(NB) Giáo trình Vẽ kỹ thuật với mục tiêu giúp các bạn có thể trình bày đầy đủ các tiêu chuẩn bản vẽ kỹ thụât cơ khí, hình cắt, mặt cắt, hình chiếu và vẽ quy ước; Giải thích đúng các ký hiệu tiêu chuẩn và phương pháp trình bày bản vẽ kỹ thuật cơ khí.
VẼ KỸ THUẬT
- Trình bày được khái niệm về tiêu chuẩn
- Trình bày được các tiêu chuẩn về trình bày bản vẽ kỹ thuật
- Nắm được các tiêu chuẩn về trình bày bản vẽ kỹ thuật
- Vẽ được khung vẽ, khung tên, ghi được kích thước chi tiết
- Có ý thức tự giác, tính kỹ luật cao, tinh thần trách nhiệm trong công việc, có tinh thần hợp tác giúp đỡ lẫn nhau
- Tham gia đầy đủ thời lượng của chương
1.1 Vật liệu - Dụng cụ và cách sử dụng
Giấy vẽ, hay còn gọi là giấy Troky, là loại giấy chuyên dụng để thực hiện các bản vẽ kỹ thuật Với độ dày và độ cứng nhất định, mặt phải của giấy vẽ có bề mặt nhẵn mịn, trong khi mặt trái có kết cấu ráp Khi sử dụng chì hoặc mực để vẽ, người dùng thường chọn mặt phải của giấy để đảm bảo chất lượng bản vẽ.
Giấy dùng để lập các bản vẽ phác thường là giấy kẻ li hay giấy kẻ ô vuông
Bút chì đen là công cụ chính để vẽ các bản vẽ kỹ thuật, với hai loại chính là bút chì cứng và bút chì mềm Bút chì cứng được ký hiệu bằng chữ H, trong khi bút chì mềm được ký hiệu bằng chữ B Mỗi loại bút chì còn có thêm chữ số đứng trước để chỉ độ cứng hoặc độ mềm, với hệ số càng lớn thì độ cứng hoặc độ mềm càng cao Ví dụ, bút chì cứng có các ký hiệu như H, 2H, 3H, và bút chì mềm có các ký hiệu như B, 2B, 3B.
Trong bản vẽ kỹ thuật, bút chì có ký hiệu H và 2H thường được sử dụng để vẽ các nét mảnh, trong khi bút chì ký hiệu HB và B thích hợp cho việc vẽ nét đậm hoặc viết chữ.
Ngoài giấy vẽ và bút chì, bạn cũng cần một số vật liệu khác như tẩy để xóa chì hoặc mực, gọt bút chì, và cặp để giữ bản vẽ cố định trên các ván vẽ.
Ván vẽ được làm từ gỗ mềm, có mặt phẳng và nhẵn, với hai biên trái và phải được nẹp gỗ cứng để ngăn ngừa tình trạng vênh Mặt biên trái của ván vẽ cũng phải phẳng và nhẵn, giúp việc trượt thước chữ T trở nên dễ dàng hơn Kích thước của ván vẽ được xác định dựa trên loại khổ bản vẽ sử dụng.
Thước chữ T làm bằng gỗ hay bằng chất dẻo, nó gồm có thân ngang mỏng và đầu T Mép trượt của đầu T vuông góc với mép trên của thân ngang
Thước chữ T là công cụ hữu ích để vạch các đường thẳng nằm ngang Để thực hiện, bạn chỉ cần đặt bút chì theo mép trên của thân thước Để vẽ nhiều đường nằm ngang song song, hãy trượt mép đầu thước T dọc theo biên trái của ván vẽ.
Khi cố định giấy vẽ lên mặt ván vẽ, phải đặt sao cho một cạnh của tờ giấy song song với thân ngang của thước chữ T
1.1.5 Êke Êke vẽ kỹ thuật thường là một bộ gồm hai chiếc, một chiếc có hình tam giác vuông cân và một chiếc có hình nửa tam giác đều Êke làm bằng gỗ mềm hay chất dẻo êke phối hợp với thước chữ T hay hai êke phối hợp với nhau để vạch các đường thẳng đứng hay các đường nghiêng hoặc để vẽ các góc
Hộp compa vẽ kỹ thuật thường bao gồm các dụng cụ như compa vẽ đường tròn, compa đo và bút kẻ mực Compa vẽ đường tròn được sử dụng để vẽ các đường tròn có đường kính lớn hơn 12 mm, và khi vẽ đường tròn lớn, cần chắp thêm cầu nối Khi sử dụng compa vẽ đường tròn, người dùng cần lưu ý một số điểm quan trọng để đảm bảo độ chính xác và chất lượng của bản vẽ.
- Đầu kim và đầu chì (hay đầu mực) đặt vuông góc với mặt bản vẽ
Khi vẽ nhiều đường đồng tâm, việc sử dụng kim có ngấn ở đầu hoặc định tâm là rất quan trọng Điều này giúp ngăn ngừa kim bị ấn sâu xuống ván vẽ, làm cho lỗ tâm lớn hơn và ảnh hưởng đến độ chính xác của nét vẽ.
Để sử dụng compa vẽ đường tròn, bạn cần dùng ngón tay trỏ và ngón cái để cầm đầu núm compa, quay đều và liên tục theo một chiều nhất định Compa vẽ đường tròn bé được thiết kế để tạo ra các đường tròn có đường kính từ 0,6 đến 12 mm Khi thực hiện vẽ, hãy dùng ngón tay trỏ ấn nhẹ vào trục để đảm bảo độ chính xác.
Để sử dụng compa hiệu quả trong vẽ kỹ thuật, cần chú ý một số điểm quan trọng Đầu tiên, hãy đảm bảo trục của compa vuông góc với mặt bản vẽ khi sử dụng đầu kim và giữ cho cần quay đều, có đầu chì hoặc đầu mực Khi đo độ dài đoạn thẳng, đặt hai đầu kim của compa đúng vào hai đầu mút của đoạn thẳng hoặc hai vạch trên thước kẻ, sau đó ấn nhẹ xuống giấy vẽ Cuối cùng, khi sử dụng bút kẻ mực để tạo các bản vẽ, cần lưu ý các yếu tố kỹ thuật để đảm bảo độ chính xác và thẩm mỹ của bản vẽ.
Khi sử dụng bút kẻ mực, không nên nhúng đầu bút trực tiếp vào bình mực Thay vào đó, hãy dùng bút sắt hoặc bút lông để lấy mực và tra vào khe giữa hai mép của bút Để đảm bảo nét vẽ đều, cần giữ mực trong bút ở độ cao khoảng 6 đến 8 mm.
- Trước khi vẽ, cần điều chỉnh ốc ở đầu bút để nét vẽ có bề rộng tuỳ ý
Khi vẽ, hãy đảm bảo rằng hai mép đầu bút luôn tiếp xúc đều với mặt giấy để tạo ra nét vẽ đồng nhất Đồng thời, nghiêng cán bút nhẹ nhàng theo hướng di chuyển để cải thiện độ chính xác và sự mượt mà của nét vẽ.
- Sau khi dùng xong, lau chùi đầu bút sạch sẽ bằng vải mềm và vặn ốc để hai mép bút tách rời nhau
Hiện nay, bút mực kim với các cỡ nét đa dạng đang dần thay thế bút mực truyền thống Bên cạnh đó, thước cong, hay còn gọi là thước kẻ đường cong, được sử dụng để vẽ các đường cong không tròn như elíp, parabôn và hyperbôn Thước cong thường được làm từ gỗ hoặc chất dẻo và có nhiều loại khác nhau.
Khi vẽ đường cong, trước tiên cần xác định các điểm quan trọng trên đường cong Sau đó, sử dụng thước cong để kết nối những điểm này, đảm bảo rằng đường cong được vẽ ra một cách mượt mà và liên tục.
