工程制圖是一門專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科,以畫法幾何的投影理論為基礎(chǔ),以直尺、圓規(guī)、圖板為工具,以黑板、木模、掛圖為媒介,已有200多年的歷史。《機(jī)械工程制圖》是體現(xiàn)工科特點(diǎn)的入門課程,也是工科學(xué)生必須學(xué)習(xí)的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一。在培養(yǎng)學(xué)生作為創(chuàng)造性思維基礎(chǔ)的空間想象力及構(gòu)思能力和促進(jìn)工業(yè)化進(jìn)程等諸多方面發(fā)揮了重要的作用。工程圖是生產(chǎn)中必不可少的技術(shù)文件,是在世界范圍通用的“工程技術(shù)的語言”。正確規(guī)范的繪制和閱讀工程圖是一名工程技術(shù)人員必備的基本素質(zhì)。
工程制圖主要由以下幾個(gè)模塊構(gòu)成:
1.制圖基本知識:包括制圖標(biāo)準(zhǔn),平面圖的繪制。
2.制圖基本技能:包括尺規(guī)繪圖、徒手繪圖及計(jì)算機(jī)繪圖。
3.基礎(chǔ)理論:包括畫法幾何及有關(guān)的圖學(xué)理論。
4.圖樣表達(dá)基礎(chǔ):包括投影制圖及物體的圖樣表達(dá)方法。
5、零件圖、裝配圖的讀圖與繪制等。
繪圖用品和制圖方法
一、制圖儀器,工具和用品
1.制圖儀器
在考古繪圖工作中常用到的制圖儀器有以下幾個(gè)種類:
1) 圓規(guī):是主要的繪圖工具,專為畫圖及圓弧之用。由于長度的不同,可分為大、中、小三個(gè)型號。大圓規(guī)有鉛筆插腿,鋼針插腿和墨線插腿以及延伸桿等。中型圓規(guī)有鉛筆插腿,墨線插腿。不管大型或中型圓規(guī)都可根據(jù)實(shí)際工作需要,換上不同的插腿。此外還有畫小圓用的彈簧院規(guī)和鉚釘圓規(guī)。
使用時(shí)首先檢查兩腿是否在同一水平面上,然后調(diào)整兩腿之間的距離,使它符合繪圖所需要的尺寸大小,一拇指和食指捏著執(zhí)柄,將針尖的一推扎在圓心上,而后以順時(shí)針方向畫圓。不論用何種半徑做長度,圓規(guī)兩腿的中線必須和圖面成直角。
分規(guī):分規(guī)又叫兩分腳規(guī),它的用途是在圖上測量線段,等分線段,截取和移動線段以及等分圓規(guī)等。
它是有兩腿,柄,鋼針和夾緊螺絲等構(gòu)造的。使用是要檢查分規(guī)的兩腿并攏之后兩針尖是否對奇。使用時(shí)右手拿住分規(guī),拇指放在兩腿中間處,食指和中指夾住前腿,中指和無名指夾住后腿,張開時(shí)中指向外用力,閉合時(shí)向內(nèi)用力。
例規(guī):比例規(guī)是運(yùn)用相似三角形原理做成的一種測量工具。比例規(guī)是由相等兩個(gè)腳構(gòu)成,兩腳中間有縱溝,溝里有可以移動的游標(biāo)的滑塊。游標(biāo)滑塊上裝有可以固定的螺絲母,無論如何移動游標(biāo)滑塊務(wù)使螺絲母固定。比例規(guī)的兩腳鋼架上有刻度,分別標(biāo)有長度、平面、體積和圓度的刻度數(shù)值的比例。游標(biāo)滑塊上刻有標(biāo)準(zhǔn)線。
