background image

GEOMETRIA I GRAFIKA INŻYNIERSKA 

(3) 

8. AKSONOMETRIA 
    

     

8.1. Rzuty aksonometryczne prostokątne i ukośne 

Rzuty  prostokątne  na  wzajemnie  prostopadłe  rzutnie  są  elementem 
każdego projektowania, jednakże wymagają wyobraźni przestrzennej dla 
uchwycenia  kształtów  i  położenia  obiektów.  Przy  bardziej  skomp-
likowanych obiektach uchwycenie rzeczywistego wyglądu obiektu może 
być trudne. Pomocą dla wyobraźni są rzuty aksonometryczne pokazujące 
obiekt w przestrzeni.   

 

WYDZIAŁ ELEKTROTECHNIKI, AUTOMATYKI I INFORMATYKI 

KATEDRA URZĄDZEŃ ELEKTRYCZNYCH I TECHNIKI ŚWIETLNEJ 

background image

Ponieważ  z  rzutów  Monge’a  można  odczytać  wszystkie  współrzędne  poszcze-
gólnych  punktów  obiektu,  zatem  można  go  narysować  w  układzie  przestrzennym 
przez odmierzanie współrzędnych. 
Aksonometria jest (właśnie) metodą kreślenia rzutów w której korzysta się ze 
współrzędnych rzutowanych punktów (axon – oś, metron – mierzyć). Rzut jest 
konstruowany poprzez odmierzanie na osiach współrzędnych punktów obiektu 
związanego z prostokątnym układem odniesienia 

0xyz

 (inny zapis: 

0[x,y,z]

). 

Definicja.

 Rzut równoległy obiektu geometrycznego związanego  

z prostokątnym układem odniesienia

 0xyz 

na płaszczyznę, w kierunku 

nierównoległym  do  żadnej  z  osi  tego  układu  ani  do  żadnej  z  płasz-
czyzn  określonych  tymi  osiami,  nazywamy  rzutem  aksonometrycz

-

nymaksonometrią lub perspektywą aksonometryczną

Patrząc na układ przestrzenny, sprowadzony jednak do płaszczyzny 
rysunku, musimy zdawać sobie sprawę z tego, że w niektórych 
kierunkach mamy do czynienia z deformacją liniową. Zmienia się 
długość odcinków, następuje deformacja kształtu (np. koło – elipsa).  

background image

W metodzie rzutów aksonometrycznych nową 
rzutnią jest płaszczyzna 

a

 dowolnie ustawiona 

względem trzech rzutni 

1

2

 i 

3

 utworzonych 

przez osie prostokątnego układu współrzędnych. 
Rzutnię tę nazywamy rzutnią aksonometryczną. 
Przecina ona płaszczyzny 

1

2

 i 

3

 tworzą 

trójkąt śladów

Rzut punktu 

A

 na płaszczyznę aksonometryczną 

w  kierunku  prostopadłym  do  niej  nazywamy 
aksonometrią  prostokątną  punktu 

A

.  Rzut  ten 

oznaczmy indeksem n. Czyli 

A

n

 to aksonometria 

prostokątna punktu 

A

Przy rzucie w innym kierunku mamy do 
czynienia z aksonometrią ukośną. 

A

u

 – to 

aksonometria ukośna punktu 

A

Rys. 8.1. Rzut punktu A na płaszczyznę 
              aksonometryczną 

Możemy  zauważyć,  że  przy  danej  rzutni 

a

,  mamy  tylko  jeden  rzut  prostokątny 

punktu 

A

, natomiast rzutów ukośnych jest nieskończenie wiele. Aby odwzorować 

jednoznacznie  kształt  i  położenie  obiektu  geometrycznego,  wykreślamy  na 
płaszczyźnie rysunku aksonometrie trzech osi prostokątnego układu współrzędnych 
dla danego kierunku rzutów

 k

, trójkąt śladów pomija się.  

1

2

A

x

A

n

u

A

3

a

z

y

background image

Rys. 8.2. Rzut aksonometryczny układu osi 

Osie układu

 x

a

y

a

 i 

z

a

 leżące na rzutni aksonometrycznej 

a

 to osie aksonometryczne. 

Każdej z tych osi przyporządkowany jest współczynnik deformacji liniowej 

x

,

 

y

,

 

z

Spróbujmy określić te współczynniki dla konkretnego układu (rys. 8.2). 

