Работа по построению поверхностей требует от конструктора большой точности и чистоты. Точки и линии на чертеже следует обозначать четкими буквами, в некоторых случаях рекомендуется пользоваться цветными карандашами.

Построение поверхности кузова производится в натуральную величину на плазе.

В процессе этой работы задача конструктора заключается в том, чтобы получить ряд линий или сечений поверхности каждого участка, которые после переноса их с помощью шаблонов с плаза на деревянную болванку или на главную модель придали бы этой болванке поверхность, соответствующую макету, с плавными переходами от одного заданного контура к другому. Поверхность главной модели не должна иметь местных, даже малозаметных, недостатков поверхности макета.

Для соответствия поверхности главной модели изложенным требованиям, помимо плавности заданных контуров, необходима строгая зависимость между всеми сечениями и линиями поверхности, а также линиями контуров.

Казалось бы, достаточно снять с макета большое количество шаблонов, обвести нх карандашом на чертеже и после многократного корректирования увязать между собой. Такой способ, называемый способом графических приближений, в отдельных случаях допустим, но поверхность макета, выполненная от руки или на-глаз, никогда не будет достаточно плавной и точной и не может служить моделью для изготовления штампов. Помимо этого снятие, подгонка шаблонов — трудоемкая, неточная работа.

Конструкторам кузовов известен ряд прикладных методов, позволяющих быстро и точно строить проекционные чертежи криволинейных поверхностей ’. Недостаток и ограниченность этих способов заключаются в том, что они позволяют вычерчивать только одну поверхность между заданными контурами и сечениями, в то время как скульптор и модельщик могут придать поверхности различные формы. Единственная поверхность, образованная путем такого построения, не всегда имеет требуемую форму.

В результате исследований, произведенных на Горьковском автозаводе им. Молотова под руководством инж. Д. А. Вильямса, было найдено геометрическое обоснование способов построения поверхностей, и графическая разработка их перестала быть рядом прикладных построений, а получила теоретическую основу.

Кривые линии, пропорциональные линии. Всякая кривая линия может рассматриваться, как след движущейся точки. Она может графически определяться рядом точек, представляющих собой различные положения образующей точки. Кривые разделяются на плоские, все точки которых лежат в одной плоскости, и п р о-странственные, точки которых не лежат в одной плоскости.

На плоской кривой EF нанесен ряд определяющих точек 1—6. Проектируя эти точки на произвольно взятые взаимно перпендикулярные оси, мы получаем их координаты, которые можем перенести на любые взаимно перпендикулярные оси и получить этот же ряд точек; проведенная через них кривая будет тождественна с данной кривой EF. Для точного воспроизведения кривой определяющие точки выбираются на достаточно близком расстоянии одна от другой, причем это расстояние тем меньше, чем больше кривизна линии.

При переносе координат удобнее всего пользоваться узкой (10—15 мм) обрезанной по линейке бумажной полоской.

При построении поверхностей постоянно требуется делить один или несколько отрезков прямых пропорционально другим.

Рис. 1. Пропорциональные кривые.

Если требуется разделить ряд прямых пропорционально другой прямой /?5, то удобно пользоваться простым построением, называемым полярным ключом. Для этого произвольно выбирается полярная точка О, и из нее проводятся лучи, проходящие через точки прямой RS. Отрезки прямой, параллельной прямой RS, полу-

Образование поверхности. Поверхность можно рассматривать как след некоторой движущейся линии в пространстве, т. е. как совокупность всех последовательных положений движущейся линии.

Линия, образующая поверхность, называется образующей, а взятая в отдельном ее положении — элементом поверхности. Поверхность, образованная движением прямой, называется линейчатой; поверхность, которая может образоваться только движением кривой, называется нелинейчатой, или криволинейной поверхностью.

Поверхности автомобильных кузовов не представляют собой простых криволинейных поверхностей, известных из геометрии, например шаровых, эллипсоидальных или других. Поверхности кузовов — сложные криволинейные поверхности произвольной формы.

Поверхность считается заданной, если на чертеже показаны проекции одного или нескольких рядов линий, лежащих на ней, и если эти линии расположены на достаточно близком расстоянии одна от другой, что очень важно для возможности построения любого сечения этой поверхности. Проекции любого ряда линий или сечений на чертеже могут определить поверхность, но при проектировании кузова чертеж должен с наибольшей ясностью и полнотой изображать форму поверхности. Чертеж, состоящий из двух или трех проекций элементов поверхности, взятых в последовательности как бы естественного течения поверхности, вместе с рядом сечений, пересекающих эти продольные элементы, дает наиболее наглядное представление о форме и размерах этой поверхности.

