Графические способы изображения статистических данных. Руководителю кружка о графической подготовке в начальном техническом моделировании Что такое графическое изображение изделия

Виды графических изображений Рисунок – выполняется от руки, размеры не выдерживаются. Эскиз – выполняется от руки и проекции выдерживаются « на глаз». Чертеж - это графическое изображение предмета или его части с точным соблюдением размеров. Сборочный чертеж – изображается изделие целиком, в сборе. Развертки – изображения изделий, которые «выкраивается» из целого листа материала и сгибаются по определенным линиям. Схемы – это условные изображения, показывающие принцип действия устройств. Технический рисунок – наглядное изображение, выполненное от руки с примерным соблюдением пропорций. Аксонометрические проекции – наглядные изображения, выполненные точно по размерам по определенным правилам. Наглядные изображения – показывают деталь целиком, в объеме.




Определение понятия «аксонометрические проекции» Аксонометрической проекцией называют изображение, полученное при параллельном проецировании предмета вместе с осями прямоугольных координат на какую-либо плоскость. z x y z x y z z x y Принцип построения аксонометрических проекций на примере куба x y Р Р


Происхождение названия Само слово «аксонометрия» происходит от греческих слов «аксон» -ось и «метрио»- измерять, то есть дословно оно переводится так: «измерение по осям». Если размеры детали при проецировании искажаются по всем трем осям c одинаковым коэффициентом искажения, то проекция называется изометрической (от греческого isos- одинаковый). Если при проецировании размеры детали искажаются одинаково по двум осям то проекция называется диметрической (от греческого di-двойной). Если же размеры детали искажаются по всем трем осям с разными коэффициентами искажения, то проекция называется три метрической.




Виды аксонометрических проекций косоугольную фронтальную диметрическую проекцию Если проецирующие параллельные лучи направлены к плоскости направлены к плоскости проекций Р под углом, меньшим 90°, под углом, меньшим 90°, а предмет повернут к нам передней гранью («лицом к лицу»), то получаем z y x p 45 °


Виды аксонометрических проекций Если грани детали наклонены к плоскости Р под равными углами, а проецирование на нее осуществляется параллельными лучами, перпендикулярными плоскости проекций, то получаем наглядное изображение, называемое прямоугольной изометрической проекцией z x y 90 °


Проецирование плоских фигур Прямоугольник – это проекции параллелепипеда и цилиндр, призмы. Треугольник – это проекция трехгранных пирамиды и призмы. Многоугольник – это проекция многогранных тел Квадрат – это проекция граней куба Окружность – это проекция шара и одна из проекций цилиндра


Косоугольная фронтальная диметрическая проекция Косоугольную фронтальную диметрическую проекцию (сокращенно: фронтальную диметрию) строят так: x 1 y z Откладывают размеры: а) по осям X и Z – истинные (1:1) б) по оси Y и линиям, параллельным ей – уменьшенные в два раза (1:2) 45 °




Изображение плоских фигур в диметрии Треугольник а y z x Для построения проекции треугольника надо: 2. По оси Х отложить длину основания а, разделить ее пополам – найти точку О, из которой провести линию, параллельную оси У (проекцию высоты треугольника) и отложить на ней половину ее длины.. а/2 а/2 а/2 а/2 а/2 а/2 а/2 а/2 о h h/ 2 3. Соединить полученные вершины треугольника отрезками прямых – это проекция его в диметрии Построить аксонометрические оси.


Прямоугольная изометрическая проекция. Прямоугольную изометрическую проекцию (сокращенно: изометрию) строят так: 1. Аксонометрические оси располагают следующим образом: z z x y 2. Размеры по всем осям и прямым, параллельным им, откладывают истинные (k иск.=1) 120 °


Удобный способ построения осей для выполнения изометрической проекции. Для простого построения изометрических осей (без транспортира) можно воспользоваться таким способом: провести вертикальную линию-ось Z провести вспомогательную горизонтальную линию из начала координат влево и вправо по ней отложить по 5 одинаковых отрезков (получим точки А и В) Из этих точек вертикально вниз отложить по 3 таких же отрезка (получим точки С и D) соединить эти точки с точкой О – получим оси X и Yпод нужным углом друг к другу о A B C D






Для построения изометрической проекции детали надо: Пример построения изометрической проекции по чертежу 1 Проанализировать геометрическую форму детали Чертеж детали Деталь представляет собой конструкцию из двух параллелепипедов разного размера, меньший из которых расположен на большем и центры их оснований совпадают


Пример построения изометрической проекции по чертежу z x y Изометрическая проекция детали. Линии невидимого контура выполняются штриховой линией 3. Отложить по осям X иY размеры, соответствующие длине и ширине основания нижнего параллелепипеда 4. Из концов этих отрезков провести прямые, параллельные осям Y и X до их пересечения 5. Из полученных вершин нижнего основания провести отрезки прямых, параллельные оси Z и равные высоте нижнего параллелепипеда 6. Соединить получившиеся точки – получится большой параллелепипед 7. Найти центр симметрии верхнего основания этого параллелепипеда и относительно него аналогично построить второй параллелепипед - меньший 2. Начертить аксонометрические оси


Особенности построения проекций деталей, имеющих отверстия цилиндрической формы Если деталь имеет отверстия в форме вырезанных цилиндров, то построение их аксонометрических проекций несколько усложняется. Важным моментом при этом является выбор вида проекции – он зависит от места расположения отверстия.


