Технический чертеж, черчение или рисунок — это акт и дисциплина составления чертежей, которые визуально сообщают, как что-то функционирует или строится. Технический чертеж — также известный как промышленный рисунок — представляет собой образный графический язык для представления, технической коммуникации, проектирования и системного анализа механической, электронной или мехатронной продукции.
Он используется главным образом в машиностроении, промышленной механике, электротехнике, конструкторском бюро, офисной технике, строительстве (архитектуре) и электронике для представления различных компонентов и их структуры.
Это набор стандартизированных конвенций для представления объектов (продуктов) и конструкций (сооружений, зданий); эти соглашения гарантируют, что показанный продукт или конструкция будут представлены дизайнером.
Компьютерное проектирование (CAD), автоматизированное проектирование (CAD) и, более конкретно, программное обеспечение с автоматизированным дизайном (CAD / CAM) включает в себя мощные вычислительные инструменты для моделирования продукции и управления станками, а также моделирование архитектурных зданий или промышленных объектов. Они позволяют согласованную и точную редакцию технических чертежей (планов) для хорошей реализации проектов. Однако функциональный рейтинг технических чертежей еще предстоит проверить. Оператор (промышленный чертежник, проектировщик) должен быть способен задуматься в правилах, чтобы интерпретировать и корректировать входные и выходные данные, если это необходимо.
Технический чертеж требует острой осведомленности о стандартных конвенциях в соответствии с местом и сектором и деятельностью, характером разрабатываемой продукции, безопасностью и окружающей средой конструкций, которые должны быть задуманы. Он также может способствовать анализу осуществимости, анализу рисков и сбоев, а также определению затрат на производство или строительство.
Это один из режимов связи между разработчиком и изготовителем (изготовителем), который в этом случае оставляет мало места для ошибок и всегда должен быть предметом предварительной проверки третьей стороной, прежде чем быть проверенным и использованным «хорошо для исполнения», , Проектировщик является привилегированным переводчиком под руководством инженера или архитектора.
Технический чертеж необходим для обмена идеями в промышленности и технике. Чтобы упростить понимание чертежей, люди используют знакомые символы, перспективы, единицы измерения, системы нотации, визуальные стили и макет страницы. Вместе эти соглашения представляют собой визуальный язык и помогают обеспечить, чтобы рисунок был однозначным и относительно легким для понимания. Многие из символов и принципов технического чертежа кодируются в международном стандарте ISO 128.
Необходимость точной коммуникации при подготовке функционального документа отличает технический чертеж от выразительного рисунка изобразительного искусства. Художественные рисунки субъективно интерпретируются; их значения многократно определены. Под техническими чертежами понимается одно значение.
Работодатель, черновик или рисовальщик — это лицо, которое делает рисунок (технический или выразительный). Профессионального дизайнера, который делает технические чертежи, иногда называют инженером-редактором. Профессиональная разработка является желательной и необходимой функцией при проектировании и производстве сложных механических компонентов и машин. Профессиональные черновики наводняют разрыв между инженерами и производителями и предоставляют опыт и технические знания для процесса проектирования.
Эскиз — это быстро исполняемый чертеж, который не предназначен как готовая работа. В общем, эскиз — это быстрый способ записать идею для последующего использования. Архитекторские эскизы прежде всего служат способом опробовать различные идеи и создать композицию, прежде чем начинать более законченную работу, особенно когда готовая работа является дорогостоящей и отнимающей много времени.
Архитектурные эскизы, например, являются своего рода диаграммами. Эти эскизы, как и метафоры, используются архитекторами как средство коммуникации в содействии совместной разработке дизайна. Этот инструмент помогает архитекторам абстрагировать атрибуты гипотетических предварительных дизайнерских решений и суммировать их сложные шаблоны, тем самым улучшая процесс проектирования.
Основная процедура составления чертежей состоит в том, чтобы поместить лист бумаги (или другой материал) на гладкую поверхность с угловыми углами и прямыми сторонами — обычно это чертежная доска. Скользящая линейка, известная как Т-квадрат, затем помещается на одну из сторон, позволяя ей скользить поперек стола и по поверхности бумаги.
