Аксонометрия как чертить

Аксонометрия как чертить

§ 13. Построение аксонометрических проекций

Построение аксонометрических проекций начинают с проведения аксонометрических осей.

Угол 45° можно построить при помощи чертежного угольника с углами 45, 45 и 90°, как показано на рис. 85, б.

Положение осей изометрической проекции показано на рис. 85, г. Оси х и у располагают под углом 30° к горизонтальной линии (угол 120° между осями). Построение осей удобно проводить при помощи угольника с углами 30, 60 и 90° (рис. 85, д).

Чтобы построить оси изометрической проекции с помощью циркуля, надо провести ось z, описать из точки О дугу произвольного радиуса; не меняя раствора циркуля, из точки пересечения дуги и оси z сделать засечки на дуге, соединить полученные точки с точкой О.

При построении фронтальной диметрической проекции по осям х и z (и параллельно им) откладывают действительные размеры; по оси у (и параллельно ей) размеры сокращают в 2 раза, отсюда и название «диметрия», что по-гречески означает «двойное измерение».

При построении изометрической проекции по осям х, у, z и параллельно им откладывают действительные размеры предмета, отсюда и название «изометрия», что по-гречески означает «равные измерения».

На рис. 85, в и е показано построение аксонометрических осей на бумаге, разлинованной в клетку. В этом случае, чтобы получить угол 45°, проводят диагонали в квадратных клетках (рис. 85, в). Наклон оси в 30° (рис. 85, г) получается при соотношении длин отрезков 3 : 5 (3 и 5 клеток).

Рис. 85. Способы построения осей аксонометрических проекций

Построение фронтальной диметрической и изометрической проекций. Построить фронтальную диметрическую и изометрическую проекции детали, три вида которой приведены на рис. 86.

Рис. 86. Комплексный чертеж детали

Порядок построения проекций следующий (рис. 87):

3. Через полученные точки проводят прямые, параллельные ребрам передней грани (рис. 87, в).

4. Удаляют лишние линии, обводят видимый контур и наносят размеры (рис. 87, г).

Сравните левую и правую колонки на рис. 87. Что общего и в чем различие данных на них построений?

Рис. 87. Способ построения аксонометрических проекций

Из сопоставления этих рисунков и приведенного к ним текста можно сделать вывод о том, что порядок построения фронтальной диметрической и изометрической проекций в общем одинаков. Разница заключается в расположении осей и длине отрезков, откладываемых вдоль оси у.

В ряде случаев построение аксонометрических проекций удобнее начинать с построения фигуры основания. Поэтому рассмотрим, как изображают в аксонометрии плоские геометрические фигуры, расположенные горизонтально.

Построение аксонометрической проекции квадрата показано на рис. 88, а и б.

Построение аксонометрической проекции треугольника показано на рис. 89, а и б.

Построение аксонометрической проекции правильного шестиугольника показано на рис. 90.

По оси х вправо и влево от точки О откладывают отрезки, равные стороне шестиугольника. По оси у симметрично точке О откладывают отрезки s/2, равные половине расстояния между противоположными сторонами шестиугольника (для фронтальной диметрической проекции эти отрезки уменьшают вдвое). От точек m и n, полученных на оси у, проводят вправо и влево параллельно оси х отрезки, равные половине стороны шестиугольника. Полученные точки соединяют отрезками прямых.

Ответьте на вопросы

1. Как располагают оси фронтальной диметрической и изометрической проекций? Как их строят?

2. Какие размеры откладывают вдоль осей фронтальной диметрической и изометрической проекций и параллельно им?

3. Вдоль какой аксонометрической оси откладывают размер уходящих вдоль ребер предмета?

4. Назовите общие для фронтальной диметрической и изометрической проекций этапы построения.

Задания к § 13

Упражнение 40

Размеры определите по числу клеток, считая, что сторона клетки равна 5 мм.

В ответах дано по одному примеру последовательности выполнения заданий.

Рис. 91. За типе на построение аксонометрических проекций

Упражнение 41

Постройте в изометрической проекции правильные четырехугольную, треугольную и шестиугольную призмы. Основания призм расположены горизонтально, длина сторон основания 30 мм, высота 70 мм.

В ответах дан пример последовательности выполнения задания.

Источник

Аксонометрические проекции

Способ аксонометрического проецирования состоит в том, что данный предмет вместе с осями прямоугольных координат, к которым эта система относится в пространстве, параллельно проецируется на некоторую плоскость α (Рисунок 4.1).

Рисунок 4.1<>p/

Направление проецирования S определяет положение аксонометрических осей на плоскости проекций α, а также коэффициенты искажения по ним. При этом необходимо обеспечить наглядность изображения и возможность производить определения положений и размеров предмета.
В качестве примера на Рисунке 4.2 показано построение аксонометрической проекции точки А по ее ортогональным проекциям.

Рисунок 4.2

Здесь буквами k, m, n обозначены коэффициенты искажения по осям OX, OY и OZ соответственно. Если все три коэффициента равны между собой, то аксонометрическая проекция называется изометрической, если равны между собой только два коэффициента, то проекция называется диметрической, если же k≠m≠n, то проекция называется триметрической.
Если направление проецирования S перпендикулярно плоскости проекций α, то аксонометрическая проекция носит названия прямоугольной. В противном случае, аксонометрическая проекция называется косоугольной.
ГОСТ 2.317-2011 устанавливает следующие прямоугольные и косоугольные аксонометрические проекции:

Ниже приводятся параметры только трех наиболее часто применяемых на практике аксонометрических проекций.
Каждая такая проекция определяется положением осей, коэффициентами искажения по ним, размерами и направлениями осей эллипсов, расположенных в плоскостях, параллельных координатным плоскостям. Для упрощения геометрических построений коэффициенты искажения по осям, как правило, округляются.

4.1. Прямоугольные проекции

4.1.1. Изометрическая проекция

Направление аксонометрических осей приведено на Рисунке 4.3.

Рисунок 4.3 – Аксонометрические оси в прямоугольной изометрической проекции

Действительные коэффициенты искажения по осям OX, OY и OZ равны 0,82. Но с такими значениями коэффициентов искажения работать не удобно, поэтому, на практике, используются приведенные коэффициенты искажений. Эта проекция обычно выполняется без искажения, поэтому, приведенные коэффициенты искажений принимается k = m = n =1. Окружности, лежащие в плоскостях, параллельных плоскостям проекций, проецируются в эллипсы, большая ось которых равна 1,22, а малая – 0,71 диаметра образующей окружности D.

Большие оси эллипсов 1, 2 и 3 расположены под углом 90º к осям OY, OZ и OX, соответственно.

Пример выполнения изометрической проекции условной детали с вырезом приводится на Рисунке 4.4.

Рисунок 4.4 – Изображение детали в прямоугольной изометрической проекции

4.1.2. Диметрическая проекция

Положение аксонометрических осей проводится на Рисунке 4.5.

Для построения угла, приблизительно равного 7º10´, строится прямоугольный треугольник, катеты которого составляют одну и восемь единиц длины; для построения угла, приблизительно равного 41º25´ — катеты треугольника, соответственно, равны семи и восьми единицам длины.

Коэффициенты искажения по осям ОХ и OZ k=n=0,94 а по оси OY – m=0,47. При округлении этих параметров принимается k=n=1 и m=0,5. В этом случае размеры осей эллипсов будут: большая ось эллипса 1 равна 0,95D и эллипсов 2 и 3 – 0,35D (D – диаметр окружности). На Рисунке 4.5 большие оси эллипсов 1, 2 и 3 расположены под углом 90º к осям OY, OZ и OX, соответственно.

Пример прямоугольной диметрической проекции условной детали с вырезом приводится на Рисунке 4.6.

Рисунок 4.5 – Аксонометрические оси в прямоугольной диметрической проекции

Рисунок 4.6 – Изображение детали в прямоугольной диметрической проекции

4.2 Косоугольные проекции

4.2.1 Фронтальная диметрическая проекция

Коэффициент искажения по оси OY равен m=0,5 а по осям OX и OZ — k=n=1.

Рисунок 4.7 – Аксонометрические оси в косоугольной фронтальной диметрической проекции

Окружности, лежащие в плоскостях, параллельных фронтальной плоскости проекций, проецируются на плоскость XOZ без искажения. Большие оси эллипсов 2 и 3 равны 1,07D, а малая ось – 0,33D (D — диаметр окружности). Большая ось эллипса 2 составляет с осью ОХ угол 7º 14´, а большая ось эллипса 3 составляет такой же угол с осью OZ.

Пример аксонометрической проекции условной детали с вырезом приводится на Рисунке 4.8.

Как видно из рисунка, данная деталь располагается таким образом, чтобы её окружности проецировались на плоскость XОZ без искажения.

Рисунок 4.8 – Изображение детали в косоугольной фронтальной диметрической проекции

4.3 Построение эллипса

4.3.1 Построения эллипса по двум осям

На данных осях эллипса АВ и СD строятся как на диаметрах две концентрические окружности (Рисунок 4.9, а).

Одна из этих окружностей делится на несколько равных (или неравных) частей.

Через точки деления и центр эллипса проводятся радиусы, которые делят также вторую окружность. Затем через точки деления большой окружности проводятся прямые, параллельные линии АВ.

Точки пересечения соответствующих прямых и будут точками, принадлежащими эллипсу. На Рисунке 4.9, а показана лишь одна искомая точка 1.

а б в
Рисунок 4.9 – Построение эллипса по двум осям (а), по хордам (б)

4.3.2 Построение эллипса по хордам

Диаметр окружности АВ делится на несколько равных частей, на рисунке 4.9,б их 4. Через точки 1-3 проводятся хорды параллельно диаметру CD. В любой аксонометрической проекции (например, в косоугольной диметрической) изображаются эти же диаметры с учетом коэффициента искажения. Так на Рисунке 4.9,б А₁В₁=АВ и С₁ D₁ = 0,5CD. Диаметр А ₁В₁ делится на то же число равных частей, что и диаметр АВ, через полученные точки 1-3 проводятся отрезки, равные соответственным хордам, умноженным на коэффициент искажение (в нашем случае – 0,5).

4.4 Штриховка сечений

Линии штриховки сечений (разрезов) в аксонометрических проекциях наносятся параллельно одной из диагоналей квадратов, лежащих в соответствующих координатных плоскостях, стороны которых параллельны аксонометрическим осям (Рисунок 4.10: а – штриховка в прямоугольной изометрии; б – штриховка в косоугольной фронтальной диметрии).

а б
Рисунок 4.10 – Примеры штриховки в аксонометрических проекциях

Источник

Как сделать аксонометрию в Автокаде?

Аксонометрия в Автокаде может быть создана различными способами. Давайте рассмотрим наиболее простой вариант без привлечения в работу сторонних приложений. Этот способ может быть полезен проектировщикам различных инженерных систем.

Аксонометрические схемы в Автокаде

Ответ на вопрос «Как сделать аксонометрию в Автокаде?» мне подсказал мой читатель, Семенов Максим ( Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript. ), который на практике использует нижеприведенный способ.

Инженерная аксонометрия в AutoCAD начинается с чертежа плана, который должен содержать коммуникационные сети. Рекомендуется все построения выполнять на отдельных тематических слоях. Поскольку если ваши инженерные сети начерчены в отдельном слое Автокад, то появляется возможность быстрого их выделения через операцию «Быстрый выбор».

В качестве примера рассмотрим произвольный набор примитивов, которые будут аналогом реальной инженерной сети.

Алгоритм, как рисовать аксонометрию в AutoCAD

В AutoCAD аксонометрия схемы может быть получена следующим путем:

1. Выделяем систему, копируем в ближайшее место для дальнейшей работы с ней.

2. Поворачиваем схему на 315. Для этого воспользуемся командой Автокад «Поворот».

3. Сделаем из нашей схемы блок AutoCAD.

4. Выделяем созданный блок в палитре свойств (Ctrl+1) и начинаем превращать его в аксонометрическую схему, для этого потребуется:

– в пункте «Геометрия» изменить параметр «Масштаб Y» на значение 0,4142;

– в пункте «Разное» изменить параметр «Поворот» на значение 22,5.

5. Для того чтобы ваша будущая схема по размерам соответствовала вашим планам, необходимо воспользоваться операцией «Масштабирования». Блок увеличим в 1,306569 раз. Далее применяем команду Автокад «Расчленить» и проверяем, сошлись ли у вас размеры и углы.

бесплатный онлайн-курс от Алексея Меркулова

Источник

Построение аксонометрических проекций

5.5.1. Общие положения. Ортогональные проекции объекта дают полное представление о его форме и размерах. Однако очевидным недостатком таких изображений является их малая наглядность – образная форма слагается из нескольких изображений, выполненных на разных плоскостях проекций. Только в результате опыта развивается умение представлять себе форму объекта – «читать чертежи».

Затруднения при чтении изображений в ортогональных проекциях обусловили возникновение ещё одного метода, который должен был объединить простоту и точность ортогональных проекций с наглядностью изображения,– метода аксонометрических проекций.

Аксонометрической проекциейназывают наглядное изображение, получаемое в результате параллельного проецирования предмета вместе с осями прямоугольных координат, к которым он отнесен в пространстве, на какую-либо плоскость.

Правила выполнения аксонометрических проекций устанавливаются ГОСТ 2.317-69.

Аксонометрия (от греческого axon – ось, metreo – мерю) – процесс построения, основанный на воспроизведении размеров предмета по направлениям трёх его осей – длины, ширины, высоты. В результате получается объёмное изображение, воспринимаемое как осязаемая вещь (рис. 56б), в отличие от нескольких плоских изображений, не дающих образной формы предмета (рис. 56а).

Рис. 56. Наглядное изображение аксонометрии

В практической работе аксонометрические изображения применяются для различных целей, поэтому были созданы различные их виды. Общим для всех видов аксонометрии является то, что за основу изображения любого предмета принимается то или иное расположение осей OX, OY, OZ, по направлению которых определяют размеры предмета – длину, ширину, высоту.

В зависимости от направления проецирующих лучей по отношению к картинной плоскости, аксонометрические проекции подразделяются на:

а) прямоугольные– проецирующие лучи перпендикулярны картинной плоскости (рис. 57а);

б) косоугольные– проецирующие лучи наклонены к картинной пло­скости (рис. 57б).

Рис. 57. Прямоугольная и косоугольная аксонометрия

В зависимости от положения предмета и осей координат относительно плоскостей проекций, а также в зависимости от направления проециро­вания единицы измерения проецируются в общем случае с искажением. Искажаются и размеры проецируемых предметов.

Отношение длины аксонометрической единицы к ее истинной вели­чине называют коэффициентом искажения для данной оси.

Аксонометрические проекции называют: изометрическими, если коэф­фициенты искажения по всем осям равны (х= у= z); диметрическими, если коэффициенты искажения равны по двум осям(x=z);триметрическими, если коэффициенты искажения различны.

Для аксонометрических изображений предметов применяют пять видов аксонометрических проекций, установленных ГОСТ 2.317 – 69:

прямоугольные – изометрические и диметрические;

косоугольные– фронтальные диметрические, фронтальныеизомет­рические, горизонтальные изометрические.

Имея ортогональные проекции любого предмета, можно построить его аксонометрическое изображение.