Выбор вида проецирования для деталей, имеющих отверстия цилиндрической формы Целесообразно выбирать в качестве вида наглядного изображения фронтальную диметрию, если отверстие расположено на передней грани детали – тогда отверстие не изменит своей формы и его построение будет достаточно простым. Так выглядит фронтальная диметрическая проекция детали, изображенной на рисунке 11.


Пример построения проекции детали с круглым отверстием на передней грани Для построения проекции детали надо: 1. Построить фронтальную диметрическую проекцию обычным способом – от передней или задней грани. 2. Начертить циркулем проекцию отверстия на исходной грани – окружность нужного радиуса из центра О. 3. Из этого центра окружности О провести ось отверстия параллельно оси У, то есть под углом 45 ° к оси X.. 4. От точки О отложить по оси отрезок прямой, равный половине глубины отверстия (искажение по оси Y) – получим точку О 1 – центр противоположной части отверстия. 5. Из точки О 1 провести циркулем окружность нужного радиуса и выделить сплошной линией ту ее часть, где она попадает внутрь первой окружности, оставшуюся часть ее обозначить штриховой линией, как и стенки цилиндра.. z y x o o1o1 Диметрическая проекция Чертеж детали Все линии невидимого контура выполняются штриховой линией.


Искажение отверстий круглой формы в изометрии Если в диметрии отверстие круглой формы на передней грани детали не искажалось, то в изометрии мы сталкиваемся с искажением формы круглого отверстия вне зависимости от того, на какой грани детали оно находится, В любом случае окружность превращается в эллипс, но для упрощения процесса построения его допустимо заменять овалом.




Построение овала y x o x y o a a z b b 1. Построить аксонометрические оси. 2. На соответствующей паре осей отложить отрезки a и b, длина которых определяет положение центра изменяемой окружности О 1. о 1 о 1 о 1 о 1 3. Провести через полученные точки прямые, параллельные осям, на их пересечении находится центр будущего овала О Из точки О 1 в обе стороны отложить на имеющихся прямых отрезки, равные радиусу исходной окружности r и получим точки A, B, C, D r r 5. Из полученных точек A, B, C, D провести прямые, параллельные осям X и Y до их пересечения – получим ромб PQRS, в который должен быть вписан овал.Провести его оси OS и PR D A B C S P Q R 6. Поместить иголку циркуля в точку Q, а вторую ножку – в точку С и провести из нее до точки D дугу радиуса QC. Аналогично чертится дуга AB из точки S. К М 7. Из точек К и М (на пересечении большой оси эллипса и радиусов больших дуг QC и SA) провести малые дуги AD и BC – получится требуемый овал. Точность совпадения концов дуг зависит от тщательности построения Для построения овала надо:




Пример построения изометрической проекции детали с круглым отверстием на одной из граней x z y o Чертеж детали Проекция детали Для построения проекции детали с круглым отверстием на одной из граней, надо: 1. Провести аксонометрические оси. 2. Построить наглядное изображение детали в изометрии стандартным образом. 3. На той грани детали, где расположено отверстие, отметить положение его центра О 1 и построить овал по рассмотренным ранее правилам. 4. Провести ось цилиндрического отверстия,отложить на ней глубину отверстия О 1 О 2 5. Относительно центра О 2 аналогично построить овал,соответствующий задней части отверстия.и выделить сплошной линией ту его часть,где он попадает внутрь передней части отверстия.Провести линии, обозначающие боковые стенки отверстия. Все линии невидимого контура проводятся штриховой линией О1О1 О2О2




В таком случае можно применить следующий способ: из построенной проекции детали вырезать переднюю ее четверть,разрезаяее двумя перпендикулярными между собой плоскостями, параллельными фронтальной и профильной плоскостям, тем самым самым сделав видимыми скрытые до того элементы конструкции. Аксонометрические проекции детали с вырезом в четверть.




Технический рисунок Наглядное изображение детали, выполненное от руки и с примерным соблюдением пропорций и размеров – это технический рисунок. При этом предполагается, что свет падает на предмет слева сверху. Штрихи наносятся тем гуще, чем темнее поверхность предмета. Для усиления эффекта объемности предмета на технических рисунках наносят штриховку.

