Bài giảng Đồ Họa Kỹ Thuật Phạm Văn Sơn

Đối tượng nghiên cứu của môn Vẽ kỹ thuật là các bản vẽ kỹ thuật. Bản vẽ kỹ thuật là một phương tiện thông tin kỹ thuật, là công cụ chủ yếu để diễn đạt ý đồ thiết kế, là tài liệu kỹ thuật dùng để chỉ đạo sản xuất.

Phần hai: Vẽ kỹ thuật cơ bản

Mở đầu

Đối tợng nghiên cứu của môn Vẽ kỹ thuật là các bản vẽ kỹ thuật Bản vẽ kỹ thuật là một phơng tiện thông tin kỹ thuật, là công cụ chủ yếu để diễn đạt ý đồ thiết kế, là tài liệu kỹ thuật dùng để chỉ đạo sản xuất.

Mục đích của môn học vẽ kỹ thuật là tạo cơ sở, rèn kỹ năng đọc và thiết lập bản vẽ.

Nội dung của môn học vẽ kỹ thuật cơ bản bao gồm:

+ Các tiêu chuẩn về bản vẽ kỹ thuật

+ Các hình biểu diễn: Hình chiếu cơ bản, hình chiếu riêng phần, hình chiếu phụ, hình cắt, mặt cắt, hình chiếu trục đo

+ Vẽ qui ớc ren và mối ghép ren

Chơng trình đào tạo đợc thực hiện theo phơng pháp coi trọng thực hành nhằm từng bớc rèn luyện năng lực lập và đọc các bản vẽ dới sự hớng dẫn của giảng viên.

Chơng 1

Các tiêu chuẩn về trình bày bản vẽ kỹ thuật

Tiêu chuẩn hoá là việc đề ra những qui định mà chúng ta bắt buộc phải tuân theo Nhữngtiêu chuẩn về bản vẽ kỹ thuật bao gồm tiêu chuẩn về cách trình bày bản vẽ, cách biểu diễn,các ký hiệu và các quy ớc v.v cần thiết cho việc lập bản vẽ kỹ thuật

1.1 Khổ giấy

Các khổ giấy chính đợc sử dụng theo bảng 1.1:

Bảng 1.1

93

20

8832

10

10

(8) (7)

(1)

(3) (4)

Kiểm tra Ngườiưvẽ

Hình 1.2 Khung tên dùng trong nhà tròng

ô1: Đầu đề bài tập hay tên gọi chi tiết

ô2: Vật liệu của chi tiết

ô3: Tỷ lệ bản vẽ

ô4: Ký hiệu bản vẽ

ô5: Họ và tên ngời vẽ

ô6: Ngày vẽ

ô7: Chữ ký ngời kiểm tra

ô8: Ngày kiểm tra ô9: Tên trờng, khoa, lớp

Trong các bản vẽ kỹ thuật, tuỳ theo độ phức tạp và độ lớn của vật thể đợc biểu diễn và tuỳ

theo khổ giấy của bản vẽ mà chọn các tỷ lệ thích hợp Các tỉ lệ u tiên sử dụng trình bày ở

1:101:200

1:201:500

1:501:1000

Tỷ lệ nguyên hình 1:1

Tỷ lệ phóng to 2:1

50:1

5:1100:1

10:1200:1

20:1500:1

50:11000:1

Chú ý: Dù phóng to, thu nhỏ hay để nguyên hình, thì khi ghi kích thớc ta luôn ghi theo kích

0,180,250,350,50,7

0,350,50,71,01,4

0,71,01,42,02,0

Chiều rộng các nét vẽ rất đậm, đậm và mảnh lấy theo tỉ lệ 4:2:1 u tiên sử dụng nhóm 2 và

Hình 1.3: Ví dụ về sử dụng đờng nét

Bảng 1.4

Nét liền đậm -Cạnh thấy, đờng bao thấy (ví dụ: A)