1.2 Tiêu chuẩn nhà nước về bản vẽ
Giấy vẽ kỹ thuật được sử dụng là giấy Troky theo tiêu chuẩn Việt Nam và thế giới
Khổ giấy được xác định bằng kích thước mép ngoài của bản vẽ Khổ giấy được chia ra khổ giấy chính và khổ giấy phụ
Khổ giấy chính của TCVN tương đương với các khổ giấy dãy ISO-A của tiêu chuẩn quốc tế ISO 5457 - 1980 Các khổ giấy chính gồm khổ A0 có kích
10 thước 1189 x 841 mm với diện tích là 1 m2, và các khổ giấy khác được chia ra từ khổ này:
Kích thước cạnh khổ giấy (mm) 1189 x 841 594 x 841 594 x 420 297 x 420 297 x 210
Ký hiệu tương ứng các khổ giấy sử dụng theo TCVN và ISO
Các khổ giấy phụ có kích thước cạnh là bội số kích thước cạnh của khổ giấy chính
1.2.3 Khung bản vẽ, khung tên
Mỗi bản vẽ phải có khung bản vẽ và khung tên riêng Kích thước và nội dung của chúng được quy định trong TCVN 3821 - 83
Vẽ hình học Mục tiêu
- Trình bày cách dựng đường thẳng song song, đường thẳng vuông góc
- Trình bày cách đều đoạn thẳng, đường tròn thành các phần bằng nhau
- Trình bày cách một số đường cong hình học
- Trình bày về khai triển một số mặt hình học cơ bản
- Dựng được đường thẳng song song, vuông góc
- Chia đều đoạn thẳng, đường tròn thành các phần bằng nhau
- Có ý thức tự giác, tính kỹ luật cao, tinh thần trách nhiệm trong công việc, có tinh thần hợp tác giúp đỡ lẫn nhau
- Tham gia đầy đủ thời lượng của chương
2.1 Dựng đường thẳng song song, đường thẳng vuông góc
2.1.1 Dựng đường thẳng song song
Bài toán: Cho một đường thẳng a và một điểm C ở ngoài đường a Hãy vạch qua C đường thẳng b song song với a
Lấy điểm B tuỳ ý trên đường thẳng a làm tâm, vẽ cung tròn bán kính BC, cung này cắt đường a tại A
Vẽ hai cung tròn với tâm C và B, lần lượt có bán kính CB và CA, tạo nên điểm giao nhau D Kết nối điểm C với D để tạo thành đường thẳng CD, song song với đường thẳng a (Hình 2.1).
Hình 2.1 Cách dựng đường thẳng song song
2.1.2 Dựng đường thẳng vuông góc
Bài toán: Cho đường thẳng a và một điểm C ngoài đường thẳng a Hãy vạch qua C đường thẳng vuông góc với đường thẳng a
Lấy điểm C làm tâm, vẽ cung tròn có bán kính lớn hơn khoảng cách từ C tới đường a Cung tròn này cắt đường thẳng a tại hai điểm A và B
Lấy A và B làm tâm, vẽ bán kính lớn hơn một nửa đoạn thẳng AB để tạo ra hai cung tròn cắt nhau tại điểm D Nối điểm C với D tạo thành đường thẳng vuông góc với đường thẳng a, như thể hiện trong hình 2.2.
Hình 2.2 Cách dựng đường thẳng vuông góc
2.1.3 Dựng và chia góc làm hai phần bằng nhau, chia góc vuông thành ba phần bằng nhau a Dựng và chia góc thành hai phần bằng nhau Để chia góc xOy làm hai phần bằng nhau dưới đây ta thực hiện như sau:
- Vẽ đường trong tâm O bán kính R bất kỳ Đường tròn này cắt Ox và Oy tại hai điểm A và B
- Nối A với B sau đó kẻ đường trung trực từ O đến cạnh AB và cắt AB tại C
Hai góc COB và góc AOC là hai góc cần chia (Hình
Hình 2.3 b Dựng và chia góc vuông thành ba phần bằng nhau
23 Để chia góc vuông xOy làm hai phần bằng nhau dưới đây ta thực hiện như sau:
- Vẽ đường trong tâm O bán kính R bất kỳ Đường tròn này cắt Ox và Oy tại hai điểm A và B
- Lấy A làm tâm ta cũng vẽ cung tròn bán kính R tương tự Hai cung tròn này cắt nhau tại C
- Nối A, C và O ta được tam giác đều OAC Kẻ đường trung trực từ O đến cạnh AC và cắt AC tại D
Ba góc BOC, COD, DOA là ba góc cần chia
2.2 Chia đều đoạn thẳng, chia đều đường tròn
2.2.1.1 Chia đôi đoạn thẳng Để chia đôi đoạn thẳng AB, ta lấy A và B làm tâm, vạch hai cung tròn có bán kính R ( R
AB ) cắt nhau tại hai điểm 1 và 2 Đường thẳng
1-2 cắt AB tại điểm C Đó chính là điểm giữa của đoạn thẳng AB( Hình 2.5) Hình 2.5 Chia đoạn thẳng thành 2 phần bằng nhau
2.2.1.2 Chia một đoạn thẳng ra nhiều phần bằng nhau
Theo phương pháp dựng hình đồng dạng:
Ví dụ: Chia đoạn thẳng AB thành 7 phần bằng nhau Ta thực hiện như sau:
Từ điểm A, vạch tia Ax tạo với AB một góc nhọn Từ A, lấy liên tiếp bảy đoạn thẳng bằng nhau trên Ax để tạo ra các điểm chia 1, 2, …, 7 Cuối cùng, nối điểm chia thứ bảy với điểm cuối của đoạn thẳng để tạo thành đoạn 7.
Dựng các đường thẳng song song với các đoạn 7-B cắt BA ở các điểm chia
6’; 5’; 4’; 3’; 2’; 1’ Đó là các điểm chia trên AB
Hình 2.6 Phương pháp chia đều đoạn thẳng cho trước
Để vẽ một đường tròn, bước đầu tiên là xác định tâm của nó Điều này được thực hiện bằng cách kẻ hai đường tâm vuông góc với nhau, và điểm giao nhau của hai đường này chính là tâm của đường tròn.
2.2.2.1 Chia đường tròn ra 3, và 6 phần bằng nhau, vẽ đa giác đều nội tiếp a Chia đường tròn thành ba phần bằng nhau, vẽ tam giác đều nội tiếp ( Hình 2 7a)
Hình 2.7a Vẽ tam giác đều nội tiếp Hình 2.7b Vẽ lục giác đều nội tiếp
Lấy giao điểm 4 của đường tâm với đường tròn làm tâm, vẽ cung tròn có bán kính bằng bán kính của đường tròn, cắt đường tròn tại hai điểm 2 và 3 Các điểm 1, 2, 3 chia đường tròn thành ba phần bằng nhau, tạo thành tam giác đều nội tiếp khi nối các điểm này Để chia đường tròn thành sáu phần bằng nhau, ta vẽ lục giác đều nội tiếp.
Lấy giao điểm 1 và 4 của đường tâm với đường tròn làm tâm, vẽ hai cung tròn có bán kính bằng bán kính của đường tròn Hai cung này cắt đường tròn tại bốn điểm 2, 3, 5 và 6, tạo thành sáu điểm 1, 2, 3, 4, 5, 6 chia đường tròn thành sáu phần bằng nhau Nối các điểm này lại, ta sẽ có một lục giác đều nội tiếp.
2.2.2.2 Chia đường tròn ra bốn phần và tám phần bằng nhau a Chia đường tròn ra bốn phần vẽ tứ giác đều nội tiếp(Hình 2.8 a,b)
Hình 2.8 vẽ hình vuông nội tiếp b Chia đường tròn ra tám phần vẽ bát giác đều nội tiếp
Vẽ hai đường tâm vuông góc với hai đường phân giác của các góc vuông do hai đường tâm tạo ra Giao điểm giữa hai đường tâm và các đường phân giác với đường tròn sẽ tạo ra các điểm chia đều đường tròn thành tám phần bằng nhau.
2.2.2.3 Chia đường tròn ra năm phần và mười phần bằng nhau Để chia đường tròn thành năm phần và mười phần bằng nhau, ta dựng độ dài các cạnh ngũ giác đều và thập giác đều nội tiếp (Hình 2.9)
Vẽ hai đường tâm vuông góc AB và CD, dựng trung điểm M của bán kính
Trong bài toán này, OA được coi là tâm quay của cung MC, và cung tròn này cắt OB tại điểm N Độ dài cạnh ngũ giác đều nội tiếp được ký hiệu là CN, trong khi độ dài cạnh thập giác đều nội tiếp được ký hiệu là ON.
Hình 2.8 Vẽ bát giác đều nội tiếp Hình 2.9 Vẽ ngũ giác đều và thập giác đều nội tiếp
2.2.2.4 Chia đường tròn thành 7,9,11,13… phần bằng nhau Để chia đường tròn thành 7; 9; 11; 13… phần bằng nhau ta dùng phương pháp vẽ gần đúng (Hình 2.10)
Ví dụ: Chia đường tròn thành 7 phần bằng nhau, cách vẽ như sau:
Vẽ hai đường tâm AB vuông góc với CD
- Vẽ cung tròn tâm D, bán kính CD, cung này cắt AB kéo dài tại hai điểm
- Chia đường kính CD ra 7 phần bằng nhau bằng các điểm chia 1’; 2’; 3’,…6
Để vẽ hình bảy cạnh đều nội tiếp, hãy nối hai điểm E và F với các điểm chia chẵn 2’, 4’, 6’ hoặc các điểm lẻ 1’, 3’, 5’ Các đường nối này sẽ cắt đường tròn tại các điểm 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, tạo thành các đỉnh của hình bảy cạnh đều mà chúng ta cần.
Hình 2.10 Cách chia đường tròn thành 7 phần bằng nhau
2.3.1 Vẽ tiếp tuyến đoạn thẳng với cung tròn từ một điểm cho trước
Trước khi thực hiện công việc này chúng ta cần ôn lại thao tác dựng hình:
Vẽ tiếp tuyến của một đường tròn qua một điểm cho trước:
Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá hai trường hợp vẽ tiếp tuyến liên quan đến đường tròn Trường hợp đầu tiên là vẽ tiếp tuyến đi qua một điểm nằm trên đường tròn.
