Teknisk tegning

fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Hopp til navigasjon Hopp til søk
Skildring av en pumpestasjon rundt 1205
Vigevano veivbil
Evig bevegelse ca. 1230
Göpel von Taccola rundt 1430
Patenttegning for såmaskin rundt 1834
Patenttegning for en sykkel rundt 1866
Patenttegning fra 1881 ( sigarettrullemaskin )
Arkitekt som gjør teknisk tegning ( tresnitt , 1893)
Tegnepenn og linjal (1901)
Ideskisse av et selvjusterende aksialt kulelager ( Sven Wingquist / SKF rundt 1906)
Teknisk tegning 1967

Teknisk tegning er produksjon av tekniske tegninger som brukes i maskinteknikk og konstruksjon av ingeniører (spesielt designere ), arkitekter , tekniske tegnere [1] og konstruksjonstegnere . Tegningene som brukes i konstruksjon og arkitektur kalles mer spesifikt konstruksjonstegninger .

De standard- og regelkompatible og komplette tekniske tegningene blir vanligvis bare laget på slutten av byggeprosessen og er laget av tekniske eller konstruksjonstegnere i henhold til de ofte bare skisserte utkastene til ingeniører og arkitekter som stort sett bare definerer funksjonen til produktene .

Klassisk og moderne

Historien om manuell, teknisk tegning

Mange av de geometriske grunnlagene for teknisk tegning, som ble oppdaget og undersøkt før Kristi fødsel, går tilbake til kjente matematikere som Pythagoras of Samos eller Euclid of Alexandria .

Fra middelalderen til 1700 -tallet

Begynnelsen på arkitektonisk, teknisk tegning ble lagt i eller før middelalderen . B. St. Gallen klosterplan eller tegningene av Villard de Honnecourt , som også tegnet en evigvarende bevegelsesmaskin , beviser.

En tidlig representasjon av et utstyr kan sees på tegningen av en pumpestasjon av Al-Jazari , som også tegnet en imponerende maskin basert på prinsippet om en pendelbalanse med to veiepanner og som fungerer ved hjelp av vannkraft. Andre middelalderske, tekniske skisser knyttet til konstruksjon av maskiner har kommet ned til oss fra blant annet Guido da Vigevano , som tegnet en sveivbil og en ubåt .

En viktig forutsetning for tekniske tegninger var oppfinnelsen av det sentrale perspektivet , som tilskrives Filippo Brunelleschi rundt 1420. Albrecht Dürer fremmet spredningen av denne representasjonsformen. [2] På 1400 -tallet AD Registrerte Taccola forskjellige tekniske enheter som f.eks. B. en padlehjulbåt eller en hestedrevet göpel . Teknisk tegning ble videre forbedret av blant andre Leonardo da Vinci . Han skildret ikke bare maskiner og maskindeler realistisk, men supplerte også tegningene sine med elementer som tjener til bedre forståelse.

En veldig stor utvikler innen teknisk tegning var Georgius Agricola , som først forklarte gruvedrift og malmbehandling i sin bok om metallvitenskap "De re metallica libri XII" (utgitt 1555) gjennom tekniske tegninger. [2]

Et neste trinn kan demonstreres av Leonhard Christoph Sturms "Complete Mühlenbaukunst" (1718), som inneholder tegninger for første gang som viser maskinene som skaleres. Materialene som brukes blir også tatt i betraktning. [2]

Den franske oppfinneren og flypioneren Jacques de vaucanson konstruert en krok kjede og ulike roboter i Frankrike i det 18. århundre. Han tegnet sin mekaniske and (se hele avsnittet nedenfor) i 1738.

Teknisk tegning på 1800 -tallet

Ytterligere bevis på utviklingen av teknisk tegning finnes i tidlige patentspesifikasjoner fra 1800 -tallet. Siden de første patentene ble gitt i England på 1200 -tallet, er det imidlertid fullt mulig at mye eldre tekniske tegninger også kan finnes i patenter. Disiplinen teknisk tegning har utviklet seg gjennom århundrer til en moderne teknologi. I tradisjonell teknisk tegning på tegnebrettet , ulike tegneverktøy som tegneverktøy , kompass , blyanter ( mekaniske blyanter ), viskelær , glassfiber viskelær , skriver sjablonger og kurve herskere eller blekk penner eller trakt nibs er brukt tidligere som nå.

Følgende illustrasjoner av utstyr for teknisk tegning og klekkingstyper som var vanlige på den tiden, kommer fra Encyclopedic Dictionary Brockhaus og Efron , som dukket opp på russisk mellom 1890 og 1906.

Teknisk tegning på 1900 -tallet

Frem til rundt 1910 (for noen anvendelser opp til omkring 1965), tegningene ble gjort nesten utelukkende med blyant og blekkkalkerpapir. Dette ble strukket med tegnestifter eller maskeringstape på et tegnebrett (tegnebrett) eller skråbrettet på en tegnemaskin . Med introduksjonen av mer moderne sporingsteknikker som blåkopieringsprosessen, har sporingspapiret blitt erstattet mer og mer av gjennomsiktige tegningsfolier .

