図形の作図は、製図やデザインの基礎として非常に重要なスキルです。特に、図形作成の基本的な考え方や無向図形における基準の理解は、質の高い図面を作る上で不可欠となります。
また、投影法の使用は、より立体的で正確な図を描くための必須技法です。エクセルなどのフリーソフトを活用した図面作成方法についても知識が求められます。
このページでは、図形の作図技法と投影法の活用術について解説しています。
図形の作図の基本と考え方
図面作成を考えた時に、図面の向きについて目を向ける必要があります。それは、建築物の図面でも機械の図面でもどういった図面においても当然だと言えることです。
非常に単純なことなのですが、まずは水平であるところは水平に書くということです。また、図面作成では北を上に書くなど暗黙の基準が存在することも忘れてはいけません。こうした基準に従わないだけで図面作成においては違和感だらけになってしまうのです。
特に地図では北を意識して描写しなければなりません。それは、一般的に上が北だという認識があるからです。Webサイトで簡易的に描写されている地図であっても、北側が上になっているものがほとんどです。もし、上が北になっていない地図があれば、それは描写が間違っているとも言えるのです。
向きの概念がない図形の作図にも暗黙の基準は存在する
しかしながら、機械の部品や日常生活で使用されているコップなどは、向きという概念があまりありません。それは使用時にどの向きで使用されるかわからないからです。簡単に言えば、正しい向きというのが存在しないとも言えるでしょう。
では、図面作成においてこういった部品やコップなどを、基準無く適当に書いて良いかというとそういうわけでもありません。
当然のことながら、部品の上部となる部分を上に書くことや、コップの飲み口を正面ないしは横向きに表現するといった、暗黙の基準があるのは言うまでもないのです。
このように、作図を考えた時に、自然と描いているモノや人などについても、ある程度の基準を満たしながら描いているということが理解できることでしょう。
図形の作図には、投影を加える必要もある
作図を考えた時に、より方向や向きを表現する場合は投影を考える必要があります。投影を加えることで、どちらの向きにどれだけといった情報を瞬時に把握することができるからです。
こうした投影などの表現方法は、グラフなどの作成にも用いられることがあります。グラフを2次元で表現するよりも、投影を加えることにより3次元的に描写することができ、より見やすい理解を得られるグラフを作ることができるからです。
このように、投影による図面描写は非常に有益な方法ですが、闇雲に投影を描写することは禁物です。投影を描写する場合は、どこにどのように投影されるかといったことを知っておく必要があります。そのために、投影を描写することにも知識が必要というわけです。
板金工場における図形の作図とは？
板金工場では、いろいろな形状に板金の切り抜を行い、それを型に入れるなどして必要な形状を作り上げ製品を作り上げていきます。
こういった板金製品は、仕上がりの形状を示しただけでは、曲げる加工を行う前段階の素材形状が理解できません。
そこで、板金工場では正面図には完成した形状を、他の図面に関しては曲げ加工前の素材形状を書き示しています。いわゆる展開図を図面として提示するのです。
こうした図面を作成するには、曲線部分の図面を計算して表す場合もありますし、簡略図的に展開図を書き示す場合もあります。いずれにしても、加工前の展開図を書き示す事により、加工前の形状を理解させるとともに、完成図の正面図も提示することで、完成イメージを想像しやすいようにしているのです。
図形の作図・グラフの作成にテンプレートを活用しよう
図形やグラフを描く時、テンプレートを利用して作図する方法を用いるのが簡単でおすすめです。
製図や作図、コンター図（等高線）、間取り図、散布図といった各図面や量率グラフ、3次元グラフ描画におけるグラフ作図など、さまざまな図面作成にテンプレートを用いることは効率化を図る上では大切なことだといえます。
しかしながら、製図、コンター図（等高線）、間取り図、散布図といった各図面や、量率グラフ、3次元グラフ描画におけるグラフ作図を考えた時、すべての作図に対して無料で取得できたり、フリーでダウンロードできるといったテンプレートが必ず存在するわけではありません。
もちろん、無料提供のフリーダウンロード可能なテンプレートの中には、人気が高いテンプレートも存在します。
無料で提供されているフリーダウンロード可能なテンプレートは、著作権フリーで自由に編集できたりしますが、無料でダウンロード可能な図面や作図の中には、加工がNGだったり業務での使用をNGにしているものも数多くあります。
なお、テンプレートは図面作成の勉強などにもおすすめです。なぜおすすめかというと、テンプレートを見ることでどこに配慮して作図が行われているか気がついたりするからです。
また、テンプレートを複写するのもおすすめです。複写は簡単そうに見えますが、実は書き方の勉強になります。1つや2つの複写だけではなく、多くのテンプレートを複写するのがおすすめの勉強方だと言えるでしょう。
手法の一つ「投影法」
製図、コンター図（等高線）、間取り図、散布図、量率グラフ、3次元グラフ描画を行い図面作成する場合、いろいろな知識が必要となりますが、図面作成の一つの手法として「投影法」は知っておく必要があります。作図をする上で投影法は必要となる知識だと言えるでしょう。