使用時(shí)首先略松游標(biāo)塊上的螺絲母,對準(zhǔn)比例規(guī)兩針尖,移動游標(biāo)滑塊,并使滑塊上的標(biāo)準(zhǔn)線比例規(guī)規(guī)身上所需的刻度線,隨手旋緊螺絲母;然后分開倆針腳,將兩長針尖對準(zhǔn)一致的任何距離,則倆段針尖間的距離即為所求的數(shù)據(jù)。
平面上的刻度是代表兩個(gè)相似平面面積的倍數(shù)比例關(guān)系,兩個(gè)相似平面對應(yīng)線段長度就反映在兩對鋼針尖之間的距離上。
2) 直線筆:俗稱鴨嘴筆。直線筆是用來畫直線的墨線筆。它是由筆頭與筆桿兩部份組成。筆頭部分是由兩塊鋼片和一個(gè)調(diào)解螺母組成。旋動調(diào)解螺母可以調(diào)整倆鋼片之間的距離,已確定墨線的粗細(xì)。
調(diào)好墨線粗細(xì)之后,用拇指和食指夾住筆桿,螺絲母朝外,左手按著直尺,順著尺邊是直線筆自左向右,前后保持90度,筆尖與尺應(yīng)保持一毫米的距離,并使筆的兩尖端津貼紙面,切不可上下擺動。
總之,畫線時(shí)要按規(guī)則進(jìn)行,下手要輕,速度要均勻,只有這樣方能畫出即光滑由流暢的線形。
2 制圖工具
1) 繪圖板:是一塊規(guī)矩的長方形木板。一般規(guī)格由50×120cm,稱特號;60×90cm,稱為一號;45×60cm,稱為二號等三種。
2) 丁字尺:丁字尺是畫直線和便于畫圖用的一種長尺。使用時(shí)把丁字尺放在繪圖板上,尺頭靠近圖板的左邊,左手推動尺頭沿著圖板的邊緣滑動,只畫線除按住,右手拿著筆從左向右沿著尺身的邊緣畫線。
3) 比例尺:比例尺為木制三菱柱形狀,俗稱三菱比例尺,所謂比例及確定圖樣較原長縮小或放大若干倍的比值。
4) 三角板:三角板是用來畫直線和角度的工具,每套由兩塊組成,每塊的角度分別為:45,90,45;30,60,90;
5) 曲線板:又稱云形板,是由多種曲線構(gòu)成的尺板。繪圖是借用曲線板的曲線繪出光滑的曲線,不過在上墨之前應(yīng)先打好草稿。
6) 量角器:即半圓儀,是半圓形狀,上面有從0度——180度的度數(shù),做角度的工具。量角器的中心點(diǎn)位于角的頂點(diǎn)上,零度線和角的一邊重合,這是角的另一邊,必定在刻度上標(biāo)示出來,就是45度。
7) 尺卡和卡鉗:指工業(yè)上用的測量工具。分大、中、小號。可以利用卡鉗側(cè)古器物壁厚。
8) 縮放尺:一般用來縮放器物圖或教學(xué)掛圖等。
9) 卷尺:有兩種。一種為皮卷尺,從五米至一百米不等。一種為鋼卷尺,一般為一米或兩米。
10) 投影縮放儀:是利用光學(xué)原理構(gòu)成的比較先進(jìn)的投影設(shè)備。能夠放大或縮小若干倍,在這個(gè)范圍內(nèi)可自由調(diào)度。
3 制圖用品
1) 鉛筆:鉛筆有軟硬之分,是根據(jù)字母H和B來辨別。字母H表示硬鉛,字母B表示軟鉛。硬鉛由H、2H、3H、4H、5H、6H六種規(guī)格。軟鉛由B、2B、3B、4B、5B、6B六種規(guī)格。繪圖是選用鉛筆須依使用圖紙的質(zhì)量和對圖的要求而定。
2) 繪圖小鋼筆:形狀比普通鋼筆相識,制作小巧,筆端尖銳,可以畫出非常細(xì)的線條。
