Общие указания к изучению курса

Начертательная геометрия и инженерная графика

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

ДЛЯ СТУДЕНТОВ ЗАОЧНОГО ФАКУЛЬТЕТА

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

Начертательная геометрия и инженерная графика: Методические указания и контрольные задания/ СПб., Университет ГА, 2009.

Издаются в соответствии с типовой учебной программой по дисциплине ”Начертательная геометрия и инженерная графика”.

Содержат методические указания по изучению курса и контрольные задания по темам. Даются примеры выполнения контрольных работ и приведены вопросы для самопроверки.

Ил.10, табл. 3, библ. 12 назв., прилож. 1.

Составители:

Т.В. Полякова, ст. преподаватель

© Университет гражданской авиации, 2009

Обозначения

1. Точки: А, В, С, …… или 1, 2, 3, …..

2. Линии: a, b, c, …..

3. Поверхности (плоскости): Ω, Ψ, Σ, Э, …..

в частности, плоскости проекций:

П₁ - горизонтальная,

П₂ - фронтальная,

П₃ - профильная,

П₄ - дополнительная,

х – линия пересечения плоскостей проекций (ось проекций).

Например: х₁₂ - ось проекций между П₁ и П₂.

4. Углы: α, β, γ, …..,

в частности, при указанных способах задания угла:

a^b – между прямыми a и b,

a^Σ – между прямой a и плоскостью Σ,

Σ^Θ - между плоскостями Σ и Θ.

5. Проекции элементов обозначаются как оригиналы с добавлением подстрочного индекса 1, 2, 3,….., соответствующего плоскости проекций. Например: a₂ (фронтальная проекция прямой a).

6. Последовательность положений одного элемента на плоскости проекций обозначается как основная проекция с добавлением верхнего индекса. Например: А₁, А₁^’, А₁^’’; a₁, a₁^’, a₁^’’.

СИМВОЛЫ, ОБОЗНАЧАЮЩИЕ ОТНОШЕНИЯ МЕЖДУ ГЕОМЕТРИЧЕСКИМИ ФИГУРАМИ

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ К ИЗУЧЕНИЮ КУРСА

Учебная дисциплина “Начертательная геометрия” является фундаментальной дисциплиной в подготовке инженеров широкого профиля. Это одна из составных дисциплин общеинженерного цикла.

I. ИЗУЧАЕТ: теоретические основы построения изображений пространственных геометрических форм на проекционном чертеже; геометрические формы и отношения между ними.

II. ОБЕСПЕЧИВАЕТ РАЗВИТИЕ: пространственного представления, воображения и пространственного конструктивно – геометрического мышления; способностей к анализу и синтезу пространственных форм на основе графических моделей пространства.

III. ТРЕБОВАНИЯ К СПЕЦИАЛИСТУ

ЗНАНИЯ: способов моделирования геометрических форм; правил выполнения технических рисунков, эскизов и чертежей деталей, сборочных единиц и элементов конструкций; методов решения инженерно-геометрических задач на чертеже.

УМЕНИЕ: строить и читать чертежи; решать инженерно-геометрические задачи на чертеже; применять нормативные документы и государственные стандарты.

Конечная цель обучения начертательной геометрии – твердое овладение студентами основами знаний, умений и навыков, необходимых для выполнения и чтения чертежей различного назначения и решения на чертежах инженерно-геометрических и графических задач.

Данную дисциплину студенты изучают на первом курсе. Перед изучением курса необходимо прежде всего ознакомиться с программой, приобрести учебную литературу и тщательно продумать календарный план самостоятельной учебной работы, согласуя его с учебным графиком и планом по другим дисциплинам первого курса. Наряду с изучением теории необходимо ознакомиться с решением типовых задач каждой темы курса и выполнить контрольную работу.

При изучении курса следует придерживаться следующих общих указаний:

1. Начертательную геометрию нужно изучать строго последовательно и систематически. Перерывы в занятиях, а также перегрузки нежелательны.