Прежде чем изготовить какое-либо изделие, его изображают на бумаге, то есть создают графическое изображение.

Графическим изображением будущего изделия может быть технический рисунок, эскиз или чертеж.

Технический рисунок - это трехстороннее изображение изделия на бумаге. Его выполняют от руки с соблюдением пропорций между сторонами и указанием необходимых размеров, а также материала изделия. По техническому рисунку легко представить форму изделия (рис. 88).

Рис. 88. Технический рисунок детали

Эскиз также выполняется от руки с указанием размеров ц соблюдением пропорций, но на нем изображается только один вид (одна сторона) детали (рис. 89).

Рис. 89. Эскиз детали

Чертеж - это изображение одного или нескольких видов изделия в масштабе, выполненное с помощью чертежных инструментов. На чертеже изделие изображают в одном или в нескольких необходимых видах (проекциях), как правило, спереди, слева, сверху (рис. 90).

Рис. 90. Чертеж детали: а - главный вид; 6 - вид слева; в - вид сверху. Линии изображения: 1 - линия контура детали (сплошная основная); 2 - выносная (сплошная тонкая); 3 - размерная (сплошная тонкая); 4 - осевая линия симметрии (штрихпунктирная); 5- невидимого контура отверстия (штриховая)

Чертежи выполняются простым карандашом на альбомной бумаге или ватмане. Кроме того, можно сделать чертеж с помощью компьютера.

В правом нижнем углу чертежа записывается название, материал и масштаб изображенного изделия (детали).

Число, которое показывает, во сколько раз увеличены или уменьшены действительные размеры изделия, называют масштабом. Стандартом установлены следующие масштабы: например, для уменьшения изображения - 1: 2 (в 2 раза), 1: 4 (в 4 раза), 1: 5 (в 5 раз); для увеличения изображения - 2: 1,4: 1, 5: 1 и т. д.

Размеры на чертеже или другом графическом изображении изделия проставляют в миллиметрах. Они реальные (действительные), а не уменьшенные или увеличенные.

При изображении изделий из древесины обязательно задается направление волокон, чтобы изделие, изготовленное по этому чертежу, не раскололось вдоль волокон. Например, если изготовить головку киянки с неправильным расположением волокон, то она при работе расколется.

Для графического изображения изделий установлены определенные типы линий (табл. 8).

Таблица 8
Линии, используемые в чертежах


п/п

Тип линии

Изображение

Назначение

Размеры

Сплошная
толстая
основная

Линии
видимого
контура

Толщина линии видимого контура S= 1/2....1 мм

Сплошная
тонкая

Размерные
и выносные
линии

Толщина - S/2...S/3

Штриховая
тонкая

Линии
невидимого
контура

Толщина - S/2...S/3, длина штрихов - 2...8 мм расстояние между штрихами - 1 ...2 мм.

Штрих-
пунктирная
тонкая

Осевые
и центровые
линии

Толщина - S/2...S/3, длина штрихов - 5...30 мм, расстояние между штрихами - 3...5 мм

Штрих-
пунктирная
с двумя
точками
тонкая

Линии сгиба
на
развертках

Толщина - S/2...S/3, длина штрихов - 5...30 мм, расстояние между штрихами - 4...6 мм

Сплошная
волнистая
тонкая

Линия
обрыва

Толщина - S/2...S/3

Практическая работа № 26
Чтение графического изображения изделия

Порядок выполнения работы

  1. Определите, чем является выданное учителем изображение изделия (эскизом, техническим рисунком или чертежом).
  2. Определите название, форму, размеры и материал изделия.
  3. Измерьте линейкой один из размеров на изображении изделия и на самом изделии. Вычислите масштаб изображения. Все результаты работы запишите в тетрадь.

Новые понятия

Графическое изображение (технический рисунок, эскиз, чертеж), масштаб.

Контрольные вопросы

  1. Чем отличается чертеж от технического рисунка и эскиза? *) 2. Как определить масштаб?
  2. Для чего изделие изображают в масштабе?
  3. Что значит «прочитать» чертеж?

Что такое чертеж?

Чертеж - это документ, содержащий изображение изделия (электрической схемы или архитектурного сооружения), а также другие данные (размеры, масштаб, технические требования), необходимые для его изготовления (строительства) и контроля.

Например, для того чтобы изготовить деталь «Рамка», надо знать ее форму, размеры, материал, из которого она будет изготовлена. Все перечисленные данные должен содержать чертеж (рис. 1).

На чертежах изображаются различные изделия: детали (например: линейка, спица), сборочные единицы (например: валик для малярных работ, авторучка), комплекты (например: набор столярных инструментов, набор фломастеров), комплексы (например: токарно-фрезерный цех, луноход).

Изделие - любой предмет или набор предметов, подлежащих изготовлению.