3) 英雄繪圖筆:為適應(yīng)線條的粗細(xì)需要,筆頭有各種規(guī)格。由0.2、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、1.0、1.2mm等九種規(guī)格。
4) 國畫筆:用羊毫制成,筆肚較大筆毛較柔和,適宜渲染。
5) 墨鋌與硯是:研成的墨汁,含酸量少,對筆頭無腐蝕性。濃度便于調(diào)節(jié),無沉淀。描出的墨線均勻而墨亮。墨鋌分松煙和油煙兩種,繪圖以松煙墨為好,它含膠量少。
6) 繪圖墨水:一般繪圖墨水具有易揮發(fā)性,易干,墨色油墨等特點(diǎn),但易生成沉淀,常有濃淡不均等現(xiàn)象,適于用沾水小鋼筆畫圖。
7) 圖紙:正式圖紙一般要用質(zhì)地結(jié)實(shí),伸縮性小的圖紙。要求:用橡皮擦紙面不以起毛;描墨線是不浸墨;在折疊式不會折斷。
8) 米格紙:也稱作標(biāo)紙。記錄遺址、縮放器物和做圖表時(shí),利用米格支使很方便的。
9) 描圖紙:俗稱硫酸紙。紙質(zhì)較硬,有較好的透明度,是以質(zhì)量高的薄紙浸以化學(xué)藥品制成,反正倆面都可使用。紙色以潔凈,光滑,透明度大的白色為好。
10) 生宣紙:是畫寫意國畫的一種紙,柔性好,吸水能力好,對古物需要進(jìn)行拓片時(shí),必備這種生宣紙。
11) 擦圖片:有鋼片和塑料的兩種,是一種用來擦除多余的線條,然后再用橡皮擦拭,這樣不致影響鄰近的其他線條。
12) 其他:垂球,刀片,橡皮,裁紙刀,圖釘,膠布,擦布,筆刀等等。
二、制圖的步驟
1 固定圖紙
繪圖前,應(yīng)將圖紙固定在圖板上。圖紙要盡可能靠近圖板的左邊,圖紙的下邊不要緊靠圖板,而應(yīng)留出一個(gè)丁字尺的寬度,這樣便于運(yùn)用丁字尺畫圖中的最低線條。固定圖紙的方法有:貼膠條方法,漿糊裱紙法,蛋白裱紙法,圖釘法。
2 構(gòu)圖
屠名的經(jīng)營位置,即依所要畫的內(nèi)容考慮全圖的配置。制圖的構(gòu)圖主要應(yīng)注意圖的均衡整齊,投影關(guān)系,視圖排列。一組圖中的各部分要協(xié)調(diào),全貌和局部的配置要適當(dāng),圖心在圖紙上的位置因與圖框線的距離相等。
3 草圖
開始畫圖之前,先做草圖,用一般的白報(bào)紙,片頁紙均可。草圖的大小最好和正式圖相等,或做二分之一,不能太小或沒有比例。畫線要求簡明扼要,可以不畫細(xì)部,但一定要注意細(xì)部與全圖的均衡問題。
4 制圖
用鉛筆在正式圖紙上畫,用筆時(shí)要輕細(xì)而勻,先永遠(yuǎn)規(guī)劃各種圓和弧線,其次用赤化各種直線和斜線,最后畫徒手線和標(biāo)注文字,在底圖稿完成后,用HB等較軟的鉛筆把線加重,柄分出粗細(xì)即可。
5 上墨
上墨清繪的一般要求時(shí)起筆要準(zhǔn)確,行筆要穩(wěn)中,墨色要濃重,線條要流利而有變化,線條連接處要自然而不出疤痕,同時(shí)要留心已上墨的線條是否已干,以免污染圖面。
6修改錯線
錯誤的圖線可以用橡皮擦去或用刮圖刀刮掉,若土改比較大的面積線條時(shí)要用涂改液覆蓋。
三、圖線、符號和剖面的表示
一) 圖線及畫法
1. 實(shí)線及畫法:實(shí)線可分為標(biāo)準(zhǔn)實(shí)線、中等粗實(shí)線和細(xì)實(shí)線。實(shí)線表示物體看得見的輪廓線,一般外粗內(nèi)細(xì)。