Всегда необходимо выбирать из всех видов лучший вид данного изо­бражения – тот, который обеспечивает хорошую наглядность и простоту построения аксонометрии.

5.5.2. Общий порядок построения. Общий порядок построения любого вида аксонометрии сводится к следующему:

а) выбирают оси координат на ортогональной проекции детали;

б) строят эти оси в аксонометрической проекции;

в) строят аксонометрию полного изображения предмета, а затем и его элементов;

г) наносят контуры сечения детали и убирают изображение отсечённой части;

д) обводят оставшуюся часть и проставляют размеры.

Рис. 58. Расположение осей прямоугольной изометрии

Окружности, вписанные в прямоугольную изометрию квадратов – трех видимых граней куба, – представляют собой эллипсы. Большая ось эллип­са равна 1,22 D, а малая – 0,71 D, где D– диаметр изображаемой окруж­ности. Большие оси эллипсов перпендикулярны соответствующим аксоно­метрическим осям, а малые оси совпадают с этими осями и с направле­нием, перпендикулярным плоскости грани куба (на рис. 58б – утолщенные штрихи).

При построении прямоугольной аксонометрии окружностей, лежащих в координатных или им параллельных плоскостях, руководствуются пра­вилом: большая ось эллипса перпендикулярна той координатной оси, ко­торая отсутствует в плоскости окружности.

Зная размеры осей эллипса и проекции диаметров, параллельных координатным осям, можно построить эллипс по всем точкам, соединяя их с помощью лекала.

Чтобы упростить построения, рекомендуется заменять эллипсы овалами, оси которых равны осям эллипса.

Построение овала по четырём точкам – концам сопряжённых диамет­ров эллипса, расположенных на аксонометрических осях, показано на рис. 59.

Рис. 59. Построение овала

Через точкуО пересечения сопряжённых диаметров эллипса проводят горизонтальную и вертикальную прямые и из неё описывают окружность радиусом, равным половине сопряжённых диаметров АВ=СД. Эта окружность пересечёт вертикальную линию в точках 1 и 2 (центры двух дуг). Из точек 1, 2 проводят дуги окружностей радиусом R=2-А (2-D) или R=1-C (1-B). Радиусом ОЕ делают засечки на горизонтальной прямой и получают еще два центра сопрягаемых дуг 3 и 4. Далее соединяют центры 1 и 2 с центрами 3 и 4 линиями, которые в пересечении с дугами радиусомR дают точки сопряжений K, N, P, M. Крайние дуги проводят из центров 3 и 4 радиусом R₁=3-М (4-N).

Построение прямоугольной изометрии детали, заданной её проекция­ми, производят в следующем порядке (рис. 60, 61).

1. Выбирают оси координат X, Y, Z на ортогональных проекциях.

2. Строят аксонометрические оси в изометрии.

3. Строят основание детали – параллелепипед. Для этого от начала координат по оси Х откладывают отрезки ОА и ОВ, соответственно равные отрезкам О₁А₁ и О₁В₁, взятым с горизонтальной проекции детали, и получают точкиА и В, через которые проводят прямые, параллельные оси Y, и откладывают отрезки, равные половине ширины параллелепипеда.

Получают точки C, D, J, V, которые являются изометрическими проек­циями вершин нижнего прямоугольника, и соединяют их прямыми, па­раллельными оси Х. От начала координат О по оси Z откладывают отрезок ОО₁, равный высоте параллелепипеда О₂О₂´; через точку О₁ проводят оси Х₁, Y₁ и строят изометрию верхнего прямоугольника. Вершины прямо­угольников соединяют прямыми, параллельными оси Z.

4. Строят аксонометрию цилиндра. По оси Z от О₁ откладывают отре­зок О₁О₂, равный отрезку О₂´О₂´´, т.е. высоте цилиндра, и через точку О₂ проводят оси X₂,Y₂. Верхнее и нижнее основания цилиндра являются окружностями, расположенными в горизонтальных плоскостях X₁O₁Y₁ и X₂O₂Y₂; строят их аксонометрические изображения – эллипсы. Очерковые образующие цилиндра проводят касательно к обоим эллипсам (парал­лельно оси Z). Построение эллипсов для цилиндрического отверстия вы­полняют аналогично.

5. Строят изометрическое изображение ребра жёсткости. От точки О₁ по оси Х₁ откладывают отрезок О₁Е=О₁Е₁. Через точку Е проводят прямую, параллельную оси Y, и откладывают в обе стороны отрезки, равные половине ширины ребра Е₁К₁ и Е₁F₁. Из полученных точек К, Е, F параллельно оси Х₁ проводят прямые до встречи с эллипсом (точки Р, N, М). Далее проводят прямые, параллельные оси Z (линии пересечения плоскостей ребра с поверхностью цилиндра), и на них откладывают отрезки РТ, MQ и NS, равные отрезкам Р₂Т₂, M₂Q₂, и N₂S₂. Точки Q, S, T соединяют и обводят по лекалу, а точки К, Т и F, Q соединяют прямыми.

6. Строят вырез части заданной детали, для чего проводят две секущие плоскости: одну через оси Z и Х, а другую – через оси Z и Y.

Первая секущая плоскость разрежет нижний прямоугольник паралле­лепипеда по оси Х (отрезок ОА), верхний – по оси Х₁, а ребро – по линиям EN и ES, цилиндры – по образующим, верхнее основание цилиндра – по оси Х₂.

Аналогично вторая секущая плоскость разрежет верхний и нижний прямоугольники по осям Y и Y₁, а цилиндры – по образующим, верхнее основание цилиндра – по оси Y₂.

Плоские фигуры, полученные от сечения, заштриховываются. Для определения направления штриховки необходимо на аксонометрических осях отложить от начала координат равные отрезки, а затем концы их со­единить.

Рис. 60. Построение трех проекций детали

Рис. 61. Выполнение прямоугольной изометрии детали

Линии штриховки для сечения, расположенного в плоскости XOZ, будут параллельны отрезку 1-2, а для сечения, лежащего в плоскости ZOY, – параллельны отрезку 2-3. Удаляют все невидимые линии и обводят контурные линии. Изометрическую проекцию применяют в тех случаях, когда необходимо построить окружности в двух или трёх плоскостях, параллельных координатным осям.

5.5.4. Прямоугольная диметрическая проекция. Аксонометрические изображения, построенные прямоугольной димет­рии, обладают наилучшей наглядностью, однако построение изображений сложнее, чем в изометрии. Расположение аксонометрических осей в диметрии следующее: ось OZ направлена вертикально, а оси OХ и OY составляют с горизонтальной линией, проведённой через начало координат (точка О), углы, соответственно, 7º10´ и 41º25´. Положение осей можно также определить, отложив от начала координат в обе стороны по восемь равных отрезков; через восьмые деления проводят вниз линии и на левой вертикали откладывают один отрезок, а на правой – по семь отрезков. Соединив полученные точки с началом координат, определяют направление осей ОХ и ОУ (рис. 62).

Рис. 62. Расположение осей в прямоугольной диметрии

Коэффициенты искажения по осям ОХ, OZ равны 0,94, а по оси ОY– 0,47. Для упрощения в практике пользуются приведёнными коэффициентами искажения: по осям OX и OZ коэффициент равен 1, по оси ОY– 0,5.

Построение прямоугольной диметрии куба с окружностями, вписанными в три видимые его грани показано на рис. 62б. Окружности, вписанные в грани, представляют собой эллипсы двух видов. Оси эллипса, расположенного в грани, которая параллельна координатной плоскости XOZ, равны: большая ось – 1,06 D; малая – 0,94 D, где D– диаметр окружности, вписанной в грань куба. В двух других эллипсах большие оси равны 1,06 D, а малые – 0,35 D.

Для упрощения построений можно заменить эллипсы овалами. На рис. 63 даны приёмы построения четырех центровых овалов, заменяющих эллипсы. Овал в передней грани куба (ромба) строится следующим образом. Из середины каждой стороны ромба (рис. 63а) проводят перпендикуляры до пересечения с диагоналями. Полученные точки 1-2-3-4 будут являться центрами сопрягающих дуг. Точки сопряжений дуг находятся посредине сторон ромба. Построение можно выполнить и другим способом. Из середин вертикальных сторон (точки N и M) проводят горизонтальные прямые линии до пересечения с диагоналями ромба. Точки пересечения будут искомыми центрами. Из центров 4 и 2 проводят дуги радиусом R, а из центров 3 и 1– радиусом R₁.

Рис. 63. Построение окружности в прямоугольной диметрии

Овал, заменяющий два других эллипса, выполняют следующим образом (рис. 63б). Прямые LP и MN, проведенные через середины противоположных сторон параллелограмма, пересекаются в точке S. Через точку S проводят горизонтальную и вертикальную линии. Прямую LN, соединяющую середины смежных сторон параллелограмма, делят пополам, и через ее середину проводят перпендикуляр до пересечения его с вертикальной линией в точке 1.

на вертикальной прямой откладывают отрезок S-2 = S-1.Прямые2-М и 1-N пересекают горизонтальную прямую в точках 3 и 4. Полученные точки 1, 2, 3 и 4 будут центрами овала. Прямые 1-3 и 2-4 определяют точки сопряжения T и Q.

из центров 1 и 2 описывают дуги окружностей TLN и QPM, а из центров 3 и 4– дуги MT и NQ. Принцип построения прямоугольной диметрии детали (рис. 64) аналогичен принципу построения прямоугольной изометрии, приведённой на рис. 61.

Выбирая тот или иной вид прямоугольной аксонометрической проекции, следует иметь в виду, что в прямоугольной изометрии поворот боковых сторон предмета получается одинаковым и поэтому изображение иногда оказывается не наглядным. Кроме того, часто диагональные в плане ребра предмета на изображении сливаются в одну линию (рис. 65б). Эти недостатки отсутствуют на изображениях, выполненных в прямоугольной диметрии (рис. 65в).

Рис. 64. Построение детали в прямоугольной диметрии

Рис. 65. Сравнение различных видов аксонометрии

5.5.5. Косоугольная фронтальная изометрическая проекция.

Рис. 66. Построение косоугольной фронтальной изометрии

Окружности, расположенные в плоскостях, параллельных фронтальной плоскости, изображаются в натуральную величину. Окружности, расположенные в плоскостях, параллельных горизонтальной и профильной плоскостям, изображаются в виде эллипсов.

Рис. 67. Деталь в косоугольной фронтальной изометрии

Направление осей эллипсов совпадает с диагоналями граней куба. Для плоскостей ХОY и ZОY величина большой оси равна 1,3 D, а малой – 0,54 D (D– диаметр окружности).

Пример фронтальной изометрии детали приведён на рис. 67.

Источник

Понятие об аксонометрических проекциях

Наглядные изображения применяют для пояснения чертежей деталей и машин. По ним легче представить форму предмета, чем по чертежу в трёх видах.

Одним из видов наглядных изображений являются аксонометрические изображения.

Аксонометрия в переводе с греческого означает «измерение по осям».

Аксонометрические проекции получают путём проецирования параллельными лучами

предмета, который связан с осями прямоугольных координат, на некоторую плоскость Р (рис. 103).

Таким образом, аксонометрическая проекция – это проекция только на одну плоскость.

Чтобы изображение получилось наглядным, проецирующие лучи не должны быть параллельны ни одной оси координат. Тогда на плоскости Р будут, хоть и с искажениями, изображены все три измерения предмета.

Аксонометрические проекции в зависимости от направления проецирования делятся на два вида: прямоугольные, когда направление проецирования перпендикулярно плоскости Р (угол φ=90°), и косоугольные, когда угол φ≠90°.

Если плоскость Р не параллельна ни одной из координатных плоскостей x,y,z, то на аксонометрической проекции у предмета искажаются все три его измерения. Если же плоскость Р параллельна одной или двум осям координат, то у предмета искажаются размеры соответственно по двум его измерениям или по одному.

Величина искажения определяется коэффициентом искажения, который равен отношению длины аксонометрической проекции отрезка, параллельного соответствующей оси координат, к его действительной длине. Любая аксонометрическая проекция имеет три коэффициента искажения по числу осей координат.

В зависимости от того, разные они или одинаковые, аксонометрические проекции делят на изометрические (коэффициенты искажения равны по всем трём осям) и триметрические (коэффициенты искажения по всем осям разные).

Стандартные виды аксонометрии. Изометрия. Диметрия

Наиболее распространёнными видами аксонометрических проекций являются прямоугольная изометрическая проекция (изометрия) и прямоугольная диметрическая проекция (диметрия), основные правила построения которых определены стандартом.

Прямоугольная изометрия представляет собой аксонометрическую проекцию с направлением проецирования, перпендикулярным к плоскости аксонометрических проекций одинаковыми по всем трём осям коэффициентами искажения, равными 0,82.

Оси изометрии (рис. 104а) составляют между собой углы 120°. Ось Z расположена вертикально. Для упрощения построения коэффициент искажения принимают равным 1.

Изображение при этом получается увеличенным, но вид его не меняется, т.к. сохраняется пропорциональность всех его размеров.

На рис. 104б и в приведены два способа построения осей в изометрии.

Прямоугольная диметрия представляет собой аксонометрическую проекцию с направлением проецирования, перпендикулярным аксонометрической плоскости проекций Р и одинаковыми коэффициентами искажения по осям х и z.

Ось х (рис. 105а) составляет с горизонтальной прямой угол 7°10′, а ось у – угол 41°25′.

Ось z занимает вертикальное положение. На рис. 105б показан графический способ построения осей диметрии.

В диметрии коэффициенты искажения по осям х и z равны 0,94, а по оси у – 0,47. При построениях первый коэффициент округляют до 1, а второй – до 0,5. Таким образом, отрезки, параллельные осям координат х и z, откладывают в натуральную величину, а длину отрезков, параллельных оси у, уменьшают в два раза.

Построение окружности в аксонометрии

Изометрия. Изометрические проекции окружностей, расположенных в плоскостях проекций или в плоскостях, им параллельных, есть эллипсы (рис. 106).

Большие оси этих эллипсов равны l,22Dокр, а малые 0,71Dокр, где Dокр – диаметр изображаемой окружности. Большая ось эллипсов всегда перпендикулярна к той аксонометрической оси, которая отсутствует в плоскости окружности, а малая совпадает с этой осью или параллельна ей.

Практически при построении изометрии окружности эллипс обычно заменяют близким к нему по форме овалом, т.к. построение овала значительно проще.

Наиболее простой способ построения овала показан на рис. 107.

На рис. 108а,б построены изометрии окружностей, расположенных во фронтальной и профильной плоскостях.

Окружности, расположенные во фронтальной плоскости, проецируются в виде эллипсов с большой осью, равной 1,06Dокр, а малой – 0,94Dокр. Большие оси эллипсов, как и в изометрии, перпендикулярны к той аксонометрической оси, которая отсутствует в данной плоскости, а малые оси совпадают с направлением этой оси.

Диметрии окружностей (эллипсы) обычно заменяют овалами, размеры осей которых равны размерам соответствующих осей эллипсов. Построение этих овалов показано на рис. 110. На рис. 110а построения понятны по чертежу.

