Что такое графическое изображение изделия. Графические изображения

Курс лекций

По дисциплине

«Инженерная компьютерная графика»

Курс лекций

по дисциплине «Инженерная компьютерная графика»

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.

Для изготовления любого изделия нужно определить его фор-му, размеры, материалы, из которых оно будет изготовлено, спо-собы соединения отдельных частей, предусмотреть, какие ин-струменты для этого необходимы и т.п. Такую работу на предприятии выполняет конструктор, дизайнер. Они оформляют свои замыслы в специальных документах, составляющим эле-ментом которых являются графические изображения .

Графическим называют изображение, состоящее из линий, штрихов, точек и выполняющееся карандашом или шариковой ручкой. Основными графическими изображениями являются чертеж и эскиз (рис. 36).

Чертеж детали - это документ, содержащий графическое изображение детали, изготовленное с помощью чертежных ин-струментов на бумаге, и сведения, необходимые для ее изготов-ления и контроля (рис. 36, а ).

На практике используют и графические изображения, выпол-ненные упрощенно - от руки, без применения чертежных инструментов, но с соблюдением пропорций между частями изо-бражаемой детали (рис. 36, б ). Их называют эскизами.

Эскизы применяют при проектировании новых и совершен-ствовании существующих изделий. Именно с помощью эскиза воплощает на бумаге свою идею, свой творческий замысел архи-тектор, проектировщик, конструктор, рационализатор. Эскизы выполняют и тогда, когда возникает срочная необходимость из-готовить деталь вместо той, которая вышла из строя, а ее чертеж отсутствует.

При выполнении графических изображений применяют разные типы линий, каждая из которых имеет определенное название и назначение. Сведения о линиях чертежа представлены в таблице 2.

Таблица 2. Линии чертежа

Для того чтобы можно было использовать графические изо-бражения в любой отрасли хозяйства, в каждой стране придер-живаются единых правил их выполнения. Определены они до-кументом, который называется Единой системой конструкторской документации (сокращенно - ЕСКД).

Для облегчения выполнения эскиза и соблюдения пропорцио-нальности между отдельными элементами детали при выполне-нии графического изображения лучше использовать бумагу в клеточку.

Для того чтобы по чертежу можно было сделать вывод о вели-чине изображенного изделия или любой его части, на чертеж наносят размеры. Различают линейные и угловые размеры. Линейные размеры характеризуют длину, ширину, толщину, высоту, диаметр или радиус изделия. Угловой размер характери-зует величину угла.

Линейные размеры на чертежах проставляют в миллиметрах, но обозначения единиц измерения при этом не наносят. Угловые размеры отмечают в градусах, указывая единицы измерения.

Числовое значение на горизонтальных размерных линиях наносят сверху над линией, а на вертикальных размерных линиях - слева (рис. 37). Материал с сайта

При выполнении графического изображения необходимо, что-бы общее количество размеров на чертеже было наименьшим, но достаточным для изготовления и контроля изделия.

При выполнении чертежей и эскизов применяют определен-ные условные обозначения. Так, диаметр деталей или отвер-стий помечают значком ∅, для обозначения радиуса перед раз-мерным числом пишут прописную латинскую букву R . Если какая-либо поверхность детали имеет форму квадрата, то перед размерным числом ставят знак . Толщину плоских деталей, изготовленных из фанеры, ДВП, тонкого листового металла, помечают латинской буквой s .

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском

На этой странице материал по темам:

• доклад по теме графическое изображение металлов
• учебная литература о графических изображениях
• реферат на тему: понятие о графическом изображении
• понятие о графическом изображении.

Каждому человеку приходится встречаться с различными графическими изображениями и содержащими их документами: рисунками, схемами, наглядными изображениями, чертежами и т. п. (рис. 25).

Обычно под словосочетанием «графические изображения» подразумевают любые изображения, выполненные графическими средствами ручным (карандашом, тушью и т. п.) или машинным (компьютерная графика) способами, которые несут в себе разно­образную информацию (техническую, биохимическую и т. п.). В черчении под этим словосочетанием понимают почти то же са­мое, но графические изображения предназначены для передачи геометрической, технической и технологической информации о каком-либо изделии.

В науке и технике используются: диаграммы, графики, графы, схемы, чертежи, аксонометрические изображения, технические рисунки.

Диаграммы представляют собой изображения, показывающие соотношение отдельных частей чего-либо к целому с помощью круга, столбцов и др. (рис. 26).

Графики являются изображениями количественных и качест­венных показателей развития или состояния чего-либо при по­мощи кривых и ломаных линий (рис. 27). С ними вы уже знако­мились на уроках математики.

Графы - изображения, условно показывающие разнообраз­ные связи, существующие между понятиями, элементами систем, процессами и т. д., представленные с помощью простейших зна­ков (круга, квадрата) и связующих их линий (рис. 28).

Рис. 25. Графические изображения, выполненные ручным (а) и машин­ным (б) способами

Рис. 29. Схемы: а - оптическая; б - электрическая

Схемы представляют собой изображения, условно показы­вающие устройство какого-либо механизма (например, станка, гидравлической установки, электрической цепи и др.) и взаимо­действие его частей (рис. 29).

Чертеж содержит одно (чертеж развертки) или несколько изображений предмета , выполненных с соблюдением условных обозначений (чертеж стойки), определенных правил и масштаба (рис. 30, с, б).

Аксонометрическая проекция - изображение, полученное в результате параллельного проецирования объекта вместе с ося­ми прямоугольных координат на аксонометрическую плоскость проекций, где он отображается видимым с трех сторон одновре­менно (рис. 30, e).

Технический рисунок представляет собой изображение, обла­дающее основными свойствами аксонометрических проекций или перспективного рисунка, выполненное от руки в глазомерном масштабе с возможным оттенением изображенных поверхностей (см. рис. 25, б).

(В дальнейшем вы более подробно познакомитесь с чертежа­ми, аксонометрическими изображениями и техническими рисун­ками на уроках черчения.)

Графические изображения и содержащие их документы пред­назначены для отображения различной информации, но не всегда несут абсолютно полную информацию об объекте (табл. 1). По чертежу можно судить не только о форме, размерах, но и о мате­риале, устройстве, объеме и других технических характеристи­ках объекта. Чертеж является наиболее информационно емким документом.

Рис. 30. Чертежи, содержащие одно (а), три (б) изображения и аксоно­метрическую проекцию (в)