Khi điểm C nằm trên đường tròn, ta nối tâm O với điểm C và vẽ đường vuông góc AB với bán kính OC, áp dụng phương pháp dựng hình vuông góc.
Để vẽ tiếp tuyến qua điểm nằm ngoài đường tròn, trước tiên xác định điểm C bên ngoài đường tròn Tiếp theo, nối điểm C với tâm O của đường tròn và tìm trung điểm I của đoạn OC Sau đó, vẽ đường tròn phụ có bán kính IO, đường tròn này sẽ cắt đường tròn tâm O tại hai điểm T1 và T2 Cuối cùng, nối các điểm CT1 và CT2 để tạo ra hai tiếp tuyến cần thiết.
Hình 2.12 Tiếp tuyến qua điểm nằm ngoài đường tròn
2.3.2 Vẽ tiếp tuyến chung với hai cung tròn
Vẽ tiếp tuyến chung với hai đường tròn tâm O1 và O2 có bán kính R1 và R2 cho trước, cách vẽ như sau:
28 a Tiếp tuyến chung ngoài (Hình 2.13)
Để vẽ hai đường tròn tâm O1 và O2 với bán kính lần lượt là R1 và R2, trước tiên, vẽ đường tròn phụ tâm O1 Tiếp theo, từ tâm O2, vẽ một đường thẳng tiếp tuyến với đường tròn phụ tại điểm A Nối O1 với A và kéo dài, đường này sẽ cắt đường tròn tâm O1 tại điểm T1 Từ tâm O2, kẻ đường O2T2 song song với O1T1, tạo thành tiếp tuyến chung ngoài T1T2 cho hai đường tròn Cuối cùng, vẽ tiếp tuyến thứ hai T1'T2' đối xứng với T1T2 qua đoạn thẳng O1O2.
Hình 2.13 Vẽ tiếp tuyến chung ngoài của hai đường tròn b Tiếp tuyến chung trong ( Hình 2.14)
Vẽ đường tròn đồng tâm với một đường tròn có bán kính là tổng bán kính
- Trình bày khái niệm các phép chiếu
- Trình bày cách vẽ hình chiếu vuông góc của điểm, đường thẳng, mặt phẳng
- Trình bày cách vẽ hình chiếu của một số khối hình học cơ bản
- Vẽ được hình chiếu vuông góc của điểm, đường thẳng, mặt phẳng
- Vẽ được hình chiếu của một số khối hình học cơ bản
- Có ý thức tự giác, tính kỹ luật cao, tinh thần trách nhiệm trong công việc, có tinh thần hợp tác giúp đỡ lẫn nhau
- Tham gia đầy đủ thời lượng của chương
Trong không gian, giả thiết có mặt phẳng Q, được gọi là mặt phẳng hình chiếu hay mặt tranh Khi chọn một điểm S nằm ngoài mặt phẳng Q, được gọi là tâm chiếu, ta có thể chiếu một điểm A lên mặt phẳng Q bằng cách vạch đường thẳng SA, gọi là đường thẳng chiếu qua A Điểm A’ mà đường thẳng chiếu SA cắt mặt phẳng Q chính là hình chiếu xuyên tâm của điểm A.
Hình 3.1 Phép chiếu xuyên tâm
Mặt phẳng Q được gọi là mặt phẳng hình chiếu, trong khi đường thẳng L không song song với mặt phẳng Q được gọi là hướng chiếu Để thực hiện việc chiếu điểm A trong không gian lên mặt phẳng Q, ta vạch một đường thẳng song song với hướng chiếu L qua điểm A, được gọi là đường thẳng chiếu của A Đường thẳng chiếu này sẽ cắt mặt phẳng Q tại điểm A’, được gọi là hình chiếu song song của điểm A.
Phép chiếu song song là một trường hợp đặc biệt của phép chiếu xuyên tâm, trong đó tâm chiếu S di chuyển ra vô tận theo hướng chiếu L, dẫn đến các đường thẳng chiếu trở nên song song với nhau.
Hình 3.2 Phép chiếu song song
Phép chiếu thẳng góc là trường hợp đặc biệt của phép chiếu song song khi hướng chiếu l thẳng góc với mặt phẳng chiếu Q ( L Q) (Hình 3 3)
Hình 3.3 Phép chiếu vuông góc
Các tính chất của phép chiếu thẳng góc:
Phép chiếu thẳng góc có tất cả các tính chất của phép chiếu song song Ngoài ra phép chiếu thẳng góc còn có thêm tính chất sau đây:
38 Độ dài hình chiếu thẳng góc A’B’ của đoạn thẳng AB bằng độ dài AB nhân với Cos α ở đây α là góc nghiêng của AB với mặt phẳng hình chiếu Q
Thật vậy, giả thiết α là góc nghiêng của AB với mặt phẳng hình chiếu Q (Hình 3 6) Vạch AB1// AB khi đó ta có:
A’B’ = A’B1.Cos α nhưng A’B1 = AB nên ta có thể viết A’B’ = AB.Cos α
3.2 Hình chiếu vuông góc của điểm
3.2.1 Hình chiếu của một điểm trên hai mặt phẳng hình chiếu
Muốn xây dựng hình chiếu của một điểm bất kỳ trong không gian người ta tiến hành theo thứ tự như sau ( Hình 3.4 a,b )
Lấy hai mặt phẳng Q1, Q2 vuông góc với nhau
Chiếu thẳng góc điểm A bất kỳ trong không gian lần lượt lên Q1, Q2 ta được A1, A2
Xoay mặt phẳng Q2 quanh trục X, giao tuyến của Q1 và Q2, theo một chiều nhất định để đưa Q2 trùng với Q1, kết quả là Q2≡ Q1 Hai hình chiếu vuông góc của điểm A được xác định là A1 và A2, thể hiện mối quan hệ giữa các mặt phẳng Hình 3.7b minh họa phép chiếu vuông góc trên ba mặt phẳng và trên một mặt phẳng.
Hình 3.4 Hình chiếu của một điểm trên hai mặt phẳng hình chiếu
Mặt phẳng Q2 là mặt phẳng hình chiếu bằng nằm ngang, trong khi mặt phẳng Q1 là mặt phẳng hình chiếu đứng thẳng đứng Hình chiếu đứng của điểm A được ký hiệu là A1, còn hình chiếu bằng của điểm A được gọi là A2 Giao tuyến X giữa Q1 và Q2 được gọi là trục hình chiếu Đường nối A1 và A2 là đường gióng thẳng đứng, và nó vuông góc với trục X.
Biết tọa độ của điểm A (A1, A2), chúng ta có thể tái tạo điểm A trong không gian Quá trình xây dựng điểm A sẽ diễn ra theo thứ tự ngược lại với cách xây dựng hình chiếu của điểm A.
Hình 3.5 Hình chiếu điểm A thuộc vật thể
3.2.2 Hình chiếu của một điểm trên ba mặt phẳng hình chiếu
Muốn xây dựng hình chiếu của một điểm bất kỳ trong không gian trong trường hợp dùng 3 mặt phẳng hình chiếu, ta tiến hành như sau:
+ Lấy 3 mặt phẳng Q1, Q2, Q3 vuông góc với nhau từng đôi một (Hình 3.6 a)
+ Lần lượt chiếu thẳng góc điểm A đã cho trong không gian lên 3 mặt phẳng Q1, Q2, Q3 ta được 3 hình chiếu thẳng góc A1, A2, A3
Xoay mặt phẳng Q2 quanh giao tuyến X của Q1 và Q2 theo chiều đã chỉ trên hình để đưa Q2 trùng với Q1 Tiếp theo, xoay mặt phẳng Q3 quanh giao tuyến Z của Q1 và Q3 theo chiều đã chỉ trên hình để đưa Q3 trùng với Q1 Kết quả là Q1≡ Q2≡ Q3 và ba hình chiếu vuông góc của điểm A là A1, A2, A3 (Hình 3.6 b)
Các yếu tố Q1, Q2 vẫn định nghĩa như trên Mặt phẳng Q3 gọi là mặt phẳng hình chiếu cạnh, A3 gọi là hình chiéu cạnh của điểm A
+ Đường thẳng nối hình chiếu đứng A1 và hình chiếu cạnh A3 vuông góc với OZ ( gọi là đường gióng ngang ) A1A3 OZ
+ Khoảng cách từ hình chiếu bằng A2 đến trục OX bằng khoảng cách từ hình chiếu cạnh A3 đến trục OZ, ( AX A2 = Az A3)
40 a) b) Hình 3.6 Hình chiếu của điểm A trên ba mặt a) b) Hình 3.7 Hình chiếu của điểm A thuộc vật thể trên ba hình chiếu
Dựa vào các tính chất trên, bao giờ ta cũng vẽ được hình chiếu thứ ba khi biết hai trong ba hình chiếu của điểm
Ví dụ: Biết hình chiếu đứng B1 và hình chiếu bằng B2 của điểm B hãy vẽ hình chiếu cạnh của nó ( Hình 3.8)
Hình 3.8 Cách tìm hình chiếu cạnh B 3 của điểm B
Cách vẽ như sau: Qua B1 kẻ đường vuông góc với OZ ( Theo tính chất hai B1B3 OZ), lấy BxB2 = BzB3 ( theo tính chất 3)
3.3 Hình chiếu vuông góc của đường thẳng Đường thẳng được hình thành khi ta nối hai điểm lại với nhau Chính vì vậy để xây dựng hình chiếu của đường thẳng, ta xây dựng hình chiếu của hai điểm thuộc đường thẳng
3.3.1 Hình chiếu của đường thẳng bất kỳ Đường thẳng bất kỳ là đường thẳng không song song và không vuông góc với một mặt phẳng chiếu nào cả Cho AB là đường thẳng bất kỳ Để vẽ hình chiếu của đường AB, ta đi xây dựng hình chiếu của điểm A và điểm B Sau đó nối các hình chiếu cùng tên lại với nhau (Hình 3.9)
Hình 3.9 Hình chiếu của đường thẳng bất kỳ trên ba mặt phẳng chiếu
3.3.2 Hình chiếu của đường thẳng song song với các mặt phẳng hình chiếu
Đường thẳng song song với các mặt phẳng chiếu bao gồm đường thẳng song song với mặt phẳng hình chiếu đứng Q1, được gọi là đường mặt Ví dụ, đường mặt AB song song với Q1 Hình chiếu của đường mặt này có những tính chất đặc trưng.