Til å begynne med tegningen strimler , tegne trekanter ( geometri trekanter) og linjaler ( målestaver ) ble anvendt som hjelpemidler for nøyaktig tegning, og senere nesten utelukkende tegnemaskin . For geometriske konstruksjoner og sirkulær skjerm var sirkel eller sirkel mal for radier spesiell radier mal ringte og for å tegne kurver Burmester maler brukes.

Spesielle geodetiske tegneinstrumenter for kartlegging av målepunktene for topografiske og arkitektoniske undersøkelser , kleinmaßstäbiger -planer og varelager var transportøren (kombinert rute og vinkelmåler), prismen skala og skillevegger for løping - og klemmedimensjoner , et par Abschiebedreiecke og fra det 20. århundre Kartleggingsmaskiner som koordinatografen .

Klassisk teknisk tegning har mistet mye av sin betydning siden midten av 1990-tallet. Selskaper som Rotring var en gang rettet mot dette spesielle kravet og er nå bare en del av et stort konglomerat som forsyner et endret marked med kontorrekvisita.

... nåtiden for datamaskinstøttet, teknisk tegning

På midten av 1960-tallet gikk selskapet over til datamaskiner , CAD- programmer og plottere . I utgangspunktet ble programmer for 2D -skjerm utviklet, som i utgangspunktet bare tillot visning av forskjellige visninger. I utgangspunktet ble bare papir eller blekk erstattet av digital lagring.

Konstruksjonsmetoden for digitale tegninger var i utgangspunktet veldig lik metoden som ble brukt på tegnebrettet, men tegninger kunne endres og reproduseres mye raskere. Gjenbruk av deler av tegningene ble også gjort mye lettere ved å kopiere metoder som kopi og lim inn , og til og med hele tegninger kunne nå enkelt reproduseres på datamaskinen. Siden den gang har moderne, teknisk tegning hovedsakelig funnet sted foran dataskjermer .

En ny, endret type teknisk tegning ble deretter gradvis muliggjort av programmene for 3D- representasjon som dukket opp fra midten av 1980-tallet. Ingen tegning i klassisk forstand blir opprettet, men en 3D -modell av objektet er modellert. Dagens programmer kan fullstendig få synspunkter fra enhver skjærevinkel og enhver projeksjon fra disse 3D -modellene og konvertere dem til digitale tekniske tegninger. I tillegg til denne nye, konsekvent brukte metoden, blir den manuelle metoden fortsatt undervist som grunnlag på noen ungdomsskoler og noen få tekniske høyskoler.

Teknisk tegning ved hjelp av CAD (datamaskinstøttet design)

På grunn av den enorme tekniske endringen siden midten av 1990-tallet har maskinvare- og programvareprodusenter i stor grad fordrevet det klassiske behovet for teknisk tegning og etablerte CAD- systemer som snart etablerte en forbindelse til datamaskinstøttet produksjon, slik at digitale tekniske tegninger kan implementeres direkte på maskinverktøy kunne.

På begynnelsen av 2000 -tallet dominerte selskaper som Graphisoft (med ArchiCAD ), Autodesk (AutoCAD), Parametric Technology Corporation (Pro / ENGINEER, Creo) og SolidWorks en del av markedet. I bilindustrien er CATIA fra Dassault Systems et av standardverktøyene som brukes av ingeniører. Dataanimasjonen til venstre er animerte skjermbilder fra et CAD -program som dekker praktisk talt alle stadier av teknisk tegning, fra å tegne en 2D -visning og dimensjonere den til 3D -modellering av kroppen inkludert avrunding av kantene med radier og gjengivelse .

Pilene i modellen merket XC, YC og ZC symboliserer det todimensjonale, men generelt tredimensjonale koordinatsystemet som brukes i representasjonen av visningene, som fungerer som en referanse for hver modell. Opprinnelsen til dette koordinatsystemet kan defineres av designeren som i denne animasjonen i kroppen, men det kan også plasseres på et hvilket som helst annet punkt, for eksempel et hjørne eller midt på en kant eller til og med ved et referansepunkt helt utenfor det faktiske objektet.

De blå linjene indikerer et av de tre nivåene som koordinatsystemet er plassert på, hvorved de forskjellige fargene for linjer, overflater, dimensjoner, etc. også kan defineres av CAD -tegner.

AutoCAD -tegningene til høyre illustrerer hvordan realistiske 3D -representasjoner kan være ved hjelp av modellering og gjengivelse. Gruppetegningen (ovenfor) viser forskjellige komponenter etter montering og skiller seg fra en såkalt montasjetegning ved at sistnevnte brukes til å forklare monteringsprosesser, mens en overordnet tegning viser svært komplekse systemer som maskiner, enheter eller hele systemer i deres ferdige stat. Disse og lignende begrepene som brukes i teknisk tegning er regulert av DIN 199 , som definerer terminologien i del 1 for tegninger og del 2 for delelister.

Modellen til skruestikken øverst til høyre viser hvordan grensene mellom tegnede objekter og virkelighet er så uskarpe gjennom moderne CAD -teknologi at utrente øyne nesten ikke kan skille mellom virkelighet og simulering .