2. Прочитанный в учебной литературе материал должен быть глубоко усвоен.

В начертательной геометрии следует избегать механического запоминания теорем, отдельных формулировок и решений задач. Такое запоминание непрочно. Студент должен разобраться в теоретическом материале и уметь применять его как общую схему к решению задач. При изучении того или иного материала курса не исключено возникновение у студента ложного впечатления, что все прочитанное им хорошо понято, что материал прост и можно не задерживаться на нем. Свои знания надо проверить ответами на поставленные в конце каждой темы учебника вопросы и решением задач.

3. Очень большую помощь в изучении курса оказывает хороший конспект учебника или аудиторных лекций, где записывают основные положения темы и краткие пояснения графических построений в решении геометрических задач. Такой конспект поможет глубже понять и запомнить изучаемый материал. Он служит также справочником, к которому приходится прибегать, сопоставляя темы в единой взаимосвязи. Однако при подготовке к зачету конспект не может заменить учебник.

4. В разделе “Начертательная геометрия” решению задач должно быть уделено особое внимание. Решение задач является наилучшим средством более глубокого и всестороннего постижения основных положений теории. Прежде чем приступить к решению той или иной геометрической задачи, надо понять ее условие и четко представить себе схему решения, т.е. установить последовательность выполнения операций. Надо представить себе в пространстве заданные геометрические образы.

5. В начальной стадии изучения раздела “Начертательная геометрия” полезно прибегать к моделированию изучаемых геометрических форм и их сочетаний. Значительную помощь оказывают зарисовки воображаемых моделей, а также их простейшие макеты. В дальнейшем надо привыкать выполнять всякие операции с геометрическими формами в пространстве на их проекционных изображениях, не прибегая уже к помощи моделей и зарисовок. Основная проверка знаний студента может быть проведена им же самим в процессе выполнения контрольной работы. Здесь студент должен поставить себя в такие условия, какие бывают на зачете.

6. Если в процессе изучения курса начертательной геометрии у студента возникли трудности, то он должен обратиться за письменной консультацией на кафедру Университета ГА. При изучении тем курса следует руководствоваться рабочей программой, методическими указаниями и перечнем рекомендуемой литературы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гордон В.О., Семенцов-Огневский М.А. Курс начертательной геометрии: Учебное пособие для вузов / Под ред. В.О. Гордона и Ю.В. Иванова.- 24-е изд., стер.- М.: Высш. шк., 1998.

2.Фролов С.А. Начертательная геометрия: Учебник для вузов. 2-е изд. перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1983.

3. Павлов А.А., Начертательная геометрия: Учебник для ВУЗов/2-е изд. перераб. и доп.- М.: ВЛАДОС, 2005.

4. Гордон В.О., Иванов Ю.Б., Солнцева Т.Е. Сборник задач по курсу начертательной геометрии: Учеб. пособие для втузов / Под ред., Ю.Б. Иванова-7-е изд., стер.-М.: Высш. шк., 1998.

5. Фролов С.А. Сборник задач по начертательной геометрии.-М.: Машиностроение, 1980.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

КУРСА «НАЧЕРТАТЕЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГРАФИКА»

ТЕМА 1. ВВЕДЕНИЕ. МЕТОД ПРОЕКЦИЙ

Предмет учебной дисциплины «Начертательная геометрия и инженерная графика», ее задачи и место в подготовке специалистов транспортных систем.

Краткие исторические сведения о развитии дисциплины (метод изображений).

Общие понятия о геометрическом моделировании и его применении в науке и технике.

Метод ортогональных проекций как проекционный метод отображения пространства на плоскость.

Центральное, параллельное и ортогональное проецирование - основные свойства.

Построение комплексного проекционного чертежа (эпюр Монжа) с использованием прямоугольных координат точки в пространстве.

Геометрические алгоритмы и их особенности.

Ортогональные проекции точки и отрезка прямой линии.