«Параллельные линии» можно просто нарисовать, переместив Т-квадрат и запустив карандаш или техническую ручку вдоль края Т-квадрата. Т-квадрат используется для хранения других устройств, таких как заданные квадраты или треугольники. В этом случае создатель помещает один или несколько треугольников известных углов на Т-квадрат, который сам находится под прямым углом к краю стола, и затем может нарисовать линии под любым выбранным углом к другим на странице. Современные чертежные столы снабжены вытяжной машиной, которая поддерживается на обеих сторонах стола, чтобы скользить по большому листу бумаги. Поскольку они закреплены с обеих сторон, линии, проходящие вдоль края, гарантируют параллельность.
Кроме того, редактор использует несколько технических инструментов для рисования кривых и кругов. Первичными среди них являются компасы, используемые для рисования простых дуг и кругов, а также французская кривая для рисования кривых. Сплайн представляет собой сочлененный металл с резиновым покрытием, который может быть вручную согнут до большинства кривых.
Редактирование шаблонов помогает составителю создавать повторяющиеся объекты на чертеже без необходимости повторного воспроизведения объекта с нуля. Это особенно полезно при использовании общих символов; то есть в контексте stagecraft дизайнер освещения будет использовать стандартную библиотеку USITT для символов осветительной арматуры, чтобы указать положение общего крепления на нескольких позициях. Шаблоны продаются коммерчески рядом производителей, обычно настраиваемых для конкретной задачи, но также нередко для создателя создавать свои собственные шаблоны.
Эта базовая система разработки требует точной таблицы и постоянного внимания к позиционированию инструментов. Общей ошибкой является то, что треугольники слегка нажимают верхнюю часть Т-квадрата, тем самым отбрасывая все углы. Даже задачи, простые, как рисование двух угловых линий, встречающихся в точке, требуют нескольких шагов Т-квадрата и треугольников, и, в целом, составление чертежа может быть трудоемким процессом.
Решением этих проблем было введение механической «чертежной машины», применение пантографа (иногда в этом случае иногда упоминается как «пентаграф»), что позволяет производителю иметь точный прямой угол в любой точке на страницы довольно быстро. Эти машины часто включали возможность изменения угла, тем самым устраняя необходимость в треугольниках.
В дополнение к мастерству механики рисования линий, дуг и кругов (и текста) на листе бумаги — в отношении детализации физических объектов — усилие рисования требует глубокого понимания геометрии, тригонометрии и пространственного понимания и во всех случаях требует точности и точности, а также внимания к деталям высокого порядка.
Хотя составление проекта иногда выполняется инженером проекта, архитектором или персоналом магазина (например, машинистом), опытные разработчики (и / или дизайнеры) обычно выполняют эту задачу и в какой-то степени востребованы.
Сегодня механика проектной задачи в значительной степени автоматизирована и ускорена за счет использования автоматизированных систем проектирования (САПР).
Существует два типа автоматизированных систем проектирования, используемых для изготовления технических чертежей «два измерения (« 2D ») и три измерения (« 3D »).
2D CAD-системы, такие как AutoCAD или MicroStation, заменяют дисциплину рисования бумаги. Внутри программного обеспечения создаются линии, круги, дуги и кривые. Пользовательский чертеж не соответствует техническому чертежу. На чертеже все еще имеется большая вероятность ошибки при создании ортогональных проекций первого и третьего угла, вспомогательных выступов и поперечных сечений. Система 2D CAD — это просто электронная чертежная доска. Его максимальная сила по отношению к бумажному техническому чертежу заключается в создании ревизий. Если в обычном рисованном техническом чертеже, если обнаружена ошибка или требуется модификация, новый чертеж должен быть сделан с нуля, система 2D CAD позволяет копировать оригинал, который будет изменен, что позволит значительно сократить время. Системы 2D CAD могут использоваться для создания планов для крупных проектов, таких как здания и самолеты, но не дают возможности проверить, что различные компоненты будут соответствовать друг другу.
