Выбор главного изображения на чертеже

При составлении чертежа прежде всего решается вопрос правильного выбора и расположения главного изобра­жения. Возможные при этом ошибки ведут к излишнему количеству изображений, нерациональному их составу и структуре (избытку штриховых линий невидимого конту­ра, нецелесообразному распределению размеров и др.)г неверной ориентации положения детали в пространстве, неудачной компоновке чертежа, затруднительному его чте­нию. На рис. 1, а, например, показан случай неудачного выбора главного изображения. Правильный выбор (рис. 1, б) не требует второго изображения.

Неправильный выбор главного изображения на чертеже

Рисунок 1. Пример неправильного выбора главного изображения

Школьники должны четко уяснить понятие «главное изобра­жение». Под ним понимают наиболее характерное, дающее самое полное представление о форме изделия изображение, которое позволяет нанести наибольшее ко­личество размеров и обеспечивает полное использование поля чертежа. За главный принимают тот вид детали, ко­торый передает ее характерный внешний контур, наиболь­шее количество видимых очертаний, важные конструктив­ные элементы, позволяющие судить о назначении и ра­боте в механизме, а также дает возможность умень­шить количество других изображений.

Главным изображением может быть вид, разрез, сече­ние или комбинированное изображение. Различные слу­чаи, встречающиеся в практике, систематизированы на рис. 2. Это может быть вид 1, разрез полный простой 2 или сложный 3. Для удлиненных деталей стандарт до­пускает вид с разрывом 4. В качестве главного изображе­ния в отдельных случаях может выступать и сечение. В ча­стности, для изогнутых изделий секущей поверхностью служит цилиндрическая, разворачиваемая затем в плоскость, с тем чтобы обеспечить нормальное поперечное се­чение на фронтальной плоскости проекций 5.

Примеры главных изображений на чертеже

Рисунок 2. Примеры главных изображений на чертеже

Главным может выступать и условное изображение. Например, цилиндрические пружины сжатия и растяже­ния из проволоки круглого сечения показываются услов­но: витки изображаются прямыми линиями, сечения пру­жины условно принимаются как окружности. При значи­тельном количестве витков допускается изображение на ее концах только по 1—2 рабочих витка, а на всей длине проводятся только осевые линии через центры сечений витков 6. Изображается всегда правая навивка, а необ­ходимые уточнения даются в технических требованиях.

На рис. 3 приведены примеры различных комбинаций видов, разрезов и сечений на главном изображении. Для симметричных деталей (тел вращения) половина вида соединяется по осевой линии с половиной разреза 1. В слу­чаях совпадения линий контура или проекций ребер с осью симметрии часть вида и часть разреза соединяют­ся по сплошной волнистой линии 2. Для детали с ребром на наружной поверхности показывается менее половины раз­реза 2, а с ребром на внутренней полости — более по­ловины разреза 3. Соединение части вида и части разреза несимметричной детали осуществляется по волнистой ли­нии 4. Главный вид может включать один — 5, а, два 5, б, а иногда и более местных видов.

Примеры различных комбинаций видов, разрезов, сечений на главном изображении

Рисунок 3. Примеры различных комбинаций видов, разрезов, сечений на главном изображении

Нередко при соединениях половины разреза с полови­ной вида включают местный разрез, секущая плоскость которого не совпадает с секущей поверхностью основ­ного разреза 6. На главном виде местный разрез сим­метричного элемента допускается разделять штрихпунктир- ной тонкой линией 7, а, вместо волнистой 7, б.

Главный вид может выступать не только в комбина­ции с разрезом, но и с сечением. Симметричные се­чения можно располагать в разрыве между частями ви­да 8, полным 9 или частичным 10 наложением сечения на вид.

Для изготовления фасонных деталей из листового ма­териала требуются развертки, которые на рабочем чертеже часто совмещаются с главным видом и нано­сятся тонкой штрихпунктирной линией с двумя точка­ми 11.