Teknisk tegning ved hjelp av forskjellige CAD -programmer tilsvarer den siste teknikken rundt årtusenskiftet, selv om kravene til maskinvaren til datamaskinene som brukes til tegning har endret seg de siste årene. Mens spesielle arbeidsstasjoner med såkalte RISC-prosessorer ofte ble brukt på 1980- og 1990-tallet, kjørte CAD-applikasjoner for teknisk tegning i økende grad på personlige datamaskiner med tilsvarende kraftige grafikkort .

Komponenter i forsamlingen
Utvidet visning
Mulighetene for moderne teknisk tegning ved hjelp av et CAD -system, slik det brukes i dag innen maskin- , anleggs- eller apparatteknikk , illustrerer disse forskjellige snittperspektivene til et sfærisk rullelager .

Komponenter og lagre er atskilt fra hverandre i visningene og delene ved hjelp av forskjellige farger i stedet for klekking.

Nei. Komponent
1 Akse eller aksel
2 Spormutter (DIN 981), grønn
3 Låseplate (DIN 5406), blå
4. Rullelager (her: sfæriske rullelager)
5 Adapterhylse (DIN 5415), rød

Digitalisering av eksisterende tegninger

Før du oppretter en ny CAD -tegning, er det ofte i dag foretrukket å digitalisere eksisterende tegninger ved hjelp av en skanner med påfølgende vektorisering av tegningsdataene fra datamaskinen, da denne datainnsamlingsprosessen ytterligere minimerer det manuelle arbeidet som er involvert i teknisk tegning og dermed sparer betydelig tid og penger.

Etter en påfølgende tegningskontroll og korrigering av eventuelle feil, kan den digitaliserte tegningen deretter bli ytterligere detaljert.

Regler og standarder i teknisk tegning

Standarder som DIN -standarder eller ISO spiller en vesentlig rolle i teknisk tegning.

Linjestiler

Ulike typer linjer har forskjellige betydninger i teknisk tegning. ISO 128 definerer deres eksakte betegnelse og bruk.

  • En bred hel linje definerer generelt synlige kroppskanter og konturer, visse deler av en tråd, etc.
  • Smale, faste linjer brukes hovedsakelig til lyse kanter, dimensjoner og hjelpelinjer, klekking , rotcirkelen til en tann, etc.
  • Stiplede linjer angir skjulte kroppskanter og konturer.
  • Frihåndslinjer brukes blant annet til bruddlinjer i den forkortede representasjonen av lange komponenter, for eksempel ved tegning av avbrutte sjakter eller ståldragere . En annen bruk av frihåndslinjene finnes i kutt, som er beskrevet i den følgende teksten. Sikksakklinjer kan brukes som frihåndslinjer.
  • Strek-prikklinjer brukes som senterlinjer ( symmetriakser og rotasjonsakser ), stigningssirkler i tannhjul, bolthullsirkler, etc., mens strekk-to-prikk-linjer brukes til konturer av tilstøtende komponenter, skjæreplan og lignende.
Linjestil Linjebredde i mm
Bred hel linje, bred stiplet stiplet linje, bred stiplet linje 0,25 0,35 0,5 0,7 1
Smal hel linje, sikksakk eller frihåndslinje, smal streklinje, smal strek-prikk og strek-to-punkts linje 0,13 0,18 0,25 0,35 0,5

Linjebreddene som skal brukes er basert på tabellen ovenfor, der en tredje linjebredde mellom brede og smale linjer kan brukes for merking i henhold til DIN 6776–1. Følgende tabell gjelder deretter, der gjennomsnittlig linjebredde brukes for skrift, grafiske symboler og usynlige kanter.

Linjegruppe Foretrukket for arkformat Linjebredde i mm
0,5 A2 og mindre 0,25 0,35 0,5
0,7 A1 og A0 0,35 0,5 0,7

Følgelig tilbyr de forskjellige produsentene av tegneartikler blekkpenner i forskjellige linjebredder.

Visninger

Se displayet høyt
Otto Lueger fra 1904
Projeksjonssymboler i henhold til DIN 6
Projiseringsmetode 1 (venstre)
(Europeisk representasjon)
Projiseringsmetode 3 (høyre)
(tidligere amerikansk representasjon)

Det er et grunnleggende skille i teknisk tegning mellom følgende visninger:

  1. Sett forfra (1. hovedvisning)
  2. Sett fra høyre side
  3. Sidevisning fra venstre (2. hovedvisning)
  4. Sett ovenfra (3. hovedvisning)
  5. Utsikt bakover
  6. sett nedenfra

De nevnte hovedvisningene er knyttet til den europeiske visningsvarianten, der objektet som skal vises vanligvis tegnes i disse tre visningene og sekundære visninger bare brukes hvis geometrien som skal vises er så kompleks at den ikke kan beskrives helt ved hjelp av hovedvisningene.

I den europeiske versjonen av den normale projeksjonen er sidevisningen fra venstre til høyre ved siden av frontvisningen, i den amerikanske versjonen på venstre side av frontvisningen.

I henhold tilDIN 6 er derfor et symbol for projiseringsplanet integrert i tegningshodet for å skille det.

Delvisninger

Tverrsnittsrepresentasjoner brukes ganske generelt til å representere elementer og konturer som normalt er skjult inne i komponenten som skal representeres og skal vises synlig for produksjonsformål , tilhørende dokumentasjon eller funksjonsforklaring.