Основные применения метода ортогональных проекций в практике эксплуатации транспорта.

ТЕМА 2. МЕТОДЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ОРТОГОНАЛЬНЫХ ПРОЕКЦИЙ

Общие сведения о методах преобразования ортогональных проекций.

Назначение и классификация методов преобразования.

Способы вращения и плоскопараллельного перемещения.

Построение дополнительного поля проекций (способ замены плоскостей проекций).

Профильные проекции геометрических фигур как частный случай способа замены плоскостей проекций.

Построение проекций точки и отрезка прямой линии при последовательной замене нескольких плоскостей проекций.

ТЕМА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ И ЧТЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ЧЕРТЕЖЕЙ

Моделирование линейных геометрических образов на проекционном чертеже - задание и изображение в ортогональных проекциях прямой линии и плоскостей.

Следы прямой линии.

Точка и прямая, принадлежащие плоскости.

Прямые и плоскости частного положения относительно плоскостей проекций П₁ и П₂.

Взаимное положение прямых линий и плоскостей.

Ортогональные проекции плоских фигур.

Пространственные и плоские кривые линии и их проекционные свойства.

Определение характера (плоская или пространственная) кривой линии по ее ортогональным проекциям.

Кривые линии второго порядка как линии сечения прямого кругового конуса плоскостью: эллипс, парабола и гипербола.

Образование и задание на проекционном чертеже поверхностей.

Чертежи многогранников и многогранных поверхностей.

Поверхности вращения. Поверхности вращения второго порядка: коническая, цилиндрическая, сферическая.

Построение проекций точек и линий, принадлежащих поверхности.

Развертки поверхностей: конуса, цилиндра, сферы и многогранника.

ТЕМА 4. ПОЗИЦИОННЫЕ И МЕТРИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ НА ПРОЕЦИОННОМ ЧЕРТЕЖЕ

Определение и классификация позиционных и метрических задач. Базовые задачи и общие схемы их решения.

Пересечение прямой линии с плоскостью (поверхностью) и определение истинной длины (натуральной величины) отрезка прямой линии.

Элементарные позиционные задачи на принадлежность (инцидентность), принадлежность точки прямой (линии), принадлежность точки плоскости

(поверхности), принадлежность прямой (линии) плоскости (поверхности).

Задачи на пересечение геометрических фигур: пересечение прямой с плоскостью (поверхностью), пересечение плоскостей (поверхностей), пересечение поверхности плоскостью (натуральная величина) плоской фигуры.

Метрические задачи.

Определение расстояний от точки до прямой и плоскости, между параллельными и скрещивающимися прямыми, между параллельной прямой и плоскостью, между параллельными плоскостями.

Определение углов: построение взаимно перпендикулярных прямых, прямой и плоскости, плоскостей; определение истинной величины плоского угла.

Комплексная задача: определение истинной формы и размеров (натуральной величины) плоской фигуры.

ТЕМА 5. АКСОНОМЕТРИЧЕСКИЕ ПРОЕКЦИИ

Общие сведения о методах построения наглядных изображений.

Сущность метода аксонометрического проецирования.

Аксонометрические проекции: назначение и классификация.

Правила построения аксонометрических проекций по ЕСКД: прямоугольная изометрическая проекция, прямоугольная диметрическая проекция, косоугольная фронтальная изометрическая проекция.

ТЕМА 6. СТАНДАРТЫ ЕСКД

Стандартизация как фактор, способствующий развитию науки и техники.

ЕСКД, ЕСТД, ЕСПД, и международные стандарты ИСО – общие сведения.

Основные положения комплекса стандартов «Единой системы конструкторской документации»: классификация стандартов ЕСКД, виды изделий, виды и комплектность конструкторских документов, стадии разработки конструкторской документации, общие требования к чертежам, к текстовым документам, основные требования к чертежам и к конструкторским документам, выполненным на магнитных носителях.