На рис. 110б строим оси диметрии х_р, у_р, z_р. Затем строим прямую, перпендикулярную оси у_р. Отложив на осях х_р и z_р радиус заданной окружности, получим точки М, К, N, L, которые являются точками сопряжения дуг овала. Через точки М и N проводим горизонтальные прямые. В пересечении этих прямых с осью у_р и перпендикуляром к ней получим точки О₁, О₂, О₃, О₄. Из центров O₁ и О₃ опишем дуги радиусом R₁=О₃ K, а из центров О₂ и О₄ – дуги радиусом R₂=О₂M.

Аксонометрические изображения предметов

Приступая к построению аксонометрической проекции предмета, следует выбрать вид аксонометрии, обеспечивающий наибольшую наглядность изображения. Затем предмет связывают с системой прямоугольных координат, оси которой обычно совмещают с осями симметрии предмета. Только после этого можно приступить к построению аксонометрии.

Построение аксонометрии предмета обычно начинают с построения аксонометрии одной из его проекций (вторичной проекции). Затем полученное изображение дополняют построением третьего измерения всех его точек.

На рис. 111 показан пример построения прямоугольной изометрии предмета через построение его горизонтальной проекции.

На рис. 112 приведен пример построения прямоугольной изометрии детали путём построения её вторичной фронтальной проекции.

Для выявления внутренней формы предмета, изображённого в аксонометрии, в некоторых случаях применяют разрезы, которые условно называют вырезами. При этом используют две секущие плоскости, обычно совпадающие с плоскостями симметрии предмета (рис. 113).

рис. 111 рис. 112 рис. 113

Линии штриховки сечений в аксонометрических проекциях наносят параллельно одной из диагоналей проекций квадратов, лежащих в соответствующих координатных плоскостях. Стороны квадратов параллельны аксонометрическим осям (рис. 114).

Источник

Аксонометрическое черчение — способ изображения на чертеже геометрических предметов при помощи параллельных проекций. Аксонометрические проекции выполняют в соответствии с ГОСТ 2.317-69.

При выполнении технических чертежей, иногда помимо изображения объектов в прямоугольных проекциях, необходимо иметь и визуальные изображения. Это необходимо для того, чтобы более полно раскрыть конструктивные решения, присущие изображаемому объекту, правильно отобразить его положение в пространстве, а также оценить пропорции его частей и их размеры,

Построение аксонометрических проекций заключается в том, что геометрическую фигуру вместе с осями прямоугольных координат, к которым эта фигура отнесена в пространстве, параллельным, прямоугольным или косоугольным способом проецируют на выбранную плоскость проекций.

Содержание:

Основные правила оформления чертежей

При выполнении чертежей источник света должен находиться слева и сверху от чертежной доски, так как в этом случае тень от правой руки и кромки угольника не будет мешать проводить линию.

Единая система конструкторской документации

Единая система стандартов обеспечивает единство оформления и обозначения чертежей, правила учета и хранения чертежей, а также внесения в них изменений с обязательным распространением этих правил на все виды изделий и все отрасли промышленности.

Характерным для этой системы является то, что она охватывает не только графическую часть, но включает и все элементы, связанные с использованием иной технической документации.

Форматы

Чертежи и другие конструкторские документы всех отраслей промышленности и строительства должны выполняться на листах определенных стандартных размеров форматов.

ГОСТ 2.301-68 устанавливает форматы листов чертежей и других документов, предусмотренных стандартами на конструкторскую документацию всех отраслей промышленности и строительства. Площадь формата АО равна 1 а стороны относятся как одна из сторон формата будет стороной квадрата, а другая ее диагональю (рис. 1.2, а), это соотношение сторон выбрано из таких соображений:

Обозначение и размеры основных форматов чертежа приведены в табл. 1.1.

Дополнительные форматы образуются путем увеличения сторон основных форматов на величину, кратную размерам формата А4. Обозначение производного формата составляется из обозначения основного формата и его кратности согласно табл. 1.2, например, и т. Д.

Иногда допускается применение формата А5 с размерами сторон Такая необходимость может возникнуть при изображении графически простых деталей. Меньшего формата, чем А5, получить невозможно, так как не останется места для основной надписи (см. рис. 1.1).

Основные надписи

Формы, размеры и порядок заполнения основной надписи и дополнительных граф к ней в чертежах, схемах и текстовых документах устанавливает ГОСТ 2.104-2006.

Основная надпись, дополнительные графы к ней и рамки выполняют сплошными основными и сплошными тонкими линиями, а именно: тонкие линии наносятся там, где вносятся фамилии и подписи лиц, ответственных за разработку данной детали или изделия, и

Основная надпись всегда располагается в правом нижнем углу формата, вплотную к рамке (см. рис. 1.1).

Содержание, расположение и размеры граф основной надписи, дополнительных граф к ней, также размеры рамок на чертежах и схемах должны соответствовать форме 1 (рис. 1.3), а в текстовых документах должны соответствовать форме 2 (рис. 1.4) и форме 2а (рис. 1.5) указанного выше ГОСТа:

Для второго и последующих листов чертежей и схем допускается применять форму 2а (рис. 1.5).

На форматах больше А4 при расположении основной надписи вдоль длинной стороны листа дополнительная графа располагается так, как показано на рис. 1.6, 6.

На форматах больше А4 при расположении основной надписи вдоль короткой стороны листа дополнительная графа располагается, как показано на рис. 1.7.

Масштабы

Все чертежи выполняют в масштабах, утвержденных ГОСТ 2.302-68.

Масштабы изображений в чертежах, в зависимости от сложности и величины изображаемых изделий или их составных частей, а также от вида чертежа, нужно выбирать из представленного в табл. 1.3 ряда.

Масштаб, указанный в предназначенной для этого графе основной надписи чертежа, должен обозначаться по типу 1:1; 1:2; 2:1 и т. д.

Масштаб изображения, отличающийся от указанного в основной надписи, помещают справа от надписи, относящейся к изображению. Например: А (1:2), А-А (1:2).

Вес чертежи выполняют линиями различного типа и толщины, причем толщина линий зависит от величины, сложности и назначения чертежа.

ГОСТ 2.303-68 устанавливает начертания и основные назначения линий на чертежах (рис. 1.8).

Сплошная тонкая линия предназначена для построения, выносных и размерных линий, штриховки разрезов и сечений, линии контура наложенного сечения, линии-выноски, полки линий выносок и подчеркивание надписей и др. (см. табл. 1.4). Расстояние между линиями штриховки принимают от 1 до 10 мм в зависимости от величины площади штриховки.

Волнистой линией показывают линии обрыва и линии разграничения вида и разреза.

Штриховую линию применяют для изображения на чертежах линий невидимого контура.

Штрихпунктирной тонкой линией проводят осевые и центровые линии, линии сечений, являющиеся осями симметрии для наложенных или вынесенных сечений.

Штрихпунктирная тонкая линия с двумя точками применяется для изображения линий сгиба и частей изделий в крайних или промежуточных положениях, а также для изображения развертки, совмещенной с видом.

Утолщенная штрихпунктирная линия применяется для обозначения поверхности, подлежащей термической обработке или нанесению покрытий.

Длину штрихов в штриховых линиях следует выбирать в пределах от 2 до 8 мм в соответствии с толщиной линий, а расстояние между штрихами выбирают примерно 1-2 мм.

Длина штрихов в штрихпунктирных тонких линиях должна быть в пределах от 5 до 30 мм, при малых изображениях длину штрихов лучше выбирать меньшей длины. Промежутки между штрихами в этих линиях рекомендуется брать для линии с одной точкой от 3 до 5 мм, а с двумя точками примерно 4—6 мм.

Длина штрихов в штрихпунктирных утолщенных линиях должна быть в пределах от 3 до 8 мм, при малых изображениях длину штрихов рекомендуется выбирать меньшей длины. Промежутки между штрихами в этих линиях выбирают от 3 до 4 мм.

Разомкнутую линию применяют для обозначения линий разрезов и сечений (см. рис. 1.8, А-А). Длину штрихов в этих линиях выбирают в пределах от 8 до 20 мм в зависимости от величины изображения.

При выполнении чертежа необходимо руководствоваться следующими требованиями:

Шрифты чертежные

ГОСТ 2.304-81 регламентирует правила написания шрифтов (букв, цифр, условных знаков). Необходимость строгого соблюдения этого ГОСТа продиктована проблемой быстрого и безошибочного распознавания надписей невооруженным глазом или вооруженным, или «читающим» устройством при изменяющихся условиях (при различной освещенности, когда наблюдатель неподвижен, а движется чертеж или наоборот). Кроме того, чертежи со временем могут изнашиваться и надписи становятся менее четкими. Ошибки при чтении размерных чисел недопустимы. Поэтому к качеству шрифта на чертежах предъявляют особые требования.

В соответствии с требованиями ГОСТ 2.304-81 шрифты, применяемые при оформлении чертежей и других технических документов всех отраслей промышленности и строительства, установлены двух типов: тип А с толщиной линии 1:14h (табл. 1.5) и тип Б с толщиной 1:10h (табл. 1.6) с наклоном под углом 75° к основанию строки (рис. 1.9) или без наклона (рис. 1.10).

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

Стандарт предусматривает следующие термины, обозначения и определения (рис. 1.11):

При выполнении надписей шрифтом вначале необходимо построить карандашом сетку (рис. 1.12) в виде тонких линий, а затем от руки нанести на эту сетку буквы и цифры тонкими линиями. Необходимая толщина линий букв и цифр достигается при обводке мягким карандашом.

На рис. 1.13 показано построение шрифта типа А (рис. 1.13, а) и типа Б (рис. 1.13, 6) по вспомогательной сетке.

При выполнении чертежей часто используются специальные знаки, начертание которых приведены на рис. 1.14.

При нанесении знака □ перед размерным числом высота знака должна быть равна 5/7h.

Примеры начертания цифр и знаков чертежного шрифта представлены на рис. 1.15.

Дроби, показатели, индексы и предельные отклонения выполняют шрифтом на одну ступень меньшим, чем размер шрифта основной величины, или одинакового размера с ним (рис. 1.16). Следует десятичные знаки отделять четко выполненной запятой (в виде черты), оставляя для нее достаточный промежуток между смежными цифрами.

Применение шрифта размера, меньшего чем 3,5, при нанесении размерных чисел на чертежах, выполненных в карандаше, не допускается.

Нанесение размеров

Простановка размеров на чертеже является одним из важных элементов, поэтому необходимо познакомиться с правилами их нанесения.

Нанесение размеров на чертеже регламентирует ГОСТ 2.307-2011. Основанием для определения величины изображенного изделия и его элементов служат размерные числа, проставленные на чертеже. Общее количество размеров на чертеже должно быть минимальным, но достаточным для изготовления и контроля изделия. Требование минимальности простановки размеров обусловлено тем, что лишний размер увеличивает время чтения чертежа из-за его загруженности. Пропуск или ошибка в размерах приводят к браку при изготовлении изделия. Повторять размеры одного и того же элемента детали на изображениях не допускается.

Размеры выражают геометрические величины объектов, расстояния и углы между ними, координаты отдельных точек. Величина изображенного на чертеже изделия и его элементов (частей) определяется размерными числами, нанесенными на чертеже.

Размеры подразделяются на линейные и угловые. Линейные определяют длину, ширину, высоту, толщину, диаметр и радиус элементов детали. Угловые определяют углы между линиями и плоскостями элементов детали, а также углы между элементами.

Линейные размеры на чертежах указывают в миллиметрах, без обозначения единицы измерения. Угловые размеры указывают в градусах, минутах и секундах с обозначением единицы измерения, например: 45°, 45° 30′, 60°

Для размерных чисел применять простые дроби не допускается, за исключением размеров в дюймах.

Размеры на чертеже наносят без учета масштаба изображения, т. е. значения размерных чисел определяют действительные размеры, которые должно иметь изготовленное изделие.

Размерные линии не должны являться продолжениями линий контура, центровых и выносных линий.

Размерную линию желательно наносить вне контура изображения. Размерные и выносные линии следует выполнять сплошными тонкими линиями. Необходимо избегать пересечения размерных и выносных линий.

Рис. 1.17. Расположение на чертеже размерных линий и чисел

Расстояние между контурной и размерной линией должно быть не менее 10 мм, а между размерными линиями не менее 7 мм, выносные линии должны выходить за концы стрелок или засечек на 1. 5 мм (рис. 117, а).

Если вид или разрез симметричного предмета или отдельных симметрично расположенных элементов изображают только до оси симметрии (рис. 1.18) или с обрывом, то размерные линии, относящиеся к этим элементам, проводят с обрывом, и обрыв размерной линии делают дальше оси или линии обрыва предмета.

Величину стрелки выбирают в зависимости от толщины линий видимого контура и вычерчивают их приблизительно одинаковыми на всем чертеже.

Форма, размер стрелки и примерное соотношение ее элементов показаны на рис. 1.19.

При нанесении размера прямолинейного отрезка размерную линию проводят параллельно этому отрезку, а выносные линии перпендикулярно к размерным (рис. 1.22).

При изображении изделия с разрывом размерную линию не прерывают (рис. 1.23).

Если длина размерной линии недостаточна для размещения на ней стрелок, то размерную линию продолжают за выносные (или за контурные, осевые, центровые и т. д.) и стрелки наносят так, как показано на рис. 1.24.

При недостатке места для стрелок на размерных линиях, расположенных цепочкой, стрелки допускается заменить засечками, наносимыми под углом 45° к размерным линиям (рис. 1.25. а) или четко наносимыми точками (рис. 1.25, б).

При нанесении нескольких параллельных (рис. 1.26) или концентрических (рис. 1.27) размерных линий на небольшом расстоянии друг от друга размерные числа над ними рекомендуется располагать в шахматном порядке.

Размерные числа линейных размеров при различных наклонах размерных линий располагают так, как показано на рис. 1.28. Причем все размерные числа и надписи должны читаться со стороны основной надписи или при повороте формата вправо. Данное требование продиктовано тем, что изображения в основном располагают относительно основной надписи так, как располагается деталь на станке. Если необходимо указать размер в заштрихованной зоне (рис. 1.28), то размерное число наносят на полке линии-выноски.

В зоне, расположенной выше горизонтальной осевой линии, размерные числа угловых размеров наносятся над размерными линиями со стороны их выпуклости; в зоне, расположенной ниже горизонтальной осевой линии, со стороны вогнутости размерных линий. Размерное число, расположенное в отмеченной штрихами зоне, должно располагаться на горизонтальной полке линии выноски (размеры 30° и 40°) (рис. 1.29).

При указании размера диаметра всегда перед размерным числом наносят знак (рис, 1.30, 1.31), высота которого равна высоте цифр размерных чисел. Знак представляет собой окружность, пересеченную косой чертой под углом 75° к размерной линии для шрифта без наклона и 60° для шрифта с наклоном, как показано на рис. 1.15.

Если для написания размерного числа над размерной линией недостаточно места, то размеры наносят так, как показано на рис, 1.30. Если недостаточно места для нанесения стрелок, то размеры наносят так, как показано на рис. 1.3 1.

Способ нанесения размерного числа при различных положениях размерных линий (стрелок) на чертеже определяется наибольшим удобством чтения (рис. 1.30, 1.31).

Размерные числа нельзя разделять или пересекать какими бы то ни было линиями чертежа. Нс допускается разрывать линию контура для нанесения размерного числа и наносить размерные числа в местах пересечения размерных, осевых или центровых линий.