Seksjontyper, snittgrenser og klekking

Full seksjon med dimensjoner
Skrueforbindelse i full seksjon
Representasjon i halv seksjon fra leksikonet for hele teknologien fra 1904
Delvis kutt
Utsnitt for å vise en fjærnøkkel
Merking for et kinket snitt

Når det gjelder detaljerte og monteringstegninger, er den skjematiske fremstillingen av seksjoner i delvis snitt, halvparti eller hel seksjon utbredt, selv om noen spesielle regler må overholdes for deres profesjonelle representasjon i tekniske tegninger.

For eksempel skal frihåndslinjer brukes til å markere skjæregrenser for utskjæringer, og skjærebanen skal markeres i en uklippet visning med piler, som definerer visningsretningen for kuttet. Når du endrer skjærebanen i en tegning, må en kinkende kuttebane, for eksempel, merkes tilsvarende i en visning.

Klekkelinjer skal vanligvis utføres i en vinkel på 45 ° eller 135 °, avstanden mellom klekkelinjene må tilpasses tegningens størrelse og skala , selv om denne regelen (som vist i seksjonene) gir rom for tolkninger av respektive tekniske tegner. [3]

Motstående luker med forskjellige linjeavstander brukes i teknisk tegning ikke bare for å skille mellom forskjellige komponenter, men også noen ganger for å representere forskjellige materialer. Detaljer om dette så vel som om fargene som kan brukes er regulert av ISO 128-50 (tidligere DIN 201 ). Når det gjelder store gjenstander, kan fullstendig klekking unngås, og i stedet klekkes bare kanten av objektet langs kroppskantene.

Representasjonen av usynlige kanter i snittrepresentasjoner bør i stor grad unngås til fordel for oversikten.

Full kutt

En hel seksjon er forstått som en visning som bare viser snittrepresentasjonen. Denne seksjonen går for eksempel langs aksen til et legeme eller vinkelrett på det. En annen mulighet er skjærebanen langs et betydelig indre plan av objektet som skal vises. I hele seksjonen vises bare halvdelen bak seksjonsplanet eller den gjenværende delen av kroppen bak dette planet.

Halvkutt

En halv seksjon forstås som en snittrepresentasjon der, i motsetning til hele seksjonen, ikke bare ett, men to skjæreplan vinkelrett på hverandre løper i kroppen som skal representeres. Som et resultat vises en fjerdedel av kroppen atskilt fra det aktuelle objektet. Halvkuttet brukes hovedsakelig til revolusjoner .

Mens det horisontale halvpartiet (Fig. 15 og Fig. 16) fra 1904 viser utsikten nedenfor og det respektive avsnittet ovenfor, i henhold til gjeldende regler [3] for horisontale halvseksjoner, er det omvendte arrangementet (sett ovenfra, seksjon nedenfor ) er vanlig. For vertikale halvseksjoner gjelder det samme i dag som utsikten til venstre og seksjonen til høyre.

Delvis kutt og utbrudd

En delvis snitt forstås som et snitt hvor en viss seksjon (for eksempel av et større objekt) vises som en egen detalj i seksjonen, slik at klekkingen kan forbli åpen til utsiden i en delvis seksjon, mens en utbrudd (en tilsynelatende ødelagt fortsettelse) gjennom en frihåndslinje vises som avgrenset (til det tilstøtende området som ikke er kuttet).

Profilseksjon

Hvis en profil (f.eks. Stålprofil ) vises i snitt, kan denne seksjonen tegnes innenfor profilen med smale, heltrukne linjer eller ved siden av en visning med brede, heltrukne linjer.

Vinklet klippelinje

Videre kan seksjoner i forskjellige retninger vises i en tegning. I hele seksjonen med dimensjonene vist ovenfor, for eksempel, ville en representasjon av to halvseksjoner være mulig, hvorved den andre seksjonsaksen deretter kunne velges rotert 90 ° og kursen BB gjennom en tilsvarende rett vinkel i midten av sirkulær visning, samt en rotert med 90 ° B vil bli merket. Snittvisningen vil da vise en seksjon i den øvre halvdelen og den andre delen i den nedre halvdelen.

Dimensjonering og merking

Dimensjonselementer
Pil, skråstrek eller punkt
Eksempel for pannen bråkjøling test i henhold til Jominy - dimensjonert og merket

Geometrien som vises er kvantifisert av dimensjonene . Standarder spiller også en viktig rolle i dimensjonering og merking av tekniske tegninger. De grunnleggende elementene i dimensjoneringen (se illustrasjonen til høyre) er:

  1. Dimensjonspil til venstre
  2. Dimensjonslinje
  3. Måle
  4. Vitne linje
  5. Dimensjonspil til høyre

I stedet for dimensjonspiler kan punkter eller skråstreker også brukes til å begrense dimensjonslinjer, for eksempel hvis det er utilstrekkelig plass eller for å forenkle skisser . DIN 406 definerer de generelle prinsippene for dimensjonsoppføringer i tekniske tegninger og andre tekniske dokumenter. De såkalte generelle toleransene er definert globalt i tegningshodet på den tekniske tegningen for hele komponenten vist på tegningen.

ISO 2768-1 definerer reglene for generelle toleranser for lengder og vinkler og ISO 2768-2 de tilsvarende generelle toleransene for form og posisjon .

