பொறியியல் வரைபடம் (Engineering Drawing) - பாகம் 1

ஒரு பொருளைப் பற்றி ஆயிரம் சொற்களில் விளக்குவதைவிட ஒரு படத்தில் காட்டுவது சிறந்தது என்பது பொதுவாகவே யாவருக்கும் தெரிந்ததுதான். பொறியியலாளருக்கு குறிப்பாக இது அதிமுக்கியத்துவம் வாய்ந்தது.

உங்கள் வீட்டில் தோசை மாவு அரைக்கும் இயந்திரத்தில் ஒரு பாகம் உடைந்து விட்டது என்று வைத்துக் கொள்வோம். உபரி பாகம் கிடைக்கவில்லை. அதனுடைய வடிவமைப்பும் அளவும் கொடுத்தால் செய்து தரமுடியும் என்று பணிமனையில் சொல்கிறார்கள். என்ன கொடுப்பீர்கள்? இம்மாதிரி ஒருவர் வடிவமைத்த பொருளை மற்றொருவர் உருவாக்கத் தேவையான அனைத்துத் தகவல்களையும் கொண்டதுதான் பொறியியல் வரைபடம் (Engineering Drawing). முன்காலத்தில் படியெடு தாளில் (tracing paper) வரைந்து நீல நிறத்தில் நகல் எடுப்பர். ஆகவே இவற்றுக்கு நீல அச்சு (blue print) என்ற பெயரும் உண்டு.

கருத்துகளை உருவகித்து மற்றவர்களிடம் தெளிவாகவும் திறமையாகவும் நீங்கள் பகிர்ந்துகொள்வதற்கு இது உதவுகிறது. எதையும் உருவாக்க வேண்டுமானால் பரிமாணங்கள், வடிவங்கள் மற்றும் துல்லியம் ஆகியவற்றைத் தெரிந்து கொள்ள வேண்டும். பொறியியல் வரைதல் கற்றுக் கொண்டால் மட்டுமே இது சரியாகப் புரியவரும். கருவிகள் மற்றும் கணினி உதவியின்றி உத்தேசமாக வரைந்து ஒரு மாதிரிப் படத்தை (sketching or freehand drawing) மற்ற பொறியியலாளர்களிடம் கொடுத்தால் அதைப் பார்த்தவுடன் நீங்கள் ஒரு தொழில் நெறிஞர் (professional) என்று அவர்களுக்குத் தெரியவேண்டும். ஆகவேதான், பொறியியல் வரைதல் என்பது பொறியியலாளர்களின் மொழி என்று சொல்கிறோம். இயந்திரவியலுக்கு மட்டுமல்லாமல் பொதுப்பொறியியல், மின்பொறியியல் மற்றும் பல பொறியியல் துறைகளுக்கும் பயன்படுவதால் எல்லாப் பொறியியல் மாணவர்களும் இதில் பயிற்சி எடுத்துத் தெளிவாகப் புரிந்து கொள்வது அவசியம். கணினிவழி வடிவமைப்பு (Computer Aided Design — CAD) இருபரிமாண வரைபடம், முப்பரிமாண வரைபடம், அசைவூட்டம் (animation) ஆகியவற்றுக்கு அதி உன்னதமான மென்பொருட்கள் வந்துவிட்டன. எனினும் உங்களுக்கு அடிப்படை புரியாவிட்டால் இவற்றால் என்ன பயன்?

நாம் காட்ட வேண்டியதோ முப்பரிமாண பாகம். நம்மிடம் இருக்கும் இரு பரிமாணத் தாள் அல்லது கணினித் திரையில் இதை எவ்வாறு வரைபடமாகக் காட்டுவது? தோற்றம் (View) மற்றும் வீழல் (Projection) என்ற யுக்திகளை இதற்குப் பயன்படுத்துகிறோம்.

எந்தவொரு தொழில்நுட்ப வரைபடத்தையும் துவங்குவதற்கு முன், அடுத்து நாம் வரையப்போகும் இந்த விசித்திரமான பாகத்தைப் பல கோணங்களில் இருந்து நன்கு பார்ப்போம்.

படம் 1 — இயந்திரத்தில் வெட்டி உருவாக்கிய ஒரு பாகம்

சம அளவுத்தோற்றம் (isometric view)

கிரேக்க மொழியில் “iso” என்றால் சமம் “metric” என்றால் அளவு என்று பொருள். இது ஒவ்வொரு அச்சிலும் (axis) சம அளவையே பயன்படுத்துகிறோம் என்பதைக் குறிக்கிறது.

படம் 2 — ஒரு சம அளவு வரைபடம்

சம அளவு வரைபடத்தில் பொருளின் செங்குத்துக் கோடுகளை செங்குத்தாகவே வரைகிறோம். பொருளின் அகல மற்றும் ஆழத் தளங்களின் கிடைமட்டக் கோடுகளை கிடைமட்டத்திலிருந்து 30 பாகைகளில் வரைகிறோம்.

