Рис. 194.
Рис. 195.
Хорошее чертежное перо должно быть изготовлено из стали надлежащей закалки, не слишком мягкой и не хрупкой. Губки должны быть точно подогнаны, иметь одинаковую длину и одинаково плотно прилегать к чертежной бумаге. Кончики должны быть такой формы, чтобы они были достаточно тонкими для обеспечения абсолютного контроля контакта пера при начале и окончании линий, но в остальном — максимально широкими и закругленными, чтобы удерживать достаточное количество туши, не допуская ее вытекания. Нижняя (внешняя) пластина должна быть достаточно жесткой, чтобы предотвратить смыкание пластин пера при работе вдоль рейсшины.
Рис. 196.
Рис. 197.
Пружина пера, которая разводит две пластины, должна быть достаточно сильной, чтобы удерживать верхнюю пластину в нужном положении, но не настолько сильной, чтобы мешать легкой регулировке с помощью винта. Резьба регулировочного винта должна быть глубокой и равномерно нарезанной, чтобы не сорваться.
Важной необходимостью после нанесения карандашных линий является тушь, которой выполняется обводка чертежа. Она должна быть самого высокого качества, какое только можно приобрести. Перо наполняется путем закапывания туши между пластинами или губками, удерживая его в почти вертикальном положении, как показано на рис. 196.
Жидкую китайскую тушь можно приобрести в бутылочках со стеклянными пипетками-дозаторами, которые очень удобны и позволяют сохранить руки и пальцы чистыми от туши. Рис. 197 представляет собой вид в разрезе такой бутылочки и «наполнителя» или дозатора. Это обычно отвечает всем требованиям, но сухая тушь хорошего качества в палочках или брусках не имеет себе равных, хотя для ее приготовления требуется навык. Рис. 198 представляет собой наклонное блюдце или «плитку» для растирания туши, которое следует выполнять с небольшим нажимом в чистой фильтрованной или дистиллированной воде, стараясь, чтобы жидкость оставалась свободной от пыли, которая препятствует свободному течению туши в перьях.
Рис. 198.
Бруски китайской туши в том виде, в котором они импортируются, показаны на рис. 199–202.
Настоящая китайская тушь производится только в этих странах, поскольку специальная древесина, из которой она готовится, встречается только в тех регионах. Так называемые китайские туши, изготовленные из сажи и животного клея, являются лишь имитациями; поэтому китайскую тушь следует покупать у надежного импортера — форма бруска не является гарантией качества.
Рис. 199. — Рис. 200. — Рис. 201. — Рис. 202.
Рис. 203.
Для очистки чертежной бумаги следует использовать мягкую серую вулканизированную резинку (рис. 203); для стирания любой части карандашной линии лучше всего подходит кусочек подготовленной белой вулканизированной резинки, небольшой по размеру и прямоугольной формы (см. рис. 205).
Рис. 204.
Рис. 205.
Рис. 206.
Рис. 207.
Ластик для туши изготавливается из смеси каучука и молотого стекла, и его следует использовать на чертежах как можно реже, так как он делает бумагу шероховатой и удаляет глянец с ее поверхности (см. рис. 204). Стальные ластики для туши полезны для удаления дефектов, выходящих за контур линий, стыков линий, если они утолщены, и т. д.; они имеют тонкий кончик и могут с успехом использоваться при наличии небольшой практики; ими пользуются скребущим, а не режущим движением (см. рис. 206, 207).
ЧЕРТЕЖНАЯ БУМАГА.
Первое, что следует учитывать при выборе чертежной бумаги, — это вид, наиболее подходящий для предполагаемого плана. Бумагу можно приобрести в листах 22 × 30 дюймов, из которых получается четыре учебных листа размером 11 × 15 дюймов; она может быть нескольких сортов и оттенков.
Качествами, составляющими хорошую бумагу, являются прочность, однородность толщины и поверхности, отсутствие впитывания или отталкивания жидкостей, возможность многократного стирания без разрушения поверхности, отсутствие хрупкости или изменения цвета при разумном воздействии или с течением времени, а также отсутствие коробления при натяжении или при нанесении туши или краски.
Размеры и названия бумаги, выпускаемой в листах, следующие:
Cap 13×17 ins.
Demy 15×20 „
Medium 17×22 „
Royal 19×24 „
Super Royal 19×27 „
Imperial 22×30 „
Atlas 26×34 „
Double Elephant 27×40 „
Antiquarian 30×53 „
Для больших чертежей бумага выпускается в рулонах. «Детальная бумага» специально предназначена для разметки новых проектов; она выпускается в рулонах шириной 36, 42 и 54 дюйма; она обладает отличными качествами для стирания и легко принимает тушь и краску.