Всякая сложная криволинейная поверхность, чертеж которой выполнен с помощью построений, называемых графической разработкой, может рассматриваться как поверхность, производная от линейчатой поверхности, образованная путем закономерной деформации последней. При этом прямолинейные элементы простой поверхности становятся кривыми элементами сложной криволинейной поверхности, подобно тому как прямые линии, изображенные на куске резины, становятся кривыми, когда резина скручивается или изгибается.

Пусть требуется получить плавную поверхность (воображаемую поверхность, а не ее изображение на чертеже), ограниченную заданными линиями, показанными на рис. 128, (половина передней части крыши). Заданные линии представляют собой плоские кривые сечения АВ и CD, кривую АС, лежащую в плоскости симметрии автомобиля (плоскость проекции бокового вида V) и пространственную кривую BD (линия проема дверей).

Поверхность тела, изображенного на рис. 128, представляет собой цилиндроид, т. е. поверхность, образованную движением прямой, которая во всех своих положениях сохраняет параллельность заданной плоскости (обозначенной через V). Образующая движется по двум направляющим кривым АВ и C\D\. В данном случае эта цилиндроидная поверхность имеет следующие особенности: направляющая кривая АВ тождественна с заданной кривой сечения АВ крыши и лежит в плоскости, параллельной плоскости проекции W; высота сечения CiDi, лежащего в плоскости проекции W, равна высоте сечения АВ; длина его основания равна длине основания сечения АВ. Кривая сечения CiDi пропорциональна заданной кривой сечения CD крыши. Расстояние между направляющими произвольно.

Рис. 2. Первая деформация цилиндроида.

Предположим, что цилиндроид ABDiCj деформируется так, что прямая ACt становится плоской кривой АС крыши и прямая BDj становится пространственной кривой BD крыши. Пусть эта деформация происходит согласно следующим условиям:
1. Первоначальная плоскость OBDX становится цилиндрической поверхностью OBD, горизонтальные элементы которой проходят через кривую BD.
2. Секущие плоскости, нормальные к плоскости OBD\ и одновременно параллельные плоскости W (например EF и GH), остаются плоскостями и становятся нормальными к цилиндрической поверхности OBD.
3. Деформация промежуточных сечений происходит равномерно по их осям (это означает, что кривые сечений после деформации становятся пропорциональными кривым соответствующих сечений цилиндроида).
4. После деформации крайние точки секущих в боковом виде (например точки F и Н) располагаются по кривой BD таким образом, что их абсциссы становятся пропорциональными делениям прямой BDi в боковом виде недеформированного цилиндроида, т. е. горизонталь BD2 в боковом виде крыши делится проекциями точек кривой BD пропорционально делениям горизонтали BDi.

В результате этой деформации из простой линейчатой поверхности образуется сложная криволинейная поверхность передней части крыши кузова. Условия деформации позволяют легко выполнить чертеж этой поверхности, которая определяется двумя рядами кривых, лежащих на ней. По мере перемещения секущей плоскости от плоскости сечения АВ цилиндроида до плоскости сечения C\D\ кривые сечений, равномерно (по прямолинейному закону) изменяясь, постепенно приближаются к конфигурации кривой CJ)\. Сечения производной поверхности постепенно также изменяются в зависимости от приближения их к сечениям АВ и CD, а изменение очертаний продольных элементов происходит в зависимости от приближения их к заданным кривым АС и BD.

При применении графического метода разработки поверхности кузова получается единственная поверхность между заданными контурами, которая не всегда соответствует поверхности макета или желаемой поверхности кузова, например: 1) поверхность крыши около верхнего очертания ветрового окна оказывается слишком выпуклой; в результате образуется резкий переход от поверхности крыши к плоскости ветрового окна; 2) заостренность (V-О’бразность) ветрового окна оказывается слишком резкой, в результате чего образуется заметный V-образный переход верхней линии ветрового окна к крыше автомобиля. Это означает, что сечения поверхности, производной из цилиндроида (которая называется первичной поверхностью), на близком расстоянии от ветрового окна (например сечение EF) слишком выпуклы, а сечения, расположенные на некотором расстоянии за ним (например сечение GH), слишком заострены. Сечения EF и GH, или первичные сечения, показаны пунктирно в развернутом виде; сплошной линией показаны два приближенные сечения, очертания которых приближаются к очертаниям сечений EF и GH поверхности, имеющей требуемую форму. Обозначим через Р и Q точки приближенных сечений EF и GH, соответствующие (т. е. имеющие одинаковые абсциссы) точкам 2 первичных сечений EF и GH. Назовем точки Р и Q контрольными точками. Они показаны и в боковом виде крыши.