Videre må reglene i EN ISO 1302 -standarden for inntasting av overflateinformasjon og flere standarder for dimensjonering av pasninger overholdes.

Bokstavfelt i henhold til EN ISO 7200

Ytterligere informasjon om dimensjonering og merking, herunder oppføringene i og over tittelen blokken , kan finnes i den relevante standard og i teknisk tegning artikkelen.

Spesielle normer

En fullstendig presentasjon av alle gyldige standarder for teknisk tegning er ikke ment på dette tidspunktet. De viktigste standardene som brukes i teknisk tegning skal heller listes opp her. For mer informasjon, se spesifikk litteratur om emnet. Spesifikke standarder for arkitektoniske tegninger er oppført i Standard -delen i den aktuelle artikkelen.

DIN -standarder

standard område innhold beskrivelse
DIN 5 fremstilling Isometrisk og dimetrisk representasjon Bruk i teknisk tegning (erstattet av ISO 5456-3 )
DIN 6 fremstilling Visninger og seksjoner Representasjon i tekniske tegninger (erstattet av ISO 128 )
DIN 15 fremstilling Linjestiler Bruk av heltrukne linjer, frihånds- og sikksakklinjer, stiplede linjer (akse), strek-to-prikkede linjer, etc. i teknisk tegning (erstattet av ISO 128-20 eller ISO 128-24)
DIN 30 fremstilling Forenklede representasjoner Bruk i teknisk tegning
DIN 199 Vilkår Teknisk produktdokumentasjon Betingelser og definisjoner for CAD -modeller, tekniske tegninger og delelister for teknisk produktdokumentasjon innen mekanisk teknologi.
DIN 201 fremstilling Klekking og farger Bruk i teknisk tegning (erstattet av ISO 128-50)
DIN 406 merking Dimensjonsoppføringer, toleransesymboler, etc. Bruk i teknisk tegning
DIN 919 Treforedling Tekniske tegninger, trebearbeiding Bruk i teknisk tegning
DIN 1356 Konstruksjonstegning Representasjon av linjer og klekking i konstruksjonstegninger Bruk i teknisk tegning
DIN 2429 Rørledningskonstruksjon Rørledninger symboler Skal brukes til teknisk tegning av rørledninger
DIN 2481 Termiske kraftverk Termiske kraftverk ikoner Skal brukes til teknisk tegning av kretsdiagrammer
DIN 6771 Papirstørrelser Tegningsarkformater Klassifisering og merking for teknisk tegning ((del 6 tilsvarer forrige DIN 823 ), august 1999 erstattet av EN ISO 5457 , papirformat , del 1 erstattet av EN ISO 7200 )
DIN 6775 Tegnemidler Micronorm.svg Micronorm Teststandard for blekkpenner, tegne- og skrivemaler (erstattet av ISO 9175 )
DIN 6776-1 merking ISO standard skrift Bruk i teknisk tegning (erstattet av EN ISO 3098 )
DIN 7154 Passer inn System for passformsenhet Bruk i teknisk tegning
DIN 7155 Passer inn Monter systemenhetens aksel Bruk i teknisk tegning
DIN 7157 Passer inn Valg av passform i enhetsboringssystemet Bruk i teknisk tegning
DIN 7182 Vilkår Grunnleggende begreper om toleranser og pasninger Bruk i teknisk tegning (erstattet av ISO 286 –1)
DIN 24300 Væsketeknologi Kretssymboler for oljehydraulikk og pneumatikk Teknisk tegning av hydrauliske og pneumatiske kretsdiagrammer

Sammenlign: Liste over komponenter (væsketeknologi)

DIN 40900 Elektroteknikk Elektriske symboler Teknisk tegning av elektriske kretsdiagrammer (erstattet av DIN EN 60617 )

Sammenlign: Liste over komponenter (elektrisk / elektronikk)

ISO -standarder

standard område innhold beskrivelse
ISO 128 fremstilling Tekniske tegninger Generelle presentasjonsprinsipper
ISO 286 Passungen Passungen ISO Toleranzsystem für Passungen
ISO 1219 Fluidtechnik Fluidtechnische Schaltpläne Vorgaben zur Erstellung
ISO 2162 Darstellung Federn Darstellung im technischen Zeichnen
ISO 2768-1 Darstellung Allgemeintoleranzen für Längen und Winkelmaße Verwendung im technischen Zeichnen
ISO 2768-2 Beschriftung Allgemeintoleranzen für Form und Lage Verwendung im technischen Zeichnen
ISO 5455 Beschriftung Maßstäbe Verwendung im technischen Zeichnen
ISO 6410 Darstellung Gewinde Darstellung im technischen Zeichnen
ISO 9175 -1 Zeichengeräte Micronorm.svg Micronorm Prüfnorm für Tuschefüller, Zeichen- und Schriftschablonen

EN ISO-Normen

Norm Bereich Inhalt Beschreibung
EN ISO 1302 Beschriftung Oberflächenbeschaffenheiten Angaben beim technischen Zeichnen
EN ISO 3098 Beschriftung Technische Produktdokumentation, Schriften Verwendung im technischen Zeichnen (ersetzt DIN 6776-1)
EN ISO 5457 Papierformate Blattgrößen Verwendung im technischen Zeichnen (ersetzt DIN 6771 -6)
EN ISO 7200 Schriftfeld Datenfelder in Schriftfeldern und Dokumentenstammdaten Verwendung im technischen Zeichnen (ersetzt DIN 6771-1)

