Предисловие
Без умения читать чертежи любая инженерная деятельность, в частности бакалавра, невозможна. Компьютерные технологии, в том числе 3D параметрическое моделирование, не меняют положения – чертеж как международный язык техники и носитель графической информации никогда нс исчезнет. Помимо умения читать чертежи, бакалавр должен развить способности пространственного мышления, научиться выполнять эскизы, создавать чертежи и 3D модели с помощью компьютерных технологий.
В книге изложены вопросы построения и чтения чертежей. Сделано это в простой, доступной форме. Учебник содержит краткое изложение теории и упражнения по следующим основным вопросам технического черчения: оформлению чертежей, геометрическим построениям, выполнению и чтению чертежей в системе прямоугольных и аксонометрических проекций, по сечениям и разрезам, по всем вопросам рабочих чертежей и эскизов деталей, изображению и обозначению резьб, правилам вычерчивания зубчатых колес и других изделий, по сборочным чертежам и схемам.
Изучивший данный учебник и проработавший 97 представленных упражнений будет:
знать
• правила оформления чертежей;
• способы геометрических построений;
• методы выполнения сечений и разрезов;
• правила изображения и обозначения резьб;
• правила вычерчивания зубчатых колес и ряда других изделий;
уметь
• читать чертежи;
• выполнять чертежи с помощью чертежных инструментов;
владеть
• навыками пространственного мышления;
• навыками логического мышления.
Проработав упражнения учебника, используя графические редакторы – КОМПАС, Inventor, AutoCAD или другие, сначала в 2D, а потом с использованием 3D технологии, читатель будет уметь выполнять чертежи не только вручную чертежными инструментами, но и с помощью компьютерных графических программ.
Книга переработана в соответствии с современными стандартами Единой системы конструкторской документации (ЕСКД), содержащими рациональные правила работы с графическими средствами информации.
Учебник может быть использован как для очной, так и для заочной форм обучения. По нему можно успешно изучать черчение и самостоятельно.
Лекция 1. ВВЕДЕНИЕ В КУРС ЧЕРЧЕНИЯ
Чертежом называют документ, содержащий изображения предмета и другие данные, необходимые для его изготовления и контроля.
Современный чертеж прошел долгий путь развития. Появление чертежей было связано со строительством укреплений, храмов, городов. Сначала чертежи делали на земле на том месте, где необходимо было вести постройку. Затем их стали выполнять на камне, глиняных плитах, пергаменте. Попытки людей изобразить окружающие предметы предшествовали письменности.
Крупный вклад в теорию изображений внесли Леонардо да Винчи – гениальный итальянский художник и ученый эпохи Возрождения, французский геометр и архитектор Жерар Дезарг, которому удалось дать научные обоснования правил построения перспективы, Рене Декарт, французский математик XVII в., предложивший прямоугольную систему координат, что положило начало аксонометрическим проекциям.
Огромная заслуга принадлежит французскому ученому Гаспару Монжу, создавшему начертательную геометрию как науку. В 1798 г. он опубликовал свой труд "Начертательная геометрия", который является теоретической основой проекционного черчения.
Древнейшие дошедшие до нас русские чертежи относятся к XVI в. Вначале изображения выполняли от руки, на глаз. Такой чертеж не содержал размеров, и судить по нему об изображенных предметах можно было лишь приближенно. На рис. 1.1 вы видите чертеж мельницы на реке Семь (XVII в.). Этот чертеж нуждается в словесных пояснениях, поэтому на нем сделаны различные надписи.
Рис. 1.1. Чертеж мельницы (XVII в.)
Постепенно чертежи становились более совершенными. На рис. 1.2 показан чертеж моста и башни, относящийся к XVII в. Он более точно передает очертания изображаемых
Рис. 1.2. Чертеж моста и башни
сооружений и выполнен уже с помощью чертежных инструментов.
Значительного расцвета достигла русская графика во времена Петра I. До нас дошли многие кораблестроительные чертежи того времени (рис. 1.3).
Рис. 1.3. Кораблестроительный чертеж. Начало XVIII в.
Чертежами пользовались многие выдающиеся русские изобретатели и инженеры. Чертежи первой в России пароатмосферной машины И. И. Ползунова (XVIII в.), проекта моста через реку Неву И. П. Кулибина (XVIII в.), чертежи первого в России паровоза Е. А. и Μ. Е. Черепановых (XIX в.) выполнены с большим мастерством и глубоким пониманием правил их построения и оформления. Русские ученые внесли большой вклад в развитие инженерной графики. Автором первых трудов по начертательной геометрии на русском языке был профессор Я. А. Севастьянов.
Ценный вклад в науку внесли советские ученые А. И. Добряков, Н. А. Рынин, Д. И. Каргин, Η. Ф. Четверухин.
Технический прогресс, бурное развитие науки и техники в нашей стране, задача всемерного улучшения качества продукции вызвали необходимость развития стандартизации, в частности стандартов на чертежи.
Представьте, что было бы, если каждое предприятие выполняло чертежи по-своему, не соблюдая единых правил. Такие чертежи могли быть не поняты другими. Чтобы избежать этого, в СССР в 1928 г. были приняты первые государственные стандарты, устанавливающие единые правила выполнения и оформления чертежей.
Стандарт – документ, который устанавливает единые правила оформления чертежей и других технических документов. Государственные стандарты (сокращенно ГОСТ) обязательны для всех предприятий, организаций и отдельных лиц.
Стандарты установлены не только на чертежи, но и на многие виды продукции, выпускаемой нашими предприятиями.
Государственным стандартам присваивают определенные обозначения. Например, стандарт "Линии" обозначен так: ГОСТ 2.303–68. Цифра 2, стоящая перед точкой, указывает, что этот стандарт относится к Единой системе конструкторской документации (ЕСКД), цифра 3 – классификационную группу стандарта (общие правила выполнения чертежей), число 03 – порядковый номер стандарта в группе, а число 68, стоящее после черточки, – год его регистрации[1].
Стандарты систематически пересматривают, что объясняется требованиями производства и стремлением унифицировать стандарты нашей страны и других стран. Все упомянутые в учебнике стандарты приведены по состоянию на 1 июня 2012 г.