எந்தப் பொறியியல் வரைபடமும் ஒரு பொருளைப் பற்றிய எல்லா விவரங்களையும் காட்ட வேண்டும். கொடுத்த வரைபடத்திலிருந்து அந்தப் பொருளைப் பற்றி முழுமையாகப் புரிந்துகொள்வது சாத்தியமாக இருக்க வேண்டும். இம்மாதிரி ஒரு சம அளவு வரைபடம் அனைத்து விவரங்களையும் அளவுகளையும் ஒரே வரைபடத்தில் காட்ட இயன்றால் அதுவே சிறந்தது.

ஒரு சம அளவு வரைபடத்தில் பல தகவல்களைக் காட்ட முடியும். இருப்பினும், படம் 2 ல் உள்ள பொருளின் பின்புறத்தில் ஒரு துளை இருந்தால், ஒரு ஒற்றை சம அளவு வரைபடத்தைப் பயன்படுத்தி அந்தத் துளையைக் காட்ட முடியாது. அந்தப் பொருளின் முழுமையான விவரங்களைக் காட்ட வேறு ஒரு வழி தேவை. அதுதான் வரித்தோற்றம்.

வரித்தோற்றம் (orthographic view)

ஒரு கண்ணாடிப் பெட்டியில் ஒளிபுகு நூல்கள் மூலம் தொங்க விடப்பட்ட ஒரு பொருளை வைத்திருப்பது போன்று கற்பனை செய்து பாருங்கள்.

படம் 3 — ஒரு கண்ணாடிப் பெட்டியில் தொங்க விடப்பட்ட பாகம்

மூன்று முகங்கள் ஒவ்வொன்றிலும் அந்தத் திசையில் இருந்து பார்த்தால் தெரியும் பொருளின் தோற்றத்தை வரையவும்.

படம் 4 — ஒரு வரித்தோற்றம் வரைபடம் உருவாக்கம்

அடுத்து பெட்டியைப் பிரித்தால் (படம் 4) உங்களுக்கு மூன்று தோற்றங்கள் கிடைக்கும். நாம் இதை வரித்தோற்றம் என்று அழைக்கிறோம்.

படம் 5 — ஒரு வரித்தோற்றம் வரைபடம் மற்றும் அதன் விளக்கம்

இதையே செங்குத்து வீழல் அல்லது குத்து வீழல் (orthographic projection) என்றும் சொல்லலாம். ஏனெனில் படம் 3 ல் காண்பது போல் அனைத்து வீழல் கோடுகளும் வீழல் தளத்தில் செங்குத்தாக விழுகின்றன. வரித்தோற்றம் என்பது ஒரு பொருளை முன்புறம், வலது, இடது, மேல், கீழ் அல்லது பின்புறம் ஆகிய தோற்றங்களில் காண்பிக்கக் கூடியது ஆகும். இவ்வாறு ஒரே பொருளைப் பல தோற்றங்களை வைத்து விவரிப்பதால் இதைப் பலதோற்ற வரைபடம் (multi-view drawing) என்றும் சொல்கிறார்கள். இந்த அனைத்துத் தோற்றங்களையும் கட்டாயமாகப் பயன்படுத்தப்பட வேண்டும் என்ற அவசியமில்லை.

இம்மாதிரி இடது பக்கத் தோற்றத்தை இடது புறத்திலும் மேற்புறத் தோற்றத்தை மேற்புறத்திலும் காட்டுவதை மூன்றாம் கோணத் தோற்றம் (third-angle view) என்று சொல்கிறோம். இது அமெரிக்கா மற்றும் கனடாவில் வழக்கமாக உள்ளது.

இந்தியாவில் நாம் முதல் கோணத் தோற்றம் (first-angle view) என்ற தரநிலையைப் பின்பற்றுகிறோம். முன்புறத் தோற்றத்துக்குக் கீழ் மேற்புறத் தோற்றம் இருக்கும். வலது பக்கத் தோற்றம் முன்புறத் தோற்றத்தின் இடது புறத்தில் இருக்கும். இது இந்தியத் தரக்கட்டுப்பாட்டு அலுவலகம் (BIS) மற்றும் பன்னாட்டுத் தரக்கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு (ISO) படி அமைந்துள்ளது. பொதுப் பொறியியலில் (Civil Engineering) கட்டடங்களை வரையும் போது முன்புறத் தோற்றத்தை முகப்புப் படம் (Elevation) என்றும் மேல்புறத் தோற்றத்தைத் திட்டப் படம் (Plan) என்றும் கூறுவர்.