Niech  rzutnia  aksonometryczna 

a  będzie 

ustawiona  tak  aby  trójkąt  śladów  był 
trójkątem  równobocznym.  Punkt 

0

n

  jest 

rzutem  aksonometrycznym  prostokątnym 
środka układu współrzędnych a osie 

x

n

y

n

z

n

 

rzutami aksonometrycznymi osi 

x

y

 i 

z

Oznaczmy długości odcinków  

b = A0

n

 = B0

n

 = C0

n

a = A0 = B0 = C0

h

 – wysokość trójkąta śladów 

Współczynniki deformacji na osiach 
aksonometrycznych są jednakowe 
i wynoszą 

x

 = 

y

 = 

z

 = b/a 

 

 

 

czyli 

x

 = 

y

 = 

z

 = b/a = 0,816

 

a

3

2

2

a

3

3

AB

2

3

3

2

h

3

2

b



background image

Jeżeli w pewnym przestrzennym układzie współrzędnych 

0xyz

  punkt 

A

  ma  współrzędne 

x

A

,

 

y

A

,

 

z

A

  to  w  danym  układzie  aksonome-

trycznym 

0

a

x

a

y

a

z

a

 

punkt ten ma współrzędne 

x

x

A

y

y

A

z

z

A

Przyjętym  współczynnikom  deformacji  odpowiada  tylko  jeden  układ  osi.  Przy 
aksonometrii  prostokątnej  współczynniki  deformacji  liniowej  zależą  tylko  od 
położenia rzutni aksonometrycznej. 
W przypadku rzutów aksonometrycznych ukośnych współczynniki deformacji 
zależą zarówno od położenia płaszczyzny aksonometrycznej jak i kierunku rzutów. 
Swoboda wyboru płaszczyzny rzutów jak i kierunku rzutowania sprawia, że istnieje 
nieskończenie wiele ustawień osi aksonometrycznych a współczynniki deformacji 
mogą być także większe od 1. 

Można  skonstruować  układ  aksonometryczny  prostokątny  z  dowol-
nymi  współczynnikami  deformacji  liniowej.  Muszą  być  jednak 
spełnione warunki 

2

2

z

2

y

2

x

2

z

2

y

2

x

2

x

2

z

2

y

2

y

2

z

2

x

background image

Rys. 8.3. Ilustracja twierdzenia Pohlke’go 

Twierdzenie Pohlke’go 

Trzy odcinki dowolnej długości, leżące na płaszczyźnie, wychodzą-
ce z jednego punktu i tworzące dowolne kąty między sobą, są rzuta-
mi równoległymi trzech równych odcinków odmierzonych na trzech 
osiach prostokątnego układu współrzędnych od jego początku. 

background image

Z  twierdzenia  tego  wynika,  że  przyjmując  dowolną  długość  odcinka 

0A=0B=0C=a

 (rys. 8.3b) możemy obliczyć współczynniki deformacji 

dla układu osi odpowiadającym kierunkom z rysunku 8.3a 
 

i skonstruować rzut aksonometryczny. 

 
Nic nie stoi na przeszkodzie aby przyjąć 

0’A’=0’B’=0’C’

, te odcinki 

są przecież dowolnej długości, otrzymując jednakowe współczynniki 
deformacji na osiach. Można w końcu przyjąć dla dowolnego układu 
osi 

x

 : 

y

 : 

z

 = 1 : 1 : 1

Swoboda kształtowania rzutów aksonometrycznych ukośnych 
sprawia, że są one częściej stosowane od aksonometrii prostokątnej. 

,

a

'

A

'

0

x

       

,

a

'

B

'

0

y

           

,

a

'

C

'

0

z

background image

8.2. Układy osi aksonometrycznych 

Najczęściej  stosowane  są  dwa  szczególne  przypadki  aksonometrii  ukośnej 
odznaczające się kątem prostym między dwiema osiami. Są to: 

 

a) aksonometria wojskowa (rzut aksonometryczny ukośny jednomiarowy): 
 

 

- układ osi prawoskrętny (izometria prawoskrętna), 

 

 

- układ osi lewoskrętny (izometria lewoskrętna), 

Rys. 8.4. Aksonometria wojskowa – układy osi aksonometrycznych 

background image

W aksonometrii wojskowej między osiami 

x

 i 

y

 jest kąt 90

, oś 

z

 jest 

pionowo skierowana do góry a kąty między osiami 

x

 i 

z

  oraz 

y

 i 

z

 nie są 

określone. Układ osi 

xy

 można dowolnie ustawić względem osi 

z

 – obracać 

wokół osi 

z

Obiekty płaskie leżące na płaszczyznach równoległych do rzutni poziomej 
(

xy

) odwzorowują się bez zniekształceń. Współczynniki deformacji liniowej 

na osiach 

x, y

 i 

z

 są równe jedności. Chociaż 

z

 może być w zasadzie 

dowolny (w zakresie 0 - 1). Zmniejszanie współczynnika 

z

,

 wtedy nie jest to 

rzut izometryczny, można interpretować patrzeniem na obiekt coraz bardziej 
z góry. W granicznym przypadku przy 

z

 = 0

 oś

 z 

staje się punktem i rzut 

aksonometryczny staje się rzutem poziomym – widok z lotu ptaka. 

