Чертеж — это графический конструкторский документ, содержащий изображение объекта разработки и/или его составных частей, отражающее взаимное расположение, функционирование этих частей, их внутренние и внешние связи.
Данную статью я писал для википедии, но редакторы изменили ее до неузнаваемости, изменив понятия и формулировки до степени смешения. Поэтому я оставлю ее тут.
Определение
Само слово чертёж древнерусское чьртежь «отметка, грань; план, чертеж». Согласно толковому словарю Ушакова изображение чего-нибудь чертами на плоскости.
Чертёж — один из видов конструкторских документов, содержащий данные для изготовления, сборки, монтажа или эксплуатации изделия или объекта проектирования. Данные содержащиеся в чертеже зависят от его назначения и описываются стандартами. В зависимости от назначения чертежа на нем должны быть указаны размеры, условные обозначения, технические условия, соблюдение которых должно быть обеспечено.
Стандартизация, правила, нормы при выполнении чертежей вырабатывались длительное время, и установившаяся сейчас система очень близка во всем мире. В России это единая система конструкторской документации (ЕСКД) и система проектной документации для строительства (СПДС). Например, ГОСТ 2.303-68 ЕСКД, устанавливает начертания и основные назначения линий на чертежах всех отраслей промышленности и строительства, выполняемых в бумажной или электронной форме. В Америке это стандарты, опубликованные американским обществом инженеров-механиков ASME. Так же существуют международные стандарты ISO, например, ISO 128 касается общих принципов представления информации на технических чертежах. А ISO 216 международный стандарт размеров бумажных листов чертежей А4-А0, построен на основе немецкого стандарта DIN 476, а в России это же описывает ГОСТ 2.301-68. Существует множество отраслевых стандартов для чертежей, но не будем перечислять их все, т.к. все равно все не охватить.
В современном мире само понятие чертежа усложняется. Чертеж это и рисунок на бумаге с инструкцией по сборке игрушки которую Вы купили ребенку, и цифровая геометрическая модель изделия, которую можно напрямую загрузить в станок с ЧПУ и получить готовое изделие. Станкам для работы не нужны бумажные чертежи, они работают с математическими векторными моделями. Поэтому мы будем говорить в большей части про современные, электронные чертежи. Согласно ГОСТ 2.052-2015 электронная геометрическая модель изделия представляет собой совокупность геометрических элементов и атрибутов модели, которые совместно определяют геометрию изделия и его свойства, зависящие от формы и размеров.
Классификация чертежей
По отраслям: технические чертежи, строительные чертежи.
В свою очередь технические и строительные чертежи можно разделить по назначению.
Технические: сборочный чертеж, габаритный чертеж, монтажный чертеж, упаковочный чертеж и т.д.
Строительные: архитектурные решения, генеральный план, конструкции металлические, фундаменты и д.р.
По методу проектирования: сначала 3D потом чертежи и наоборот.
По носителю: цифровые, бумажные
Масштабы чертежей
В соответствия со стандартами объект проектирования на чертеже может быть выполнен в натуральную величину, уменьшенным или увеличенным. Отношение линейных размеров объекта на чертеже к их натуральной величине называется масштабом. В России это ГОСТ 2.302-68 Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Масштабы. Согласно этому ГОСТу при проектировании мы должны использовать следующие масштабы:
Масштабы уменьшения 1:2; 1:2,5; 1:4; 1:5; 1:10; 1:15; 1:20; 1:25; 1:40; 1:50; 1:75; 1:100; 1:200; 1:400; 1:500; 1:800; 1:1000
Натуральная величина 1:1
Масштабы увеличения 2:1; 2,5:1; 4:1; 5:1; 10:1; 20:1; 40:1; 50:1; 100:1.
При проектировании генеральных планов крупных объектов допускается применять масштабы 1:2000; 1:5000; 1:10000; 1:20000; 1:25000; 1:50000.
Подробнее читайте в тексте стандарта.
Авторское право в чертежах
Чертежи являются объектом авторских прав ГК РФ Статья 125. Объектами авторских прав являются произведения науки, литературы и искусства независимо от достоинств и назначения произведения, а также от способа его выражения: произведения архитектуры, градостроительства и садово-паркового искусства, в том числе в виде проектов, чертежей, изображений и макетов. Так же к объектам авторских прав относятся производные произведения, то есть произведения, представляющие собой переработку другого произведения.