Очевидно, что если бы поверхность имела требуемую форму, то элемент 2 проходил бы через точки Р и Q в боковом виде; предположим, что этот элемент должен иметь очертание кривой, показанной сплошной линией, проходящей через Р и Q; назовем эту кривую контрольным элементом в отличие от элемента 2, показанного пунктирно, построенного графически и называемого первичным элементом.

Рис. 3. Вторая деформация цилиндроида.

Способы построения поверхностей. Согласно данным условиям деформации все секущие в боковом виде должны располагаться так, чтобы они были нормальны к кривой BD в боковом виде. На этой кривой отметим ряд определяющих точек и проведем из них прямые, нормальные к кривой (т. е. перпендикулярные касательным к кривой в этих точках на рис. 130). Графически построить касательные и нормали к кривой с большой точностью очень трудно, и важно добиться того, чтобы угол наклона секущих изменялся постепенно. Для того чтобы проверить веерообразность секущих, необходимо построить кривую расхождения секущих следующим образом: через крайние точки секущих на кривой BD в боковом виде проводим горизонтали, пересекающие вертикали, проходящие через соответствующие крайние точки секущих на кривой АС; через полученные точки пересечения проводим кривую, обозначенную на фигуре через X. Если какая-либо из этих точек окажется вне этой кривой, то соответствующая ей секущая нарушает закономерность расхождения и должна быть исправлена.

Такое веерообразное расположение секущих является самой надежной, но не единственно возможной закономерностью расхождения. Допустимо, чтобы секущие от АВ до II были параллельны и секущие между GH и CD были вертикальны; это облегчит черчение при разработке и установку соответствующих шаблонов при изготовлении моделей. Отклонение этих секущих от соответствующих нормалей к кривой BD невелико. Секущие между II и GH должны располагаться так, чтобы кривая расхождения секущих была непрерывна, иначе нарушается непрерывность поверхности. При любом выборе расхождения секущих необходимо для проверки построить соответствующую им кривую расхождения.

На практике, даже если кривая расхождения непрерывна, может получиться неожиданное и нежелательное изменение кривизны продольных элементов в плане в результате неудачного выбора секущих; этого можно избежать, изменяя расхождение секущих в боковом виде.

Отметим на кривой сечения АВ ряд определяющих точек, спроектируем их на секущую АВ в боковом виде и построим проекцию кривой АВ в виде спереди и в плане. Для того чтобы найти соответствующие точки кривой CD и разделить основания всех поперечных сечений искомой поверхности на отрезки, пропорциональные отрезкам основания ВО сечения АВ, следует построить простой полярный ключ CDR, показанный в плане. Полярная точка R берется на произвольном расстоянии от точки С на оси автомобиля. Разделив секущую CD в плане, отметим делящие точки на его основании в переднем виде и спроектируем их на кривую CD, а с этой кривой — на секущую CD в боковом виде.

Рис. 4. Построение поверхности передней части крыши.

Точки, принадлежащие элементам в боковом виде, определяем при помощи построения, называемого ключом для бокового вида. Сначала построим цилиндроидный ключ, являющийся не чем иным, как боковым видом фиктивной первоначальной поверхности, из которой, согласно нашему предположению получается разрабатываемая поверхность путем двойной деформации.

Длина основания BDt ключа произвольна и делится пропорционально горизонтали BD2 в боковом виде. Через делящие точки основания ключа проводим вертикали. На вертикали, проходящей через точку В, отметим ординаты сечения АВ, т. е. деления секущей АВ, взятые с бокового вида. На вертикали, проходящей через точку Dt, отметим точку Сь чтобы CiDt = АВ. Разделив отрезок CiDi пропорционально секущей CD в боковом виде, соединим соответствующие точки вертикали АВ и CiDi прямыми. На этом заканчивается построение цилиндроидного ключа, с помощью которого можно построить одну поверхность. Ординаты поперечных сечений мы получили бы, разделив секущие в боковом виде пропорционально делениям соответствующих вертикалей ключа, а абсциссы — путем деления оснований всех поперечных сечений пропорционально делениям основания ОВ сечения АВ при помощи полярного ключа CDR. На рис. 130 показаны пунктиром только первичные сечения EF и GH и первичный элемент 2, построенные при помощи цилиндроидного ключа.