ஒரு பலதோற்ற வரைபடத்தில் எந்தத் தோற்றங்களைத் தேர்வு செய்ய வேண்டும்? நாம் வரையும் பொருள் பற்றிய எல்லா விவரங்களையும் வெளிப்படுத்தும் தோற்றங்களையும் வரைய வேண்டும். மூன்று தோற்றங்கள் கூட எப்போதும் அவசியம் இல்லை. பொருளை முழுமையாக விவரிக்க எந்தெந்த தோற்றங்கள் தேவையோ அவற்றை வரைந்தால் போதும். சில பொருட்களுக்கு இரண்டு தோற்றங்களே போதுமானவை. மற்றொன்றுக்கு நான்கு தேவைப்படலாம். சான்றாக படம் 6 இல் உள்ள உருளைவடிவ பாகத்துக்கு இரண்டு தோற்றங்கள் போதும்.

படம் 6 — இரண்டு தோற்றங்கள் மட்டுமே தேவைப்படும் ஒரு உருளைவடிவ பாகம்

இயலுறுத் தோற்றம் (perspective view)

சம அளவு மற்றும் வரித்தோற்றம் தவிர இயலுறுத் தோற்றம் போன்ற வேறு சிலத் தோற்றங்களும் உள்ளன. இயலுறுத் தோற்றத்தில் ஒளியியல் கண்மாயம் (optical illusion) விளைவால் பார்க்கும் கோணத்தில் உள்ள ஒரு பொருளின் ஆழம் உண்மையில் உள்ளதைவிடக் குறைவாகவே தோன்றும்.

படம் 7 — ஒரு இயலுறுத் தோற்றம் வரைபடம்

அளவு குறித்தல் (dimensioning)

படம் 8 ல் சம அளவு வரைபடத்தில் பொருளின் அளவை நாம் காட்டியுள்ளோம். சுருக்கமாகச் சொல்ல வேண்டுமானால், அந்தப் பொருளை உருவாக்கத் தேவையான அளவுகளை மிகவும் பயனுள்ள வழியில் வரைபடத்தில் காட்டும் வழி என்னவென்று பாருங்கள். அதைச் செய்யப்போகும் எந்திர வினைஞருக்குத் தேவையான அளவுகள் எல்லாம் இருக்க வேண்டும். தேவைக்கதிகமான அளவுகள் இருக்கக்கூடாது, தேவையான அளவுகளை விட்டுவிடக்கூடாது.

படம் 8 — அளவுகள் குறித்த ஒரு சம அளவு வரைபடம்

ஒரு புள்ளியில் இருந்து அடுத்த புள்ளிக்கும் பின்னர் அந்தப் புள்ளியிலிருந்து வேறொரு புள்ளிக்கும் என்று தொடராக அளவு கொடுப்பது தவறுகள் எழ வழிவகுக்கும். ஒரு புள்ளியை ஆதாரமாக வைத்து பல்வேறு புள்ளிகளுக்கு அளவு கொடுப்பதே உசிதமானது. அந்த பாகத்தை உருவாக்கும் எந்திர வினைஞருக்கு எந்த வரிசையில் அளவுகள் தேவையோ அந்த வரிசையில் கொடுத்தால் மிகவும் உதவியாக இருக்கும். இந்த வழக்கைப் பின்பற்ற உற்பத்தி செய்முறையில் கொஞ்சம் அனுபவம் தேவை.

இது படைப்பாக்கப் பொதுமங்கள் (Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike CC BY-NC-SA) அனுமதிபடி பகிர்ந்து கொள்ளப்படுகிறது.

These MIT OpenCourseWare course materials have been translated into Tamil by R. Asokan. Neither the MIT Faculty Authors, MIT, nor MIT OpenCourseWare warrant the accuracy or completeness of the translations. Any inaccuracies or other defects contained in this material, due to inaccuracies in language translation, are the sole responsibility of R. Asokan and not MIT OpenCourseWare.

மற்ற இயந்திரவியல் கட்டுரைகள்:

• பொறியியல் வரைபடம் (Engineering Drawing) — பாகம் 2
• பொறியியல் வரைபடம் (Engineering Drawing) — பாகம் 3
• கடைசல் இயந்திரம் (Lathe)
• பொறியியல் வரைபடம் — திறந்த மூல லிபர்கேட் (LibreCAD)
• துருவல் இயந்திரம் (Milling machine)
• வரம்புகள், பொருத்தங்கள் மற்றும் பொறுதிகள் (Limits, Fits and Tolerances)
• உலோக வெட்டல் மூலப்பொருட்களும், வெட்டுளிகளும், வெட்டு வேகங்களும்
• கயெக (CNC) எந்திர அடிப்படைகள்
• கயெக கடைசல் இயந்திரம் (CNC Lathe)
• கயெக துருவல் இயந்திரம் (CNC Milling Machine)
• கயெக நிரலாக்கம் (CNC Programming)
• திறந்த மூல கயெக பாவனையாக்கிகள் (CNC Simulators)

மற்ற கட்டுரைத் தொடர்கள்:

• எளிய தமிழில் CAD/CAM/CAE
• எளிய தமிழில் IoT
• எளிய தமிழில் Computer Vision
• எளிய தமிழில் VR/AR/MR (in progress)

மின்னூல்கள்:

• எளிய தமிழில் CNC
• எளிய தமிழில் Robotics