В месте нанесения размерного числа осевые, центровые линии (рис. 1.32, л) и линии штриховки (рис. 1.32, 6) прерывают.

Размеры, относящиеся к одному и тому же конструктивному элементу (пазу, выступу, отверстию и т. п.), рекомендуется группировать в одном месте, располагая их на том изображении, на котором геометрическая форма данного элемента показана наиболее полно, более наглядно (рис. 1.33).

При нанесении размера радиуса перед размерным числом помещают прописную букву R (рис. 1.34).

Если при нанесении размера радиуса дуги окружности необходимо указать размер, определяющий положение ее центра, то центр изображают в виде пересечения центровых или выносных линий. При большой величине радиуса центр допускается приближать к дуге, в этом случае размерную линию можно приближать к дуге, а размерную линию радиуса показывать с изломом под углом 90° (рис. 1.34, а).

Если не требуется указывать размеры, определяющие положение центра дуги окружности, то размерную линию радиуса допускается нс доводить до центра и смещать ее относительно центра (рис. 1.34, б).

При проведении нескольких радиусов из одного центра размерные линии любых двух радиусов не располагают на одной прямой (рис. 1.34.г)•

При совпадении центров нескольких радиусов их размерные линии допускается не доводить до центра, кроме крайних (рис. 1.34, г).

Размеры радиусов наружных скруглений наносят так, как показано на рис. 1.35, а. Размеры внутренних скруглений показаны на рис. 1.35, б.

Радиусы скруглений, размер которых в масштабе чертежа 1 мм и менее, на чертеже не изображают, а размеры наносят так, как показано на рис. 1.36.

Способ нанесения размерных чисел при различных положениях размерных линий (стрелок) на чертеже определяется наибольшим удобством чтения.

Размеры одинаковых радиусов допускается указывать на общей полке (рис. 1.37).

Перед размерным числом диаметра (рис. 1.38) или радиуса (рис. 1.39) сферической поверхности (или ее части) наносят соответственно знак или букву R без надписи «Сфера» (рис. 1.38, а% 1.39, а). Чтобы на чертеже было легче отличить сферическую поверхность от других поверхностей (например от цилиндрической), перед размерным числом диаметра или радиуса сферической поверхности допускается наносить знак О (рис. 1.38, б, 1,39, 6) или слово «Сфера» (рис. 1.38, в, 1.39, в). Диаметр знака сферы равен высоте размерных чисел на чертеже.

Размеры элементов квадратной формы наносят так, как показано на рис. 1.40, причем знак квадрата должен выглядеть как квадрат (не параллелограмм, не прямоугольник). Высота знака (квадрата) должна быть равна 5/7 высоты размерных чисел на чертеже.

Перед размерными числами, характеризующими конусность, наносят специальный знак , острый угол которого должен быть направлен в сторону вершины конуса (рис. 1.41).

Знак конуса и конусность в виде соотношения следует наносить над основной линией или на полке линии-выноски (рис. 1.41).

Примечание. При выполнении чертежей на компьютере знак □ проставляется автоматически, равным высоте размерных чисел (рис. 1.40). Размеры фасок под углом 45° наносят так, как показано на рис. 1.42.

Если деталь имеет несколько одинаковых фасок на цилиндрических (или конических) поверхностях разного диаметра, то размер фаски наносят только один раз, с указанием их количества под размерной линией (рис. 1.42, 6). Когда деталь имеет две симметрично расположенные одинаковые фаски на одинаковых диаметрах, то размер фаски наносят один раз без указания их количества (рис. 1.42, а).

При расположении элементов предмета (отверстий, пазов, зубьев и т. п.) на одной оси или на одной окружности размеры, определяющие взаимное расположение, наносят следующим образом:

а) задание размеров между смежными элементами цепочкой (рис.1.45);

б) задание линейных размеров от общей базы (рис. 1.46);

в) задание угловых размеров от общей базы (рис. 1.47);

г) заданием размеров нескольких групп элементов от нескольких общих баз (рис. 1.48).

Размеры на чертежах не наносят в виде замкнутой цепи, за исключением случаев, когда один из элементов указывается как справочный (рис. 1.49). Справочными называют размеры, нанесенные на чертеже, но не подвергающиеся контролю. Справочные размеры на чертеже отмечаются знаком *.

Размеры, определяющие положение симметрично расположенных элементов у симметричных изделий, наносят так, как показано на рис. 1.50, 1.51.

Размеры нескольких одинаковых элементов изделия, как правило, наносят один раз с указанием на полке линии-выноски количества этих элементов (рис. 1.52. а, б, 1.53). Полку линии-выноски необходимо вычерчивать горизонтально, параллельно основной надписи.

При нанесении размеров, определяющих расстояние между равномерно расположенными одинаковыми элементами (например отверстиями), рекомендуется вместо размерных цепей наносить размер между соседними элементами и размер между крайними элементами в виде произведения количества промежутков между элементами на размер промежутка линейных размеров, как показано на рис. 1.53, угловых размеров на рис. 1.54.

При нанесении размеров одинаковых элементов, например отверстий (рис. 1.55, рис. 1.56), расположенных в разных частях изделия:

Размер детали или отверстия прямоугольного сечения могут быть указанны на полке линии-выноски размерами сторон через знак умножения, как показано на рис. 1.58. При этом на первом месте должен быть указан размер той стороны прямоугольника, от которой проводиться линия-выноска.

Допускается не наносить размеры радиуса дуги окружности сопрягающихся параллельных линий (рис. 1.59).

На чертежах необходимо проставлять габаритные размеры. Габаритными размерами называют размеры, определяющие предельные величины внешних очертаний изделий. К габаритным размерам относятся размеры длины, ширины, высоты изделия. Габаритные размеры всегда больше других, поэтому их на чертеже располагают дальше от изображения, чем остальные.

Обозначения графические материалов и правила их нанесения на чертежах

Для большей наглядности при выполнении и чтении чертежей изображение в сечениях покрывают штриховкой. Графическое обозначение материалов в сечениях должно способствовать легкому различению деталей, а также показывать вид материала детали, не затрудняя чтение чертежа.

Правила графического обозначения и нанесения материалов в сечениях на чертежах устанавливает ГОСТ 2.306-68.

Графические обозначения материалов в сечениях в зависимости от вида материалов должны соответствовать приведенным в табл. 1.7.

Допускается применять дополнительные обозначения материалов, не предусмотренных указанным стандартом, но в этом случае необходимо их пояснение на чертеже.

Нанесение штриховки на чертежах должны выполняться по правилам, предусмотренным стандартом.

Наклонные параллельные линии штриховки должны проводиться под углом 45° к линиям рамки чертежа (рис. 1.60), или к линии контура изображения (рис. 1.61), или к его оси (рис. 1.62).

Если линии штриховки, приведенные к линии рамки чертежа под углом 45°, совпадают с линиями контура или осевыми линиями, то вместо угла 45°следует брать угол 30° (рис. 1.63, а) или угол 60° (рис. 1.63,б)

Линии штриховки должны наноситься с наклоном влево или вправо, но, как правило, в одну и ту же сторону на всех сечениях, относящихся к одной и той же детали, независимо от количества листов, на которых эти сечения расположены.

Расстояние между параллельными прямыми линиями штриховки (частота) должно быть одинаковым для всех выполняемых в одном и том же масштабе сечений данной детали и выбираться в зависимости от площади штриховки и необходимости разнообразить штриховку смежных сечений. Указанное расстояние должно быть от 1 до 10 мм (рис. 1.61) в зависимости от площади штриховки и необходимости разнообразить штриховку смежных сечений.

Узкие площади сечений, ширина которых на чертеже менее 2 мм, допускается показывать зачерненными с оставлением просветов между смежными сечениями не менее 0,8 мм (примерно равными толщине основной линии S), как показано на рис, 1.66.

В смежных сечениях со штриховкой одинакового наклона и направления следует изменять расстояние между линиями штриховки (рис. 1.67) или сдвигать эти линии в одном сечении по отношению к другому, не изменяя угла их наклона (рис. 1.68).

При штриховке в клетку для смежных сечений двух деталей расстояние между линиями штриховки в каждом сечении должно быть разным (рис. 1.69).

При больших площадях сечений, а также при указании профиля грунта допускается наносить обозначение лишь у контура сечения узкой полоской равномерной ширины (рис. 1.70).

Аксонометрические проекции

При выполнении технических чертежей иногда наряду с изображением предметов в прямоугольных проекциях следует иметь и наглядные изображения. Это необходимо для обеспечения возможности более полно выявить конструктивные решения, заложенные в изображаемом предмете, правильно представить положение его в пространстве, оценить пропорции частей, их размеры,

Наглядные изображения на некоторых чертежах могут располагаться и независимо от прямоугольных изображений. Например, при изображении схем электроснабжения и теплоснабжения зданий и сооружений.

Существуют различные способы построения наглядных изображений. Сюда относятся аксонометрические аффинные и векторные проекции, а также линейная перспектива. Рассмотрим аксонометрические проекции.

Проекции прямых, параллельных в действительности натуральным осям координат, параллельны соответствующим аксонометрическим. Именно в использовании этого свойства параллельных проекций и заключается простота построения параллельной аксонометрии.

Обратимость аксонометрического чертежа (возможность определения натуральных размеров изображенного объекта) обеспечивается указанием на нем показателей искажения (или наличием условий для их определения) и возможностью построения аксонометрической координатной ломаной (рис. 4.5) любой точки поверхности, принадлежащей изображенному объекту.

Разрезы на аксонометрических проекциях выполняют, как правило, путем сечения объекта координатными плоскостями. При этом ребра жесткости, спицы колес и другие тонкостенные элементы штрихуют (рис. 4.1).

Прямоугольные аксонометрические проекции, изометрическая и диметрическая, дают более наглядные изображения и в связи с этим применяются на практике наиболее часто.

Прямоугольная изометрическая проекция

Углы между осями х, у и z равны между собой, линейные размеры предмета, параллельные этим осям, искажаются одинаково (рис. 4.2).

При построении аксонометрии дробные показатели искажений усложняют расчет размеров, для его упрощения пользуются приведёнными показателями искажений: в изомстрии все три показателя увеличивают в 1,22 раза (1:0,82 1,22), получая 1 (рис. 4.2), так, длина всех ребер куба на изображении одинаковая (рис. 4.3), равная 0,82 действительной длины. Для упрощения построений (как сказано выше) отрезки, параллельные аксонометрическим осям, откладываются действительной длины, без искажения.

Известно, что любая линия или поверхность есть множество точек. Поэтому рассмотрение построения изометрической проекции рационально начать с построения точки.

Точка А задана своими проекциями (рис. 4.4) с координатами х, у, z.

Построение изометрической проекции точки (рис. 4.5). Сначала строим оси, как показано на рис. 4.2. Откладываем от точки О (начала координат) последовательно отрезки на одной из осей и параллельные двум другим осям, равные величинам координат, мы всегда придем в точку А. Порядок построения координатной ломаной может быть любым из шести, представленных на рис. 4.5.

Коэффициент искажения в изометрии принимаем равным единице , поэтому координаты точки А на каждом примере (рис. 4.5) откладываем равными координатам x, у, z (рис. 4.4)

Линии штриховки сечении наносят параллельно одной из диагоналей проекции квадратов, лежащих в соответствующих координатных плоскостях, стороны которых параллельны аксонометрическим осям («спроецированная» штриховка, рис. 4.6).

Построение прямоугольной изометрической проекции правильной шестиугольной призмы показано на рис. 4.8.

Для построения необходимо провести оси прямоугольной изометрической проекции так (рис. 4,8, б), чтобы изображение призмы не вышло за пределы выбранного формата чертежа. И далее: построить прямоугольную изометрическую проекцию дальнего основания призмы 123456; провести из построенных точек 1, 2, 2, 4, 5, 6 прямые линии параллельно оси у и отложить на них ординаты вершин ближнего основания призмы, равные длине ее боковых ребер (рис. 4.8, а).

Рис. 4.9. Прямоугольная изометрическая проекция окружности

При расположении окружности в плоскости, параллельной профильной плоскости, большая ось эллипса располагается под углом 90° к оси

На рис. 4,11, 4.13 и 4.15 показаны поверхности вращения, выполненные в изометрии с овалами, расположенными параллельно горизонтальной плоскости проекций (рис. 4.11), фронтальной плоскости проекций (рис. 4.13), профильной плоскости проекций (рис. 4.15).

Рис. 4.10. Построение изометрической проекции окружности без сокращения

Рис. 4.11. Поверхность вращения, выполненная в изометрии с овалами, расположенными параллельно горизонтальной плоскости проекций

Рис. 4.12. Построение изометрического овала в плоскости, параллельной горизонтальной плоскости проекций

В учебных чертежах для упрощения построения изометрических проекций окружности вместо эллипсов рекомендуется применять овалы, очерченные дугами окружностей. Упрощенный способ построения изометрических овалов приведен на рис. 4.12, 4.14, 4.16.

Для построения овала в плоскости, параллельной горизонтальной плоскости проекций (рис. 4.12), проводим вертикальную и горизонтальную оси овала, оси x и у (рис. 4,2).

Из центра О радиусом ОС, равным половине малой оси овала, находим на большой оси овала АВ точки . Из этих точек радиусом проводим две дуги. Точки 1, 2, 3 и 4 сопряжений дуг радиусов R и находим, соединяя точки m с точками и продолжая прямые до пересечения с дугами

При построении аксонометрии рекомендуется мысленно разделить деталь на простейшие геометрические тела (цилиндр, конус, призма, пирамида и т. п.). После изображения аксонометрических проекций составных элементов предмета строятся конструктивные скругления в местах их соединения.

Линии, изображающие проекции предмета, параллельны одноименным аксонометрическим осям, поэтому при построении аксонометрических проекций удобно использовать прямые, параллельные аксонометрическим осям.

Как и на комплексном чертеже, полые детали в аксонометрии рекомендуется выполнять с разрезом (рис. 4.18).

Если окружность неполная, то для ее изображения вычерчивают тонкой линией полный овал или эллипс, а затем обводят нужную часть овала (рис. 4,18).

Прямоугольная диметрическая проекция

Построение диметрической проекции точки (рис. 4.21). Сначала строим оси, как показано на рис. 4,19. Откладывая от точки О (начала координат) последовательно отрезки на одной из осей и параллельные двум другим осям, получим точку А.

При построении прямоугольной диметрии координатной ломаной линии следует учитывать, что коэффициент искажения по координатным осям x и z (рис. 4.20) принимаем равным единице а по оси у коэффициент искажения принимаем равным 0,5

Линии штриховки сечений в прямоугольной диметрической проекции наносят (рис. 4.22) параллельно одной из диагоналей проекции квадратов, лежащих в соответствующих координатных плоскостях, стороны которых параллельны аксонометрическим осям («спроецированная» штриховка).

На рис. 4,23 показано изображение трехгранной призмы в прямоугольной диметрии. Если ребра призмы параллельны оси х или z, то размер высоты не меняется, но искажается форма основания. При расположении ребер параллельно оси у высота призмы сокращается вдвое.