Технические разработки чаще защищают через патенты. Авторское и патентное право — разные вещи. Авторское право защищает произведения от копирования, а патент — техническую суть устройств или их внешний вид. Технические решения можно запантентовать: как полезную модель, как изобретение или как промышленный образец. Вид патента зависит от самого решения. Например, промышленный образец — это патент на дизайн изделия. Он не защищает технические характеристики, механизмы и способы работы, только внешний вид изделия.
Чертеж, как технический так и строительный может содержать в себе как дизайн так и уникальное техническое решение. В большинстве случаев чертежи попадают под действие авторского права но могут так же быть частью патента.
Мы живем в быстро изменяющемся мире, с появлением интернета люди начали делиться друг с другом своими идеями и произведениями, в виде картинок, текста и другого цифрового контента. Чертежи, проекты и 3д модели так же начали широко распространяться между людьми. Американский издатель Эрик Элдред, профессор права Лоуренс Лессиг и профессор электротехники Хэл Абельсон, вдохновлённые идеями Ричарда Столлмана, в 2001 году создали первый набор лицензий Creative Commons для видео- и аудиозаписей, текстов и изображений. Принято считать, что это стало революцией в авторском праве. Смысл простой, стандартные наборы прав на произведения в зависимости от выбора автора. Creative Commons Licenses (ССL) поддержали многие организации и авторы, в том числе Массачусетский технологический институт, Университет Райса, и др. на 2011 год, в составе это было более 100 организаций в более чем 70 юрисдикциях по всему миру. Законодательство разных стран, в том числе России, признаёт их как особую разновидность договоров присоединения в авторском праве. Когда автор публикует свое произведение он указывает:
Разрешает ли он коммерческое использование произведения?
Разрешает ли он переработку произведения?
Требование указывать автора, источник, ссылку на лицензию и на оригинал, если работа производная.
Пример: автор публикует произведение и выбирает лицензию CC BY. Это лицензия с минимальным количеством ограничений. Предоставляет право на копирование, распространение и переработку произведения, в том числе в коммерческих целях с указанием автора.
История возникновения чертежа
История возникновения и развития науки об изображении предметов на плоскости берет своё начало в далёком прошлом. Ещё не зная бумаги и карандашей, человек с помощью угля, мела или ещё какого-нибудь другого красящего вещества изображал на стенах своих жилищ предметы из окружающей его природы. Чаще всего это были рисунки животных и птиц, охота на которых служила человеку источником существования. Работающие в Саудовской Аравии и Иордании археологи обнаружили артефакты, которые, по их мнению, могут оказаться древнейшими чертежами, возраст этих находок составляет около 8000 лет. Схемы высеченные на камнях, соответствуют близлежащим древним мегалитам, известным как пустынные воздушные змеи, если смотреть сверху. Эти схемы обозначают охотничий угодья с расставленными ловушками (так предполагают ученые, источник).
Ученые проследили длинный путь от изображения в пещере до современных букв. Оба вида изображений служат для передачи сообщения от одного человека другому. Появление чертежей связано с практической деятельностью человека — строительством укреплений, городских построек. Первоначально их выполняли прямо на земле. Но также археологами были обнаружены чертежи, выполненные на камне, папирусе, глиняных дощечках, пергаменте, а более поздние — на бумаге. Для записей на папирусе древние египтяне делали первые чернила из золы корней папируса, которую смешивали с клейким соком акации или вишни, а древним грекам были известны графитовые стержни для письма и рисования.
Древние египтяне выражали свои идеи и представления через символические рисунки, известные как иероглифы. На стенах и плитах они изображали змей, сов, ястребов, людей, головы, жуков и другие фигуры, такие как квадраты, треугольники, круги и петли. Один из примеров древнеегипетских чертежей представляет собой рисунок водоёма с пальмами, расположенными рядом, можно сказать первый чертеж содержащий вид спереди и сверху.
Это план дома, выполненный на глиняной табличке более 4000 лет назад. Принято считать на сегодня, что это – самый древний архитектурный проект. Месопотамия, времен Третьей династии Ура, шумерского ренессанса примерно 2111 до н. э. — 2003 до н. э.
Исследователи утверждают, что линейка и циркуль являются самыми древними чертежными инструментами. Потому что ровные прямые линии и правильные круги, например, найденные на стенах и куполах храмов Вавилонии и Ассирии невозможно было бы провести без специальных инструментов. Железным и бронзовым циркулям, найденным при раскопках в разных местах земли, более 2 тысяч лет.