Если единственная поверхность, построенная с помощью этого метода, имеет требуемую форму, то разработку можно было бы считать законченной, но на практике это встречается редко. Поэтому следует рассмотреть более общий случай, когда построенная поверхность не является удовлетворительной, причем ее недостаток заключается в чрезмерной выпуклости в сечении EF и недостаточной выпуклости в сечении GH. Проводим на-глаз два приближенных сечения, имеющие примерно требуемые очертания. Приближенное сечение EF показано штрихпунктиром. Выбираем в качестве контрольной точку 2. Контрольную точку приближенного сечения EF обозначим через Р, а контрольную точку приближенного сечения GH через Q; отметим их в боковом виде и через них проведем плавный контрольный элемент.

Если контрольный элемент непрерывен, то разрабатываемая поверхность также будет непрерывна. Очертания разрабатываемой поверхности всецело зависят от очертаний контрольного элемента. Построение этой кривой упрощается, если имеется приближенный макет, с которого можно снять шаблоны, чтобы руководствоваться ими при выборе приближенных сечений.

Теоретически положение контрольной точки на кривой АВ не оказывает никакого влияния на форму окончательной поверхности, поэтому на практике за контрольную принимают наиболее характерную точку отрезка кривой. При рассмотрении выпуклости сечений поверхности точка 2 была выбрана за контрольную; эта точка лежит на том же участке кривой АВ, что и точка стрелы, которую, однако, нет необходимости принимать за контрольную.

Если же нас будет интересовать не общая выпуклость, а направление поверхности по кривой BD, то в качестве контрольной следует выбрать точку кривой АВ, лежащую на близком расстоянии от точки В (для примера см. метод разработки боковой поверхности надстройки). В заключение можно сказать, что в каждом случае за контрольную точку кривой можно выбирать любую точку, которая окажется наиболее удобной.

Контрольный элемент переносится в ключ, для чего вертикали ключа делятся пропорционально отрезкам, на которые контрольный элемент делит секущие в боковом виде. Если эта кривая в ключе окажется не плавной, то это будет означать, что контрольный элемент в боковом виде не является плавной кривой и должен быть соответственно исправлен.

Для того чтобы найти абсциссы контрольных сечений EF и GH, т. е. окончательных сечений EF и GH разрабатываемой поверхности, следует спроектировать точки Ру и Qi вертикалей EyFy и GyHy ключа в горизонтальном направлении на прямую 2—2; через найденные проекции этих точек Р’ и Q’ проводятся вспомогательные секущие E’F’ и G’H’. Так же находятся вспомогательные секущие, соответствующие каждому сечению. Если бы были спроектированы точки пересечения прямых элементов с вспомогательными секущими на соответствующие вертикали и соединены кривыми, то ключ представлял бы боковой вид поверхности, производной от цилиндроида (рис. 129, IV); однако нет необходимости вводить все кривые в ключ (рис. 130). Секущие в боковом виде делятся на отрезки, пропорциональные отрезкам, на которые прямые элементы делят соответствующие вспомогательные секущие в ключе, который называется производным ключом. По ординатам и абсциссам всех сечений строятся их проекции в плане. Соединением кривыми соответствующих точек в боковом виде и в плане заканчивается разработка требуемой поверхности. Можно построить и передний вид разрабатываемой поверхности, если он требуется; он строится таким же образом, как и план. Необходимо заметить, что продольные элементы в плане проводятся через точки поперечных сечений, а не через точки их оснований, например они проводятся через точки 1, 2 и 3 проекций сечения EF в плане, а не через точки его основания, обозначенные 1а, 2а, За. Проекционный чертеж поверхности, полученный путем разработки, обычно называется чертежом-разработкой или просто разработкой.

Примеры построения. Поверхность кузова разделяется на следующие группы: переднюю и заднюю части крыши 1 и 2; багажник или заднюю стенку 3; переднее крыло (боковина) 4 и 5; боковую поверхность надстройки 6 (фиктивная поверхность бокового окна); поверхность пояса 7; капот 3; заднее крыло, его хвостовую и нижнюю части 9, 10 и //; переходную поверхность от капота к крылу 12; небольшую переходную поверхность от багажника к заднему крылу 13.

