Графический язык - Черчение

Графический язык и его место в передаче информации о предметном мире

2010-07-22T14:35:20Z

В древние времена у людей возникла потребность в передаче информации друг другу, что привело к созданию различных языков, в том числе и графического языка.

Графический язык является синтетическим, поскольку сочетаeт в себе различные системы записи информации: изобразительную и знаковую. С его помощью можно не только сохранять, но и читать информацию об изделии.

Под изобразительной системой графического языка понимается единство и взаимодействие трех ее составляющих: 1) метода изобразительной системы — метода проецирования; 2) правил использования элементов изобразительной системы графического языка (точек, линий, контуров); 3) изображения объекта (проекции объекта на плоскости).

(В тексте вам встретились новые термины, значение которых раскрывается в последующих параграфах. Прочитав весь учебник» вы многое откроете для себя не только в черчении, но и во всем, что окружает вас.)

Примерами изобразительных систем могут служить: а) линейная перспектива (рис. 20, а), используемая для получения и чтения изображений архитектурных сооружений (основные ее законы и правила вы изучали и использовали на уроках изобразительного искусства, строя перспективу улиц, изображая предметы с натуры н т. д.д.); б) купольная и панорамная перспективы, которые используют художники для росписи куполов храмов и создания панорам (например, Бородинская панорама в Москве); в) параллельное проецирование на одну плоскость (рис. 20, в, г) и несколько взаимно перпендикулярных плоскостей проекций (рис. 20, б), позволяющих выполнять и читать чертежи технических, дизайнерских, архитектурных проектов, аксонометрических проекций и др.; г) изображения с числовыми отменами, используемые для создания топографических карт.

Знаковая система графического языка представляет собой совокупность условных знаков, цифр, букв, текстов, позволяющих уточнять геометрическую форму изображаемого объекта и метрическую информацию о нем (рис. 21). Кроме того, знаковая система несет в себе самостоятельную информацию технического и технологического характера, необходимую для изготовления и сборки изделия на производстве.

Изобразительную и знаковую системы графического языка вы будете изучать на уроках черчения.

Графический язык можно назвать языком делового, международного общения, так как его изобразительную систему составляют графические образы, получаемые методом проецирования, понятные без слов. а знаковая система языка общепринята.

Рис. 20. Изображения, получаемые в различных изобразительных системах:
а — линейная перспектива; б — прямоугольное проецирование на три взаимно перпендикулярные плоскости; а — прямоугольное проецирование на аксонометрическую проекцию; г — косоугольное проецирование на аксонометрическую плоскость проекций

Рис. 21. Использование знаковой системы: a — условные знаки, уточняющие форму: s — толщина изделия; ? — диаметр; ?— квадрат; R — радиус; б — числа, определяющие размеры изделия н его частей; e — обозначение вида обработки поверхности изделия: Ср. 9 — поверхность покрыта слоем серебра толщиной 9 мкм

С помощью графического языка можно мысленно создавать пространственные образы формы объектов и оперировать ими, отображать новые конструкторские, дизайнерские идеи, архитектурные замыслы, а также необходимые данные для их воплощения. Информацию об изделии, записанную с помощью графического языка, можно сохранять на дубликатах чертежей, электро-магнитных дисках и т. п. При необходимости они могут передаваться в различные отечественные и зарубежные организации.

Графический язык используется в науке, производстве, строительстве, архитектуре, дизайне. Его называют языком техники.

Развитие графического языка как средства общечеловеческого общения

2010-07-22T14:46:02Z

Возникновение и развитие графического языка уходит в глубокую древность (рис. 22), когда изобразительное письмо было единственным способом сохранения для потомков информации о важнейших исторических (политических, военных и др.) событиях, природных явлениях, деловых контактах между людьми.

Впервые письменность появилась около 3200 г. до н. э. в Месопотамии у шумер. Для обозначения слов они использовали рисунки — пиктограммы. Такое письмо называют пиктографическим.

Спустя пять веков соседи шумеров — вавилоняне, ассирийцы и персы преобразовали эти знаки в особый вид письма — так называемую клинопись. Они писали на сырой гиние тростниковым пером с треугольным концом.

На основе клинописи приблизительно в XV в. до н. э. был создан первый алфавит. Он состоял из букв, каждая из которых соответствовала определенному звуку. Так появилось фонетическое письмо, в котором буквы соединялись в слова. Однако до сих пор алфавит в том виде, в котором он был изобретен, не известен.

В Египте около 3000 г. до н. э, возникла система письменности, которую называют иероглифической. В ней для обозначения слов, звуков и букв используются символы.

Пиктограммами также изображали числа. В письменах ацтеков, например, были приняты специальные изображения чисел: точками — числа от 1 до 19, флажками — число 20, пером — 400, сумкой, полной какао-бобов, — 8000.

