58 CHƯƠNG 4: BIỂU DIỄN VẬT THỂ TRÊN BẢN VẼ KỸ THUẬT. Mã số của chương 4: MH 12 - 04 Giới thiệu Biểu diễn vật thể trên bản vẽ kỹ thuật bao gồm những kiến thức và kỹ năng khi thể hiện chi tiết bằng các hình chiếu cơ bản và hình chiếu trục đo trên bản vẽ kỹ thuật bằng các dụng cụ vẽ, các kiến thức và kỹ năng hình thành sau khi học xong chương 4 sẽ giúp người học thể hiện được đúng hình chiếu của chi tiết trên các mặt phẳng chiếu, trên hình chiếu trục đo và có được tư duy tốt khi trình bày bản vẽ. Mục tiêu: - Trình bày được khái niệm và phương pháp dựng hình chiếu trục đo. - Dựng được hình chiếu trục đo của vật thể có dạng hình hộp, mặt đối xứng.
- Vẽ được bản vẽ phác và hình chiếu trục đo đúngtiêu chuẩn Việt Nam. - Tuân thủ đúng qui định, qui phạm về tiêu chuẩn trình bày bản vẽ kỹ thuật. - Rèn luyện tác phong làm việc nghiêm túc, tỉ mỉ, chính xác. Nội dung chính: 4.1 HÌNH CHIẾU TRỤC ĐO.
Mục tiêu: - Trình bày được khái niệm và phương pháp dựng hình chiếu trục đo. - Dựng được hình chiếu trục đo của vật thể có dạng hình hộp, mặt đối xứng. - Vẽ được bản vẽ phác và hình chiếu trục đo đúng tiêu chuẩn Việt Nam.1 Khái niệm về hình chiếu trục đo. Các hình chiếu vuông góc thể hiện chính xác hình dạng và kích thước của vật thể được biểu diễn.
Song mỗi hình chiếu vuông góc thường chỉ thể hiện được hai chiều của vật thể, nên hình vẽ thiếu tính lập thể, làm cho người đọc bản vẽ khó hình dung hình dạng của vật thể đó. Để khắc phục nhược điểm trên, tiêu chuẩn Hệ thống tài liệu thiết kế TCVN 11-78 Hình chiếu trục đo qui định dùng hình chiếu trục đo để bổ sung cho các hình chiếu vuông góc. Hình chiếu trục đo thể hiện đồng thời trên một hình biểu diễn cả ba chiều của vật thể, nên hình biểu diễn có tính lập thể. Thường trên bản vẽ của nhữngvật thể phức tạp, bên cạnh những hình chiếu vuông góc, người ta còn vẽ thêm hình chiếu trục đo của vật thể.
Nội dung của phương pháp hình chiếu trục đo như sau: - Trong không gian, ta lấy mặt phẳngP’ làm mặt phẳng hình chiếu và phương chiếu l không song song với P’. 59 - Gắn vào vật thể được biểu diễn hệ toạ độ vuông góc theo ba chiều dài, rộng, cao của vật thể và đặt vật thể sao cho phương chiếu l không song song với một trong ba trục toạ độ đó. - Chiếu vật thể cùng hệ toạ độ vuông góc lên mặt phẳng P’ theo phương chiếu l, ta được hình chiếu song song của vật thể cùng hệ toạ độ vuông góc. Hình biểu diễn đó gọi là hình chiếu trục đo của vật thể (hình 4.
+ Hình chiếu của ba trục toạ độ là O’x’ O’y’ và O’z’ gọi là các trục đo. + Tỷ số giữa độ dài hình chiếu của một đoạn thẳng nằm trên trục toạ độ với độ dài của đoạn thẳng đó gọi là hệ số biến dạng theo trục đo. O ' A' O A = p: Hệ số biến dạng theo trục đo O'X'. O' B' O B = q: Hệ số biến dạng theo trục đo O'Y'.