Прямоугольная диметрическая проекция окружности. Если построить диметрическую проекцию куба, в грани которого вписаны окружности диаметра D’ (рис. 4.24, а), то квадратные грани куба будут изображаться в виде параллелограммов, а окружности в виде эллипсов (рис. 4.24, 6). Для построения димстрической проекции окружности (эллипса), расположенной в плоскости, паралельной фронтальной плоскости проекций, надо разделить половину большой диагонали ромба на 10 равных частей. Эллипс должен пройти через точку 3. Проводя через полученную точку 3 две прямые, параллельные осям x и z, на пересечении этих прямых с малой диагональю параллелограмма получим еще две точки 5,принадлежащие эллипсу. Далее, проводя прямые, параллельные осям до пересечения с диагоналями параллелограммов, получаем точки 3 на остальных гранях куба.

Кроме точек 3, имеются еще четыре точки, через которые проходит эллипс. Эти точки расположены на серединах сторон параллелограммов (например, точка n). Найденные точки эллипсов соединяют кривой по лекалу.

На рис. 4.26, 4.28 и 4.30 показаны поверхности вращения, выполненные в диметрии с овалами, расположенными параллельно горизонтальной плоскости проекций (рис. 4.26), фронтальной плоскости проекций (рис. 4.28), профильной плоскости проекций (рис. 4.30).

В учебных чертежах для упрощения построения диметрических проекций окружности вместо эллипсов рекомендуется применять овалы, очерченные дугами окружностей. Упрощенный способ построения диметрических овалов приведен на рис. 4,27, 4,29, 4,3 1.

Для построения димстрического овала в плоскости, параллельной горизонтальной плоскости проекций (рис. 4.27), через точку О проводим оси x и z, как показано на рис. 4.18, а также большую ось овала АВ проводим перпендикулярно малой оси CD, которая принадлежит оси z. Из центра С, диаметром равным действительной величине диаметра изображаемой окружности, проводим вспомогательную окружность и на оси x получаем точки 1 и 2.Симметричным переносом относительно большой оси овала А В получаем точки 3 и 4.

На оси z, вверх и вниз от центра О откладываем отрезки, равные диаметру вспомогательной окружности и получаем точки -центры радиусов R. Соединив полученные токи с точками 1 и 2 соответственно, получим точки — центры радиусов . Из центров проводим дуги 1 4 и 3 2 радиусом R. Из центров проводим дуги 1 3 и 2 4 радиусом

Для построения овала в плоскости, параллельной фронтальной плоскости проекций (рис. 4.29), проводим оси овала х и z так, как показано на рис. 4.17.

На рис. 4.32 приведен пример построения прямоугольной диметрической проекции детали.

Построение аксонометрических проекций

Построение аксонометрических проекций начинают с проведения аксонометрических осей.

Положение осей

Угол 45° можно построить при помощи чертежного угольника с углами 45, 45 и 90°, как показано на рис. 85, б.

Положение осей изометрической проекции показано на рис. 85, г. Оси х и у располагают под углом 30° к горизонтальной линии (угол 120° между осями). Построение осей удобно проводить при помощи угольника с углами 30, 60 и 90° (рис. 85, д).

Чтобы построить оси изометрической проекции с помощью циркуля, надо провести ось z, описать из точки О дугу произвольного радиуса; не меняя раствора циркуля, из точки пересечения дуги и оси z сделать засечки на дуге, соединить полученные точки с точкой О.

При построении фронтальной диметрической проекции по осям х и z (и параллельно им) откладывают действительные размеры; по оси у (и параллельно ей) размеры сокращают в 2 раза, отсюда и название «диметрия», что по-гречески означает «двойное измерение».

При построении изометрической проекции по осям х, у, z и параллельно им откладывают действительные размеры предмета, отсюда и название «изометрия», что по-гречески означает «равные измерения».

На рис. 85, в и е показано построение аксонометрических осей на бумаге, разлинованной в клетку. В этом случае, чтобы получить угол 45°, проводят диагонали в квадратных клетках (рис. 85, в). Наклон оси в 30° (рис. 85, г) получается при соотношении длин отрезков 3 : 5 (3 и 5 клеток).

Построение фронтальной диметрической и изометрической проекций

Построить фронтальную диметрическую и изометрическую проекции детали, три вида которой приведены на рис. 86.

Порядок построения проекций следующий (рис. 87):

Сравните левую и правую колонки на рис. 87. Что общего и в чем различие данных на них построений?

Рис. 87. Способ построения аксонометрических проекций

Из сопоставления этих рисунков и приведенного к ним текста можно сделать вывод о том, что порядок построения фронтальной диметрической и изометрической проекций в общем одинаков. Разница заключается в расположении осей и длине отрезков, откладываемых вдоль оси у.

В ряде случаев построение аксонометрических проекций удобнее начинать с построения фигуры основания. Поэтому рассмотрим, как изображают в аксонометрии плоские геометрические фигуры, расположенные горизонтально.

Построение аксонометрической проекции треугольника показано на рис. 89, а и б.

По оси х вправо и влево от точки О откладывают отрезки, равные стороне шестиугольника. По оси у симметрично точке О откладывают отрезки s/2, равные половине расстояния между противоположными сторонами шестиугольника (для фронтальной диметрической проекции эти отрезки уменьшают вдвое). От точек m и п, полученных на оси у, проводят вправо и влево параллельно оси х отрезки, равные половине стороны шестиугольника. Полученные точки соединяют отрезками прямых.

Построение плоских фигур в аксонометрических проекциях

Положение осей диметрической проекции дано на рисунке 1, б.

Аксонометрические проекции многоугольников

Построение аксонометрических проекций начинают с проведения осей. Параллельно им откладывают размеры отрезков.

Рассмотрим построение аксонометрических проекций плоских геометрических фигур, расположенных в горизонтальной плоскости. Построения даны в изометрической проекции.

Треугольник

Симметрично точке 0° по оси х° откладывают отрезки С°А° и 0°Е°, равные половине стороны треугольника, а по оси — его высоту 0°С°. Полученные точки и С° соединяют отрезками прямых.

Квадрат

По оси х° от точки 0° откладывают отрезок а, равный стороне квадрата, вдоль оси — также отрезок а. Затем проводят отрезки, параллельные отложенным.

Шестиугольник

По оси х° вправо и влево от точки 0° откладывают отрезки, равные стороне шестиугольника. По оси симметрично точке 0° откладывают отрезки, равные половине расстояния L между противоположными сторонами шестиугольника, т. е. L/2. Через точки, полученные на оси , проводят вправо и влево параллельно оси х° отрезки, равные половине стороны шестиугольника. Полученные точки соединяют отрезками прямых.

Если контур фигуры сложный, то при построении аксонометрической проекции эту фигуру удобно заключить в квадрат, прямоугольник и пр.

Аксонометрическая проекция окружности

Рассмотрим построение овала, представляющего изометрическую проекцию окружности. Овал удобно строить, вписывая его в ромб, который является изометрической проекцией квадрата. Построение выполняют в следующем порядке:

Изображение в аксонометрических проекциях плоских и объемных тел

Обратите внимание: в аксонометрических проекциях из каждой вершины объекта всегда выходят три луча (видимых или невидимы).

Что такое аксонометрические проекции

Аксонометрические проекции, применяемые в чертежах всех отраслей промышленности и строительства, устанавливает стандарт [14]. Аксонометрические проекции рекомендуется применять для наглядного изображения предметов, выбирая в каждом отдельном случае наиболее подходящую из них.

Изометрическая проекция (рис. 120)

Положение аксонометрических осей и основные соотношения для построения изометрических проекций представлены на рис. 117. Все три оси образуют между собой равные углы в 120°, причем ось OZ располагается на изображении вертикально.

Коэффициент искажения по осям X, Y, Z равен 0,82. Изометрическую проекцию для упрощения, как правило, выполняют без искажения по осям X, Y, Z, т. е. приняв коэффициент искажения равным единице.

Изометрической проекцией окружности является эллипс (лекальная кривая), но для простоты построения изображают овал (циркульная кривая). Построение овала показано на рис. 118.

При построении точной проекции (с коэффициентом искажения 0,82) большая ось равна диаметру изображаемой окружности, а малая ось равна 0,58 диметра. В данном случае масштаб изображения 1:1. При построении без сокращения размеров по осям OX, OY, OZ большую ось каждого из эллипсов (овалов) следует брать равной 1,22 диаметра изображаемой окружности, а малую ось – равной 0,71 этого диаметра. Тогда масштаб изображения 1,22 : 1.

На рис. 119 показаны направления осей эллипсов (овалов), расположенные в плоскостях, параллельных координатным плоскостям.

Диметрическая проекция

Диметрическая проекция (рис. 126)

Положение осей и основные соотношения для построения диметрических проекций представлены на рис. 121. Для построения угла, приблизительно равного 7°10′, строят прямоугольный треугольник с катетами 1 и 8 единиц; для построения угла, приблизительно равного 41°25′, – с катетами 7 и 8 единиц (рис. 121).

Коэффициент искажения по оси Y равен 0,47, а по осям X и Z – 0,94. Диметрическую проекцию, как правило, выполняют без искажения по осям X и Z и с коэффициентом искажения 0,5 по оси Y.

Диметрической проекцией окружности является эллипс (лекальная кривая), но для простоты построения изображают овал (циркульная кривая), рис. 122. При построении точной проекции с коэффициентами искажения 0,94 и 0,47:

ГОСТ рекомендует при построении диметрической проекции пользоваться только приведенными коэффициентами. При этом получается изображение, увеличенное в 1,06 раза. При построении по приведенным коэффициентам искажения:

Направление осей эллипсов (овалов), изображающих окружности, определяют так же, как и в изометрической проекции, т. е. большие оси перпендикулярны к соответствующим аксонометрическим осям, а малые – параллельны им (рис. 123).

Штриховка разрезов в аксонометрии

Линии штриховки разрезов и сечений в аксонометрических проекциях наносят параллельно одной из диагоналей квадратов, лежащих в соответствующих координатных плоскостях, стороны которых параллельны аксонометрическим осям (рис. 124).

Направление штриховки разрезов в изометрической проекции показано на рис. 124.

Направление штриховки разрезов в диметрической проекции представлено на рис. 125 и 126.

Аксонометрические проекции и комплексный чертеж

Комплексный чертеж является графически простым и удобно измеряемым. Но по нему не всегда легко представить предмет в пространстве. Необходим чертеж, дающий и наглядное представление. Он может быть получен при проецировании предмета вместе с осями координат на одну плоскость. В этом случае на одной проекции можно получить наглядное и метрически определенное изображение. Такие виды изо­бражений называют аксонометрическими проекциями.

Способ аксонометрического проецирования

Коэффициенты искажения:

Способ аксонометрического проецирования состоит в том, что фигура вместе с осями прямоугольных координат (к которым она отнесена в пространстве) проецируется на некоторую плоскость. Эту плос­кость называют плоскостью аксонометрических проекций, или картинной плоскостью. В зависимости от удаления центра проецирования от картинной плоскости аксонометрические проекции разделяют на центральные, когда центр проецирования находится на конечном расстоянии от картинной плоскости, и параллельные, когда центр проецирования находится в бесконечности.

В дальнейшем мы будем рассматривать только параллельное аксонометрическое проецирование.

Слово «аксонометрия» (от гр. — ось и -измеряю) переводится как «измерение по осям». Аксонометрическое изображение дает возможность производить измерение изображаемого объекта по координатным осям х, у, z и по направлениям, им параллельным.

Построим аксонометрическую проекцию точки А, отнесенной к трем взаимно перпендикулярным плоскостям проекций (рис. 6.I).

Оси координат х, у, z называют натуральными осями координат. Возьмем произвольный масштабный отрезок е (натуральный масштаб) и отложим его на осях, обозначив

Спроецируем на картинную плоскость параллельными лучами точку А вместе с проекциями а, а‘. а”, координатными осями и масштабными отрезками

Введем некоторые наименования:

В зависимости от положения плоскостей проекций Н, V, W, плоскости аксонометрических проекций и направления проецирования координаты точки будут проецироваться с различными искажениями. Отношение длины аксонометрической проекции масштабного от­резка к его истинной величине называется коэффициентом искажения по оси.

Обозначим эти коэффициенты: по оси по оси по оси

В зависимости от соотношения между коэффициентами искажения по осям различают следующие аксонометрические проекции:

В зависимости от направления проецирования по отношению к плоскости аксонометрических проекций аксонометрические проекции делятся на прямоугольные, если угол проецирования и ко­соугольные, если Доказано, что сумма квадратов коэффициентов искажения удовлетворяет уравнениям:

Из рассмотренного выше можно вывести определение аксономет­рии: Аксонометрией называется изображение предмета на плоскости, отнесенное к определенной системе координат и выполненное в определенном масштабе с учетом коэффициентов искажения.

Прямоугольная параллельная изометрия

Прямоугольную параллельную изометрию широко применяют в практике технического черчения. В прямоугольной изометрической проекции коэффициенты искажения по всем трем осям одинаковы и равны 0,82 а аксонометрические оси образуют друг с другом углы в 120° (рис. 6.2).

Однако изометрическую проекцию для упрощения, как правило, выполняют приведенной, принимая коэфициенты искажения по осям При этом изображение получается увеличенным в 1,22 раза.

Ось располагают вертикально, а оси — под углом 30° к горизон­тальному направлению.

Если, например, даны ортогональные проекции точки А (рис. 6.3), то для построения изометрической проекции этой точки проводим аксонометрические оси (рис. 6.4). Далее от начала координат точки по оси откладываем отрезок равный координате точки А. Координату берем с комплексного чертежа (рис. 6.3).

Из точки проводим прямую, параллельную оси и на ней откладываем отрезок, равный координате точки А, получаем точку из точки проводим отрезок, параллельный оси и равный координате точки А. Полученная точка — изометрическая проекция точки А.

На рис. 6.6 приведен пример построения изометрии шестигранной призмы.

Прямоугольная параллельная диметрия

Ось -вертикальная, ось расположена под углом Ось расположена под углом 41°25′ к горизонтальной прямой (рис. 6.7). На практике, как правило, выполняют приведенную диметрию, принимая коэффициенты искажения а В этом случае изображение увеличивается в 1,06 раза. Если дана ортогональная про­екция точки А (рис. 6.8), то для построения диметрической проекции этой точки проводим аксонометрические оси под заданными углами (рис. 6.9).

Откладываем по оси от начала координат отрезок равный координате точки А. Из точки проводим прямую, параллельную оси и на ней откладываем отрезок, равный половине координаты точки А, так как коэффициент искажения по оси равен 0,5. Из точки , проводим отрезок равный координате Получаем точку — диметрическую проекцию точки А.

Построение диметрии призмы с призматическим углублением (рис. 6.10) показано на рис. 6.11.

Для выявления внутренней формы детали аксонометрическая проекция выполнена с вырезом 1/4 (угол, образованный секущими плоскостями, выполняется раскрытым). Так как деталь симметрична, начало координат (точку О) выбираем в центре призмы и строим оси х, (рис. 6.10). Аксонометрическую проекцию выполняем в следующей последо­вательности.

Строим аксонометрические оси и плоские фигуры, полученные при сече­нии детали плоскостями xOz и yOz (рис. 6.1 1, а).

Обозначим вершины нижнего основания (точки 1,2,3, 4) и строим аксонометрические проекции точек 2, 3, 4.

