Embed Size (px)
Citation preview
UNIVERZA V LJUBLJANI PEDAGOŠKA FAKULTETA
DRUGOSTOPENJSKI MAGISTRSKI ŠTUDIJSKI PROGRAM POUČEVANJE PREDMETNO POUČEVANJE
Špela Kosec
PROGRAMSKO ORODJE SOLID EDGE ZA NAMENE TEHNIŠKEGA RISANJA V OKVIRU
OSNOVNOŠOLSKEGA TEHNIŠKEGA IZOBRAŽEVANJA
Magistrsko delo
Ljubljana, 2021
UNIVERZA V LJUBLJANI PEDAGOŠKA FAKULTETA
DRUGOSTOPENJSKI MAGISTRSKI ŠTUDIJSKI PROGRAM POUČEVANJE PREDMETNO POUČEVANJE
Špela Kosec
PROGRAMSKO ORODJE SOLID EDGE ZA NAMENE TEHNIŠKEGA RISANJA V OKVIRU
OSNOVNOŠOLSKEGA TEHNIŠKEGA IZOBRAŽEVANJA
Magistrsko delo
Mentor: doc. dr. Janez Jamšek
Ljubljana, 2021
Zahvala
Zahvaljujem se mentorju doc. dr. Janezu Jamšku za mentorstvo, usmerjanje in
nasvete pri pisanju magistrskega dela. Iskrena hvala doc. dr. Samu Zupanu za
pregled in dodatne nasvete pri tehniških risbah. Za lektoriranje se zahvaljujem
profesorici slovenskega in španskega jezika ge. Tjaši Žorž.
Zahvaljujem se tudi staršema, ki sta mi omogočila študij in me pri tem podpirala.
IV
POVZETEK V magistrskem delu je obravnavano programsko orodje Solid Edge za primernost in zmožnosti
pokrivanja tehniškega risanja v okviru tehniškega izobraževanja v osnovni šoli. Za slovenske
osnovne šole ciljno razvito programsko orodje ciciCAD ne zadostuje več potrebam sodobnega
tehniškega risanja, z zadnjo nadgradnjo leta 2000 je namreč zastarelo. Zlasti ne omogoča
tridimenzionalnega modeliranja. Do nedavno najpogosteje izbrano nadomestno programsko
orodje med učitelji tehnike, Google SketchUp, omogoča tridimenzionalno risanje, vendar ne
omogoča izdelave tehniško standardizirane risbe. Pojavljala so se tudi številna druga
programska orodja, ki so prav tako zastarela ali pa so se nadgradila kakor v primeru SketchUpa
v plačljivo orodje. Nekateri razvijalci profesionalnih programskih orodij (Autodesk, Siemens
...) so začeli ponujati trajnostno uporabo svojih orodij, ki je za izobraževanje večletno
brezplačna. Programsko orodje Solid Edge (Siemens) združuje oba načina risanja in zagotavlja
kot končni izdelek tehniško risbo. V magistrskem delu so obravnavani primeri tehniških risb iz
obstoječih učbenikov in delovnih zvezkov, ki jih pri učenju uporabljajo učenci od šestega do
osmega razreda pri obveznem predmetu tehnika in tehnologija. Primeri so vrednoteni v skladu
z učnimi cilji in didaktičnimi priporočili iz učnega načrta. Za zmanjševanje/odpravo obstoječe
problematike glede primernosti in zmožnosti programskih orodij za namene tehniškega risanja
je predstavljeno programsko orodje Solid Edge. Slednje omogoča tako dvodimenzionalno kot
tridimenzionalno risanje in modeliranje. Po obstoječih predlogih je primerjano z drugimi
programskimi orodji. Podani so predlogi predmetov/izdelkov oziroma njihovih risb za uvajanje
v tehniško risanje in uporabo omenjenega programskega orodja za šesti razred, za uvajanje v
pravokotno projekcijo za sedmi in za uvajanje v izometrično projekcijo ter modeliranje za osmi
razred. Za vsak razred so določeni ukazi programskega orodja, ki jih morajo učenci poznati, da
lahko izdelajo risbo/model. Predlagani primeri so primerni za vključitev v pouk tudi pri izbirnih
predmetih obdelava gradiv, kjer učenci prav tako rišejo tehniško dokumentacijo izdelkov.
KLJUČNE BESEDE
tehnika in tehnologija, tehniška dokumentacija, tehniške risbe, programska orodja za tehniško
risanje, Solid Edge
V
SOLID EDGE FOR TECHNICAL DRAWING IN PRIMARY SCHOOL TECHNOLOGY CLASSES
ABSTRACT Thesis assesses suitability and ability of Solid Edge drawing software tool for the purpose of
technical drawing goals at Design and technology subject in primary school education. In the
past ciciCAD drawing software tool was developed targeted for this purpose. Without updating,
the last one was in the year 2000, it has become obsolete. Beside it is not capable of making
three dimensional drawings and three dimensional models. Today, the most frequently used
alternative, Google SketchUp, enables us to create a three dimensional drawing whereas it is
not capable to follow technical drawing standardization. Recently, it also became payable, like
many others powerful software tools for computer modelling and drawing. Drawing software
tool, Solid Edge, has a free licence for educational purposes for teachers and students, which
does not expire in one month as many others do, but is active for the entire time of schooling.
Firstly we analyse drawing examples from textbooks and workbooks for primary schools
engineering education. The examples are evaluated in accordance with the learning objectives
and curriculum didactic recommendations. Than we present Solid Edge software tool for the
purpose of drawing in two and three dimensions and three dimensional modelling. It’s
advantages and capabilities are given and it is compared to other present and relevant software
tools. It proves as user friendly drawing tool with a powerfull set of helpful functions. This is
followerd by example proposals for introduction to technical drawing for the sixth grade, for
Monge orthographic projection in the seventh grade and isometric projection and modelling in
the eighth grade. For each grade we represent different examples, which cover also curiculum
learning objectives. In the sixth grade they are associated with making wooden product, in the
seventh grade with 3D printing and plastics and in the eight grade with internal combustion
engines. For each grade software settings are suggested in order to reduce unnecessary tools.
The proposed examples can also be used in the elective Design and technology subjects, where
students draw technical documentation of their products.
KEY WORDS: Engineering education, design and technology, technical documentation,
technical drawings, technical drawing software tools, Solid Edge.
VI
KAZALO
1 UVOD ....................................................................................................................................................... 1
1.1 OPREDELITEV PODROČJA IN OPIS PROBLEMA ........................................................................... 1 1.2 NAMEN, CILJI IN HIPOTEZE NALOGE ........................................................................................... 2 1.3 METODE RAZISKOVANJA ................................................................................................................ 2 1.4 PREGLED VSEBINE OSTALIH POGLAVIJ ....................................................................................... 3
2 TEHNIŠKO RISANJE V OSNOVNI ŠOLI ......................................................................................... 5
2.1 PROGRAMSKA ORODJA ZA TEHNIŠKO RISANJE ........................................................................ 7 2.2 KRITERIJI ZA VREDNOTENJE OBSTOJEČIH PRIMEROV ........................................................... 8 2.3 VREDNOTENJE PRIMEROV ZA ŠESTI RAZRED ............................................................................ 9 2.4 VREDNOTENJE PRIMEROV ZA SEDMI RAZRED ........................................................................ 17 2.5 VREDNOTENJE PRIMEROV ZA OSMI RAZRED ........................................................................... 24
3 KOORDINATNI SISTEM ................................................................................................................... 32
4 PROGRAMSKO ORODJE SOLID EDGE ........................................................................................ 36
4.1 PRIMERJAVA S PODOBNIMI PROGRAMSKIMI ORODJI ............................................................ 41
5 PREDLOGI RISB ZA IZDELAVO S PROGRAMSKIM ORODJEM SOLID EDGE .................. 46
5.1 PREDLOG 2D RISANJA ZA 6. RAZRED .......................................................................................... 46 5.1.1 IZBIRA PREDMETA............................................................................................................... 46 5.1.2 NASTAVITEV ORODJARNE ZA 6. RAZRED ...................................................................... 48 5.1.3 RISANJE PREDMETA ............................................................................................................ 49 5.1.4 OSTALE MOŽNOSTI ............................................................................................................. 51 5.1.5 DILEME ................................................................................................................................... 53 5.2 PREDLOGI VEČPOGLEDNE PROJEKCIJE ZA 7. RAZRED ........................................................... 53 5.2.1 IZBIRA PREDMETOV ............................................................................................................ 54 5.2.2 NASTAVITEV ORODJARNE ZA 7. RAZRED ...................................................................... 56 5.2.3 RISANJE PREDMETOV ......................................................................................................... 57 5.2.4 DILEME ................................................................................................................................... 60 5.3 PREDLOG MODELA ZA 8. RAZRED ............................................................................................... 60 5.3.1 IZBIRA PREDMETA............................................................................................................... 61 5.3.2 NASTAVITEV ORODJARNE ZA 8. RAZRED ...................................................................... 62 5.3.3 RISANJE PREDMETA ............................................................................................................ 64 5.3.4 DILEME ................................................................................................................................... 68
6 DISKUSIJA ...................................................................................................................................... 70
7 ZAKLJUČEK ................................................................................................................................... 74
8 VIRI IN LITERATURA ...................................................................................................................... 77
9 PRILOGE ................................................................................................................................................. I
9.1 UČNI CILJI, STANDARDI IN PRIPOROČILA .................................................................................................. I 9.2 KRITERIJI ZA VREDNOTENJE PRIMEROV RISB IZ UČBENIKOV IN DELOVNIH ZVEZKOV ............................ III 9.3 KRITERIJI ZA PRIMERJAVO PROGRAMSKIH ORODIJ. ............................................................................... IV 9.4 PREDLOGI TEHNIŠKIH RISB ZA POSAMEZNE RAZREDE OSNOVNE ŠOLE. ................................................. IX 9.5 NAVODILA ZA RISANJE V PROGRAMU SOLID EDGE ......................................................... XXIII 9.5.1 NAVODILA ZA 2D RISANJE V PROGRAMU SOLID EDGE................................................. XXIII 9.5.2 NAVODILA ZA 2D RISANJE V PROGRAMU SOLID EDGE..................................................... XLI
VII
AKRONIMI IN OKRAJŠAVE
Akronimi in okrajšave, ki se pojavijo v magistrskem delu:
2D dvodimenzionalno
3D trodimenzionalno
CAD Computer Aided Design
OŠ osnovna šola
RV raziskovalno vprašanje
SE Solid Edge
TIT tehnika in tehnologija
UN učni načrt
1
1 UVOD
Tehniško risanje je pomemben del osnovnošolskega tehniškega izobraževanja, saj obsega
učne cilje v šestem, sedmem in osmem razredu [1]. Ročno risanje razvija fino motoriko
učencev, z razvojem računalniške tehnologije pa jim predstavimo načine racionalnejšega
risanja tehniških risb. Z uporabo računalniških orodij za tehniško risanje le-to postane
enostavnejše, hitrejše ter dolgoročno uporabnejše. Poleg tega nam omogoča mnogo več,
kot le dvodimenzionalno risanje.
1.1 OPREDELITEV PODROČJA IN OPIS PROBLEMA
Načrtovanje in razvijanje sposobnosti izdelave tehniške dokumentacije obsega precej ur
rednega predmeta tehnika in tehnologija (TIT). Vzporedno z vpeljavo obveznega
predmeta TIT je bilo za tehniško risanje namensko razvito tudi programsko orodje
CiciCAD [2], ki je zadostovalo takratnim potrebam, vendar kasneje ni bilo nadgradenj,
ki bi omogočale kompatibilnost s kasnejšimi sistemi. Iz prebrane literature [3] lahko
sklepamo, da v osnovnih šolah ne uporabljamo primernega programskega orodja za
poučevanje tehniške dokumentacije in tridimenzionalnega (3D) modeliranja. Učitelji so
zato iskali alternativne rešitve, ki bi ponujale možnost prostorskega risanja in
modeliranja. Ena izmed njih je Google SketchUp, ki je vključen v novejše učbenike in je
podrobneje opisan v diplomskem delu [4], v sklopu katerega je nastal priročnik za
uporabo v slovenskem jeziku. Danes ima na voljo brezplačno le spletno različico. Zaradi
neodzivnosti in počasnega delovanja programskega orodja pri številčnejši uporabi
šolskega internetnega omrežja je spletna različica neprimerna za uporabo in je
demotivacijska za učence. Najdemo lahko nekaj programskih orodij, ki bi bila
primernejša. V delu [3] so se bolje izkazala programska orodja PowerSHAPE-e,
AutoCAD in Primary Design 2D. Preizkusili smo programski orodji Inventor in Solid
Edge. Prvo je plačljivo z možnostjo brezplačne poskusne verzije. Po delovanju sta si
programa podobna, le da se je Inventor izkazal kot prezahteven za povprečni osebni
računalnik. Zaradi sistemske zahtevnosti je delovanje zelo počasno, zato je neprimerno
za uporabo v osnovnih šolah. Kot boljše se je izkazalo programsko orodje Solid Edge.
Poleg risanja dvodimenzionalnih (2D) risb in 3D-modeliranja omogoča še mnogo več,
kar presega zahteve osnovnošolskega učnega načrta. Omogoča simulacije napetosti v
2
materialu, gradnjo konstrukcij, enostavno kreiranje strojnih elementov itd. Učenci, ki bi
šolanje nadaljevali v strojniških strokah, bi v nadaljnjih letih šolanja lahko uporabljali isto
programsko orodje, kar je velika prednost, saj se jim ne bi bilo treba učiti uporabe novega
orodja za tehniško risanje. Ker v šolah ne uporabljamo primernega programskega orodja
za 3D-modeliranje, ne preseneča, da v učbenikih ni podanih veliko primerov za tovrstno
modeliranje.
1.2 NAMEN, CILJI IN HIPOTEZE NALOGE
Namen raziskave je ugotoviti zmožnosti in primernosti programskega orodja Solid Edge
za uporabo v osnovnih šolah pri pouku tehnike in tehnologije v kontekstu obstoječih
ciljev iz učnega načrta (UN) tehniških predmetov, ki se navezujejo na vsebine tehniškega
risanja.
Cilji magistrskega dela:
C1: Podati stanje kompetentnosti, primernosti in strokovnosti izdelkov tehniškega
risanja v učbenikih ter delovnih zvezkih v navezavi z učnim načrtom tehnike in
tehnologije.
C2: Predstaviti zmožnosti programskega orodja Solid Edge za potrebe tehniškega
risanja pri pouku tehnike in tehnologije ter tehniških izbirnih predmetih.
C3: Podati primere, na katerih bi učence od 6. do 8. razreda pri tehniki in
tehnologiji uvajali v tehniško risanje s programom Solid Edge.
Raziskovalna vprašanja (RV):
RV1: Katere vsebine iz učnega načrta za tehniko in tehnologijo o tehniški
dokumentaciji je smiselno zajeti z risanjem s programskim orodjem Solid Edge?
RV2: Katere ukaze programskega orodja Solid Edge je smiselno predstaviti
učencem v posameznih razredih?
RV3: Kako lahko povežemo računalniško modeliranje in tehnologijo 3D-tiska?
1.3 METODE RAZISKOVANJA
Obravnavane vsebine v osnovnih šolah temeljijo na standardih, učnih ciljih in
priporočilih, ki so zapisani v učnem načrtu tehnike in tehnologije [1]. Metoda
raziskovanja je deskriptivna in kavzalna. Na podlagi teoretičnih prispevkov je najprej
3
opisano obstoječe stanje tehniškega risanja v osnovnih šolah. Proučili smo domačo in tujo
literaturo, ki se navezuje na tehniško risanje. Pregledali smo učne načrte tehnike in
tehnologije [1] in tehniških izbirnih predmetov, ki v svoji vsebini zajemajo tehniško
risanje. Ti predmeti so obdelava gradiv [5], risanje v geometriji in tehniki [6] ter
neobvezni izbirni predmet tehnika [7]. V obstoječih diplomskih delih smo preverili
pravilnost podanih primerov v starejših učbenikih. S pomočjo literature smo preverili, ali
so primeri tehniškega risanja v novejših učbenikih in delovnih zvezkih z vidika pravil
risanja pravilni. Predstavljamo programsko orodje Solid Edge in ga po obstoječih
kriterijih [3] primerjamo z nekaterimi drugimi programskimi orodji. Med drugim s
CiciCAD in Google SketchUp, ki se uporabljata v OŠ, zato nas ta primerjava najbolj
zanima. Poleg naštetih so v [3] primerjana še programska orodja AutoCAD, BlockCAD,
Primary Design 2D, eMachine ShopCAD, PowerShape-e in CB Model Pro. Opisujemo
možnosti prilagoditve risarskega okolja za posamezni razred poučevanja. V programskem
orodju Solid Edge smo izdelali in podali predloge risb za poučevanje tehniške
dokumentacije v 6., 7. in 8. razredu osnovne šole skladno z ugotovljenimi potrebami.
1.4 PREGLED VSEBINE OSTALIH POGLAVIJ
V magistrskem delu so obravnavana naslednja poglavja:
V magistrskem delu obravnavamo primernost uporabe sodobnejšega
programskega orodja za tehniško risanje pri pouku tehnike in tehnologije v
osnovni šoli.
Opravljen je kratek pregled učbenikov in delovnih zvezkov, ki jih učitelji tehnike
uporabljajo za poučevanje. Osredotočamo se na poglavje tehniške dokumentacije,
torej uvajanja v tehniško risanje, pravokotno projekcijo in izometrično projekcijo.
Vrednotimo primernost predlogov, podanih v učbenikih in delovnih zvezkov.
Predstavimo programsko orodje Solid Edge, poudarimo prednosti pred CiciCAD
in Google SketchUp, ki sta sicer v uporabi. Podamo možnosti prilagoditve
programskega okolja in predstavimo dodatne možnosti, ki jih programsko orodje
ponuja.
S pridobljenim znanjem podamo predloge predmetov za poučevanje tehniške
dokumentacije s pomočjo programskega orodja Solid Edge. Kot rezultat
4
preučevanja programskega orodja napišemo natančna navodila, ki služijo kot
pomoč učitelju tehnike, narišemo vse potrebne tehniške risbe predmetov in
modeliramo modele, ki jih predhodno predlagamo.
Na podlagi dobljenih rezultatov je v zadnjem poglavju utemeljena smiselnost
uporabe programskega orodja Solid Edge.
5
2 TEHNIŠKO RISANJE V OSNOVNI ŠOLI
Vsebine tehniške dokumentacije so eksplicitno zajete v osnovni šoli (OŠ) v okviru vsebin
obveznega predmeta TIT od šestega do osmega razreda, ko učenci uvidijo potrebo po
predstavitvi idej na način, ki bo razumljiv vsem tehnološko pismenim osebam. Vsebinski
sklop, pri katerem učenci pridobijo osnovna znanja o tehniškem risanju, je sklop
dokumentacija. V učnem načrtu je zapisano, da učenci spoznajo pokončno tehniško
pisavo in usvojijo osnove kotiranja. Učenci rišejo osnovne like s štirimi vrstami črt [1].
Za potrebe risanja in kotiranja podrobneje spoznajo debelo polno črto (črta A), s katero
rišemo vidne robove in obrise predmetov, tanko polno črto (črta B) za šrafure, kotirne in
pomožne kotirne črte ter kazalne črte, tanko črtkano črto (črta F) za risanje nevidnih robov
in črto tanka črta – pika (črta G), s katero rišemo središčnice in simetrale [8]. Med
priporočili je navedeno, da se učenci naučijo kotirati raven rob, krožnico in lok. V šestem
razredu naj bi se učenci že srečali s programskim orodjem za tehniško risanje. Kot izbirni
cilj je za šesti razred navedeno risanje mreže škatlice z računalniškim grafičnim orodjem.
Prav tako je računalniško načrtovanje omenjeno med priporočenimi vsebinskimi sklopi.
Poleg vsebinskih sklopov, ki se nanašajo na dokumentacijo in izdelavo izdelka, je
uporaba računalniške opreme za risanje omenjena tudi v vsebinskem sklopu računalnik
in krmiljenje, računalniško podprta proizvodnja [1]. Podrobneje so učni cilji zapisani v
prilogi 9.1.
V sedmem razredu učenci iz skiciranja in risanja ploskovnih predmetov preidejo na
obravnavo tehniške dokumentacije za 3D-predmete. Ena izmed obravnavanih vsebin je
ortogonalna Mongeova ali večpogledna projekcija, ki je v nadaljevanju povezana z
načrtovanjem predmeta iz umetnih snovi, za katerega je treba izdelati dokumentacijo s
tehniškimi risbami. Pri obeh vsebinah se učenci naučijo risanja ter izpolnjevanja tehniške
in tehnološke dokumentacije. Poleg ročnega risanja preizkusijo tudi CAD-programska
orodja. Med standardi in priporočili je omenjeno risanje preprostih predmetov z risarskim
orodjem ter s pomočjo programske grafične opreme. V vsebinskem sklopu računalnik in
krmiljenje, računalniško podprta proizvodnja je navedeno risanje s programskim orodjem
[1]. Podrobneje so učni cilji zapisani v prilogi 9.1.
6
Vsaka zamisel, ki si jo izrišemo v mislih, je prostorska. Z risanjem na papir jo
spremenimo v dvodimenzionalno, nato z izdelavo končnega izdelka ponovno preidemo
na 3D-predstavnost. Zmožnost prostorskega predstavljanja je pri tem ključnega pomena.
Učenci se šele v osmem razredu srečajo s 3D-risanjem in ortogonalno aksonometrično
projekcijo. Podrobneje spoznajo izometrično projekcijo, pri kateri so merila na vseh treh
koordinatnih oseh enaka, za katero razumejo praktično uporabo. Naučijo se skiciranja in
risanja v prostorski projekciji. Kot minimalni standard je v UN navedeno risanje kvadra
v izometrični projekciji [1]. Izometrična projekcija daje predmetu tridimenzionalni videz,
saj enakovredno prikaže vse tri glavne poglede. Za razliko od pravokotne projekcije jo
rišemo v nerazprtem prostorskem kotu. Koordinatni osi x in y sta glede na vodoravnico
zamaknjeni pod kotom 30°, os z ostaja navpična [3]. V drugem standardu, ki se navezuje
na izometrično projekcijo, je zapisano, da se učenci naučijo risanja projekcije s
svinčnikom in s programskim orodjem CAD (computer aided design, računalniško
podprto načrtovanje). V osmem razredu torej spoznajo 3D-modeliranje s pomočjo
računalniške opreme. Za razliko od izometrične projekcije pri modeliranju izdelamo 3D-
objekt, ki ga lahko pregledujemo z vseh strani, poudarjeni niso le trije glavni pogledi. 3D-
modeliranje je navedeno med priporočeno vsebino za osmi razred. Tako kot v šestem in
sedmem razredu je tudi v osmem razredu v vsebinskem sklopu računalnik in krmiljenje,
računalniško podprta proizvodnja, navedeno risanje s programskim grafičnim orodjem
[1]. Podrobneje so učni cilji za osmi razred zapisani v prilogi 9.1.
Med osnovnošolskim izobraževanjem imajo učenci možnost izbrati nekaj izbirnih
predmetov, katerih vsebina se povezuje s tehniško dokumentacijo. Učenci 4., 5. in 6.
razreda se lahko udeležijo pouka pri neobveznem izbirnem predmetu tehnika. V UN
predmeta [7] je zapisano, da učenci pri snovanju izdelka iz papirnih gradiv ali lesa
uporabljajo programsko orodje za 3D-modeliranje. Ker učenci izdelujejo lastne izdelke,
morajo znati brati in uporabljati tehniško dokumentacijo (načrt, tehniške risbe, tehnološki
list).
V 7., 8. in 9. razredu je ponujen izbirni predmet risanje v geometriji in tehniki, ki je v
celoti namenjen spoznavanju računalniškega modeliranja in izdelavi modelov. V UN [6]
predmeta je zapisano, da učenci natančneje spoznajo programska orodja za modeliranje,
spoznajo 3D-prostor, z odvzemanjem in dodajanjem materiala ali s sestavljanjem
geometrijskih teles konstruirajo računalniške modele. Spoznajo pojma navideznega
7
prostora in vizualizacije, kar je pomembno tudi pri rednem pouku TIT. Predmet se zaradi
načrtovanja navezuje na redni predmet TIT, geometrijo v matematiki in pri uporabi
programskega orodja za računalništvo.
Učni načrt izbirnega predmeta obdelava gradiv [5] prav tako pokriva vsebine tehniške
dokumentacije. Pri načrtovanju izdelkov učenci pripravijo ustrezno tehniško
dokumentacijo. Za razliko od predmeta risanje v geometriji in tehniki se predmet
obdelava gradiv v večji meri osredotoča na 2D-risanje in predvsem na izdelavo izdelkov
iz lesa, umetnih snovi in kovin. Kot izdelek je predvidena projektna naloga, kot
didaktično priporočilo je navedeno, da učenci tehniško dokumentacijo projektnega
izdelka izdelajo s programskim orodjem CAD.
2.1 PROGRAMSKA ORODJA ZA TEHNIŠKO RISANJE
Digitalna pismenost je postala ena izmed osnovnih kompetenc za vseživljenjsko učenje.
Pri tehniškem risanju zato v ospredje prihaja računalniško risanje in modeliranje. V
panogah, kjer je pomembna nazorna predstavnost zamisli, se ideje produktov večinoma
predstavljajo v obliki 3D-modelov, računalniško narisanih risb in računalniških simulacij
delovanja. V UN [1] je zapisano, da se risanje s svinčnikom obravnava le v tolikšni meri,
da se učenci seznanijo s pravili risanja, ki jih bodo kasneje potrebovali pri risanju s
programskim orodjem za tehniško risanje. Trend učenja tehniške dokumentacije gre torej
v smeri uporabe programskega orodja za izdelavo risb ter oblikovanje in modeliranje
izdelkov.
