Тема 2 Построение наглядного изображения детали в аксонометрической проекции.

Инженерная и компьютерная графика.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

для выполнения самостоятельных графических работ студентам направления подготовки

15.03.04

Автоматизация технологических процессов и производств

Старый Оскол

УДК 514.18: 744

М54

Методические указания включают данные для выполнения самостоятельных графических работ по «Инженерной и компьютерной графике».

Каждая СГР включает: задание, исходные данные по вариантам, указания по решению и оформлению, пример выполнения, вопросы для самопроверки, рекомендуемую литературу.

Методические указания предназначены в качестве пособия для самостоятельной работы при выполнении графических работ по «Инженерной графике» для студентов заочной формы обучения направления подготовки 15.03.04 Автоматизация технологических процессов и производств

Содержание

Введение 3

1. Начертательная геометрия 4

Задача 1 4

Задача 2 6

Задача 3 7

Задача 4 8

Задача 5 9

Задача 6

2. Инженерная графика 21

Тема №1 24

Тема №2 31

Тема №3 35

Тема №4 26

Вопросы для самопроверки 28

Литература 30

Введение.

Изучение Инженерной и компьютерной графики необходимо для приобретения знаний и навыков, позволяющих составлять и читать технические чертежи, проектную документацию, а также для развития инженерного пространственного воображения. Общим для начертательной геометрии и инженерной графики является метод построения изображений, называемый методом проецирования. В начертательной геометрии изучают теоретические основы этого метода, в инженерной графики – его практическое использование. Знания по построению изображений, решению проекционных задач, приобретенные в начертательной геометрии, правила составления и оформления чертежей, изученные в инженерной графике, находят широкое применение при разработке проектов и осуществления их в натуре.

Основная форма работы студента-заочника – самостоятельное изучение материала по учебнику, учебным пособиям; знакомство с положениями ГОСтов и других официальных документов; основная форма отчетности по пройденному материалу – конспекты, выполненные домашние и аудиторные контрольные работы, зачеты и экзамены.

В процессе изучения начертательной геометрии студенты выполняют шесть задач. В процессе изучения инженерной графики студенты выполняют четыре задания.

Каждая контрольная работа проходит две стадии проверки: первая – рецензирование листов преподавателем (в присутствие студента или без него), вторая – устная защита листов студентом.

Задачи контрольных работ выполняются по индивидуальным вариантам. Вариант должен соответствовать сумме двух последних цифр шифра – номера студенческого билета. Например, если шифр 2051025, студент выполняет вариант 7.

Общие требования к оформлению контрольных работ. Материалы контрольных работ брошюруют в альбомы. Обложкой к каждому альбому служит титульный лист, выполненный по образцу. Решение задач в курсе начертательной геометрии и инженерной графики оформляют в виде графических документов – чертежей на формате А3. Поле текстовых и графических документов ограничивается рамкой, внутри которой помещается основная надпись. Форма и размеры основных надписей, выполненных по ГОСТ 21.103-78 и используемых при оформлении контрольных работ.

Начертательная геометрия
СТИ НИТУ	Контрольная работа	Лист 1
Чертил	(Фамилия)	Дата

Все текстовые и графические документы выполняют в соответствии с государственными стандартами СПДС (Системы проектной документации для строительства) и ЕСКД (Единой системы конструкторской документации). Они должны отличаться выразительностью, аккуратностью и четкостью графического исполнения. Толщину и тип линий принимают в соответствии с ГОСТ 2.303-68. Условия задач, все геометрические построения выполняют с помощью чертежных инструментов, карандашом 2Т, Т, вначале тонкими линиями (0,2мм), а затем линии видимого контура обводят карандашом ТМ сплошной линией толщиной 0,6…0,8мм, линии невидимого контура – штриховой 0,3…0,4мм, все остальные – тонкой линией 0,2мм. Дополнительные требования к оформлению графических изображений отмечены в соответствующих указаниях к решению конкретных задач. Надписи и буквенно-цифровые обозначения на листах и в основной надписи выполняют стандартным шрифтом по ГОСТ ЕСКД 2.304-81.

Высота шрифта для размерных чисел и буквенно-цифровых обозначений принята 3,5мм, для цифровых индексов – 2,5мм. Номера задач на листах выполняют шрифтом высотой 5 или 7мм и обводят в кружок диаметром 10…14мм. На чертежах необходимо оставлять все линии графических построений и риски для нанесения надписей, буквенных и цифровых обозначений, размерных чисел.

Начертательная геометрия

Задача 1.

Построить линию пересечения треугольников АВС и EDK и показать видимость их в проекциях.

Определить натуральную величину треугольника АВС. Данные для своего варианта взять из табл.1. Пример выполнения приведен на рис.1.