Rys. 8.5. Aksonometria (izometria) wojskowa sześcianu. 
Figury (ściany) równoległe do płaszczyzny xy mają 
rzeczywisty kształt i rozmiary 

background image

Rys. 8.6. Aksonometria kawalerska – układy osi aksonometrycznych 

b) aksonometria kawalerska (układ aksonometryczny ukośny dwu-
miarowy): 
 

 

- dimetria prawoskrętna, 

 

 

- dimetria lewoskrętna. 

background image

Rys. 8.7. Aksonometria kawalerska sześcianu przy l

y

 = 1/2 i g

y

 = 

60°. Figury równoległe do płaszczyzny xz mają rzeczywisty 
kształt i rozmiary 

W aksonometrii kawalerskiej między osiami 

x

 i 

z

 jest kąt 

90

, oś

 y 

jest 

nachylona pod kątem 

30

45

 lub 

60

 do osi

 x

. Współczynniki deformacji 

liniowej na osiach 

x 

i

 z 

są równe

 1

, natomiast na osi

 y

 przyjmuje się 

najczęściej 

y

 = ¼

1/3

,

 ½ 

lub

 ¾ 

choć też może być równy

 1

. Obiekty płaskie 

równoległe do płaszczyzny

 xz 

odwzorowywane są bez zniekształceń. Ma to 

znaczenie np. w przypadku okręgów (rzutowanie walca). 

background image

Układy osi aksonometrii prostokątnej

 

Zastosowanie znajdują również inne układy osi aksonometrycznych, także 
związane z aksonometrią prostokątną – zależy to od rodzaju odwzorowywa-
nego obiektu. Aksonometria prostokątna jest mniej wygodna – współczynniki 
deformacji i układy osi są ściśle ze sobą związane.  

Rys. 8.8. Aksonometria prostokątna – przykłady układów osi aksonometrycznych 

W przypadku układu z rys. 8.8a najczęściej przyjmuje się współczynniki deformacji 
liniowej równe 1 – są przecież jednakowe a rozmiar obiektu przy rysunkach poglądo-
wych nie ma znaczenia. 

background image

Rysowanie rzutów aksonometrycznych w powyższych układach nie jest wygodne, 
nie ma możliwości rzutowania obiektów płaskich bez zniekształceń. 
Przy rysowaniu rzutów aksonometrycznych obowiązują niezmienniki rzutowania 
równoległego wraz z konsekwencjami z nich wynikającymi. 

Zadanie 8.1. Wykreślić aksonometrię wojskową ostrosłupa o współ-
rzędnych podstawy 

A(10, 2, 0)

B(1, 5, 0)

C(4, 9, 0)

 i wierzchołka 

W(5,5,9)

. Współczynniki deformacji liniowej na wszystkich osiach 

są równe 1. 

Należy zacząć od narysowania układu osi aksonometrii wojskowej i naniesienia na 
nie podziałki. Poprzez odmierzanie współrzędnych na osiach układu należy 
znaleźć położenia punktów ABC i W. Łącząc ze sobą punkty otrzymamy 
krawędzie szukanego ostrosłupa. Należy pamiętać o tym, że krawędzie 
niewidoczne rysujemy linią kreskową cienką.  

Zadanie 8.2. Wykreślić aksonometrię kawalerską prawoskrętną 
ostrosłupa o współrzędnych jak w poprzednim zadaniu. Nachylenie 
osi 

y

,

  

y

 = 45

, współczynniki deformacji liniowej 

x

 = 1

y

 = ½

,  

z

 

=1

.  

background image

Należy pamiętać, że współrzędne punktów należy mnożyć przez odpowiednie 
współczynniki deformacji liniowej. Skrócenie występuje jedynie na osi

 

y 

i wynosi

 

½

Zamiast mnożyć współrzędne y przez

 

y

 

można zagęścić dwukrotnie skalę osi

 

y.

  

Rys. 8.9. Aksonometrie ukośne ostrosłupa: a) wojskowa, b) kawalerska  

background image

Rys. 9.1. Rzuty odcinka: poziomy i pionowy 

9. WYKREŚLANIE AKSONOMETRII NA PODSTAWIE 
    RZUTÓW MONGE’A 

Mając przynajmniej dwa rzuty prostokątne obiektu możemy wykreślić 
jego aksonometrię. Wiemy, że z dwóch rzutów na płaszczyzny 
wzajemnie prostopadłe można odczytać wszystkie współrzędne 
punktów. Aby ujawnić współrzędne punktów trzeba rzutowany obiekt 
związać z układem współrzędnych prostokątnych. Na rysunkach 
technicznych nie rysuje się osi układu współrzędnych, musimy zatem 
dorysować je sami. 