2. 虛線:表示物體看不見的輪廓線以及物體復(fù)原部分。
3. 點(diǎn)劃線:有城中心線,表示物體的中心線或軸線。
4. 尺寸線:表示物體的尺寸及境界線。
5. 展開線:表示物體的展開線段。
6. 斷裂線:表示不完整物體的折斷處或破裂處。
7. 剖面線:表示被剖割的斷面。
注意:實(shí)線與實(shí)線,實(shí)線與虛線先交中間不留空隙。虛線與虛線垂直相交時(shí),在垂足不得留空隙。中心線與中心現(xiàn)相交與線段的中間。
二) 符號 (見插圖所示)
三) 剖面
包括器物圖的剖面,墓葬圖的剖面,遺址圖的剖面。
在考古圖的剖面中,一般填充45度向左傾斜的細(xì)實(shí)線,也有全涂黑的。在考古圖中,目前尚未形成規(guī)范性,習(xí)慣上對石器,陶器、瓷器等剖面較厚的器物畫斜線剖面;銅器、鐵器及金銀器等剖面較薄的器物全涂黑剖面。
在非金屬戚務(wù)段面填充45度細(xì)實(shí)線時(shí),間距要均勻一致,既不要過米,又不要過疏,可以所繪制圖樣得大小而定。
墓葬圖的剖面由于建筑材料的不同,表示的方法也不相同。
一個(gè)墓葬的幾個(gè)剖面圖,如果建筑材料不變,則應(yīng)采用同樣的剖面處理方法。在同一個(gè)報(bào)告中,同類的墓葬剖面應(yīng)畫法一致。
一支剖面現(xiàn)象非常復(fù)雜,常因土的深淺,土質(zhì)的粗細(xì),軟硬,松緊以及包含物的單純與否等因素而需要有許多的變化,所以要用各種線條在剖面圖上加以區(qū)別。包括電、線、圓或各式各樣的不規(guī)則形體進(jìn)行表示。
選用剖面是可以考慮用橫、直、斜三種基本線表示黃、褐、灰三種土色。用線的粗細(xì)表示土質(zhì)的粗細(xì),線的疏密表示土質(zhì)的松緊;線的曲直表示土質(zhì)的軟硬;圓或不規(guī)則的形體代表包含物。
四、字體
一) 宋體
宋體的特點(diǎn)是:“字形方正,橫平豎直,橫細(xì)豎粗,棱角分明”。風(fēng)格是典雅工整,嚴(yán)肅大方。
二) 仿宋
仿宋是摹仿宋體版的一種字體,在印刷體中,放松體為最美。特點(diǎn)是:“宋體結(jié)構(gòu),楷體筆法,粗細(xì)一致,秀麗挺拔”。長仿宋體綜合了古宋和方仿宋的特點(diǎn),它的特點(diǎn)是:“橫平豎直,直多曲少,起筆落筆處往往呈三角形,壁畫距離均勻,筆道粗細(xì)一致”。
三) 黑體
黑體字的特點(diǎn)是筆劃橫豎粗細(xì)一致,方頭方尾,點(diǎn),撇,捺,挑,勾也都是方頭的。黑體字顯得渾厚有力,樸素大方而且醒目。結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn),筆劃單純。
四) 數(shù)字
數(shù)字的基本筆畫結(jié)構(gòu)是由直線、曲線和弧線組成。數(shù)字在書寫時(shí)應(yīng)向右傾斜,與橫格線成75度,擔(dān)當(dāng)與漢字字體混合書寫時(shí)可采用正體。一般步驟如下:打書寫字格,起鉛筆字稿,上墨清繪,徒手書寫。
五) 漢語拼音字母
在制圖應(yīng)用漢語拼音字母是可分為整體和斜體兩種。當(dāng)夜?jié)h字魂些書寫時(shí)可采用正體;當(dāng)單獨(dú)書寫漢語拼音是應(yīng)向右傾斜與橫格線成75度。
