Чертеж – это самое точное изображение изделия с указанием важных технических параметров. Одним из них является масштаб – отношение габаритов изображения к размерам реального объекта, находящее также широкое применение в картографии, геодезии, географии, но в первую очередь – в проектировании.
Всемирный обмен технологиями и товарами привел к большой путанице в масштабах. Единого для всех стран ГОСТ не существует, в каждой стране действует свой формат перерасчета размеров, параллельно используются иностранные системы. Например, в англосаксонском мире приняты масштабы чертежей, основанные на дюймовых измерениях, которые в пересчете на метрическую систему дают необычные пропорции 1:96, 1:24, 1:144, 1:32 и т.д. В американо-английской картографии используются мили, что формирует другие стандарты и заставляет выполнять новые пересчеты. В нашей стране масштабы изображений на чертежах подчинены метрической системе, с которой работать проще: она кратна 5 или 10, поэтому даже в уме получить реальное значение длины, ширины и других геометрических параметров детали несложно. Исключение составляет соотношение 1:2,5 – в этом случае применяется дробная кратность.
Одной из важнейших характеристик чертежа является его соответствие ГОСТ, не допускающее использование произвольных пропорций между изображением и реальной деталью, а также диктующее требования к виду и наполнению чертежей. Проектировщик, занимающийся выполнением точных планов существующих или будущих деталей, должен знать основные масштабы чертежей и придерживаться их в работе.
Для чего существует масштаб?
Не каждая деталь изображается в натуральном размере. От проекта требуется лишь точная передача внешнего вида и информативность. Отрисовка крупных объектов имеет свои сложности: увеличивается погрешность измерений, нанесение на бумагу становится затратным и требует соответствующих печатных устройств, тогда как схемы больших размеров вообще не поместятся ни на один твердый носитель. При цифровом способе хранения и чтения чертежа увеличивается объем файла, а многие объекты имеют слишком большие габариты. Здание, морское судно, городская канализационная система, план расположения железнодорожного полотна, мебель, подъемные краны, вышки ЛЭП и сопоставимые с ними по размерам вещи можно изобразить только в уменьшенном виде.
И наоборот: чертеж в масштабе 1:1 или даже в увеличенном формате требуется, когда изделие невелико, и изобразить его максимально точно в уменьшенном виде нереально. Например, стрелковое оружие, бытовые приборы, одежда (она тоже не обходится без чертежа как основы выкройки), многие детали машин и механизмов требуют графического выполнения в натуральную величину. Микроэлектроника, часовые механизмы, компактные устройства, детали со сложной геометрией, нестандартными пропорциями длины, ширины и толщины изображаются в увеличенном виде, дающем более ясное представление об их устройстве, чем прототип реального размера.
Основные масштабы чертежей
Согласно ГОСТ, основными соотношениями габаритов изображения реальным размерам объекта, принятыми в технике, являются:
- Для больших изделий – 1:2; 2,5; 4; 5; 10; 15…… 400, 500 и т.д. до 50000. Обозначение «1:2», «1:4» указывает, что на каждый см длины чертежа приходится 2 или соответственно 4 см реального размера. При этом само изображение должно содержать обозначение не своих габаритов, а геометрических параметров реального изделия. Самые мелкие масштабы (1:2000 – 50000) используются в картографии и крупных строительных проектах, изображение которых не поместится на бумажный носитель или займет слишком много места на электронном носителе. Несмотря на то, что данный формат используется для чертежа крупной вещи, он называется мелким, т.к. определяющее значение придается размерам изображения;
- Для изделий, изготавливаемых по размерам самого изображения – 1:1. Это «натуральный» формат, который используется для вещей, способных уместиться на столе – не слишком больших и не слишком маленьких. Например, если хотите изобразить автомобильный двигатель, выполните его чертеж в размере «один к одному», т.к. этот масштаб будет самым удобным в данном случае. Изготовленную деталь можно проверить на соответствие запланированным размерам, просто приложить к чертежу, чтобы стало понятно, что именно нужно изменить, а насколько – покажут инструментальные измерения;
- Для малых изделий – 2; 2,5; 4, 5 …. 100:1. Будущая деталь изображается в увеличенном виде, что требуется для сложных изделий, натуральное изображение которых не дает представление об их геометрических особенностях. Основными направлениями, использующими крупный масштаб, является проектирование болта, гайки, часового механизма, печатной платы, портативных и сверхкомпактных электронных устройств. Например, масштаб 10:1 указывает, что каждые 10 см чертежа соответствуют 1 см реального размера. Чисто технически сложность графического выполнения мелких объектов в натуральном размере очень велика, поэтому крупный масштаб чертежа с развитием нанотехнологий и микроинженерии получает все большее распространение, вплоть до внесения в ГОСТ новых стандартов в дополнение к основным.
Как определить размеры масштабов на чертежах?
Если под рукой имеется точно выполненная деталь и изображение, то по их размерам несложно установить масштаб чертежа, даже при некоторых погрешностях в измерении: ГОСТ определяет стандарты размерных соотношений с определенным шагом. Но что делать, если деталь существует только в графическом виде и ее первого образца в материале не выпущено? Для этого изображение содержит необходимую информацию и вспомогательные средства, которыми умеет пользоваться специалист:
- Масштабы чертежей указываются чертежной рамке, например, с помощью обозначений М 1:50, М:200, М 10:1 и пр. Если масштаб указывается в специальной графе основной надписи, литера «М» не пишется;
- Простая масштабная линейка, изображаемая на оном поле с деталью (не в рамке). Это прямая линия, на которой по левую сторону отложены миллиметровые деления, а по правую – сантиметровые. Цена деления указана сверху линейки, например 100 см, 1 м и пр. Измерив линейкой длину каждого деления и составив нехитрую пропорцию, можно рассчитать масштаб чертежа;
- Поперечный масштаб. Рассчитать искомое соотношение по нему можно точно так же, как и по масштабной линейке, хотя само измерительное средство имеет более сложный вид для точности снятия размеров с чертежа с помощью циркуля.
В любом случае на чертеже с помощью числовых надписей отображаются только реальные размеры деталей, а линейными единицами измерения по умолчанию являются миллиметры без обозначений «мм». Если необходимо указать другие единицы (метры, дециметры или сантиметры), их обозначение имеет соответствующий вид – «м», «дм», «см». Вычислить масштабы чертежей несложно, если они оформлены надлежащим образом, и для этого не нужно обращаться к специалисту. То же самое относится к географическим и топографическим картам – соответствующие обозначения на них всегда присутствуют.