-Đờng đỉnh ren thấy, đỉnh răng thấy

`

Nét liền mảnh

-Đờng kích thớc, dóng kích thớc-Đờng dẫn, thân mũi tên chỉ hớng -Đờng gạch mặt cắt

-Đờng tâm ngắn, đờng chân ren thấy(B)-Đờng bao mặt cắt chập

Nét lợn sóng -Giới hạn hình cắt hoặc hình chiếu(C)Nét đứt mảnh -Đờng bao khuất, cạnh khuất(E)Nét gạch chấm

mảnh

-Đờng tâm(G)-Đờng trục đối xứng-Mặt chia của bánh răng

Kiểu A đứng và nghiêng 75o với d=1/14h

Kiểu B đứng và nghiêng 75o với d=1/10h

Bảng 1.5 quy định kích thớc tơng đối của kiểu chữ

Bảng 1.5

Chiều cao chữ hoa

Chiều cao chữ thờng

Khoảng cách giữa các chữ

Khoảng cách giữa các từ

Chiều rộng nét chữ

hcaed

14/14h10/14h2/14h6/14h1/14h

10/10h7/10h2/10h6/10h1/10h

1.6 Ghi kích thớc (TCVN 5705: 1993; ISO 129-1: 2004)

1.6.1 Quy định chung

+ Chỉ đợc dùng một loại đơn vị để ghi kích thớc Thông thờng, không ghi đơn vị đo đối vớikích thớc dài và ngầm hiểu là mm Ghi đơn vị góc là độ, phút, dây(ví dụ: 12034’30”).+ Tất cả các thông tin về mặt kích thớc phải đầy đủ và đợc trình bày trực tiếp trên một bản

vẽ trừ trờng hợp chúng đợc ghi trong tài liệu liên quan kèm theo

+ Mỗi yếu tố hình học hoặc mối quan hệ giữa các yếu tố đó chỉ đợc ghi kích thớc một lần

Không ghi các kích thớc có thể suy ra đợc.

1.6.2 Đờng kích thớc và đờng gióng:

a/ Đờng kích thớc: Vẽ bằng nét liền mảnh và giới hạn ở hai đầu bằng hai mũi tên, nếu

đờng kích thớc ngắn quá, mũi tên có thể đợc ghi ở ngoài hoặc thay bằng nét gạch chéo,nếu có nhiều kích thớc nhỏ nối tiếp nhau thì dùng một chấm và một gạch chéo thay chomũi tên Đờng kích thớc đợc kẻ song song, hoặc đồng tâm với phần tử đợc ghi kích thớc(Tơng ứng khi phần tử đó là đờng thẳng hay cung tròn)

b/ Đờng gióng kích thớc: Vẽ bằng nét liền mảnh và vạch quá đờng kích thớc từ 2

đến 4mm (khoảng 8 lần độ dày nét vẽ) Đờng gióng thờng kẻ vuông góc với đờng kích

th-97

Hình 1-8: Ví dụ ghi kích thớc

ớc Cho phép dùng các đờng trục, đờng tâm, đờng bao làm đờng gióng Đối với những ờng bao kéo dài ở chỗ chuyển tiếp, đờng gióng phải đợc vẽ tại giao điểm của các đờng kéodài

Hình 1.5: Đờng kích thớc là

đ-ờng thẳng đi qua tâm

Hình 1.6:Đờng kích thớc là đờng thẳng song song với đoạn cần đo kích thớc

c/ Hình cầu: kí hiệu là “S”, ví dụ : S18, SR12

d/ Hình vuông: kí hiệu là “”, ví dụ :  100,  125.