Строим верхнее основание призмы. Для этого проводим из полученных точек отрезки, параллельные оси Затем откладываем на них высоту призмы (рис. 6.11,6).

В верхнем основании обозначим вершины призматического отверстия (точки 5, 6, 7, X). Строим аксонометрические проекции точек 6, 7, 8. Из этих точек проводим линии, параллельные оси и на них откладываем — глубину отверстия. Полученные точки соединяем тонкими линиями (рис. 6.11, в). Обводим видимые линии чертежа и убираем вспомогательные по­строения. Проводим линии штриховки сечений (рис. 6.11, г).

Изображение окружности и шара в прямоугольной аксонометрии

Окружность в аксонометрии в общем случае проецируется в эллипс. При построении эллипса необходимо знать направление его осей и их размеры. Малая ось эллипса всегда должна быть перпендикулярна большой. При построении проекции окружности, лежащей в одной из координатных плоскостей, малая ось эллипса направлена параллельно аксонометрической оси, не участвующей в образовании данной плоскости. Соответственно, большая ось эллипса ей перпендикулярна.

Изометрическая проекция окружности

Вычерчиваем окружность диаметра D. хорда АВ = (величина малой оси эллипса). Приняв за центр точки А и В, радиусом, равным АВ, проводим дуги до их взаимного пересечения. Полученные точки Е и F соединяем прямой линией. EF= — величина большой оси эллипса.

Построим аксонометрические оси В плоскости выбираем произвольную точку Через нее проводим прямые параллельно осям На них откладываем отрезки, равные диаметру окружности. На линии, проведенной параллельно оси (направление ма­лой оси эллипса), откладываем отрезок, равный АВ (малую ось эллип­са). Перпендикулярно малой оси строим большую ось эллипса, равную EF (рис. 6.15).

Соединив полученные 8 точек, получим эллипс. Для построения эллипса можно использовать и другие способы.

Построение эллипсов в других плоскостях не отличается по своему характеру, меняется только направление большой и малой осей эллипса.

Диметрическая проекция окружности

В изометрии величины большой и малой осей эллипса остаются одинаковыми независимо от плоскости, в которой расположена окружность. В диметрии постоянной остается только величина большой оси, равная В плоскостях горизонтальной Н и профильной W малая ось эллипса составляет а в плоскости фронтальной V малая ось равна Для определения величин осей эллипса графическим способом построим прямоугольный треугольник (рис. 6.16).

Катеты треугольника равны 100 мм и 35 мм. Гипотенуза при этом равна 106 мм. Отложим по большому катету значение, равное диаметру окружности D (отрезок АВ). Отрезок ВС будет равен то есть значению малой оси эллипса для плоскостей Н и

Отрезок АС равен то есть значению большой оси эллипса. Если мы отложим величину диаметра D по гипотенузе (отрезок АК), затем из точки К опустим перпендикуляр на большой катет треугольника, то отрезок АЕ будет равен значению 0,94D, то есть величине малой оси эллипса для плоскости V.

Изображение окружности в прямоугольной диметрической проекции показано на рис. 6.17.

Например, для построения окружности в плоскости V через точку параллельно осям проводим прямые и на них откладываем вели­чины, равные диаметру окружности. На линии, проведенной параллельно оси откладываем значение, равное 0,94D (величину малой оси эллипса).

Перпендикулярно малой оси строим большую ось эллипса, равную Полученные точки соединяем плавной линией.

Изображение шара и тора

В прямоугольной параллельной аксонометрии шар изображается окружностью. При построении шара по натуральным показателям искажения его аксонометрической проекцией будет окружность, диаметр которой равен диаметру изображаемого шара.

На рис 6.18, в показана изометрическая проекция тора, выполнен­ная с помощью вписанных в него вспомогательных сфер.

Фронтальная изометрическая проекция

В косоугольной фронтальной аксонометрии аксонометрическую плоскость располагают параллельно фронтальной плоскости проекций (рис. 6.19). Направление проецирования выбирают так, чтобы аксонометрические оси располагались, как показано на рис. 6.20.

Допускается применять фронтальные изометрические проекции с углом наклона оси в 30° и 60°. Фронтальную изометрическую проекцию выполняют без искажения по осям

Окружности, лежащие в плоскостях, параллельных фронтальной плоскости проекций V, проецируются па аксонометрическую плоскость в окружности. Окружности, лежащие в плоскостях, параллельных плоскостям Н и W проецируются в эллипсы (рис. 6.2 I).

Деталь во фронтальной изометрии нужно располагать по отношению к осям так, чтобы сложные плоские фигуры, окружности, дуги плоских кривых находились в плоскостях, параллельных фронтальной плоскости проекций. Тогда их построение упрощается, так как они изображаются без искажения (рис. 6.22).

Фронтальная диметрическая проекция

Положение аксонометрических осей такое же, как у фронтальной изометрической проекции (рис. 6.23).

Можно применять фронтальные диметрические проекции с углом наклона оси в 30° и 60°.

Аксонометрические проекции и их изображения

Аксонометрические проекции наряду с эпюром Монжа являются частным вариантом метода двух изображений, получившим широкое распространение в практике технического черчения. Аксонометрические проекции служат для получения наглядных изображений, дающих более полное представление о конструкции изображаемых объектов (рис. 95).

Аксонометрические проекции как частный случай метода двух изображений

Аксонометрические проекции как частный случай метода двух изображений получаются при использовании следующего аппарата проецирования.

Плоскости образуют произвольный, в частности прямой, угол (рис. 96). При проецировании на плоскость используется параллельное проецирование – как косоугольное, так и ортогональное. При проецировании на плоскость используется только ортогональное проецирование.

Рассмотрим построение аксонометрической проекции некоторой произвольной точки пространства А. В результате проецирования точки А на плоскости получим соответственно проекции Для перехода к одной картинной плоскости точку дополнительно проецируем на плоскость из центра В результате проецирования точки на плоскость получим точку т.е. проекцию точки на плоскость . Таким образом, плоской аксонометрической моделью точки А является пара точек Точка называется главной (первичной) аксонометрической проекцией точки А, точка – вторичной проекцией.

Обратим внимание на построение аксонометрической проекции точки В, принадлежащей плоскости проекций Если точка В принадлежит плоскости то проекция точки совпадает с точкой В и, как следствие, главная и вторичная проекции точки В совпадают

Для решения метрических задач в аксонометрии исходную точку пространства А свяжем с декартовой системой координат расположенной так, что плоскость принадлежит плоскости (рис. 97). Затем проецируем исходную систему координат совместно с точкой А на аксонометрическую плоскость проекций Обратим внимание, что начало координат (точка О) и координатные оси x и y принадлежат плоскости проекций следовательно, их главные и вторичные проекции совпадают, т.е.

Главной аксонометрической проекцией оси будет некоторая прямая линия вторичная же проекция – совпадает с проекцией начала координат.

Построение аксонометрической проекции точки А в аксонометрической проекции декартовой системы координат включает в себя два этапа:

Необходимо отметить, что вторичные проекции могут быть горизонтальными, фронтальными и профильными, и их использование зависит от удобства построения каждого конкретного чертежа. Так, например, на рис. 97 используется горизонтальная вторичная проекция.

В исходной системе координат определим единичные отрезки по каждой оси – В аксонометрической системе координат проекциями единичных отрезков являются отрезки

Искажения по аксонометрическим осям определяются коэффициентами искажения, равными отношениям длин аксонометрических единичных отрезков к натуральным масштабным единицам по соответствующим осям:

Теорема Польке

При построении аксонометрических изображений необходимо знать, насколько произвольно могут быть выбраны аксонометрические оси и аксонометрические единичные отрезки. Ответ на этот вопрос дает основная теорема аксонометрии, сформулированная немецким ученым Карлом

Польке и соответственно именуемая теоремой Польке: три отрезка прямых произвольной длины, лежащих в одной плоскости и выходящих из одной точки под произвольными углами друг к другу, представляют параллельную проекцию трех равных отрезков, отложенных на координатных осях от начала.

Таким образом, на основании этой теоремы можно утверждать, что аксонометрические оси и коэффициенты искажения по осям могут выбираться произвольно, т.е. аксонометрий можно построить бесконечно большое количество. Однако доказано, что для любой произвольной аксонометрической проекции коэффициенты искажения связаны между собой со- отношением, называемым основным уравнением аксонометрии: где φ – угол, характеризующий операцию параллельного проецирования.

Классификация аксонометрических проекций

Классифицировать аксонометрические проекции возможно по двум признакам: по виду операции проецирования, используемой при построении аксонометрической проекции, и по показателям искажения. В зависимости от вида операции проецирования аксонометрии могут быть косоугольные (φ ≠ 90°) и прямоугольные (φ = 90°). В зависимости от соотношения показателей искажения аксонометрии могут быть:

Стандартные аксонометрические проекции

В соответствии с теоремой Польке выбор аксонометрических осей и коэффициентов искажения может быть произвольным. Выполнять чертежи, пользуясь произвольным видом аксонометрии, невозможно. Поэтому ГОСТ 2.317–69 устанавливает пять видов стандартных аксонометрических проекций (рис. 98).

Из стандартных аксонометрий наиболее часто используются две прямоугольные (изометрическая и диметрическая) и три вида косоугольных (фронтальная изометрическая, горизонтальная изометрическая, фронтальная диметрическая). При построении стандартных аксонометрических проекций используются приведенные коэффициенты искажения, равные, как правило, 1 или 0,5, т.е. большие, чем коэффициенты искажения, рассчитанные по основному уравнению аксонометрии.

Задача.

Построить стандартные аксонометрические проекции (прямоугольную изометрию и косоугольную фронтальную диметрию) отрезка АВ, заданного на эпюре Монжа координатами точек А (40; 10; 40) и В (10; 50; 20), рис. 99.

Алгоритм решения

Сравнение изображений геометрических объектов на эпюре Монжа и на аксонометрическом чертеже позволяет сделать следующие выводы:

Как построить аксонометрию

Аксонометрическая проекция предмета получается параллельным проецированием его вместе с осями прямоугольных координат, к которым этот предмет отнесен, на одну плоскость проекций, называемую аксонометрической плоскостью проекций или картинной плоскостью.

На рис. 249 схематично показано получение аксонометрической проекции точки Основные обозначения на рисунке следующие:

Аксонометрической проекцией точки называется точка пересечения проецирующего луча, проведенного через заданную точку в пространстве, параллельно направлению проецирования, с аксонометрической плоскостью проекций.

Таким образом, чтобы получить аксонометрическую проекцию точки через нее проводят проецирующий луч параллельно направлению проецирования до пересечения с плоскостью проекций в точке

Это построение показывает, что при заданном направлении проецирования каждой точке пространства на плоскости проекций соответствует определенная точка Но обратное утверждать нельзя. Проекции на плоскости соответствует любая точка проецирующего луча

Для устранения этой неопределенности и обеспечения взаимной однозначности между точками пространства и точками аксонометрической (картинной) плоскости проекций на плоскость проецируют не только точку но и одну из ее ортогональных проекций (обычно горизонтальную проекцию — есть вторичная проекция точки

Вторичной проекцией точки называется аксонометрическая проекция одной из ее ортогональных проекций.

Коэффициенты искажения

В общем случае длина отрезков осей координат в пространстве не равна длине их проекций. Искажение отрезков осей координат при их проецировании на плоскость характеризуется коэффициентами искажения.

Для определения коэффициентов искажения по аксонометрическим осям на них откладываются отрезки длиной принимаемые за единицу измерения по этим осям (см. рис. 249). Величины являются аксонометрическими проекциями этих отрезков.

Коэффициентом искажения называется отношение длины аксонометрической проекции отрезка, лежащего на координатной оси или параллельного ей, к истинной длине самого отрезка.

— коэффициенты искажения по осям и соответственно.

В инженерной практике при построении аксонометрических проекций пользуются не действительными коэффициентами искажения, а приведенными, удобными для построения. Обычно приведенные коэффициенты искажения берут равными единице, что значительно упрощает построение. Изображение при этом несколько увеличивается, однако это не влияет на его наглядность.

При помощи коэффициентов искажения можно перейти от прямоугольных координат к аксонометрическим и наоборот.

Классификация аксонометрических проекций

Аксонометрические проекции классифицируют в основном по двум признакам:

1. По направлению проецирования.

В зависимости от направления проецирования все аксонометрические проекции делятся на две группы:

2. По коэффициентам искажения.

В зависимости от коэффициентов искажения все аксонометрические проекции делятся на три группы:

Между коэффициентами искажения и углом образованным направлением проецирования с плоскостью существует следующая зависимость:

Сумма квадратов коэффициентов искажения по аксонометрическим осям равна двум плюс квадрату котангенса угла проецирования. Котангенс прямого угла равен нулю, следовательно, для прямоугольных аксонометрических проекций справедливо следующее уравнение:

Основная теорема аксонометрии

Всякое изменение положения осей в пространстве и направления проецирования влечет за собой изменение положения аксонометрических осей и коэффициентов искажения по осям.

Вопрос о том, какие положения могут принимать аксонометрические оси и какие величины могут принимать коэффициенты искажения по осям в зависимости от положения осей проекций в пространстве и направления проецирования, был разрешен в прошлом веке геометрами Польке и Шварцем. Они сформулировали основную теорему аксонометрии: любой полный четырехугольник на плоскости всегда является параллельной проекцией некоторого масштабного тетраэдра.

Если на плоскости (рис. 250, а) взять произвольно четыре точки и соединить их попарно прямыми, то получится фигура, называемая полным четырехугольником Таким образом, полным является четырехугольник с его диагоналями. Если далее через эти точки провести параллельные между собой прямые и взять на каждой из них по произвольной точке и так, чтобы все они не лежали в одной плоскости, то в пространстве образуется некоторый тетраэдр (рис. 250, 6). Очевидно, тетраэдров в пространстве, параллельной проекцией которых может служить четырехугольник может быть бесконечное множество. В их числе содержится и тетраэдр с прямым трехгранным углом при точке и с равными ребрами Такой тетраэдр можно рассматривать как масштабный, т.е. три равных и взаимно перпендикулярных ребра этого тетраэдра служат масштабами осей координат в пространстве (рис. 250, в). Отсюда, любые три прямые, проходящие через одну из точек на плоскости и не совпадающие между собой, могут быть приняты за аксонометрические оси, т.е. за проекции осей прямоугольных координат

Согласно основной теореме аксонометрии аксономерические оси и коэффициенты искажения по ним могут выбираться произвольно. Задавая разные направления для любой натуральной системы координат, можно получить множество аксонометрических проекций, отличающихся друг от друга как направлением аксонометрических осей, так и величиной коэффициентов искажения вдоль этих осей.

В практике построения наглядных аксонометрических изображений обычно применяют некоторые определенные комбинации направлений аксонометрических осей и коэффициентов искажения, которые дают реальное восприятие предмета и удобны для построения.

Стандартные аксонометрические проекции

Прямоугольные проекции

В названии отражается способ получения аксонометрических проекций. Прямоугольная проекция получена прямоугольным проецированием, а слова «изометрия» или «диметрия» говорят о расположении пространственных координатных осей относительно картинной плоскости.

Изометрическая проекция

В изометрии соблюдается равенство коэффициентов искажения Для того чтобы получить искажения, равные между собой, необходимо оси координат в пространстве расположить относительно картинной плоскости так, чтобы углы наклона их к плоскости были одинаковые, тогда проекции их изобразятся на под углом 120° друг к другу ( рис. 251).