ТЕМА 7. ОБЩИЕ ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ И ЧТЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ЧЕРТЕЖЕЙ

Построение очертаний и обводов технических форм (геометрические построения).

Оформление чертежей: форматы, масштабы, линии, шрифты чертежные, основные надписи, обозначения графических материалов на чертежах, правила нанесения размеров.

Изображения: виды, разрезы, сечения.

Изображения и обозначения резьбы и резьбовых деталей.

Рабочие чертежи и эскизы деталей.

Чертеж сборочной единицы (сборочный чертеж).

Спецификация.

Основные правила чтения и деталирования сборочного чертежа: выполнение рабочих чертежей и эскизов деталей.

Изображения упрощенные и условные крепежных деталей.

Правила упрощенного нанесения размеров отверстий.

Правила нанесения на чертежах надписей, технических требований и таблиц.

Вопросы для самопроверки

К теме 1. Введение. Метод проекций

1. Назовите основные методы проецирования геометрических форм на плоскости.

2. Cформулируйте основные свойства параллельного проецирования.

3. Что называют несобственными элементами пространства?

4. Что называют координатами точки пространства в декартовой системе координат?

К теме 2. Методы преобразования ортогональных проекций

1. В чем заключается принцип преобразования чертежа способом замены плоскостей?

2. Что определяет направление новой плоскости проекций при переводе плоскости общего положения в проецирующие плоскости?

3. Какова схема решения задачи по определению углов наклона плоскости проекций к плоскостям проекций способом замены плоскостей проекций?

4. В чем состоит сущность способа плоскопараллельного перемещения? 5. Укажите последовательность построений при определении

натуральной величины плоской фигуры способом плоскопараллельного перемещения.

6. В чем заключается способ вращения?

К теме 3. Теоретические основы построения и чтения технических чертежей

1. Как строят прямые линии и точки на плоскости?

2. Что называют следом прямой линии? Постройте следы прямых частного положения.

3. Для какой прямой на чертеже следы будут:

а) совпадать;

б) равноудалены от осей проекций;

в) лежат на оси проекций?

4. Как изображаются на чертеже пересекающиеся, параллельные и скрещивающиеся прямые линии?

5. Покажите способы задания плоскости общего положения и проецирующихся плоскостей?

6. Какие кривые линии называются алгебраическими?

7. Что называют кривизной плоской кривой и как ее определяют графически?

8. Какие кривые называют овалами? Покажите примеры овалов.

9. Какие кривые называют кривыми второго порядка?

10. Какие многогранники называют правильными?

11. Перечислите основные способы задания поверхностей.

12. Какие поверхности вращения называются поверхностями второго порядка?

13. Что называют разверткой поверхности?

14. Укажите основные свойства разверток.

К теме 4. Позиционные и метрические задачи на проекционном чертеже 1. Покажите на примерах, как определяют:

точки пересечения проецирующих плоскостей прямыми линиями,

линии пересечения проецирующих плоскостей плоскостями общего положения и проецирующими плоскостями?

2. Изобразите схему и укажите последовательность решения задачи на построение точки пересечения прямой с плоскостью общего положения.

3. Как определяют видимость элементов геометрических образов относительно плоскостей проекций?

4. Изобразите схему и укажите последовательность построения линии пересечения двух плоскостей.

5. Изобразите схему и приведите примеры построений прямых линий, параллельных и перпендикулярных плоскостям.

6. Сформулируйте условие параллельности и перпендикулярности двух плоскостей.

7. Как определяют на чертеже расстояние от точки до проецирующей плоскости, от точки до плоскости общего положения?

8. Как определяют на чертеже расстояние от точки до прямой частного положения, от точки до прямой общего положения?

9. Укажите общую схему определения точек пересечения поверхности плоскостью.

10. Укажите последовательность графических построений при определении точек пересечения прямой с поверхностью.

11.Укажите условия, при которых в сечении конуса вращения плоскостью получаются окружность, эллипс, гипербола, парабола, пересекающиеся прямые?