В качестве главного изображения нередко используют разрезы, среди которых встречаются комбинации с ме­стным видом неразрезаемого конструктивного элемен­та 12, с наложенной проекцией 13, с частично наложен­ным сечением 14, с местным разрезом условно не рассе­каемого элемента 15, имеющего внутреннюю полость.

При выборе главного изображения учитываются фор­мообразование детали, ее основная геометрическая и конструктивная особенность и назначение. Важное значение при этом придается положению детали на главном изобра­жении. Однако в данном вопросе нет единого мнения. Одни авторы учебных и методических пособий отдают пред­почтение преимущественно рабочему положению,» которое занимает деталь в механизме при эксплуатации, другие — положению детали в процессе ее изготовления. Много­образие конструктивных форм деталей не позволяет выра­ботать однозначную рекомендацию на все случаи. Однако анализ производственных чертежей позволяет выделить следующие варианты расположения детали на главном изображении в порядке убывания распространенности:

  1. Положение в процессе изготовления (разметки, основной обработки или сборки).
  2. Положение в машине или механизме при эксплуатации.
  3. Положение в машине или механизме, принятое в практике конструкторской деятельности, если изделие зани­мает различные положения в технологическом процессе и при эксплуатации.

В большинстве случаев на рабочих чертежах положение детали соответствует основной технологической операции при ее изготовлении. И это вполне объяснимо: разработчики руководствуются удобством использования черте­жа в производстве, располагая детали на главном виде в положении, при котором заготовка подвергается обработке. Такая позиция целесообразна и для обучения. Во-первых потому, что она приближает его к производству, во-вто­рых — обеспечивает вооружение учащихся рациональ­ными приемами графической деятельности, в-третьих, надо иметь в виду, что при выполнении графических работ школьники не всегда могут определить положе­ние отдельной детали в машине.

Но сложность и многообразие форм, конструкций изде­лий, их функций, технологий изготовления не всегда предполагает рациональный выбор главного вида в соот­ветствии с положением при обработке. Оптимальными могут быть положение при эксплуатации или располо­жение, традиционно используемое в конструкторской практи­ке для данного типа изделий. В связи с этим, с методи­ческой точки зрения, необходима четкая группировка типов деталей по признаку расположения их при фронтальном изображении. Односторонний подход только с учетом фор­мы, функции или с технологических позиций не обеспечивает рационального решения и приводит к той или иной крайности. В учебной практике необходимо руководство­ваться принципом комплексного анализа изображаемой детали, включающего компоненты геометрического, кон­структивного, технологического, функционального и эко­номического анализа (см.: Бе лан Е. П., Белан П. Т. Анализ графических изображений // Школа и производство. 1986. № 2).

Комплексный анализ отражает современные тенденции к поиску наиболее рациональных путей построения графи­ческих изображений, позволяет выделить следующие три группы. В первую входит значительное число деталей, при выборе главного изображения которых предпочтение отдается технологическому подходу. К ним относятся тела вращения (валы, оси, винты, шпиндели, штоки, втулки, шай­бы, кольца, пробки, штифты, диски, шкивы и т. п.). На их главном виде располагают оси горизонтально, что соответствует положению при токарной обработке. При этом диаметры внешних ступенек следует помещать с возра­станием справа налево, а внутренних — наоборот. Резьбо­вые элементы необходимо располагать по ходу нарезания резьбы (справа налево). Такое расположение деталей и их элементов удобно для чтения и нанесения размеров с учетом технологии обработки.

С горизонтальным положением оси изображают зуб­чатые колеса, маховики, фасонные кулачки, эксцентрики и др. Подобным образом подходят к деталям типа ры­чага, тяги, шатуна, вилки, серьги и т. п. Их базовые отвер­стия, обработка которых является основной технологиче­ской операцией, располагают на главном изображении осью параллельно или перпендикулярно основной надписи в продольном разрезе.