投影法による書き方を知ることで、手書きで図面作成をする場合でも考え方の方向性が見えてくるので、今までよりも簡単に作業をすすめることができるでしょう。また、フリーソフトなどダウンロードして使用するソフトにおける図面作成も、今までよりも簡単になりますのでおすすめです。
投影法とは
投影法は、いくつかの投影図を合わせて立体形状を描き表す方法です。
投影法で使用する投影図の中で最も需要な図面は正面図で、この正面図が投影法で描く図面の最も基本となる図になります。
そのため図面を製図する時には、どの部分を正面図として取り扱うかが非常に重要になります。正面図の取り扱いにより、図面の全てが変わってしまうと言っても過言ではないのです。
JISによる製図規格では、「品物の形状や機能を最も明瞭に表す面を選ぶ」と表記されています。
この概念に基づき正面図となる面を探すようにしましょう。面積が大きい面や複雑な形状の面を選んだり、対称でない面を選ぶといった方法が、正面図を選ぶ基本的に手法だと言われています。
例えば自動車や航空機などは、正面は運転席などがある面だと考えがちですが、作図においてはいわゆる側面を正面図として取り扱い、運転席などの面は側面となります。
また、歯車を見ると平たい面が正面と捉えがちですが、軸から見た直角面を正面図として選びます。
投影法で必要な図面
投影法で図面を作成する時に必要となる投影図は、正面図、平面図、側面図、下面図、背面図などとなります。
しかしながら、図面を作成する場合において、これら全ての投影図が必要ではありません。図面が少ないほうが理解もしやすいので、本来であれば図面は少ないほうが良いと言われています。
要するに、対象となるモノに対してそのモノがどういった形状かが、第三者から理解されればそれで良いのです。反対に言えば、形状が理解できない図面の量であれば、それは図面の枚数が少ないということになります。
3つの図面だけでモノの形状が理解できるものの、3つの図面のひとつでも欠けてしまうと理解できない投影図のことを「三面図」と呼びます。一方で、正面図と平面図など2つの図面だけで表現できる投影図を「二面図」と呼びます。
投影図を描く時には正面図を描き、正面図だけで理解を得られない図面であれば、さらにもう一面の図を作図します。
2面で表現できない図面であれば3面を、3面で理解できなければ4面にという形で、十分に理解できるまで図面を増やしていけば良いのです。
これであれば、不要な図面を作成することもなくなります。また、図面を描く時に気を付けたいのが線です。図面を説明するための線は明瞭でしかも分かりやすい必要があります。
さらに気を付けたいのが破線です。破線は使い方によっては非常に厄介な存在です。破線が込み入ってくると、見にくい図面になってしまうからです。場合によっては実線よりもうるさく感じてしまう場合があります。
図形の向きを考える場合、そのモノが置かれている状態と同じにするのが鉄則だと言えます。縦置きであれば縦置きに、横置きであれば横置きに描写します。
一方で、機械部品などを描く時は、どちらが上とか左という概念がありません。ネジやピンであれば、どの部分が右でどの部分が左かといった概念がないのです。こういった場合は、どの部分が上か左かといった取り決めを行いながら作図する方法が良いかもしれません。
作図は、基本的な概念はあるものの、ルールなどはそれぞれの環境に従う必要がある場合もあります。ルールが決まっている場合には、そのルールを優先しながら作図するようにしましょう。
ルール決めができていない場合は、簡単にでもルールを作成し図面に対する認識を共有しておくことで、図面を作成する時・見る時に誤解を招きにくくなるのでおすすめといえます。
図面作成はエクセル等のフリーソフトを使っても知識が必要
製図、コンター図（等高線）、間取り図、散布図、量率グラフ、3次元グラフ描画などといった図面作成において、方眼紙での手書きやexcel（エクセル）を用いての作図など、さまざまな方法があります。
製図、コンター図（等高線）、間取り図、散布図、量率グラフ、3次元グラフ描画を方眼紙での手書きやexcel（エクセル）で図面作成する場合、それなりの手間や技術が必要です。
方眼紙で作図する場合には、方眼紙に手書きをする手順や、方眼紙の使い方、さらには方眼紙の種類なども知る必要があります。
また、excel（エクセル）でグラフなどを作図するには、excel（エクセル）の使い方や、excel（エクセル）の操作方法、加えてexcel（エクセル）というソフト自体を知らなければなりません。
また、フリーソフトやフリーアプリを使用しても製図、コンター図（等高線）、間取り図、散布図、量率グラフ、3次元グラフ描画を作成することができます。
フリーソフトやフリーアプリであっても、有料のソフトやアプリに引けを取らない機能を備えた人気のペイントソフトや、人気のグラフ描写アプリがあるからです。フリーだから使いにくいだろうといったところも、人気のフリーソフトや人気のフリーアプリはクリアしていることが多く、簡単に作図を可能にしているなど、人気でおすすめのフリーソフトやフリーアプリも少なくありません。
しかし、それらフリーソフトやフリーアプリを使うためにも知識が必要となるのです。使い方が簡単だとはいえ、ソフトやアプリを使うには、やはり基本的な知識が必要です。無料で提供されているWebマニュアルなどダウンロードして使うこともできます。しかし無料であるがゆえに、そこまで詳しくありません。また、無料のソフトやアプリのため更新頻度が少ない場合もありますし、無料だからこそ開発中止になる可能性もあるのです。