Этот ряд слов (при желании его можно продолжить) образовался от латинского projectio — бросание вперед.
Прожектор формирует и бросает вперед узкий и яркий световой пучок.
Проектор бросает вперед изображение с заложенного в него слайда или фильма.
Понятие «проект» подразумевает тщательно и всесторонне проанализированный бросок фантазии вперед, взгляд в будущее. Например, талант Сергея Павловича Королева позволил ему заглянуть далеко вперед. В результате многолетних конструкторских поисков, научных экспериментов и теоретических исследований он разработал реальный проект искусственного спутника Земли и первым на нашей планете открыл путь в космос.
Работая за кульманом, конструктор проектирует новую машину, он, подобно проектору, проецирует свои мысли на плоскость чертежа, изображая какое- либо устройство или деталь в ортогональных проекциях.
Ортогональный — от греческого слова orthogonios — прямоугольный.
Однако ортогональными проекциями принято называть не всякие прямоугольные проекции, а только такие, которые получаются в результате прямоугольного проецирования на две (или на три) взаимно перпендикулярные плоскости проекций.
Беседа вторая.
Первая была напечатана в ЮТ 1 за этот год.
Метод ортогональных проекций оказал нам неоценимую услугу, позволив создать международный язык техники. Он абстрактен, подобно математике, поэтому и точен, как математика.
Обратимся к примеру.
В нашем сознании созрел образ детали. Мы уже с предельной ясностью представляем ее форму и основные размеры. Допустим, это шарнирный кронштейн, а вот его объемное изображение (рис. 1). Можно ли по такому рисунку изготовить деталь?
Рискнем. Проставим размеры, объясним, что угол между задней и верхней плоскостями кронштейна не 60°, как это изображено, а 90°, что отверстия не эллиптические, а круглые, что закругления выполняются по радиусам, а не по произвольным кривым, и т. д. «Не верь глазам своим!» — воскликнет рабочий, взглянув на этакий «чертежа.
Видите, простая деталь, а сколько в данном изображении неточностей и условностей, требующих дополнительных толкований; сколько возможностей для разночтения, для недопонимания, для производственного брака. Конечно, это недопустимо.
Кронштейн. Таким конструктор «увидел» его в своем воображении.
Вернемся к примеру.
Ограничим часть пространства, окружающего нашу деталь, тремя взаимно перпендикулярными плоскостями V, Н и W (рис. 2). Посмотрим на кронштейн спереди, строго по направлению красной стрелки, потом сверху — по желтой стрелке и, наконец, сбоку — по синей. Спроецируем эти виды на соответствующие плоскости проекций.
Теперь мы имеем три проекции, три плоских изображения, расположенных в пространстве. Но любое пространственное изображение на плоскости обязательно грешит перспективными искажениями и неточностями. Убедиться в этом нетрудно — взгляните хотя бы на фотоснимок Екатерининского дворца в городе Пушкине.
Следовательно, чтобы наш замысел без искажений воплощался в полноценную деталь, чтобы производство работало четко и организованно, нужны не рисунки, а грамотные чертежи, в которых подробно и точно выражена конфигурация детали.
Но большинство деталей, как и любое объемное тело, представляют собой изделия трехмерные, а на плоском чертеже мы с необходимой точностью можем строить изображения только двухмерные, то есть тоже плоские. Что же делать?
Конструктор представляет свой кронштейн в трех взаимно перпендикулярных проекциях.
Остались искажения и на рисунке 2.
Как же избавиться от них? Как получить точное и предельно понятное изображение пространственной фигуры на плоскости?
Развернем плоскость проекции Н относительно оси X на 90°, а плоскость проекции W — относительно оси Z и тоже на 90°. Теперь все проекции расположились в одной плоскости и появилась возможность на плоском чертеже изобразить неискаженные проекции (виды) объемной фигуры, рассматриваемой во взаимно перпендикулярных ракурсах (рис. 3).
Наконец все встало на свои места, все предельно точно и естественно.
Город Пушкин, Екатерининский дворец.
Мы привыкли видеть окружающий мир в различных ракурсах, искаженных перспективой.
Но на рабочих чертежах не изображаются плоскости проекций и геометрические построения, они всем хорошо известны и только излишне загромождали бы чертеж. Кто знаком с языком техники, тот знает, что внизу расположен вид на деталь сверху, справа размещается вид слева, а если бы понадобилось показать, как деталь выглядит снизу, ее проекция оказалась бы наверху.
На рисунке 4 мы показали деталь в трех проекциях, и это оправдано, так как каждая раскрывает характерные особенности детали, присущие именно этому виду, а их совокупность дает полное представление о всей детали. Уберите, для примера, вид сверху — пропадет представление о форме верхней площадки. Не будет вида спереди — не будут ясны диаметры крепежных отверстий, их координаты, конфигурация опорной стенки, толщина ребра жесткости и т. д.
Но это не значит, что чертеж на любую деталь должен быть выполнен обязательно в трех проекциях. Чертеж — документ лаконичный, он не терпит излишеств. Если для характеристики детали достаточно двух видов, то третий — лишний.
Законы начертательной геометрии позволяют нам изображать объемное тело на плоском чертеже.