Weitere Regeln

Passungen , Passfedern und Nuten, Schrauben, Federn und andere Verbindungselemente , deren Abmessungen , Form- und Lagetoleranzen , Maß- und Toleranzeintragungen, Rauheit von Oberflächen, Strichstärken, Blattgrößen , Schriftfelder und weitere Angaben im Zeichnungskopf , hydraulische, pneumatische, elektrische und elektronische Schaltzeichen und Schaltpläne, Stücklisten und viele weitere Regeln des technischen Zeichnens werden in der Literatur ausführlich erklärt.

Weitere Ausführungen zum Thema Verwendung von Schaltzeichen bei der Erstellung von Schaltplänen im Technischen Zeichnen hier in diesem Artikel.

Regeln im Wandel der Zeit

Patentzeichnung eines Briefumschlages aus dem Jahr 1902
Bemaßung von Durchmessern

Während die genannten Normen vor allem die aktuellen Regeln für das Technische Zeichnen definieren, galten früher oft ganz andere Bestimmungen, die sich dann in alten Dokumenten wie beispielsweise Patentschriften, Fachbüchern oder historischen Zeichnungen wiederfinden lassen. Ein Beispiel dafür wurde bereits beim Thema Halbschnitt in diesem Artikel behandelt.

Beispiele

Ein Beispiel ist die Darstellung von Gewinden. In älteren Zeichnungen (bis etwa Mitte der 1960er Jahre) findet man die Darstellung statt des Dreiviertelkreises die Verwendung der gestrichelten Linie, analog einer unsichtbaren Kante.

Weiterhin gab es eine größere Anzahl an Linienbreiten. Strichpunktierte Mittellinien sowie Maßlinien und Maßhilfslinien wurden dünner dargestellt als die heutige Normung vorschreibt.

Ein weiteres Beispiel betrifft die Verwendung des Durchmesserzeichens „Ø“ bei der Bemaßung von Bohrungen.

Vor 1992 waren z. B. folgende vier Regeln definiert: [3]

Das Durchmesserzeichen, als Symbol für die Kreisform, wird eingetragen, wenn
  1. die Kreisform in der zu bemaßenden Ansicht nicht erkennbar ist und als Strecke erscheint, (soll heißen bei Schnitten durch Bohrungen oder der Darstellung einer Bohrung mit verdeckten Kanten)
  2. die Durchmesserlinie in einem Kreisbogen nur einen Maßpfeil besitzt,
  3. das Durchmessermaß wegen Platzmangels mit einem Bezugsstrich an einem Kreis steht.
Am Ende des Abschnittes heißt es dann: Durchmessermaße in Kreisen mit zwei Maßpfeilen erhalten keine Durchmesserzeichen.

Laut DIN 406-11, Seite 8 von 1992 ist das Durchmesserzeichen seither in jedem Fall voran zu setzen, das heißt diese früheren Regeln sind hinfällig und die rechts gezeigte Kreisbemaßung ist heute zulässig und richtig.

Darstellende Geometrie im Technischen Zeichnen

Neben Ansichten und Schnitten aus verschiedenen Perspektiven (wie z. B. der Kavalierperspektive , einer speziellen axonometrischen , dimetrischen Projektion oder der Fluchtpunktperspektive) gehören auch verschiedene Projektionen (z. B. die Zweitafelprojektion ) zu den Grundlagen der darstellenden Geometrie im Technischen Zeichnen. Je nach Projektion kommen unterschiedliche Koordinatensysteme zum Einsatz.

Ein ausgeprägtes, räumliches Vorstellungsvermögen ist eine unbedingte Voraussetzung im Technischen Zeichnen, da dieses Vermögen sowohl zur Erstellung perspektivischer Zeichnungen als auch beim sogenannten Zeichnungslesen zur richtigen Interpretation von Zeichnungen und Skizzen benötigt wird.

Auch geometrische Grundkonstruktionen und insbesondere die Ebene Geometrie des Kreises wie beispielsweise Tangente und Sekante , Inkreis und Umkreis , der Goldene Schnitt oder auch die Konstruktion von regelmäßigen und unregelmäßigen Vielecken gehören zu den Grundvoraussetzungen des Technischen Zeichnens. Sowohl der Satz des Pythagoras als auch Teile aus Euklids Elementen finden dabei im Technischen Zeichnen bis heute ihre Anwendung. Ein Beispiel für die technische Anwendung von geometrischen Grundkonstruktionen ist der Lochkranz .

Durchdringungen und damit der Kurvenverlauf an den Kanten der sich durchdringenden Körper spielen beispielsweise bei der Darstellung sich kreuzender oder in schräge Flächen eindringender Bohrungen eine wesentliche Rolle.

Zur bildlichen Darstellung der Evolventenverzahnung eines Zahnrades (Getriebelehre) ist das Wissen um die Evolventenkonstruktion erforderlich, da über die Evolvente der Verlauf der Zahnflanken festgelegt wird.