+ Hình chiếu đứng của đường mặt song song và bằng chính nó
+ Hình chiếu bằng của đường mặt song song với trục X: A2B2// X (Hình 3.10)
Đường mặt AB có ba hình chiếu, trong đó đường thẳng song song với mặt phẳng hình chiếu bằng Q2 được gọi là đường bằng Đường bằng CD song song với Q2 và hình chiếu của đường bằng sở hữu những tính chất đặc trưng.
+ Hình chiếu bằng của đường bằng song song và bằng chính nó:
Hình chiếu đứng của đường bằng song song với trục X được thể hiện trong Hình 3.11, với ba hình chiếu của đường thẳng CD Đường thẳng song song với mặt phẳng hình chiếu cạnh Q3 được gọi là đường cạnh, ví dụ như đường cạnh EF song song với Q3 Hình chiếu của đường cạnh này có những tính chất đặc trưng riêng.
+ Hình chiếu bằng và hình chiếu đứng của đường cạnh nằm trên đường thẳng vuông góc với trục X và song song với trục Z
+ Hình chiếu cạnh của đường cạnh song song với đường cạnh và bằng chính nó: E3F3= E F; E3F3// E F (Hình 3.12) a) b) Hình 3.12 Ba hình chiếu của đường cạnh E F
3.3.3 Hình chiếu của đường thẳng vuông góc với các mặt phẳng hình chiếu
Đường thẳng vuông góc với các mặt phẳng chiếu có vị trí quan trọng trong hình học Đường thẳng vuông góc với mặt phẳng hình chiếu đứng Q1 được gọi là đường thẳng chiếu đứng Đường thẳng chiếu đứng không chỉ là một đường thẳng mà còn đồng thời là đường cạnh, thể hiện mối quan hệ giữa các yếu tố trong không gian.
Hình 3.13 Ba hình chiếu của đường thẳng chiếu đứng AB
Ví dụ: AB Q1 Các hình chiếu của AB có các tính chất sau:
+ Hình chiếu đứng suy biến thành một điểm A1 ≡ B1
Đường thẳng chiếu đứng có đặc điểm của cả đường bằng và đường cạnh Đường thẳng vuông góc với mặt phẳng hình chiếu bằng Q2 được gọi là đường thẳng chiếu bằng, đồng thời nó cũng là đường mặt và đường cạnh.
Ví dụ: CD Q2 Các hình chiếu của CD có các tính chất sau:
+ Hình chiếu bằng suy biến thành một điểm C2 ≡ D2
Đường thẳng chiếu bằng không chỉ có tính chất của đường mặt mà còn mang đặc điểm của đường cạnh, như thể hiện trong hình 3.14 Đường thẳng vuông góc với mặt phẳng hình chiếu cạnh Q3 được gọi là đường thẳng chiếu cạnh, và nó đồng thời là đường mặt và đường bằng.
Ví dụ: E F Q3 Các hình chiếu của E F có các tính chất sau: a) b) Hình 3.15 Các hình chiếu của đường thẳng chiếu cạnh
+ Hình chiếu cạnh suy biến thành một điểm E3 ≡ F3
+ Ngoài ra đường thẳng chiếu cạnh vừa có tính chất của đường bằng và tính chất của đường mặt ( Hình 3.15)
Hình 3.16 là ví dụ hình chiếu của vật thể ta nhận thấy:
- Trình bày được khái niê ̣m về hình chiếu tru ̣c đo và phường pháp vẽ hình chiếu trục đo cuả của vâ ̣t thể
- Vẽ đươ ̣c hình chiếu trục đo xiên cân và hình chiếu tru ̣c đo vuông góc đều của vật thể trên hệ toạ độ hợp lý
- Rèn luyê ̣n tính cẩn thâ ̣n tỉ mỷ chính xác
4.1 Khái niệm về hình chiếu trục đo
Trong không gian, khi sử dụng mặt phẳng P' làm mặt phẳng hình chiếu và phương chiếu l không song song với P', ta có thể gắn hệ tọa độ vuông góc vào vật thể theo ba chiều dài, rộng, cao Đặt vật thể sao cho phương chiếu l không song song với một trong ba trục tọa độ, ta sẽ chiếu vật thể lên mặt phẳng P' theo phương chiếu l Kết quả là hình chiếu song song của vật thể cùng hệ tọa độ vuông góc, được gọi là hình chiếu trục đo của vật thể.
Hệ thống trục tọa độ bao gồm O'X', O'Y' và O'Z' được gọi là các trục đo Hệ số biến dạng theo trục đo được xác định bằng tỉ số giữa độ dài hình chiếu của một đoạn thẳng trên trục tọa độ và độ dài thực tế của đoạn thẳng đó.
Hi ̀nh 4.1 Hình chiếu trục đo y ’ x A x ’ z ’ z o y
O ' ' là hệ số biến dạng theo trục O'x'
O ' ' là hệ số biến dạng theo trục đo O'y'
O ' ' là hệ số biến dạng theo trục đo O'z'
4.1.2 Phân loại hình chiếu trục đo
Hình chiếu trục đo được chia ra các loại sau đây:
4.1.2.1 Căn cứ theo phương chiếu 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 góc Nếu phương chiếu l không vuông góc với mặt phẳng hình chiếu P'
4.1.2.2 Căn cứ theo hệ số biến dạng chia ra
- Hình chiếu trục đo đều Nếu ba hệ số biến dạng bằng nhau (p = q = r)
- Hình chiếu trục đo cân Nếu hai trong ba hệ số biến dạng bằng nhau
- Hình chiếu trục đo lệch Nếu ba hệ số biến dạng từng đôi một không bằng nhau (p q r)
- Trong các bản vẽ, 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
4.2 Cá c loa ̣i hình chiếu tru ̣c đo
4.2.1 Hình chiếu tru ̣c đo vuông góc đều
Trong loại hình chiếu trục đo vuông góc, các trục đo có vị trí với các góc XO'Y = Y'O'Z = X'O'Z' = 1200 và hệ số biến dạng p = q = r = 0,82 Để dễ dàng trong việc vẽ, người ta thường sử dụng hệ số biến dạng quy ước p = q = r = 1, dẫn đến hình chiếu trục đo được phóng to lên 1,22 lần so với thực tế Trong hình chiếu trục đo vuông góc, đường tròn trên mặt phẳng song song với mặt xác định bởi hai trục tọa độ sẽ có hình chiếu là đường elip, với trục lớn của elip vuông góc với hình chiếu trục đo của trục tọa độ thứ ba.
Nếu lấy hệ số biến dạng quy ước p = q = r = 1 thì trục lớn của elip bằng 1,22d và trục nhỏ bằng 0,76d (d là đường kính của đường tròn)
Trên các bản vẽ kỹ thuật, hình elip có thể được thay thế bằng hình ô van Để vẽ hình ô van, cần xác định hai trục và sử dụng bốn tâm của các cung tròn O1, O2, O3, O4, như minh họa trong hình 4.2.
Hi ̀nh 4.2: Hình chiếu trục đo vuông góc đều của các đường tròn
Hi ̀nh 4.3: Các trục của hình chiế u tru ̣c đo vuông góc đều
* Chú ý: Trên bản vẽ cho phép thay thế elíp bằng hình ô van Cách vẽ như sau:
Đầu tiên, vẽ hình thoi, trong đó hình chiếu trục đo của hình vuông ngoại tiếp đường tròn có cạnh bằng đường kính của hình tròn Tiếp theo, lấy các đỉnh O1 và O2 của hình thoi làm tâm để vẽ các cung tròn EF và GH, với E, F, G, H là các điểm giữa các cạnh của hình thoi Các đường EO1 và FO1 sẽ cắt đường chéo lớn của hình thoi tại các điểm O3 và O4 Cuối cùng, lấy O3 và O4 làm tâm để vẽ các cung tròn.