12.Укажите последовательность графических построений при определении линии пересечения плоскостями поверхностей второго порядка общего вида.

13. Изобразите общую схему построения линий пересечения поверхностей.

14. Опишите способы секущих плоскостей и сферических посредников при определении линии пересечения поверхностей.

К теме 5. Аксонометрические проекции.

1. Какие проекции называют аксонометрическими? Назовите их виды.

2. Как располагаются оси эллипсов относительно координатных осей?

3. Как располагаются сопряженные диаметры эллипсов относительно координатных осей?

4.Что такое масштабные коэффициенты по координатным осям? Чему они равны?

К теме 6. Стандарты ЕСКД

1. Сколько форматов А4 содержится на листе формата А3?

2. Как образуются дополнительные форматы чертежей?

3. Какого начертания и какой толщины проводят линии осевые, центровые, выносные, размерные и невидимого контура?

4. В каких единицах измерения проставляют размерные числа на чертежах?

5. На каком расстоянии от контура рекомендуется проводить размерные линии?

6. Какие проставляют размеры при выполнении чертежа в масштабе, отличном от 1:1?

7. Что обозначает на чертеже запись М 2:1 и М 1: 2?

8. Перечислите элементы сопряжений.

К теме 7. Общие правила выполнения и чтения технических чертежей

1. Перечислите названия шести основных видов и укажите, как их располагают на чертеже.

2. Что называют главным видом?

3. Какой вид называют дополнительным? Как его изображают на чертеже?

4. Какой вид называют местным?

5. Что такое разрез?

6. Что такое полный, простой и сложный разрез?

7. Как обозначают простые разрезы?

8. В каком случае можно соединить половину вида с половиной разреза? 9. Какие разрезы называют ступенчатыми, ломанными?

10. Что такое «местный» разрез?

11. Что такое сечение?

12. Как обводят линии контура наложенного и выносного сечения?

13. Как обозначают сечение?

14. Как изображается резьба на стержне, в отверстии?

15. Чему отдается преимущество в изображении резьбы в соединении – стержню или отверстию?

16. Как наносится размер и обозначение резьбы?

17. Каким требованиям должен удовлетворять сборочный чертеж, что он должен содержать?

18. Какие размеры может содержать сборочный чертеж?

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

В течение семестра студент должен выполнить одну контрольную работу и сдать зачет.

Контрольная работа включает в себя решение следующих семи задач:

Раздел ”Начертательная геометрия”

задача № 1 (позиционная задача),

задача № 2 (метрическая задача),

задача № 3 (пересечение поверхностей),

задача № 4 (пересечение поверхности плоскостью общего положения,

построение развертки).

Раздел ”Инженерная графика”

задача № 5 (построение видов, разрезов, сечений),

задача № 6 (построение аксонометрической проекции),

задача № 7 (деталировка сборочного чертежа).

Решение каждой задачи представляется в форме чертежа.

Каждый чертеж сопровождают планом решения, т.е. кратким описания хода решения задачи.

Задания на контрольную работу индивидуальные и представлены в вариантах.

Студент выполняет тот вариант задания, номер которого соответствует сумме двух последних цифр его учебного шифра.

Например, студент, имеющий учебный шифр 970145, выполняет во всех задачах девятый вариант задания.

Контрольная работа представляется на рецензирование преподавателю в полном объеме.

Представление контрольной работы по частям (отдельным эпюрам) не разрешается.

Контрольная работа вместе с рецензией возвращается студенту, и она хранится у него до зачета.

Замечания по контрольной работе должны быть устранены.

Если контрольная работа не зачтена, преподаватель в рецензии указывает, какую часть работы надо переделать или же выполнить всю работу заново.

На повторное рецензирование следует представлять всю контрольную работу полностью.

Контрольная работа выполняется на листах чертежной бумаги формата А3 (297×420).

На расстоянии 5 мм от линии обреза листа проводится рамка поля чертежа.