五、尺寸標(biāo)注等在考古繪圖中的應(yīng)用
一) 標(biāo)注尺寸的基本要素
1.尺寸界限:用來限制度量的范圍,要用細(xì)實(shí)線畫出。
1. 尺寸線:用來表示度量的方向,要用細(xì)實(shí)線畫出。
2. 箭頭:用來表示尺寸的起始。
3. 尺寸數(shù)字:用來表示尺寸的大小,在同一張圖樣上數(shù)字的大小應(yīng)保持一致。
二) 標(biāo)主尺寸的一般規(guī)則
國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:1.尺寸界線:應(yīng)垂直與被標(biāo)注的線段
2.尺寸線:應(yīng)與被標(biāo)注的線段平行而且等于它的長。
3.尺寸數(shù)字:應(yīng)寫在尺寸線段開的地方或尺寸線的上方。
4.肩頭:應(yīng)畫在尺寸線的兩端,必須與尺寸界線相交觸。
三) 尺寸標(biāo)注比例在考古圖中的應(yīng)用
在制圖時(shí),時(shí)常依據(jù)物體大小和復(fù)雜程度,把圖形按一定的比例關(guān)系放大或縮小。在考古圖使用比例時(shí),一定要在圖上明顯的標(biāo)出比例尺來,決不能遺漏。
四) 圖字標(biāo)注在考古圖中的應(yīng)用
在考古圖中,應(yīng)用圖字標(biāo)注的范圍比較廣泛,如遺跡位置圖,遺跡分布圖,遺址圖,墓葬圖,器物分期圖等等都需要有圖字標(biāo)注。圖字標(biāo)注要清晰度高,易閱讀。都要采用同樣的字體寫在物體的近旁,同一幅圖樣種字體的大小要統(tǒng)一。
六、素描
一) 素描的概念與意義
素描主要以單色線條和塊面表現(xiàn)空間的形象,使用工具有鉛筆,炭筆,鋼筆和毛筆等。素描的表象形式,不外乎陰線和線條兩種不同的寫實(shí)繪畫方式。
二) 素描的學(xué)習(xí)內(nèi)容與方法
素描的學(xué)習(xí)內(nèi)容主要是寫生與臨摹兩種形式。寫生就是憑著視覺器官對空間物體進(jìn)行具體的描繪。臨摹則是依據(jù)人們觀察現(xiàn)有的作品進(jìn)行間接繪畫的一種形式。
三) 素描的基礎(chǔ)知識
1. 形體空間:基本特點(diǎn)是形體簡單而明確,結(jié)構(gòu)典型且規(guī)范。
2. 比例與透視:比例反映物體個(gè)部分之間及其與整體之間的大小不同的關(guān)系。透視分為平行透視,成角透視,斜角透視。
3. 明暗調(diào)子:明暗調(diào)子的形成與變化,取決于光線,物體結(jié)構(gòu),和色彩這三種基本要素。其中光線是第一要素和先決條件。當(dāng)空間物體在光線的作用下,就會產(chǎn)生三個(gè)面和五個(gè)調(diào)子,為受光面,背光面,和兩者之間的過渡面。亮面,灰面,明暗交界線,暗面和反光五大調(diào)子。
4. 素描寫生的步驟和方法:構(gòu)圖,輪廓,調(diào)整完成。
四) 素描在考古工作中的應(yīng)用
素描在考古中的應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面:1.在考古調(diào)查階段;2.在田野發(fā)掘階段;3.在市內(nèi)調(diào)整階段;4.在參觀學(xué)習(xí)階段。