Деталь (от фр. detail) - изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала, без применения сборочных операций. Например, вязальная спица является деталью, поскольку она изготовлена из однородного материала - алюминиевого сплава, без применения каких-либо сборочных операций (свинчивание, клепка).

Сборочная единица - изделие, составные части которого подлежат соединению между собой сборочными операциями (свинчиванием, клепкой, сваркой, сшиванием). Например: автомобиль, станок.

Комплект (от лат. completus - полный) - набор каких-либо предметов, отвечающих определенному назначению. Например: маникюрный набор, готовальня, персональный компьютер.

Комплекс (от лат. complexus - связь, сочетание) - совокупность чего-либо (изделий, зданий), образующих одно целое. Например, градостроительный комплекс или системный блок.

Все перечисленные виды изделий вы сможете изобразить, если овладеете методами и правилами выполнения и оформления технической документации. А если это не потребуется для будущей специальности, то что же даст каждому из вас изучение предмета? Ответ прост: изучение ИКГ будет способствовать развитию образного и логического мышления, сообразительности, внимания, усидчивости и аккуратности, так необходимых людям различных профессий. Кроме того, знание чертежа позволит вам осуществлять мелкий ремонт бытовых приборов в домашних условиях.

Об истории возникновения графических способов изображений и чертежа

В технике используется множество способов, с помощью которых получают различные графические изображения. Наиболее употребимые из них создавались и совершенствовались в течение многих веков.

К сожалению, история сохранила не много исторических документов, по которым возможно проследить эволюцию графических способов отображения информации. Однако совершенно очевидно, что их основы закладывались в глубокой древности.

Рассматривая историю развития изображений, принятых в технике, следует обратиться к истокам - первобытным рисункам и древним пиктограммам. Именно в них берет свое начало, зарождается и формируется графический язык, основой которого являются способы изображений. Из истории вы знаете, что рисунок появился как средство общения между людьми задолго до создания письменности. В дальнейшем на его основе развивалось рисунчатое письмо. В древности многие народы любую информацию (донесения о боевых походах, сообщения делового и политического характера, охотничьи сообщения, магические заклинания, любовные послания) передавали с помощью рисунков. На рис. 2а изображено иероглифическое письмо, выполненное с помощью символов - иероглифов. Расшифровка некоторых иероглифов приведена на рис. 2б. Древние иероглифы, как правило, представляют собой контурные рисунки. Именно эта особенность изображения «роднит» его с контурными изображениями чертежа.

Сохранившиеся наскальные рисунки свидетельствуют о зарождении картографического способа передачи информации, который совершенствовался в течение многих веков.

Одной из древнейших карт (за 2500 лет до н.э.) считается так называемый вавилонский чертеж, выполненный на глиняной табличке.

Рисунки, планы, чертежи эпохи средневековья не указывают на какое-либо заметное развитие существовавших способов изображений. Однако есть основания утверждать, что в этот период зарождался архитектурный чертеж.

В эпоху Возрождения открывались законы перспективы, закладывались практические основы отображения технической информации новыми графическими способами. Великим Леонардо да Винчи (1452-1519) в наследство потомкам были оставлены графические изображения летательного аппарата, метательных машин. Они были выполнены особым способом, который его современники называли «конической перспективой». Этот способ не потерял своей актуальности по сей день. В настоящее время он называется «линейной перспективой» и используется в архитектуре, рисунке, живописи, дизайне.

Несмотря на то, что рисунок не дает полного представления о внутреннем устройстве и действительных размерах изображаемого объекта, долгое время им пользовались как основным техническим документом, с помощью которого строили различные сооружения. Так, например, знаменитый своей архитектурой Софийский собор в Киеве (XI в.) был воздвигнут по рисункам. В Древней Руси по рисункам были построены новгородские и московские храмы и многие другие замечательные памятники старины.

Со временем перспективные рисунки трансформировались в особый вид графического изображения - технические рисунки.

Развитие способов изображений на Руси шло самобытным путем. На миниатюрах XIV-XV вв. мы можем увидеть изображения, которые напоминают современные аксонометрические изображения и технические рисунки, используемые в настоящее время в технической графике (рис. 3).

Чертежи на Руси изготавливались «чертежщиками» (чертежниками), упоминание о которых можно найти в «Пушкарском приказе» Ивана IV. Другие изображения - чертежи-рисунки, представляли собой вид на сооружение «с высоты птичьего полета» и широко использовались русскими мастерами и строителями. Примером может служить чертеж-план части Кремля, выполненный П. Годуновым в начале XVII в. (рис. 4).

В России существовали графические способы, которые позволяли изобразить машину, архитектурное сооружение с нескольких сторон, чтобы получить более полное представление об их форме и размерах. Но так как эти изображения проекционно не связывались между собой, ими было трудно пользоваться. В конце XVII в. в России вводятся масштабные изображения (рис. 5). На чертежах начинают указывать масштабы и размеры.