Spezielle Darstellungen wie Kegel- , Kugel- , Pyramiden- und Polyederschnitte , sowie Durchdringungen verschiedenster Körper wie auch Abwicklungen von Mantelflächen (z. B. für Blechzuschnitte ) spielen im Technischen Zeichnen eine wichtige Rolle.

Technisches Zeichnen in verschiedenen Branchen

Das Technische Zeichnen stellt je nach Branche recht unterschiedliche Ansprüche an den jeweiligen Zeichner. Beispiele hierfür sind je nach Branche variierende Regeln, Normen und Standardisierungsgrade, die Darstellung technisch unterschiedlichster Objekte, Baugruppen und Detaillierungsgrade und nicht zuletzt das oft sehr spezifische Branchenwissen, das zur Erstellung der verschiedenen Zeichnungen benötigt wird und zumindest teilweise in für die Branchen typischen CAD-Anwendungen inhärent vorliegt.

Technisches Zeichnen im Maschinen- und Anlagenbau

3D Model einer Schraube und zugehörige CAD Zeichnung mit Schriftfeld

Im Maschinen- und Anlagenbau wie auch in deren Teilbereichen wie dem speziellen Formen- und Werkzeugbau wird oftmals ein komplett anderes Zeichenprogramm verwendet als beispielsweise im Rohrleitungsbau , in der Fluidtechnik (z. B. zum Zeichnen von pneumatischen und hydraulischen Schaltplänen ) oder in der Automobil- , Elektro- oder Möbelindustrie .

Automobilzeichnung mit Positionsnummern Position
Zeichnung aus dem frühen 20. Jahrhundert
  1. Pneumatische Reifen
  2. Räder
  3. Achsen
  4. Federn
  5. Stahlrahmen (gepresstes Chassis)
  6. Zylinder des Motors
  7. Getriebe
  8. Karosserie
  9. Lenkvorrichtung
  10. Kardanwelle
  11. Bremshebel
  12. Schaltknüppel
  13. Gesamthöhe
  14. Radstand
  15. Gesamtlänge
Quelle : The New Student's Reference Work

Die Automobilindustrie kann auch hier, wie in vielen anderen Bereichen der Technik, als wesentlicher Treiber der Innovation und Entwicklung neuer Technologien bezeichnet werden, die das Technische Zeichnen am CAD sehr frühzeitig adaptiert hat.

Von der Technischen Zeichnung über die Simulation zur Fertigung

Animiertes Funktionsprinzip einer Kirchenorgel (CAD)
FEM -Gitter eines Unfallfahrzeugs

Der Übergang zwischen Technischem Zeichnen und einer mechanischen Simulation im Maschinen- oder Anlagenbau ist fließend. Vor der Simulation erfolgt zunächst eine Modellierung wesentlicher Bauteile, Verbindungen und Gelenke am Computer. Das so erzeugte Modell wird dann durch relevante mechanische Gesetze – wie die Hebelgesetze oder die Gesetze der Strömungslehre – ergänzt, um anschließend reale Vorgänge am Computer den jeweiligen Erfordernissen entsprechend mehr oder weniger genau simulieren zu können. So zeigt die Animation das Grundprinzip einer Orgel, wie durch den Druck auf die Taste die Windlade geöffnet wird und simuliert , wie dabei (bedingt durch das Balggewicht) die Luft ( türkis dargestellt) durch die linke Orgelpfeife abfließt. Der Winddruck im Balg nimmt ab und verringert seine Höhe. Dieses einfache Beispiel zeigt den engen Zusammenhang zwischen Technischem Zeichnen, Modellierung und Simulation im computer-aided engineering (CAE) am Beispiel von CFD-Simulationen ( Computational Fluid Dynamics ) wie sie im Orgelbau heute üblich sind. [4]

Ähnlich kann auch die Finite-Elemente (FEM) Kalkulation auf einem am CAD-System gezeichneten 3D-Modell aufbauen, das als Ausgangsbasis für die anschließenden Berechnungen dient. Außer den relativ bekannten Crash-Simulationen im Fahrzeugbau sind im Maschinenbau heute auch andere, auf Technischen Zeichnungen basierende Belastungssimulationen , wie etwa die FEM-Simulation bei Fertigungsverfahren wie dem Spritzgießen üblich. Neben Strömungssimulationen können heute auch Licht- und Innenklimasimulationen im Architektur- und Bauwesen durch erfahrene Konstrukteure, Bauingenieure oder Technische Zeichner durchgeführt werden. Gleichzeitig werden beim Technischen Zeichnen am Computer die Grundlagen für die CNC -gestützte Fertigung geschaffen. [5]

Technisches Zeichnen in Elektrotechnik, Antriebstechnik, Mess-, Steuer- und Regelungstechnik

Auch in einigen anderen Bereichen der Technik wie beispielsweise der Mess- , Steuer- und Regelungstechnik sowie der allgemeinen Antriebstechnik spielt das Technische Zeichnen bei der Darstellung von spezifischen Schaltungen und Schaltplänen eine wichtige Rolle.

Dabei sind eine Vielzahl von (teilweise) genormten Symbolen und Schaltzeichen zu verwenden, die beispielsweise bei der Hydraulik und Pneumatik , aber auch bei elektromechanischen Antrieben , gelten. Einige dieser Symbole findet man in der Liste der Schaltzeichen (Fluidtechnik) . Deren Verwendung kann man unter Schaltplan (Pneumatik) genauer nachvollziehen.