При работе при искусственном освещении желательно, чтобы бумага была светло-коричневого цвета, который менее утомителен для глаз, чем чисто белый.
Если это цеховой чертеж или эскиз, который не подлежит хранению, используйте детальную бумагу, которая является наиболее экономичной и выдерживает частое использование, не пачкаясь. Если это детальный план, законченный чертеж или рисунок, используйте лучшую белую чертежную бумагу, которую можно достать, чтобы ваши чертежи могли храниться бесконечно долго без опасности выцветания, которое происходит либо из-за плохого качества бумаги и изменения цвета с возрастом, либо из-за плохого волокна, впитывающего тушь или краску, в результате чего чертеж теряет свою яркость.
Определившись с размером бумаги, наиболее подходящим для работы, тщательно выберите бумагу, обладающую наибольшим количеством ценных качеств для предполагаемого чертежа.
Рис. 208.
Рис. 209.
Механическое черчение.
В отличие от «черчения от руки», механическое черчение выполняется почти полностью с использованием ранее описанных инструментов; отсюда и другое его название — инструментальное черчение. Чтобы определить его более точно, можно сказать, что —
Механическое черчение — это точное воспроизведение любой фигуры или части машины, будь то в натуральную величину или уменьшенную в пропорции одной части к другой; оно также включает в себя искусство изображения внутренних частей, скрытых от глаз в твердых телах.
Механический чертеж является средством передачи идей проектировщика тем, кто будет воплощать их в дереве и металле, и соображения, которыми следует руководствоваться при его создании, — это те, которые влияют на его ясность и читаемость, или те, которые облегчают обращение к нему.
Чертежи состоят из планов, фасадов и сечений; планы — это виды сверху на объект в горизонтальной плоскости; фасады — виды с боков объекта в вертикальных плоскостях; а сечения — виды, полученные на секущих плоскостях под любым углом через объект.
Чертежи в истинном фасаде или в сечении основаны на плоских плоскостях и заданных размерах, параллельных плоскостям, в которых выполнены виды.
Два фасада, взятые под прямым углом друг к другу, фиксируют все точки и дают все размеры частей, оси которых параллельны плоскостям, на которых выполнены виды; но когда машина сложна или когда несколько частей лежат в одной плоскости, требуются три, а иногда и четыре вида, чтобы отобразить все части исчерпывающим образом.
Человек должен обладать либо природным талантом к рисованию от руки, либо многолетним опытом, прежде чем он сможет создать эскиз и «проставить размеры» на нем, пригодный для работы; отсюда и элементарный характер примеров, данных для практики. От начинающего не ожидается «красивого» чертежа; всегда следует помнить, что точность размеров и общая ясность, а не тщательная отделка, — это то, что поможет победить в дни конкуренции.
Механические чертежи должны выполняться с учетом всех процессов, необходимых при изготовлении изделия, и чертежи должны отвечать не только за размеры, но и за приспособленность к подгонке, ковке, изготовлению моделей, формовке и так далее.
Каждая нанесенная часть должна иметь нечто, что ее определяет, что можно назвать «базой» — некое положение, которое, если его понять, подскажет размер, форму и отношение к другим частям. Ища базу для каждой части и детали, чертежник должен действовать по регулярной системе, постоянно поддерживая проверку того, что сделано.
Механический чертеж состоит главным образом из трех видов:
1. План или вид сверху. 2. Боковой фасад. 3. Торцевой фасад.
В дополнение к вышесказанному, чертежи используются для показа внутренних частей фигуры; они называются «сечениями», и они могут быть выполнены там, где любая плоскость пересекает другую.
Примечание. — Слово фасад (elevation), применительно к механическим чертежам, означает просто вид; следовательно, боковой фасад — это вид сбоку, а торцевой фасад — это вид с торца.
Слово план (plan) используется вместо слова верх; следовательно, вид в плане — это вид сверху или вид, направленный вниз на верхнюю часть детали.
Общий вид означает вид, показывающий машину в собранном виде, в то время как детальный чертеж — это чертеж, содержащий деталь, как часть машины или отдельную часть, отсоединенную от других частей всей машины.
Карандашная прорисовка.
Рис. 211.
Почти верно, как уже было сказано, что каждый механический чертеж в первую очередь выполняется карандашом; если это так, то карандашом делается больше работы, чем пером; поэтому первое внимание изучающего механическое черчение следует направить на следующие инструкции по выполнению карандашной прорисовки чертежа.
Имея под рукой все необходимые материалы и в хорошем порядке для начала чертежа, первое, что нужно сделать, — это прикрепить бумагу к доске совершенно ровно.
