Ba hình chiếu vuông góc là ba hình phẳng ta thấy khi nhìn một vật thẳng từ phía trước (hình chiếu đứng), từ trên xuống (hình chiếu bằng) và từ bên trái sang (hình chiếu cạnh). Ở Việt Nam, theo cách học trong sách Công nghệ lớp 8 và tiêu chuẩn TCVN, hình chiếu bằng đặt dưới hình chiếu đứng, hình chiếu cạnh đặt bên phải hình chiếu đứng. Ba hình phẳng đó đủ để mô tả chính xác hình dạng của hầu hết vật thể.
Đây là "ngôn ngữ chung" của kỹ sư, thợ cơ khí, thợ mộc, kiến trúc sư trên toàn thế giới. Hiểu ba hình chiếu, bạn đọc được bản vẽ một chiếc bàn, một chi tiết máy hay một ngôi nhà. Bài này giải thích cách tạo, cách bố trí và cách đọc chúng.
Phép chiếu vuông góc là gì
Hình dung đặt vật trước một tấm kính. Từ mỗi điểm của vật, kẻ một tia thẳng góc với tấm kính. Chỗ tia chạm kính là hình chiếu của điểm đó. Tập hợp các điểm chiếu tạo thành hình chiếu của vật.
Khác với nhìn bằng mắt hay chụp ảnh (tia sáng hội tụ về một điểm, vật xa trông nhỏ), các tia chiếu ở đây song song với nhau. Nhờ vậy:
- Mặt nào song song với mặt phẳng chiếu thì hiện đúng hình dạng và kích thước thật.
- Mặt nào vuông góc với mặt phẳng chiếu thì thu lại thành một đường thẳng.
- Vật ở xa hay gần mặt phẳng chiếu đều cho hình chiếu như nhau.
Đó là lý do bản vẽ kỹ thuật dùng phép chiếu vuông góc: người thợ đo trực tiếp trên bản vẽ được, không bị phối cảnh đánh lừa.
Ba mặt phẳng chiếu và ba hướng nhìn
| Hình chiếu | Hướng nhìn | Mặt phẳng chiếu | Thấy được kích thước |
|---|---|---|---|
| Hình chiếu đứng | Từ trước ra sau | Mặt phẳng đứng (phía sau vật) | Chiều dài và chiều cao |
| Hình chiếu bằng | Từ trên xuống | Mặt phẳng nằm ngang (dưới vật) | Chiều dài và chiều rộng |
| Hình chiếu cạnh | Từ trái sang phải | Mặt phẳng cạnh (bên phải vật) | Chiều rộng và chiều cao |
Mỗi hình chiếu chỉ cho hai trong ba kích thước. Phải có ít nhất hai hình chiếu mới biết đủ cả ba kích thước, và thường cần ba hình để hiểu đúng hình dạng.
Mở các mặt phẳng ra thành bản vẽ
Ba mặt phẳng chiếu ban đầu vuông góc với nhau như góc một căn phòng: tường sau, sàn, tường bên phải. Vật đặt trong góc phòng. Để đưa lên một tờ giấy, ta giữ nguyên tường sau, xoay sàn xuống dưới 90 độ và xoay tường bên phải ra 90 độ, cho cả ba nằm trên một mặt phẳng. Kết quả:
- Hình chiếu đứng ở góc trên bên trái.
- Hình chiếu bằng ở ngay dưới hình chiếu đứng.
- Hình chiếu cạnh ở ngay bên phải hình chiếu đứng.
Đây là bố trí theo phương pháp chiếu góc thứ nhất, dùng ở Việt Nam và nhiều nước châu Âu. Mỹ dùng phương pháp góc thứ ba, đặt ngược lại. Hai cách này được giải thích riêng trong bài về chiếu góc thứ nhất và thứ ba.
Quy luật "dóng thẳng" giữa các hình chiếu
Ba hình chiếu không đặt tuỳ tiện mà phải thẳng hàng theo quy luật:
- Đứng và bằng cùng chiều dài: hai hình này thẳng hàng theo chiều dọc, mỗi điểm trên hình chiếu đứng dóng thẳng xuống hình chiếu bằng.
- Đứng và cạnh cùng chiều cao: hai hình thẳng hàng theo chiều ngang, mỗi điểm dóng ngang sang.
- Bằng và cạnh cùng chiều rộng: chuyển kích thước này qua một đường phân giác 45 độ ở góc dưới bên phải, hoặc bằng compa.
Thợ vẽ lâu năm thuộc nằm lòng: "dài – đứng bằng, cao – đứng cạnh, rộng – bằng cạnh". Nếu một điểm trên hình chiếu đứng không dóng được tới điểm nào trên hình chiếu bằng, chắc chắn bản vẽ sai.