Проекции деталей, заготовки которых получают литьем, ковкой, сваркой и прессованием из пластмасс (корпуса машин, редукторов, подшипников, приборов, крышки, флан­цы и др.), помещают на главном виде так, как они распо­лагаются при выполнении процесса сборки, контроля или разметки на разметочной плите, т. е. горизонтально. Механическая обработка этих деталей (точение, сверление, нарезание резьбы, фрезерование) осуществляется при раз­ных их положениях, поэтому выделение главной меха­нической операции, как правило, не представляется возмож­ным. Фасонные детали из листового материала, получаемые штамповкой или гибкой, на главном изображении распо­лагают в соответствии с их положением при изготовлении на прессе или гибочном станке.

Вторую группу составляют детали типа кронштейна, уголь­ника, стойки, опоры, бабки, блока, станины, плиты, тройни­ка, корпуса кранов, вентилей, насосов, которые на главном изображении показываются в рабочем положении при эксплуатации машин. Их опорные поверхности занимают рабочее горизонтальное, реже — вертикальное положе­ние. Эти же поверхности, как правило, принимаются за базовые в процессе изготовления и обрабатываются в первую очередь.

В третью группу входят такие детали, положение кото­рых при обработке на станках, а также в машинах при эксплуатации меняется. Типичным примером является пор­шень, расположение которого в двигателях внутренне­го сгорания и компрессорах может быть вертикальным, горизонтальным или наклонным. При изготовлении (литье, механическая обработка, сборка) позиция его также раз­лична. Поэтому на чертеже эту деталь принято изобра­жать вертикально днищем вверх.

Таким образом, описанные группы охватывают практически все разновидности деталей, включенных в классификацию А. П. Соколовского (см.: Ботвинников А. Д. Справочник по техническому черчению. М.: Просвещение, 1974).

Выбор главного изображения упрощается при использо­вании знаков, надписей, обозначений, поскольку исключает­ся та часть изображений, которую эта символика заме­няет. Обычно детали цилиндрической формы (рис. 4) изображаются вдоль оси. Из двух определяющих показывают проекцию с расположением оси параллельно фронталь­ной плоскости проекций (рис. 4, а), а вторую заменяют знаком 0 (рис. 4, б). Для плоских деталей цилиндри­ческой формы, как и для деталей из листового мате­риала других очертаний, используют характерную проекцию в виде круга, а вторую заменяют буквой s, обозначаю­щей толщину пластины (рис. 4, в). Аналогично изобра­жается удлиненный цилиндр — проекцией, представляю­щей круглый профиль, а вторую заменяют буквой I с размерным числом, указывающим длину детали (рис. 4, г). В случае изображения плоской детали с глухим отверстием второе изображение не строят, а используют прием, по­казанный на рис. 5. Вслед за обозначением Ø разме­щают обозначение буквой h глубины отверстия.

Примеры выбора главного изображения на чертежах

Рисуноки 4 и 5. Примеры выбора главного изображения на чертежах

Зависимость расположения детали на главном изобра­жении чертежа от ее положения при изготовлении или эксплуатации иллюстрируется схемой (рис. 6). Комплексный анализ детали позволяет определить первоначальное положение ее на главном изображении. При необходи­мости оно корректируется с помощью преобразования (поворота, вращения) с целью более наглядного отражения конструктивных элементов. После этого уточняется струк­тура главного изображения путем его согласования с дру­гими изображениями и удобства нанесения размеров.

Схема зависимости расположения детали на главном изображении чертежа от ее положения при изготовлении

Рисунок 6. Схема

На рис. 7 показана последовательность выбора главного вида ступенчатого валика, имеющего на одной части сквозное отверстие, а на другой — глухой шпоночный паз. Валик представляет тело вращения, поэтому при точении он располагается горизонтально. При рассмотрении естественным кажется показать видимыми отверстие и шпо­ночный паз (рис. 7, а). Однако детальная проработка показывает, что положение отверстия на главном виде не позволяет однозначно судить о том, глухое оно или сквозное. Построение второй проекции либо вынесенного сечения нельзя признать рациональным. Целесообразнее из­менить пространственное положение валика, развернув его на 90° так, чтобы отверстие спроецировалось вдоль, а шпоночный паз расположился вверху (рис. 7, б). Согласуя главный вид с другими изображениями и принимая во внимание удобство нанесения размеров для полного отобра­жения формы шпоночного паза, используют еще одно изображение — местный (контурный) вид и местные раз­резы (рис. 7, в).

