Анализ геометрической формы детали и её конструктивных особенностей

На улице, в школе, дома нас окружают разнообразные изделия: мебель, кухонная утварь, игрушки, посуда и прочее, и чаще всего мы не обращаем внимания на их форму. Вспомните, какую геометрическую форму имеет письменный стол или книжный шкаф. Правильно, форму прямоугольного параллелепипеда, или неправильной прямой четырёхугольной призмы, что одно и то же. Попробуйте определить общую форму знакомых вам изделий: кофейника (правильно, это усечённый конус), готовальни и деревянного бруса (да, это прямоугольный параллелепипед), кастрюли (действительно, это цилиндр).

А какой отсюда можно сделать вывод? Что форма каждого предмета и изделия представляет собой форму конкретного геометрического тела или сочетания геометрических тел.

Правильность выполнения чертежа зависит от того, насколько хорошо человек умеет устанавливать форму объекта. Следовательно, первой задачей при обучении черчению является приобретение умения анализировать геометрическую форму объектов, то есть определять геометрические тела, из которых состоит объект, их положение в пространстве и относительно друг друга. Например, изображённая на экране деталь «ось» имеет форму цилиндра, расположенного горизонтально. А вот деталь «шпонка» — форму прямоугольного параллелепипеда.

Таким образом, анализ геометрической формы объекта — это мысленное расчленение его на отдельные части, имеющие форму геометрических тел.

Анализировать форму детали, имеющей очертания геометрического тела, как мы только что убедились, достаточно легко (особенно если знаешь названия геометрических тел). Гораздо сложнее анализировать форму деталей, образованных несколькими геометрическими телами, — их «суммой», «разностью», или сочетанием «суммы» и «разности».

На основании анализа геометрической формы рассмотренных деталей, можно сделать несколько очень важных выводов, которые нужно запомнить.

Итак, если форма детали представляет собой «сумму» геометрических тел, то последовательно анализируют каждую составную часть детали, устанавливая её геометрическую форму.

Если форма детали представляет собой «разность» геометрических тел, то вначале определяют её общую геометрическую форму (или форму заготовки, из которой выполнена деталь), а затем последовательно анализируют форму всех удаляемых частей.

Если же форма детали представляет собой сочетание «суммы» и «разности» геометрических тел, то начинают с анализа той части детали, которая является её основанием, устанавливая его геометрическую форму и форму удаляемых из него частей. Затем переходят к последующим, более мелким, частям детали и удаляемым из них формам.

Итак, давайте попробуем с вами проанализировать геометрическую форму детали «втулка». Как видно, она имеет форму цилиндра, вдоль оси которого проходит сквозное цилиндрическое отверстие.

Вот ещё одна деталь — «проушина». Видим, что она представляет собой неправильную прямую четырёхугольную призму, в верхней части которой выполнен вырез, имеющий форму неправильной прямой четырёхугольной призмы.

В машиностроении существуют детали, форма которых образована сочетанием геометрических тел, плавно переходящих одно в другое. Очень важно научиться видеть и в таких деталях очертания каждой геометрической формы. В данном случае деталь образована сочетанием прямоугольного параллелепипеда с двумя полуцилиндрами, примыкающими к его торцовым граням.

Форма некоторых деталей усложнена выступами и отверстиями, которые принято называть конструктивными элементами. Эти элементы имеют различную геометрическую форму. Чтобы правильно анализировать форму изделия, надо знать названия конструктивных элементов.

Давайте посмотрим и проанализируем некоторые конструктивные элементы деталей:

Сквозные отверстия. Чаще всего они бывают цилиндрическими и призматическими (в нашем случае в форме прямоугольного параллелепипеда). Хотя, в зависимости от задачи, сквозные отверстия могут иметь и иную форму.

Гнёзда — это углубления различной геометрической формы. В нашем с вами примере представлено цилиндрическое гнездо и гнездо, имеющее форму усечённого конуса.

Также в деталях могут находится различные пазы, вырезы, срезы, выступы и шипы.

Обратите внимание, конструктивные элементы могут иметь призматическую, коническую, цилиндрическую или полуцилиндрическую форму.

В курсе черчения приходится анализировать геометрическую форму деталей, представленных не только в натуре, но и их наглядными изображениями. Проще всего анализировать геометрическую форму детали, которую можно взять в руки и осмотреть со всех сторон. Сложнее анализировать форму детали по её наглядному изображению, на котором видна только та её часть, которая обращена к зрителю. Чтобы научиться представлять форму предмета по наглядному изображению, необходимо упражняться в представлении всех его невидимых элементов. Начинать обучаться этому следует с простейшего — с наглядных изображений геометрических тел, представляя себе невидимые очертания их оснований, граней, рёбер. И лишь потом невидимые элементы деталей.

Приведём пример анализа геометрической формы детали «опора».

Как видим, в основании детали — прямоугольный параллелепипед, в передней и задней частях которого выполнены полуцилиндрические вырезы. В центре верхней грани параллелепипеда вертикально расположен цилиндр, вдоль оси которого проходит сквозное отверстие в форме правильной прямой четырёхугольной призмы.