Развитие техники вызвало необходимость совершенствовать методы и способы графических изображений. В XVIII в. условный (иногда примитивный) рисунок уступает место другому виду графического изображения - чертежу. Русские чертежники и сам царь Петр I выполняли чертежи методом, который позже будет назван методом прямоугольных проекций (основателем метода является французский математик и инженер Гаспар Монж). По приказу Петра I преподавание черчения было введено во всех технических учебных заведениях. Появились новые виды изображений, названные профилями (профиль спереди, сверху) (рис. 6), которые стали прообразами современных изображений в системе трех проекций, используемых на чертежах.

С большим мастерством выполняли чертежи крупнейшие русские механики и изобретатели. Сохранились чертежи мостов через Неву, семафорного телеграфа, водохода и другие проекты выполненные И.П. Кулибиным. Интерес представляют способы отображения формы изделия на чертежах, используемые: Федором Борзовым при создании подъемного ворота, Р. Глинковым при проектировании деталей прядильно-чесальной машины (рис. 7), И.И. Ползуновым при изобретении парового двигателя, отцом и сыном Черепановыми при строительстве первого в России паровоза.

Дошедшие до нас рисунки и чертежи XVII-XVIII вв. свидетельствуют не только о высоком искусстве их выполнения, но и об использовании метода прямоугольного проецирования задолго до его теоретического обоснования.

Большой вклад в развитие технической графики внес Я.А. Севастьянов, издав в 1818 г. труд, который позволил придать чертежам большую информативность.

Развитию технической графики посвятили свои труды профессора А.И. Добряков, Н.А. Рынин, Д.И. Каргин, Н.Ф. Четвертухин и другие.

С течением времени изображения совершенствовались, видоизменялись, становились удобными для работы и постепенно преобразовывались в изображения современного чертежа.

Вся история развития чертежа непрерывно связана с техническим прогрессом. В настоящее время чертеж стал основным документом делового общения в науке, технике, производстве, дизайне, строительстве.

Долгие годы чертежи выполнялись ручным способом с использованием "кружала" - циркуля, "наугольника" - угольника и разных кругломерных снастей, что занимало много времени. В начале XX столетия была начата работа по механизации рабочего места конструктора. В результате ее появились чертежные машины, чертежные и пишущие приборы различных систем, что позволило ускорить процесс выполнения чертежей. В настоящее время созданы автоматизированные способы выполнения чертежей, которые значительно упростили этот процесс и ускорили разработку проектно-конструкторской документации. Однако создать и проверить компьютерный чертеж невозможно, не зная основ графического языка, с которыми вы познакомитесь, изучая предмет "Инженерная компьютерная графика".

Графический язык часто называют международным техническим языком общения, потому что технически грамотные люди могут читать чертежи, выполненные в разных странах мира.

Курс лекций

По дисциплине

«Инженерная компьютерная графика»

Курс лекций

по дисциплине «Инженерная компьютерная графика»

Пояснительная записка
Введение
Лекция 1.Системы автоматизированного проектирования в решении важнейших технических проблем.
Лекция 2. Системы двумерного автоматизированного проектирования.
Лекция 3. Разработка моделей с использованием систем трехмерного проектирования.
Лекция 4.. Основные сведения по оформлению чертежей.
Лекция 5. Основы геометрических построений.
Лекция 6. Изображения в ортогональных проекциях: виды, разрезы, сечения.
Лекция 7. Метод проекций. Эпюр Монжа.
Лекция 8. Плоскость. Способы преобразования проекций.
Лекция 9. Схема, ее назначение и содержание. Общие правила выполнения электрических схем.
Лекция 10. Правила выполнения схемы объектов сетевой инфраструктуры.
Лекция 11. Функциональные возможности графических систем. Программа КОМПАС-График.
Лекция 12. Основные принципы моделирования в графических системах. Программа КОМПАС-3D.
Список литературы

Пояснительная записка

Инженерная компьютерная графика относится к циклу общепрофессиональных учебных дисциплин, составляющих основу подготовки специалистов по специальности «Компьютерные сети».

Цель изучения теоретической части дисциплины состоит в том, чтобы приобрести знания в области средств инженерной и компьютерной графики; методов и приемов выполнения схем электрического оборудования и объектов сетевой инфраструктуры; основных функциональных возможностей современных графических систем; моделирования в рамках графических систем.

Знания, приобретенные при изучении теоретической части дисциплины, необходимы как при изучении общепрофессиональных дисциплин, так и в последующей профессиональной деятельности.

Учебное пособие «Курс лекций по дисциплине «Инженерная компьютерная графика», часть 1 составлено в соответствии с программой учебной дисциплины «Инженерная компьютерная графика» для студентов второго курса специальности 230111 «Компьютерные сети».

Введение

1. Что такое чертеж?