Таблица 1

№ варианта

Размеры и координаты, мм

X_А

Y_A

Z_A

X_B

Y_B

Z_B

X_C

Y_C

Z_C

X_D

Y_D

Z_D

X_E

Y_E

Z_E

X_K

Y_K

Z_K

Указания к решению задачи 1. В левой половине листа формата А3 (297х420м) намечаются оси координат и из табл.1 согласно своему варианту берутся координаты точек А, В, С, D, E, K вершин треугольника (рис.1). Стороны треугольников и другие вспомогательные прямые проводятся вначале тонкими сплошными линиями. Линии пересечения треугольников строятся по точкам пересечения сторон одного треугольника с другим или по точкам пересечения каждой из сторон одного треугольника с другим порознь. Такую линию можно построить, используя и вспомогательные секущие проецирующие плоскости.

Видимость сторон треугольника определяется способом конкурирующих точек. Видимые отрезки сторон треугольников выделяют сплошными толстыми линиями, невидимые следует показать штриховыми линиями. Определяется натуральная величина треугольника АВС.

Плоскопараллельным перемещением треугольник АВС приводится в положение проецирующей плоскости и далее вращением вокруг проецирующей прямой в положение, когда он будет параллелен плоскости проекций.

Задача 2.

Построить проекции пирамиды, основанием которой является треугольник АВС, а ребро SА определяет высоту h пирамиды. Данные для своего варианта взять из табл.2. Пример выполнения см. на рис.2.

Таблица 2

№ варианта	Координаты и размеры, мм
X_А	Y_A	Z_A	X_B	Y_B	Z_B	X_C	Y_C	Z_C	h

Указания к решению задача 2. В левой половине листа формата А3 намечаются оси координат и из табл.2 согласно своему варианту берутся координаты точек А, В и С вершин треугольника АВС. По координатам строится треугольник в проекциях. В точке А восставляется перпендикуляр к плоскости треугольника и на нем выше этой плоскости откладывается отрезок АS, равный заданной величине h. Строятся ребра пирамиды. Способом конкурирующих точек определяется их видимость. Видимые ребра пирамиды следует показать сплошными толстыми линиями, невидимые – штриховыми линиями. Все вспо

могательные построения необходимо сохранить на эпюре и показать их тонкими сплошными линиями.

Задача 3.

Построить линию пересечения пирамиды с прямой призмой. Данные для своего варианта взять из табл.3. Пример выполнения см. на рис.2.

Таблица 3

№ варианта

Координаты и размеры, мм

X_А

Y_A

Z_A

X_B

Y_B

Z_B

X_C

Y_C

Z_C

X_D

Y_D

Z_D

X_E

Y_E

Z_E

X_K

Y_K

Z_K

X_G

Y_G

Z_G

X_U

Y_U

Z_U

Указания к решению задача 3. В оставшейся правой половине листа формата А3 намечаются оси координат и из табл.3 согласно своему варианту берутся координаты точек А, В, С и D вершин пирамиды и координаты точек Е, К, G и U вершин многоугольника нижнего основания призмы, а также высота h призмы. По этим данным строятся проекции многогранников (пирамида и призма). Призма своим основанием стоит на плоскости уровня, горизонтальные проекции ее вертикальных ребер преобразуются в точки. Грани боковой поверхности призмы представляют собой отсеки горизонтально проецирующих плоскостей.

Линии пересечения многогранников определяются по точкам пересечения ребер каждого из них с гранями другого многогранника или построением линии пересечения граней многогранника. Соединяя каждые пары таких точек одних и тех же граней отрезками прямых, получаем линию пересечения многогранников.

Видимыми являются только те стороны многоугольника пересечения, которые принадлежат видимым граням многогранников. Их следует показать сплошными толстыми линиями, невидимые отрезки пространственной ломаной показать штриховыми линиями.

Задаче уделить особое внимание. Все построения на чертеже тщательно проверить. Допущенные ошибки приводят к неправильному решению следующей задачи – задачи 4 (построение развертки многогранников).

Задача 4.

Построить линию пересечения конуса вращения плоскостью АВС общего положения. Данные для своего варианта взять из табл. 4. Пример выполнения чертежа приведен на рис.5.

Таблица 4

№ варианта

Координаты и размеры, мм

X_К

Y_К

Z_К

X_А

Y_A

Z_A

X_B

Y_B

Z_B

X_C

Y_C

Z_C

Указание к решению задачи 4. В левой половине листа формата А3 намечаются оси координат и из табл.6 согласно своему варианту берутся величины, которыми задаются поверхность конуса вращения и плоскость АВС. Определяется центр (точка К) окружности радиусом R основания конуса вращения в плоскости уровня. На вертикальной оси, на расстоянии h от плоскости уровня и выше ее, определяется вершина конуса вращения. По координатам точек А, В, С определяется секущая плоскость.

В целях облегчения построения линии сечения строится дополнительный чертеж заданных геометрических образов. Выбирается дополнительная система П₃П₁ плоскостей проекций с таким расчетом, чтобы секущая плоскость была представлена как проецирующая. Дополнительная плоскость проекций П₃ перпендикулярна данной плоскости АВС. Линия сечения (эллипс) проецируется на плоскость проекцией П₃ в виде отрезка прямой на след этой плоскости. Имея проекцию эллипса сечения на дополнительной плоскости П₃, строят основные ее проекции.

Задача 5.