Predvsem programska orodja, ki omogočajo 3D-modeliranje in ne le risanje projekcij, so
osnova za sodobno predstavljanje idej. Glavna prednost modeliranja s programskim
orodjem, v primerjavi z risanjem izometrične projekcije na papir, je enostavnejši pregled
predmeta z vseh strani. Z vrtenjem modela ali preklapljanjem pogleda lahko predmet
vidimo z vseh šestih strani (zgoraj, spodaj, z leve, z desne, spredaj, zadaj). Pri nekaterih
programih lahko objekt celo poljubno zasukamo in nismo omejeni z glavnimi pogledi. Če
predmet narišemo v izometrični projekcij na papir, bi za enako predstavljivost potrebovali
vsaj dve risbi. Prav tako pri računalniškem modeliranju lahko preskočimo pretvorbo 3D-
zamisli v 2D-sliko, ki bi bila primerna za risanje v ravnini. Modeliramo namreč v
virtualnem prostoru in lahko neposredno ustvarimo 3D-model [6].
8
V ta namen se pri pouku TIT uporablja nekaj programskih orodij za tehniško risanje. Za
učence na predmetni stopnji je predvidena uporaba programskega orodja ciciCAD za 2D-
tehniško risanje. Šole, ki so registriran uporabnik, lahko program pridobijo brezplačno,
prav tako si brezplačno licenco lahko zagotovijo vsi njeni učenci. Brezplačna dostopnost
je poleg tega, da je program v slovenskem jeziku, glavna prednost programa pred ostalimi
podobnimi programskimi orodji. Izdelan je bil po naročilu Ministrstva za šolstvo, znanost
in šport. Programsko orodje ciciCAD je bilo nazadnje nadgrajeno leta 2000. Kot takšno
je danes zastarelo in sistemsko nekompatibilno. Zajemalo je vse takratne potrebe
tehniškega risanje v OŠ. Danes, še zlasti z razvojem 3D-tiska, ne zadostuje več vsem
potrebam, ki jih narekuje UN [2]. Programsko orodje prav tako ne omogoča 3D-
modeliranja, običajno 2D-risanje pa je časovno zelo potratno. 3D-predstavitev predmetov
in prostorov v današnjem času krepko izpodriva 2D-predstavitev na papirju. Z namenom
uvajanja učencev na predstavljanje v 3D-prostoru je v novejših učbenikih v obravnavo
dodano programsko orodje Google SketchUP, ki omogoča 3D-modeliranje, a hkrati ni
primerno za 2D-risanje tehniških risb. Oba programa, ki sta v uporabi v osnovnih šolah,
sta podrobneje opisana v diplomskem delu [3]. Do leta 2017 je obstajala brezplačna
namizna različica programa Google SketchUp, sedaj je program postal plačljiv. Na voljo
je okrnjena brezplačna spletna verzija, ki jo lahko učenci uporabljajo tako v šoli kot doma,
potrebujejo le internetno povezavo. Ukazi in funkcije v spletni verziji so zelo podobne
tistim v namizni različici programa [9]. Ne eno ne drugo programsko orodje ne zadostuje
vsem potrebam tehniškega risanja v devetletni osnovni šoli, saj nista namenjeni 2D- in
hkrati 3D-risanju.
2.2 KRITERIJI ZA VREDNOTENJE OBSTOJEČIH PRIMEROV
Za vrednotenje primerov v učbenikih in delovnih zvezkih smo izdelali kriterije, ki
izhajajo iz učnega načrta TIT in didaktičnih priporočil. Zapisani so v prilogi 9.2. Kriteriji,
po katerih so vrednoteni primeri, so razdeljeni v tri skupine, in sicer učni cilji iz učnega
načrta (UN), lastnosti predmeta (P) ter kotiranje predmeta in risba (K). V kriterijih za
šesti razred je poudarek na kotiranju, v kriterijih za sedmi in osmi razred pa so dodani
kriteriji, ki ne zajemajo le pogleda, ampak celotno tehniško risbo. Kriteriji, ki so enaki
za vse tri razrede, so podani v preglednici 2.1.
9
Kriterija realen in nesimetričen predmet sta zapisana zaradi čim lažje predstavljivosti
predmeta ter enostavnejšega kotiranja. Realen predmet ima za posameznika jasnejši
pomen kot abstrakten predmet. Pri simetričnih predmetih se pogosto pojavljajo napake
ponavljanja dimenzij pri kotiranju, ker se ne upošteva simetrije predmeta. V preglednicah
2.3, 2.5 in 2.7 število 1 pomeni, da posamezni primer kriterij izpolnjuje, število 0, da ga
ne izpolnjuje. V nadaljevanju so predstavljene vsebine tehniške dokumentacije po
posameznih razredih. Kriteriji, ki so specifični za posamezen razred, so prav tako podani
v naslednjih poglavjih, kjer so podrobneje opisani.
Preglednica 2.1: Kriteriji za vrednotenje tehniških risb v osnovnošolskih učbenikih in delovnih zvezkih.
Oznaka kriterija Opis kriterija P2 Predmet je realen. P3 Predmet je nesimetričen. K2 Na risbi je koordinatni sistem oziroma prostorski kot.
2.3 VREDNOTENJE PRIMEROV ZA ŠESTI RAZRED
Pregledali smo obstoječe, nedavno izdane učbenike in delovne zvezke [10–12] za tehniko
in tehnologijo v 6. razredu OŠ ter starejši komplet učbenika in delovnega zvezka [13, 14].
V preglednici 2.2 so zbrani predlagani primeri tehniški risb in njihovi viri.
Preglednica 2.2: Preglednica primerov tehniške dokumentacije v učbenikih in delovnih zvezkih za 6. razred.
Št. izdelka
Naziv 2D / 3D Vir
1 Mreža papirnate darilne škatlice 2D [10, str. 33] 2 Okvir za slike 2D [10, str. 34] 3 Stojalo 3D [10, str. 67] 4 Most iz papirja 2D [10, str. 52] 5 Mizica za rezljanje 2D [11] 6 Brusilna miška 3D [11] 7 Darilna škatlica 2D [12, str. 24] 8 Stojalo za pisarniške pripomočke 2D [12, str. 51] 9 Vlačilec 2D [13, str. 10], [14, str.31] 10 Regal za zgoščenke 3D [14, str. 24]
Učbeniki se med seboj razlikujejo po številu primerov, prav tako delovni zvezki. V
pregledanih učbenikih so podani večinoma primeri za 2D-risanje, kar je primerno za 6.
razred, ko učenci šele spoznavajo tehniško dokumentacijo. V učbeniku [14] je podan
primer risbe 3D-predmeta, katerega posamezni sestavni deli so dvodimenzionalni, torej
bi bil predmet v obliki delavniških risb primeren za učence v 6. razredu. Po večini sta
10
podana vsaj 2 različna primera, v učbeniku [10] štirje. Podrobnosti so podane v
preglednici 2.2.
V preglednici 2.3 so zbrani podatki o primernosti podanih primerov v učbenikih in
delovnih zvezkih glede na zahteve, ki so zapisane v UN in se ujemajo z nivojem znanja
učencev v šestem razredu. Sprva se učenci naučijo kotiranja ravnega robu (UN1),
krožnega lok (UN2), okrogle površine (UN3) in kota (UN4). Ker se v šestem razredu
učenci šele seznanjajo s tehniško dokumentacijo, je zanje primeren ploskoven predmet
(P1). Ker ne poznajo pravokotne projekcije, mora biti za prikaz predmeta dovolj le en
pogled (P4) ter ena risba dovolj za predstavitev celotnega predmeta, torej predmet ni
sestavljen iz več sestavnih delov (P5). Z izpolnitvijo teh kriterijev dobimo preprost
predmet, ki ga lahko predstavimo z eno tehniško risbo. Kriterija, ki se navezujeta na
kotiranje, zajemata pravilno kotiranje (kote na sredini črte, kotirne puščice na koncu
kotirnih črt, kote se ne podvajajo) in na pravilnost risbe (uporaba pravih črt in pogledov,
koordinatni sistem).
Preglednica 2.3: Preglednica za vrednotenje primerov iz učbenikov in delovnih zvezkov za 6. razred, kjer pomenijo UN1 - predmet vsebuje raven rob, UN2 - predmet vsebuje krožni lok, UN3 - predmet vsebuje izvrtino, UN4 - predmet vsebuje kot, UN5- podana je mreža. P1 - predmet je ploskoven, P2 - predmet je realen (ni abstrakten), P3 - predmet je nesimetričen, P4 - za prikaz je dovolj en pogled, P5 - predmet ima le en sestavni del, K1 - predmet je pravilno kotiran, K2 - risba je pravilna in * - predmet je namenjen, da ga kotirajo učenci.
Št. izdelka 1 2
3
4
5 6
7 8
9 10 Kriterij
UN1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 UN2 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 UN3 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 UN4 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 UN5 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0
P1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 P2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 P3 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 P4 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 P5 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 K1 0 0 0 0 *0 0 0 0 *0 0 K2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Vsota točk: 7 6 7 5 7 5 7 5 7 3
V preglednici 2.3 je vrednotenih deset primerov iz učbenikov in delovnih zvezkov, ki so
namenjeni risanju tehniške dokumentacije in izdelavi izdelka. Napisali smo 12 kriterijev
vrednotenja. Viri posameznega izdelka so zapisani v preglednici 2.2. Opazimo, da noben
izmed primerov izdelka ne pokriva vseh učnih ciljev, ki so podani v UN za tehniško
11
risanje v šestem razredu (kotiranje ravnega robu, okrogle izvrtine, loka in kota). Vsi
primeri vsebujejo raven rob, razen 1. 8. in 4. primer vsebujejo tudi krožni lok. Okroglo
izvrtino vsebujeta le primera 3 in 9, kot pa primer 1, 9 in primeri 5–7. Primeri 1, 2, 4 in 7
so mreže teles. Največ učnih ciljev pokriva primer 9, ki izostane le pri kriteriju mreže
telesa, kar je zaradi specifike zahteve povsem razumljivo. V učbeniku [10] vsi štirje
primeri skupaj pokrivajo vseh pet učnih ciljev, v učbeniku [12] dva primera skupaj
pokrijeta učne cilje. V primeru učbenika [11] risbe ne pokrijejo cilja UN3.
Učenci v šestem razredu še ne poznajo pravokotne projekcije, zato bi bilo smiselno, da je
predmet možno predstaviti le z enim pogledom in eno risbo, torej da predmet nima več
sestavnih delov. Večina primerov so ploskovni predmeti, zato jih lahko predstavimo z
enim pogledom, ker pa so sestavljeni iz več sestavnih delov, potrebujemo za prikaz več
risb, morda celo montažno in sestavno risbo, ki jo učenci po učnem načrtu spoznajo šele
v sedmem razredu, ko obravnavajo vrste tehniških risb [1]. Noben primer risbe ni
popolnoma pravilno kotiran. V večini primerov je na isti risbi predstavljenih več
sestavnih delov, kar ni po standardih tehniškega risanja. Na nobeni risbi ni koordinatnega
sistema. V nadaljevanju povzemamo ugotovitve na treh primerih (Primer A-C). Primeri
so izbrani po kriteriju največ doseženih točk ter iz različnih učbenikov oziroma delovnih
zvezkov.
Primer A. Na sliki 2.1 je podan primer rečnega vlačilca s čolnom iz starejšega delovnega
zvezka, ki ga najdemo v preglednici 2.2 in preglednici 2.3 pod številko 9.
Končni izdelek je sestavljen iz dveh delov, in sicer rečnega vlačilca ter čolna. Oba
predmeta lahko definiramo s tlorisnim pogledom in podatkom o debelini, zato ju lahko
smatramo kot ploskovna predmeta in ju predstavimo z enim tlorisnim pogledom. Predmet
je realen, predstavlja igračo rečnega vlačilca. Pri obeh sestavnih delih je prisotna simetrija
preko navpične osi. Ker ne gre za abstraktni predmet, kljub simetriji ne izgubimo
orientacije predmeta. Postavitev predmeta je popolnoma jasna.
12
Slika 2.1: Primer 9: rečni vlačilec s čolnom [11].
Predmeta imata ravne robove in krožni lok. Vlačilec ima poleg tega tudi kot in okroglo
izvrtino za dimnik. Pomanjkljivost je, da bi potrebovali še eno risbo, kjer bi imeli narisan
dimnik, da bi osmislili okroglo izvrtino na vlačilcu. Za predstavitev predmeta
potrebujemo tri risbe s po enim pogledom. Predmet ne pokriva učnega cilja, ki
predpostavlja risanje mreže telesa.
Kotiranje predmeta vsebuje kotiranje ravnega robu, kota, krožnega loka in okrogle
izvrtine. S tem primer pokrije vse zahtevane učne cilje za kotiranje v šestem razredu OŠ.
Na vlačilcu je lok kotiran z radijem, kjer manjka črka R pred kotirno številko. Manjka
dimenzija radija na vrhu vlačilca. Na čolnu je krožni lok kotiran enako kot ravni rob.
Upoštevana je simetrija, zato je kotirana samo polovica predmeta in se mere ne podvajajo.
Pri kotiranju lahko opazimo nekonsistentnost uporabe kotirnih puščic, saj se nekatere
kotirne črte rečnega vlačilca ne začnejo in končajo s puščicami, ter neupoštevanje mesta
puščice pri majhni koti (kota 7 pri rečnem vlačilcu). Razlog je v tem, da je naloga
učencev, da dopolnijo manjkajoče kotirne puščice in mere na risbi čolna. Po novih
normativih mora biti simbol za okroglo izvrtino tudi na mestih, kjer je iz pogleda okrogla
oblika razvidna (premer izvrtine za dimnik). Risbi vlačilca in čolna bi morali biti podani
kot dve delavniški risbi in bi morali vsebovati koordinatni sistem, saj se učenci šele
uvajajo v tehniško dokumentacijo in bi jim s tem olajšali orientacijo in jih pripravili na
razumevanje pravokotne projekcije v sedmem razredu.
13
Primer B. Na sliki 2.2 je primer stojala za zgoščenke, ki je po navodilih v učbeniku [10]
namenjen risanju v programu Google SketchUp in ciciCAD. Poleg podanih risb so v
učbeniku zapisana navodila, kako predmet tridimenzionalno narišemo v programu
Google SketchUp.
Slika 2.2: Primer 3: stojalo za zgoščenke [10].
Predmet je sestavljen iz več ploskovnih sestavnih delov, ki jih posamezno lahko
prikažemo z enim pogledom in s podatkom o dimenziji debeline predmeta oziroma
premera okrogle osi. Sestavljen je iz dveh enakih stranic ter treh enakih povezovalnih
valjastih osi. Za prikaz celotnega predmeta torej potrebujemo dve delavniški risbi, eno za
14
stranico in eno za os. Stojalo je realen nesimetričen predmet, zato njegova orientacija pri
risanju ni vprašljiva.
Predmet vsebuje ravne robove, krožni lok in okrogle izvrtine. Ne vsebuje kota. Krožni
lok ni kotiran. Kotirana je stranica v x-smeri, v y-smeri dimenzija manjka. Čeprav naj bi
bila enaka kot v x-smeri, bi morala biti podana. Vse gabaritne mere morajo biti podane
na risbi. Če bi bili podani obe stranici, ne bi potrebovali kote za krožni lok. V primeru, ki
ga vidimo na sliki 2.2, bi moral biti dodan en izmed navedenih podatkov. Čeprav imamo
krožni lok, se v tem primeru lahko izognemo prikazu kotiranja krožnega loka. Kot ideja
je v učbeniku podano stojalo drugačne oblike, kjer bi lahko kotirali krožni lok z radijem
in bi dosegli učni cilj kotiranja krožnega loka. Primer je prikazan na sliki 2.3.
Kotiranje predmeta na sliki 2.2 ni popolno, saj okrogle izvrtine nimajo kotirane
dimenzije, kotirana je le pozicija vseh treh izvrtin. Poleg tega na računalniško kotirani
delavniški risbi niso označene vse puščice na konceh kotirnih črt. Manjka podatek o tem,
da je na risbi narisni pogled predmeta. Ker ni koordinatnega sistema, to ni samoumevno.
Če bi bil dodan koordinatni sistem z označenimi osmi, bi bilo jasno določeno, kateri
pogled je podan. Zapisano je, da gre za delavniško risbo, vendar risba podaja dva različna
sestavna dela in ne le enega, kot zahtevajo pravila za risanje delavniške risbe.
Slika 2.3: Primer stojala s krožnim lokom [10].
15
V učbeniku je dodana še dodatna risba, slika 2.4, na kateri so podane dimenzije izvrtin, a
tudi ta risba ne upošteva vseh pravil kotiranja. Risba je prekotirana, saj se dimenzije
ponavljajo; dimenzija 80 je kotirana kar trikrat. Prav tako se ena izmed kot 10 ne ujema
z risbo, saj sta odmika pri obeh kotah dimenzije 10 različna. Pri kotiranju izvrtin manjkajo
simboli za premer. Gabaritne mere bi morale biti podane kot celota, pri čemer bi pri vsaki
lahko upoštevali eno prosto mero.
Slika 2.4: Primer 3: stojalo za zgoščenke, ročna risba [10].
Primer C. Med učnimi cilji za 6. razred se jih nekaj (UC4–UC6) navezuje na risanje in
kotiranje mreže telesa, zato si natančneje poglejmo še en primer mreže. Na sliki 2.5 je
podana mreža darilne škatlice, ki jo v preglednici 2.2 in 2.3 najdemo pod številko 7.
16
Slika 2.5: Primer 7: mreža darilne škatlice [12]. Darilna škatlica je sestavljena iz dveh kosov. Poleg mreže darilne embalaže je na risbi še
ročaj. Oba sestavna dela sta vsak zase ploskovna in ju lahko prikažemo z enim narisanim
pogledom. Najlažje ju prikažemo tako, da ju raztegnemo v mrežo. S tem dosežemo, da
predmet brez težav obravnavamo kot ploskoven, saj za nazorno predstavitev zadostuje
tlorisni pogled mreže in podatek o debelini gradiva, iz katerega je narejena škatlica.
Darilna škatlica je realen predmet. Označena je simetrija preko navpične osi.
Mreža darilne škatlice vsebuje ravne robove in krožni lok. Opazimo ga pri ročaju škatlice,
ki je polkrožne oblike. Na posnetju zavihka mreža škatlice vsebuje kot, ki ni enak 90°.
Ne vsebuje nobene okrogle izvrtine. Predmet je podan kot mreža, zato izpolnjuje kriterij
UN5.
V eni risbi sta združeni dve delavniški risbi, ker vsebuje dva sestavna dela. Prvi del je
darilna embalaža, drugi del pa njen ročaj. Po pravilih tehniškega risanja bi morala biti
sestavna dela vsak na svoji delavniški risbi. Na risbi manjka koordinatni sistem, ki bi
določal orientacijo predmeta v ravnini, ter pogled, ki je narisan (tloris mreže škatlice in
17
ročaja). Pri koti krožnega loka ročaja manjka simbol R, ki označuje radij. Kot je kotiran
z dvema dimenzijama kot ravni rob, ni prikazanega kotiranja kota. Pri kotiranju je
upoštevana simetrija preko navpične osi in je kotirana le polovica predmeta. Pregib pri
ročaju je napačno označen z debelo ravno črto (A), namesto da bi bil narisan s tanko polno
črto (B). Ostali pregibi so narisani s tanko neprekinjeno črto. Nikjer ni podane smeri in
kota pregiba, ki določata sestavljanje mreže v 3D-objekt; darilno škatlico.
2.4 VREDNOTENJE PRIMEROV ZA SEDMI RAZRED
Pregledali smo obstoječe, nedavno izdane učbenike in delovne zvezke [15–19] za tehniko
in tehnologijo za 7. razred OŠ. Sedmošolci se na novo seznanijo s projiciranjem pogledov
predmeta na tri med seboj pravokotne ravnine, ki jih dobimo z raztegom prostorskega
kota v ravnino. Zato smo iskali primere za uvajanje v risanje ortogonalne Mongeove
projekcije, v nadaljevanju poimenovane pravokotna projekcija. V preglednici 2.4 so
zbrani predlagani primeri tehniški risb in njihovi viri. V vseh učbenikih in delovnih
zvezkih je podanih več primerov, največ v delovnem zvezku [18], kjer jih je 5. Vsi primeri
so 3D-predmeti, zato jih lahko narišemo kor pravokotno projekcijo. Stojalo za epruvete
ima poleg 3D-risbe še 2D-delavniško risbo stojala, raztegnjenega v mrežo. Izdelek je
namreč poleg modeliranja namenjen tudi izdelavi iz plošče akrilnega stekla.
Preglednica 2.4: Preglednica primerov izdelkov iz učbenikov in delovnih zvezkov za 7. razred.
Opomba: *Podana je mreža telesa kot načrt za izdelavo.
Št. Izdelka Naziv 2D / 3D Vir 1 Predmet iz kock 3D [15, str. 26] 2 Kvader 3D [16, str. 9] 3 Abstraktni predmet 3D [17, str. 20–23] 4 Stojalo za epruveto 3D, *2D [17, str. 38–42] 5 Zagozda 3D [18, str. 5] 6 LEGO kocka 3D [18, str. 5] 7 Kotnik 3D [18, str. 6] 8 Tečaj 3D [18, str. 7] 9 Kladivo 3D [18, str. 8] 10 Predmet iz lego kock (2) 3D [16, str. 11, 12] 11 Zmagovalne stopničke 3D [19, str. 33] 12 Geometrijska telesa (kvader, valj, piramida) 3D [19, str. 6–8]
V preglednici 2.5 so zbrani podatki o primernosti podanih primerov v učbenikih in
delovnih zvezkih glede na zahteve, ki so zapisane v učnem načrtu. Poleg že omenjenih
kriterijev smo preverjali, ali so podani predmeti 3D (P1). Z izpolnitvijo teh kriterijev
18
dobimo predmet, ki mu enostavno določimo osnovno orientacijo in ga narišemo v
pravokotni projekciji. Drugi del kriterijev se navezuje na risbo in kotiranje. Preverili smo,
ali je predmet pravilno kotiran (K1), ali risba zajema koordinatni sitem (K2) in ali so
podane prave projekcije, ki so pravilno razporejene (K3). S kriterijem K4 preverimo, ali
risba vsebuje glavo in rob (okvir). Učenci v sedmem razredu spoznajo različne vrste
tehniških risb in pravila za risanje le-teh.
Preglednica 2.5: Preglednica za vrednotenje primerov iz preglednice 2.3. Pomeni oznak kriterijev so P1 – predmet je tridimenzionalen, P2 – predmet je realen (ni abstrakten), P3 – predmet je nesimetričen, K1 – predmet je pravilno kotiran, K2 – risba vsebuje koordinatni sistem, K3 – podana je večpogledna pravokotna projekcija, K4 – risba vsebuje glavo in rob.
Opomba: * Podana sta 2 pogleda pravokotne projekcije, tretjega narišejo učenci.
Številka izdelka 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Kriterij P1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 P2 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 P3 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 K1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 K2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 K3 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0* 0* K4 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0
Vsota točk: 3 3 4 3 4 2 4 3 3 2 3 1 Iz preglednice 2.5 razberemo, da noben izdelek ne zadosti vsem zastavljenim kriterijem.
Tudi če namesto posameznih izdelkov gledamo zadostitev kriterijev v učbenikih in
delovnih zvezkih, vidimo, da noben ne izpolnjuje vseh. Izdelka 3 in 4 iz učbenika [17]
sta edina podana kot tehniški risbi, saj vsebujeta okvir risbe in glavo. Ostali izdelki niso
podani kot tehniške risbe. Večinoma so podani le kot primeri, ki jih učenci narišejo v za
to pripravljeno mrežo oziroma prazen prostor. Ta dva sta namenjena risanju in
modeliranju s programskim orodjem. V delovnem zvezku [16] so poleg kvadra na
podoben način podana še ostala geometrijska telesa (kocka, valj, stožec). Narisana je ena
izmed projekcij, učenci pa dopolnijo manjkajoči projekciji. S tem razvijajo razumevanje
ujemanja posameznih pogledov. Na isti način so geometrijska telesa podana v delovnem
zvezku [19]. Izdelki 1–3 so podani kot večpogledna projekcija, ki se jo učenci v sedmem
razredu na novo učijo, izdelki 5–11 so podani kot izometrične projekcije, pravokotno
projekcijo morajo učenci narisati sami. S tem se urijo v pretvorbi 3D-predstave v 2D-
risbo. Čeprav je pravokotna projekcija za učence sedmega razreda nova snov, noben
izmed navedenih primerov izdelkov ne zajema koordinatnega sistema. Večinoma sta sicer
narisani osi koordinatnega sistema, ki določata štiri kvadrante za pravokotno projekcijo,
19
vendar osi niso označene s puščicami in koordinatami x, y, z. Zato noben od podanih
primerov ne izpolnjuje kriterija K2. Trije primeri iz učbenikov in delovnih zvezkov so v
nadaljevanju natančneje opisani. Izbrali smo jih iz različnih učbeniških kompletov.
Primer A. Predmet iz kock, ki se v preglednicah 2.4 in 2.5 nahaja pod številko 1, je podan
na sliki 2.6. Predmet je abstrakten, sestavljen je iz enajstih enakih kock. Navodila naloge
v učbeniku so, da predmet učenci v programskem orodju sestavijo s kopiranjem in
prestavljanjem kocke, ki jo modelirajo na začetku. Četudi je predmet nesimetričen,
njegova orientacija ni enolična, tako kot pri večini abstraktnih predmetov. Ne gre za
realen predmet, za katerega bi natanko vedeli, kakšna je njegova prava orientacija.
Slika 2.6: Primer 1: predmet iz kock [15].
