот чертеж необходимо приложить к заявке. Сюда входят практически все изобретения, кроме составов веществ или процессов , но чертежи также могут быть полезны в случае многих процессов. [13]
Чертеж должен отображать все признаки изобретения, указанные в формуле изобретения, и по правилам патентного ведомства должен иметь определенную форму. Ведомство указывает размер листа, на котором выполнен чертеж, тип бумаги, поля и другие сведения, относящиеся к изготовлению чертежа. Причина подробного определения стандартов заключается в том, что чертежи печатаются и публикуются в едином стиле, когда выданные патенты и чертежи также должны быть такими, чтобы их можно было легко понять лицам, использующим описания патентов. [13]
Комплекты технических чертежей [ править ]
Рабочие чертежи для производства [ править ]
Рабочие чертежи — это набор технических чертежей, используемых на этапе производства изделия. [15] В архитектуре к ним относятся гражданские чертежи , архитектурные чертежи , структурные чертежи , чертежи механических систем , электрические чертежи и чертежи сантехники .
Сборочные чертежи [ править ]
На сборочных чертежах показано, как различные детали соединяются друг с другом, они идентифицируются по номерам и имеют список деталей, который часто называют спецификацией. [16] В руководстве по техническому обслуживанию этот тип чертежа может называться чертежом или схемой в разобранном виде .Эти детали могут быть использованы в технике.
Монтажные чертежи [ править ]
Их также называют исполнительными чертежами или исполнительными чертежами . Монтажные чертежи представляют собой запись завершенных работ, буквально «как установлено». Они основаны на рабочих чертежах и обновляются с учетом любых изменений или дополнений, внесенных во время строительства или производства. [17]
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Гетч, Дэвид Л.; Мел, Уильям С.; Нельсон, Джон А. (2000). Технический рисунок . Серия технической графики Delmar (Четвертое изд.). Олбани : Дельмар Лиринг. п. 3. ISBN 978-0-7668-0531-6 . OCLC 39756434 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Ричард Боланд и Фред Коллопи (2004). Управление как проектирование . Издательство Стэнфордского университета, 2004. ISBN 0-8047-4674-5 , стр.69.
- ^ Бхатт, Северная Дакота. Машинное рисование . Издание Чаротар.
- ^ Джефферис, Алан; Мэдсен, Дэвид (2005), Архитектурное проектирование и дизайн (5-е изд.), Клифтон-Парк, Нью-Йорк: Delmar Cengage Learning, ISBN 1-4018-6715-4
- ^ Гетч и др. (2000) с. 792
- ^ Лью, Деннис К; Сорби, Шерил (2009), Визуализация, моделирование и графика для инженерного проектирования (1-е изд.), Клифтон-Парк, Нью-Йорк: Delmar Cengage Learning, ISBN 978-1-4018-4249-9 , стр. 1–2
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Балтес, Себастьян; Диль, Стефан (11 ноября 2014 г.). «Эскизы и схемы на практике» . Материалы 22-го Международного симпозиума ACM SIGSOFT по основам программной инженерии . FSE 2014. Гонконг, Китай: Ассоциация вычислительной техники. стр. 530–541. arXiv : 1706.09172 . дои : 10.1145/2635868.2635891 . ISBN 978-1-4503-3056-5 . S2CID 2436333 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Керубини, Мауро; Венолия, Джина; ДеЛайн, Роб; Ко, Эми Дж. (29 апреля 2007 г.), «Пойдем к доске: как и почему разработчики программного обеспечения используют рисунки» , Труды конференции SIGCHI по человеческому фактору в вычислительных системах , Нью-Йорк, Нью-Йорк, США: Ассоциация вычислительной техники , стр. 557–566, doi : 10.1145/1240624.1240714 , ISBN. 978-1-59593-593-9 , S2CID 6604218 , получено 8 сентября 2021 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Иван Виола и Мейстер Э. Греллер (2005). «Умная видимость в визуализации». В: Вычислительная эстетика в графике, визуализации и визуализации . Л. Нейман и др. (Ред.)
- ^ «Роль технического иллюстратора в промышленности» . industriegrafik.com . 15 июня 2002 года. Архивировано из оригинала 14 августа 2009 года . Проверено 15 февраля 2009 г.
- ^ Дипстратен, Дж.; Вайскопф, Д.; Эртл, Т. (2003). «Интерактивные иллюстрации в разрезе» (PDF) . vis.uni-stuttgart.de . Архивировано из оригинала (PDF) 16 декабря 2005 г. в. Брюне, П.; Феллнер, Д. (ред.). «Еврография 2003». Еврографика . 22 (3). Ассоциация Eurographics и издательство Blackwell Publishers.
- ^ Гетч и др. (2000), с. 341
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с «Общая информация о патентах § 1.84 Стандарты чертежей» . USPTO.gov . Январь 2005 г. Архивировано из оригинала 30 января 2009 г. Проверено 13 февраля 2009 г.
- ^ Майкл Э. Брумбах, Джеффри А. Клэйд (2003). Промышленное обслуживание . Cengage Learning, 2003 г. ISBN 0-7668-2695-3 , стр.65
- ^ Ральф В. Либинг (1999). Архитектурные рабочие чертежи . Джон Уайли и сыновья, 1999. ISBN 0-471-34876-7 .
- ^ Гетч и др. (2000), с. 613
- ^ «исполнительные чертежи» . BusinessDictionary.com . 26 декабря 2017 года. Архивировано из оригинала 3 декабря 2017 года . Проверено 1 января 2018 г.
Дальнейшее чтение [ править ]
- Питер Дж. Букер (1963). История инженерного черчения . Лондон: Нортгейт.
- Франц Мария Фельдхаус (1963). История технического рисования
- Вольфганг Лефевр изд. (2004). Изобразительные машины 1400–1700 годов: как технические чертежи повлияли на раннюю инженерную практику. МИТ Пресс, 2004. ISBN 0-262-12269-3
Внешние ссылки [ править ]
- Исторические технические схемы и чертежи на сайте NASA.gov.
- История САПР. Архивировано 18 сентября 2009 г. в Wayback Machine.
- Разработка стандартов