Чтобы сделать это эффективно, положите бумагу ровно и приложите рейсшину головкой к левой стороне доски; сдвиньте линейку почти к самому верху и расположите бумагу параллельно лезвию; правой рукой придерживайте бумагу и немного сдвиньте линейку вниз; теперь прикрепите верхнюю часть бумаги кнопками.
Затем, слегка прижимая линейку к бумаге, сдвиньте ее вниз к нижней части и прикрепите эту часть бумаги к доске. Бумага не должна выступать за края доски, а кнопки или головки кнопок должны быть утоплены заподлицо с бумагой, чтобы не мешать свободному движению рейсшины вверх и вниз по доске, когда это необходимо.
Поскольку точность работы зависит от их состояния, прежде всего необходимо убедиться, что карандаш и карандашный циркуль правильно заточены. Ссылаемся на ценные указания, содержащиеся на страницах, начиная с 55, под заголовком «Черчение от руки», к которым можно добавить, что —
Все линии следует проводить карандашом, слегка наклоненным в направлении его движения.
Любые и все линии, не нужные в готовом чертеже, следует стирать за один раз после того, как определены окончательные линии, так как поверхность бумаги очень быстро пачкается при работе после того, как были сделаны исправления.
Рабочие линии и другие линии, которые подлежат удалению, следует стирать, когда чертеж готов к завершению и до того, как его контуры будут усилены, чтобы окончательные линии остались в идеальном состоянии.
Чтобы показать, где линии встречаются или заканчиваются, необходимо, чтобы все карандашные линии проходили за фактическое место окончания, создавая четкое пересечение. Это не относится к «обводке тушью» линий, а скорее к предотвращению перечеркивания линий тушью, потому что край линейки и само перо закрывают или частично перекрывают вид линии, и при обводке очень легко пройти дальше или за пределы требуемой точки, чего не должно происходить.
В предварительной операции создания обычного механического или инструментального чертежа необходимо сделать «эскиз» карандашом объекта, который нужно изобразить. Издание American Machinist в нескольких словах изложило порядок, которому следует следовать для достижения наилучших результатов; мы цитируем следующее:
«При выполнении эскиза объекта от руки с модели полезно соблюдать следующий порядок: Внимательно осмотрите модель и определите количество видов, необходимых для ее полного отображения, нарисовав их от руки в их правильном соотношении друг к другу на эскизной бумаге. Внимательно осмотрите эскиз, чтобы убедиться, что ничего не пропущено, и нанесите размерные линии, после чего тщательно измерьте модель и проставьте размеры. Не проставляйте размеры одновременно с проведением размерных линий; все размерные линии должны быть на месте, прежде чем пытаться вставлять размеры.
«Соблюдайте тот же порядок при выполнении чертежа инструментами, который использовался при выполнении эскиза; то есть нарисуйте виды в их правильном соотношении друг к другу, нанесите размерные линии, затем размеры и, наконец, примечания и заголовок. Если выполняется чертеж сечения, не рисуйте линии сечения карандашом».
МОМЕНТЫ, КОТОРЫЕ СЛЕДУЕТ СОБЛЮДАТЬ ПРИ ЭСКИЗИРОВАНИИ.
1. Особое внимание следует уделять контурам — ребра плоских поверхностей являются линиями; когда линия проведена, она представляет ребро или внешнюю сторону чего-либо.
2. Учитесь быть точными, прежде чем быть быстрыми.
3. Эскиз должен быть понятен любому, даже если он не знаком с черчением.
4. Горизонтальные и вертикальные линии и несколько кривых позволят сделать почти любой простой эскиз.
5. Также необходимо помнить при выполнении чертежей по фактическим измерениям, что инструменты в первую очередь не используются; сначала делается грубый эскиз, а затем он преобразуется в чертеж. Чертежник делает грубый эскиз полностью от руки и на глаз, измеряет различные части и записывает измерения в свой эскиз; после этого он сводит все к желаемому масштабу и приступает к выполнению своего механического чертежа.
6. Пусть альбом для эскизов будет постоянным спутником студента; его можно с пользой заполнять контурами машин или других работ, пригодных для сохранения, для превращения в законченные чертежи или для справок. Эскизы часто ценны для справок как помощь в создании новых проектов.
7. На эскизе, по возможности, должны быть написаны все размеры, но —
8. Эскизы в цеховой практике не должны заменять рабочие чертежи; последние имеют проверку, будучи выполненными в масштабе — следовательно, цифры, написанные на них, и размеры по масштабу должны совпадать.