Do nastanka pravokotne projekcije učenci pridejo preko 3D-modeliranja predmeta v
programu Google SketchUp. V učbeniku [15] so podana navodila za računalniško
modeliranje predmeta. Nato učenci s preklapljanjem pogledov v programu uvidijo sliko
tlorisa, narisa in stranskega risa predmeta, ki predstavljajo poglede v pravokotni
projekciji. Pogledi, ki jih vidijo učenci, so podani na sliki 2.7. Pri dotičnem primeru ni
posebej poudarjeno, kateri izmed pogledov je tloris, kateri naris in kateri stranski ris. To
je podano pri teoretični razlagi, kjer je prikazano projiciranje pogledov v prostorskem
kotu. Učenci bi iz prej naučenega znanja sklepali napačno. Pravilno sta namreč
razporejena tloris in naris, stranski ris je podan s pogledom iz desne strani, torej gre v
resnici za drugi stranski ris, ki bi moral biti po evropskem standardu levo od narisa. Drugi
stranski ris ne spada med osnovne poglede po evropskem standardu risanja pravokotne
20
projekcije [8]. Pravilno bi bilo, da bi podali pogled iz leve strani, kar bi pomenilo, da bi
bili robovi znotraj osnovnega kvadra nevidni in narisani s tanko črtkano črto. Prav tako
bi bila kocka na sredini pogleda narisana na levi strani in ne na desni, kot je na sliki 2.7.
Prikaz pravokotne projekcije je v tem primeru neustrezen.
Slika 2.7: Predmet iz kock, tloris, naris in stranskorisni pogled [15].
Čeprav je večpogledna projekcija za učence sedmega razreda nova snov, v učbeniku ni
podane pravokotne projekcije predmeta, ki bi bila opremljena s koordinatnim sistemom
in pravilno kotirana. V delovnem zvezku je podana večpogledna projekcija kvadra
(primer 2 v preglednicah 2.3 in 2.4), ki prav tako ni kotirana. Ima sicer narisane osi
koordinatnega sistema, a le-te niso označene s puščicami in koordinatami. Pogledi so tam
pravilno poimenovani in razporejeni. Podan je naris, pod njim tloris in desno od narisa
stranski ris. Za večjo nazornost je pred tem kvader trikrat narisan v izometrični projekciji,
kjer je pri posamezni sliki pobarvan in poimenovan en izmed osnovnih pogledov.
Primer B. Tečaj vrat v preglednicah 2.4 in 2.5 najdemo pod številko 8. Podan je na sliki
2.8. Predmet je tridimenzionalen in realen ter povezan s tehniško stroko. Učencem je
21
zagotovo poznan iz vsakdanjega življenja. S tehniko so povezani vsi primeri razen igralne
kocke, ki so podani v istem delovnem zvezku [18]. Če predmeta učenci ne bi prepoznali,
bi jim ga učitelj lahko pokazal na vhodnih vratih učilnice. Vključevanje predmetov, ki so
povezani s tehniko, kot primere tehniških risb je smiselno in zaželeno. Najdemo jih lahko
v tehniški delavnici in jih pokažemo učencem kot dejanske predmete. Ker predmet ni
simetričen in ima poznan način uporabe, mu lahko določimo primerno orientacijo za
risanje projekcij.
Slika 2.8: Primer 8: tečaj vrat [18]. Učencem je v delovnem zvezku [18] tečaj podan v izometrični projekciji, pravil katere
učenci v sedmem razredu še ne poznajo. Izmed vseh ortogonalnih aksonometričnih
projekcij, ki prikazujejo 3D-predmet, je izometrična, ki ima na vseh oseh enako merilo,
najprimernejša za pretvorbo v pravokotno projekcijo. Izometrična projekcija v enaki meri
poudari vse tri osnovne ploskve, ki jih pri risanju pravokotne projekcije projiciramo na
ravnino. Na risbi izometrične projekcije so označene vse mere, ki jih učenci potrebujejo
za risanje pravokotne projekcije. Mera izvrtine (kota Φ8↕) je podana napačno, saj je
dodana obojestranska puščica, ki simbolizira, da gre za dimenzijo premera. Simbol Φ
podaja premer, zato je puščica odveč. Uporabljene so prave vrste črt za vidne robove,
nevidne robove, srednjice in kotirne črte.
22
Pravokotno projekcijo, ki je učni cilj naloge, morajo učenci narisati sami (enako velja za
vse primere v delovnem zvezku [18]). Naloga zadosti učnemu cilju, ki pravi, da učenci
poznajo nastanek pravokotne projekcije. V ta namen je podana mreža s koordinatnimi
osmi, ki učence usmerja k risanju treh osnovnih pogledov, saj je mreža za risanje podana
le v treh kvadrantih koordinatnega sistema. Pri koordinatnem sistemu manjkajo oznake
za osi ter puščice, ki označujejo smeri osi. Mreža za risanje pravokotne projekcije je
podana na sliki 2.9. Učenci ne narišejo prave tehniške risbe, saj le-ta ni opremljena z
glavo risbe in robom, ampak le pravokotno projekcijo. V delovnem zvezku je pri enem
izmed primerov zapisano, naj učenci za poljuben predmet narišejo pravokotno projekcijo
v vnaprej pripravljeno prazno delavniško risbo z robom in glavo, ki se nahaja na koncu
delovnega zvezka. Le v tem primeru nastane prava tehniška risba.
Slika 2.9: Tečaj vrat [18]. Primer C. Na sliki 2.10 je predstavljen abstraktni predmet, ki ga najdemo v preglednicah
2.4 in 2.5 pod zaporedno številko 3. V učbeniku [17] je abstraktni predmet podan kot
primer za uvajanje v novo snov, in sicer risanje pravokotne projekcije. Namenjen je
risanju s programski orodjem ciciCAD, kar je eden izmed učnih ciljev v UN za sedmi
razred [1]. Postopek risanja je opisan po posameznih korakih. Besednemu opisu so
dodane slike ikon, ki jih pri tem uporabljamo, ter slike (posnetki zaslona) postopnega
nastajanja tehniške risbe.
23
Slika 2.10: Primer 3: Abstraktni predmet [17]. Kot rečeno, je predmet abstrakten, nerealen. Sestavljen je iz dveh kvadrov, kar ugotovimo
iz predstavitvene slike predmeta. Predmet je tridimenzionalen, zato lahko narišemo
njegove projekcije in je s tega vidika primeren za učenje risanja pravokotne projekcije s
CAD-orodjem. Predmet ni simetričen, a vseeno nima jasno določene osnovne orientacije.
Na sliki 2.11 je podana končna tehniška risba predmeta v programu ciciCAD, ki se nahaja
v učbeniku.
24
Slika 2.6: Tehniška risba abstraktnega predmeta [17]. Razvidno je, da so kotirane vse potrebne mere predmeta. Kotiranje vseeno ni popolno.
Pri treh kotah manjkajo kotirne puščice (obe koti v tlorisu in ena v narisu), čeprav je v
učbeniku risba navedena kot končna kotirana risba. Na risbi so osnovni pogledi
pravokotne projekcije pravilno razporejeni. Manjka koordinatni sistem. V fazah risanja
predmeta sta na risbi obe pravokotni osi koordinatnega sistema, vendar nista opremljeni
s puščicami in oznakami osi. Na končni risbi osi ni. Uporabljeni sta predvsem za delitev
risalne površine na štiri dele, s čimer je določen prostor za posamezno projekcijo pogleda.
Drugi namen koordinatnih osi je lažje risanje pomožnih črt, s pomočjo katerih je narisana
večpogledna projekcija. Risba je ustvarjena z vzporednicami koordinatnima osema. V
učbeniku je podana zelo majhna slika, zato so slabo razvidne razlike med debelino črte,
s katero so narisani vidni robovi in kotirno črto. Risba je vstavljena v predlogo za risanje
tehniške risbe, zato vsebuje rob in glavo risbe.
2.5 VREDNOTENJE PRIMEROV ZA OSMI RAZRED
Pregledali smo obstoječe novejše učbenike in delovne zvezke [20–23] za tehniko in
tehnologijo za 8. razred OŠ. V učbenikih smo iskali primere risanja 3D-modelov in
primere izometrične projekcije, s katero se učenci v osmem razredu prvič seznanijo. V
preglednici 2.6 so zbrani v njih predlagani primeri tehniški risb in njihovi viri. V
25
učbenikih in delovnih zvezkih je tipično podanih več podobnih primerov, da učenci dobro
utrdijo novo usvojeno znanje. Običajno je podanih do šest primerov za utrjevanje
tehniškega risanja. Vsi izdelki so 3D, kar omogoča učenje in poučevanje izometrične
projekcije.
Preglednica 2.6: Preglednica primerov iz učbenikov in delovnih zvezkov za 8. razred.
V preglednici 2.7 so zbrani podatki o primernosti podanih primerov v učbenikih in
delovnih zvezkih glede na zahteve v UN in postavljene kriterije. Kot za sedmi razred smo
preverili, ali so podani primeri 3D (P1). Ker je za učence nova snov izometrična
projekcija, smo bili pozorni, če so narisani v izometrični projekciji (P4). V tem primeru
smo s kriterijem K2 preverjali, ali je na risbi razviden prostorski kot, ki predstavlja osnovo
risanja izometrične projekcije. Preverili smo, ali je podana tehniška risba, ki vsebuje rob
risbe (okvir) in glavo risbe za osnovne podatke o njej (K1).
Preglednica 2.7: Vrednotenje primerov po kriterijih. Kriteriji P se nanašajo na podan predmet; P1 – predmet je 3D, P2 – predmet je realen, P3 – predmet je nesimetričen, P4 – podana je izometrična projekcija. Kriteriji K se nanašajo na risbo; K1– podana je risba z okvirjem in glavo, K2 – na risbi je koordinatni sistem (prostorski kot).
Številka izdelka 1 2 3 4 5 6 7 8 Kriterij
P1 1 1 1 1 1 1 1 1 P2 1 1 0 1 1 1 1 0 P3 0 0 0 1 1 0 1 1 P4 0 0 1 1 0 0 1 1 K1 1 1 0 0 0 1 0 1 K2 1 0 0 1 1 1 1 1
Vsota točk: 4 3 2 5 4 4 5 5
Iz preglednice 2.7 lahko razberemo, da ponovno noben izdelek sam zase ne zadosti vsem
kriterijem. Največ kriterijev izpolnjuje izdelek 4, ki zadosti vsem kriteriju, razen kriteriju
K2, ker ni podan v obliki tehniške risbe, ter izdelek 8, ki ne izpolnjuje kriterija P2, ker je
predmet abstrakten. V delovnem zvezku [22] noben primer ni podan kot tehniška risba z
Št. Izdelka Naziv 2D / 3D Vir 1 Stojalo za knjige 3D [20, str. 24–27], [21, str. 50–51] 2 Svečnik 3D [21, str. 54, 55] 3 Kocka s krogi 3D [20, str. 20–23] 4 Nosilec za polico 3D [22, str. 6] 5 Hiša 3D [22, str. 9] 6 Ojnica 3D [22, str. 10] 7 Zvočna skrinjica 3D [23, str. 14–21, 24, str. 15–16] 8 Abstraktni predmet 3D [23, str. 22–28]
26
okvirjem in glavo. Na tak način sta izmed obravnavanih primerov podana le izdelka 1 in
2 ter izdelek 8. V izometrični projekciji sta podana izdelka 3 in 4 iz učbenikov [20, 22]
in izdelka 7, 8 iz učbenika [23], ostali so podani kot večpogledna projekcija, izdelka 5 in
6, ali kot mreža izdelka iz pločevine, izdelka 1 in 2. Izdelek 1 je podan tudi kot model,
narisan s programskim orodjem Google SketchUp, vendar podan pogled ne ustreza
pravilom izometrične projekcije. V kompletu učbenika in delovnega zvezka [23, 24] so v
delovnem zvezku podani še štirje abstraktni predmeti. Dva sta podana kot izometrična
projekcija in naloga zahteva risbo pravokotne projekcije, v dveh primerih pa je ravno
obratno. Delovni zvezek [24] torej podaja snov izometrične projekcije na zelo podoben
način kot delovni zvezek [22]. Zvočna skrinjica, za katero najdemo navodila za risanje v
učbeniku [23], se ponovi v pripadajočem delovnem zvezku [24].
Primer A. Na sliki 2.12 je stojalo za knjige, ki ga v preglednicah 2.6 in 2.7 najdemo pod
številko 1. Predmet je sam po sebi tridimenzionalen in realen, zato je primeren tako za
izdelavo pri praktičnem pouku kot za primer tehniške risbe. Predmet je simetričen po
vzdolžni osi, a ker predmet ni abstrakten, njegova pravilna orientacija ni vprašljiva.
Slika 2.12: Primer 1: stojalo za knjige [20].
27
V učbeniku je podana kotirana projekcija stojala, narisana v programu Google SketchUp.
Stojalo je namenjeno 3D-modeliranju s programskim orodjem. Postopek nastajanja risbe
je voden s slikami in besednimi navodili. Iz slike je razvidno, da ne gre za izometrično
projekcijo, čeprav je risba podana takoj po poglavju izometrična projekcija in se učenci
v osmem razredu učijo o njej. Nikjer ni opozorjeno, da ne gre za izometrično projekcijo.
Prav tako je na isti strani učbenika, kot je prikazana risba, kratek opis izometrične
projekcije [20]. Merilo na navpični, z-osi ni enako kot na preostalih dveh oseh, x in y. Iz
slike je razvidno, da je navpična mera 95 mm na sliki po označeni dolžini enaka vodoravni
meri 130 mm. To ne ustreza pravilom izometrične projekcije, kjer so merila risanja na
vseh treh koordinatnih oseh enaka. Kotiranje je napačno, saj bi morala kota 130 mm
označevati natanko 35 enot daljšo razdaljo kot kota 95 mm. Na risbi pa sta obe dolžini
enaki. Prav tako je nagib osi od vodoravnice drugačen kot pri izometrični projekciji. Po
pravilih izometrične projekcije mora biti nagib osi 30° [8]. Ker je izometrična projekcija
učencem nova, zmoti, da na končni risbi ni podanih koordinatnih osi. Slednje
predstavljajo prostorski kot, ki je osnova za risanje vseh aksonometričnih projekcij.
Prostorski kot je zaradi oblike predmeta v tem primeru sicer dobro viden, a kot rečeno,
sploh ne gre za izometrično projekcijo. Pri risbah postopka risanja so vidne koordinatne
osi v programskem orodju.
Programsko orodje ne kotira končne risbe po standardih, ki se jih učenci učijo v šoli.
Kotirne črte so prekinjene zaradi podajanja mere, namesto da bi bile mere zapisane nad
črto. To je lastnost kotiranja izometričnega modela v programskem orodju. Pri kotiranju
odprtine je pred kotirno številko zapisano DIA, kar predstavlja diameter (premer), le-to
zopet ni po standardu. Pri kotiranju radijev kotirna številka in simbol R nista zapisana na
kotirni črti. Precej kotirnih črt (kote 35 mm, 60 mm, 95 mm) ima napačen odmik od
kotirnega robu. Kotiranje na prostorski projekciji torej ni pravilno. Ker je predstavljen
izdelek iz pločevine, je zaradi načina izdelave pravilno podati tudi mrežo izdelka, ki jo
vidimo na sliki 2.13 in je podana v učbeniku [20].
28
Slika 2.13: Mreža stojala za knjige [20]. V učbeniku je podana delavniška risba stojala, raztegnjenega v mrežo, kjer so podane vse
potrebne kote za izdelavo stojala. Mreža ima nekaj pomanjkljivosti pri kotiranju in
pomanjkljivih podatkih, ki so ključni za funkcionalnost končnega izdelka. Na risbi
projekcije mreže manjka simetrala, ker je mreža simetrična preko navpične osi. Tako bi
vedeli, da je predmet simetričen in so zaokrožitve v ogliščih na obeh straneh enake. Pregib
bi moral biti označen s polno tanko črto, na risbi pa je podan s tanko črtkano črto. Nikjer
ni zapisanega podatka o kotu in smeri pregiba, čeprav prav to vpliva na funkcionalnost
stojala za knjige. Manjka simbol za premer pri izvrtini. Kotirna črta za radij se križa s
kotirno številko premera kroga.
29
Primer B. Nosilec za polico, podan na sliki 2.14, najdemo v preglednicah 2.6 in 2.7 pod
številko 4. V delovnem zvezku [22] sta najprej podana dva primera, kjer sta predmeta
narisana v izometrični projekciji, učenci ju morajo projicirati na ravnino in narisati
pravokotno projekcijo. S tem povezujejo znanje iz sedmega razreda, ko spoznajo
pravokotno projekcijo. Nato naredijo obratno; podano imajo risbo pravokotne projekcije,
učenci nato narišejo izometrično projekcijo (glej primer C).
Slika 2.14: Primer 4: nosilec za polico [22]. Nosilec za polico je realen 3D-predmet, ki si ga učenci brez težav predstavljajo. Je
nesimetričen, zato ni težav pri kotiranju njegove pravokotne projekcije, saj ne rabimo
upoštevati simetrije. Kot rečeno, imajo učenci podano izometrično projekcijo. Upoštevan
je nagib osi za 30° od vodoravnice ter enako merilo na vseh treh oseh. Ker je to za učence
nova snov, bi bile na sliki lahko označene koordinatne osi prostorskega kota. Čeprav niso,
je zaradi oblike predmeta iz slike razvidno, kje bi potekale. V risbi nosilca lahko zaradi
njegove oblike opazimo prostorski kot, ki definira izometrično projekcijo.
Običajno izometrične projekcije niso nujno kotirane, v tem primeru mora biti, saj le tako
lahko učenci narišejo pravokotno projekcijo. V delovnem zvezku se lepo razloči, da so
nevidni robovi narisani s tanjšo črto kot vidni. Na sliki 2.14 je to težje opaziti. Vendar je
črta za nevidne robove vseeno debelejša od kotirnih črt, čeprav bi morali biti obe črti
30
tanki. Kotirna črta je tanka polna, črta za nevidne robove pa tanka prekinjena, (črtkana)
črta. Sicer predmet vsebuje vse potrebne dimenzije za risanje pravokotne projekcije.
Na sliki 2.15 je podana predloga, na katero učenci narišejo pravokotno projekcijo nosilca.
Ponovno ne gre za pravo tehniško risbo, saj so podane le koordinatne osi in mreža za lažje
risanje. Koordinatne osi niso označene, prav tako ni podane glave risbe in okvirja, da bi
učenci izdelali pravo delavniško tehniško risbo nosilca za polico.
Slika 2.15: Prostor za pravokotno projekcijo [22]. Primer C. V istem delovnem zvezku [22] je podan tudi obraten primer, kjer imajo učenci
narisano pravokotno projekcijo, izometrične projekcije pa ne. Kot večpogledna projekcija
sta podana primera 4 in 5. Naloga učencev je, da izometrično projekcijo podanega
predmeta narišejo sami. Dotična naloga zahteva modeliranje 3D-modela s pomočjo
programskega orodja CAD, s čimer naloga pokriva učni cilj UC15. V delovnem zvezku
so poleg tega podani primeri za ročno risanje izometrične projekcije. V ta namen je
31
podana mreža, kjer je prikazan nagib dveh osi 30° od vodoravnice, slika 2.16. Posamezni
razdelki na vseh treh oseh so po velikosti enaki, s čimer je določeno enako merilo za vse
tri osi. Nagib osi in enako merilo na vseh treh oseh ustreza pravilom izometrične
projekcije. V mreži niso točno določene osnovne tri osi, učenci jih glede na predvideno
lego predmeta določijo sami.
Slika 2.16: Mreža za risanje izometrične projekcije [22].
Ojnica, podana na sliki 2.17, je realen 3D-predmet, ki ga učenci spoznajo v sklopu
obravnave motorjev z notranjim zgorevanjem [1]. Simetrija predmeta preko vodoravne
osi ne vpliva na njegovo kotiranje. Ker gre za realen predmet s poznano uporabo, je
njegova orientacija jasno določena.
Kotiranje predmeta je ustrezno. Podane so vse mere, ki jih učenci potrebujejo za risanje
izometrične projekcije. Pri koti 20 sicer pride do križanja glavnih in kotirnih črt. Če je
mogoče, se križanju izogibamo, kar v temu primeru ni mogoče. To hkrati tudi ni napačno.
Na risbi so podane osi koordinatnega sistema, niso pa poimenovane in označene s
puščicami. Za risanje vidnih robov in srednic so uporabljene ustrezne vrste črt. Nevidni
robovi v tlorisu in stranskem risu so narisani s črtkano črto, a le-ta ni tanka, tako kot so
črte za srednjice in kotirne črte. Za risanje nevidnih robov se sicer lahko uporablja debela
črtkana črta, a praviloma na A4-formatu za nevidne robove uporabljamo tanko črtkano
32
črto [8]. Tudi v tem primeru risba ni podana kot prava tehniška risba, saj ni narisana v
predlogi z robom in glavo risbe.
Slika 2.17: Primer 6: ojnica [22].
3 KOORDINATNI SISTEM
Pri iskanju informacij o prostorskem kotu in prehodu na koordinatni sistemi smo
pregledali kar nekaj literature, vendar nikjer nismo zasledili smernic za didaktični smisel
uporabe koordinatnega sistema na tehniških risbah. Večina programskih orodij za
modeliranje ima podana navodila za prilagajanje in nastavitev koordinatnega sistema, ki
določa prostorski kot za risanje. To nam je v veliko pomoč pri spajanju delov v celotni
sestav. S tem namenom v programskih orodjih lahko koordinatni sistem prestavljamo in
prilagajamo potrebam pri risanju in modeliranju. Prav tako se veliko vprašanj o tem
pojavlja na različnih forumih, ki so namenjeni pomoči pri uporabi programskih orodij.
Koordinatni sistem je tretiran kot pomemben element tehniškega risanja in modeliranja.
Preostala literatura, ki je vsebovala informacije o koordinatnem sistemu, se je večinoma
nanašala na poučevanje matematike in razvijanje prostorske predstavljivosti pri
geografiji. Z vidika tehnike in tehnologije je o tem dostopne zalo malo literature.
Ugotovitve, ki smo jih našli, so povzete v nadaljevanju.
33
Koordinatni sistemi so v tehniških strokah pogosto v rabi. Poznamo jih več vrst, in sicer
kartezični ali pravokotni koordinatni sistem, polarni, cilindrični, sferični koordinatni
sistem. Za tehniško risanje običajno zadostuje dvodimenzijski kartezični koordinatni
sistem za risanje v ravnini in trodimenzijski kartezični za prostorsko risanje. Koordinatni
sistem za ravninsko risanje je sestavljen iz dveh med seboj pravokotnih osi, ki ju
imenujemo abscisna ali vodoravna os z oznako X ter ordinatna ali navpična os Y (Z). S
poimenovanjem osi določimo orientacijo narisanih točk ali v primeru tehniške
dokumentacije predmetov na risbi [25]. Če je risba opremljena s koordinatnim sistemom,
vemo, kateri pogled je na njej prikazan.
Z didaktičnega vidika učenci spoznajo pomen kartezičnega koordinatnega sistema za
tehniško risanje iz koncepta vstavljanja predmeta risanja v prostorski kot. Prostorski kot
ploskovno razpremo, da dobimo projekcijske ravnine, ki jih povezuje koordinatni sistem.
Za pot prehoda do večpogledne projekcije se učitelji poslužujejo učnega modela
prostorskega kota. Didaktični vidik pojasnjujemo v nadaljevanju. Prostorski kot, s
pomočjo katerega učence v sedmem razredu vodimo do nastanka ortogonalne Mongeove
projekcije, tvorijo osi prostorskega koordinatnega sistema, kot je prikazano na sliki 3.1.
Prostorski kot je na slikah v nadaljevanju zaradi lažje predstavljivosti narisan po pravilih
izometrične projekcije.
Slika 3.1: Osi koordinatnega sistema v prostorskem kotu, izometrična projekcija.
34
Posamezne poglede za nastanek pravokotne projekcije nato projiciramo na ravnine X –
Y (tloris), X – Z (naris) in Y – Z (stranski ris). Oznake ravnin izhajajo iz oznak osi
koordinatnega sistem. Tri osnovne ravnine prostorskega kota so prikazane na sliki 3.2.
Tudi v večini računalniških programskih orodij za tehniško risanje (Solid Edge, Inventor,
AutoCAD, Google SketchUp …) si predvsem pri 3D-modeliranju pomagamo z baznim
3D-koordinatnim sistemom, ki se pojavi v oknu za risanje. Nekatera programska orodja,
kot je Solid Edge, omogočajo izbiro posamezne risarske ravnine, v kateri želimo risati
model. Ob izboru ravnine jo zaklenemo, kar nam olajša risanje, saj ves čas risanja (do
ročne prekinitve ukaza) ostanemo v isti ravnini.
Slika 3.2: Projicirne ravnine v prostorskem kotu.
Ortogonalne aksonometrične projekcije, ki jih učenci spoznajo v osmem razredu, med
seboj ločimo ravno po kotu nagiba osi od vodoravnice in po merilih na posameznih oseh.
Osi, o katerih govorimo, so pravzaprav osi kartezičnega koordinatnega sistema [8]. Ker
se učenci na tak način učijo risanja prostorskih projekcij ter projiciranja pogledov iz 3D-
objekta na 2D-ravnino, slika 3.3, bi bil koordinatni sistem na risbah smiseln predvsem z
didaktičnega vidika. Učencem bi omogočil lažjo predstavljivost posameznih pogledov pri
pravokotni projekciji ter lažjo miselno pretvorbo 3D-predmeta v 2D-projekcijo.
35
Slika 3.3: Prehod iz prostorskega kota v pravokotni koordinatni sistem.