Wie bei Hydraulik und Pneumatik, muss auch beim Technischen Zeichnen der Schaltpläne in der Elektrotechnik und Elektronik auf spezielle Regeln zum Abstand der elektrischen Symbole geachtet werden, damit die Übersichtlichkeit und Lesbarkeit der Zeichnungen gewährleistet bleibt. Selbiges gilt auch für Symbole und Schaltzeichen der Mess-, Steuer- und Regelungstechnik .

Heute gebräuchliche CAD-Systeme die zur Erstellung derartiger Schaltpläne verwendet werden, verfügen meist über Symbolbibliotheken , aus denen die entsprechenden Symbole ähnlich wie Normteile abgerufen werden können.

Technisches Zeichnen in Architektur, Bauwesen und Stadtplanung (Bauzeichnen)

Technische Bauzeichnung ( Grundriss )

Bauzeichnungen und Baupläne werden von Architekten , Bauingenieuren , anderen Fachingenieuren, aber auch von ausführenden Firmen erstellt. Der Beruf des Bauzeichners ist auf die Erstellung dieser architektonischen Zeichnungen spezialisiert.

Die Art der Darstellung unterscheidet sich zum Teil erheblich von den Standards im Maschinenbau. Auch die Genauigkeit von Bauzeichnungen ist aufgrund der meist größeren Toleranzen auf einer Baustelle geringer, so dass in Deutschland Maße in der Regel in Zentimetern angegeben werden.

Branchenspezifische CAD-Anwendungen

Obgleich bis heute kein einheitliches Austauschformat über Branchen- und Systemgrenzen hinweg existiert, trägt auch der Einsatz branchenspezifischer CAD-Software verschiedenster Hersteller mit zur Entstehung, Weiterentwicklung und schrittweisen Standardisierung von Austauschformaten wie dem Drawing Interchange Format (DXF) von Autodesk, dem WID-Format von Dako [6] oder STEP (einem CAD-Datenformat nach ISO 10303 ) bei.

Nähere Informationen zu branchenspezifischen, mechanischen CAD Anwendungen finden sich in der Liste von CAD-Programmen , während der Artikel CAD einen Überblick zu den Branchen gibt, in denen heute üblicherweise CAD-Anwendungen im Einsatz sind.

Computer-aided architectural design (CAAD)

Virtuelles Massenmodell (Innenstadt von Duisburg )

Auch für Architektur und Bauwesen wurden eigene CAD-Programme entwickelt, die das klassische technische Zeichnen per Hand ablösten. Unter dem Begriff Computer-aided architectural design (CAAD) werden Programme zusammengefasst, mit deren Hilfe Entwurfszeichnungen und technische Bauzeichnungen erstellt werden können.

Moderne Grafik-Engines derartiger CAAD-Programme machen Ansichten von Wohn- und Geschäftsräumen, Bädern, Fabriken und anderen Gebäuden mit täuschend echter Licht- und Schattenwirkung möglich und längst zerstörte historische Bauwerke entstehen im Computer durch die Hand von Experten im architektonischen technischen Zeichnen aufs Neue und dienen damit als Werkzeug zu deren Rekonstruktion . Derartige CAAD-Animationen wurden zum Beispiel beim Wiederaufbau der Dresdner Frauenkirche verwendet, sind aber auch von der Sagrada Família [7] in Barcelona und vielen anderen Architekturprojekten bekannt (siehe auch: Weblinks unten).

An einigen Hochschulen wie beispielsweise der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich existiert ein eigener Lehrstuhl für CAAD.

In der Architekturinformatik wird die Auswertung und Entwicklung von Standards für CAAD-Programme weiter vorangetrieben, wobei existierende Standards für das Technische Zeichnen in die modernen Anwendungen zur Architekturgenerierung einfließen. Auch die moderne Stadtplanung verzichtet längst nicht mehr auf die vielseitigen Möglichkeiten dieser Technik , sondern macht sich diese mehr und mehr zu nutzen und entwickelt damit Computermodelle ganzer Städte inklusive Straßen , Flüssen oder neuer Flughäfen .

Literatur

Weblinks

Commons : Technisches Zeichnen – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

  1. zukünftig Technische Systemplaner (bzw. Technische Produktdesigner ) bibb.de
  2. a b c Günter Bayerl: Technik in Mittelalter und Früher Neuzeit . Konrad Theiss, Stuttgart 2013, ISBN 978-3-534-25232-9 .
  3. a b c Hans Hoischen, Wilfried Hesser: Technisches Zeichnen . 31. Auflage. Cornelsen Verlag, Berlin 2007, ISBN 3-589-24130-6 .
  4. Projekt zur CFD-Simulation bei Orgeln ( Memento vom 10. Juni 2008 im Internet Archive )
  5. Geschichte der Technischen Zeichnung
  6. WorldCAT-Internet-Datenformat (WID-Format) ( Memento vom 25. März 2008 im Internet Archive )
  7. GAUDÍ 21st Century, A virtual reality visit of the temple of the Sagrada Familia, 3D Animation, Barcelona 2002, ISBN 84-89884-35-8