С левой стороны линия рамки проводится от линии обреза листа на расстоянии 20 мм.

В правом нижнем углу формата вплотную к рамке помещается основная надпись.

Размеры ее и текст на ней показаны на чертежах - образцах.

Задания к эпюрам выбираются в соответствии с вариантами из таблиц.

Чертежи заданий вычерчиваются в заданном масштабе и размещаются с учетом наиболее равномерного размещения всего чертежа в пределах формата листа.

Все надписи, как и отдельные обозначения в виде букв и цифр на чертеже, должны быть выполнены стандартным шрифтом размером 3,5 и 5 в соответствии с ЕСКД.

Чертежи выполняются с помощью чертежных инструментов: вначале карандашом с последующим выделением искомых линий пастой красного цвета.

На тщательность построений должно быть обращено особое внимание.

Небрежно выполненные построения не только снижают качество чертежа, но и приводят к неправильным результатам.

При обводке характер и толщина линий берутся в соответствии с ЕСКД.

Все видимые основные линии – сплошные толщиной s = 0,8…1,0 мм.

Линии построений и линии связи должны быть сплошными и наиболее тонкими. На это следует обратить внимание при выполнении контрольной работы, имея при этом в виду, что заданные плоскости и поверхности непрозрачны.

Все основные вспомогательные построения должны быть сохранены.

Точки на чертеже желательно вычерчивать в виде окружности диаметром 1,5…2 мм с помощью циркуля.

Каждый эпюр сопровождается пояснительной запиской на формате А4 (297×210) кратко излагаются план решения задач и последовательность графических построений.

Этот лист прикладывается к чертежу.

Первая страница контрольной работы должна быть оформлена по образцу, представленному на рис.1.

Объем контрольной работы:

Контрольная работа включает:

- лист 1 (задача 1)

- лист 2 (задача 2)

- лист 3 (задача 3)

- лист 4 (задача 4).

- пояснительную записку к каждой задаче.

ЗАДАЧА 1. На трехпроекционном чертеже построить линию пересечения треугольников АВС и ЕДК и показать видимость их в проекциях (лист 1). Данные для своего варианта взять в таблице 1. Пример выполнения листа 1 приведен на рис. 2.

Указания к решению задачи 1. В левой половине листа формата А3 (297×420) намечаются оси координат и из таблицы 1 согласно своему варианту берутся координаты точек А, В, С, Д, Е, К вершин треугольника (рис. 2). 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 треугольника с другим порознь. Такую линию можно построить, используя вспомогательные секущие проецирующие плоскости. Видимость сторон треугольника определяется способом конкурирующих точек. Видимые отрезки сторон треугольников выделяют сплошными жирными линиями, невидимые следует показывать штриховыми линиями. Линия пересечения треугольников выделяется красной пастой.

ЗАДАЧА 2. Определить натуральную величину треугольника АВС (лист 2). Данные для своего варианта взять в табл. 1. Пример выполнения листа 2 приведен на рис.3.

Указания к решению задачи 2. Для определения натуральной

треугольника АВС в левой половине листа формата А3 (297×420) намечаются оси координат и из табл. 1 берутся координаты точек А, В, С вершин треугольника. Определение натуральной величины треугольника производится путем введения двух дополнительных плоскостей проекций П ₃ и П ₄, но по такой схеме: П ₃ ^ П ₁ и П ₃ ^ АВС, а П ₄ ^ П ₃ и П ₄ || АВС.

Введение первой дополнительной плоскости дает возможность преобразовать чертеж так, что плоскость общего положения, заданная в системе П ₁ П ₂, становится перпендикулярной к дополнительной плоскости проекций.

Вторая дополнительная плоскость параллельна плоскости АВС, что и приводит к определению натурального вида.

ЗАДАЧА 3. На трехпроекционном чертеже построить недостающие проекции сквозного отверстия в сфере заданного радиуса R. Вырожденная (фронтальная) проекция сквозного отверстия представлена четырехугольником: координаты проекций точек А, В, С и Д вершин четырехугольника – сквозного отверстия на сфере – известны (табл. 2) (лист 3).