Pri podajanju nove snovi učencem želimo le-to predstaviti čim nazorneje. Na začetku, pri
samem uvajanju v pravokotno projekcijo, je v pregledanih učbenikih [15, 17] uporabljen
podoben način predstavitve projekcij, kot je prikazan na slikah 3.1–3.3, vendar se v
nadaljevanju pri risanju tehniških risb pravokotni koordinatni sistem izgubi. Med kriterije
za vrednotenje risb, podanih v učbenikih in delovnih zvezkih, smo vključili koordinatni
sistem, čeprav standardi za tehniške risbe ne zahtevajo koordinatnega sistema na risbi.
Torej je risba brez koordinatnega sistema po standardih lahko narisana pravilno, če so
upoštevana vsa pravila in standardi za risanje tehniške dokumentacije. Koordinatni sistem
je smiselno na začetni stopnji obdržati in ga opustiti šele, ko učenci usvojijo koncept
predmet – orientacija – projekcija.
Pri nekaterih risbah pravokotne projekcije sta zadostna dva pogleda, zaradi česar bi ob
hitrem pregledu risba brez koordinatnega sistema delovala manj jasna. Uporaba
koordinatnega sistema z označenimi smermi osi bi olajšala razumevanje in razvrščanje
projekcijskih pogledov. Učenci bi hitreje ugotovili, kateri pogledi so predstavljeni na
risbi. V ta namen mora biti koordinatni sistem na risbah popoln [26]. V obravnavanih
primerih so se pojavljale le osi, brez puščic in oznak smeri. Iz diplomskega dela [26]
lahko ugotovimo, da so se nepopolni koordinatni sistemi pojavljali tudi v starejših
36
učbenikih in delovnih zvezkih za sedmi in osmi razred. Tam so bili poenostavljeni do te
mere, da niso imeli oznak in puščic. Čeprav se v šestem razredu učenci prvič srečajo s
tehniško dokumentacijo in v sedmem razredu z risanjem pravokotne projekcije, se na
risbah ne uporablja koordinatnega sistema. To bi se zdelo razumljivo v osmem razredu
pri risanju v ravnini in pri izbirnih predmetih, ko učenci že utrdijo tehniško risanje in
koordinatni sistem morda ne bi bil več potreben, lahko bi ga narisali le v kot risbe. Poleg
tega je učencem koordinatni sistem poznan iz matematike, zato bi novo znanje lažje
povezali z že naučenimi prostorskimi predstavami iz geometrije. Iz tega razloga je pri
predlogih, ki so podani v nadaljevanju, na tehniških risbah dodan koordinatni sistem z
vsemi potrebnimi oznakami.
Ker je risanje na ploskovni list abstraktna transformacija, je smiselno projiciranje, ki je
del nastanka pravokotne projekcije, prikazati na oprijemljivem modelu. Za nazornejšo
predstavo tvorbe pravokotne projekcije in raztega prostorskega kota v ravnino se lahko
poslužimo lesenega modela prostorskega kota, ki je predstavljen v [27]. V seminarski
nalogi so podana natančna navodila za preprosto izdelavo modela, s katerim si lahko
pomagamo pri uvajanju učencev v novo snov, preden preidemo na risanje in modeliranje
v virtualnem prostoru. Hkrati sta opisana še dva podobna modela za prostorski kot. Eden
izmed njih je leseno učilo BONKO, drug pa papirnat model prostorskega kota. S tem si
učitelj tehnike lahko pomaga preden preide na ročno risanje in risanje s pomočjo
programskega orodja.
4 PROGRAMSKO ORODJE SOLID EDGE
Programsko orodje za tehniško risanje Solid Edge (SE) je razvilo podjetje Siemens in je
namenjeno profesionalni rabi [28]. Podjetje Siemens se zavezuje k temu, da uporabnikom
nudi znanja, po katerem povprašujejo novodobni delodajalci. Razvoj platforme koncepta
Industrija 4.0 poudarja avtomatizacijo, računalniško pomoč pri kompleksnejših
produktih, povezovanje teorije in aplikativne znanosti v inženirskem izobraževanju.
Industrija in akademski svet sta v tesni povezavi, zato si Siemens prizadeva, da se razvita
orodja za Industrijo 4.0 uporabljajo v akademski domeni. Uporabnikom programskega
orodja je delo praktično, nadrejenim se zdijo ljudje s te vrste znanjem lažje zaposljivi.
37
Tisti, ki so v času izobraževanja uporabljali programsko orodje Solid Edge, poudarjajo,
da so se kasneje hitreje priučili inženirskega dela, saj so imeli podobne izkušnje iz časa
šolanja. Programsko orodje SE ponuja vse, od učenja popolnih osnov do primerov iz
realnega sveta, ki jih je možno simulirati v različnih programskih okoljih. S tem
učenci/dijaki/študentje pridobijo izkušnje iz industrije in razvoja, kar jih čaka v
bodočnosti. Naučijo se digitalnih spretnosti [29].
Podjetje Siemens ponuja brezplačno programsko opremo za učence/študente in
izobraževalne delavce, s čimer želijo pomagati pri razvoju digitalne inteligence
prihodnjih generacij. Različice programskih orodij, ki so ponujene učencem/študentom,
so enake kot tiste, ki jih uporabljajo inženirji pri svojem profesionalnem delu. Vsak lahko
dostopa tudi do vodenih pisnih ali video navodil za risanje in modeliranje izdelkov. Nekaj
jih lahko najdemo na spletni platformi YouTube. Podjetje Siemens ima na svoji spletni
strani blog, kjer lahko najdemo veliko pomoči. Uporabnikom je namenjen tudi spletni
forum, kjer lahko iščejo dodatne informacije in pomoč [29]. Poleg SE imajo na voljo tudi
programsko orodje Siemens’ NX™, ki poleg računalniškega načrtovanja (CAD)
omogoča še računalniško proizvodnjo (CAM) in inženiring (CAE) ter med drugim ponuja
možnost obratnega inženiringa (vnos datotek 3D-skeniranja) [30]. Programsko orodje
Simcenter Amesim za virtualne simulacije, ki pomagajo pri optimizaciji, je prav tako
brezplačno na voljo za dijake/študente [31]. Osredotoča se na optimizacijo porabe goriva,
mazanja delov, onesnaževanja z izpusti, e-mobilnostjo, hidrodinamiko itd. [32].
Omenjena orodja znatno presegajo zahteve osnovnošolskega učnega načrta, zato je v
nadaljevanju govora le o programskem orodju Solid Edge.
Licenco za brezplačno različico programa Solid Edge Student Edition lahko pridobijo
učenci osnovne šole, srednje šole in študenti višje stopenjskega izobraževanja. Poleg
različice za učence/študente obstaja še brezplačna različica programa za učitelje z
imenom Solid Edge Teacher Edition. Za namestitev programa v obeh primerih
potrebujejo le veljaven e-poštni naslov in podatke o izobraževalnem zavodu, kateremu
pripadamo. Program si nato brezplačno prenesemo na osebni računalnik kot namizno
aplikacijo. Za nadaljnjo uporabo programskega orodja ne potrebujemo internetnega
dostopa. Datoteke, ki jih ustvarimo v brezplačnih verzijah, lahko odpiramo le v njih, ne
moremo jih odpreti v komercialni različici programskega orodja [28].
38
Žal programsko orodje SE ni na voljo v slovenskem jeziku, kar nekaterim učencem lahko
predstavlja težavo. Vendar je opremljen s slikami na posameznih ikonah, kar omogoča
lažje razumevanje njihovega pomena. Veliko ukazov ima poleg opisa funkcije v
angleščini dodano video animacijo za prikaz izvršitve ukaza, predvsem ukazi za 3D -
modeliranje so opremljeni z animacijami. Z miško se približamo ikoni ukaza in prikaže
se okno z video animacijo. Animacija prikaže posamezne klike z miško, ki so potrebni,
in izvršitev ukaza glede na klike. S tem je razumevanje programskega orodja precej lažje.
Primer prikaza animacije za lažje razumevanje rotacije objekta okrog osi Revolve je na
sliki 4.1.
Slika 4.1: Primer prikaza animacije za lažje razumevanje pomena ukaza. Programsko orodje omogoča 2D-risanje in 3D-modeliranje. Poleg osnovnih funkcij
omogoča še mnogo več, kar presega zahteve učnega načrta [1] osnovnošolskega
izobraževanja in bi učencem lahko prišlo prav v nadaljnjih letih šolanja. Poleg tehniškega
risanja program omogoča simulacije napetosti v materialu, ki ga lahko poljubno
nastavimo in spreminjamo, sestavljanje konstrukcij, preprosto kreiranje nekaterih strojnih
elementov za gonila in podobno. Ima možnost priprave in preverjanja datotek za 3D-
tiskanje (pregled geometrije objekta, izvoz datoteke *.stl). Program izračuna maso,
prostornino in površino izdelanega modela. Številni ukazi so primerni za srednješolsko
izobraževanje in izobraževanje na univerzitetnem nivoju. Uporaba istega programa čez
39
izobraževalno vertikalo (osnovna šola, srednja šola …) je prednost, saj se
učencem/dijakom/študentom ne bi bilo treba učiti uporabe vedno novega orodja za
tehniško risanje.
Program Solid Edge je za delo zelo pregleden. Glede na to, kakšno risbo želimo izdelati,
izberemo primerno programsko okolje oziroma način risanja. Izbiramo lahko med
naslednjimi načini risanja:
ISO Metric Part za risanje prostorskih teles, modeliranje,
ISO Metric Draft za 2D-risanje tehniške dokumentacije,
ISO Metric Assembly za sestavljanje teles v sklope,
ISO Metric Sheet Metal za modeliranje modelov iz pločevine.
V osnovnih šolah bi za delo potrebovali predvsem načina risanja ISO Metric Draft za
risanje tehniških risb in ISO Metric Part pri 3D-modeliranju v osmem razredu, kjer učenci
spoznajo izometrično projekcijo. Smiselno je učencem predstaviti tudi ISO Metric
Assembly, kjer sestavne dele združujemo v celoto. Tudi v teh programskih okoljih za
delo ne bi potrebovali vseh ukazov, ki so na voljo. Okolje, ki ga izberemo, vsebuje vse
potrebne ukaze, ki so primerni za to vrsto risanja ali modeliranja. Tako na primer v
datoteki za 2D-risanje program ne prikaže ukazov za 3D-modeliranje. Posebnosti, ki se
tičejo izdelkov iz pločevine, najdemo le v programskem okolju ISO Metric Sheet Metal.
Še vedno se pojavi v posameznih načinih risanja precej več ukazov in možnosti, kot jih
učenci potrebujejo za risanje tehniške dokumentacije v osnovni šoli. To bi lahko
odvračalo pozornost učencev od tistih ukazov, ki jih dejansko potrebujejo, prav tako je
iskanje pravega zavihka in ukaza lahko precej dolgotrajno. Posebej takrat, ko se učenci
prvič srečajo z novim programskim orodjem in se še ne znajdejo dovolj dobro, saj so
ukazi v orodjarni poimenovani angleško. Programsko orodje Solid Edge ponuja možnosti
samooblikovanja orodnih vrstic po želji uporabnika. Nekaj možnih orodnih vrstic z manj
ukazi je že oblikovanih, vendar niso ustrezne za osnovnošolsko uporabo. Zato je možnost
preoblikovanja odlična rešitev. Nekateri ukazi se podvajajo. Isti ukaz v orodjarni najdemo
pod različnimi zavihki, zato je priročno, da nekatere odstranimo in preprečimo podvajanje
ukazov. Sami si lahko pripravimo različne teme z ukazi in jih shranimo v programskem
orodju, tako jih ne bo treba znova nastavljati ob vsaki ponovni uporabi. Ob naslednji rabi
40
določenega načina risanja le izberemo ustrezno temo. Pripravimo si lahko ukaze za
urejanje za 6. in 7. razred za način risanja ISO Metric Draft ter za 8. razred v načinu
risanja ISO Metric Part, kjer modeliramo 3D-modele. Urejamo lahko tako orodjarno za
hitri dostop (Quick Access toolbar), ki je na sliki 4.2 obkrožena z zeleno barvo, kot tudi
glavno orodjarno (the Ribbon), ki je obkrožena z rdečo barvo. V glavni orodjarni poleg
glavnih ukazov, ki so z besedo zapisani v prvi vrstici, lahko odvzemamo posamezne
razdelke, ki so podrejeni glavnim ukazom. Na sliki 4.2 so ti razdelki obkroženi z modro
barvo. S tem dosežemo, da bodo učenci videli le tiste ukaze, ki jih potrebujejo in bodo
lažje uporabljali programsko orodje.
Slika 4.2: Orodjarne v programskem orodju Solid Edge. Orodno vrstico uredimo tako, da z desnim klikom na miški ob zavihkih glavnih ukazov
orodjarne odpremo meni za urejanje orodjarn. Nato izberemo tisto, ki jo želimo urediti
(Quick Access Toolbar ali Ribbon). Odpre se okno, v katerem dodajamo in odvzemamo
ukaze tako, da jih kliknemo z levim klikom, da se obarvajo modro, in izberemo možnost
odstrani oziroma dodaj, odvisno od našega namena. Novo temo poljubno poimenujemo
in shranimo. Shranjeno nastavitev orodne vrstice lahko najdemo med datotekami
programa in jo izvozimo. Pot do datoteke je sicer zamudna, ker se nahaja med skritimi
datotekami, zato jo moramo najti s pomočjo iskalnega polja v opravilni vrstici namizja
operacijskega sistema. V iskalno polje vpišemo %appdata%, izberemo mapo Roaming in
v njej poiščemo mapo Siemens. V nadaljevanju odpremo mapo programa Solid Edge, v
njej odpremo mapo Version xy (številke so odvisne od verzije programskega orodja). V
mapi Customization najdemo naše datoteke z nastavitvami orodjarne. Mapa z iskanimi
datotekami je poimenovana tako, kot smo poimenovali shranjeno temo orodjarne. Čeprav
pot do datoteke ni enostavna, je velika prednost, da jo lahko najdemo sami in pošljemo
učencem, da jo uvozijo v programsko orodje. S tem si prihranimo ogromno časa, ki bi ga
sicer med poukom porabili za nastavljanje orodjarne, saj je dovolj, da orodjarno nastavi
41
učitelj na svojem računalniku in mapo z nastavitvami posreduje učencem. Ti jo morajo le
uvoziti med programske datoteke. Ob natančnih navodilih za iskanje prave mape učenci
ne bi smeli imeti težav z uvozom datotek.
4.1 PRIMERJAVA S PODOBNIMI PROGRAMSKIMI ORODJI
Za tehniško risanje je veliko obstoječih programskih orodij. Med najpogostejše
uporabljenimi za poučevanje tehniškega risanja v osnovni šoli so CiciCAD, Google
SketchUp in QCAD. Od zmogljivejših programskih orodij za profesionalne namene, kot
so AutoCAD, Solid Edge, Inventor, se le redko pojavljajo. Med seboj se precej
razlikujejo, saj so v osnovi namenjeni različnim stopnjam zahtevnosti risanja. Nekateri
podpirajo le 2D-risanje, drugi so namenjeni načrtovanju, nekateri pa predvsem 3D-
modeliranju. V diplomskem delu [3] je podana medsebojna primerjava osmih
programskih orodij, ki so brezplačni ali zanje lahko najdemo vsaj brezplačno poskusno
različico. Vrednotenje je podano kvantitativno. V naboru vrednotenih programov sta tudi
CiciCAD in Google SketchUp, ki sta aktualna pri poučevanju TIT v osnovnih šolah. V
nadaljevanju bomo vrednotili programsko orodje Solid Edge. Vrednotili ga bomo po
enakih kriterijih, kot so zapisani v [3], kar nam bo olajšalo primerjavo z drugimi
programskimi orodji. Predvsem nas bo zanimala primerjava s CiciCad in Google
SketchUp. Kriteriji vrednotenja so zasnovani na podlagi ciljev učnega načrta TIT, čim
lažje uporabe programskega orodja za začetnika (pomoč, možnost samoučenja) in
možnosti enostavnega in hitrega 3D-modeliranja. Štirje kriteriji se nanašajo na vzorčni
predmet, ki je podan na sliki 4.3. To sta kriterija o številu potrebnih ukazov za nastanek
risbe in modela ter kriterija o času, ki ga potrebujemo, da narišemo pravokotno projekcijo
predmeta in 3D-model vzorčnega predmeta, oboje brez kotiranja. Na tem mestu moramo
poudariti, da je čas v določeni meri odvisen od znanja in spretnosti posameznika, kar je
poudarjeno tudi v dotičnem diplomskem delu.
42
Slika 4.3: Vzorčni predmet [3]. Vrednotenje programskega orodja Solid Edge po kriterijih [3] se nahaja v preglednici 4.1.
V njej so pri vsakem kriteriju poleg doseženih točk dodani kratki komentarji. Ti
pojasnjujejo, kaj programsko orodje omogoča in kakšne so njegove lastnosti, da dosega
določeno število točk. Največje možno število točk je 90. Preglednice vseh osemnajstih
točkovnikov kriterijev (KO1 – KO18) z opisniki, ki so vzeti iz diplomskega dela [3], se
nahajajo v prilogi 9.3.
Preglednica 4.1: Vrednotenje programskega orodja Solid Edge.
Oznaka Naziv kriterija Točk Komentar KO1 dostopnost 5 Brezplačno dostopno s študentsko/učiteljsko licenco.
Študentska licenca velja tudi za osnovnošolce in dijake.
KO2 pomoč 5 Programsko orodje ima svojo spletno stran z namigi in video pomočjo [33].
KO3 samoučenje 5 Program ima menijsko vrstico, v kateri (v angleščini) zapiše potrebne korake za uporabo ukaza. Najdemo veliko YouTube posnetkov za delo s programskim orodjem Solid Edge.
KO4 prijaznost uporabe 5 Ob dotiku ukaza z miško se prikaže besedni opis ali animacija (predvsem pri zahtevnejših ukazih za 3D-modeliranje).
KO5 2D-risanje in 3D-modeliranje
5 Oboje omogoča v popolnosti.
KO6 Pogledi in predmet 5 Poleg vseh šestih osnovnih pogledov ima možnost pogleda iz perspektive, izometrične, dimetrične, trimetrične projekcije + možnost shranjevanja poljubne orientacije pogleda.
43
KO7 risanje črte 5 Omogoča vnos dolžine in nagiba črte, samodejno najde sredino črte.
KO8 število klikov za risanje vodoravne/navpične črte določene dolžine
5 Potrebujemo 3 klike; klik na ikono za ravno črto, začetno in končno točko. Druga možnost je klik na ikono, začetno točko, vnos dolžine (in nagiba) ter enter.
KO9 tipi črt *5 Možnost risanja prostoročne črte kot krivulje ali z ukazom prostega risanja. Pod ukazom Line prostoročna črta ni podana.
KO10 izbor različnih ukazov za kotiranje
5 Ima možnost avtomatskega kotiranja, nastavljamo stil kotiranja (število številskih mest kote, barvo črt, itd.). Omogoča kotiranje ravnega robu, krožnega loka, premera, kota.
KO11 število klikov za kotiranje ravnega rob
5 Potrebni so trije kliki (ikona, kotiran rob in potrditev).
KO12 risanje likov 4 Ponujene možnosti so krog, elipsa, pravokotnik, pravilni večkotniki.
KO13 urejanje objektov 5 Ima orodja za premik, kopiranje, rotacijo, zrcaljenje, povečavo, razteg, krožno in pravokotno pomnožitev.
KO14 čas izdelave pravokotne projekcije vzorčnega predmeta
5 Ko imamo izdelan 3D-model, lahko s programskim orodjem avtomatsko prenesemo poglede modela na risbo pravokotne projekcije. Za to potrebujemo manj kot minuto. *Če ne narišemo 3D-modela, potrebujemo za risanje pravokotne projekcije približno 7 minut.
KO15 število orodij za izris pravokotne projekcije vzorčnega predmeta
5 4*
Potrebujemo le orodje za prenos pogledov. Programsko orodje samo prepozna osnovne 3 poglede (naris, tloris, stranski ris). *Za risanje pravokotne projekcije potrebujemo 4 orodja.
KO16 čas izdelave izometrične projekcije vzorčnega predmeta
5 Potrebujemo 5 minut, predmet 3D modeliramo.
KO17 število orodij za izris izometrične projekcije vzorčnega predmeta
4 Potrebujemo 4 orodja; risanje pravokotnika, ukaz za dodajanje debeline, ukaz za izvrtino in ukaz za risanje ravne črte (odmik izvrtine).
KO18 vizualizacija 3D-modela 5 5 možnih različnih vizualizacij 3D-modela. Vsota točk 88
Programsko orodje Solid Edge je skupaj zbralo 86 oziroma 88 točk od 90 možnih, kar je
več od vseh osmih programov, ki so primerjani v diplomskem delu. Programsko orodje
Google SketchUp je skupaj doseglo 73 točk, CiciCAD predvsem na račun nezmožnosti
3D-modeliranja le 50 točk [3]. Natančno število točk je odvisno od načina risanja
pravokotne projekcije in upoštevanja ukazov. V nadaljevanju je natančneje pojasnjeno,
pri katerem kriteriju in zakaj programsko orodje Solid Edge ni doseglo vseh možnih petih
točk.
KO9 (tipi črt). Solid Edge dosega 5 točk, vendar vseeno pojasnimo oceno. Čeprav
programsko orodje ponuja kar 11 različnih tipov črt v ukazu Line, med njimi ni
prostoročne črte. Ponujene možnosti črt so prikazane na sliki 4.4. Prostoročna črta je ena
44
izmed osnovnih črt, ki jo učenci spoznajo med prvimi, že pri risanju skic. Prostoročna
črta je značilna za ročno risanje, medtem ko CAD-orodja ponujajo določene alternative,
ki niso poenotene. Programsko orodje ponuja dve dobri alternativi za risanje prostoročne
črte. V orodjarni med orodji za risanje najdemo ukaz za risanje krivulje Curve, s
katero lahko ponazorimo prostoročno črto. Druga možnost se nahaja pod orodjem Line,
kjer imamo možnosti Draw in FreeSketch , s katerima rišemo prostoročno.
Ob upoštevanju teh dveh orodij programsko orodje v popolnosti zadosti podanemu
kriteriju o tipih črt. Pri tem kriteriju CiciCAD dosega 4 točke, ker ne ponuja prostoročne
črte, Google SketchUp zaradi zelo skromnega nabora črt dosega le 2 točki.
Slika 4.4: Tipi črt v programskem orodju Solid Edge.
KO12 (risanje likov). Pri risanju likov programsko orodje ponuja možnosti risanja
kroga, elipse, pravokotnika in različnih pravilnih večkotnikov. Pri risanju kroga ponuja
več možnosti, na primer risanje tangentnega kroga, risanja s centralno točko in radijem
ali s tremi točkami, ki ležijo na krožnici. Več možnosti risanja imamo tudi pri elipsi in
pravokotniku. Elipso lahko rišemo z določitvijo središča in obeh polosi ali s tremi točkami
na obodu elipse. Pravokotnik lahko rišemo z določitvijo središčne točke ali s pomočjo
določenih dveh ali treh oglišč pravokotnika. Pri večkotnikih nismo omejeni s številom
oglišč, izberemo jih lahko poljubno. Solid Edge ne ponuja risanja ostalih geometrijskih
likov, kot sta na primer romb in paralelogram. Te like moramo narisati z ravno črto in z
vnosom podatka o nagibu stranice. Zato program zadosti kriteriju za 4 točke. CiciCAD
prav tako dosega 4 točke, saj ponuja enake like. Google SketchUp izmed večkotnikov
ponuja le šest kotnik, neposrednega risanja elipse pa ne omogoča, zato dosega 3 točke.
45
KO15 (število orodij za izris pravokotne projekcije vzorčnega predmeta). Pri številu
orodij za izris pravokotne projekcije vzorčnega predmeta je število točk odvisno od
načina risanja. Če predhodno modeliramo 3D-model predmeta, potrebujemo za
pravokotno projekcijo le eno orodje in sicer View Wizard za prenos pogledov na tehniško
risbo . Po kliku na orodje izberemo datoteko s 3D-modelom (ISO Metric Part) in
program samodejno prenese osnovne tri poglede (tloris, naris in stranski ris) na risbo. Ko
na risbo odložimo prvi pogled, to je naris, in se premaknemo proti mestu tlorisnega
pogleda, programsko orodje avtomatsko ponudi tloris modela in centrira pogled natančno
pod naris. Ko se pomaknemo proti mestu stranskega risa, ga avtomatsko centrira v višino
z narisom. Če se po odloženem narisu namesto k tlorisni ravnini pomaknemo proti ravnini
stranskega risa, bo programsko orodje kot drugi pogled ponudilo stranski ris. V tem
primeru programsko orodje zadosti kriteriju za pet točk. Če pravokotno projekcijo rišemo
sami, torej brez 3D-modela, potem potrebujemo štiri orodja za risanje, in sicer ukaze za
risanje ravne črte Line, pravokotnika Rectangle, kroga Circle in premik Move za
pozicioniranje luknje. Ukazu za premik se lahko izognemo tako, da z dvema črtama
določimo položaj središča krogle izvrtine. Časovno sta obe možnosti približno enako
hitri. V primeru uporabe štirih orodij programsko orodje zadosti kriteriju za štiri točke.
CiciCad zaradi veliko potrebnih ukazov zadosti kriteriju za eno točko, Google SketchUp
pa kriteriju za pet točk.