EH và FG ta được hình trái xoan thay cho elíp cần vẽ o2 o1 o3 o4
Hi ̀nh 4.4: Cách vẽ hình ô van (elíp)
4.2.2 Hình chiếu tru ̣c đo xiên cân
Hình chiếu trục đo xiên cân là một loại hình chiếu trong đó mặt phẳng tọa độ xoy song song với mặt phẳng hình chiếu P', và hai trong ba hệ số biến dạng là bằng nhau (p = r ≠ q) Trong loại hình chiếu này, góc giữa các trục đo x’O'y' và y'O'z' là 135 độ.
60 x'O'z' = 900 và các hệ số biến dạng p = r = 1, q = 0,5 Như vậy trục O'y' làm với đường nằm ngang của một góc 450 (Hình 4.5)
Hình chiếu trục đo của đường tròn nằm trên hay song song với các mặt phẳng toạ độ OYZ và XOY là các elíp
Hình chiếu trục đo xiên cân của đường tròn trong mặt phẳng YOZ giữ nguyên hình dạng, không bị biến dạng Trong khi đó, các đường tròn nằm trong các mặt phẳng song song với mặt phẳng hình chiếu bằng và hình chiếu cạnh sẽ có hình chiếu trục đo xiên cân là các đường elíp.
Trục lớn của elíp có chiều dài bằng 1,06 lần đường kính d của đường tròn, trong khi trục ngắn có chiều dài bằng 0,35d Trục lớn này tạo thành một góc 70 độ với trụ O'x' hoặc trục O'z'.
Khi vẽ; Cho phép vẽ thay elíp bằng hình ô van
Hình chiếu trục đo xiên cân thường dùng để thể hiện những chi tiết có chiều dài lớn a a' l o' z' y' x' p' x y z o x' y' z' o'
Hi ̀nh 4.5: Hình chiếu trục đo xiên cân
4.3 Cách dựng hình chiếu tru ̣c đo
Khi vẽ hình chiếu trục đo của một vật thể, cần xem xét đặc điểm và hình dạng của vật để chọn phương pháp vẽ phù hợp Quy trình vẽ hình chiếu trục đo bao gồm: đầu tiên, tạo bản vẽ hình chiếu vuông góc của vật thể; tiếp theo, lựa chọn loại trục đo và xác định vị trí các trục đo; sau đó, vẽ một mặt làm cơ sở trùng với mặt phẳng tọa độ; cuối cùng, từ các đỉnh của mặt cơ sở, kẻ các đường thẳng song song với trục đo còn lại.
Dựa vào hệ số biến dạng, chúng ta tiến hành đặt các đoạn thẳng kích thước lên các đường thẳng song song Sau đó, nối các điểm đã xác định và hoàn thiện các nét vẽ bằng nét mảnh Cuối cùng, tô đậm bản vẽ để hoàn chỉnh.
Phần này hướng dẫn cách dựng hình chiếu trục đo từ hai hình chiếu vuông góc của vật thể đã cho Chúng tôi sẽ trình bày các ví dụ từ đơn giản đến phức tạp để giúp bạn hiểu rõ hơn về quy trình này.
Để dựng hình chiếu trục đo của một điểm, ta xem xét điểm A với hai hình chiếu A1 và A2 Qua đồ thức, ta có thể xác định tọa độ tự nhiên của điểm A.
A, rồi từ tọa độ này dễ dàng chuyển sang tọa độ trục đo trên hệ trục đã cho Cụ thể là 3 đoạn thẳng OAx= 3, AxA2= 2, A2A= 3 được đặt lần lượt trên trục x, và trên đường song song với trục y, rồi trục z Kết quả ta có hình chiếu trục đo của điểm A
Hi ̀nh 6.6: Hình chiếu trục đo của một điểm
Ví dụ 2: Dựng hình chiếu trục đo của hình phẳng ABCD, cho ABCD là hình vuông, có các cạnh nằm song song với các trục x và y (Hình 4.7)
Để xác định tọa độ tự nhiên của các điểm A, B, C, D, ta cần gắn một hệ tọa độ vuông góc vào hình đã cho Tiện lợi nhất là đặt điểm O trùng với điểm C (O ≡ C) và xác định hình chiếu các trục X, Y, Z Sau khi thiết lập hệ trục đo XYZ, ta sẽ chuyển các điểm A, B, C, D lên hệ tọa độ này Trong hệ trục đo vuông góc, các điểm A, B, C, D sẽ tạo thành một hình thoi.
Hi ̀nh 4.7: Hình chiếu trục đo của hình phẳng ABCD
Ví dụ 3: Dựng hình chiếu trục đo của hình lập phương, đáy ABCD hình 4.8
Dựa vào hình dạng của vật thể, chúng ta chọn loại hình chiếu trục đo phù hợp, sử dụng hệ trục đo vuông góc đều Đầu tiên, mặt đáy ABCD được lấy làm mặt cơ sở và dựng vào mặt phẳng tọa độ XOY Tiếp theo, áp dụng tính chất của các đường dóng song song để xác định hình chiếu của các điểm và đường còn lại của vật thể.
Hi ̀nh 4.8: Hình chiếu trục đo của hình lập phương
Ví dụ 4 Dựng hình chiếu trục đo của chi tiết (Hình 4.9) y z x x z y a) y z x x z y b)
Hi ̀nh 4.9 Dựng hình chiếu trục đo của vật thể
Câu hỏi và bài tập chương 4
Dựng hình chiếu trục đo xiên góc cân các vật thể cho bằng các hình chiếu vuông góc ở hình 4.10, hình 4.11, hình 4.12, hình 4.13, hình 4.14, hình 4.15
2 Dựng hình chiếu trục đo vuông góc đều các vật thể cho bằng các hình chiếu vuông góc ở hình 4.16, hình 4.17, hình 4.18, hình 4.19, hình 4.20, hình 4.21
- Trình bày các hình chiếu cơ bản
- Trình bày cách vẽ hình chiếu riêng phần, hình chiếu phụ
- Trình bày cách vẽ ba hình chiếu của vật thể, vẽ hình chiếu khi biết hình chiếu hai hình chiếu
- Vẽ được các hình chiếu cơ bản
- Vẽ được hình chiếu riêng phần, hình chiếu phụ
- Vẽ được hình cắt, mặt cắt theo đúng quy định
- Vẽ ba hình chiếu khi biết vật thể và tìm hình chiếu thứ ba khi biết hai hình chiếu
- Có ý thức tự giác, tính kỹ luật cao, tinh thần trách nhiệm trong công việc, có tinh thần hợp tác giúp đỡ lẫn nhau
- Tham gia đầy đủ thời lượng của chương
Hình chiếu của vật thể là hình biểu diễn các phần nhìn thấy của nó, cho phép thể hiện các phần khuất bằng nét đứt nhằm giảm số lượng hình biểu diễn Tiêu chuẩn không yêu cầu vẽ các trục hình chiếu, đường gióng, hay ghi ký hiệu cho các đỉnh và cạnh của vật thể Đường thấy của vật thể được thể hiện bằng nét liền đậm, trong khi các đường khuất được vẽ bằng nét đứt Hình chiếu của mặt phẳng đối xứng và hình chiếu của trục hình học của các khối tròn được thể hiện bằng nét chấm gạch mảnh.
Hình chiếu của vật thể bao gồm: Hình chiếu cơ bản, hình chiếu phụ và hình chiếu riêng phần
TCVN 5 - 78 quy định lấy sáu mặt của hình hộp làm sáu mặt phẳng hình chiếu cơ bản Hình chiếu của vật thể trên các mặt phẳng chiếu cơ bản gọi là hình chiếu cơ bản ( Hình V- 2)
Sau khi chiếu một vật thể (Hình 5.1), chúng ta xoay các mặt phẳng 2, 3, 4, 5, 6 để chúng trùng với mặt phẳng chiếu số 1 (mặt phẳng hình chiếu đứng), từ đó tạo ra 6 hình chiếu cơ bản như thể hiện trong Hình 5.3.
Hình 5.1 Các phương chiếu cơ bản
Hình 5.2 Hình chiếu trên mặt phẳng chiếu cơ bản
Hình 5 3 Hình chiếu biểu diễn trên 1 mặt phẳng
Các hình chiếu cơ được sắp xếp như Hình 5.3 và có tên gọi như sau:
Hình chiếu từ trước ra sau, gọi là hình chiếu đứng ( hình chiếu chính) (A) Hình chiếu từ trên xuống, gọi là hình chiếu bằng (B)
Hình chiếu từ trái sang phải, gọi là hình chiếu cạnh (C)
Hình chiếu từ phải sang trái (D)
Hình chiếu từ dưới lên trên (E)
Hình chiếu từ sau ra phía trước (F)
Hình chiếu phụ là hình chiếu trên mặt phẳng hình chiếu không song song với mặt phẳng hình chiếu cơ bản
Hình chiếu phụ là phương pháp được sử dụng khi một bộ phận của vật thể không thể được biểu diễn chính xác trên mặt phẳng hình chiếu cơ bản, dẫn đến việc bị biến dạng về hình dạng và kích thước, như trong trường hợp vật thể có mặt nghiêng (Hình 5.4a).