Последовательность выбора главного вида ступенчатого валика

Рисунок 7. Последовательность выбора главного вида ступенчатого валика

Изложенные рекомендации предусматривают технико­технологический подход к построению графических изображений. Он характерен для машиностроительного черче­ния, и использование его в школе показывает, что успеш­ное овладение способами рационального выбора главного изображения зависит от исходных данных. В курсе чер­чения VIII класса разработка чертежей (эскизов) деталей с выполнением необходимых видов, разрезов и сечений осуществляется с натуры, по аксонометрической проекции, словесному описанию, сборочному чертежу (чертежу обще­го вида) и по мысленной модели.

Выбору графических изображений, как правило, пред­шествует восприятие материального или материализован­ного объекта и мысленное создание пространственного образа, которое имеет свои особенности и закономерно­сти. В частности, наглядное изображение и сборочный чертеж, как исходные данные для построения чертежа детали, сами по себе уже включают своеобразные под­сказки по выбору главного изображения. Аксонометриче­ская проекция строится в непосредственной связи с прямоугольными. Например, трем видам (спереди — фрон­тальная проекция, слева — профильная и сверху — го­ризонтальная) соответствуют три стороны детали на нагляд­ном изображении. Поэтому при решении обратной задачи на построение ортогональных проекций по аксонометри­ческой можно сразу ориентироваться на вид спереди, т. е. главный вид. Исключение составляют те случаи, когда на аксонометрической проекции необходимо перейти от ле­вой системы координат к правой (например, показать предмет справа или представить раскрытым угол про­странства при местном вырезе на правом конце детали).

Если чертеж детали строится по сборочному (черте­жу общего вида), то следует учитывать, что в кон­структорской практике сборочные чертежи, как и рабочие, разрабатываются на основе общих видов. Если проект не включает чертежи общих видов, то их функции дополнитель­но выполняют сборочные чертежи, которые и деталируют. Когда же сборочный чертеж служит исключительно для сборки, то главный вид на нем соответствует положению изделия в процессе выполнения этой операции, а не в рабочем положении. На чертежах общего вида сборочная единица на главном изображении обязательно располагается так, как при выполнении своих функций при эксплуатации. Сборочные чертежи, выполняющие и роль чертежей об­щих видов, широко распространены в учебной практике. На них главное изображение изделия показывается преиму­щественно в рабочем положении. Это позволяет ориен­тироваться на рабочее положение каждой детали в сбо­рочной единице при выборе ее главного изображения. В зависимости от исходных данных учителю необходимо дополнять отсутствующую информацию, позволяющую уяснять принцип работы, функции, технологию изготовле­ния и контроля деталей, на которые составляются чертежи.

Обучение школьников способам рационального выбора главного изображения должно осуществляться поэтапно. Первые умения формируются в курсе проекционного черчения VII класса на стадии геометрического анализа при построении проекций предметов. Наблюдения за ра­ботой учащихся по выбору главного изображения в усло­виях отсутствия у них сформированных рациональных спо­собов показывают, что школьниками применяются следующие приемы: случайный выбор, манипулятивный, выбор по контуру, по общему характеру формы, комбинированием, на основе геометрического анализа, с помощью мысленного преобразования.

Наиболее низкий уровень работы отмечается при слу­чайном выборе, а наиболее высокий — при мысленном оперировании пространственным образом в процессе выбо­ра главного изображения. В первом случае школьники останавливаются на том виде, который имеет выделяю­щиеся особенности (выступы, углубления, вершины углов, резкие переходы контура, асимметрию и т. ‘д.). Они не являются определяющими, но уводят внимание от главного вида. Использование манипулирования натуры относи­тельно наблюдателя полезно только на начальных стадиях развития подвижности пространственного мышления: нагляд­ная опора сковывает умственные действия, не позволяет вырабатывать и проявлять способность к отвлеченному мышлению (см.: Ботвинников А. Д., Ломов Б. Ф. Научные основы формирования графических знаний, умений и навыков школьников. М.: Педагогика, 1979).