SR40

ỉ6

0 ỉ8

0

Tởng tợng đặt vật thể trong một hình hộp chữ nhật sao cho các hớng cơ bản của vật thể

song song với các cạnh của hình hộp (hình 2.1) Chọn một hớng 1 làm hớng chiếu chính

(hớng từ trớc), tên gọi các hớng chiếu khác lấy hớng này làm chuẩn Vật thể đợc chiếu

vuông góc theo các hớng 1, 2, 3, 4, 5, 6 lên các mặt phẳng hình chiếu tơng ứng là các mặt

của hình hộp chữ nhật

Hớngưchiếu Tênưgọiưcủaưhìnhưchiếu

1 Hình chiếu đứng- Hình chiếu từ trớc (Front)

2 Hình chiếu bằng- Hình chiếu từ trên (Top)

3 Hình chiếu cạnh- Hình chiếu từ trái- (Left)

4 Hình chiếu từ phải (Right)

5 Hình chiếu từ dới (Bottom)

6 Hình chiếu từ sau (Back)

99

2

3 4

5

6

1

2 3

4 5

6

Hình 2.1 Hình 2.2

2.1.1 Phơng pháp chiếu góc thứ nhất

Theo phơng pháp này, vật thể đợc đặt giữa ngời quan sát và mặt phẳng hình chiếu

(Hình 2.2) Gọi 1 là hình chiếu chính, các vị trí của các hình chiếu khác đợc xác định

bằng cách quay các mặt phẳng hình chiếu quanh các cạnh của hình lập phơng để sao cho

cùng chập vào mặt phẳng của hình chiếu chính 1 (hình 2.3) Hệ thống các hình chiếu này

Front Right Back Left

Top

Bottom

Nếu vì lý do nào đó mà cần đặt một hình chiếu sang vị trí khác thì cần phải có ghi chú

2.1.2 Phơng pháp chiếu góc thứ 3(Hệ A)

Theo phơng pháp này, mặt phẳng hình chiếu (Plane of projection) đợc đặt giữa ngời quan

sát và vật thể (Hình 2.6) Gọi 1 là hình chiếu chính, các vị trí của các hình chiếu khác đợc

xác định bằng cách quay các mặt phẳng hình chiếu quanh các cạnh của hình lập phơng để

sao cho cùng chập vào mặt phẳng của hình chiếu chính 1 (hình 2.7).

+ Hình chiếu đứng còn gọi là hình chiếu chính phải chọn sao cho thể hiện đợc nhiều nhấthình dạng của vật thể, hoặc thể hiện vật thể ở vị trí làm việc, hay gia công, lắp ráp

101

+ Trong thực tế, không cần thiết vẽ cả 6 hình chiếu Số lợng hình chiếu của vật thể phải đủ

để xác định hình dạng và kích thớc vật thể nhng tránh lặp lại

+ Ngoài ra ngời ta còn dùng thêm các hình biểu diễn khác( Hình cắt, mặt cắt) để giảm số ợng hình biểu diễn và biểu diễn đợc rõ ràng hơn

l-2.2 Hình chiếu riêng phần, hình chiếu phụ

Hình chiếu riêng phần là hình chiếu vuông góc một phần nhỏ của vật thể lên mặt phẳnghình chiếu song song với mặt phẳng hình chiếu cơ bản, nó đợc giới hạn bởi nét lợn sóng.Hình chiếu phụ là hình chiếu lên mặt phẳng không song song với mặt phẳng hình chiếu cơbản, đợc dùng trong các trờng hợp hình chiếu cơ bản không biểu diễn đợc rõ ràng một bộphận nào đó của vật thể

Hình chiếu phụ phải đặt đúng vị trí và hớng chiếu; Để thuận tiện, cho phép xoay hìnhchiếu phụ về vị trí phù hợp với đờng bằng, trờng hợp này trên ký hiệu bằng chữ hoa của tên

hình chiếu phụ có vẽ mũi tên cong để biểu thị đã xoay

Hình chiếu phụ

Hình chiếu riêng phần

60o

Hình chiếu trục đo

OoXoYoZo thì hớng chiếu không đợc chọn song song với mặt toạ độ nào OXYZ gọi là hìnhchiếu trục đo của OoXoYoZo