KO17 (število orodij za izris izometrične projekcije vzorčnega predmeta). Za 3D-
modeliranje vzorčnega predmeta prav tako potrebujemo štiri orodja – orodje za risanje
pravokotnika Rectangle, ukaz za dodajanje debeline Extrude, s čimer iz pravokotnika
dobimo kvader, ukaz za risanje izvrtine Hole in ukaz za risanje ravne črte Line, s katero
najlažje določimo odmik oziroma pozicijo izvrtine. Postopek zadosti kriteriju za štiri
točke. V programskem orodju CiciCAD moramo risati z 2D-orodji, potrebujemo jih 12,
zato dosega pri kriteriju eno točko. V Google SketcUp potrebujemo tri ukaze, zato
zadostuje kriteriju za štiri točke.
Pri vseh ostalih kriterijih programsko orodje Solid Edge dosega maksimalno število točk.
46
5 PREDLOGI RISB ZA IZDELAVO S PROGRAMSKIM
ORODJEM SOLID EDGE
Programsko orodje Solid Edge omogoča 2D- in 3D-risanje ter modeliranje, zato bi bilo
uporabno za učence od šestega razreda, ko šele začnejo z risanjem, do osmega razreda,
ko spoznajo risanje v treh dimenzijah in modeliranje. Prav tako učenci lahko v
programskem orodju SE rišejo tehniško dokumentacijo za izbirne predmete Obdelava
gradiv umetne snovi, les in kovine [5]. Računalniško 3D-modeliranje ustreza tudi učnemu
načrtu in učnim ciljem za izbirni predmet risanje v geometriji in tehniki [6], kjer bi bilo
programsko orodje SE prav tako uporabno za poučevanje. Večinoma se UN predmeta
navezuje na modeliranje v virtualnem prostoru. V nadaljevanju se osredotočamo le na
redni predmet TIT od šestega do osmega razreda. Podani so predlogi tehniških risb za
posamezni razred in zapisani ukazi programskega orodja, ki so potrebni za risanje na
posamezni stopnji izobraževanja glede na cilje, ki so postavljeni v učnem načrtu [1].
5.1 PREDLOG 2D-RISANJA ZA 6. RAZRED
V nadaljevanju je podan primer primernega predmeta za 6. razred. Pojasnjena je izbira
predmeta, predlagana nastavitev orodjarne programskega orodja ter podana tehniška risba
predmeta.
5.1.1 IZBIRA PREDMETA
S predlagano risbo želimo zadostiti čim več kriterijem, ki smo jih podali v poglavju
vrednotenje primerov za 6. razred. Kot primer ustreznega predmeta smo izbrali hišni
ključ, slika 5.1. Tehniška risba se nahaja v prilogi 9.4, slika 9.4.1. Ključ zadosti vsem
kriterijem, ki smo jih podali v poglavju vrednotenje risb za šesti razred razen kriteriju o
mreži telesa (UN5). Ta zahteva iz učnega načrta in kriterija se nanaša na predmete, ki jih
lahko razstavimo v mrežo in ni smiseln za vse primere. V primeru hišnega ključa ni
relevanten. Pri določanju primera risbe za šesti razred je pomembno, da ga lahko
prikažemo z enim samim pogledom in eno tehniško risbo, saj učenci še ne poznajo
posebnosti različnih vrst risb in pravokotne projekcije. Hišni ključ je torej primeren.
47
Glede na učni načrt mora predmet vsebovati raven rob, krožni lok, okroglo izvrtino in
kot, različen od 90°, s čimer učencem prikažemo različne posebnosti pri kotiranju.
Prikažemo jim drugačno kotiranje kota in uporabo simbola za radij pri kotiranju krožnega
loka. Ključ vsebuje vse naštete zahteve.
Slika 5.1: Ključ kot primer ustreznega predmeta za 6. razred OŠ. Poleg naštetega je hišni ključ realen, ploskoven 3D-predmet, ki ga zagotovo poznajo vsi
učenci. Učitelj ga učencem lahko pokaže v učilnici, zato predstavljivost predmeta ni
problematična. Za nazoren prikaz je dovolj tlorisni pogled ključa, če si ga predstavljamo
na primer položenega na mizo. Podatek o manjkajoči tretji dimenziji, ki bi jo morali pri
trirazsežnih predmetih podati z risanjem narisnega in stranskorisnega pogleda, je pri
ploskovnem predmetu podan s podatkom o njegovi debelini. Le-ta se vzdolž ključa ne
spreminja, zato ne potrebujemo druge projekcije. Ker ni sestavljen iz več kosov, ga
prikaže ena tehniška risba. Potrebujemo torej le eno delavniško risbo. Glede na to, da
vrste risb učenci spoznajo v sedmem razredu, je to v šestem razredu didaktično smiselno.
48
5.1.2 NASTAVITEV ORODJARNE ZA 6. RAZRED
V šestem razredu se učenci prvič seznanijo s pravili tehniškega risanja. Ker je programsko
orodje Solid Edge sicer namenjeno profesionalni rabi, je najbolje orodjarno z ukazi precej
prilagoditi. Pri risanju v načinu ISO Metric Draft se odpre stran, ki je poimenovana Sheet
1 in predstavlja predlogo za tehniško risbo. Za risanje moramo odpreti še stran 2D Model,
da se prikaže prazna stran, v katero rišemo. Ukazi ene in druge strani se malo razlikujejo,
zato moramo orodjarno nastaviti v obeh. Shranimo jo lahko kot eno temo, v kateri bodo
nastavitve za obe strani. Najprej si poglejmo nastavitve za stran, kamor rišemo, torej 2D
Model. Učenci morajo znati narisati predmet iz osnovnih likov in ga pravilno kotirati [1].
Izmed vseh zavihkov, ki jih programsko orodje ponuja, je dovolj, če ohranimo zavihke
Home, Inspect in View. Prav tako ne potrebujemo vseh podrejenih ukazov. Na sliki 5.2 je
prikazana nastavitev orodjarne (Ribbon), ki zadostuje za risanje osnovnih predmetov ter
prenos pogleda v vnaprej pripravljeno predlogo tehniške risbe.
Slika 5.2: Ukazi orodjarne za šesti razred.
49
Kotiranje je zaradi sprememb merila smiselno opraviti šele takrat, ko je pogled že uvožen
v predlogo za tehniško risbo, torej na strani Sheet 1. Tu ohranimo zavihka Home in View.
V zavihek Home dodamo še podrejen razdelek Draw, da lahko rišemo kazalne črte ali
srednjice, če se pri kotiranju pojavi potreba po tem ter pod Drawing Views izberemo 2D
Model za prenos pogleda na risbo. Dodamo ga v zavihek Home. Za izpolnjevanje glave
risbe potrebujemo še razdelek Annotation z ikono Text. S tem bomo zajeli ukaze za
kotiranje ter osnovno možnost za dodajanje strani za risanje, ki jo potrebujemo na
začetku. Na sliki 5.3 so prikazane nastavitve orodjarne na strani Sheet 1.
Slika 5.3: Urejanje orodjarne na strani s predlogo za šesti razred.
5.1.3 RISANJE PREDMETA
Za risbo ključa potrebujemo le štiri ukaze za risanje (Rectangle by 2 points, Arc by 3
points, Chamfer, Circle), ki jih vse najdemo v zavihku Home v razdelku Draw. Podatke
o premeru kroga, radiju, dolžinah posameznih stranic in črt ter podatek o nagibu črte na
50
zgornjem delu ključa vpišemo med risanjem. Vpisujemo jih v menijsko vrstico, ki se
odpre ob uporabi posameznega ukaza. Učencem lahko predhodno pripravimo predlogo,
kjer je že odprta stran 2D Model in stran z narisanim robom in glavo risbe (v nadaljevanju
tehniška risba). Priporočeno je, da začnemo risati v list, ki je označen z 2D Model. V tem
primeru rišemo v merilu 1 : 1, na tehniško risbo na koncu prenesemo risbo v primernem
merilu.
Pri risanju s programskimi orodji CAD si risanje lahko precej olajšano v primerjavi z
ročnim risanjem. Programsko orodje SE ponuja možnost risanja s pomočjo geometrijskih
likov, s čimer nam precej olajša delo in skrajša potreben čas za risanje pogleda. Tako
namesto posameznih ravnih črt raje rišemo pravokotnike. Da je risanje kar najbolj
enostavno, začnemo z risanjem osrednjega dela ključa. Z ukazom za risanje pravokotnika
s pomočjo dveh oglišč narišemo pravokotnik. Nato ponovno s pravokotnikom narišemo
del, kjer se osrednji del ključa razširi. Za risanje konice na zgornjem delu uporabimo ukaz
za ravno posnetje oglišča (Chamfer), s katerim naredimo obe posnetji v zgornjih dveh
ogliščih ključa. Spodnji okrogel del narišemo z ukazom za risanje krožnega loka (Arc by
3 points) in ukazom za risanje kroga (Circle), s katerim naredimo luknjo za obesek. Ker
je tlorisni pogled edini, ki ga potrebujemo za nazoren prikaz, je s tem ključ narisan. Risbo
ključa moramo prenesti v tehniško risbo, ki smo jo vnaprej pripravili učencem. Nato
preneseno risbo kotiramo. Ukaze za kotiranje najdemo v razdelku Dimensions. Kotiranje
bo najlažje, če uporabljamo ukaz za pametno kotiranje (Smart Dimension), s katerim
kotiramo ravne robove, krožne loke in okrogle izvrtine, ter ukaz za kotiranje kota posnetja
(Angle Between). Natančna navodila za risanje ključa, prenos pogleda v tehniško risbo
in kotiranje so podana v prilogi 9.5. Risba hišnega ključa je podana na sliki 5.4, tehniška
risba v prilogi 9.4.
51
Slika 5.4: Risba hišnega ključa.
5.1.4 OSTALE MOŽNOSTI
Poleg predlaganega hišnega ključa bomo podali še nekaj drugih predlogov. Če želimo
kombinirati tehniško risanje in izdelavo izdelka, lahko v šestem razredu z učenci
izdelamo lesene obeske za verižico ali ključe. Brez težav jih narišemo v programskem
orodju Solid Edge. Ker bi bili izdelani iz lesene furnirne plošče, bodo obeski ploščati in
ne bo treba risati več pogledov, da bo obesek v celoti predstavljen. Tudi v tem primeru
bo zadostovala ena tehniška risba z narisanim tlorisnim pogledom. Na slikah 5.6 in 5.7
sta podana dva primera obeska; prvi je v obliki srčka, drugi v obliki lokomotive. Tudi ta
dva primera vsebujeta raven rob, okroglo izvrtino, kot in krožni lok, torej elemente
risanja, ki jih UN predvideva za šesti razred.
52
Slika 5.6: Primer obeska v obliki srčka.
Slika 5.7: Primer obeska v obliki lokomotive.
53
Tehniške risbe vseh treh podanih primerov se nahajajo v prilogi 9.4, slike 9.4.1, 9.4.2 in
9.4.3.
5.1.5 DILEME
Pri risanju s programskim orodjem se pojavijo težave pri risanju srednic in simetral
izvrtin. Navpična in vodoravna črta tipa G (tanka črta – pika – tanka črta) se morata v
središču izvrtine sekati s črtama. Med risanjem lahko risbo v programskem orodju
poljubno približamo z namenom, da je risanje čim lažje. Pri risanju s črto tipa G pri tem
nastopi težava. Črto namreč programsko orodje sorazmerno s približevanjem risbe
spreminja (velikosti črt in pik). Ko izvozimo risbo v *.pdf formatu, bo črta drugače
zamaknjena (še vedno ustreza standardom tehniškega risanja, le črte in pike niso na istem
mestu, kot so bile pri približani risbi). Velikokrat se zgodi, da pri tem v središču izvrtin
ni več križanja črta–črta. Težavo rešujemo z zamikanjem simetrale v mejah preseganja
robov, da ujamemo pravilno postavitev. Iskanje pravilne postavitve je zahtevno predvsem
v primerih, ko imamo na isti simetrali več izvrtin in moramo hkrati ujeti več presečišč v
središčih. Opisana težava se pojavi v vseh treh primerih, ki jih predlagamo za šesti razred.
V vseh treh primerih je težava relativno hitro rešljiva, saj lahko vsaki izvrtini oziroma
okrogli površini narišemo svoji simetrali.
Na enako težavo naletimo tudi pri risanju ostalih primerov za sedmi in osmi razred.
Posebej težavna je ojnica, kjer se na isti simetrali pojavita dve izvrtini in je treba simetralo
postaviti tako, da obe središči izvrtin prečka črta in ne pika, priloga 9.4, slika 9.4.10.
5.2 PREDLOGI VEČPOGLEDNE PROJEKCIJE ZA 7. RAZRED
V nadaljevanju je podan primer primernega predmeta za 7. razred. Pojasnjena je izbira
predmeta, predlagana nastavitev orodjarne programskega orodja ter podana tehniška risba
predmeta in 3D-model. Izbrali smo dva predmeta, s katerima smo prikazali risanje
pravokotne projekcije in nastanek pravokotne projekcije s pomočjo modeliranja 3D-
modela.
54
5.2.1 IZBIRA PREDMETOV
Za sedmi razred izberemo 3D-predmet, za katerega predstavitev potrebujemo vsaj dva
pogleda pravokotne projekcije. Lahko je sestavljen iz več sestavnih delov, saj učenci
spoznajo različne vrste risb. Narišejo delavniške risbe in sestavno risbo predmeta. Prvi
predmet, ki smo ga izbrali, ima le en del in je nadaljevanje ter nadgradnja risanja iz
šestega razreda. V poglavju predlog 2D-risanja za 6. razred smo risali ploskovni ključ
hišnih vrat, v sedmem razredu smo izbrali ključ za sobna vrata. Sobnega ključa za razliko
od hišnega ne moremo predstaviti kot ploskovni predmet. Zaradi valjastega preseka in
zareze v zgornjem delu je potrebno risanje več projekcij, zato je sobni ključ primeren za
risanje v sedmem razredu in prek njega lahko uvedemo učence v risanje pravokotne
projekcije. En sam pogled namreč ne zadostuje za enoličen prikaz. Sobni ključ vsebuje
na spodnjem delu okroglo površino in okrogel presek valjastega dela, ki ju moramo
kotirati s simbolom za premer. Sobni ključ je podan na sliki 5.8, tehniška risba z vsemi
pripadajočimi elementi pa v prilogi 9.4.
55
Slika 5.8: Primer sobnega ključa za risanje pravokotne projekcije v 7. razredu. Nato smo dodali primer, ki je primeren za praktično izdelavo. Učenci v sedmem razredu
še ne obravnavajo 3D-risanja (izometrične projekcije). Zaradi obravnave umetnih snovi
in možnosti 3D-tiska je smiselno, da jim modeliranje predstavimo že v sedmem razredu.
S 3D-modeliranjem lahko na enostaven način ustvarimo datoteke, ki so primerne za 3D
tisk. Izdelovanje modela s programskimi orodji se razlikuje od risanja izometrične
projekcije, ki jo spoznajo v osmem razredu. Poglede na predmet lahko med modeliranjem
spreminjamo. Pravila za risanje so integrirana v samem programskem orodju zato lahko
učenci izdelajo 3D-model brez poznavanja pravil izdelovanja montažne risbe. S 3D-
modeliranjem lahko učence vpeljemo v koncept in potrebo po montažnih risbah, ki jo
spoznajo v osmem razredu.
Kot primer smo izbrali ohišje za žepno svetilko, ki ga učenci lahko narišejo s pomočjo
orodij za 3D-modeliranje, pravokotno projekcijo pa le prenesejo iz modela v vnaprej
pripravljeno tehniško risbo. Predloga za tehniško risbo bi bila za primer delavniške risbe
pripravljena na enak način kot za šesti razred. Za primer sestavne risbe ohišja svetilke bi
56
bila dodana še predloga tehniške risbe s kosovnico. Ohišje je namreč sestavljeno iz več
sestavnih delov, zato potrebujemo več delavniških risb in sestavno risbo, kar učenci
spoznajo v sedmem razredu. Ohišje svetilke, ki je namenjeno 3D-tisku, je sestavljeno iz
pokrova in škatlice, v katero se namestijo elementi enostavnega električnega kroga, da
svetilka dobi svojo funkcionalnost. Primerno je za tiskanje s pomočjo 3D-tiskalnika, s
čimer bi v pouk vključili relativno novo tehnologijo na področju osnovnošolskega
izobraževanja. Sicer spada pod poglavje umetne snovi, ki jih učenci obravnavajo v
sedmem razredu. Model ohišja je podan na sliki 5.9.
Slika 5.9: Model ohišja za svetilko iz dveh zornih kotov.
Pri dimenzioniranju ohišja svetilke smo upoštevali lastnosti 3D-tiskalnika, ki običajno ne
natisne točnih dimenzij, ampak so le te malo večje. Pokrov ohišja je zato 1 mm ožji kot
škatla, da bo kljub anomaliji tiskanja možno oba sestavna dela sestaviti v celoto. Ker je
tiskana površina malo hrapava, se pokrov ohišja ne bi smel premikati. Notranje dimenzije
ohišja so prilagojene izmerjenim dimenzijam nosilca za baterije, ki bo skupaj s stikalom,
dvema AA baterijama, LED in žicami sestavljal električni krog svetilke. Dimenzije
nosilca so 58 mm x 31 mm x 15 mm. S tem povežemo tematiko tehniške dokumentacije,
umetnih snovi in električnega kroga.
5.2.2 NASTAVITEV ORODJARNE ZA 7. RAZRED
V sedmem razredu se učenci na novo seznanijo le s pravokotno projekcijo, zato lahko
nastavitev orodjarne ostane enaka kot za učence šestega razreda. Če želimo učencem že
v sedmem razredu pokazati, kako naredimo 3D-model in nato prenesemo osnovne
57
poglede pravokotne projekcije na tehniško risbo, uporabimo predlogo za 8. razred, ki je
predstavljena v poglavju nastavitev orodjarne za osmi razred.
5.2.3 RISANJE PREDMETOV
Za sedmi razred predlagamo risanje sobnega ključa kot nadgradnjo risanja v šestem
razredu in ohišja za svetilko, preko katere predstavimo 3D-modeliranje. Ključ bo narisan
na enak način, kot smo risali v šestem razredu. V predlogi 2D Model narišemo pravokotno
projekcijo, pri čemer uporabljamo enaka orodja za risanje kot v primeru za šesti razred.
Da so pogledi pravilno vzporedni, poskrbimo med samim risanjem. Ko se lotimo risanja
drugega pogleda, se z miško približamo delu že narisanega prvega pogleda in program
sam določi vzporednost. S črtkano črto nam prikaže podaljšek narisane črte. Kotirana
večpogledna projekcije ključa je podana na sliki 5.10. V prilogi 9.4 je podana delavniška
risba ključa.
58
Slika 5.10: Večpogledna projekcija sobnega ključa. Pri modeliranju ohišja za svetilko bomo postopali drugače. Namesto risarskega okolja
ISO Metric Draft bomo odprli risarsko okolje ISO Metric Part, ki omogoča 3D-
modeliranje. Orodja za 2D-risanje so enaka kot v prejšnjem primeru, vendar poleg njih
potrebujemo še orodja za 3D-modeliranje. Predvsem bomo potrebovali orodje za
dodajanje debeline (Extrude). Najprej bomo narisali oba sestavna dela, kar bo
predstavljalo dve različni risbi v okolju ISO Metric Part. Pokrov ohišja bomo najlažje
narisali tako, da z orodji za risanje pravokotnika narišemo prečni profil pokrova, ki ga
nato le še raztegnemo z orodjem Extrude. Škatlo ohišja bomo narisali tako, da najprej
narišemo pravokotnik, ki predstavlja dno, in mu dodamo debelino. Nato nanj narišemo
pravokotnik z notranjimi dimenzijami škatle in z ukazom Extrude privzdignemo vmesno
59
površino, da dobimo stene škatle. Dodamo dva pravokotnika, ki predstavljata vodila za
pokrov ohišja. Z orodjem za risanje kroga narišemo obe luknji in material odstranimo z
ukazom Extrude, kjer namesto samodejno izbrane možnosti Add izberemo opcijo Cut, s
katero material odstranjujemo. Z istim orodjem odstranimo odvečni material tudi na
sprednji strani škatle ohišja. Podrobnejša navodila za risanje se nahajajo v prilogi 9.5. Za
oba sestavna dela bomo ustvarili tudi datoteki ISO Metric Draft, kamor bomo prenesli
poglede pravokotne projekcije, da bomo dobili delavniško risbo. Nato v okolju ISO
Metric Assembley oba sestavna dela prenesemo v isto datoteko ter ju združimo v celoto.
Za tem lahko naredimo sestavno risbo ali risbo v izometričnem pogledu, kamor
prenesemo ohišje kot celoto. Tudi ti dve risbi naredimo v risarskem okolju ISO Metric
Draft, kjer imamo vnaprej pripravljeno glavo in okvir risbe. S tem bomo na enostavnejši
način narisali pravokotne projekcije izdelka, ki jo moramo le še kotirati.
Na sliki 5.11 je prikazana večpogledna projekcija svetilke. Na tem mestu je treba dodati
pojasnilo risbe. Opazimo lahko, da je na risbi veliko nevidnih robov (prekinjena tanka
črta). Programsko orodje natančno prenese vse nevidne robove, ki so zaradi tolerance
sestavnih delov malo zamaknjeni (vidno v stranskem risu). Tolerance potrebujemo, če
želimo izdelek natisniti s 3D-tiskalnikom. Iz tega razloga lahko na sliki 5.11 opazimo
vzporedno zamaknjene nevidne robove, saj se dimenzije obeh sestavnih delov razlikujejo
za vrednost tolerance. To se na računalniško oblikovani risbi vidi, medtem ko se na ročno
narisani risbi ne bi videlo, saj bi dimenziji narisali enaki in dodali podatek o toleranci. V
primeru, da izdelka ne bi želeli natisniti, bi lahko modelirali sestavna dela brez tolerance
mer in težav z zamaknjenimi nevidnimi robovi ne bi imeli. Prav tako je opaziti nevidne
robove notranjih mer svetilke. Ponovno računalniško orodje prenese vse nevidne robove.
Podrobneje sta oba sestavna dela kotirana na delavniških risbah. Tehniške risbe
pravokotnih projekcij posameznih sestavnih delov (delavniške risbe), celotne svetilke
(sestavna risba) ter montažna risba se nahajajo v prilogi 9.4, slika 9.4.6–9.4.9.
60
Slika 5.11: Večpogledna projekcija ohišja svetilke.
5.2.4 DILEME
Pri risanju se ponovno pojavi težava, ki je podrobno opisana v poglavju 5.1.5. Druga
manjša težava, ki se pojavi, je kotiranje okroglih površin, katerih oblika se na risbi ne
razbere. Primer je okrogel presek sobnega ključa. Pri kotiranju moramo sami dodati znak
za premer (Φ), če je okrogla oblika razvidna, pa ga programsko orodje doda samodejno.
Ker je pri tehniški dokumentaciji svetilke podanih več risb, bi jih lahko označevali s
številkami npr. risba 1/2 in risba 2/2. Ker se tega učenci v OŠ ne učijo, smo to izpustili.
Prav tako se nismo odločili za poimenovanje z neposrednim nazivom predmeta na sliki,
ampak smo se odločili za ime sklopa in podan položaj, ki se nanaša na sestavno in
montažno risbo. S tem smo risbe povezali v celoten sklop brez številčenja.
5.3 PREDLOG MODELA ZA 8. RAZRED
V nadaljevanju je podan primer predmeta, primernega za 8. razred. Pojasnjena je izbira
predmeta, predlagana nastavitev orodjarne programskega orodja ter podan 3D-model
predmeta.
61
5.3.1 IZBIRA PREDMETA
Kot primer 3D-modeliranja za osmi razred smo izbrali sestavne dele motorja; bat, ojnico
in sornik, torej ojnični mehanizem. Učenci v osmem razredu pri poglavju energetika
spoznajo motorje z notranjim zgorevanjem. Eden izmed ciljev [1] je tudi poznavanje
sestavnih delov motorja. Z modeliranjem in uporabo 3D-tiskalnika si učenci lahko
izdelajo svoj učni pripomoček za učenje sestavnih delov motorja. Zaradi možnosti 3D-
tiska so dimenzije sestavnih delov prilagojene delovnemu prostoru običajnega 3D-
tiskalnika in niso skladne z dejanskimi merami. Prav tako je bat poenostavljen zaradi
večje preglednosti predvsem pri kotiranju pravokotne projekcije predmeta. Ima le en utor
za batni obroček, zgornja ploskev je ravna, poenostavljeno je pritrjevanje ojnice na
zgornji del bata. Zaradi okroglih oblik bata učenci pri delu s programskim orodjem Solid
Edge spoznajo še nekaj možnosti za modeliranje, predvsem ukaz za modeliranje s
pomočjo vrtenin, ki močno poenostavi oblikovanje valjastih modelov in ni bil uporabljen
pri predhodnem oblikovanju ohišja svetilke v sedmem razredu, slika 5.12. Oblikovanje
ojnice in povezovalne osi poteka na podoben način kot modeliranje ohišja svetilke.
62
Slika 5.12: Ojnični mehanizem.
5.3.2 NASTAVITEV ORODJARNE ZA 8. RAZRED
Do osmega razreda bi učenci že spoznali osnovne ukaze za 2D-risanje. V osmem razredu
zaradi uvajanja v izometrično projekcijo in modeliranja potrebujemo orodja za 3D-
modeliranje. Le-to poteka v načinu risanja ISO Metric Part, zato bomo prikazali
prilagoditev orodjarne za ta način risanja. Ponovno so prisotna orodja, ki presegajo
zahteve učnega načrta in nivo znanja učencev osmega razreda ter bi odvračala njihovo
pozornost. Poleg orodij za 2D-risanje potrebujemo ukaze za dodajanje debeline in
rotacijo, da iz 2D-risbe dobimo 3D-model. Vsi ti ukazi se nahajajo v zavihku Home. Za
možnost tiska potrebujemo tudi ukaze zavihkov Inspect za preverjanje geometrije in 3D
Print za tisk. Smiselno je ohraniti zavihek View, kjer lahko preklapljamo med različnimi
pogledi na model (žičnati model, model brez robov). Če ne rišemo prezahtevnih
predmetov, pri katerih bi morali površine zaključevati po krivuljah, ti zavihki zadostujejo.