Выбор главного изображения по контуру осуществляется учащимися довольно часто. Контур является важным но­сителем формы предметов, особенно при наличии инфор­мативных элементов. К этому приему прибегают преиму­щественно те школьники, которые владеют приемами вы­полнения чертежа «от контура». Для натурных объектов, имеющих характерные контуры главных видов (например, типичные профили, тела вращения), школьники приме­няют упрощения чертежа, замену отдельных проекций знаками, надписями, обозначениями.

Если учащиеся владеют понятиями определяющих проек­ций и четко выделяют их для простых геометрических тел, то они без особых затруднений используют прием выбора главного изображения по общему характеру фор­мы предмета. Этот прием может быть применен для по­строения чертежей таких предметов, которые в целом представляют собой простые формы с частной дета­лизацией.

Встречаются случаи, когда школьники осуществляют выбор фронтальной проекции, прибегая к комбинированию, т. е. меняя сочетания трех проекций и поочередно рас­сматривая каждую из них в качестве главной, определяют наиболее представительную по характеру и объему гра­фической информации. Такой прием используется уча­щимися, имеющими наклонность к комбинированным дей­ствиям.

Выбор главного изображения на основе геометрического анализа ведется школьниками целенаправленно. Предмет мысленно расчленяется на простые геометрические тела, для каждого из которых устанавливаются определяющие проекции и главный вид. Затем выбирается то направление проецирования на фронтальную плоскость, по которому оп­ределяется наибольшее количество главных видов простых тел, составляющих предмет. Если учащиеся владеют приемом выделения «блоков» простых тел, ориентиро­ванных в одном направлении (см.: Лешер В. Ю. Два под­хода к обучению анализу формы предметов // Акту­альные вопросы совершенствования графической подготовки учащихся. М.: НИИ СиМО АПН СССР, 1980), то решение значительно ускоряется.

Определение главного изображения с помощью мыслен­ного преобразования свойственно учащимся с развитым пространственным мышлением. Им доступно умственное моделирование форм предметов.

В зависимости от формы предмета и его характер­ных особенностей возможно и сочетание названных прие­мов выбора главного изображения. Но как использование отдельных приемов, так и их комбинирование у школь­ников обычно не отличается систематичностью. Задача учителя состоит в том, чтобы обеспечить последователь­ное накопление ими опыта, потому что рассмотренные приемы являются составной частью методики выбора глав­ного изображения.

В заключение следует отметить, что учащиеся испыты­вают трудности при определении положения главного вида. Это объясняется тем, что в структуре простран­ственного мышления оперирование созданным образом представляет собой уровень развития более высокого порядка. Формированию подвижного пространственного мышления способствуют задачи на преобразование, кото­рые систематически публикуются в журнале.

Заметим в этой связи, что используемые в курсе чер­чения задачи на построение третьей проекции по двум заданным полезны с дидактической точки зрения, они способствуют выработке определенного стереотипа мышле­ния: во всех случаях требуется построение трех проек­ций. В силу этого школьники, не особенно задумываясь, выполняют сразу три проекции предмета.

Чтобы исключить возможность появления этого стереотипа, необходимо еще на этапе освоения метода прямоуголь­ного проецирования на плоскости проекций обращать вни­
мание на достаточное (минимальное) количество проекций для каждой модели. Что же касается задач на построение третьей проекции, то в их условие необходимо доба­вить еще один пункт: после построения третьей проек­ции отыскать избыточную и исключить ее. Показатель­ными могут быть задачи, в которых лишней будет одна из двух заданных проекций.

Архитектурная энциклопедия © 2016 Яндекс.Метрика