9. Ставьте заголовок и дату на каждом эскизе — независимо от того, насколько неважным он кажется — для будущих справок.
10. Практикуйтесь в эскизировании при каждой благоприятной возможности. Нет необходимости в детализации поначалу — просто контуры изделия и его частей.
11. Альбомы для эскизов с бумагой в тканевых переплетах используются опытными чертежниками для смелых, быстрых эскизов, но отдельный лист бумаги, используемый с обеих сторон, не недостоин службы в экстренном случае — или даже чистая сторона письма может быть доступна. Эскизные блоки или «блокноты» для бумаги размером 4 × 6 дюймов и более, содержащие 48 листов, продаются в магазинах канцтоваров и оказываются наиболее удобными для того, чтобы иметь их под рукой и для практического использования. Портфели-конверты, изготовленные из бумаги повышенной длины (манильской), полезны для подшивки эскизов и чертежей. Размер 10 1/2 × 15 дюймов используется для чертежей Патентного ведомства США.
Функция карандаша — в механическом черчении — заключается в том, чтобы проложить путь для пера. Если бы было возможно сделать чертеж со всеми линиями, заканчивающимися в нужном месте, с первого раза, не было бы необходимости использовать карандаш. Однако приходится использовать карандаш так, чтобы все линии проходили за фактическое место окончания, тем самым создавая четкую точку, в которой чертежное перо должно остановиться.
Карандаш следует прижимать к бумаге ровно настолько, чтобы получилась чистая, тонкая линия, и не более того; одного прохода по пути достаточно, если линия видна и верна.
Для заточки чертежных карандашей: 1, используйте мелкий напильник после того, как снимите достаточно дерева ножом; 2, сделайте конический кончик для карандашей для черчения от руки и долотообразный кончик для проведения линий и разметки расстояний.
Карандашные циркули — это инструменты, где одна ножка снабжена карандашным грифелем. Рис. 209 показывает способ манипуляции теми, что показаны на рис. 180 и рис. 181.
Карандашный циркуль удерживается за выступ над шарниром между большим и указательным пальцами, что позволяет вращать его движением пальца, не создавая чрезмерного давления на кончики. Если приложить большое давление, возникает тенденция продавить кончик или центр сквозь бумагу, оставляя некрасивую отметку в центре; в то же время давление стремится сломать грифель карандаша.
Эти несколько иллюстраций от рис. 212 до рис. 219 сделаны намеренно простыми, чтобы их можно было использовать в работе «от руки», для которой они являются хорошей практикой, а также служить примерами в механическом черчении.
Рис. 212.
Рис. 212, показывающий катушку или шпульку, демонстрирует три вида, а именно: передний фасад или план и сечение; оба нарисованы простыми линиями, торцевой фасад — кругами.
Рис. 213. — Рис. 214.
Рис. 213 и 214 — два вида сбоку болта с шестигранной головкой. Рис. 216 и 217 — болт с квадратной головкой — два вида сбоку и вид с торца. Рис. 218 и 219 — вид спереди и вид с ребра вильчатого или двойного шарнира.
Рис. 215.
Рис. 215 показывают три вида ручки напильника; вид спереди и сечение — это практика для сложных кривых и кривых линий, встречающихся с прямыми; все это может быть выполнено инструментами.
Более того, многие виды и иллюстрации, используемые для обучения и объяснения станков и других устройств в других частях тома, нарисованы так, что их можно использовать также в качестве примеров в продвинутой инструментальной практике. Это «подсказка» прилежному и старательному студенту, которую стоит запомнить.
Рис. 216. — Рис. 217. — Рис. 218. — Рис. 219.
Проектирование и черчение дуг и целых кругов занимают большую часть места почти во всех механических чертежах. Создание полного круга — дело не очень сложное, но начало и окончание частей кругов требуют как суждения, так и значительной практики.
Для помощи студенту представлены эти две иллюстрации кругов. Чтобы нарисовать рис. 220 карандашом, используя верхний край лезвия рейсшины в качестве направляющей, проведите осевую линию A B, отметьте на ней расстояние 4 дюйма, разделите его на полдюйма, используя делитель и делая им отметки; затем карандашным циркулем или циркулем-измерителем, который нужно держать, как показано на странице 209, и вращать слева направо, или по часовой стрелке, нарисуйте серию кругов через эти точки, касательных друг к другу или все соприкасающиеся в точке A, следя за тем, чтобы карандашные линии точно сходились в точке A, а также пересекали разделенные точки, как показано на иллюстрации. Для рис. 221 разделите осевую линию, как и прежде, и нарисуйте полукруги на ней A B, B C, встречающиеся в B, и C D, D E и т. д.