Hình 3.1

103

Hình 2.10 Vẽ 3 hình chiếu cơ bản và ghi kích thớc

AO =100Y

Ao =80Z

X

YZ

3.2 Sơ lợc về cách dựng hình chiếu trục đo.

Góc giữa các trục đo:

Gọi góc giữa trục đo X và trục đo Z là , góc giữa trục đo Z và trục đo Y là , góc giữa trục đo Y và trục đo X là  Tuỳ thuộc vào việc chọn hớng chiếu và mặt phẳng hình chiếu

ta nhận đợc OXYZ tơng ứng tức là với mỗi cách chọn mặt phẳng hình chiếu và hớng chiếu

ta có một bộ , , 

Hệ số biến dạng theo các trục:

Ta có các đoạn thẳng OoAo, OoBo, OoCo thuộc các trục tơng ứng Xo, Yo, Zo Các đoạn thẳng

OA, OB, OC là hình chiếu trục đo của các đoạn OoAo, OoBo, OoCo

Tỉ số OA/OoAo gọi là hệ số biến dạng p của trục Xo

Tỉ số OB/OoBo gọi là hệ số biến dạng q của trục Yo

Tỉ số OC/OoCo gọi là hệ số biến dạng r của trục Zo

Nh vậy, với mỗi cách chọn mặt phẳng hình chiếu và hớng chiếu ta có một bộ p, q, r và ,

,  tơng ứng Tiêu chuẩn ISO và tiêu chuẩn Việt nam đa ra 6 bộ (, , , p, q, r) tơng úngvới 6 cách lựa chọn hớng chiếu Ngời dùng chỉ cần chọn 1 bộ thích hợp với đặc điểm củavật thể để vẽ

Để vẽ hình chiếu trục đo của điểm A có toạ độ trong không gian A( XAoYAoZAo )ta có thểtiến hành nh hình 3.2 (Xác định A bằng cộng véc tơ)

Hình chiếu trục đo

Chú ý: Để thuận tiện, ngời ta thờng vẽ hình chiếu trục đo của 1 điểm căn cứ vào 1 điểm

khác đã đợc vẽ Trên hình 3.3, giả sử ta đã vẽ đợc điểm A, nếu vẽ điểm E căn cứ vào điểm

A thì nhanh hơn việc là đi xác định các toạ độ trục đo của nó (Tức là so với gốc O): Qua A

kẻ //Z, lấy trên đó điểm E, với đoạn AE= AoEor

Vẽ hình chiếu trục đo của một đoạn thẳng:

+ Nếu đoạn thẳng trong không gian không song song với trục toạ độ nào, thì hình chiếu

trục đo của nó vẽ qua hình chiếu trục đo của hai điểm mút Trên hình 3.3 đoạn KoHo khôngsong song với trục toạ độ nào, để vẽ hình chiếu trục đo của đoạn này, ta phải xác định từng

điểm K, H rồi nối với nhau

+ Nếu đoạn thẳng trong không gian song song với trục toạ độ nào thì hình chiếu trục đocủa nó song song với hình chiếu trục đo của trục đó và có cùng hệ số biến dạng Trên hình3.3, đoạn AoEo// Z0 nên AE//Z và AE=A0E0 x r

Hình 3.3

Vẽ hình chiếu trục đo của một đờng cong:

- Lấy 1 số điểm cần thiết, vẽ hình chiếu trục đo của chúng

- Xác định một số tiếp tuyến với đờng cong trong không gian(nếu có thể) và vẽ hìnhchiếu trục đo của chúng

- Nối gần đúng theo dạng đờng cong đã biết

3.3 Các loại hình chiếu trục đo thờng dùng

Dựa vào phép chiếu đợc sử dụng ta chia ra:

1 Hình chiếu trục đo vuông góc, nếu dùng phép chiếu vuông góc

2 Hình chiếu trục đo xiên góc, nếu dùng phép chiếu song song (Chiếu xiên)

Trong mỗi loại hình chiếu trục đo ấy lại chia ra 3 loại:

a Hình chiếu trục đo đều, nếu p=q=r

b Hình chiếu trục đo cân, nếu 2 trong 3 hệ số biến dạng bằng nhau

105

c Hình chiếu trục đo lệch, nếu pqr

Trong thực tế thờng dùng 3 loại hình chiếu trục đo sau:

1 Hình chiếu trục đo vuông góc đều (Chiếu vuông góc)

2 Hình chiếu trục đo vuông góc cân (Chiếu vuông góc)

3 Hình chiếu trục đo xiên cân (Chiếu xiên góc)

3.3.1 hình chiếu trục đo vuông góc đều (VGĐ).

a) Các trục đo OX, OY, OZ đôi một hợp với nhau góc 120o(Hình 3.4)

b) Các hệ số biến dạng bằng nhau: p=q=r  0,82 Để thuận tiện khi vẽ, ngời ta (ISO) qui

-ớc lấy p=q=r=1 Tuy nhiên khi sử dụng hệ số này phải ý thức rằng, ta đã phóng to hình lênmột hệ số k=1/0,82 1,22

Hình 3.4 Hình 3.5

c) Một đờng tròn nằm trên mặt phẳng song song với mặt toạ độ thì hình chiếu trục đoVGĐ của nó là 1 ellip (Hình 3.6)

- Nếu đờng tròn trong không gian // mặt toạ độ XoYo thì hình chiếu trục đo VGĐ của nó

là ellip có trục dài vuông góc với trục đo Z Nếu đờng tròn trong không gian //mặt toạ độ

YoZo thì hình chiếu trục đo VGĐ của nó là ellip có trục dài vuông góc với trục đo X Nếu

đờng tròn trong không gian // mặt toạ độ ZoXo thì hình chiếu trục đo VGĐ của nó là ellip

có trục dài vuông góc với trục đo Y

- Gọi đờng kính của các đờng tròn trên là d thì trục dài của ellip bằng 1,22d, trục ngắnbằng 0,7d

Có thể vẽ gần đúng các ellip trên bằng 4 cung tròn nối tiếp nh hình 3.5

106

Hình chiếu trục đo với p=q=r=0,82 Hình chiếu trục đo với qui ớc p=q=r=1

A B C D

d) Một số ví dụ vẽ hình chiếu trục đo

Hình 3.7 Phơng pháp tọa độ tơng đối vẽ hình chiếu trục đo của đờng cong phẳng

Hình 3.8 Phơng pháp lát cắt vẽ hình chiếu trục đo của vật có thiết diện phức tạp

Hình 3.9 Phơng pháp lát cắt vẽ giao tuyến hai mặt cong

y

x

O z

x

O z

31

Hình 3.10 Phơng pháp hình hộp ngoại tiếp

3.3.2 Hình chiếu trục đo vuông góc cân (VGC)

a) Các trục đo: Góc XOY = Góc YOZ = 1310 Góc XOZ = 970 (hình 3.10)

b) Các hệ số biến dạng: p=r=0,94; q=0,47 Qui ớc lấy: p=r=1; q=0,5

c) Hình chiếu trục đo của các đờng tròn (xem hình 3.11): 1 đờng tròn nằm trên mặt phẳngsong song với mặt toạ độ thì hình chiếu trục đo VGC của nó là 1 ellip

- Nếu đờng tròn trong không gian //mặt toạ độ XoYo thì hình chiếu trục đo VGC của nó làellip có trục dài vuông góc với trục đo Z

- Nếu đờng tròn trong không gian //mặt toạ độ YoZo thì hình chiếu trục đo VGC của nó làellip có trục dài vuông góc với trục đo X

- Nếu đờng tròn trong không gian //mặt toạ độ ZoXo thì hình chiếu trục đo VGC của nó làellip có trục dài vuông góc với trục đo Y