Zadanie 9.1. Wykreślić aksonometrię wojskową odcinka danego 
dwoma rzutami. Współczynniki deformacji na wszystkich osiach są 
równe 1.  

background image

Na osi 

x

 musimy obrać środek układu współrzędnych, dorysować osie 

z

 i 

y

a  następnie je wyskalować w dowolnych jednostkach miary. 
Odmierzając współrzędne punktów 

A

 i 

B

 otrzymamy aksonometrię odcinka. Na 

rysunku dodatkowo narysowano również aksonometrie trzech rzutów odcinka. 

Rys. 9.2. Wykreślanie aksonometrii odcinka na podstawie dwóch rzutów  
                prostokątnych: poziomego i pionowego  

background image

Zadanie 9.2. Wykreślić aksonometrię kawalerską prawoskrętną (

y

 = ½

y

 = 45

) bryły mając dane jej trzy rzuty główne pokazane na rysunku. 

Rys. 9.3. Rzuty główne bryły powstałej przez 
               wycięcia z sześcianu 

Rzuty główne bryły należy umieścić w układzie współrzędnych prostokątnych 
i wyznaczyć współrzędne wszystkich jej wierzchołków. Odmierzając współrzędne 
na osiach można wyznaczyć położenie tych punktów. Łącząc ze sobą punkty 
otrzymamy krawędzie bryły. Trzeba pamiętać o współczynniku deformacji liniowej 
na osi 

y

background image

Rys. 9.4. Wykreślanie aksonometrii bryły z rzutów Monge’a 

background image

Zadanie 9.3. Wykreślić aksonometrię wojskową bryły mając dane jej 
dwa rzuty. 

Rys. 9.5. Wykreślanie aksonometrii bryły z dwóch 
               rzutów prostokątnych 

Narysowanie aksonometrii bryły jest łatwiejsze jeśli istnieje już ona w naszej 
wyobraźni. Można wtedy rysować ją jak gdyby od razu, nawet bez wyskalowywania 
osi, potrzebne wymiary przenosząc za pomocą cyrkla.  

Mimo danych tylko widoku z 
przodu i widoku z góry, bryłę tę 
łatwo sobie wyobrazić. 
Wierzchołek “domku” 
znajdujemy odmierzając jego 
współrzędną ‘

z

’ pionowo do 

góry od punktu przecięcia 
przekątnych podstawy. 

background image

Zadanie 9.4. Wykreślić aksonometrię kawalerską bryły mając dane jej 
dwa rzuty. Przyjąć 

y

 = 1

y

 = 45

Rys. 9. 6. Rzuty poziomy i pionowy bryły o symetrii  
                obrotowej 

Bryła dana dwoma rzutami ma symetrię obrotową. 
Właściwe usytuowanie bryły w układzie 
współrzędnych może ułatwić jej narysowanie.  
Najwłaściwszym wyborem jest aksonometria 
kawalerska. Wszystkie okręgi (części okręgu) 
zawarte w tej bryle są równoległe do płaszczyzny 
pionowej (

xz

). Przy aksonometrii kawalerskiej nie 

zmieniają swoich rozmiarów i kształtu.  

background image

Rys. 9.7. Wykreślanie aksonometrii bryły o symetrii obrotowej 

Środki okręgów o promieniach 

x

1

x

2

 i 

x

3

 leżą na osi 

y

, przy czym przy 

y = 0

 znajdują 

się środki okręgów 

x

1

 i 

x

3

, przy 

y = y

1

 środki 

x

2

 i 

x

3

, a przy 

y = y

2

 należy narysować 

okręgi o promieniach 

x

1

 i 

x

2

.  

background image

Zadanie 9.5. Wykreślić aksonometrię kawalerską prawoskrętną (

y

 =

 

½

y

 = 45

) bryły mając dane jej trzy rzuty główne. 

Rys. 9.8. Wykreślanie aksonometrii bryły z rzutów Monge’a 

Wiedząc, że bryła powstała przez wycięcia z sześcianu, możemy jej aksonometrię 
wykreślić szkicując najpierw sześcian a następnie zrealizować wycięcia tak, aby 
widoki bryły w kierunku płaszczyzn wyznaczonych przez osie zgadzały się 
z danymi rzutami. 

background image

Dziękuję za uwagę