Студент любого технического университета в течение первого года изучает основы построения графических материалов.
Для этого в списке дисциплин первого курса присутствуют два предмета: инженерная графика (http://230101.ru/engineering-graphics) и начертательная геометрия. Рассмотрим базовые определения этих предметов. Инженерная графика - это дисциплина, которая рассматривает и изучает вопросы построения графических изображений различных изделия на плоскости. Включает в себя теоретические основы построения чертежей, общие требования по выполнению изображений ГОСТ ЕСКД (Единый стандарт конструкторской документации), а также практические вопросы по их выполнению и чтению.
Начертательная геометрия является в свою очередь разделом геометрии, изучающим теоретические основы методов создания графических изображений различных пространственных форм на плоскости, а также способы решения возникающих в процессе построения инженерных задач на этих изображениях. Технические чертежи должны быть наглядными и обратимыми.
Последнее означает возможность изготовления изображенной детали по её чертежу. Существует два метода создания таких чертежей: параллельное и ортогональное проецирование. Первый метод проецирования заключается в следующем: человек мысленно проводит через каждую точку рассматриваемой геометрической фигуры проецирующую прямую, являющуюся перпендикуляром к плоскости проекции, и точки её пересечения с этой плоскостью рассматриваются как ортогональная проекция этой точки. Ортогональная проекция обладает следующими свойствами:
- Проекция точки - точка.
- В общем случае прямая проецируется в прямую, т.е. проекция прямой есть прямая.
- Если точка принадлежит определённой линии, то проекция этой точки принадлежит проекции этой же линии.
- Проекции параллельных прямых также параллельны.
- Точка пересечения линий при проецировании образует точку пересечения их проекций.
- В случае, если плоская фигура является параллельной плоскости проекции, то такая фигура проецируется на эту плоскость в фигуру, конгруэнтную (совпадающую при наложении) самой фигуре.
- Проекция геометрической фигуры не меняется при параллельном переносе плоскостей.
Следствием второго и третьего пунктов является то, что для построения прямой достаточно построить проекцию любых двух её точек. Технические чертежи содержат подмножество, называющееся комплексными. Комплексный чертёж представляет из себя совокупность двух, а обычно более двух, связанных между собой ортогональных проекций каких-либо геометрических фигур, расположенных на одной плоскости в чертеже. Существует три условия связи между проекциями точки на комплексном чертеже, а именно:
- Две из трёх возможных проекций - горизонтальная и фронтальная - принадлежат одной вертикальной линии связи.
- Две из трёх возможных проекций - фронтальная и профильная - принадлежат одной горизонтальной линии связи.
- Две из трёх возможных проекций - горизонтальная и профильная - принадлежат одной ломаной линии связи, через вершину которой проходит прямая чертежа.