2. Об истории возникновения графических способов изображений и чертежа.

3. Материалы, принадлежности, чертежные инструменты.

4. Организация рабочего места при выполнении графических работ.

5. Вопросы и задания.

Что такое чертеж?

Чертеж - это документ, содержащий изображение изделия (электрической схемы или архитектурного сооружения), а также другие данные (размеры, масштаб, технические требования), необходимые для его изготовления (строительства) и контроля.

Например, для того чтобы изготовить деталь «Рамка», надо знать ее форму, размеры, материал, из которого она будет изготовлена. Все перечисленные данные должен содержать чертеж (рис. 1).

На чертежах изображаются различные изделия: детали (например: линейка, спица), сборочные единицы (например: валик для малярных работ, авторучка), комплекты (например: набор столярных инструментов, набор фломастеров), комплексы (например: токарно-фрезерный цех, луноход).

Изделие - любой предмет или набор предметов, подлежащих изготовлению.

Деталь (от фр. detail) - изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала, без применения сборочных операций. Например, вязальная спица является деталью, поскольку она изготовлена из однородного материала - алюминиевого сплава, без применения каких-либо сборочных операций (свинчивание, клепка).

Сборочная единица - изделие, составные части которого подлежат соединению между собой сборочными операциями (свинчиванием, клепкой, сваркой, сшиванием). Например: автомобиль, станок.

Комплект (от лат. completus - полный) - набор каких-либо предметов, отвечающих определенному назначению. Например: маникюрный набор, готовальня, персональный компьютер.

Комплекс (от лат. complexus - связь, сочетание) - совокупность чего-либо (изделий, зданий), образующих одно целое. Например, градостроительный комплекс или системный блок.

Все перечисленные виды изделий вы сможете изобразить, если овладеете методами и правилами выполнения и оформления технической документации. А если это не потребуется для будущей специальности, то что же даст каждому из вас изучение предмета? Ответ прост: изучение ИКГ будет способствовать развитию образного и логического мышления, сообразительности, внимания, усидчивости и аккуратности, так необходимых людям различных профессий. Кроме того, знание чертежа позволит вам осуществлять мелкий ремонт бытовых приборов в домашних условиях.

Об истории возникновения графических способов изображений и чертежа

В технике используется множество способов, с помощью которых получают различные графические изображения. Наиболее употребимые из них создавались и совершенствовались в течение многих веков.

К сожалению, история сохранила не много исторических документов, по которым возможно проследить эволюцию графических способов отображения информации. Однако совершенно очевидно, что их основы закладывались в глубокой древности.

Рассматривая историю развития изображений, принятых в технике, следует обратиться к истокам - первобытным рисункам и древним пиктограммам. Именно в них берет свое начало, зарождается и формируется графический язык, основой которого являются способы изображений. Из истории вы знаете, что рисунок появился как средство общения между людьми задолго до создания письменности. В дальнейшем на его основе развивалось рисунчатое письмо. В древности многие народы любую информацию (донесения о боевых походах, сообщения делового и политического характера, охотничьи сообщения, магические заклинания, любовные послания) передавали с помощью рисунков. На рис. 2а изображено иероглифическое письмо, выполненное с помощью символов - иероглифов. Расшифровка некоторых иероглифов приведена на рис. 2б. Древние иероглифы, как правило, представляют собой контурные рисунки. Именно эта особенность изображения «роднит» его с контурными изображениями чертежа.

Сохранившиеся наскальные рисунки свидетельствуют о зарождении картографического способа передачи информации, который совершенствовался в течение многих веков.

Одной из древнейших карт (за 2500 лет до н.э.) считается так называемый вавилонский чертеж, выполненный на глиняной табличке.

Рисунки, планы, чертежи эпохи средневековья не указывают на какое-либо заметное развитие существовавших способов изображений. Однако есть основания утверждать, что в этот период зарождался архитектурный чертеж.

В эпоху Возрождения открывались законы перспективы, закладывались практические основы отображения технической информации новыми графическими способами. Великим Леонардо да Винчи (1452-1519) в наследство потомкам были оставлены графические изображения летательного аппарата, метательных машин. Они были выполнены особым способом, который его современники называли «конической перспективой». Этот способ не потерял своей актуальности по сей день. В настоящее время он называется «линейной перспективой» и используется в архитектуре, рисунке, живописи, дизайне.

Несмотря на то, что рисунок не дает полного представления о внутреннем устройстве и действительных размерах изображаемого объекта, долгое время им пользовались как основным техническим документом, с помощью которого строили различные сооружения. Так, например, знаменитый своей архитектурой Софийский собор в Киеве (XI в.) был воздвигнут по рисункам. В Древней Руси по рисункам были построены новгородские и московские храмы и многие другие замечательные памятники старины.