Nét vẽ: thấy, khuất và trục
Bản vẽ dùng nhiều loại nét để nói những điều khác nhau:
| Loại nét | Dùng cho |
|---|---|
| Nét liền đậm | Đường bao và cạnh thấy được |
| Nét đứt mảnh | Cạnh bị che khuất, như lỗ khoan bên trong |
| Nét chấm gạch mảnh | Đường trục, đường tâm của lỗ tròn, trục đối xứng |
| Nét liền mảnh | Đường kích thước, đường gióng, đường gạch mặt cắt |
Nét đứt là chìa khoá để "nhìn xuyên" vật. Một khối hộp có lỗ khoan thủng từ trên xuống: hình chiếu bằng thấy lỗ là một đường tròn liền đậm; hình chiếu đứng không thấy lỗ, nên vẽ hai nét đứt thẳng đứng thể hiện thành lỗ bị che.
Ví dụ: ba hình chiếu của một bậc thềm
Lấy một khối hình chữ L, như bậc thềm hai bậc nhìn ngang. Đặt nó sao cho mặt có hình chữ L quay về phía trước:
- Hình chiếu đứng: một hình chữ L, đúng hình dạng mặt trước.
- Hình chiếu bằng: nhìn từ trên xuống thấy hai hình chữ nhật nằm cạnh nhau (mặt bậc thấp và mặt bậc cao), phân cách bởi một đường thẳng là mép bậc.
- Hình chiếu cạnh: nhìn từ trái sang thấy một hình chữ nhật, có một đường ngang là mép bậc dưới. Nếu bậc thấp nằm phía bên trái, đường này là nét liền vì ta nhìn thấy nó; nếu bậc thấp nằm phía bên phải, nó bị phần cao che nên vẽ bằng nét đứt.
Thử đổi hướng đặt vật, cho mặt chữ L quay sang bên: ba hình chiếu đổi hẳn. Vì vậy người vẽ luôn chọn hướng đặt sao cho hình chiếu đứng thể hiện được nhiều đặc điểm nhất.
Khi nào cần ít hơn hoặc nhiều hơn ba hình chiếu
- Vật tròn xoay (trục, bulông, cốc): thường chỉ cần một hình chiếu và ký hiệu đường kính Ø, vì hình chiếu kia là đường tròn đã hiểu ngầm.
- Tấm phẳng (miếng đệm, tấm thép cắt): một hình chiếu cộng ghi chú bề dày.
- Vật phức tạp: thêm hình chiếu phụ, hình chiếu riêng phần, hình cắt. Hệ thống đầy đủ có tới sáu hình chiếu cơ bản (trước, sau, trên, dưới, trái, phải).
Nguyên tắc vàng: dùng số hình chiếu ít nhất mà vẫn mô tả đủ và rõ ràng.
Góc nhìn hôm nay: tự vẽ ba hình chiếu
- Chọn một vật đơn giản trên bàn: hộp bút, cục tẩy có rãnh, ổ cắm điện.
- Đặt vật trên tờ giấy, kẻ hai đường vuông góc chia giấy thành bốn ô. Vẽ hình chiếu đứng ở ô trên trái.
- Dóng các đường thẳng đứng xuống ô dưới, vẽ hình chiếu bằng. Dóng các đường ngang sang ô phải, vẽ hình chiếu cạnh.
- Kiểm tra bằng cách nhìn vật thật từ ba hướng, một mắt nhắm, ngồi xa một chút để giảm phối cảnh.
Muốn ôn bài bản, sách Công nghệ lớp 8 có chương vẽ kỹ thuật với nhiều vật mẫu. Giấy kẻ ô ly giúp dóng thẳng dễ hơn nhiều so với giấy trắng.
Câu hỏi thường gặp
Ba hình chiếu vuông góc gồm những hình nào?
Gồm hình chiếu đứng (nhìn từ trước), hình chiếu bằng (nhìn từ trên xuống) và hình chiếu cạnh (nhìn từ trái sang). Mỗi hình cho hai trong ba kích thước dài, rộng, cao của vật.
Vị trí các hình chiếu trên bản vẽ thế nào?
Theo phương pháp chiếu góc thứ nhất dùng ở Việt Nam, hình chiếu bằng đặt dưới hình chiếu đứng, hình chiếu cạnh đặt bên phải hình chiếu đứng. Các hình phải dóng thẳng hàng với nhau.
Hình chiếu đứng thể hiện kích thước nào?
Hình chiếu đứng thể hiện chiều dài và chiều cao của vật. Hình chiếu bằng thể hiện chiều dài và chiều rộng, còn hình chiếu cạnh thể hiện chiều rộng và chiều cao.
Nét đứt trên bản vẽ có ý nghĩa gì?
Nét đứt mảnh thể hiện cạnh và đường bao bị che khuất, không nhìn thấy từ hướng chiếu đó, ví dụ lỗ khoan bên trong vật. Cạnh thấy được vẽ bằng nét liền đậm.
Vì sao bản vẽ kỹ thuật dùng phép chiếu vuông góc chứ không vẽ phối cảnh?
Vì phép chiếu vuông góc giữ đúng kích thước thật của các mặt song song với mặt phẳng chiếu, nên đo trực tiếp được trên bản vẽ. Phối cảnh làm vật xa trông nhỏ đi, không dùng để gia công được.