Подобным же образом разделяется и кабина грузового автомобиля.

Чертеж-разработка крыши вместе с производными ключами показан на рис. 133. Передняя и задняя часть крыши представляет собой одну целую поверхность. Контрольный элемент является непрерывной кривой в боковом виде и в ключах для бокового вида (передней и задней частей). Точка Li вертикали JiKi ключа лежит выше всех точек прямой, соединяющей точки 4 вертикалей CiDi и S\T\, это показывает невозможность отыскания вспомогательной секущей, соответствующей вертикали JiKi, и сечение JK поверхности крыши нужно задать, руководствуясь очертанием шаблона, снятого с приближенного макета. Крыша рассматривается как состоящая из трех частей: передней части между заданными сечениями АВ и CD, центральной части между заданными сечениями CD и JK и задней части между заданными сечениями JK и ST. В разработываемую поверхность обычно требуется ввести промежуточные заданные сечения во всех тех местах, где касательная к кривой контрольного элемента в ключе горизонтальна, но как исключение это может потребоваться и в местах, где она не горизонтальна.

Линии расхождения секущих передней и задней частей крыши обозначены соответственно через X и Х1. Прежде чем приступить к выполнению окончательной разработки для проверки удовлетворительности выбранного веерообразного расхождения секущих, желательно построить контрольный элемент в плане. Если по мнению конструктора кривизна этого элемента в плане неудовлетворительна, то это легко исправляется изменением расхождения секущих в боковом виде.

Разработка багажника выполняется так же, как и разработка крыши. Отрезок HD заданной линии BD является фиктивным, так как он не лежит на поверхности кузова, а представляет собой линию пересечения воображаемого продолжения поверхности внутренней части заданного крыла с воображаемым продолжением поверхности багажника (см. сечение EF тю багажнику и заднему крылу).

Чтобы придать багажнику желаемую форму, при выполнении разработки требуется ввести в поверхность промежуточное заданное сечение EF, хотя касательная к кривой контрольного элемента в соответствующей точке Pi в ключе не горизонтальна. Теоретически в этом случае должен появиться разрыв всех продольных элементов, кроме контрольного элемента в боковом виде, но .в действительности этот разрыв столь незначителен, что им можно пренебречь. Линия расхождения секущих в боковом виде обозначена через X.

Рис. 5. Разбивка поверхности кузова легкового автомобиля.

Рис. 6. Разбивка поверхности кабины грузового автомобиля.

Рис. 7. Разработка поверхности крыши легкового автомобиля графо-пластическим способом.

Рис. 8. Разработка поверхности багажника.

Секущие поверхности переднего крыла вертикальны, что упрощает его разработку. Контрольный элемент проводится в плане, следовательно, производный ключ строится для плана, а не для бокового вида, как при разработке крыши и багажника. Все секущие в боковом виде разделены элементами на пропорциональные отрезки.

Рис. 9. Разработка поверхности переднего крыла легкового автомобиля.

Необходимо ввести в поверхность промежуточное заданное сечение CD. Контрольный элемент в ключе между вертикалями CiDi и EiFi будет прямой. Для того чтобы проверить блики, при выборе контрольного элемента, желательно найти условную световую линию этой поверхности, т. е. линию, соединяющую точки, в которых касательные к кривым сечений имеют угол наклона 45°. Предполагается, что лучи света, падающие на поверхность в вертикальном направлении, отражаются в горизонтальном направлении; в определенных условиях освещения теоретическая световая линия приближается к истинной линии светового блика. Если расположение на поверхности световой линии неудовлетворительно, то можно изменить приближенные сечения, что также изменит и контрольный элемент. Разработка нижних частей крыльев — поверхностей 5 и 11 не требует пояснений.

Боковая поверхность надстройки должна сопрягаться с поверхностью крыши. Крайние сечения АВ и CD проведены так, что они сливаются с соответствующими сечениями по крыше. Перелом между кривыми сечения крыши и первичного сечения EF образовался благодаря построению при помощи простого цилиндрического ключа (см. вид в круге X). Поэтому приближенное сечение EF, показанное прерывистой линией, проводится так, чтобы этот перелом был устранен. При разработке боковой поверхности надстройки обычно важна не общая выпуклость промежуточных сечений, а их направление в месте стыка с крышей, поэтому точка 1, близко лежащая к кривой АС крыши, и принята за контрольную. Далее находятся некоторые приближенные сечения; их контрольные точки отмечаются в плане, и через них проводится контрольный элемент.