Стремление к сохранению, стандартизации и унификации объектов трудовой деятельности людей можно проследить с глубокой древности. Известно, что хетты за 40 веков до н. э. ввели стандарты на городские постройки. В Древнем Египте были стандартизированы луки, стрелы; из камней стандартных размеров возводились пирамиды. Много внимания стандартизации уделяли римские императоры. Помимо линейных мер, мер объёма и массы, календаря стандартизация коснулась предметов вооружения, а также знаменитых римских дорог, часть которых сохранилась до наших дней. Были стандартизированы диаметры труб, подводящих воду к жилым домам (нарушение этого стандарта каралось весьма сурово).
Таким образом, жители Древнего мира заложили основы графических изображений, которые были усовершенствованы и обоснованы изобретателями следующих поколений. Было положено начало стандартизации, во многом упростившей деятельность по созданию построек и механизмов.
С развитием технологий потребность в передачи и сохранении знаний только растет. Бумага, изобретённая в Китае, стала производиться в Италии, Франции, Венгрии, Германии и в России. Производство бумаги в России началось при Иване Грозном вместе с появлением книгопечатания.
Архитекторы занимали особое место среди создателей средневекового искусства и были относительно независимы в своих действиях и направлениях работы. Например альбом Виллара де Оннекура содержит информацию о построении человеческих фигур а так же сложных конструкциях готических храмов.
Средневековые люди понимали важность стандартизации. Она использовалась при строительстве морских судов, в строительстве и других отраслях.
Сначала для работы на бумаге использовались тушь и чернила, затем уголь, его вставляли в специальные металлические штифты. Чертежи-рисунки выдающегося изобретателя эпохи Возрождения Леонардо да Винчи выполнены именно этими материалами. Он создавал разнообразные механизмы, такие как прокатный стан, станки для нарезки винтов и другие.
Первое упоминание о чертежах в России относится к началу XVI века, согласно которым самый древний чертёж был создан в 1517 году. Интересными образцами чертежей XVI века являются план города Пскова (1581 год) и «Петров план города Москвы» (1597 год).
Стандарты в России были введены во времена Ивана Грозного, когда была стандартизирована артиллерия и разработан метательный инструмент. Впервые в мире сборно-разборное строительство было организовано тогда же. Деревянная крепость значительных размеров была построена в районе Углича, затем крепость разобрали, сплавили по Волге к Свияжску (за 1000 км) и за короткий срок собрали. Для организации труда, унификации элементов сооружений крепости и обеспечения точности их изготовления требовались высокая организация и простые удобные системы маркировки.
Наше время. Инструменты, используемые инженерами-конструкторами до 1960-х годов, включали кульманы, циркули и логарифмические линейки. Сегодня проектирование невозможно представить без использования ЭВМ. Первые программы для проектирования появились в начале 1980-х годов и работали с ограниченным набором элементарных объектов, таких как линии, дуги и текст, из которых создавались более сложные объекты.
Книга использование AutoCAD 2.5 Джеймса Эдварда Фуллера, издания 1987г.
Современные вычислительные машины обладают гораздо большими возможностями. Принципы построения сложных объектов сохраняются, эскизы преобразуются в трёхмерные модели и наоборот, трёхмерная модель легко преобразуется в сборочные и декатировочные чертежи, а сопутствующая документация в виде спецификаций генерируется автоматически.
Специализированные программы CAE могут рассчитывать возникающие нагрузки в проектируемых изделиях в зависимости от материалов и мест воздействия сил, аэродинамику, гидравлическое сопротивление и многое другое. Инженеры используют системы автоматизированного проектирования (САПР) для работы с электронными чертежами и математическими моделями.
В 2003 году американское инженерное сообщество выпустило стандарт ASME Y14.41, устанавливающий требования к проектированию изделий с использованием CAD-систем. Этот стандарт был быстро принят промышленными организациями и министерством обороны США.
Для России рекомендуется ознакомиться с ГОСТ 2.052-2015 ЕСКД. Электронная модель изделия. Наиболее распространённые программы для проектирования включают SOLIDWORKS, NX, CATIA, КОМПАС-3D, Inventor и AutoCAD.
Сегодня любой человек с персональным компьютером, ноутбуком или даже телефоном может начать работать с электронными чертежами и трёхмерными моделями. Существуют платные, бесплатные и учебные САПР, но это тема отдельной статьи.
В учебных заведениях студенты всё ещё обучаются черчению на бумаге, но обычно ограничиваются одним курсом начертательной геометрии. Дальнейшее обучение профессии конструктора студенты проходят на компьютерах. Технологии постоянно развиваются, производители программного обеспечения выпускают новые версии своих продуктов, предлагая новые инструменты и возможности, инженеры патентуют новые технологии, а заводы производят более точные и высокотехнологичные станки, что позволяет человечеству достигать новых горизонтов в развитии техники.
круто вау