Рождение графического языка было продиктовано настоятельной необходимостью в точной передаче формы и геометрических свойств трехмерных объектов, созданных человеком. Это качество графического языка отличает его от других языков, выбранных человечеством.

Рис. 22. Древние виды изобразительного письма: а — пиктограммы шумеров;
б — клинопись; в — египетские иероглифы; г — числа ацтеков

Графический язык прошел долгий путь развития.

Изобразительная система графического языка на Руси зарождалась из потребности в строительстве поселений (острогов), кремлей (детинцев), монастырей, храмов, соборов и т. д. Первые чертежи, дошедшие до нас, представляют собой рисунки-планы с тщательно прорисованными постройками, некоторыми элементами природы (деревьями, речками), рельефа местности. Чертежи сопровождались подробными пояснениями (рис. 23). На таких чертежах-планах, как правило, размеры не наносились.

Усложнение технических идей, архитектурных замыслов заставило искать новые способы передачи информации. Так, появляются чертежи, содержащие изображения объекта (детали, машины, сооружения) с нескольких сторон. Расположение и количество изображений на чертеже было произвольным и выбиралось по усмотрению выполнявшего чертеж. Поэтому каждый чертеж представлял собой своеобразный, отличный от других оригинальный документ (рис. 24), что затрудняло его адекватное понимание.

Рис. 23. Чертеж-план Тобольской губернии

Рис. 24. Чертежи XVII—XVIII вв.: а — профиль и план фабрики, XVIII в.;
б — чертеж моста и сторожевой башни, XVII в.; в — чертеж XVIII в.

Основы изобразительной системы современного чертежа были заложены в XVIII в. французским геометром Гаспаром Монжем (1746—1818). Теоретически обоснованная им изобразительная система прямоугольного проецирования предмета на две взаимно перпендикулярные плоскости обеспечила возможность записи точной, метрически (по размерам) определенной информации о форме изображенного объекта.

Именно эта система и используется при выполнении различных изображений на современных чертежах.

Массовое производство изделий в XIX—XX вв. направило усилия специалистов различных производств на создание системы государственных стандартов, которыми вводились обязательные правила выполнения изображений чертежа. Эти правила со временем изменялись, уточнялись и совершенствовались. Знаковая система чертежа также претерпела эволюционные изменения: от свитков, содержащих обстоятельный рассказ о том, как вести строительство храмов, прилагаемых к планам сооружений в XII в., подробных технических описаний (трактатов) изготовления тех или иных механизмов, используемых в XV в., к разработке проектной и технико-технологической документации на изделие, которая становилась немногословной и компактной.

Изменения, произошедшие в знаковой системе графического языка, разнообразны. С одним из них вы можете познакомиться в приложении 1.

Все требования, предъявляемые к знаковой системе языка, гостированы и должны выполняться неукоснительно. Со знаковой системой графического языка вы будете знакомиться по мере изучения его изобразительной системы.

Типы графических изображений

2010-07-22T14:58:50Z

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)

Примечание: 1 — объем (как расчетная велнчнна); 2 — форма; 3 — конструкция; 4 — размеры; 5 — материал; 6 — масса; 7 — площадь поверхности; 8 — принцип работы; (x) — информация может быть представлена.

Рис. 31. Графические изображения: а — сборочный чертеж;
б — наглядное изображение; в — кинематическая схема

Элементы графического языка. Типы линий

2010-07-22T15:07:22Z

Вся информация передается с помощью точек, линий, контуров, условных знаков, цифр, букв, текстов, которые являются элементами графического языка.

Линии являются основными элементами графического языка, с их помощью осуществляется обмен информацией не только в технике, но и в других сферах деятельности человека. Так, в швейном производстве используются различные типы линий для выполнения выкроек, представляющих собой чертежи разверток деталей одежды (рис. 33, б). В картографии, топографии линии также несут большую смысловую нагрузку, условно обозначая параллели и меридианы, границы материков, государств, слоев атмосферных масс и т. д. (рис. 33, а).

Элементы графического языка составляют основу изобразительной и знаковой систем. В отличие от других языков общения, содержащих графические изображения и символы, элементы графического языка стандартизованы, т. е. на них распространяются правила Государственных стандартов Единой системы конструкторской документации (сокращенно ГОСТ ЕСКД).

Рис. 33. Линии, используемые в картографии (а) и швейной промышленности (б):
1 — экватор, нулевая линия; 2 — параллели и меридианы, границы материков; 3 — границы полярных владений; 4 — государственные границы; 5 — линия сгиба; 6 — линия припосаживания; 7 — контур детали; 8 — линия присбаривания; 9 — долевая линия

Появление стандартов ЕСКД было вызвано необходимостью разработки единых правил выполнения и оформления чертежей. Соблюдение стандартов обеспечило единообразие оформления и конструкторской документации во всех отраслях промышленности. Кроме того, разработка стандартов способствовала унификации (рациональное сокращение числа типов, видов и размеров объектов одинакового функционального назначения) и открывала возможности взаимозаменяемости изделий. Все, вместе взятое, позволяло поддерживать высокий эксплуатационный уровень промышленного оборудования, а также представлять на мировой рынок конкурентоспособные изделия.