Поверхность пояса должна сопрягаться с поверхностью багажника, поэтому сечения CD, EF и GH строятся при помощи разработки багажника. Сечения влево от сечения АВ постоянны. Ряд определяющих точек отмечается на кривой сечения АВ; средняя точка 2 является контрольной точкой. Соответствующие контрольные точки сечений CD, EF и GH находятся путем пропорционального деления секущих в боковом виде. Контрольные точки отмечаются в плане, и через них проводится контрольный элемент, который осуществляет сопряжение разрабатываемой поверхности с поверхностью багажника; производный ключ для плана строится обычным порядком.

До сих пор рассматривался наиболее употребительный прием графо-пластического метода разработки, при котором для придания поверхности желаемой формы пользуются контрольным элементом. Другой прием, называемый разработкой поверхности с заданной световой линией, ввиду его сравнительной сложности, не имеет столь широкого распространения, как первый.

При разработке поверхности с заданной световой линией последняя (а не контрольный элемент) является линией, определяющей форму разрабатываемой поверхности. Необходимо подчеркнуть, что световую линию и контрольный элемент не следует смешивать, так как они имеют совершенно различные геометрические значения.

Рис. 10. Разработка боковой поверхности кузова легкового автомобиля.

Рис. 11. Разработка поверхности пояса легкового автомобиля.

Разработка с заданной световой линией применяется в тех случаях, когда форма блика определяет разрабатываемую поверхность. Контрольный элемент задается в одной проекции, а световая линия должна быть задана в двух проекциях. Если мы найдем световую линию поверхности передней части крыши кузова, то увидим, что в боковом виде она будет плавной кривой, но в плане получится совершенно неожиданное изменение кривизны. Задать такую пространственную кривую для разработки с ее помощью поверхности — весьма трудная задача. Поэтому разработка с заданной световой линией имеет практическое применение лишь в тех случаях, когда световая линия имеет относительно простую форму и если применение этого приема позволяет произвести разработку желаемой поверхности с минимальной затратой времени. Например, когда световая линия капота на макете приближается к прямой (в виде сбоку), разрабатываемая поверхность должна сохранить этот характерный блик. Применение разработки с заданной световой линией здесь вполне оправдано и целесообразно.

На рис. 12 показаны заданные сечение CD и линии контура ВС и BD, также показана световая линия, которая задается на чертеже при помощи приближенных сечений. Разработаем искомую поверхность, рассматривая ее как состоящую из двух поверхностей, имеющих заданное направление под углом 45° по общей им световой линии, обеспечивающее их непрерывное сопряжение. Для этого следует построить все сечения разрабатываемой поверхности в косоугольной системе координат, оси которой образуют угол 135°.

Форма контура лобовой части капота в плане приближается к дуге окружности, центр которой лежит в точке А на оси автомобиля. Поэтому секущие между АВ и АЕ в плане проведены через точку А; секущие or PQ до CD проведены перпендикулярно оси автомобиля.

Расположение переходных секущих от АЕ до PQ находится при помощи линии расхождения секущих, обозначенной через X.

При построении сечения верхней части поверхности через световую точку Si кривой CD проводится прямая Sit/ перпендикулярно оси автомобиля. Через точку С проводится прямая под углом 45° до пересечения с прямой StU в точке Сь Через световую точку S2 кривой ВС проводится горизонталь, а через точку А вертикаль до пересечения этих прямых в точке У. Через точку А проводится прямая под углом 45° до ее пересечения с горизонталью S2y в точке Др

На отрезке CSi кривой CD наносится ряд определяющих точек, которые проектируются на ось автомобиля и под углом 45° на прямую SiU. Отрезки прямой CiSi будут абсциссами отрезка CSi кривой CD, а отрезки прямой CU — его ординатами в системе косоугольных координат. Горизонталь Д152 делится пропорционально прямой CiSi. Деления прямой Л132 будут абсциссами отрезка Л§2 кривой ВС. Через точки горизонтали Л152 проводятся прямые параллельно прямой AtA до пересечения их с отрезком кривой Д52, точки пересечения с этой кривой проектируются на вертикаль AY. Деления вертикали AY будут ординатами отрезка кривой ЛХ2.

Рис. 12. Разработка поверхности капота.

Имея ординаты отрезков кривых CSi и Л52, можно построить простой цилиндроидный ключ для верхней части поверхности; на чертеже он обозначен через A3Y2U2C2.