Še več, lahko odstranimo nekaj razdelkov pri posameznih zavihkih. V zavihku 3D Print
in View se podvajajo razdelki Orient in Views, zato jih iz razdelka 3D Print lahko
63
odstranimo. Prav tako lahko odstranimo orodji Relate in Face Relate v zavihku Home, ki
jih pri uvajanju ne bomo potrebovali. Ti dve orodji sta namenjeni dodajanju relacij
(vzporednost, pravokotnost, itd.) med narisanimi črtami in površinami. Pomembni sta
predvsem pri risanju predmetov z več sestavnimi deli, če vsak del narišemo posebej kot
datoteko ISO Metric Part in jih nato združimo v datoteki ISO Metric Assebly ter za risanje
montažne risbe. Primerne nastavitve za način risanja ISO Metric Part, v kateri ustvarimo
3D-model, so prikazane na sliki 5.13.
Slika 5.13: Nastavitve orodjarne za 8. razred v načinu risanja ISO Metric Part.
64
Za risanje pravokotne projekcije ali risbe izometrične projekcije modela potrebujemo
dodatne nastavitve še v risarskem okolju ISO Metric Draft. Ukazom, ki smo jih ohranili
pri predlogi za 6. razred, moramo na strani tehniške risbe dodati še orodje za prenos
pravokotne projekcije modela (View Wizard). Če bomo orodjarno, ki smo jo nastavili za
risarsko okolje ISO Metric Part, odprli v okolju ISO Metric Draft, se bo ukaz pojavil v
zavihku Home. Če želimo, lahko za osmi razred posebej prilagodimo orodjarno v ISO
Metric Draft in jo shranimo pod enakim imenom kot v ISO Metric Part.
5.3.3 RISANJE PREDMETA
Ojnični mehanizem motorja rišemo v treh delih. Za ročno risanje bi bila ojnica precej
kompleksen element, programsko orodje pa nam ponuja možnost lažjega risanja. Za
risanje ojnice potrebujemo enake ukaze, kot smo jih potrebovali za risanje ohišja za
svetilko, vendar bomo, kot rečeno, izkoristili nekaj prednosti, ki jih omogoča risanje z
računalniškim orodjem. Risali bomo v ravnini x–z. Najprej narišemo ravno navpično črto
z dimenzijo 100 mm, ki bo določala velikost ojnice. Služila bo predvsem kot orientacija,
saj jo na koncu brez težav zbrišemo. Pri ročnem risanju tega ne bi mogli narediti, ker bi
se videla sled svinčnika. Na vrh črte narišemo dva koncentrična kroga z dimenzijama 15
mm in 20 mm. Nato ju z ukazom Move prestavimo 10 mm nižje (v z-smeri), da je vrh
zunanjega kroga poravnan z vrhom 100 mm črte. Na spodnjem delu črte narišemo dva
koncentrična kroga z dimenzijama 20 mm in 30 mm ter ju na enak način z ukazom Move
prestavimo za 15 mm višje (v z-smeri). Nato si narišemo dve pomožni vodoravni črti, ki
bosta določali, od kod in do kod bosta segali črti, ki omejujeta ojnico (konusna oblika).
Zgoraj jo narišemo od spodnje točke notranjega kroga vodoravno do meje zunanjega
kroga. Na spodnji strani ojnice (kjer se ojnica pritrdi na motorno gred) jo narišemo od
zgornje točke notranjega kroga vodoravno do meje zunanjega kroga. Dobimo ojnico, kot
je prikazana na sliki 5.14.
65
Slika 5.14: Načrtovanje ojnice. Nato izbrišemo pomožni vodoravni in navpično črto ter označimo celotno sliko. Z
ukazom Extrude dodamo debelino 15 mm. Sedaj moramo narediti le še izvrtine. Najlažje
jih naredimo tako, da z ukazom Extrude izberemo notranji krog, izberemo možnost Cut
in s premikom miške odstranimo material. Enako ponovimo pri drugi izvrtini. S tem smo
modelirali ojnico, slika 5.15. Ko ojnico kotiramo, dodamo tudi mere, ki bi jih potrebovali
pri ročnem risanju, sicer bi bila risba pomanjkljivo kotirana. Pri risanju nismo potrebovali
mer širin pri prehodu konusnega dela v okroglini, pri ročnem risanju bi bili ti dve meri
pomembni, zato ju kotiramo. Pri kotiranju upoštevamo funkcionalnost predmeta.
Funkcijske mere torej kotiramo prednostno. Kotirana tehniška risba ojnice se nahaja v
prilogi 9.4.
66
Slika 5.15: Model ojnice. Drugi sestavni del je sornik. Odpremo novo datoteko ISO Metric Part. Z risanjem kroga
s premerom 14,5 mm in dodajanjem debeline z ukazom Extrude naredimo sornik. Premer
sornika bo 0,5 mm manjši od izvrtine v ojnici in batu, da v primeru izdelave modela s
3D-tiskom ne bo težav pri sestavljanju. Prikazan je na sliki 5.16.
Slika 5.16: Model povezovalne osi. Malo drugače poteka risanje zgornjega dela bata motorja. Prvi del naredimo z že
poznanimi ukazi. Narišemo krog s premerom 50 mm in mu dodamo debelino 40 mm.
Nato na spodnji del narišemo koncentrični krog s premerom 45 mm in odvzamemo
material do višine 30 mm. S tem dobimo votel bat, ki je prikazan na sliki 5.17.
67
Slika 5.17: Model votlega bata.
Sedaj moramo po obodu narediti utor za batni obroček. Zaradi poenostavitve in
preglednosti predmeta bomo narisali le en utor. Delo bo najlažje, če si pomagamo z
ukazom Revolve, s katerim modeliramo vrtenino. Najprej na robu bata narišemo
krog, ki ga bomo zavrteli okrog osrednje simetrijske osi bata in s tem naredili utor. Zopet
si za pozicioniranje pomagamo s pomožnimi črtami, ki jih rišemo od središča bata ali pa
s premikanjem narisanega kroga v navpični smeri. Na sliki 5.18 je prikazana pomoč s
črtami.
Slika 5.18: Risanje utora batnega obročka.
Izberemo ukaz Revolve. Nato kliknemo na krog, ki ga želimo rotirati okrog osi. Krog se
obarva zeleno. Nato kliknemo še simetrijsko os, okrog katere bomo krog rotirali.
Izberemo opcijo Cut, slika 5.19, in vpišemo kot rotacije 360°.
68
Slika 5.19: Risanje utora.
Za dokončanje bata motorja dodamo še izvrtino. 10 mm nad spodnjim robom bata
narišemo krog. Z ukazom Extrude in možnostjo Cut odvzamemo material. Na koncu le
še izbrišemo pomožne črte in vse tri sestavne dele sestavimo v celoto. Postopek je enak
kot pri sestavljanju ohišja svetilke. Tudi postopek prenašanja pogledov na posamezne
risbe je natančno opisan v prilogi 9.5. Vse delavniške risbe, sestavna risba, izometrična
projekcija in alternativna montažna risba so podane v prilogi 9.4 slike 9.4.10–9.4.15.
5.3.4 DILEME
Pri risanju bata naletimo na težavo zaradi kotiranja nevidnih robov. V tehniškem risanju
se kotiranju nevidnih robov izogibamo, če je to mogoče. Če dimenzije predmeta ni
mogoče kotirati na vidnem robu, narišemo prerez predmeta in dimenzijo kotiramo v
prerezu. Risanje prerezov presega učni načrt osnovne šole, zato učenci osmega razreda
tega ne poznajo in prerez na risbi za osnovno šolo ne bi bil smiseln. Zato je na
predlaganem primeru bata notranja mera bata (Φ 45) kotirana v stranskem risu na
nevidnih robovih, kar se sicer odsvetuje, priloga 9.4, slika 9.4.12.
Druga težava, ki izvira iz naslova preseganja učnega načrta TIT za osnovno šolo, je
podajanje mer ujemov brez toleranc. Na risbah morajo biti pri ujemajočih se delih podane
enake dimenzije. V našem primeru ojničnega mehanizma so to dimenzija sornika, zgornja
izvrtina ojnice in izvrtina v batu, priloga 9.4, risbe 9.4.10, 9.4.11 in 9.4.12. Vse tri
dimenzije bi morale biti podane kot 15 in 15 ± 0,5, predznak je odvisen od tega, kateri
69
meri v ujemu dopišemo toleranco (notranji ali zunanji). Ker učenci toleranc ne poznajo,
smo v magistrskem delu podali različne mere in se s tem izognili pisanju toleranc. Mera
izvrtin je 15, mera sornika pa 14,5. S tem smo rešili tudi težavo pri 3D-tisku, saj 3D-
tiskalnik običajno ni popolnoma natančen pri dimenzijah. S toleranco 0,5 mm zagotovimo
možnost ujema sestavnih delov.
70
6 DISKUSIJA
V tem poglavju je podano doseganje ciljev C1–C3, ki smo si jih zastavili v uvodu
magistrskega dela in odgovori na raziskovalna vprašanja RV1–RV3.
C1: Podati stanje kompetentnosti, primernosti in strokovnosti izdelkov tehniškega
risanja v učbenikih ter delovnih zvezkih in v navezavi z učnim načrtom tehnike in
tehnologije.
Pri vrednotenju primerov izhajamo iz UN in pravil tehniškega risanja. Poleg tega
preverjamo primernost izbire predmetov glede na način risanja v posameznem razredu
(2D- (ploskovni) in 3D-predmet), njegovo abstraktnost in simetričnost. Za šesti razred so
primerni 2D-predmeti, ki jih predstavimo z enim pogledom, podano v poglavju 2.3, v
sedmem in osmem razredu pa učenci že poznajo več pogledno projekcijo, zato je
primeren 3D-predmet, podrobneje podano v poglavjih 2.4 in 2.5. V večini učbenikov in
delovnih zvezkih so ti kriteriji upoštevani. Didaktično vodilo je, da učencem predstavimo
realne in poznane predmete namesto abstraktnih nerealnih geometrijskih teles. V
učbenikih se pojavljajo nepravilnosti na predstavljenih risbah predmetov. Pojavlja se
pomanjkljivo kotiranje predmetov, napačni odmiki kotirnih črt in odsotnost elementov
tehniške risbe (okvir, glava risbe, pomanjkljiv koordinatni sistem). Pogosto se na isti risbi,
ki je predstavljena kot delavniška, pojavljata dva sestavna dela. Primeri bi torej lahko bili
ustreznejši. Podrobneje so pomanjkljivosti pojasnjene v poglavjih 2.3–2.5.
C2: Predstaviti zmožnosti programskega orodja Solid Edge za potrebe tehniškega
risanja pri pouku tehnike in tehnologije ter tehniških izbirnih predmetih.
V poglavju 4 in podpoglavju 4.1 ugotovimo, da ima računalniško orodje Solid Edge vse
potrebne funkcije za zadostitev potreb UN v osnovni šoli. Z marsikaterim orodjem znatno
presega zahteve veljavnega učnega načrta za TIT (možnost določanja materiala in
simulacija napetosti ter trdnosti, oblikovanje površin nepravilnih oblik …). Možnost
prilagajanja programskega okolja nam omogoča, da odstranimo vse odvečne
(prezahtevne) funkcije in ga tako prikrojimo za namen uporabe v osnovni šoli. Če učenci
pokažejo več interesa, ima učitelj vedno možnost prikazati tudi zahtevnejše funkcije. Z
71
uporabo osnovnih funkcij je risanje in modeliranje v programu preprosto. Solid Edge
omogoča izdelavo tehniških risb od začetka do konca, torej tudi izvoz *.pdf datoteke risbe
in izvoz modela v formatu za 3D-tisk. Z enim računalniškim orodjem lahko tehniško
dokumentacijo poučujemo od šestega razreda do osmega, kjer je potrebno znanje 3D-
modeliranja. Prav tako lahko programsko orodje koristimo pri poučevanju izbirnih
predmetov obdelava gradiv in risanje v geometriji in tehniki. V primerjavi z ostalimi
programskimi orodji se Solid Edge izkaže za najprimernejšega. Velika prednost je
brezplačna verzija za učence in učitelje, ki nima kratke časovne omejitve kot nekatera
druga programska orodja za tehniško risanje.
C3: Podati primere, na katerih bi učence 6. do 8. razreda pri tehniki in tehnologiji
uvajali v tehniško risanje s programom Solid Edge.
Primeri za risanje s programskim orodjem Solid Edge so podani v poglavju 5. Pri primerih
izhajamo iz kriterijev, ki jih narekuje UN, hkrati jih želimo navezati na ostalo
obravnavano snov pri predmetu TIT (npr. za 6. razred na poglavje izdelek iz lesa, sedmi
razred umetne snovi in tehnologija 3D-tiska, 8. razred motor z notranjim zgorevanjem).
V navezavi z UN za šesti razred izberemo izdelek, ki vključuje vse osnovne zahteve za
tehniško risanje in ga učenci lahko izdelajo kot lesen obesek iz furnirne plošče. S tem
povežemo načrtovanje in izdelavo izdelka. Pri izbiri izdelka za sedmi razred se
osredotočimo na umetne snovi, ki jih obravnavajo učenci v sedmem razredu. Za primer
izberemo ključ, v primerjavi s šestim razredom nagrajen v 3D-izdelek, ki potrebuje
večpogledno projekcijo za zadostno predstavitev. Za drugi primer izberemo predmet iz
več sestavnih delov, s čimer učencem hkrati predstavimo vrste tehniških risb. Pri izdelku
za osmi razred se osredotočamo na temo motorjev z notranjim zgorevanjem. Zaradi
napredka v tehnologiji je smiselno preiti na risanje primerov, ki so primerni za izdelavo
z novejšimi tehnologijami. 3D-tiskalniki so čedalje bolj razširjeni v osnovnih šolah. V
magistrskem delu za sedmi in osmi razred zato predlagamo primere, ki so primerni za
3D-tisk. S tem bi poučevanje tehnike in tehnologije ostalo v koraku z razvojem
tehnologij. Pri kotiranju predmetov smo upoštevali funkcionalni način kotiranja, saj je
večina izdelkov namenjena 3D-tisku, zaradi česar ni prednostnih mer zaradi tehnologije
izdelave. Za lažjo implementacijo predlogov v izobraževanje obsegajo le-ta tudi navodila
za risanje, ki so učitelju tehnike v pomoč pri poučevanju tehniškega risanja s predlaganim
72
programskim orodjem, učencem pa lahko služijo kot pomoč pri učenju in usvajanju
funkcij programskega orodja.
RV1: Katere vsebine iz učnega načrta za tehniko in tehnologijo o tehniške
dokumentacije je smiselno zajeti z risanjem s programskim orodjem Solid Edge?
S programskim orodjem SE lahko učence vodimo čez celotno obravnavo tehniške
dokumentacije, podrobneje opisano v magistrskem delu v poglavju 5. Prikažemo jim
različne vrste tehniških risb (delavniška, sestavna, montažna), s spreminjanjem pogleda
na ustvarjen model prikažemo osnovne poglede večpogledne projekcije, s prenašanjem
pogledov iz modela na tehniško risbo prikažemo postavitev posameznih pogledov.
Učencem predstavimo risanje večpogledne projekcije in kotiranje, pri čemer lahko zaradi
projekcije zaslona na platno spremljajo vsako potezo risanja. Vzporedno z risanjem jim
predstavimo vse vrste črt, ki jih zajemajo pravila tehniškega risanja, 3D-modeliranje in
izvoz modela v formatu za 3D-tisk. Pri 3D-modeliranju učencem predmet prikažemo v
različnih aksonometričnih projekcijah, s čimer si ustvarijo primerjavo med njimi. Orodje
SE lahko vključimo v fazo načrtovanja izdelka iz lesa ali umetnih snovi. Namesto da
tehniško dokumentacijo učenci rišejo ročno, jo narišejo v programskem orodju SE. S tem
lahko uporabo SE razširimo na vsebine izbirnih predmetov Obdelava gradiv. Manj
smiselno je načrtovanje izdelkov iz kovine, predvsem iz pločevine. V ta namen bi morali
učencem predstaviti dodatne ukaze in risarsko okolje, ki pa je zahtevnejše za uporabo in
bi bilo časovno preveč potratno.
RV2: Katere ukaze programskega orodja Solid Edge je smiselno predstaviti
učencem v posameznih razredih?
Posamezni ukazi so izpostavljeni v poglavjih 5.1.2 (šesti razred), 5.2.2 (sedmi razred) in
5.3.2 (osmi razred). V 6. razredu je smiselno predstaviti le osnovne ukaze za 2D-risanje
in kotiranje v risarskem okolju ISO Metric Draft. To so ukazi za risanje črt in likov, ukazi
za merjenje in kotiranje. Ostali ukazi bi bili na tem mestu predvsem moteči faktor. Ker
programsko orodje SE omogoča prilagajanje menijskih vrstic, nepotrebne in ponavljajoče
ukaze odstranimo. Ukaze za 3D-risanje in modeliranje lahko učitelj v šestem razredu
omeni kot motivacijo, da vzbudi zanimanje učencev. Podobne ukaze ima tudi programsko
orodje ciciCAD, vendar je tam potrebnih veliko več klikov za nastanek enake risbe,
73
podrobneje podano v poglavju 4.1. V sedmem in osmem razredu se učencem predstavi
ukaze za 3D-modeliranje v risarskem okolju ISO Metric Part. Ukazom za šesti razred se
doda ukaze za dodajanje debeline in rotacijo, možnost različnih pogledov na model, ukaze
za preverjanje modela pred tiskanjem in predstavi postopek izvoza datoteke za tisk. Prav
tako se učencem v sedmem in osmem razredu predstavi risarsko okolje za združevanje
datotek ISO Metric Assembly in s tem povezani ukazi. S tem učenci v treh letih spoznajo
vse osnovne ukaze za izdelavo tehniške dokumentacije v programskem orodju SE.
RV3: Kako lahko povežemo računalniško modeliranje in tehnologijo 3D tiska? V navezavi s 3D-tiskom je programsko orodje uporabno pri obravnavi poglavja umetnih
snovi, ko učenci izdelujejo izdelke. Primer je podan v poglavju 5.2. Prav tako si lahko s
pomočjo programskega orodja in 3D-tiskalnika z učenci sami izdelamo učne pripomočke,
na primer sestavne dele motorja z notranjim zgorevanjem, poglavje 5.3. Izdelek
modeliramo v programskem orodju in ga nato natisnemo s 3D-tiskalnikom. S tem
področje računalniškega risanja povežemo z moderno tehnologijo izdelave izdelkov.
Primeri za 3D-tisk so predstavljeni v poglavjih 5.2 in 5.3. Programsko orodje SE ponuja
možnost pregleda modela za nepravilnosti in napake pred tiskom. Opozori na nesklenjene
površine, zamike in podobno. Ponuja možnost avtomatskih popravkov za manjše napake
na modelu. Pri enostavnih predmetih, pri katerih ves čas risanja izhajamo iz iste ravnine,
pregled ni potreben. Če je končni model orientiran neprimerno za tisk, nam programsko
orodje ponuja možnost drugačne orientacije modela. Prav tako lahko preverimo, ali
model vsebuje viseče dele, zaradi katerih bi pri tiskanju potrebovali podporo. Za tisk
lahko izvozimo datoteko tipa *.stl ali *.3mf. Izvažanje datoteke je podobno kot
shranjevanje ali izvažanje *.pdf datoteke, zato za učence ni zahtevno. Več težav bi lahko
povzročilo preverjanje površin pred tiskanjem, saj se ukazi nahajajo v zavihku, ki ga sicer
pri risanju ne potrebujemo, zato so učencem neznani. Uporaba 3D-tiskalnika je
popestritev pouka, zato je smiselno učence seznaniti z možnostjo tiskanja ustvarjenega
modela.
74
7 ZAKLJUČEK
Načini obdelave materialov in izdelave izdelkov se z napredkom tehnologije spreminjajo.
Uveljavlja se 3D-tisk, veliko izdelkov nastaja z ulivanjem materiala. V obeh primerih je
potrebno 3D-načrtovanje. Za 3D tisk načrtujemo kar končni izdelek, v primeru ulitka
načrtujemo 3D-kalup ali formo. V smeri razvoja tehnologije izdelave bi moralo iti tudi
posodabljanje UN tehnike in tehnologije in s tem povezano poučevanje. Ena izmed tem
poučevanja, ki zaradi uporabe zastarelih programskih orodij zelo zaostaja, je tehniška
dokumentacija. Ker CAD-programska orodja izpodrivajo ročno risanje, bi bilo smiselno
posodobiti koncept tehniškega risanja v osnovni šoli. Z računalniškim risanjem in
modeliranjem se koraki nastajanja tehniške dokumentacije zelo poenostavijo, spreminjajo
se tehnologije izdelave, ki lahko določajo način kotiranja tehniške dokumentacije
(tehnološki način). Kotiranje lahko izvedemo na več načinov, odvisno na kaj se
osredotočamo. Če izdelek izdelujemo ročno, podajamo mere, ki so ključne za izdelavo.
Pri uvajanju 3D-tiska za izdelavo izdelkov so pomembnejše mere, ki omogočajo
funkcionalnost in uporabnost izdelka, zato te kotiramo prednostno. UN bi moral slediti
spremembam tehnologije izdelave in napredku v načinu ustvarjanja tehniške
dokumentacije (funkcionalni način). V magistrskem delu sledimo tehnološkemu razvoju
in novim smernicam tehniške dokumentacije. Podane primere lahko natisnemo s 3D-
tiskalnikom, čemur je prilagojeno tudi kotiranje. Izbrali smo namreč funkcionalni način
kotiranja. V magistrskem delu že upoštevamo nekatera načela, ki bodo stopila v veljavo
pri poučevanju tehniške dokumentacije in se nanašajo na kotiranje risb. V primeru
kotiranja okrogle površine bo obvezen simbol za premer (Φ), prednostno bo funkcionalno
kotiranje in ne več tehnološki način, kar ustreza sodobnim načinom izdelave izdelkov,
čemur bi moral slediti učni načrt poučevanja tehnike in tehnologije. V magistrskem delu
želimo učiteljem tehnike in tehnologije nakazati smernice za prihodnje poučevanje
tehniške dokumentacije.
S proučevanjem programskega orodja Solid Edge smo ugotovili veliko prednosti, ki jih
ponuja. Za uporabo je enostavnejši in preglednejši od CiciCAD-a, ki ne ustreza sodobnim
zahtevam, in Google SketchUp-a, ki se sicer uporablja v našem šolskem prostoru.
Združuje funkcije obeh in poleg tega ponuja še veliko dodatnih možnosti (simulacije
napetosti v materialu, izdelava animacij, funkcije za risanje površin s sledenjem …), ki
75
bi bile primernejše za uporabo v srednjih šolah tehniških strok. Funkcije, ki presegajo
znanje osnovnošolcev, bi lahko učencem predstavili na tehniških dnevih kot dodatno
vsebino in popestritev učnega programa. S tem bi tistim, ki bi šolanje nadaljevali v
tehniških strokah, olajšali prehod iz osnovnošolskega v srednješolsko izobraževanje. S
tega vidika je programsko orodje SE še posebej primerno za uporabo, ker bi lahko isto
programsko orodje uporabljali v času celotnega tehniškega izobraževanja. Čeprav
programsko orodje ni prevedeno v slovenski jezik, je zelo prijazno uporabniku, saj so vsi
ukazi slikovno opremljeni, nekateri celo z animacijo, ki prikaže funkcijo ukaza. Risbe, ki
jih ustvarimo na osnovi združenih datotek, na primer večpogledna projekcija
sestavljenega predmeta, zaznajo spremembe na izvornih risbah. To je še ena izmed
prednosti CAD-programskih orodij, ker ni treba ročno popravljati vsake risbe, temveč se
spremembe izvedejo samodejno s klikom na posodobitev pogleda.
Magistrsko delo ima usmerjevalno vlogo za učitelje tehnike kot vodilo pri poučevanju
tehniškega risanja. Z vodili, ki jih za risanje 2D- in 3D-risbe podajamo v magistrskem
delu, želimo učiteljem tehnike in tehnologije približati uporabo računalniškega
programskega orodja, predstaviti načine risanja in modeliranja ter omogočiti pomoč pri
poučevanju. Programsko orodje Solid Edge učitelju tehnike in tehnologije ne bi smelo
predstavljati težav, saj so osnovni ukazi enaki kot v Google SketchUp, ki ga osnovnošolci
uporabljajo sedaj. Pri tem mislimo na ukaze za risanje črt in likov, ukaz za dodajanje
debeline in podobno. Risanje in modeliranje je zelo podobno, le da v primeru SE
programskega orodja najdemo veliko več ukazov. Ker so smiselno razporejeni v
menijskih vrsticah in slikovno predstavljeni, ne povzročajo zmede. Menijska vrstica je
oblikovana podobno kot v programskih orodjih za urejanje besedil ali razpredelnic, ki so
sicer v uporabi (Microsoft Office, OpenOffice). S tega vidika je razporeditev ukazov
poznana tako učiteljem kot učencem. Velika prednost programskega orodja SE je, da je
v svoji osnovi namenjeno inženirjem tehniških strok in je prilagojeno za ustvarjanje
tehniških risb. Predvsem zaradi enostavnosti in preglednosti je programsko orodje SE
zelo primerno tudi za začetno poučevanje. Ker združuje veliko različnih funkcij, je
uporabno za zahtevnejše risanje in modeliranje v kasnejših obdobjih šolanja in s tem
pokrije celotno vertikalo tehniškega izobraževanja. V magistrskem delu se osredotočamo
predvsem na učne cilje osnovnošolskega izobraževanja in raven uporabe programskega
orodja, ki bi jo bili zmožni učenci. Magistrsko delo bi lahko razširili na uporabo
programskega orodja SE za uporabo zahtevnejših funkcij v okviru izbirnih predmetov ali
76
tehniških dni, pri čemer bi izpostavili in podrobneje opisali ostale funkcije programskega
orodja, ki jih zaradi prezahtevnosti nismo obravnavali. Takšne funkcijo so na primer
oblikovanje modelov iz pločevine, določanje materiala in izračun parametrov končnega
izdelka ter simulacija napetosti v materialu. S tem bi v popolnosti predstavili dejansko
moč in uporabnost programskega orodja.