Со временем перспективные рисунки трансформировались в особый вид графического изображения - технические рисунки.

Развитие способов изображений на Руси шло самобытным путем. На миниатюрах XIV-XV вв. мы можем увидеть изображения, которые напоминают современные аксонометрические изображения и технические рисунки, используемые в настоящее время в технической графике (рис. 3).

Чертежи на Руси изготавливались «чертежщиками» (чертежниками), упоминание о которых можно найти в «Пушкарском приказе» Ивана IV. Другие изображения - чертежи-рисунки, представляли собой вид на сооружение «с высоты птичьего полета» и широко использовались русскими мастерами и строителями. Примером может служить чертеж-план части Кремля, выполненный П. Годуновым в начале XVII в. (рис. 4).

В России существовали графические способы, которые позволяли изобразить машину, архитектурное сооружение с нескольких сторон, чтобы получить более полное представление об их форме и размерах. Но так как эти изображения проекционно не связывались между собой, ими было трудно пользоваться. В конце XVII в. в России вводятся масштабные изображения (рис. 5). На чертежах начинают указывать масштабы и размеры.

Развитие техники вызвало необходимость совершенствовать методы и способы графических изображений. В XVIII в. условный (иногда примитивный) рисунок уступает место другому виду графического изображения - чертежу. Русские чертежники и сам царь Петр I выполняли чертежи методом, который позже будет назван методом прямоугольных проекций (основателем метода является французский математик и инженер Гаспар Монж). По приказу Петра I преподавание черчения было введено во всех технических учебных заведениях. Появились новые виды изображений, названные профилями (профиль спереди, сверху) (рис. 6), которые стали прообразами современных изображений в системе трех проекций, используемых на чертежах.

С большим мастерством выполняли чертежи крупнейшие русские механики и изобретатели. Сохранились чертежи мостов через Неву, семафорного телеграфа, водохода и другие проекты выполненные И.П. Кулибиным. Интерес представляют способы отображения формы изделия на чертежах, используемые: Федором Борзовым при создании подъемного ворота, Р. Глинковым при проектировании деталей прядильно-чесальной машины (рис. 7), И.И. Ползуновым при изобретении парового двигателя, отцом и сыном Черепановыми при строительстве первого в России паровоза.

Дошедшие до нас рисунки и чертежи XVII-XVIII вв. свидетельствуют не только о высоком искусстве их выполнения, но и об использовании метода прямоугольного проецирования задолго до его теоретического обоснования.

Большой вклад в развитие технической графики внес Я.А. Севастьянов, издав в 1818 г. труд, который позволил придать чертежам большую информативность.

Развитию технической графики посвятили свои труды профессора А.И. Добряков, Н.А. Рынин, Д.И. Каргин, Н.Ф. Четвертухин и другие.

С течением времени изображения совершенствовались, видоизменялись, становились удобными для работы и постепенно преобразовывались в изображения современного чертежа.

Вся история развития чертежа непрерывно связана с техническим прогрессом. В настоящее время чертеж стал основным документом делового общения в науке, технике, производстве, дизайне, строительстве.

Долгие годы чертежи выполнялись ручным способом с использованием "кружала" - циркуля, "наугольника" - угольника и разных кругломерных снастей, что занимало много времени. В начале XX столетия была начата работа по механизации рабочего места конструктора. В результате ее появились чертежные машины, чертежные и пишущие приборы различных систем, что позволило ускорить процесс выполнения чертежей. В настоящее время созданы автоматизированные способы выполнения чертежей, которые значительно упростили этот процесс и ускорили разработку проектно-конструкторской документации. Однако создать и проверить компьютерный чертеж невозможно, не зная основ графического языка, с которыми вы познакомитесь, изучая предмет "Инженерная компьютерная графика".

Графический язык часто называют международным техническим языком общения, потому что технически грамотные люди могут читать чертежи, выполненные в разных странах мира.

Несмотря на большое разнообразие статистических графиков, существуют общие правила их построения.

При построении графика важно найти такие способы изображения, которые наилучшим образом отвечают содержанию и логической природе изображаемых показателей.

Каждый график состоит из графического образа и вспомогательных элементов.

Графический образ (основа графика) - это геометрические знаки, то есть совокупность точек, линий, фигур, с помощью которых изображаются статистические показатели. Важно правильно выбрать графический образ, который должен соответствовать цели графика и способствовать наибольшей выразительности изображаемых статистических данных. Так, например, на рисунке 4.4 графический образ представляет собой ряд столбиков, на рисунке 4.7 - ряд квадратов и т.п.

Вспомогательные элементы делают возможным чтение графика, его понимание и использование. К ним относятся: 1) экспликация графика; 2) пространственные ориентиры; 3) масштабные ориентиры; 4) поле графика.

Рассмотрим каждый из них.