При построении промежуточных сечений, например сечения FG, когда известны три точки сечения его, а именно крайние точки F и G и световая точка S3, и известно также, что карательная к искомой кривой в точке S3 должна иметь наклон 45°, поступают следующим образом. Через точку S3 проводится горизонталь S3Z и через точку F проводится прямая под углом 45° до пересечения с прямой S3Z в точке Fr, прямая FiS3 делится пропорционально прямой CiSt (сечение CD). Деления прямой FiS3 будут абсциссами искомой кривой. Вертикальная прямая FZ делится пропорционально соответствующей вертикали цилиндроидного ключа. Деления вертикали FZ будут ординатами искомой кривой. По полученным координатам можно построить искомую кривую FS3, которая будет представлять собой верхний отрезок кривой сечения FG. Касательная к кривой в точке S3 в действительности имеет наклон 45°. Нижняя часть кривых сечений искомой поверхности строится подобным же образом. В боковом виде и в плане отмечаются точки построенных таким образом кривых. В боковом виде необходимо строить проекции тех кривых, секущие которых неперпендикулярны оси автомобиля в плане, например проекцию кривой сечения MN. Разработка заканчивается соединением соответствующих точек кривыми в боковом виде и в плане.

Допустим, что световая линия поверхности заднего крыла должна иметь форму, показанную на рис. 139; поверхность состоит из передней части BDC и задней части CDR каждая из них разрабатывается так же, как и капот.

На рис. 14 показаны заданные линии поверхности, соединяющей переднее крыло с капотом: линия капота А, линия максимальной высоты крыла Е, а также контур передней части кузова, диаметр и положение фары. Чтобы разработать эту переходную поверхность, следует рассматривать ее как состоящую из нескольких поверхностей.

Так как потребуется делить поверхность перехода на части, то необходимо задать линии перехода этих поверхностей. Выбор этих линий перехода В, С и D представляет собой сложную задачу, и конструктор должен тщательно продумать все приемы построения, которые обеспечили бы поверхностям желаемый характер.

При этом следует обращать особое внимание на плавность линий сопряжения выпуклых и вогнутых поверхностей в соответствии с законами освещения. При наличии макета желательно провести на нем линии деления поверхностей, а затем перенести их на бумагу. Если указанные линии выбраны правильно, то разработка поверхностей не представляет особых трудностей.

Рис. 13. Разработка поверхности заднего крыла.

Рис. 14. Разработка переходной поверхности между капотом и крылом.

Поверхность, переходящая с капота на переднее крыло, разделена на четыре части:
1. Линейчатая поверхность, лежащая между кривыми В и С, образующая прямая которой скользит по направляющим кривым В и С, остается горизонтальной во всех своих положениях.
2. Поверхность, лежащая между выбранной линией D и заданной линией Е, которая является линией максимальной высоты переднего крыла и представляет собой продолжение поверхности переднего крыла; ее построение выполняется легко.
3. Поверхность слива, соединяющая линейчатую поверхность 1 с поверхностью 2. Секущие этой поверхности можно проводить вертикально до линии — 600; от вертикали — 600 до оси фары они проходят через точку Р — точку пересечения оси фары с вертикалью — 600 (см. боковой вид). Затем секущие проводятся в переднем виде из центра фары О, как показано.
4. Поверхность слива, соединяющая поверхность капота с линейчатой поверхностью 1 (секущие этой поверхности слива проходят через центр Т, лежащий на оси автомобиля, и затем остаются перпендикулярными последней).

До построения кривых любого сечения поверхностей слива 3 и 4 необходимо найти еще две фиктивные кривые, которые не показаны, для того чтобы не загромождать чертеж.

Рассмотрим, каким образом находятся точки этих фиктивных кривых, например точка сечения JN (—400). Можно построить кривую — 400 по капоту, отрезки кривой сечения по линейчатой поверхности 1 и по поверхности 2, которая является продолжением переднего крыла. По поверхностям слива 3 и 4 необходимо построить кривые сечения. Касательные к кривой сечения по капоту в крайней точке J проводятся до пересечения с касательной к линии отрезка сечения по линейчатой поверхности /; точку их пересечения обозначаем через F\ отрезок сечения по поверхности 1 есть прямая, но, например, в сечении X — X отрезок QP по линейчатой поверхности 1 есть кривая. Точка F этого сечения определяется пересечением касательной к кривой сечения по капоту в точке Р с касательной к кривой отрезка QR в точке Q. Точки фиктивной линии F для всех сечений находятся во всех видах. Некоторые из точек могут выйти из плавной кривой, что укажет на необходимость изменения касательных в этих сечениях. Таким же образом находим точки G второй фиктивной кривой, представляющей след точек пересечений касательных сечений поверхности слива 3.