Построить линию пересечения конуса вращения с цилиндром вращения. Оси поверхностей вращения – взаимно перпендикулярные проецирующие скрещивающиеся прямые. Данные для своего варианта взять из табл.5.

Таблица 5

№ варианта	Координаты и размеры, мм
X_К	Y_К	Z_К	R	h	X_Е	Y_Е	Z_Е	R₁

Указания к решению задачи 5. В правой половине листа намечают оси координат и из табл.5 берут согласно своему варианту величины, которыми задаются поверхности конуса вращения и цилиндра вращения. Определяют центр (точка К) окружности радиуса R основания конуса вращения в горизонтальной координатной плоскости. На вертикальной оси на расстоянии h от плоскости уровня и выше ее определяют вершину конуса вращения.

Осью цилиндра вращения является фронтально-проецирующая прямая точки Е; основаниями цилиндра являются окружности радиуса R ₁. Образующие цилиндра имеют длину, равную 3 R ₁, и делятся пополам фронтальной меридиональной плоскостью конуса вращения.

С помощью вспомогательных секущих плоскостей определяют точки пересечения очерковых образующих одной поверхности с другой и промежуточные точки линии пересечения поверхностей. Проводя вспомогательную секущую фронтальную меридиональную плоскость конуса вращения, определяют точки пересечения главного меридиана (очерковых образующих) конуса вращения с параллелью (окружностью) проецирующего цилиндра. Выбирая горизонтальную секущую плоскость, проходящую через ось цилиндра вращения, определяют две точки пересечения очерковых образующих цилиндра с поверхностью конуса.

Высшую и низшую, а также промежуточные точки линии пересечения поверхности находят с помощью вспомогательных горизонтальных плоскостей – плоскостей уровня. По точкам строят линию пересечения поверхности конуса вращения с цилиндром вращения и устанавливают ее видимость в проекциях.

Задача 6.

Построить линию пересечения закрытого тора с поверхностью наклонного цилиндра вращения. Заданные поверхности имеют общую фронтальную плоскость симметрии. Данные для своего варианта взять из табл.6. Пример выполнения см. на рис.8.

Таблица 6

№ варианта	Координаты и размеры, мм
X_К	Y_К	Z_К	X_Е	Y_Е	Z_Е	R	d

Указания к решению задачи 6. В левой половине листа формата А3 намечают оси координат и из табл.10 согласно своему варианту берут заданные величины, которыми определяются поверхности тора и цилиндра вращения. Определяют по координатам положение точки Е, т.е. точки пересечения вертикальной оси тора с наклонной осью цилиндра вращения радиусом r =2 R /3.

Главным меридианом поверхности тора является замкнутая линия, состоящая из двух пересекающихся на оси вращения дуг окружностей радиуса 2 R и отрезка прямой проекции экваториальной параллели, представляющей собой окружность с центром в точке К и радиусом R в плоскости уровня xOy.

Инженерная графика

Изучение курса инженерной графики должно основываться на теоретических положениях курса начертательной геометрии, нормативных документах и государственных стандартах ЕСКД.

Основные вопросы инженерной графики рекомендуется излагать на лабораторных занятиях. Кроме того, значительную часть необходимой информации студенты должны приобретать в процессе изучения учебной литературы.

На протяжении всего курса предусматривается постоянное развитие навыков по чтению чертежей, для этого используются как работы, выполняемые студентами, так и специально подготовленные пособия. Все чертежи выполняются в карандаше.

Порядок изучения курса. Изучение курса инженерной графики рекомендуется вести в следующем порядке:

1. Ознакомиться с темой по программе и методическими указаниями к выполнению СГР.

2. Изучить стандарты, необходимые для выполнения СГР по данной теме.

3. Изучить рекомендуемую литературу по данной теме. Желательно законспектировать в рабочей тетради основные положения и зарисовать отдельные чертежи.

4. Ответить на вопросы для самопроверки к каждой теме программы и записать ответы в рабочей тетради.

5. Выполнить СГР в порядке, указанном в методических указаниях к СГР.

Чертежи, помещенные в методических указаниях не являются эталонами исполнения, а служат лишь примерами расположения материала на листе, характеризуют объем и содержание темы.

Основная форма работы студентов по инженерной графике – выполнение расчетно-графических работ по темам, указанным в программе.

Рекомендации по выполнению чертежей. Все чертежи должны быть выполнены в соответствии с ГОСТами ЕСКД и отличаться четким и аккуратным выполнением. Чертежи выполняют на листах чертежной бумаги формата А3. После нанесения рамки чертежа в правом нижнем углу намечают размеры основной надписи чертежа, единой для всех форматов. Форма основной надписи в соответствии с ГОСТ 2.104-68 дана на рис.1, а. Пример заполнения основной надписи дан на рис.1, б. Обводить чертеж следует, принимая толщину основных сплошных линий равной 0,8…1,0мм, а толщину остальных линий - согласно ГОСТ 2.303-68. Первая страница подшивки расчетно-графических работ должна быть оформлена по образцу, приведенному в настоящем пособии.