Система 3D CAD (например, KeyCreator, Autodesk Inventor или SolidWorks) сначала создает геометрию детали; технический чертеж происходит из пользовательских представлений этой геометрии. Программное обеспечение создает любое орфографическое, прогнозируемое или разделенное представление. Нет никаких ошибок при создании этих представлений. Основной объем ошибок возникает при настройке параметра проекции первого или третьего угла и отображения соответствующего символа на техническом чертеже. 3D CAD позволяет объединять отдельные детали для представления конечного продукта. Здания, самолеты, корабли и автомобили моделируются, собираются и проверяются в 3D, прежде чем технические чертежи будут выпущены для производства.
Как 2D, так и 3D CAD-системы могут использоваться для создания технических чертежей для любой дисциплины. Различные дисциплины (электрические, электронные, пневматические, гидравлические и т. Д.) Имеют признанные в отрасли символы для представления общих компонентов.
BS и ISO производят стандарты для показа рекомендуемых практик, но отдельные лица могут создавать чертежи. Не существует окончательного стандарта для макета или стиля. Единственным стандартом на чертежах инженерной мастерской является создание орфографических проекций и разрезов.
Черчение может представлять два измерения («2D») и три измерения («3D»), хотя само представление всегда создается в 2D (см. Архитектурную модель). Составление является интегральным сообщением технических или инженерных чертежей и является субдисциплиной промышленного искусства, которая лежит в основе всех задействованных технических усилий.
При представлении сложных трехмерных объектов в двумерных чертежах объекты могут быть описаны по меньшей мере одним представлением плюс примечание о толщине материала, 2, 3 или как много видов и разделов, которые необходимы для отображения всех признаков объекта.
Искусство и дизайн, который входит в создание зданий, известны как «архитектура». Чтобы передать все аспекты формы или дизайна, используются подробные чертежи. В этом поле термин план часто используется, когда речь идет о полном разрезе этих чертежей, если смотреть с трех футов над готовым полом, чтобы показать расположение дверных проемов, окон, лестничных клеток и т. Д. Архитектурные чертежи описывают и документируют проект архитектора.
Техника может быть очень широким термином. Это происходит от латинского ingenerare, что означает «создать». Поскольку это может относиться ко всему, что создает человек, оно дается более узкое определение в контексте технического чертежа. Инженерные чертежи обычно относятся к изделиям с механическим дизайном, таким как изготовленные детали и оборудование.
Инженерные чертежи обычно создаются в соответствии со стандартизованными соглашениями для компоновки, номенклатуры, интерпретации, внешнего вида (например, шрифтов и стилей линий), размера и т. Д.
Его цель — точно и недвусмысленно фиксировать все геометрические особенности продукта или компонента. Конечной целью инженерного чертежа является передача всей необходимой информации, которая позволит производителю производить этот компонент.
Техническая иллюстрация — использование иллюстрации для визуальной передачи информации технического характера. Технические иллюстрации могут быть составными техническими чертежами или диаграммами. Цель технической иллюстрации — «генерировать выразительные образы, которые эффективно передают определенную информацию через зрительный канал человеку-наблюдателю».
Основная цель технической иллюстрации — описать или объяснить эти предметы более или менее нетехнической аудитории. Визуальный образ должен быть точным с точки зрения размеров и пропорций и должен обеспечивать «общее впечатление о том, какой объект есть или делает, чтобы повысить интерес и понимание зрителя».
Согласно Viola (2005), «иллюстративные методы часто разрабатываются таким образом, что даже человек, не имеющий технического понимания, ясно понимает произведение искусства. Использование различной ширины линий для подчеркивания массы, близости и масштаба помогло сделать простой линия рисования более понятна для мирянина. Перекрестные штриховки, штриховки и другие методы с низкой абстракцией придавали большую глубину и размерность предмету ».
Рисунок вырезания — это техническая иллюстрация, в которой часть поверхности трехмерной модели удаляется, чтобы показать часть интерьера модели по отношению к ее внешнему виду.
Цель чертежа вырезания заключается в том, чтобы «позволить зрителю взглянуть на непрозрачный объект в противном случае. Вместо того, чтобы позволить внутреннему объекту сиять через окружающую поверхность, части внешнего объекта просто удаляются. Это создает визуальный внешний вид, как будто кто-то вырезал кусок предмета или нарезал его на части. Иллюстрации с вырезом избегают двусмысленности в отношении пространственного упорядочения, обеспечивают резкий контраст между передними и задними объектами и способствуют хорошему пониманию пространственного упорядочения ».