O'C ' O C = r: Hệ số biến dạng theo trục đo O'Z'.2 Phân loại hình chiếu trục đo. Hình chiếu trục đo được chia ra các loại sau đây: a. Căn cứ theo phương chiều l chia ra. - Hình chiếu trục đo vuông góc: Nếu phương chiếu l vuông góc với mặt phẳng hình chiếu P’ - Hình chiếu trục đo xiên: Nếu phương chiếu l không vuông góc với mặt phẳng hình chiếu P’.
Căn cứ theo hệ số biến dạng chia ra: - Hình chiếu trục đo đều: ba hệ số biến dạng theo ba trục đo bằng nhau (p = q = r). 60 - Hình chiếu trục đo cân: hai trong ba hệ số biến dạng theo ba trục đo bằng nhau (p =q r; p q = r; p = r q). - Hình chiếu trục đo lệch: ba hệ số biến dạng theo ba trục đo từng đôi một không bằng nhau ( p q r). Trong các bản vẽ cơ khí, thường dùng loại hình chiếu trục đo xiên cân (p = r q; l không vuông góc với P’) và hình chiếu trục đo vuông góc đều (p = r = q; l P’).1 Hình chiếu trục đo xiên cân.
Hình chiếu trục đo xiên cân là loại hình chiếu trục đo xiên (phương chiếu l không vuông góc với mặt phẳng hình chiếu P’) có mặt phẳng toạ độ xOy song song với mặt phẳng chiếu P’ và hai trong ba hệ số biến dạng bằng nhau p = r q. Góc giữa các trục đo x’o’y’ = y’O’z’ = 1350, x’O’z’ = 900 và các hệ số biến dạng p = r =l, q = 0,5. Như vậy trục O’y’ làm với đường nằm ngang một góc 450 (hình 4. Hình chiếu trục đo của các hình phẳng song song với mặt toạ độ ox sẽ không bị biến dạng trên hình chiếu trục đo xiên cân.
Vì vậy khi vẽ hình chiếu trục đo của vật thể, ta thường đặt các vật thể, có hình dạng phức tạp song song với mặt phẳng toạ độ ox (hình4.3 Hình chiếu trục đo của các đường tròn nằm trên hay song song với các mặt phẳng toạ độyoz và xOy là các elip, vị trí các elip đó như hình 4.2 Hình chiếu trục đo vuông góc đều. Hình chiếu trục đo vuông góc đều là loại hình chiếu trục đo vuông góc có các góc giữa các trục đo x’O’y’ = y’O’z’ = x’O’z’ = 1200 và các hệ số biến dạng qui ước: p = q = r = 1 (hình 4. Hình tròn song song với mặt xác định bởi hai trục toạ độ sẽ có hình chiếu trục đo là một hình elip, trục dài của elip vuông góc với hình chiếu của trục toạ độ còn lại (hình 4. Ví dụ, hình chiếu trục đo của hình tròn nằm trên mặt phẳng toạ độ xOy là hình elip có trục dài vuông góc với trục đo O’z’.6 Trên các bản vẽ, cho phép thay các hình elip bằng các hình ôvan.
Cách vẽ các hình ôvan như hình 4. Trước hết vẽ hình thoi (hình chiếu trục đo của hình vuông ngoại tiếp hình tròn) có cạnh bằng đườngkính của hình tròn. Lần lượt lấy các đỉnh O1 và O2 của hình thoi làm tâm vẽ các cung tròn EF và GH (E, F, G, H là các điểm giữa của các cạnh của hình thoi) như hình 4. Các đường EO1 và FO1 cắt đường chéo lớn của hình thoi tại hai điểm O3 và O4.
Lần lượt lấy O3 và O4 làm tâm vẽ các cung tròn EH và FG ta được hình ôvan thay cho hình elip.3 Cách dựng hình chiếu trục đo. Khi vẽ hình chiếu trục đo của vật thể, ta cần dựa vào đặc điểm của hình dạng của vật thể để chọn cách vẽ cho thích hợp. Thường thường, người ta vẽ trước một mặt của vật thể làm cơ sở, sau đó dựa vào các tính chất của phép chiếu song song như tính chất của hai đường thẳng song song, tính chất của tỉ số hai đoạn thẳng song song v. để vẽ các mặt khác.