Trên hình chiếu phụ, ký hiệu bằng chữ tên hình chiếu được ghi chú Nếu hình chiếu phụ đặt cạnh hình chiếu cơ bản liên quan, không cần ghi ký hiệu (Hình 5.4b) Để tiện cho việc bố trí các hình biểu diễn, có thể xoay hình chiếu phụ về vị trí thuận tiện, kèm theo mũi tên cong trên ký hiệu bằng chữ (Hình 5.4c).
Hình chiếu riêng phần là hình chiếu một phần của vật thể trên mặt phẳng hình chiếu cơ bản, được sử dụng khi không cần thiết phải vẽ toàn bộ hình chiếu cơ bản Hình chiếu riêng phần thường được ghi chú là hình chiếu phụ.
Hình5.6 Hình chiếu riêng phần Hình 5.5 Khối phức tạp
5.1.2 Cách vẽ hình chiếu của vật thể
5.1.2.1 Cách phân tích hình dạng của vật thể
Một vật thể hoặc chi tiết máy được cấu tạo từ các khối hình học cơ bản, và hình chiếu của vật thể có thể được xem là tổng hợp các hình chiếu của những khối hình học này Các khối hình học có thể có vị trí tương đối khác nhau, do đó khi vẽ hình chiếu, cần phân tích hình dạng vật thể thành các phần tương ứng với các khối hình học cơ bản và xác định rõ vị trí tương đối giữa chúng Phân tích này không chỉ giúp vẽ hình chiếu mà còn hỗ trợ trong việc đọc bản vẽ và ghi kích thước của vật thể.
Bán thành phẩm của bu lông bao gồm phần thân hình trụ và phần đầu hình lăng trụ lục giác đều, kết hợp qua mặt đáy với trục trùng nhau Để thể hiện hình dạng thật của bu lông, mặt đáy của hình lăng trụ cần được đặt song song với mặt phẳng hình chiếu bằng, trong khi một mặt bên của hình lăng trụ song song với mặt phẳng hình chiếu đứng Sau đó, tiến hành chiếu thẳng góc các khối hình học lên các mặt phẳng hình chiếu, sử dụng đường xiên 45° làm đường phụ trợ để vẽ hình chiếu thứ ba, theo hướng dẫn trong hình 5.7.
Hình 5.7 Hình chiếu của khối hình học đơn giản
Hình 5.8 thể hiện hình chiếu trục đo của chi tiết gồm bốn khối hình học: khối đế dưới, khối đế trên và hai khối thành nhô lên Để vẽ hình chiếu của khối hình học này, chúng ta tiến hành vẽ từng khối hình học đơn giản, bắt đầu từ khối đế dưới, sau đó là khối đế trên, và cuối cùng là hai khối nhô lên Trình tự này được áp dụng để vẽ từng phần tử của chi tiết, đồng thời thể hiện trên các hình chiếu của bản vẽ.
Để vẽ hình chiếu của một khối hình học, chúng ta cần phân tích hình dạng của vật thể, như đã trình bày trong ví dụ 1 và ví dụ 2 ở phần 2.1 Sau khi phân tích, tiến hành vẽ các hình chiếu vuông góc theo trình tự đã được hướng dẫn.
Để vẽ hình chiếu chính một cách chính xác, cần thực hiện khảo sát chi tiết và lựa chọn vị trí phù hợp cho vật thể Việc đặt vật thể đúng cách sẽ giúp hình chiếu đứng thể hiện đầy đủ hình dạng và kích thước của nó.
Chọn vị trí hình biểu diễn chính và xác định các hình chiếu cần thiết, đồng thời tối ưu hóa số lượng hình biểu diễn để thể hiện chi tiết một cách rõ ràng nhất trên bản vẽ.
Để bắt đầu, cần xác định các số liệu cơ bản và chọn tỷ lệ phù hợp Tiếp theo, hãy bố trí các hình vẽ bằng cách sử dụng nét mảnh để vẽ các đường bao của các hình biểu diễn Việc sắp xếp các hình biểu diễn cần được thực hiện sao cho vẫn có đủ không gian để ghi kích thước và đặt khung tên.
Để bắt đầu, hãy tiến hành vẽ các hình biểu diễn bằng cách tưởng tượng chia vật thể thành nhiều khối hình học Sau đó, tập trung vẽ khối chính trên các hình chiếu, chẳng hạn như thân chi tiết Như trong hình 5.8, chúng ta quan sát vật thể từ phía trước để thực hiện hình chiếu đứng.
Hình chiếu chính của vật thể được tạo ra bằng cách nhìn từ phía trên, sau đó vẽ hình chiếu bằng ở dưới hình chiếu chính Cuối cùng, khi nhìn từ bên trái, hình chiếu cạnh sẽ được vẽ ở bên phải hình chiếu chính và đặt ngang với nó.
Trong trường hợp cần thiết, chi tiết được biểu diễn nhiều hơn ba hình chiếu
Vẽ qui ước các mối ghép cơ khí Mục tiêu
- Trình bày được khái niê ̣m về các loa ̣i mối ghép và cách vẽ quy ước các mối ghép
- Đọc và vẽ được bản vẽ của các chi tiết có các mối ghép
- Trình bày được cấu tạo, ứng dụng của các loại bánh răng, lò xo
- Đọc và vẽ được bản vẽ quy ước mối ghép bánh răng, lò xo
- Rèn luyê ̣n tính cẩn thâ ̣n tỉ mỷ chính xác, chủ động trong học tập
Hình thành từ chuyển động xoắn ốc, một điểm di chuyển đều trên một đường sinh sẽ tạo ra chuyển động xoắn ốc khi đường sinh đó quay quanh một trục cố định Quỹ đạo của điểm di chuyển này được gọi là đường xoắn ốc.
Nếu đường sinh song song với trục quay, sẽ tạo ra đường xoắn ốc trụ Ngược lại, nếu đường sinh cắt trục quay, sẽ hình thành đường xoắn ốc nón.
Bước xoắn, ký hiệu là ph, là khoảng cách di chuyển của điểm chuyển động trên đường sinh khi đường sinh này quay quanh trục một vòng.
Một đường bao có hình dạng tam giác, hình thang hoặc cung tròn khi chuyển động theo hình xoắn ốc trên bề mặt trụ hoặc mặt côn sẽ hình thành một bề mặt được gọi là ren Mặt phẳng của đường bao này chứa trục của mặt trụ hoặc mặt côn, được gọi là prôfin ren.
Ren hình thành trên trục gọi là ren ngoài (Ren trục), ren hình thành trong lỗ gọi là ren trong (Ren lỗ) (Hình 6.2) a) Trục b) Lỗ
Hình 6.1 ren trục, ren lỗ
6.1.1.2 Các yếu tố của ren
Ren ngoài và ren trong sẽ ăn khớp với nhau khi các yếu tố như profin ren, đường kính ren, bước ren, số đầu mối và hướng xoắn của chúng tương đồng Các thông số quan trọng bao gồm đường kính danh nghĩa (d), đường kính chân ren (d1) và bước ren (p).
Hình 6.3: Ca ́ c yếu tố của ren a) Prôfin ren: là hình phẳng tạo thành ren, có các loại hình tam giác, hình thang, hình chữ nhật, cung tròn (Hình 6.4)
Đường kính ren bao gồm đường kính ngoài (d) là đường kính lớn nhất và đường kính trong (d1) là đường kính nhỏ nhất Số đầu mối của ren được xác định khi có nhiều hình phẳng chuyển động theo các đường xoắn ốc cách đều nhau, mỗi đường xoắn ốc tạo thành một đầu mối, ký hiệu là n Ren có thể được phân loại thành ren một đầu mối và ren nhiều đầu mối.
Hình 6.5 Ren một đầu mối Ren nhiều đầu mối
Bước ren, ký hiệu là p, là khoảng cách theo chiều trục giữa hai đỉnh ren kề nhau Đối với ren có nhiều đầu mối, bước xoắn được tính bằng tích của số đầu mối và bước ren, cụ thể là ph = n p.
Hướng xoắn của ren là hướng xoắn của đường của đường xoắn ốc tạo thành ren đó, Thường dùng loại ren có hướng xoắn phải một đầu mối
6.1.1.5 Các loại ren tiêu chuẩn thường dùng
Ren tiêu chuẩn là loại ren có các yếu tố cơ bản được quy định trong tiêu chuẩn thống nhất Một trong những loại ren tiêu chuẩn thường gặp là ren hệ mét.