Экспликация графика - словесное описание его содержания. Оно включает в себя общий заголовок графика, подписи вдоль масштабных шкал и пояснения к отдельным частям графика.

Заголовок графика должен в краткой и ясной форме отражать основное содержание (тему) данных, изображенных на графике; в нем указываются ограниченный в пространстве и времени объект, к которому относятся данные. Если заголовок является частью текста (в книге, статье, дипломной работе и т.д.), то он обычно помещается под нижним краем графика. Если график представляется отдельно от текста, заголовок пишется вверху графика буквами и цифрами более крупного размера, чем все остальные надписи на графике.

В графике, кроме заголовка, обязательно даются словесные пояснения условных знаков и смысла отдельных элементов графического образа. Сюда относятся названия и цифры масштабов, названия ломаных линий, цифры, характеризующие величины отдельных частей графика, ссылки на источники и т.д.

Пояснительные надписи, раскрывающие смысл отдельных элементов графического образа, могут быть помещены либо на самом графике (на графическом образе или рядом с ним) в виде так называемых ярлыков (см. рис. 4.8), либо в виде ключа, вынесенного за пределы графического образа (рис. 4.5). Последний способ обычно применяется в тех случаях, когда на графике недостаточно места, а пояснения длинные.

Пространственные ориентиры графика задаются в виде системы координатных сеток. Системы координат бывают прямолинейные (декартовые) и криволинейные. Для построения графиков используется обычно только первый и, изредка, первый и четвертый квадранты. Криволинейные координаты - это окружность, разделенная на 360º. В практике графического изображения применяются также полярные координаты. Они необходимы для циклического движения во времени.

Масштабные ориентиры статистического графика определяются масштабом и системой масштабных шкал. Масштаб статистического графика - это мера перевода числовой величины в графическую. Например, 1 см высоты столбика равен 50 тыс. рублей уставного капитала коммерческого банка. Если график построен в виде площадей или объемов, масштабами служат единицы площадей или объемов (Например, 1см2=100км2 территории области).

Масштабы выбирают так, чтобы на графике ясно выступало различие изображаемых величин, но в то же время не терялась возможность их сравнения.

В случае, если на графике наносится не один, а два масштаба (в прямоугольной системе координат), соотношение их поля выбирается таким образом, чтобы стороны занятого графиком пространства по вертикали и горизонтали относились как и. Масштабной шкалой называется линия, отдельные точки которой могут быть прочитаны как определённые числа. Шкала имеет большое значение в графике. В ней различают три элемента: линию (или носитель шкалы), определённое число помеченных чёрточками точек, которые расположены на носителе шкалы в определённом порядке, цифровое обозначение чисел, соответствующих отдельным помеченным точкам. Как правило, цифровым обозначением снабжаются не все помеченные точки, а лишь некоторые из них, расположенные в определённом порядке. По правилам числовое значение необходимо помещать строго против соответствующих точек, а не между ними (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Масштабная сетка

Графические и числовые интервалы могут быть равными и неравными. Если на всём протяжение шкалы равным графическим интервалам соответствуют равные числовые, такая шкала называется равномерной. Если же равным числовым интервалам соответствуют неравные графические, и наоборот, - шкала называется неравномерной.

Масштабом равномерной шкалы называется длина отрезка (графический интервал), принятого за единицу и измеренного в каких-либо мерах. Чем меньше масштаб, тем гуще располагаются на шкале точки, имеющие одно и тоже значение. Построить шкалу - это значит на заданном носителе шкалы разместить точки и обозначить их соответствующими числами согласно условиям задачи. Из неравномерных наибольшее значение имеет логарифмическая шкала. Методика её построения несколько иная, так как на этой шкале отрезки пропорциональны не изображаемым величинам, а их логарифмам. Так при основании 10 lg1=0; lg10=1; lg100=2 и т. д.

Носитель шкалы может представлять собой как прямую, так и кривую линию. В соответствии с этим различают шкалы прямолинейные (например, миллиметровая линейка) и криволинейные - дуговые и круговые (циферблат часов).

Поле графика - то пространство, в котором размещаются образующие график геометрические знаки. Поле графика характеризуется его форматом, т.е. размером и пропорциями (соотношением сторон).

Например, лист бумаги, на котором располагается график, должен быть пропорциональным. Считается, что наиболее удобной для восприятия глазом человека пропорцией, является прямоугольник , т.е. 1:1,474 (примерно 5:7). Это сочетание принято в стандарте писчей бумаги, предназначенной для копировально-множительной техники с форматом А4, т.е. 210 мм: 297 мм.

Примерно такие же пропорции должны быть выдержаны и в размерах большей части собственно графических изображений. При этом длинная сторона графика (сетки) может быть расположена по горизонтали (широкий график) и по вертикали (высокий график).

Приступая к графическому изображению статистических данных, необходимо прежде всего выбрать форму графика и определить методологию и технику его построения.