Trình tự vẽ hình chiếu trục đo như sau: - Chọn loại trục đo và dùng êke, thước kẻ để xác định vị trí các trục đo. - Vẽ trước một mặt làm cơ sở, mặt vật thể đặt trùng với mặt phẳng toạ độ. - Từ các đỉnh của mặt đã vẽ, kẻ các đường song song với trục đo thứ ba. - Căn cứ theo hệ số biến dạng đặt các đoạn thẳng lên các đường đó.
- Nối các điểm đã xác định và hoàn thành hình vẽ bằng nét mảnh. - Cuối cùng tô đậm. Ví dụ 1: vẽ hình chiếu trục đo xiên góc cân của vật thể đã cho như hình vẽ.8 Ví dụ 2:vẽ hình chiếu trục đo vuông góc đều của chi tiết ở hình dưới.9 Đối với vật thể có dạng hình hộp, có thể vẽ hình chiếu trục đo theo phương pháp cắt xén hình hộp ngoại tiếp và lấy 3 mặt vuông góc của hình hộp làm 3 mặt phẳng tọa độ (hình 4.10 Đối với những vật thể có các mặt đối xứng (hình 4.11), nên chọn các mặt phẳng đối xứng đó làm các mặt phẳng toạ độ.12 trình bày cách dựng hình chiếu trục đo của vật thể lăng trụ có 2 mặt phẳng đối xứng XOY và YOZ làm hai mặt phẳng tọa độ.12 Để thể hiện hình dạng bên trong của vật thể người ta thường vẽ hình chiếu trục đo của vật thể đã được cắt đi một phần. Nên chọn các mặt phẳng cắt thế nào cho hình chiếu trục đo vừa thể hiện được hình dạng bên trong của vật thể, vừa giữ nguyên được hình dạng cơ bản bên ngoài của vật thể đó.
Thường thường vật thể được xem như bị cắt đi một phần tư, và các mặt phẳng cắt là các mặt phẳng đối xứng của vật thể. Đường gạch gạch của mặt cắt trong hình chiếu trục đo được kẻ song song với hình chiếu trục đo của đường chéo của hình vuông nằm trên các mặt phẳng toạ độ tương ứng và có cạnh song song với các trục toạ độ. Để hình chiếu trục đo được nổi và đẹp, người ta thường tô bóng. Cách tô bóng dựa trên sự chiếu sáng đối với vật thể.
Tuỳ theo phần của vật thể được chiếu sáng ít hay nhiều mà kẻ các đường có nét đậm, mảnh khác nhau và có khoảng cách giữa các đường dày thưa khác nhau. Các đường đó thường được kẻ song song với cạnh hay đường sinh của khối hình học (hình 4.4 Vẽ phác hình chiếu trục đo. Để vẽ được hình chiếu trục đo hợp lý, nhanh chóng và thể hiện rõ cấu tạo bên trong cần căn cứ vào hình dạng của vật thể rồi chọn loại hệ trục đo tương ứng, điều này phụ thuộc rất lớn vào tư duy của người vẽ, sau khi đã chọn được hệ trục đo tương ứng thì thực hiện vẽ theo trình tự đã giới thiệu ở mục 4.3 và tương tự như ở các ví dụ từ hình 4. Trường hợp vật thể có cấu tạo mặt trước phức tạp hoặc có nhiều đường tròn tập trung theo một hướng thì dùng hệ trục đứng đều hoặc hệ trục đứng cân sẽ có thuận lợi là mặt trước hoặc các đường tròn đó không bị biến dạng nếu đặt chúng song song với mặt phẳng toạ độ XOZ (hình 4.
Cần nói thêm rằng sau khi đã chọn hệ trục đo thích hợp, người ta còn phải lựa đặt hệ trục Đề-các vào vật thể sao cho hướng được mặt cần mô tả chính về phía trước (hướng dương của trục y).5 Bài tập áp dụng. Thế nào là hình chiếu trục đo của vật thể? 2. Thế nào là hệ số biến dạng theo các trục đo? 3.