Dùng trong mối ghép thông thường, profin ren là tam giác đều, ký hiệu ren hệ mét là M Đường kính và bước ren quy định trong TCVN 2247 - 77
Ren hệ mét chia ra ren bước lớn và ren bước nhỏ
Hai loại này có đường kính giống nhau, nhưng bước khác nhau, kích thước cơ bản của ren bước lớn quy định trong TCVN 2248 – 77
Ký hiệu trên bản vẽ: Ví dụ M24, M24 x 2, M24 x 1.5
M là ký hiệu cho ren hệ mét, theo sau là đường kính ngoài của ren, và con số cuối cùng thể hiện bước ren nhỏ tính bằng milimét.
Trong mối ghép ống, profin của ren có hình dạng tam giác cân với góc ở đỉnh là 55 độ Kích thước của ren ống được đo bằng đơn vị inch, ký hiệu là " (1" = 25,4 mm).
Ren ống có hai loại, ren ống hình trụ ký hiệu prôfin là G và ren ống hình côn có ký hiệu prôfin là R c ) Ren hình thang
Dùng để truyền lực, prôfin của ren hình thang là một hình thang cân, có góc giữa hai cạnh bên bằng 30, ký hiệu prôfin ren là Tr
Kích thước cơ bản của ren hình thang được quy định trong TCVN 4673 – 89, trong đó để truyền lực, ren tựa có prôfin hình thang vuông, được ký hiệu là S.
Ngoài ren tiêu chuẩn, còn có ren không tiêu chuẩn là ren có prôfin không theo tiêu chuẩn quy định, như ren vuông ký hiệu là Sq
6.1.1.6 Cách vẽ quy ước ren
Ren được thiết kế theo tiêu chuẩn TCVN 5907 – 1995, quy định về biểu diễn ren và các chi tiết có ren Tiêu chuẩn này tương thích với ISO 6410/1 – 1993, đảm bảo tính nhất quán trong việc thể hiện ren và các thành phần liên quan.
Biểu diễn ren trên mặt phẳng song song trục ren:
- Đường đỉnh ren, đường giới hạn ren được vẽ bằng nét liền đậm
Đường chân ren được thể hiện bằng nét liền mảnh trên hình chiếu và hình cắt Khi thực hiện gạch mặt cắt, cần gạch đến đường đỉnh ren, được biểu thị bằng nét liền đậm.
Biểu diễn ren trên mặt phẳng vuông góc với trục ren được thực hiện bằng cách vẽ đường đỉnh ren bằng nét liền đậm, trong khi đường chõn ren được thể hiện bằng nét liền mảnh, áp dụng trong trường hợp ren có thể quan sát thấy.
- Trong trường hợp ren khuất chúng ta thể hiện bằng các nét đứt cho cả đường đỉnh lẫn đường chân ren (Hình 6.8)
Trong mối ghép ren, việc thể hiện ren trục là ưu tiên hàng đầu Phần trục ren cần được vặn chặt vào nhau, và ký hiệu ren phải luôn tương ứng với đường kính ngoài của ren, như minh họa trong hình 6.7.
- Ngoài các quy định cơ bản nói trên, cần nêu thêm: A – A
- Ren hình côn được vẽ và ký hiệu như (Hình 6.9) Ren này có tác dụng vặn kín khít
Hình 6.6 Quy ước biểu diễn ren trục (a), ren lỗ (b)
Hình 6 7 Vẽ quy ước mối ghép ren
Hình 6.8 Biểu diễn ren khuất Hình 6.9 Biểu diễn ren côn
6.1.1.7 Cách kí hiệu các loại ren
- Trình bày được cấu tạo, ứng dụng của các loại bánh răng, lò xo
- Đọc và vẽ được bản vẽ quy ước mối ghép bánh răng, lò xo
- Rèn luyê ̣n tính cẩn thâ ̣n tỉ mỷ chính xác, chủ động trong học tập
Bánh răng là chi tiết thông dụng dùng để truyền chuyển động quay Bánh răng thường dùng có 3 loại :
- Bánh răng trụ : Dùng để truyền chuyển động quay giữa hai trục song song
- Bánh răng côn : Dùng để truyền chuyển động quay giữa hai trục cắt nhau
- Bánh vít trục vít : Dùng để truyền chuyển động quay giữa hai trục chéo nhau
Hình 7.1 Ba loại bánh răng
7.1.1 Các thông số của bánh răng
Bánh răng gồm có các thông số như sau :
- Vòng đỉnh : là đường tròn đi qua đỉnh răng, đường kính ký hiệu là da
- Vòng đáy : là đường tròn đi qua đáy răng, đường kính ký hiệu là df
- Vòng chia : là đường tròn để tính mô đun, đường kính ký hiệu là d
- Số răng : là số răng của bánh răng ký hiệu là Z
- Bước răng : là độ dài cung giữa hai răng kề nhau tính trên vòng chia Ký hiệu Pt
Chu vi vòng chia bằng : d = Z Pt
Mô đun là tỷ số ký hiệu là m
Mô đun của bánh răng càng lớn, kích thước bánh răng càng lớn Để hai bánh răng ăn khớp với nhau, bước răng t phải bằng nhau, tức là mô đun cũng phải bằng nhau.
- Chiều cao răng (h) : là khoảng cách hướng tâm giữa vòng đỉnh và vòng đáy Chiều cao răng chia làm hai phần :
+ Chiều cao đầu răng (ha) là khoảng cách hướng tâm giữa vòng đỉnh và vòng chia: ha = m (m là mô đun)
+ Chiều cao chân răng (hf) là khoảng cách hướng tâm giữa vòng chia và vòng đáy: hf = 1,25, (m là mô đun)
- Chiều đầy răng (St) là độ dài của cung tròn trên vòng chia trong một răng
- Chiều rộng rãnh răng (et) là độ dài của cung tròn trên vòng chia nằm trên rãnh răng
7.1.2 Vẽ quy ước bánh răng trụ và thanh răng
7.1.2.1 Bánh răng trụ được quy định vẽ như sau
- Đường tròn và đường sinh mặt đỉnh răng vẽ bằng nét cơ bản
- Đường tròn và đường sinh mặt chia vẽ bằng nét chấm gạch mảnh
- Không vẽ đường tròn và đường sinh mặt đáy răng
Hình 7.3 Bánh răng trụ vẽ theo quy ước
Trong hình cắt dọc chứa trục của bánh răng, phần răng không cần vẽ ký hiệu vật liệu trên mặt cắt Đường sinh của mặt đáy răng sẽ được thể hiện bằng nét cơ bản.
- Hướng răng của răng nghiêng và răng chữ V được vẽ bằng 3 nét mảnh
Trong hình cắt, mặt phẳng cắt bao gồm hai trục của hai bánh răng, trong đó răng của bánh răng chủ động che khuất răng của bánh răng bị động Do đó, đỉnh răng của bánh răng bị động được thể hiện bằng nét đứt.
Hình 7.4 Bánh răng trụ ăn khớp
7.1.2.2 Quy ước vẽ thanh răng
Khi bánh răng trụ có bán kính vô cùng lớn, nó sẽ chuyển thành thanh răng, dẫn đến việc các vòng đỉnh, vòng đáy và vòng chia trở thành các đường thẳng.
- Quy ước vẽ thanh răng tương tự như bánh răng trụ
Hình 7.5 Thanh răng ăn khớp
7.1.3 Vẽ quy ước bánh răng côn
- Răng của bánh răng côn hình thành trên mặt nón,vì vậy kích thước của răng và mô đun thay đổi theo chiều dài răng
- Càng về phía đỉnh nón, kích thước của răng và mô đun càng bé
- Cách vẽ quy ước bánh răng côn tương tự như cách vẽ quy ước bánh răng trụ Tuy nhiên chỉ vẽ vòng chia đáy lớn của mặt côn
Hình 7.6 Cặp bánh răng côn ăn khớp và theo quy ước
7.1.4 Vẽ quy ước bánh vít trục vít
- Răng của bánh vít hình thành trên mặt tròn xoay có đường sinh là một cung tròn ( mặt xuyến )
- Đường kính vòng chia và mô đun được tính trên mặt phẳng vuông góc với trục của bánh vít và đi qua tâm xuyến
- Quy ước vẽ bánh vít như sau :
+ Vòng lớn nhất của bánh vít vẽ bằng nét cơ bản
+ Không vẽ vòng đỉnh da
+ Vòng chia d vẽ bằng nét chấm gạch mảnh
+ Không vẽ vòng đáy df
Hình 7.7 Bánh vít và trục vít vẽ quy ước
- Răng của trục vít có dạng ren vít
- Trục vít có ren một ,hai hay ba đầu mối
- Qui ước vẽ trục vít tương tự như trường hợp bánh răng trụ
- Tuy vậy trên hình chiếu của trục vít qui định vẽ đường sinh mặt đáy ren bằng nét liền mảnh
Hình 7.8 Cặp bánh vít và trục vít ăn khớp
7.2 Vẽ qui ước lò xo
- Lò xo là chi tiết dự trữ năng lượng dùng để giảm xóc , ép chặt , đo lực v.v
- Lò xo gồm các loại lò xo xoắn ốc , xoáy phẳng , đĩa , lò xo díp
- Hình thành theo đường xoắn ốc trụ hay nón
- Căn cứ theo tác dụng của lò xo , người ta chia lò xo ra các loại: lò xo nén, lò xo xoắn , lò xo kéo
- Mặt cắt của dây lò xo là hình tròn , hình vuông hay hình chữ nhật
Hình chiếu và hình cắt của lò xo xoắn trụ (hoặc nón) trên mặt phẳng chiếu song song với trục lò xo được thể hiện bằng các vòng xoắn vẽ bằng đường thẳng thay vì đường cong, như minh họa trong bảng (7 - 1).