- Gọi đờng kính của các đờng tròn trên là d, với qui ớc p=r=1, q=0,5 thì trục dài của cácellip đều bằng 1,06d, trục ngắn của ellip 1 và 2 bằng 1/3 trục lớn, trục ngắn của ellip 3bằng 9/10 trục lớn

Hình 3.10 Hình 3.11

3.3.3 Hình chiếu trục đo xiên cân

a) Các trục đo: Góc XOY = Góc YOZ = 1350 Góc XOZ = 900 (hình 3.12)

b) Các hệ số biến dạng: p=r=1; q=0,5

c) Hình chiếu trục đo của các đờng tròn (xem hình 3.13): Một đờng tròn nằm trên mặtphẳng song song với mặt toạ độ XoZo thì hình chiếu trục đo đứng cân của nó là một đòngtròn Đờng tròn nằm trên mặt phẳng song song với 2 mặt toạ độ kia thì hình chiếu trục đo

đứng cân của nó là một đòng ellip.- Gọi đờng kính của các đờng tròn trên là d thì trục dàicủa các ellip đều bằng 1,06d, trục ngắn của các ellip bằng 0,33d

108O

Z

Y 45 o

Hình 3.16 Vẽ hình chiếu trục đo vuông góc đều

Hình 3.12 Hình 3.13

3.4 Chọn loại hình chiếu trục đo

Hình chiếu trục đo vuông góc đều đơn giản và đẹp, ta nên chọn loại này để vẽ Tuy nhiên

có một số vật thể, khi vẽ hình chiếu trục đo vuông góc đều thì có mặt bị suy biến thành đ ờng Khi đó nên chọn hình chiếu trục đo vuông góc cân (hình 3.14)

-Hình chiếu trục đo xiên cân thờng đợc sử dụng khi vẽ các vật thể có nhiều vòng tròn songsong với một mặt toạ độ (Hình 3.15)

Chơng 4

Mặt cắt, hình cắt

Trong kỹ thuật có nhiều vật thể có cấu tạo bên trong có các lỗ, rãnh, khoang rỗng Nếudùng các hình chiếu để biểu diễn thì hình chiếu sẽ có nhiều nét đứt, khó đọc bản vẽ, cáccấu tạo bên trong thể hiện không đợc rõ ràng Vì vậy trong vẽ kỹ thuật ngời ta dùng hìnhcắt, mặt cắt để thể hiện cấu tạo bên trong của vật thể Mặt cắt còn đợc dùng để biểu diễnmột thiết diện nào đó của vật thể (kể cả không có lỗ, rãnh) nhằm biểu diễn rõ ràng hìnhdạng, kích thớc của thiết diện cắt

4.1 Mặt cắt

4.1.1 Định nghĩa mặt cắt

Mặt cắt là hình biểu diễn phần vật thể nằm trên mặt phẳng cắt khi tởng tợng dùng mặtphẳng này cắt một vật thể (hình 4.1)

Hình biểu diễn này gồm:

- Đờng bao mặt cắt là các đờng giao tuyến của các mặt của vật thể với mặtphẳng cắt

110

(Mỗi ô 5mm)

Ký hiệu mặt cắt gồm 3 yếu tố: Vị trí cắt (vẽ bằng nét gạch dài chấm đậm ), h ớng nhìn (vẽ

2 mũi tên chỉ) và tên gọi theo chữ cái hoặc chữ số (ví dụ A-A) (xem hình 4.1)

(TCVN7:1993 Kí hiệu vật liệu, ISO) qui định các kí hiệu vật liệu trên mặt cắt nh sau:

+ Các đờng gạch của mặt cắt phải kẻ bằng nét mảnh và nghiêng một góc thích hợp (thờngnghiêng 450 ) so với đờng bao chính hoặc đờng trục mặt cắt (hình 4.2)

Chất lỏng

Chất dẻo,vật liệu cách điện, cách nhiệt, cách ẩm, vật liệu bịt kín

Bê tông cốt thép

Gỗ (các cung tròn

đ ợc vẽ bằng tay)