В прямоугольной аксонометрии откуда и

Это действительные коэффициенты искажения по всем осям. Стандарт рекомендует изометрическую проекцию строить без сокращения по осям координат (приведенные коэффициенты искажения по всем осям равны единице), что соответствует увеличению изображения в раза.

Диметрическая проекция

Эта проекция получается прямоугольным проецированием осей на одну плоскость проекций При этом оси и располагаются относительно картинной плоскости так, чтобы углы наклона их были одинаковые, а ось так, чтобы коэффициент искажения по ней был вдвое меньше.

Подставляя эти значения в формулу будем иметь:

откуда

Это действительные коэффициенты искажения. Так как в практике такие дробные числа неудобны, то применяются приведенные коэффициенты искажения:

При этом изображение получается увеличенным в раза.

При указанном выше положении осей в пространстве их проекции изображаются так: ось — вертикально, между осями и угол 97° 10′, т.е. ось располагается под углом 7° 10′ к горизонтальной прямой, а ось под углом 41°25′ к ней (рис. 252).

Прямоугольные аксонометрические проекции применяются в машиностроительных чертежах.

Косоугольные проекции

У косоугольных проекций обычно две оси координат и или и располагаются параллельно картинной плоскости, поэтому они изображаются без искажения. Для того чтобы получилось изображение всех трех измерений предмета, связанного с осями, направление проецирования выбирается не под прямым углом. При угле равном 45°, по третьей оси искажения не возникает, получается косоугольная изометрическая проекция. Часто направление проецирования выбирается такое, чтобы коэффициент искажения по третьей оси был равен 0,5, тогда получаются косоугольные диметрические проекции.

Фронтальная изометрическая проекция

Координатные оси и располагаются параллельно картинной плоскости. Таким образом, фронтальная плоскость проекций будет параллельна картинной плоскости поэтому такая аксонометрическая проекция называется фронтальной. Все, что расположено в плоскости или в плоскостях, ей параллельных, на плоскости изобразится без искажения. Коэффициенты искажения по всем осям будут равны единице. Аксонометрические оси (рис. 253) и располагаются перпендикулярно друг другу, а ось — под углом 45° к горизонтальной прямой. Допускается применять фронтальные изометрические проекции с углом наклона оси равным 30 и 60°. Ось у может быть обращена влево вниз, влево вверх и т.д., что соответствует различному направлению проецирования и расположению плоскости проекций относительно осей координат.

Косоугольная фронтальная изометрическая проекция применяется в сантехнических чертежах при изображении аксонометрических схем трубопроводов.

Горизонтальная изометрическая проекция

Координатные оси и располагаются параллельно картинной плоскости. Горизонтальная плоскость проекций определяемая этими осями, будет параллельна картинной плоскости поэтому аксонометрическая проекция называется горизонтальной. Все, что расположено в плоскости или в плоскостях, ей параллельных, на плоскости изображается без искажения. Коэффициенты искажения по всем осям принимаются равными единице.

Аксонометрические оси и располагаются под прямым углом друг к другу, а ось — под углом в 30° к горизонтальной прямой (рис. 254). Допускается применять горизонтальные изометрические проекции с углом наклона оси и 60°, сохраняя угол между осями В практике используется горизонтальная косоугольная изометрия с осями и обращенными вверх от точки В этом случае предметы изображаются при направлении проецирования снизу вверх.

Этот вид аксонометрии удобен при построении наглядного изображения застройки кварталов в инженерно-строительной практике, при решении вопросов пространственной композиции жилых районов и архитектурных ансамблей.

Фронтальная диметрическая проекция

Координатные оси и а следовательно, и плоскость располагаются параллельно картинной плоскости Коэффициенты искажения по осям и равны единице, а по оси У коэффициент принимается равным 0,5.

Аксонометрические оси и располагаются под прямым углом друг к другу, а ось — под углом 45° к горизонтальной прямой (рис. 255). Допускается применять фронтальные диметрические проекции с углом наклона оси равным 30 и 60°.

Построение аксонометрической проекции окружности по восьми точкам

Четыре точки касания сторон квадрата с окружностью 1, 2, 3, 4 в аксонометрии будут находиться на середине каждой стороны параллелограмма. Еще четыре точки 5, 6, 7, 8 находятся на пересечении диагоналей параллелограмма со вспомогательными прямыми. Они проведены параллельно соответствующим аксонометрическим осям на расстояниях, равных отрезку Соединив полученные восемь точек плавной кривой, получают эллипс.

В прямоугольных изометрии и диметрии большие оси эллипсов перпендикулярны отсутствующим в плоскости эллипса осям, а малые оси по направлению совпадают с ними.

Косоугольные аксонометрические проекции окружности строятся аналогично.

При построении диметрической проекции окружности надо учитывать коэффициент искажения по оси который равен 0,5.

Последовательность построения аксонометрических проекций

Переход от ортогональных проекций предмета к аксонометрическим проекциям рекомендуется осуществлять в такой последовательности:

На рис. 258 показано построение точки в прямоугольной изометрии по заданным ортогональным проекциям. Построение выполнено в следующей последовательности:

4. строят аксонометрическую проекцию точки Для этого через вторичную проекцию проводят прямую, параллельную аксонометрической оси и на этой прямой откладывают отрезок, равный координате Получается точка — аксонометрическая проекция точки

Аксонометрическая и вторичная проекции точки вполне определяют ее положение в пространстве.

Для определения касательных к эллипсу выполняют следующие геометрические построения:

В результате указанных построений получают аксонометрическую проекцию прямого кругового конуса.

Тени в аксонометрических проекциях

Ортогональные проекции, обладая рядом достоинств, имеют также и определенные недостатки, главным из которых является отсутствие наглядности полученных изображений.

Более наглядными, достаточно простыми по начертанию и позволяющими выполнять измерения, являются аксонометрические проекции. Аксонометрический проекции, также как и ортогональные, строятся по принципу параллельного проецирования, но на одну плоскость. На рисунке 6.1, показан принцип получения аксонометрии, точки А.

Точка А связана с системой прямоугольных координат OXYZ. На осях отложены единичные отрезки

Это натуральные масштабные единицы.

По направлению проецирования, спроецируем единичные отрезки на аксонометрическую плоскость проекций, получим аксонометрическую систему координат O’X’Y’Z’.

Точка — аксонометрическая проекция точки А,

Точка — аксонометрия горизонтальной проекции называемой вторичной проекцией.

Отношения аксонометрических единиц к натуральным называются показателями искажения по аксонометрическим осям.

Основной теоремой аксонометрии является теорема «Польке-Шварца»:

Всякий не вырождающийся полный четырехугольник можно считать параллельной проекцией тетраэдра наперед заданной формы.

С доказательством теоремы можно познакомиться в учебнике (1,2).

Эта теорема позволяет установить зависимость между углом проецирования и коэффициентами искажения.

В зависимости от угла проецирования аксонометрия делится на два типа: прямоугольная и косоугольная.

По показателям искажения аксонометрия делится на три типа.

Если все показатели искажения равны, т.е. U = V = W, аксонометрия называется изометрией.

Если два показателя искажения равны, т.е. то аксонометрия называется диметрией.

Если все показатели искажения различны, т.е то аксонометрия называется триметрией.

Натуральные показатели искажения по аксонометрическим осям в прямоугольной изометрии одинаковы и равны 0,82. В прямоугольной диметрии U = W = 0,94; V = 0,47.

Однако, при построении аксонометрии натуральные коэффициенты заменяют приведенными, т.е. выраженными целыми числами, что дает увеличение аксонометрического изображения, но на наглядность не влияет.

Cтандартные виды аксонометрических проекций

В таблице 6.1 приведены наиболее применяемые стандартные виды аксонометрических проекций.

Построение аксонометрического изображении

Задача 1. Даны ортогональные проекции схематизированного здания (рисунок 6.2). Построить прямоугольную изометрию.

Прежде всего, выбираем положение ортогональных осей для получения более наглядного изображения (рисунок 6.2).

Строим оси аксонометрических проекций под углом 120° (рисунок 6.3). Построение аксонометрии начинаем с плана, т.е. со вторичной проекции. Так как коэффициенты искажения равны 1, то измеряем, координаты X и У каждой точки плана и откладываем их на аксонометрических осях.

Прямые параллельные в ортогональных проекциях будут оставаться параллельными и в аксонометрии.

После построения плана откладываем все высоты параллельно оси Z, т.е. вертикально.

Соединив полученные точки с учетом видимости, получим аксонометрию здания.

Тени в аксонометрии

Для придания более наглядного и реалистического изображения архитектурным объектам строят тени. Для построения теней задается положение луча света и его вторичной проекции. В принципе направление лучей выбирается произвольным.

Тень от прямой перпендикулярной плоскости совпадает с направлением проекции луча на эту плоскость.

Тень от прямой параллельной плоскости ей параллельна и равна но величине.

Тень от прямой на плоскость, которую она пересекает, проходит через эту точку пересечения и т.п.

Задача 2. Построим тени аксонометрии схематизировано здания (рисунок 6.5).

Принимаем направление лучей под углом 45°. Определяем контур собственной тени при данном освещении.

Задача 3. Построить тени козырька на плоскость стены (рисунок 6.6)

Козырек призматический. При заданном направлении лучей определяем контур собственной тени 1,2,3,4,5. Точки 1 и 5 лежит на стене, поэтому строим тени точек 2,3,4. Для построения теней используется метод лучевых секущих плоскостей. Через вторичные проекции точек проводим лучи параллельны через точки 2,3,4 лучи параллельные Находим точки пересечения лучей с плоскостью стены. Соединяем полученные точки отрезками прямых. В принципе можно было определить всего лишь одну точку , т.к. прямые 2,3 и 3,4 параллельны плоскости стены и тени от них им параллельны и равны по величине.

Определение аксонометрической проекции

Аксонометрические изображения обладают большей наглядностью, чем ортогональные проекции, и являются дополнительными к основному проекционному чертежу.

Аксонометрические изображения образуются путем проецирования геометрического объекта вместе с ортогональной системой плоскостей проекций и осей на некую аксонометрическую плоскость, называемую картинной. На рисунке 11.1 изображена схема получения аксонометрических проекций.

Размеры проецируемого тела на аксонометрической проекции искажаются, что учитывается коэффициентами искажения k, m и n. В зависимости от соотношения коэффициентов аксонометрии делятся на изометрию, диметрию и три метрик).

Аксонометрических изображений может быть получено великое множество. Однако, стандартом (ГОСТ 2.317-69) предусмотрены только пять аксонометрических проекций:

Самое широкое распространение в конструкторской практике получили прямоугольная изометрия, прямоугольная диметрия и косоугольная фронтальная диметрия.

Рассмотрим прямоугольную изометрию. Она строится в аксонометрических осях OX, OY, OZ, располагаемых под углом 120 градусов. Коэффициенты искажения по осям одинаковы и равны 1:1. Это означает, что размеры детали переносятся с проекционного чертежа на аксонометрию без искажения и пересчета.

В диметрических аксонометрических проекциях (прямоугольная диметрия, косоугольная фронтальная диметрия) оси OX, OY, OZ располагаются под различными углами друг к другу. Коэффициенты искажения по осям OX,OZ одинаковы и равны 1:1. Коэффициент искажения по оси OY равен 1:2. Это означает, что размеры детали по оси OY, взятые с проекционного чертежа, необходимо пересчитать, прежде чем переносить на аксонометрию. На рисунке 11.2 показано направление аксонометрических осей в различных видах аксонометрий и вычерчивание окружностей в аксонометрических плоскостях XOZ, XOY, и ZOY.

На рисунке 11.3 показано направление линий штриховки, если на аксонометрической проекции выполнен разрез (чаще всего на аксонометрической проекции выполняют вырез части детали, например, одной четверти).

На рисунке 11.4 приведены примеры различных аксонометрических проекций детали. На рисунке 11.5 приведен пример чертежа узла в прямоугольной изометрии с вырезом одной четверти.

Подробное объяснение аксонометрической проекции:

Аксонометрическая проекция, или аксонометрия, дает наглядное изображение предмета на одной плоскости. Слово аксонометрия означает осеизмерение.

Способ аксонометрического проецирования состоит в том, что данную фигуру вместе с осями прямоугольных координат, к которым она отнесена в пространстве, параллельно проецируют на некоторую плоскость, принятую за плоскость аксонометрических проекций (ее называют также картинной плоскостью). При различном взаимном расположении осей координат в пространстве и плоскости аксонометрической проекции, а также при разном направлении проецирования можно получить множество аксонометрических проекций, отличающихся одна от другой направлением аксонометрических осей и масштабом по ним.

В конструкторской документации аксонометрические проекции стандартизованы в ГОСТ 2.317-69. Он предусматривает три частных вида аксонометрических проекций:

Ортогональная изометрическая проекция

Ортогональная (прямоугольная) изометрическая проекция образуется при прямоугольном проецировании предмета и связанных с ним координатных осей на плоскость аксонометрических проекций, одинаково наклоненную к каждой координатной оси [5].

При таком проецировании все три коэффициента искажений будут равны между собой: , тогда , откуда 0,82. Углы между аксонометрическими осями будут равны 120° (рис.5.1).

При построении изометрической проекции размеры предмета, откладываемые по аксонометрическим осям, необходимо умножать на 0,82.

Поскольку такой перерасчет размеров неудобен, изометрическую проекцию для упрощения выполняют без уменьшения размеров (искажения) по осям x, y, z, т.е. принимают приведенный коэффициент искажения равным единице. При этом увеличение изображения предмета составляет 22% (1/0,82 = 1,22). Каждый отрезок, направленный по осям x, y, z или параллельно им, сохраняет свою величину.

Рисунок 5.1 – Расположение Рисунок 5.2 – построение эллипсов осей x, y, z в изометрии в изометрии

На рис. 5.2 показано построение эллипсов, в которые проецируются окружности, лежащие в плоскостях проекций или в плоскостях, параллельным им. Размер большой оси эллипса равен 1,22d, малой – 0,71d, где d – диаметр окружности. В учебных чертежах рекомендуется вместо эллипсов применять овалы, очерченные дугами окружностей. На этом же рисунке показано расположение осей овалов и один из способов построения овалов в прямоугольной изометрической проекции.

Ортогональная диметрическая проекция

Ортогональная диметрическая проекция образуется при прямоугольном проецировании предмета и связанных с ним координатных осей на плоскость аксонометрических проекций, одинаково наклоненную к двум координатным осям [5].

Коэффициенты искажений в диметрической проекции имеют следующие значения: . Тогда .

В целях упрощения построений в соответствии с ГОСТ 2.317 – 69, как и в изометрических проекциях, приведенные коэффициенты искажений по осям x и z принимают равным единице; а по оси y коэффициент искажений равен 0,5. Следовательно, по осям x и z или параллельно им все размеры откладывают в натуральную величину, а по оси y размеры уменьшают вдвое. Увеличение в этом случае составляет 6% (выражается числом 1,06 = 1/0,94).

Расположение осей x и y в диметрической проекции, полученное расчетным путем, показано на рис. 5.3. Ось x наклонена по отношению к горизонтальной линии под углом , а ось y – под углом .