Tên gọi lò xo Hình chiếu Hình cắt
1- Lò xo nén, ép phẳng hai đầu
2- Lò xo nén hình chữ nhật ép phẳng 2 đầu
3- Lò xo kéo có móc
Lò xo xoắn trụ (hoặc nón) với số vòng xoắn lớn hơn 4 vòng chỉ cần vẽ một hoặc hai vòng xoắn ở mỗi đầu, ngoại trừ các vòng tỳ Các vòng xoắn còn lại được thể hiện bằng nét chấm gạch qua tâm, mặt cắt của dây trên toàn bộ chiều dài, và cho phép rút ngắn chiều dài của lò xo.
- Những lò xo có đường kính bằng 2mm hay nhỏ hơn thì được vẽ bằng nét cơ bản, mặt cắt của dây lò xo được tô đen
Hình 7.9 Vẽ quy ước lò xo xoắn ốc
Hình thành theo đường xoáy ốc phẳng , dùng làm dây cót
7.2.2.2 Qui ước vẽ Đối với lò xo xoáy phẳng có số vòng xoắn lớn hơn 2 vòng thì qui định vẽ vòng đầu và vòng cuối, phần tiếp theo chỉ vẽ một đoạn bằng nét chấm gạch
Hình 7.10 Lò xo xoáy phẳng
7.2.3.1 Lò xo gồm nhiều đĩa kim loại ghép chồng lên nhau
7.2.3.2 Qui ước vẽ đối với lò xo đĩa có số đĩa lớn hơn 4 , thì mỗi đầu vẽ một hoặc hai đĩa,đường bao các đĩa còn lại vẽ bằng nét mảnh
7.2.4.1 Lò xo gồm nhiều tấm ghép với nhau dùng trong các cơ cấu giảm xóc nhất là trong ôtô
7.2.4.2 Qui ước vẽ đối với lò xo nhíp, qui định chỉ vẽ đường bao của chồng là
Câu hỏi và bài tập chương 7
1 Hãy trình bày và vẽ quy ước bánh răng trụ răng thẳng, răng nghiêng?
2 Hãy trình bày các loại lò xo và vẽ quy ước đối với lò xo?
- Trình bày nội dung của bản vẽ chi tiết, cách về tách các chi tiết tư bản vẽ lắp
- Vẽ tách được chi tiết từ bản vẽ lắp Đo ̣c được bản vẽ chi tiết và bản vẽ lắp
- Rèn luyê ̣n tính cẩn thâ ̣n tỉ mỷ chính xác
8.1.1 Nội dung bản vẽ chi tiết
Hình biểu diễn chi tiết bao gồm hình chiếu, hình cắt, mặt cắt và hình trích theo quy định của TCVN 5-74 Tùy thuộc vào đặc điểm hình dạng và cấu tạo của từng chi tiết, người vẽ sẽ lựa chọn các loại hình biểu diễn phù hợp để thể hiện đầy đủ hình dạng và cấu tạo với số lượng hình biểu diễn tối thiểu, đồng thời thuận lợi cho việc bố trí bản vẽ.
Trong một bản vẽ kỹ thuật, hình chiếu từ trước hay hình cắt đứng đóng vai trò là hình biểu diễn chính của chi tiết, thể hiện rõ ràng các đặc điểm về hình dạng và kích thước Hình biểu diễn này không chỉ phản ánh vị trí làm việc của chi tiết trong máy mà còn thể hiện vị trí gia công của nó trên máy công cụ trong quá trình chế tạo chính.
Ống lót là một chi tiết tròn xoay, bao gồm nhiều phần hình trụ với đường kính khác nhau Để gia công ống lót, người ta sử dụng máy tiện, và hình biểu diễn của nó thường là hình cắt đứng được đặt nằm ngang, với trục của ống lót song song với khung tên.
Hình cắt đứng minh họa rõ ràng đặc điểm hình dạng bên trong và bên ngoài của ống lót Hình chiếu bổ sung từ phía trái thể hiện rãnh tròn R30, giúp người đọc dễ dàng hình dung cấu trúc chi tiết.
A-A thể hiện lỗ 8 A4 trên thân ống Hình trích I thể hiện hình dạng và kích thước của rãnh giữa 2 phần của ống lót Các hình biểu diễn bố trí hợp lý như trong bản vẽ
Bản vẽ chi tiết cần có đầy đủ các kích thước cần thiết để chế tạo và kiểm tra sản phẩm Các kích thước trên bản vẽ phải rõ ràng, chính xác và phù hợp với yêu cầu thiết kế cũng như tính công nghệ của sản phẩm Việc lựa chọn tiêu chuẩn kích thước là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng và hiệu quả trong quá trình sản xuất.
116 chuẩn để ghi kích thước phải căn cứ theo yêu cầu của thiết kế và công nghệ Kích thước được chia làm hai loại:
- Kích thước định khối: Là kích thước thể hiện độ lớn của mỗi khối hình học
- Kích thước định vị là kích thước xác định vị trị của mỗi khối hình học so với những phần tử ở xung quanh
Yêu cầu về độ nhám bề mặt, sai lệch giới hạn kích thước, sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt, cùng với yêu cầu về nhiệt luyện và chất lượng của chi tiết là những yếu tố quan trọng trong quy trình sản xuất.
Bản vẽ cần bao gồm tên gọi chi tiết, vật liệu chế tạo, tỷ lệ bản vẽ, ký hiệu bản vẽ, cùng với họ tên và chữ ký của những người chịu trách nhiệm.
Hi ̀nh 8.1 Bản vẽ ống lót ° 30
Tr ường CĐN V N -HQ T P HN
8.1.2 Kích thước của chi tiết
Bản vẽ chi tiết là tài liệu quan trọng chứa đầy đủ các kích thước cần thiết cho quá trình chế tạo và kiểm tra sản phẩm Các kích thước trên bản vẽ cần phải rõ ràng, đầy đủ và phù hợp với yêu cầu thiết kế cũng như công nghệ, đảm bảo rằng việc ghi kích thước phải dựa trên các tiêu chí này.
Kích thước các chiều dài l1, l2, l3 của trục bậc (Hình 8.2a) được chuẩn hóa theo mặt mỳt của đầu bộ ỉ3 Trong quá trình gia công, trước tiên cần tiện chiều dài l1, sau đó tiện chiều dài l2 và cuối cùng là tiện chiều dài l3.
Khi gia công, quy trình bắt đầu từ lỗ ỉ3 với chiều dài l3, tiếp theo là lỗ ỉ2 với chiều dài l2, và cuối cùng là lỗ ỉ1 với chiều dài l1 Kích thước của chiều dài l1, l2, l3 của lỗ bậc xuất phát từ mặt mút lớn ỉ1.
Kích thước chiều dài của các phần mặt ngoài và mặt trong của ống lót được quy định theo yêu cầu công nghệ Đối với chiều dài mặt ngoài, mặt mút đầu bé được sử dụng làm chuẩn, trong khi chiều dài mặt trong lấy mặt mút đầu lớn làm chuẩn.
1 Kích thước của mép vát 45 0 được ghi như hình 8.2a , kích thước của mép vát khác 45 0 thì ghi theo nguyên tắc chung về ghi kích thước
2 Khi ghi kích thước của một loại phần tử giống nhau thì thường chỉ ghi kích thước của một phần tử có kèm theo số lượng phần tử đó (Hình 8.2b)
Hình 8.2: Kích thước các phần tử giống nhau
3 Khi ghi kích thước xác định khoảng cách của một số phần tử giống nhau và phân bố đều trên chi tiết thì ghi dưới dạng một tích số (Hình 8.3b)
4 Nếu có một loạt kích thước liên tiếp nhau thì có thể ghi từ một chuẩn
Hình 8.3: Kích thước ghi dưới dạng một tích số
5 Đối với một số lỗ, cho phép ghi kích thước theo quy ước đơn giản như ( Hình 8.4 )
Hình 8.4: Kích thước độ dày và chiều dài
Cơ sở xác định kích thước chi tiết là các số đo kích thước, trong khi độ chính xác được đảm bảo qua các sai lệch giới hạn kích thước và sai lệch hình dạng, vị trí của bề mặt Những thông tin này được thể hiện rõ trên bản vẽ chi tiết, giúp công nhân thực hiện chế tạo và kiểm tra sản phẩm một cách chính xác.