77
8 Viri in literatura
[1] A. Papotnik in ostali, Učni načrt - Tehnika in tehnologija (Ljubljana, Ministrstvo za
izobraževanje, znanost in šport, Zavod RS za šolstvo, 2011).
[2] ciciCAD spletna stran: [http://www.cicicad.si/].
[3] M. Osolnik, Programska orodja za tehniško risanje v okviru tehnike in tehnologije v
9-ldetni osnovni šoli, diplomsko delo (Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Pedagoška
fakulteta, 2008).
[4] K. Dolenc, Uporaba programa Google SketchUp za 3D oblikovanje in vizualizacijo
v osnovni šoli, diplomsko delo (Maribor, Univerza v Mariboru, FNM, 2010).
[5] B. Sušnik in drugi, Učni načrt za izbirni predmet obdelava gradiv (Ljubljana,
Ministrstvo za izobraževanje, znanost in šport, Zavod RS za šolstvo, 2005).
[https://www.gov.si/assets/ministrstva/MIZS/Dokumenti/Osnovna-sola/Ucni-
nacrti/izbirni/1-letni/Obdelava_gradiv_les_izbirni.pdf]
[6] K. Dolenc in drugi, Risanje v geometriji in tehniki, izbirni predmet, prenovljen učni
načrt (Ljubljana, Ministrstvo za izobraževanje, znanost, kulturo in šport, Zavod RS za
šolstvo, 2012). [https://www.gov.si/assets/ministrstva/MIZS/Dokumenti/Osnovna-
sola/Ucni-nacrti/izbirni/1-letni/Risanje_v_geometriji_in_tehniki.pdf]
[7] G. Fišer in ostali, Učni načrt- tehnika, neobvezni izbirni predmet (Ljubljana,
Ministrstvo za izobraževanje, znanost in šport, Zavod RS za šolstvo, 2013).
[https://www.gov.si/assets/ministrstva/MIZS/Dokumenti/Osnovna-sola/Ucni-
nacrti/izbirni/Neobvezni/Tehnika_izbirni_neobvezni.pdf]
[8] S. Glodež, Tehnično risanje (Ljubljana Tehniška založba Slovenije TZS, 2005).
[9] Google SketchUp spletna stran [https://help.sketchup.com/en/sketchup-
schools/sketchup-schools]
[10] S. Fošnarič, Z. Pucer, D. Slukan, J. Virtič, Tehnika in tehnologija 6, učbenik za 6.
razred OŠ (Limbuš IZOTEH, 2012).
[11] T. Kušar, D. Rihtaršič, To je tehnika 6 delovni zvezek za tehniko in tehnologijo v 6.
razredu osnovne šole (Ljubljana DZS, 2015).
[12] D. Kobal Črne, Prava tehnika 6 delovni zvezek za tehniko in tehnologijo v šestem
razredu, (Ljubljana, Rokus Klett, 2018).
[13] B. Sušnik, L. Hajdinjak, S. Kocijančič, Tehnika in tehnologija 6, delovni zvezek za
6. razred OŠ (Ljubljana TZS, 2005).
78
[14] B. Sušnik, L. Hajdinjak, S. Kocijančič, Tehnika in tehnologija 6, učbenik za 6.
razred OŠ (Ljubljana TZS, 2005).
[15] D. Kobal Črne, Prava tehnika 7 učbenik za tehniko in tehnologijo v sedmem
razredu, (Ljubljana, Rokus Klett, 2017).
[16] D. Kobal Črne, Prava tehnika 7 delovni zvezek za tehniko in tehnologijo v sedmem
razredu, (Ljubljana, Rokus Klett, 2017).
[17] S. Fošnarič, D. Slukan, J. Virtič, Tehnika in tehnologija 7, učbenik za 7. razred OŠ
(Limbuš IZOTEH, 2012).
[18] T. Kušar, D. Rihtaršič, To je tehnika 7 delovni zvezek za tehniko in tehnologijo v 7.
razredu osnovne šole (Ljubljana DZS, 2015).
[19] S. Fošnarič, D. Slukan, J. Virtič, Tehnika in tehnologija 7, delovni zvezek za 7.
razred OŠ (Limbuš IZOTEH, 2012).
[20] D. Kobal Črne, Prava tehnika 8 učbenik za tehniko in tehnologijo v osmem
razredu, (Ljubljana, Rokus Klett, 2018).
[21] D. Kobal Črne, Prava tehnika 8 delovni zvezek za tehniko in tehnologijo v osmem
razredu, (Ljubljana, Rokus Klett, 2018).
[22] T. Kušar, D. Rihtaršič, To je tehnika 8 delovni zvezek za tehniko in tehnologijo v 8.
razredu osnovne šole (Ljubljana DZS, 2016).
[23] S. Fošnarič, B. Karner, D. Slukan, J. Virtič, Tehnika in tehnologija 8, učbenik za 8.
razred OŠ (Limbuš IZOTEH, 2004).
[24] S. Fošnarič, B. Karner, D. Slukan, J. Virtič, Tehnika in tehnologija 8, delovni
zvezek za 8. razred OŠ (Limbuš IZOTEH, 2004).
[25] I. Juvan, Tehnično risanje in dokumentacija (Ljubljana, zavod IRC, 2011).
[26] D. Jurišič Fir, Pregled in analiza vsebine tehniškega risanja v učbenikih in
delovnih zvezkih pri pouku tehnike in tehnologije, diplomsko delo (Ljubljana, Univerza
v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, 2012).
[27] B. Urankar, Model prostorskega kota – pravokotna projekcija, seminarska naloga
(Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, 2007).
[28] spletna stran programskega orodja Solid Edge [https://solidedge.siemens.com/en/].
[29] vodena navodila za risanje v programu Solid Edge
[https://docs.plm.automation.siemens.com/tdoc/se/latest/se_help/#uid:index_xid618399:
xid486886].
[30] spletna stran programskega orodja NX Siemens
[https://www.plm.automation.siemens.com/global/en/products/nx/].
79
[31] spletna stran programskega orodja Simcenter Amesim
[https://www.plm.automation.siemens.com/plmapp/education/simcenter/en_us/free-
software/student].
[32] Simcenter Amesim, predstavitveni video
[https://www.youtube.com/watch?v=vvSOzAzxQ4o].
[33] Videi za pomoč pri samoučenju.
[https://docs.plm.automation.siemens.com/tdoc/se/2020/se_help/#uid:index#goto:user_i
nterface:se_videos].
I
9 PRILOGE
9.1 Učni cilji, standardi in priporočila
Vzeti so iz UN [1], ki se navezujejo na tehniško dokumentacijo. Učni cilji iz učnega načrta za 6. razred:
Učenci:
oznaka učni cilj
UC1 predstavijo namen tehničnega komuniciranja in potrebo po tehnični risbi
UC2 skicirajo in rišejo osnovne like z izbranimi črtami (debela, tanka, črtkana in
pikčasta) in jih kotirajo (rob, krog in lok)
UC3 uporabijo tehnično pisavo
UC4 uporabijo pravila skiciranja pri načrtovanju predmetov, npr. embalažne škatle
UC5 po pravilih skicirajo in kotirajo mrežo izbrane embalažne škatle
UC6 mrežo škatle narišejo z računalniškim grafičnim orodjem
Priporočila:
o osnovna znanja in spretnosti v risanju črt,
o pravila skiciranja in risanja ter uporaba,
o uporaba orodja in pribora za tehnično risanje,
o pokončna tehnična pisava,
o kotiranje ravnih robov, kroga in loka,
o oblikovanje in skiciranje ideje za izdelek iz lesa,
o tehnična in tehnološka dokumentacija (papir, les),
o risanje oziroma 3- modeliranje z računalniškim grafičnim orodjem
(CAD, 3D),
o risanje mreže z računalniškim grafičnim orodjem.
Učni cilji iz učnega načrta za 7. razred:
Učenci:
oznaka učni cilj
UC7 rišejo preproste predmete v pravokotni projekciji na tri ravnine in jo uporabijo
v praksi
II
UC8 razložijo nastanek pravokotne projekcije na treh projicirnih ravninah
UC9 utemeljijo uporabo projiciranja na več ravnin
UC10 izdelajo potrebno tehnično-tehnološko dokumentacijo
Standardi:
učenec utemelji risanje v pravokotni projekciji z vidika poznavanja projekcij in
uporabe pravokotne projekcije v praksi,
učenec riše preproste predmete s svinčnikom in računalniškim grafičnim
orodjem.
Priporočila:
o risanje predmetov v pravokotni projekciji na tri ravnine,
o skiciranje in risanje z računalniškim orodjem (CAD, 3D),
o vrste risb,
o oblikovanje in skiciranje ideje za izdelek iz umetne snovi,
o tehnična in tehnološka dokumentacija (umetne snovi),
o risanje oziroma 3D-modeliranje z računalniškim grafičnim orodjem
(CAD, 3D).
Učni cilji iz učnega načrta za 8. razred:
oznaka učni cilj
UC11 oblikujejo in skicirajo zamisel predmeta, jo predstavijo in utemeljijo
UC12 izdelajo potrebno tehnično-tehnološko dokumentacijo
UC13 razložijo nastanek slike predmeta v izometrični projekciji
UC14 utemeljijo, skicirajo in narišejo predmet v izometrični projekciji ter raziščejo
možnosti uporabe v praksi
UC15 narišejo sliko predmeta v prostoru z računalniškim grafičnim programom za
trirazsežnostno modeliranje (3D)
Minimalni standardi:
učenec predmet v obliki kvadra nariše s tehnično skico in risbo v izometrični
projekciji,
učenec poišče možnosti uporabe izometrične projekcije v praksi.
III
Standardi:
učenec utemelji risanje predmetov v prostorski projekciji in opiše nastanek slike
predmeta v izometrični projekciji,
učenec predmete riše v projekciji z roko in računalniškim grafičnim orodjem
CAD oziroma modelira z grafičnim orodjem v trirazsežnostni tehniki (3D).
Priporočila:
o predstavitev telesa v prostorski projekciji,
o pomen risanja v izometrični projekciji,
o skiciranje in risanje predmeta v izometrični oziroma prostorski
projekciji,
o skiciranje predmeta iz pločevine ali žice,
o tehnična in tehnološka dokumentacija (kovine, konstrukcije),
o risanje oziroma 3D-modeliranje z računalniškim grafičnim orodjem
(CAD, 3D).
9.2 Kriteriji za vrednotenje primerov risb iz učbenikov in delovnih zvezkov
6. razred
UN1 Predmet vsebuje raven rob.
UN2 Predmet vsebuje krožni lok.
UN3 Predmet vsebuje okroglo izvrtino.
UN4 Predmet vsebuje kot.
UN5 Podana je mreža predmeta.
P1 Predmet je ploskoven.
P2 Predmet je realen, ni abstrakten.
P3 Predmet je nesimetričen.
P4 Za prikaz predmeta je dovolj en pogled.
P5 Predmet ima en sestavni del.
K1 Predmet je pravilno kotiran.
K2 Risba je pravilna; vsebuje koordinatni sistem, na delavniški risbi je le en predmet.
7. razred
IV
P1: Predmet je tridimenzionalen.
P2: Predmet je realen, ni abstrakten.
P3: Predmet je nesimetričen.
K1: Predmet je pravilno kotiran.
K2: Risba vsebuje koordinatni sistem.
K3: Podana je večpogledna projekcija s pravo razporeditvijo pogledov (tloris, naris,
stranski ris).
K4: Risba vsebuje glavo in rob.
8. razred
P1: Predmet je tridimenzionalen.
P2: Predmet je realen, ni abstrakten.
P3: Predmet je nesimetričen.
P4: Predmet je narisan v izometrični projekciji.
K1: Risba vsebuje glavo in rob.
K2: Risba vsebuje koordinatni sistem; prostorski kot.
9.3 Kriteriji za primerjavo programskih orodij.
Kriteriji z opisniki, po katerih smo za primerjavo z ostalimi orodji ocenili programsko
orodje Solid Edge. Vsi kriteriji so vzeti iz diplomskega dela [3].
Preglednica 9.3.1: Kriterij za dostopnost programskega orodja..
Kriterij KO1
Opisnik
0 Plačljivo programsko orodje, cena je nad 1000 €.
1 Plačljivo programsko orodje, cena je manj kot 1000 €.
2 Programsko orodje na preskus (Shareware), ki je časovno omejen (Trial).
3 Programsko orodje na preskus, časovno neomejeno, datoteke ne moremo shraniti.
4 Programsko orodje na preskus, časovno neomejeno, z določ. omejitvami v risanju.
5 Brezplačno programsko orodje (Freeware), časovno neomejeno, ni omejitev v risanju.
Preglednica 9.3.2: Kriterij za pomoč pri risanju..
Kriterij KO2
Opisnik
0 Pomoči ni.
1 Samo tekstovna pomoč.
2 Tekstovna pomoč in razlaga ikon.
V
3 Tekstovna pomoč, razlaga ikon in slike.
4 Tekstovna pomoč, razlaga ikon, slike in animacije.
5 Tekstovna pomoč, razlaga ikon, slike, animacije in videi z zvokom.
Preglednica 9.3.3: Kriterij za samo učenje.
Kriterij KO3
Opisnik
0 Programsko orodje ne vsebuje samopomoči.
1 Programsko orodje vsebuje le opis posameznih postopkov.
2 Programsko orodje ima nekaj vzorčnih primerov namenjenih samopomoči.
3 Programsko orodje ima solidno samopomoč.
4 Programsko orodje ima veliko samopomoči.
5 Programsko orodje ima zelo obsežno samopomoč.
Preglednica 9.3.4: Kriterij za prijaznost uporabe.
Kriterij KO4
Opisnik
0 Zelo neprijazno programsko orodje.
1 Neprijazno programsko orodje.
2 Sprejemljivo prijazno programsko orodje.
3 Srednje prijazno programsko orodje.
4 Prijazno programsko orodje.
5 Zelo prijazno programsko orodje.
Preglednica 9.3.5: Kriterij za 2D risanje in 3D modeliranje.
Kriterij KO5
Opisnik
0 Ni 2D risanja in 3D modeliranja.
1 3D modeliranje.
2 3D modeliranja in okrnjeno 2D risanje.
3 2D risanje v ravnini (tudi pravokotne/izometrične projekcije).
4 2D risanje v ravnini (tudi pravokotne /izometrične projekcije), izometrična mreža.
5 2D risanja in 3D modeliranje.
Preglednica 9.3.6: Kriterij o pogledih na predmet.
Kriterij KO6
Opisnik
0 2D ravninski pogled.
1 Poljuben 3D prostorski pogled, vsi pravokotni pogledi.
2 Poljuben 3D prostorski pogled, vsi pravokotni pogledi, izometrični pogled.
3 Poljuben 3D prostorski pogled, vsi pravokotni pogledi, vsi izometrični pogledi.
4 Poleg naštetih, do 4 hkratni pogledi na predmet (3 pravokotni in izometrični pogled).
5 Poleg naštetih, več kot 4 hkratni pogledi na predmet (več kot 3 prav. in izom. pogled).
VI
Preglednica 9.3.7: Kriterij risanja ravne črte.
Kriterij KO7
Opisnik
0 Nima opcije risanja črte.
1 Črto lahko narišemo, a ne moremo točno določiti njene dolžine in kota.
2 Črta določene dolžine, kot se ne da točno določiti.
3 Črta določene dolžine, pod določenim kotom.
4 Črta določene dolžine, pod določenim kotom, ima iskala.
5 Črta določene dolžine, pod določenim kotom, ima iskala in sledenje.
Preglednica 9.3.8: Kriterij o številu klikov za ravno črto.
Kriterij KO8
Opisnik
0 Ne moremo narisati črte.
1 Več kot deset klikov.
2 Devet ali deset klikov.
3 Sedem ali osem klikov.
4 Pet ali šest klikov.
5 Trije ali štirje kliki.
Preglednica 9.3.9: Kriterij o tipih črt.
Kriterij KO9
Opisnik
0 Nima izrisa črte.
1 Polna črta.
2 Polna in črtkana črta.
3 Polna, črtkana in črta-pika črta.
4 Polna, črtkana, črta-pika črta in druge oblike črt.
5 Polna, črtkana, črta-pika črta in druge oblike črt, prostoročna črta.
Preglednica 9.3.10: Kriterij o izboru ukazov za kotiranje.
Kriterij KO10
Opisnik
0 Nima funkcije kotiranja.
1 Kotira le ravne robove.
2 Kotira ravne robove in krog.
3 Kotira ravne robove, krog in lok.
4 Poleg naštetih ima še zaporedno in vzporedno kotiranje ravnih robov.
5 Napredno kotiranje, možnost nastavitev stilov kotiranja.
VII
Preglednica 9.3.11: Kriterij o številu klikov za kotiranje ravnega robu.
Kriterij KO11
Opisnik
0 Ni kotiranja.
1 Več kot sedem klikov.
2 Sedem klikov.
3 Šest klikov.
4 Pet klikov.
5 Štirje kliki.
Preglednica 9.3.12: Kriterij o risanju likov.
Kriterij KO12
Opisnik
0 Ni risanja likov.
1 Pravokotnik.
2 Pravokotnik in krog.
3 Pravokotnik, krog in pravilni večkotniki.
4 Pravokotnik, krog, elipsa, pravilni večkotniki.
5 Poleg naštetih še drugi liki, kot oblački, zvezdice …
Preglednica 9.3.13: Kriterij o ukazih za urejanje objektov..
Kriterij KO13
Opisnik
0 Premik in kopiranje.
1 Tri.
2 Štiri.
3 Pet.
4 Šest.
5 Več kot šest.
Preglednica 9.3.14: Kriterij o času izdelave pravokotne projekcije vzorčnega predmeta.
Kriterij KO14
Opisnik
0 Risanje v pravokotni projekciji ni mogoče.
1 Več kot 1 šolsko uro.
2 Med 1/2 in 1 šolsko uro.
3 Med 1/4 in 1/2 šolske ure.
4 10 do15 minut.
5 Manj kot 10 minut.
Preglednica 9.3.15: Kriterij o številu orodij za izdelavo pravokotne projekcije vzorčnega predmeta.
Kriterij KO15
Opisnik
VIII
0 Ne moremo primerno izdelati pravokotne projekcije.
1 Več kot šest orodij.
2 Šest orodij.
3 Pet orodij.
4 Štiri orodja.
5 Tri orodja.
Preglednica 9.3.16: Kriterij o času izdelave izometrične projekcije.
Kriterij KO16
Opisnik
0 Ni mogoče narisati izometrične projekcije.
1 Več kot 1 šolsko uro.
2 Med 1/2 in 1 šolsko uro.
3 1/4 do 1/2 šolske ure.
4 10 do 15 minut.
5 Manj kot 10 minut.
Preglednica 8: Kriterij o številu orodij za izdelavo izometrične projekcije.
Kriterij KO17
Opisnik
0 Izometrična projekcija ni mogoča.
1 Več kot osem orodij.
2 Sedem ali osem orodij.
3 Pet ali šest orodij.
4 Tri do štiri orodja.
5 Eno ali dve orodji.
Preglednica 9.3.18: Kriterij o vizualizaciji 3D modela.
Kriterij KO18
Opisnik
0 Ni 3D vizualizacije.
1 Mogoča je 3D vizualizacija modela.
2 Dve orodji za 3D vizualizacijo modela.
3 Tri orodja za 3D vizualizacijo modela.
4 Štiri orodja za 3D vizualizacijo modela.
5 Več kot štiri orodja za 3D vizualizacijo modela.
IX
9.4 Predlogi tehniških risb za posamezne razrede osnovne šole.
Slika 9.4.1: Delavniška risba hišnega ključa.
X
Slika 9.4.3: Delavniška risba obeska v obliki srca.
XI
Slika 9.4.4: Delavniška risba obeska v obliki lokomotive.
XII
Slika 9.4.5: Delavniška risba sobnega ključa.
XIII
Slika 9.4.6: Delavniška risba ohišja svetilke poz. 1.
XIV
Slika 9.4.7: Delavniška risba ohišja svetilke poz. 2.
XV
Slika 9.4.8: Sestavna risba ohišja svetilke.
XVI
Slika 9.4.9: Montažna risba ohišja svetilke.
XVII
Slika 9.4.10: Delavniška risba ojničnega mehanizma motorja poz. 1.
XVIII
Slika 9.4.11: Delavniška risba ojničnega mehanizma motorja poz. 2.
XIX
Slika 9.4.12: Delavniška risba onjičnega mehanizma motorja poz. 3.
XX
Slika 9.4.13: Sestavna risba ojničnega mehanizma brez kosovnice.
XXI
Slika 9.4.14: Izometrična projekcija ojničnega mehanizma s kosovnico.
XXII
Slika 9.4.15: Montažna risba ojničnega mehanizma motorja s kosovnico.
XXIII
9.5 NAVODILA ZA RISANJE V PROGRAMU SOLID EDGE
V prilogi so podana navodila za pripravo lista, 2D risanje in 3D modeliranje. 9.5.1 NAVODILA ZA 2D RISANJE V PROGRAMU SOLID EDGE
V prilogi so podana natančna navodila za pripravo lista z okvirjem in glavo risbe ter
navodila za risanje in kotiranje ključa.
Priprava lista za risanje
Zaženemo program Solide Edge.
Nov list odpremo s pritiskom na ikono New in izberemo ISOmetric draft.dft; odpre se
nova stran za osnutek. Ta stran še ni primerna za risanje.
V orodjarni izberemo: View Sheet Views , slika 1 (a).
a) b)
Slika 9.5.1.1: Priprava lista za risanje a) in odprt prazen list za risanje b).
S tem dobimo prazen list, slika 9.5.1.1 (b), kjer rišemo risbo v merilu 1 : 1. List je brez
izbrane velikosti, glave in podobnega. Namenjen je risanju pogleda, ki ga bomo na koncu
prenesli na list, ki bo opremljen z glavo. Premikanje po listu se izvede z miško; s kolescem
se približamo in oddaljimo od lista, če kolešček pritisnemo, lahko z miško premikamo
list.
Če rišemo več pogledov, lahko za lažje risanje (vzporednost) vklopimo mrežo (Grid
options) . Najdemo jo v orodjarni pod zavihkom Draw. S klikom nanjo se odpre meni
Grid Options. Nastavimo lahko razmik med glavnimi črtami Major line spacing (na
primer 50 mm) in število razdelkov med dvema glavnima črtama Minor space per major
(na primer 5). Določimo še barve črt (glavne črte črne, pomožne pa sive).
Shranjevanje delovnega osnutka
XXIV
V zgornjem levem kotu kliknemo na ikono aplikacije . Odpre se meni, slika 9.5.1.2,
kjer izberemo ukaz Save as in shranimo delovni osnutek kot dokument s končnico
*.dft.
Slika 9.5.1.2: Shranjevanje delovnega osnutka v programu Solid Edge.
Izdelava okvirja risbe in glave
Predmet rišemo na delovni površini (listu). Ko je končan ga izvozimo v tehniško risbo (z
okvirjem in glavo).
Sheet 1 kliknemo desni gumb (miške ne premikamo) (dobimo priročni meni) [Sheet
setup], slika 9.5.1.3.
XXV
Slika 9.5.1.3: Stran za izdelavo okvirja tehniške risbe.
Odpre se nastavitveni meni, (Sheet setup), kjer lahko spremenimo nastavitve lista-risbe.
Izberemo eno od standardnih velikosti, A4 pokončno (A4 tall). Pri Scale določimo merilo
na listu. To bo pomembno pri prenosu predmeta, ki ga rišemo v merilu 1 : 1, ko ga bomo
prenesli iz delovne površine na končni list. Prenesel se bo v izbranem razmerju. Če je
razmerje nestandardno (recimo 3 : 1), ga ročno vpišemo v Scale Value; Vpišemo 3,00.
Nato v meniju pri zavihku background ozadje izklopimo (odkljukamo Show
Background). Za potrditev sprememb kliknemo v redu, slika 9.5.1.4.
a) b)
Slika 9.5.1.4: Nastavitve orientacije lista za tehniško risbo a) in ozadja b).
Za lažje nadaljevanje preimenujmo list Sheet 1 v risba. V meniju, ki se odpre ob desnem
kliku, izberemo (rename) in poimenujemo risba. V nadaljevanju
dokumenta bo kot risba mišljena stran z okvirjem, delovno površino bomo imenovali list.
Risanje okvirja in glave
Od roba morajo biti črte odmaknjene 5 mm. Najlažje bomo okvir narisali tako, da v vsa
štiri oglišča narišemo kvadrat s stranico 5 mm. V orodjarni v zavihku Sketching izberemo
funkcijo Rectangle . Izberemo možnost Rectangle by 2 points. Vpišemo višino in
širino 5 mm in kliknemo enter. Izriše se kvadrat, ki ga postavimo v oglišče lista. Enako
naredimo v preostalih treh ogliščih. Dobimo risbo na sliki 9.5.1.5.
XXVI
Slika 9.5.1.5: Odmik črt okvira risbe.