Для построения кривых сечений поверхностей слива проводится одно сечение поверхности, соединяющей переднее крыло с капотом, например сечение UT (— 600). Отрезки UV и ITS этой кривой сопрягаются с поверхностью капота, с линейчатой поверхностью / и с поверхностью 2, как показано. Осями отрезка кривой UV служат прямые, касательные к нему в точках U и V. Все сечения поверхности слива 4 строятся пропорционально отрезку кривой UV в системе косоугольных координат. Осями в каждом случае служат касательные в крайних точках искомого отрезка кривой. Например, осями отрезка кривой JK служат касательная FJ к сечению по капоту и касательная FK к сечению по линейчатой поверхности 1. Сечения поверхности слива 3 строятся аналогичным образом.

Можно построить сечения поверхностей слива, рассматривая их как состоящие из отрезков парабол (см. построение сечения JK). Оси FJ и FK делятся на равное количество отрезков, и соответствующие точки соединяются прямыми. Эти прямые касательны к искомой кривой, являющейся отрезком параболы.

Разработка переходной поверхности также выполняется указанным выше способом.

Выбор метода построения. Теоретический чертеж. Выбор метода разработки искомой поверхности зависит от конструктора. Для предварительной разработки поверхности можно пользоваться методом графического приближения. Графические построения, при которых пользуются ключами с прямыми линиями, без контрольного элемента, могут быть применены для разработки простых поверхностей, например лобовой и хвостовой части автобусов, капота и крыла грузового автомобиля и т. д. Однако, пользуясь одними элементарными графическими методами, невозможно удачно разработать желаемую форму поверхности кузова легкового автомобиля или кабины грузового автомобиля; это возможно только при применении более совершенных методов. При этом чисто механическое использование различных приемов, графопластического метода разработки поверхности автомобильного кузова не всегда может обеспечить ему желаемый внешний вид. Поэтому, прежде чем приступать к разработке поверхности, конструктор обязан составить себе ясное представление о требованиях, предъявляемых к данной поверхности (например форма может быть обусловлена необходимой величиной зазора над деталями, размещенными под поверхностью, размерами ветрового окна и т. п.). Постройка приближенного макета для создания красивой формы легкового автомобиля совершенно необходима. При наличии макета конструктор может выбрать контрольные элементы, световые линии и т. д. с уверенностью в том, что с их помощью он сможет построить поверхность, подобную созданной скульптором.

После окончания разработки поверхности кузова на пергамине желательно наносить полученные сечения на плаз, с которого снимаются шаблоны. На плазе изображаются не только основные линии кузова и сечения, необходимые для изготовления главных моделей, но и ряд сечений горизонтальными и вертикальными плоскостями, взятыми на достаточно близком расстоянии одна от другой и построенными с помощью имеющихся пространственных сечений (с точностью + 0,25 мм).

Рис. 15. Теоретический чертеж поверхности багажника.

Чертеж, изображающий поверхность при помощи ее сечений плоскостями, параллельными плоскостями проекции, называется теоретическим чертежом. Им проще пользоваться, чем чертежом-разработкой, которая изображает поверхность при помощи пространственных кривых. Теоретический чертеж поверхности багажника и части крыши показан на рис. 15. Точки пересечения соответствующих сечений обеих поверхностей определяют линию их стыка. Необходимо заметить, что в точке Q в боковом виде и в плане линия стыка должна представлять собой непрерывное продолжение линии пояса. Если бы крайние сечения багажника и крыши были выбраны неправильно при разработке, то получилась бы неудовлетворительная линия стыка.

На теоретическом чертеже удобно выбирать линии разъема крышки багажника, капота, контуры окон и дверей.

Линия разъема багажника проводится в плане, начиная от оси автомобиля до некоторой точки У?, которая затем проектируется на боковой вид, где линия крышки продолжается до некоторой точки S. Полученная линия переносится во все виды проекционного чертежа. Продолжение линии разъема крышки багажника за точкой S производится в заднем виде. Для получения удовлетворительной. формы кривой требуется многократное корректирование во всех видах. Подобный прием применяется для нанесения линий разъема капота и контуров окон.