В чертежах на простые детали часто ограничиваются даже одним видом. Например, для показа конфигурации плоской детали из листового материала и простановки размеров вполне достаточно одной проекции, так как единственный недостающий размер — толщина детали — определяется толщиной материала. На чертежах некоторых чисто токарных деталей тоже все размеры можно разместить на одной проекции, а чтобы было понятно, что деталь круглая, перед размерами диаметров ставятся условные знаки, похожие на букву Ф (рис. 5).
Когда конструктор определяет количество проекций, проставляет размеры и другие данные, необходимые для изготовления деталей, он должен выражать свои мысли на бумаге предельно кратко и четко, чтобы не было ничего лишнего, но в то же время было все нужное.
Вспоминается забавный эпизод в самом начале моей конструкторской деятельности.
Дали мне как-то старенький немецкий пантограф и поручили срочно выпустить чертежи для заказа таких приборов в местных мастерских. Пантограф — это настольный прибор для вычерчивания копий чертежей, планов и других графических материалов в измененном масштабе.
Так будет изображена наша деталь на рабочем чертеже.
Руководствуясь уже известными правилами проекционного черчения, я вычертил общий вид и все детали пантографа, причем все это в трех проекциях и в натуральную величину, в масштабе 1:1. Прибор компактный, однако, деталей набралось несколько десятков и в большинстве очень мелких. Но я добросовестно чертил все подряд, не имея ни малейшего представления о том, что мелочь полагается для наглядности изображать в укрупненном масштабе, что на каждую деталь следует выпускать отдельный чертеж и т. д. Наоборот, мне казалось очень важным уместить все на одном листе, дабы что-нибудь не потерялось.
После того как были проставлены размеры, чертеж приобрел хоть и чрезвычайно колоритный, но малопонятный вид.
Удивительно, но технолог не сразу вернул на доработку явно непригодные чертежи. Он взял на себя труд познакомить меня с производством и с требованиями, которые предъявляются к рабочим чертежам. Мне показали цехи, объяснили, что одни детали будет точить токарь, другие обработает фрезеровщик, деревянные планки пантографа и футляр изготовит столяр-краснодеревщик, а соберет приборы слесарь-сборщик. Как поделить между ними этот уникальный и единственный чертеж? Очевидно, каждая деталь и каждая сборка должна быть представлена на отдельных листах.
Прошли три недели в напряженных, кропотливых трудах, и вот новые чертежи в руках у рабочих. Началось воплощение чертежного изображения в реальные детали. «Первая ласточка» — простенькая латунная втулочка, еще не остывшая после механической обработки, — показалась мне самой красивой и бесконечно дорогой. Сейчас мастер отдела технического контроля будет проверять ее соответствие чертежу. Ведь чертеж — это приказ, подлежащий неукоснительному исполнению. Значит, если рабочий выполнил все правильно и деталь не имеет отклонений от чертежа, любые неполадки лягут тяжким грехом на совесть чертежника.
На чертежах сотни размеров, а если в них вкрались ошибки? Если хотя бы один размер не согласуется с другим? Да, как ни печально, но это приведет к браку. Это напрасно затраченный труд, потерянное рабочее время, выброшенный материал, израсходованная зря электроэнергия...
Впервые в жизни я почувствовал огромную ответственность за
свою работу. Что же делать? Немедленно еще раз с особой тщательностью проверить сопрягаемые размеры, внимательно пересмотреть сборочные чертежи. Как хорошо, что технолог запустил в работу пока только один комплект деталей, а не все десять. Он-то понимал, как полагается поступать, когда имеешь дело с новыми чертежами, да еще выполненными таким «профессионалом».
Наконец, первый пантограф собран, принят отделом технического контроля, проверен в работе и упакован в лакированный футляр. Трудно без волнения вспоминать, с какой всепоглощающей радостью и гордостью я вручил начальнику свое первое и самое драгоценное творение.
Для изображения некоторых деталей достаточно одной проекции.
По общему мнению, прибор действительно выглядел очень эффектно. Он лежал в углублении футляра на плюшевой обивке вишневого цвета, сияя полированными планками пальмового дерева и никелированными деталями. Сиял и чертежник, чувствуя себя именинником. Не нарушил сияния и обычно суровый начальник: он был явно доволен.
Праздник трудовой победы — это, вероятно, самый значительный, самый впечатляющий и эмоционально насыщенный момент в жизни исполнителя.
Однако объективности ради надо признаться, что конструкторского творчества в этой «эпопее» еще не было. Автор добросовестно сделал эскизы с деталей действующего прибора, определил их размеры и с помощью старших, более опытных товарищей выпустил чертежи, удовлетворяющие требованиям небольшого полукустарного производства. Но для меня, юноши, посвятившего себя техническому творчеству, это была хорошая трудовая школа.
Если вы действительно хотите быть настоящим конструктором — полнее используйте все счастливые возможности для projectio собственных идей. Серьезно осваивайте черчение и основы начертательной геометрии, знакомьтесь с технологией производства, получайте представление о работе различных станков.
И не забывайте, что есть еще одно слово, похожее на те, о которых мы начали наш разговор. Это слово — «прожектёр». Так часто называют горе-изобретателей, выступающих с нсвыми, но недостаточно продуманными и обоснованными идеями. Так вот, если вы научитесь видеть свои мысли на бумаге, а значит, и критически к ним относиться, это надежно убережет вас от прожектёрства.
К. БАВЫКИН, инженер-конструктор, лауреат Ленинской и Государственной премий
Рисунки и фото автора