Стандарты ЕСКД — это нормативный документ, устанавливающий единые нормы, правила выполнения и оформления конструкторских документов для всех отраслей промышленности, строительства, транспорта, утвержденный компетентным органом — Государственным комитетом по стандартизации (см. Приложение 2).

Конструкторские документы — графические (чертежи, схемы и др.) и текстовые (спецификация и др.) материалы, определяющие состав и устройство изделия и содержащие необходимые данные для его разработки или изготовления, контроля, приемки, эксплуатации и ремонта. С помощью линий, начертание и назначение которых устанавливает ГОСТ 2.303—68, на чертежах изображается информация о форме предмета.

Контуры изображений предметов выполняют различными линиями (сплошная основная толстая, штриховая и т. п.), предназначенными для изображения видимой и невидимой поверхностей формы. Для отображения иной информации используются другие линии.

Первый стандарт, устанавливающий начертание линий чертежа, был введен в 1919 г. Он назывался «Нормаль. Линии и контуры».

Каждая линия имеет свое наименование, назначение и начертание. В таблице 2 приведены линии, установленные ГОСТ 2.303-68. При изучении других тем курса вы расширите свои представления о назначении некоторых линий чертежа.

2. Основные сведения о линиях чертежа (ГОСТ 2.303-68)

Чертежный шрифт

2010-07-22T15:18:51Z

Шрифт (от нем. Schrift) — это рисунок, начертание букв ка кого-либо алфавита, цифр и знаков.

Шрифты чертежные (ГОСТ 2.304-81) предназначены для выполнения надписей, начертания условных знаков и размерных чисел на чертежах. Для выполнения надписей в черчении используют ГОСТ. ГОСТ устанавливает номера чертежных шрифтов (1,8; 2,5; 3,5; 5; 7; 10; 14; 20; 28; 40) русского, латинского и других алфавитов.

Первый стандарт «Шрифты для надписей» был разработан и утвержден в 1919 г.

Номер шрифта соответствует высоте (h) прописной буквы. Например, шрифт № 5 имеет высоту прописной буквы, равную 5 мм.

Высота буквы измеряется перпендикулярно к основанию строки. Шрифт выполняется с наклоном в 75° (ГОСТом допускается выполнять надписи чертежным шрифтом без наклона).

Для удобства написания букв чертежного шрифта выстраивают вспомогательную сетку (рис. 35), которую выполняют следующим образом. Проводят нижнюю и верхнюю линии строки, расстояние между которыми равно высоте прописной буквы. Откладывают на нижней линии строки ширину букв и расстояние между ними (табл. 3).

Используя углы 45° и 30° угольников, строят наклон букв в строке, равный 75°.

Рассмотрите начертание букв чертежного шрифта (рис. 35— 37). Они различаются наличием горизонтальных, вертикальных, наклонных линий и закруглений, шириной и высотой. На рисунках показана (стрелками) последовательность начертания каждой буквы.

Рис. 35. Начертание прописных букв, состоящих из горизонтальных и вертикальных элементов, и построение вспомогательной сетки

рис. 36. Начертание прописных букв, состоящих из горизонтальных, вертикальных и наклонных элементов

Рис. 37. Начертание прописных букв, состоящих из прямолинейных и криволинейных элементов

Рис. 38. Начертание строчных букв, отличающихся от начертания прописных букв

Как вы, наверное, уже заметили, начертания многих строчных и прописных букв не отличаются между собой, например К — к, О — о и др. Начертание некоторых строчных букв отличается от начертания прописных (рис. 38).

При выполнении надписей следует учитывать, что нижние элементы прописных букв Д, Ц, Щ и верхний элемент буквы Й выполняют за счет расстояния между строк.

3. Размеры букв чертежного шрифта

Несмотря на то что расстояние между буквами определено стандартом, оно должно изменяться в зависимости от того, какое начертание имеют рядом стоящие буквы. Например, в слове РАБОТА (рис. 39, а) расстоянием между буквой P и A, T и А необходимо пренебречь (т. е. расстояние должно быть равно нулю), поскольку их начертание зрительно создает достаточный межбуквенный просвет. По этой же причине стандартное расстояние между буквами Б и О, 0 и T следует сократить вполовину. Если такими условиями пренебречь, то буквы в слове будут как бы рассыпаться (рис. 39, б).

Рис. 39. Учет межбуквенного просвета при написании слов: а — правильно; б — неправильно

Рис. 40. Цифры и знаки

Начертание цифр и знаков показано на рисунке 40. (При выполнении чертежей выбирайте высоту шрифта не менее 3,5 мм.)