Рисунок 5.3 – Расположение осей

Рисунок 5.4 – построение эллипсов x, y, z в ортогональной диметрии в ортогональной диметрии

С достаточной для практических целей точностью в прямоугольной диметрии оси x и y можно строить по тангенсам углов: .

Продолжение оси за центр является биссектрисой угла , что также может быть использовано для построения оси y.

Косоугольная фронтальная диметрия

На практике часто бывает полезным построение такой аксонометрической проекции, в которой хотя бы одна из координат плоскостей не искажается. Очевидно, что для выполнения этого условия плоскость проекций должна быть параллельна одной из координатных плоскостей. При этом нельзя пользоваться ортогональным проецированием, так как координатная ось, перпендикулярная указанной координатной плоскости, изобразится точкой и изображение будет лишено наглядности.

Поэтому пользуются косоугольным проецированием, при котором направление оси y выбирают так, чтобы углы между ней и осями x и z, равнялись бы 135° (рис. 5.5), а показатель искажения 0,5 [5].

Рисунок 5.5 – Расположение

Рисунок 5.6 – построение эллипсов осей x, y, z во фронтальной диметрии во фронтальной диметрии

Такую косоугольную аксонометрическую называют фронтальной диметрией. Коэффициенты искажений по осям x и y равны 1, а по оси y коэффициент искажений равен 0,5.

Напомню:

Аксонометрические проекции представляют собой наглядное изображение предмета на плоскости, при котором изображаются все три измерения.

Действительный коэффициент искажения по всем трем осям равен 0,82. Но на практике применяют коэффициент искажения 1. Поэтому в аксонометрии получаем удлинение 1:0,82 = 1,22 МЛ 1,22:1

Диметрия

Аксонометрическая проекция точки

Все линии, // осям координат в прямоугольной системе, // соответствующим осям в аксонометрии (принцип перпендикулярности не действует)

Построение аксонометрических проекций плоских фигур и геометрических тел

Окружность в аксонометрии

Окружность в изометрии

Для построения овала в плоскости H проводят вертикальную и горизонтальную оси овала. Из точки пересечения осей О проводят вспомогательную окружность диаметром d, равным действительной величине диаметра изображаемой окружности, и находят точки и пересечения этой окружности с аксонометрическими осями Из точек пересечения вспомогательной окружности с осью z, как из центров радиусом проводят две дуги 2 3 и 1 4, принадлежащие овалу. Пересечения этих дуг с осью z дают точки С и D.

Из центра О радиусом ОС, равным половине малой оси овала, засекают на большой оси овала АВ точки. Точки 1,2, 3 и 4 сопряжений дуг радиусов R и находят, соединяя точки с точками и продолжая прямые до пересечения с дугами 23 и 1 4. Из точек радиусом проводят две дуги. Так же строят овалы, расположенные в плоскостях, параллельных плоскостям V и W.

По осям X и У откладываем радиусы окружности от точки О.

Окружность в диметрии

Аксонометрические изображения

При построении прямоугольных проекций проецируемый предмет располагают относительно плоскостей проекций так, чтобы направления основных его измерений (длины, высоты и ширины) были параллельны осям проекций. В результате на каждой плоскости проекций изображаются в натуральную величину два измерения, а третье вырождается в точку. Полученные изображения удобны для нанесения на чертеже размеров, но мало
наглядны.

Если предмет расположить в пространстве так, чтобы ни одно из его измерений не было параллельно какой-либо оси проекций, то при параллельном проецировании на некоторую плоскость все три измерения предмета спроецируются на нее с некоторым искажением. Полученное изображение будет не слишком удобным для нанесения размеров, но весьма наглядным.

Сущность рассматриваемого метода аксонометрического проецирования и заключается в том, что предмет жестко связанный с осями прямоугольных координат параллельно проецируется на аксонометрических проекций (рис. 12.1).

Рис. 12.1. Проецирование предмета и связанных с ним осей координат на плоскость П’

Направление проецирования не должно совпадать ни с одной из координатных осей.

Различным положениям натуральной системы координат по отношению к аксонометрической плоскости проекций и различным направлениям проецирования соответствуют различные положения аксонометрических осей.

Параллелепипед (см. рис. 12.1) связан с прямоугольной системой координат OXYZ и спроецирован вместе с ней и натуральными масштабными отрезками по направлению S на плоскость П’.

Натуральным масштабным отрезкам ех, еу, ez соответствуют аксонометрические масштабные отрезки ех’, еу’, ez’.

В общем случае прямоугольная система координат Oxyz наклонена под произвольным углом к аксонометрической плоскости проекций. При этом натуральные масштабные отрезки спроецируются на картинную плоскость с различными искажениями.

Показателем искажения называют отношение аксонометрического масштаба к соответствующему натуральному:

Виды аксонометрических проекций

В зависимости от соотношения показателей искажения различают три вида аксонометрических проекций:

В зависимости от направления проецирования аксонометрические проекции разделяются на прямоугольные и косоугольные.

Прямоугольные (ортогональные) аксонометрические проекции

Наибольшее распространение в технической практике получили именно ортогональные аксонометрические проекции.

Треугольник X’Y’Z’, по которому плоскость аксонометрических проекций пересекает координатные плоскости натуральной системы координат, называется треугольником следов (рис. 12.2).

В ортогональной аксонометрии треугольник следов всегда остроугольный, а аксонометрические оси являются его высотами.

Показатели искажения в ортогональной аксонометрии связаны соотношением:
u 2 + v 2 + w 2 = 2.

Показатели искажения в прямоугольной аксонометрии равны косинусам углов наклона натуральных осей к аксонометрической плоскости проекций:

Таким образом, в прямоугольной аксонометрии значения всех трех показателей искажения ограничены крайними значениями то 0 до 1.

Прямоугольная изометрическая и диметрическая проекции

На практике пользуются приведенными показателями: т.е. принимают U=V=W=1. Построение приведенной изометрии значительно проще, нежели построение точной, так как аксонометрические координаты равны соответствующим натуральным. При использовании приведенных показателей искажения изображения получаются увеличенными в = 1,22 раза.

Показатели искажения по аксонометрическим осям O’x’ и O’z’ равны U=V=1, а V=0,5. Изображения в этом случае увеличиваются в = 1,06.

На рис. 12.3. углы между аксонометрическими осями показаны на примере треугольников осей в соответствии с ГОСТ 2.317-68. На чертеже аксонометрические оси наносят штрихпунктирной линией в соответствии с ГОСТ 2.303-68. Треугольники осей всегда изображают рядом с соответствующей аксонометрической проекцией.

Для построения осей прямоугольной изометрии (рис. 12.4,а) строят окружность произвольного радиуса r, затем из нижней точки пересечения ее с вертикальной осью строят дугу того же радиуса. Через центр окружности и полученные точки пересечения проводят оси x и y.

Для построения приведенной аксонометрической проекции точки A(X_A,Y_A,Z_A) следует отложить координаты X_A, Y_A, и Z_A в направлении соответствующих аксонометрических осей (рис. 12.5). При построении приведенной диметрии координата Y делится пополам.

Пример построения приведенной прямоугольной изометрической и диметрической проекций пирамиды и точек на ее поверхности Данная пирамида связывается с натуральной прямоугольной системой координат Oxyz, для чего на комплексном чертеже наносятся проекции координатных осей (рис. 12.6).

Построение приведенной прямоугольной изометрии пирамиды:
1. Построить изометрические оси.

2. Построить изометрические проекции вершин пирамиды:Точка A лежит на оси Ox, поэтому для построения ее проекции достаточно отложить натуральную координату х_А =O₂A₂=O₁A₁ в положительном направлении изометрической оси x. Для точки C сначала строят вспомогательную точку 1 на оси x, причем расстояние O₁1₁ =0’1’ откладывается в отрицательном направлении оси x, затем в положительном направлении оси y откладывают натуральную координату y_c=1₁C₁. Остальные вершины строятся аналогично.

3. Соединить построенные вершины и определить видимость ребер пирамиды.

4. Точка М лежит в грани ASB, следовательно, принадлежит прямой l, проходящей через вершину S и пересекающей ребро основания BC в точке 2. Для получения изометрической проекции точки M достаточно построить проекцию прямой l ′ и по координате z_M построить M’ ∈ l’.

5. Прямоугольная приведенная диметрия строится аналогично, с учетом коэффициента искажения по оси y 0,5.

Аксонометрические проекции окружности

Если окружность лежит в координатной плоскости или параллельна ей, то на аксонометрическом чертеже большая ось эллипса, изображающего окружность, располагается перпендикулярно той аксонометрической оси, которая отсутствует в наименовании плоскости окружности (рис. 12.7).

Например, если окружность расположена в плоскости П₁ (xOy), в аксонометрии большая ось эллипса перпендикулярна оси z.

Таблица 1 Размеры осей эллипсов

Определить размеры осей эллипса можно графически, пользуясь следующими треугольниками:

Изометрия : Строятся два прямоугольных треугольника с общим катетом 100мм и катетами 72мм и 122мм (рис. 12.8,а). На большем (горизонтальном) катете треугольника откладывается значение диаметра (радиуса) окружности и строится подобный треугольник.

Диметрия: Строятся три прямоугольных треугольника с общим катетом 100мм, на котором откладывается значение диаметра (радиуса) окружности (рис. 12.8,б).

Меньший катет треугольника со сторонами 100 на 106 определяет большую ось эллипса для всех аксонометрических плоскостей.

Меньший катет треугольника со сторонами 100 на 94 определяет малую ось эллипса для плоскости П₂ (xOz).

Меньший катет треугольника со сторонами 100 на 35 определяет малую ось эллипса для плоскости П₁ (xOy) и П₃(zOy).

Построение эллипсов по восьми точкам

При построении диметрических эллипсов учитывается коэффициент искажения 0,5 направлении оси y. Построение диметрических эллипсов по восьми точкам показано на рис. 12.10.

Если восьми точек недостаточно, эллипс можно построить по двум осям (рис. 12.11). Этот способ можно применять и для построения эллипсов с произвольными размерами осей, например, для построения проекций окружности, лежащей в проецирующей плоскости.

Построение овалов

Построение эллипсов требует применения лекал. На практике обычно вместо эллипсов вычерчивают четырехцентровые овалы.

Диметрические эллипсы также можно заменить четырехцентровыми овалами. Построение диметрических овалов для окружностей в плоскостях, параллельных xOy и zOy показано на рис. 12.13.

Графической работы

Прежде чем приступить к выполнению графической работы, необходимо изучить или повторить теоретическую часть курса.

Студент выполняет тот вариант задания, номер которого соответствует сумме двух последних цифр номера зачетной книжки. Например, если номер зачетной книжки студента 788133, то он во всех контрольных работах выполняет шестой вариант задания.

Каждая контрольная работа представляется на рецензию в полном объеме (необходимое число чертежей с пояснительными записками к ним). На каждую контрольную работу преподаватель кафедры составляет рецензию, в которой кратко отмечает достоинства и недостатки работы. Контрольную работу вместе с рецензией возвращают студенту, и она хранится у него до экзамена. Пометки преподавателя должны быть приняты студентом к исполнению. Если работа не зачтена, преподаватель в рецензии указывает, какую часть контрольной работы надо переделать, или выполнить всю контрольную работу вновь. На повторную рецензию следует высылать всю контрольную работу полностью. К выполнению следующей контрольной работы можно приступать, не ожидая ответа на предыдущую. Контрольные работы представляются на рецензию строго в сроки, указанные в учебном графике или определенные преподавателем.

Графические работы выполняются на листах чертежной бумаги формата А3 или А4(ГОСТ 2.301-68, см. табл.П1, рис. П1). Первая страница должна быть оформлена по образцу (см. рис. П2).

Построение линии пересечения треугольных пластин

Задание : Построить линию пересечения треугольных пластинАВСи DEK. Определить натуральную величину треугольника ABC.Данные по вариантам приведены в табл. 14.1.Графическую работу выполнить на листе чертежной бумаги формата А3.

Порядок выполнения работы:

1. Построить в тонких линиях двухкартинный комплексный чертеж треугольных пластин по заданным координатам вершин(рис. 14.1,а).

2. Пластины представляют собой ограниченные участки плоскостей общего положения α(ABC) и β(DEK) (рис. 14.1,б), следовательно, задача сводится к определению линии их пересечения. Линией пересечения плоскостей является прямая, для однозначного определения которой достаточно двух точек.

Рис. 14.2.Построение первой точки линии пересечения

• определить линию пересечения а вспомогательной плоскости γ(γ₂) и плоскости α(ABC). Линия а строится по двум точкам:
точка 1 = γ(γ₂) ×AB;
точка 2 = γ(γ₂) ×AC.
• определить точку пересечения прямых а (а₁, а₂)и DK:
N₁ =D₁K₁ × а₁;
N₂ =N₁N₂ × D₂K₂.

Рис. 14.3.Построение второй точки линии пересечения

3. Определить видимость сторон методом конкурирующих точек (см.пп.7),считая пластины непрозрачными (рис. 14.4).

Рис. 14.4.Определение видимости

Аналогично определить видимость остальных сторон. Стороны DE, AB и ВС видимы полностью. Сторона EK невидима между точками, конкурирующими со сторонами AB и BC.

Рис. 14.5.Преобразование плоскости α(ABC) общего положения в положение проецирующей плоскости

• построить новую горизонтальную проекцию плоскости α / ₁(A / ₁B / ₁C / ₁), конгруэнтную горизонтальной проекции α₁(A₁B₁C₁), показав на ней линию пересечения MN:

|A / ₁B / ₁| = |A₁B₁|; |A / ₁C / ₁| = |A₁C₁|; |B / ₁C / ₁| = |B₁C₁|;
A / ₁B / ₁C / ₁=A₁B₁C₁; B / ₁A / ₁C / ₁=B₁A₁C₁; A / ₁C / ₁B / ₁=A₁C₁B₁;
|A / ₁F / ₁| = |A₁F₁|; |A / ₁F / ₁| = |A₁F₁|;
|A / ₁M / ₁| = |A₁M₁|; |A / ₁B / ₁| = |A₁B₁|;
|A / ₁L / ₁| = |A₁L₁|; |A / ₁C / ₁| = |A₁C₁|;
|L / ₁N / ₁| = |L₁N₁|; |N / ₁M / ₁| = |N₁M₁|;

• определить новую фронтальную проекцию плоскости α’₂(A / ₂B / ₂C / ₂ ) по линиям связи на основании новой горизонтальной проекции плоскости α’₁(A / ₁B / ₁C / ₁);

Вторым плоскопараллельным движением, но уже относительно плоскости проекций П₂, плоскость α(ABC) преобразуется в горизонтальную плоскость уровня (рис. 14.6):
• построить новую фронтальную проекцию плоскости α / / ₂(A / / ₂B / / ₂C / / ₂ ) в виде горизонтального отрезка на свободном поле чертежа, для которого |C / / ₂A / / ₂| = |C / ₂A / ₂| и |A / / ₂B / / ₂|= |A / ₂B / ₂|

Рис. 14.6. Преобразование плоскости α(ABC) общего положения в положение плоскости уровня

Рис. 14.7. Пример выполнения графической работы 1

Таблица 14.1 Задания для графической работы 1 (координаты и размеры, мм)

Источник