Пример выполнения листа 3 приведен на рис. 4.

Указания к решению задачи 3. Намечаются оси координат с началом координат в центре листа формата А3. Строятся проекции сферы заданного радиуса R с центром в точке О. Определяются по заданным координатам (табл. 2) проекции точек А, В, С и Д (вершин четырехугольника) сквозного отверстия на сфере и строится многоугольник – вырожденная проекция линии сквозного отверстия. Далее задача сводится к определению недостающих проекций точек поверхности сферы. Вначале определяются характерные точки линии сквозного отверстия: точки на экваторе, главном меридиане, наиболее удаленные и ближайшие точки поверхности сферы к плоскостям проекций. Очертания сферы и вырожденную проекцию сквозного сечения обвести черной пастой, недостающие две проекции отверстия показать красной пастой.

Все вспомогательные построения на чертеже сохранить.

ЗАДАЧА 4. Построить линию пересечения конуса вращения плоскостью АВС общего положения. Данные для своего варианта взять в табл. 3. Построить развертку данного конуса вращения. Пример выполнения листа 4 приведен на рис.5.

Указания к решению задачи 4.

В левой половине листа формата А3 намечаются оси координат и в табл.3 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 П ₁ П ₃ плоскостей проекций с таким расчетом, чтобы секущая плоскость была представлена как проецирующая. Дополнительная плоскость проекций П ₃ перпендикулярна данной плоскости АВС. Линия сечения (эллипс) проецируется на плоскость проекций П ₃ в виде отрезка прямой на следе этой плоскости. Имея проекцию эллипса сечения на дополнительной плоскости П ₃, строят основные ее проекции. Оси координат, очертания поверхности на основном эпюре следует обвести черной пастой; линию сечения в проекциях обвести красной пастой. Все основные и вспомогательные построения на основном и дополнительных эпюрах сохранить. Разверткой конуса вращения является круговой сектор с углом

α = R/(L·360^◦), где R – радиус окружности основания конуса вращения;

L- длина образующей.

На развертке конуса вращения строят прямолинейные точки линии пересечения конуса плоскостью АВС общего положения. Через такие точки проходит линия пересечения в преобразовании (на развертке). Контур боковой поверхности конуса вращения и его основания (окружности) обвести черной, а линию сечения красной пастой. При построении развертки возможно изменение масштаба.

Рис. 3. Пример выполнения листа 2

Таблица 2. Данные к задаче 3 (размеры и координаты, мм)

Таблица 3. Данные к задаче 4 (размеры и координаты, мм)

Инженерная графика

Методы и правила выполнения и чтения чертежей различного назначения; методы решения инженерно – геометрических задач на чертеже, а также правила оформления графической конструкторско–технологической и другой документации, способностей к анализу и синтезу пространственных форм на основе графических моделей пространства, практически реализуемых в виде различных типов чертежей.

ТРЕБОВАНИЯ К СПЕЦИАЛИСТУ

ЗНАНИЯ: способов моделирования геометрических форм и процессов на чертеже; правил выполнения технических рисунков, эскизов и чертежей деталей, сборочных единиц и элементов конструкций; методов решения инженерно-геометрических задач на чертеже.

УМЕНИЯ: строить и читать чертежи; решать инженерно-геометрические задачи на чертеже; применять нормативные документы и государственные стандарты, необходимые для оформления чертежей и другой конструкторско-технологической документации. Конечная цель обучения начертательной геометрии и инженерной графики – твердое овладение студентами основами знаний, умений и навыков, необходимых для выполнения и чтения чертежей различного назначения и решения на чертежах инженерно-геометрических и графических задач.

