Technické kreslení

Technické kreslení je vědní obor grafické komunikace a disciplína technické dokumentace, která slouží k jednoznačnému, přesnému a srozumitelnému znázornění technických objektů. Jejím cílem je definovat tvar, rozměry, materiálové složení, mezní stavy a vzájemné vztahy jednotlivých součástí. V technické praxi je považováno za „mezinárodní jazyk techniků“, neboť díky přísné normalizaci umožňuje výměnu informací napříč obory i státy bez ohledu na jazykové bariéry.

Historie a vývoj

Počátky technického kreslení lze nalézt již ve starověku při stavbě pyramid či chrámů. Zásadní zlom nastal v 15. a 16. století. Leonardo da Vinci využíval stínované kresby k popisu mechanismů. Za otce moderního technického zobrazování je však považován v 18. století žijící francouzský matematik Gaspard Monge , který vytvořil systém pravoúhlého promítání. S rozvojem masové výroby v 19. století vyvstala potřeba zaměnitelnosti součástek. To vedlo k zavedení tolerancí a přesných pravidel kótování, aby součástka vyrobená v jedné továrně pasovala do stroje sestaveného v jiné. Od 80. let 20. století dochází k nahrazování rýsovacích prken systémy CAD (Computer-Aided Design), které dnes propojují kreslení přímo s výrobou přes CAM (počítačem podporovaná výroba).

Metody zobrazování (projekce)

V technické praxi používáme několik způsobů, jak převést trojrozměrný objekt na dvojrozměrnou plochu papíru či monitoru:

Pravoúhlé (ortogonální) promítání

Pravoúhlé promítání je základem všech výrobních výkresů. Objekt se promítá na navzájem kolmé roviny. Existují dvě metody promítání. Metoda E, evropské promítání, promítání v 1. kvadrantu: Předmět je mezi pozorovatelem a průmětnou. Sdružené obrazy jsou: pohled zepředu (nárys), shora (půdorys) a zleva (bokorys umístěný vpravo). Metoda A, americké promítání, promítání ve třetím kvadrantu: Průmětna je mezi pozorovatelem a předmětem. Používá se především v USA, Kanadě a Japonsku.

Zobrazení

Těleso uvnitř projekčních ploch
Půdorys (shora), nárys (zepředu) a bokorys (zprava)
Rozvíjení projekčních ploch
Šest průmětů (metoda E)

Axonometrické promítání

Axonometrické promítání slouží k názornému zobrazení objektu v jednom pohledu (často v návodech k obsluze). Patří sem izometrie, dimetrie, trimerie a vojenská perspektiva.

Pravidla grafického projevu

Každá čára na výkrese má svou „gramatiku“. Soubor pravidel pro čáry se v anglosaské literatuře nazývá „Alphabet of Lines“ (Abeceda čar).

Plná tlustá čára: Viditelné obrysy a hrany.
Plná tenká čára: Kótovací a pomocné čáry, šrafování řezů, závity.
Čárkovaná tenká čára: Zakryté (neviditelné) hrany. Klíčové pro pochopení vnitřní struktury bez nutnosti řezu.
Čerchovaná tenká čára: Osy souměrnosti, středové čáry a dráhy pohybu.

Kótování a geometrické specifikace

Kótování není jen o udání délky. Moderní výkres podle norem ISO musí obsahovat:

Rozměrové kóty: Délky, průměry (symbol ⌀), poloměry (R) a úhly.
Tolerance a lícování: Žádná výroba není absolutně přesná. Tolerance (např. H7/g6) určují přípustnou odchylku rozměru pro správnou funkci (vůle vs. přesah).
Geometrické tolerance (GD&T): Specifikují přesnost tvaru (rovinnost, kruhovitost) a polohy (souosost, kolmost).
Struktura povrchu: Označení drsnosti (Ra), která určuje, jak moc musí být povrch opracován (např. broušením či leštěním).

Druhy technické dokumentace

Výkresy se dělí podle toho, v jaké fázi životního cyklu výrobku vznikají:

Náčrt (skica): Kreslený od ruky, obvykle v měřítku „od oka“.
Výkres sestavy: Zobrazuje celek složený z více částí. Obsahuje pozice (čísla dílů) odkazující na kusovník.
Výkres součásti (detailní výkres): Obsahuje veškeré údaje nutné k výrobě jednoho konkrétního kusu.
Schéma: Zjednodušené zobrazení (např. elektrické nebo hydraulické), kde se používají grafické značky místo skutečného vzhledu.

Pomůcky a technologie

Historicky technické kreslení vyžadovalo značnou manuální zručnost při práci s rýsovacím prknem, logaritmickým pravítkem, kružítkem a technickými pery (tzv. trubičková pera naplněná tuší) aj..

Dnes je standardem CAD, který dělíme na:

2D CAD: Digitální rýsovací prkno (např. AutoCAD).
3D Modelování: Vytvoření virtuálního modelu, ze kterého se výkresy generují automaticky (např. SolidWorks, Autodesk Inventor, Catia). Tento přístup umožňuje i simulace pevnosti (FEM) a proudění.

Odkazy

Literatura

KLETEČKA, Jaroslav; FOŘT, Petr. Technické kreslení. 2. opr. vyd. Brno: Computer Press, 2007. ISBN 978-80-251-1887-0.
LEINVEBER, Jan; VÁVRA, Pavel. Strojnické tabulky. Praha: Albra. ISBN 978-80-7361-105-7. (Základní příručka každého konstruktéra).
GIESECKE, Frederick. Modern Graphics Communication. (Standardní americká učebnice technické grafiky).

Související články

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématu technické kreslení na Wikimedia Commons
Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví
ISO Online Browsing Platform – databáze grafických značek a norem.