V orodjarni izberemo v zavihku Sketching funkcijo Line . Odpre se orodjarna, kjer
določimo nastavitve črte. Določimo vrsto črte Line Type (A polna črta), ker so črte
po ISO standardu. Izberemo še debelino črte Line Width (0,7 mm). S črtami
povežemo oglišča kvadratov, kot je prikazano na sliki 9.5.1.6.
Slika 9.5.1.6: Risanje okvira risbe.
XXVII
Sedaj izbrišimo pomožne kvadrate; Select klik na pomožno črtico in Delete na
tipkovnici.
Sedaj imamo narisan okvir risbe, slika 9.5.1.7.
Slika 9.5.1.7: Narisan okvir tehniške risbe.
Narišimo še glavo risbe. S črto debeline 0,7 mm narišemo zgornji rob glave. Oddaljenost
od spodnjega roba lahko določimo tako, da se najprej z miško postavimo na spodnjo črto
okvirja in odčitamo koordinato Y črte (na sliki spodaj 5 mm). Nato se pomaknemo
navzgor po stranskem robu okvirja do željene oddaljenosti (spreminja se y koordinata, 45
mm), slika 9.5.1.8. Glava risbe je visoka 40 mm.
a) b)
Slika 9.5.1.8: Postopek risanja glave risbe.
XXVIII
Ostale črte v glavi rišemo z debelino 0,35 mm. Pri liniji torej spremenimo debelino črte.
Spreminjanje debeline črte je prikazano na sliki 9.5.1.9.
Slika 9.5.1.9: Spreminjanje debeline črt.
Na oddaljenosti 55 mm od levega roba okvirja narišemo navpično črto preko glave risbe.
Oddaljenost izmerimo na enak način, le da tokrat gledamo koordinato x, slika 9.5.1.10.
Slika 9.5.1.10: Odmik navpične črte pri risanju glave risbe.
Sedaj narišemo 10 mm pod zgornjo črto glave še eno vzporedno črto. Sedaj imamo
narisano osnovno obliko glave risbe, kamor bomo v nadaljevanju vpisali podatke, slika
9.5.1.11.
XXIX
Slika 9.5.1.11: Narisana glava risbe.
Izpolnjevanje glave risbe
Glavo izpolnimo s tekstom. Izberemo zavihek Sketching, kjer v razdelku Annotation
izberemo ikono Text . Za vpisovanje merila in naziva predmeta nastavimo velikost
pisave 7 mm. Za vpisovanje datuma, imena in priimka pa velikost 5 mm. Izbira je
prikazana na sliki 9.5.1.12.
Slika 9.5.1.12: Izbira ukaza za pisanje in nastavitev velikosti pisave.
Z miško kliknemo na mesto, kamor želimo vpisati besedilo in ga vpišemo. S tem smo
ustvarili glavo za tehniško risbo. Sedaj lahko z ukazom in z miško besedilo poljubno
premikamo, če ga na primer nismo vpisali na sredino okvirčka. Izpolnjena glava risbe je
na 9.5.1.13.
XXX
Slika 9.5.1.13: Pripravljena glava risbe.
Risanje hišnega ključa
S klikom na se najprej preselimo na list, kjer bomo narisali ključ v merilu 1 :
1. Kot prvo si nastavimo pravo debelino črt. V zavihku Home odprimo ukaz in
izberimo debelino 0,5 mm.
V zavihku Home izberemo funkcijo za risanje kvadrata s pomočjo dveh točk, slika
9.5.1.14.
Slika 9.5.1.14: Izbira ukaza za risanje pravokotnika.
Pojavi se orodjarna, kamor lahko vpišemo dolžino obeh stranic. V orodjarno vpišemo
širino 10 in višino 35 mm. Med enim in drugim okvirčkom za vpis številke se lahko
premikamo s tipko tab (tabulator) na računalniku. Kliknemo na list in odložimo
pravokotnik, 9.5.1.15.
XXXI
Slika 9.5.1.15: Vnos podatkov za risanje pravokotnika.
Narisati moramo 2 mm široko stopničko. Stopnička je visoka 15 mm in široka 2 mm.
Najlažje jo bomo narisali, če iz spodnjega desnega oglišče pravokotnika narišemo še en
pravokotnik s širino 2 mm in višino 15 mm. Postopek je enak kot pri prejšnjem kvadratu,
9.5.1.16.
9.5.1.16: Narisana razširitev ključa.
Sedaj odstranimo odvečne črte oziroma predolge črte skrajšamo. Z ukazom izberemo
stranico, ki jo bomo skrajšali oziroma zbrisali. Levo stranico malega pravokotnika
zbrišemo, spodnje oglišče stranice večjega prestavimo na presečišče s stranicama
manjšega pravokotnika, slika 9.5.1.17.
XXXII
Slika 9.5.1.17: Izbrisane odvečne črte.
Zgoraj moramo narisati posnetja. V razdelku Draw se nahaja ukaz Fillet, s katerim
naredimo posnetje. Na voljo imamo zaobljeno in ravno posnetje. V našem primeru bomo
uporabili ravno (Chamfer), slika 9.5.1.18.
Slika 9.5.1.18: Izbira ukaza za posnetje robov.
Odpre se orodjarna, v katero vpišemo podatke kot 45°, posnetje 4,9 mm in 4,9 mm. Kota
ne rabimo vpisati, če vpišemo obe dolžinski meri. Program ga določi sam. Nato izberemo
stranici, med katerima bo posnetje in nanju kliknemo z miško, slika 9.5.1.19. Ne moremo
vpisati 5 mm, ker mora biti posnetje manjše od dolžine roba.
XXXIII
Slika 9.5.1.19: Risba, ki jo dobimo po opravljenih posnetjih robov.
Sedaj bomo narisali še spodnji del, držalo ključa. Najlažje ga bomo narisali s funkcijo
krožnega loka . V razdelku Draw izberemo Arc by 3 points, slika 9.5.1.20.
Slika 9.5.1.20: Izbira ukaza za risanje krožnega loka.
V novo odprto orodjarno vpišemo polmer 12,5 mm in izberemo točki v spodnjih dveh
ogliščih pravokotnika. Z miško se pomaknemo proti sredini kroga. Program avtomatsko
raztegne krog do željenega polmera, slika 9.5.1.21. Kliknemo z levo tipko na miški in
narišemo krog. Lahko najprej kliknemo na obe oglišči pravokotnika in šele nato vpišemo
polmer kroga.
XXXIV
Slika 9.5.1.21: Risanje krožne zaokrožitve.
Dodajmo še krogec 5 mm nad dnom držala. Odmerjanje razdalje bo najlažje s pomožno
navpično črtico dolžine 5 mm, slika 9.5.1.22.
Slika 9.5.1.22: Pozicioniranje izvrtine s pomočjo pomožne črte.
Sedaj z ukazom (Circle); Circle by Center Point narišemo krog, slika 9.5.1.23.
XXXV
Slika 9.5.1.23: Izbira ukaza za risanje kroga z določitvijo središčne točke.
V orodjarno vpišemo premer 6 mm (Diameter) in postavimo središče kroga na konec
pomožne črtice. Nato pomožno črto zbrišemo, slika 9.5.1.24.
Slika 9.5.1.24: Risanje okrogle izvrtine.
Izbrisati moramo še spodnjo stranico pravokotnika. To naredimo z ukazom , klikom
na stranico in tipko delete na tipkovnici. Ključ smo narisali, slika 9.5.1.25.
Slika 9.5.1.25: Končana risba ključa.
Sedaj moramo ključ prenesti na tehniško risbo in ga kotirati. Postavimo se na risbo, kjer
smo si pripravili list z glavo (tehniško risbo). Nato kliknemo zavihek Sketching in
poiščemo razdelek Drawing view. Izberemo 2D Model, slika 9.5.1.26.
XXXVI
Slika 9.5.1.26: Ukaz za prestavljanje narisanega pogleda v tehniško risbo.
Program nas prestavi na prej narisan objekt. Označimo pogled, ki ga želimo prenesti;
desni klik na levem zgornjem robu, poteg z miško diagonalno in klik na spodnjem desnem
robu zajeti del je v rdečem pravokotniku, slika 9.5.1.27.
Slika 9.5.1.27: Izbira pogleda za prestavljanje v tehniško risbo.
Če smo program ponovno odprli, si ni zapomnil nastavotev merila iz začetka, zato ga
nastavimo ponovno, slika 9.5.1.28. Na izbiro imamo le standardna ISO merila. Nastavimo
na primer merilo 2 : 1. Sedaj kliknemo na list, kamor želimo postaviti pogled. Merilo
lahko spreminjamo tudi kasneje.
XXXVII
Slika 9.5.1.28: Izbira merila risbe.
Tako dobimo pogled na tehniški risbi v izbranem merilu, slika 9.5.1.29.
Slika 9.5.1.29: Prenesen pogled na tehniški ribi.
Potrebno je še kotiranje. V ta namen odprimo ikono (Styles) in izberimo primerne
nastavitve. Izberemo Style type Dimensions in pod Styles ISO (mm). S tem so že
XXXVIII
določene nastavitve, ki jih lahko spreminjamo. V ta namen kliknemo Modify,
prikaz na sliki 9.5.1.30.
Slika 9.5.1.30: Meni za nastavitev lastnosti kotiranja.
Odpre se nov meni z nastavitvami. Izberemo zavihek genral in spremenimo privzeto
barvo kot Driven Dimensions v črno, slika 9.5.1.31 a).
a) b)
Slika 9.5.1.31: Nastavitve barve kotirnih črt a) in decimalnega znaka kotiranja b).
V zavihku Units preverimo, da so nastavljeni mm in decimalna vejica. Izberemo število
decimalnih mest kote, prikazano na sliki 9.5.1.31 b). V zavihku Text nastavimo višino kot
Font size in pozicijo zapisa Position. Nastavimo višino črk 3,5 mm, ker rišemo na A4
XXXIX
format. Ostale nastavitve so že ustrezne. Če želimo nastaviti drugačno obliko puščic, to
naredimo v zavihku Terminator and Symbol, kjer pri Measure Type izberemo željeno
obliko kotirne puščice. Za potrditev nastavitev kliknemo Apply.
Kotiranje ravnih robov
Uporabimo funkcijo v razdelku Dimensions in izberemo možnost
Vertikal/Horizontal. Kliknemo na začetek in konec robu, ki ga kotiramo, in z miško
potegnemo stran od robu. Opazimo, da se pri vertikalnem kotiranju spreminja koordinata
x (rdeče barve), pri horizontalnem pa koordinata y (vijolične barve). Te številke nam
služijo kot orientacija za odmik kot. Prve kote morajo biti odmaknjene 10 mm, druge
(vzporedno kotiranje) malo manj, okrog 7. Odmik kotirnih črt je prikazan na sliki 9.5.1.32.
a) b)
Slika 9.5.1.32: Odmiki kotirnih črt.
Kotiranje krožnih polmerov
Polmer držala bomo kotirali s in funkcijo Automatic. Kliknemo na obod kroga, ki
ga želimo kotirati. Program bo avtomatsko narisal puščico od središča kroga do oboda in
zapisal R 12,5, slika 9.5.1.32.
XL
Slika 9.5.1.33
Kotiranje krogca s premerom 6 mm prav tako izvedemo s funkcijo Automatic. Opazimo,
da program samodejno napiše simbol Φ, ko gre za okrogel element, slika 9.5.1.34.
Slika 9.5.1.34: Kotiranje okroglih izvrtin.
Kotiranje kotov
Kot 45° bomo kotirali s funkcijo (Angle Between). Izberemo ukaz in kliknemo rob,
ki ga bomo kotno kotirali, kliknemo spodnji del kota in se z miško pomaknemo znotraj
kota in navzgor. Pojavi se kota za kot, slika 9.5.1.35.
XLI
Slika 9.5.1.35: Prikaz kotiranja kota.
9.5.2 NAVODILA ZA 3D RISANJE V PROGRAMU SOLID EDGE
Poglejmo si, kako v programu Solide Edge oblikujemo / modeliramo 3D objekt – celotno
ohišje svetilke. Risali jo bomo v dveh delih, ki ju bomo na koncu sestavili skupaj.
Priprava lista Za risanje 3D modela odpremo predlogo ISO Metric Part, slika 9.5.2.1. V to predlogo
narišemo en sestavni del, ker bomo na koncu posamezne dele uvozili v drugo predlogo,
kjer jih bomo sestavili v celoto.
Slika 9.5.2.1: Priprava lista za risanje o okolju ISO Metric Part.
Odpre se okno s koordinatnim sistemom. Na levi strani je odrto okno, kjer imamo
osnovne nastavitve lista in korake risanja, slika 9.5.2.2. Koordinatnega sistema za risanje
ne potrebujemo, zato ga izklopimo. V ta namen v levem oknu odkljukamo Base. Pod Base
Reference Planes izberemo ravnino, v katero bomo postavili objekt. Za risanje škatle
ohišja izberimo ravnino xy (Top), ostali dve ravnini lahko izklopimo. Na listu opazimo,
da se je izrisala ravnina xy.
XLII
Slika 9.5.2.2: Okno s koraki risanja.
V spodnjem desnem kotu je kocka, ki je pri 2D risanju ni bilo, slika 9.5.2.3.a. Na kocki z
miško izberemo primerno stran pogleda, ki nam bo omogočila najlažje risanje. Hišica na
levi strani nas vrne v začetni izometrični pogled. Je priročna rešitev, če izgubimo pravi
pogled. Ob kocki je v spodnjem desnem kotu puščica. Če jo kliknemo, se odpre še nekaj
priročnih opcij slika 9.5.2.3.b. Opcija roka je namenjena premikanju objekta, če ga želimo
bolj na sredini.
a) b)
Slika 9.5.2.3: Kocka za preklapljanje pogledov a) in ukaz za premikanje objekta po listu b).
Za risanje torej izberimo tlorisni pogled (top). Pogled se bo spremenil, narisan
pravokotnik, ki predstavlja ravnino, izgine.
Škatla ohišja svetilke
V zavihku Home v razdelku Draw izberemo ukaz za risanje pravokotnika .
Narišemo pravokotnik z dimenzijami 82 mm x 37 mm. Sedaj izberimo izometrični pogled
(hišica pri kocki), da vidimo pravokotnik v prostoru. Nato kliknimo nanj in izberemo
XLIII
ukaz Extrude v razdelku Solids. Kliknemo z desnim klikom in premaknemo miško
v smeri, v katero želimo dodati debelino. V našem primeru se z miško premaknemo
navzgor. V novo odprto okno vpišemo željeno debelino 1 mm. S tem iz 2D pravokotnika
dobimo 3D kvader, slika 9.5.2.4.
a) b)
Slika 9.5.2.4: Risanje pravokotnika a) in dodajanje debeline b).
Opazimo, da program avtomatsko kotira spremembe, kar je pri risanju moteče. Dimenzije
izklopimo v levem oknu, kjer se beležijo koraki dela. Odkljukajmo možnost PMI, slika
9.5.2.5.
Slika 9.5.2.5: Izklop dimenzij.
V naslednjem koraku se lotimo risanja sten škatle ohišja. V narisan pravokotnik bomo
narisali še en pravokotnik, ki bo za debelino sten odmaknjen od roba že narisanega
pravokotnika. Debelina sten bo 2 mm. Rišemo z ukazom Rectangle. Najlažje ga
bomo pravilno pozicionirali tako, da ga narišemo kar iz enega izmed kotov narisanega
XLIV
pravokotnika in ga nato z ukazom Move premaknemo za 2 mm v x in y smeri, slika
9.5.2.6. Pravokotnik ima dimenziji 78 mm x 33 mm.
a) b)
Slika 9.5.2.6: Risanje drugega pravokotnika a) in ukaz za premik b).
Prestavimo se v izometrični pogled, da bomo površini lažje dodali dimenzijo debeline.
Dobimo obliko, prikazano na sliki 9.5.2.7.
Slika 9.5.2.7: Škatla ohišja, pripravljena za dvig površine sten.
Ponovno bomo uporabili ukaz Extrude, paziti moramo le, da res označimo samo
površino, ki se nahaja med narisanima pravokotnika. Površino dvignemo za 23 mm.
Postopek in rezultat je prikazan na sliki 9.5.2.8 a in b.
XLV
a) b)
Slika 9.5.2.8: a) označitev in b) dvig površine.
Na sprednjem delu moramo odstraniti del stranice. To storimo tako, da iz zgornjega
levega kota narišemo pravokotnik z dimenzijami 37 mm in 8 mm. Nato material
odstranimo. Ponovno uporabimo ukaz Extrude in kliknemo puščico, ki kaže v material.
Odvzamemo 2 mm materiala, kolikor meri debelina stene. Dobimo obliko na sliki 9.5.2.9.
Slika 9.5.2.9: Ohišje svetilke.
Sedaj moramo dodati še vodila na ohišje. Vodila bodo služila za spojitev škatle ohišja in
njenega pokrova. Narisali jih bomo s pomočjo pravokotnikov. Tokrat bomo za risanje
izbrali kar notranjo površino stranice narisane škatle ohišja. Najprej izberemo ukaz za
risanje pravokotnika nato na tipkovnici pritisnemo tipko shift in f3, pri čemer se pojavi
možnost izbire površine za risanje. Izberemo jo s klikom. Ko spustimo tipki na tipkovnici,
se izbira površine zaklene (pojavi se rjava obroba), slika 9.5.2.10.
XLVI
Slika 9.5.2.10: Izbira površine za risanje, rjav pravokotnik.
Sedaj narišemo vodila. Pravokotnik mora segati čez celo širino stranice, druga dimenzija
je 5 mm. Prav tako bo širina vodil 5 mm. 2 mm predstavlja stena, zato mu dodamo le še
debelino 3 mm. Enako ponovimo na nasprotni stranici. Postopek je prikazan na sliki
9.5.2.11.
a) b)
Slika 9.5.2.11: Korak za dodajanje debeline a) in končano vodilo b).
Obe narisani vodili moramo podaljšati do konca škatle ohišja. V ta namen najprej
narišemo črto, s katero sklenemo kvadratno obliko profila, slika 9.5.2.12. Obema
kvadratoma dodamo debelino 2 mm z ukazom Extrude.
XLVII
Slika 9.5.2.12: Ločitev profila na več delov.
Narediti moramo dve luknji v ohišje. Ena bo služila kot odprtina za žarnico, druga bo
namenjena namestitvi stikala. Obe luknjici naj imata premer 5 mm. Narisali ju bomo z
ukazom Circle, določanje pozicije si bomo olajšali tako, da bomo z ukazom
Line narisali črte, ki bodo določale središče izvrtine. Izvrtina za žarnico je na sredini
sprednje ploskve, 8 mm nad spodnjim robom. Izvrtina na stranski ploskvi je od spodnjega
roba odmaknjena 12 mm, od stranskega pa 17 mm. Te razdalje vnesemo kot dolžine
pomožnih črt, ki jih bomo na koncu zbrisali. Postopek je viden na sliki 9.5.2.13 a in b.
a) b)
Slika 9.5.2.13: Pomoč pomožnih črt za pozicioniranje izvrtin.
Na konec obeh pomožnih črt narišemo krog s premerom 5 mm. Izvrtino naredimo z
ukazom Extrude, kjer izberemo možnost Cut, kar je drugi način za odstranjevanje
materiala. Izbira je prikazana na sliki. 9.5.2.14
XLVIII
Slika 9.5.2.14: Izbira ukaza za odvzem materiala.
Izbrišemo pomožne črte in imamo končan del, kot ga prikazuje slika 9.5.2.15.
Slika 9.5.2.15: Končana škatla ohišja za svetilko.
Pokrov Drugi sestavni del je precej enostavnejši za risanje. Najprej odpremo novo stran ISO
Metric Part, kamor ga bomo narisali. Najlažje bo, če začnemo z risanjem profila, ki ga
vidimo, če pokrov pogledamo od spredaj. Z risanjem bomo začeli v z – y ravnini (pogled
right na kocki).
Narišemo 3 pravokotnike enega pod drugim. Zgornji ima dimenzijo 37 mm x 2 mm,
srednji 26 mm x 5 mm in spodnji 32 mm x 2 mm. Najlažje narišemo tako, da vsak
naslednji pravokotnik začnemo risati v spodnjem levem kotu prejšnjega. Profil, ki ga s
tem dobimo, je prikazan na sliki 9.5.2.16.
XLIX
Slika 9.5.2.16: Risanje osnovnega profila.
Nato jih z ukazom Move prestavimo. Srednjega zamaknemo 5,5 mm v desno,
spodnjega pa 2,5 mm v desno. Vsi trije pravokotniki bodo sredinsko poravnani. S tem
dobimo obliko profila pokrova, slika 9.5.2.17.
Slika 9.5.2.17: Premik v osnovni profil.
Z ukazom Select izberemo celotni profil in mu z ukazom Extrude dodamo debelino
82 mm (celotna dolžina ohišja). Ponovno moramo pogled prestaviti na izometrično, da z
miško lahko označimo smer dodajanja debeline. S tem dobimo obliko pokrova na sliki
9.5.2.18.
Slika 9.5.2.18: Dodana tretja dimenzija pokrova.
L
Popraviti moramo le še spodnji del vodil, ki se morajo končati 2 mm pred koncem
pokrova, da ne segajo v debelino stene škatle. Na kocki izberemo pogled z leve strani
(left). Narišemo črto, ki loči zgornji del od preostalega, kot prikazuje slika 9.5.2.19.
Slika 9.5.2.19: Ločitev površine na dva dela.
Z levim klikom označimo spodnji del in mu z ukazom Extrude in pod ukazom Cut
odstranimo 2 mm debeline. Da ukaz lažje izvršimo, se prestavimo v izometrični pogled
(klik na hiško ob kocki). S strani sedaj izgleda pokrov tako, ko je prikazan na sliki 9.5.2.20.
Slika 9.5.2.20: Stranski pogled na končan pokrov.
S tem smo narisali pokrov ohišja svetilke, slika 9.5.2.21.
Slika 9.5.2.21: Končan pokrov ohišja svetilke.
LI
Sestavljanje ohišja svetilke Narisana sestavna dela sta v dveh različnih datotekah. V tem poglavju si bomo pogledali,
kako ju združimo v celoto, da lahko naredimo montažno risbo ohišja svetilke.
Odpremo novo datoteko ISO Metric Assembly, slika 9.5.2.22. Najprej izklopimo
koordinatni sistem v levem oknu. Prvi korak za združevanje elementov je uvoz elementov
v datoteko.
Slika 9.5.2.22: Izbor datoteke.
Elemente, ki jih bomo združevali, vnesemo v datoteko z ukazom Insert Component.
V levem oknu se odpre seznam komponent, ki jih imamo narisane. Izberemo obe datoteki
in ju potegnemo v prostor za risanje, slika 9.5.2.23.
Slika 9.5.2.23: Izbor elementov za združevanje.
LII
Nato v razdelku Assemble izberemo ukaze za osno poravnavo, slika 9.5.2.24. S klikom
izberemo oba elementa, ki jo bo program prestavil tako, da se bosta ujemala na ustrezen
način. Izvedba je možna na več načinov. Eden izmed njih sta na primer poravnavi Mate
in Planar Align.
Slika 9.5.2.24: Uporabljena ukaza za poravnavo.
Druga možnost sestavljanja ohišja v celoto je s pomočjo ukaza Move on Select.
Izberemo na primer pokrov (klik nanj, da se obarva zeleno) nato ga poljubno prestavljamo
z izbiro ustrezne puščice, slika 9.5.2.25.
Slika 9.5.2.25: Premikanje sestavnih delov.
LIII
V obeh primerih pridemo do sestavljenega ohišja svetilke, ki je prikazan na sliki 9.5.2.26.
Slika 9.5.2.26: Sestavljen model v izometrični projekciji.
Tehniška risba Pokažimo še, kako narisan model prenesemo v tehniško risbo z izometričnim pogledom.
Okvir risbe, glavo risbe in koordinatni sistem narišemo z ukazom Line za risanje ravnih
črt. Z istim ukazom narišemo puščice, pri čemer dolžine in nagibe vpisujemo v za to
namenjene okvirčke. Na sliki 9.5.2.27 je prikazana predloga za tehniško risbo s pravokotnim
koordinatnim sistemom. Najprej popravimo koordinatni sistem, da bo primeren za
izometrično projekcijo montažne risbe.
Slika 9.5.2.27: Risba z okvirjem in glavo.
LIV
Izbrišemo vodoravno os in skrajšamo navpično z os. V zavihku Sketching pod razdelkom
Draw izberemo ukaz Line. Na koncu navpične črte narišemo v obe smeri črti pod
kotom 30° proti vodoravnici. Vpišemo dolžino 20 mm in kot – 30° za desno stran in
dolžino 20 mm in kot – 150° za levo stran. Debelina črt je 0,35 mm. Koordinatni sistem
premaknimo v spodnji desni kot. Z levim klikom na miški, ki ga zadržimo, označimo
koordinatni sistem, da se obarva roza. Nato ga kliknemo z levim klikom in povlečemo na
želeno mesto, slika 9.5.2.28.
Slika 9.5.2.28: Koordinatni sistem.
Risbo uvozimo z ukazom View Wizard. Iščemo datoteke *.asm, slika 9.5.2.29.
Izberemo pravo datoteko in kliknemo OK.
Slika 9.5.2.29: Iskanje datoteke.
Preden postavimo risbo ohišja svetilke na predlogo, nastavimo merilo 2:1 tako, da
spremenimo Scale na 2:1 in postavimo pravokotnik na list, slika 9.5.2.30.
LV
Slika 9.5.2.30: Vstavljanje pogleda v risbo.
Na koncu izpolnimo glavo risbe s pravim tekstom. Če uporabimo že narejeno predlogo,
samo povozimo tekst z novim. Dodamo še pozicijski številki za škatlo in pokrov škatle
ter kosovnico. S tem dobimo tehniško risbo na sliki 9.5.2.31.
Slika 9.5.2.317: Tehniška risba.