Два типа технических чертежей основаны на графической проекции. Это используется для создания изображения трехмерного объекта на двумерной поверхности.
Двумерное представление использует орфографическую проекцию для создания изображения, где видны только два из трех измерений объекта.
В трехмерном представлении, также называемом изобразительным, видны все три измерения объекта.
Мультивизор — это тип орфографической проекции. Существуют два соглашения для использования мультивизового, первого и третьего угла. В обоих случаях передняя или основная сторона объекта одинакова. Первый угол рисует стороны объекта в зависимости от того, где они приземляются. Например, взглянув на лицевую сторону, поверните объект на 90 градусов вправо. То, что видно, будет обращено справа от передней стороны. Третий угол рисует стороны объекта в зависимости от того, где они находятся. Например, взглянув на лицевую сторону, поверните объект на 90 градусов вправо. То, что видно, это фактически левая сторона объекта и будет нарисована слева от передней стороны
В то время как multiview относится к внешним поверхностям объекта, в разрезах видны воображаемая плоскость, прорезанная через объект. Это часто полезно для отображения пустот в объекте.
Вспомогательные виды используют дополнительную плоскость проектирования, отличную от обычных плоскостей в мультивизе. Поскольку свойства объекта должны показывать истинную форму и размер объекта, плоскость проекции должна быть параллельна поверхности объекта. Поэтому любая поверхность, не соответствующая трем основным осям, нуждается в собственной плоскости проекции, чтобы правильно отображать объекты.
Шаблоны, иногда называемые разработками, показывают размер и форму плоского куска материала, необходимого для последующего изгиба или складывания в трехмерную форму.
График в разобранном виде представляет собой технический чертеж объекта, который показывает взаимосвязь или порядок сборки различных частей. Он показывает компоненты объекта, слегка разделенные расстоянием или приостановленные в окружающем пространстве в случае трехмерной развернутой диаграммы. Объект представлен так, как если бы был небольшой контролируемый взрыв, исходящий из середины объекта, в результате чего части объекта были отделены от относительных расстояний от их первоначальных местоположений.
Покомпонентный чертеж (EVD) может отображать предполагаемую сборку механических или других деталей. В механических системах обычно компонент, расположенный ближе всего к центру, собирается сначала или является основной частью, в которой собираются другие части. Этот чертеж также может помочь представить разборку деталей, когда части снаружи обычно удаляются первым.
В разное время и в разных странах было много стандартных размеров бумаги, но сегодня большинство стран мира использует международный стандарт (A4 и его братья и сестры). Северная Америка использует свои собственные размеры.
Заявитель на патент должен по закону предоставить чертеж изобретения, если или когда характер дела требует чертежа, чтобы понять изобретение с работой. Этот чертеж должен быть подан в приложение. Это включает практически все изобретения, кроме составов материи или процессов, но рисунок может также быть полезен в случае многих процессов.
На чертеже должны быть указаны все признаки изобретения, указанные в формуле изобретения, и в соответствии с правилами патентного ведомства должны быть указаны в конкретной форме. Офис определяет размер листа, на котором сделан чертеж, тип бумаги, поля и другие данные, относящиеся к созданию чертежа. Причина детального уточнения стандартов заключается в том, что чертежи печатаются и публикуются в едином стиле, когда патентные вопросы и чертежи также должны быть такими, чтобы их можно было легко понять лицам, использующим описания патентов.
Рабочие чертежи представляют собой набор технических чертежей, используемых на этапе производства продукта. В архитектуре они включают в себя гражданские чертежи, архитектурные чертежи, структурные чертежи, чертежи механических систем, электрические чертежи и чертежи водопровода.
Монтажные чертежи показывают, как разные детали объединяются, идентифицируют эти части по количеству и имеют список деталей, часто называемый спецификацией. В руководстве по техническому обслуживанию этот тип чертежа может называться чертежом или диаграммой с пространственным разделением деталей. Эти детали могут использоваться в технике.
Также называются встроенными чертежами или выполненными чертежами. Построенные чертежи представляют собой запись выполненных работ, буквально «как установлено». Они основаны на рабочих чертежах и обновляются с учетом любых изменений или изменений, которые были сделаны во время строительства или производства.