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.

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.

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

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)

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.)