СТАНДАРТЫ ЕСКД

Стандартизация как фактор, способствующий развитию науки и техники. ЕСКД, ЕСТД, ЕСПД и международные стандарты ИСО-общие сведения. Основные положения комплекса стандартов “Единой системы конструкторской документации (ЕСКД)”: классификация стандартов ЕСКД, виды изделий, виды и комплектность конструкторских документов, стадии разработки конструкторской документации, общие требования к текстовым документам, основные требования к чертежам и к конструкторским документам, выполненных на магнитных носителях.

ОБЩИЕ ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ И ЧТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКИХ ЧЕРТЕЖЕЙ

Построение очертаний и обводов технических форм (геометрические построения). Оформление чертежей: форматы, масштабы, линии, шрифты чертежные, основные надписи, обозначения графических материалов на чертежах, правила нанесения размеров.

Изображения-виды, разрезы, сечения. Изображения и обозначения резьбы резьбовых деталей. Рабочие чертежи и эскизы деталей. Чертеж сборочной единицы (сборочный чертеж). Спецификация. Основные правила чтения и деталирования сборочного чертежа: выполнение рабочих чертежей и эскизов деталей. Изображения упрощенные и условные крепежных деталей. Правила упрощенного нанесения размеров отверстий. Правила нанесения на чертежах надписей, технических требований и таблиц.

Разъемные и неразъемные соединения

Изображение и обозначение резьб, соединений на резьбе, изображение и обозначение крепежных деталей- болтов, винтов, шпилек, гаек, шайб, шплинтов. Изображение и обозначение швов неразъемных соединений, выполняемых сваркой или пайкой. Особое внимание должно быть уделено изучению соответствующих ГОСТов, а также использованию техническими справочниками.

ПОНЯТИЯ ОБ ИЗДЕЛИИ И ЕГО СОСТАВНЫХ ЧЯСТЯХ

Различают изделия основного производства – изделия предназначенные для поставки (реализации) и изделия вспомогательного производства- изделия предназначенные для собственных нужд предприятия. Устанавливают следующие виды изделий: детали, сборочные единицы, комплексы, комплекты. Изделия в зависимости от наличия или отсутствия в них составных частей делят на:

а) неспециализированные (детали), не имеющие составных частей;

б) специализированные (сборочные единицы, комплексы, комплекты), состоящие из двух составных частей или более.

ДЕТАЛЬЮ называют изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала, без применения сборочных операций. СБОРОЧНОЙ ЕДИНИЦЕЙ называют изделие, составные части которого подлежат соединению между собой.

КОМПЛЕКСОМ называют два специфицированных изделия или более, не соединенных на предприятии - изготовителе сборочными операциями, но предназначенных для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций.

ВИДЫ КОНСТРУКТОРСКИХ ДОКУМЕНТОВ. Конструкторские документы подразделяются на графические (чертежи, схемы, графики) и текстовые

(спецификации, технические условия, различные ведомости).

Вот некоторые виды конструкторских документов, предусмотренные ГОСТ 2.102-68 (СТ СЭВ 4768-84):

ЧЕРТЕЖ ДЕТАЛИ, содержащий изображение детали и другие данные, необходимые для ее изготовления и контроля;

ЧЕРТЕЖ СБОРОЧНЫЙ, содержащий изображение сборочной единицы и другие данные, необходимые для ее сборки (изготовления) и контроля; ЧЕРТЕЖ ОБЩЕГО ВИДА определяющий конструкцию изделия, взаимодействие его основных частей и поясняющий принцип работы изделия (составляется, как правило, при разработке эскизного и технического проектов);

ТЕХНИЧЕСКИЙ ЧЕРТЕЖ, определяющий геометрическую форму (обводы) изделия и координаты расположения составных частей;

ГАБАРИТНЫЙ ЧЕРТЕЖ, содержащий контурное (упрощенное) изображение изделия с габаритами, установочными и присоединительными размерами; СХЕМЫ, на которых показывают в виде условных изображений или обозначений составные части изделий и связи между ними; СПЕЦИФИКАЦИИ, определяющие состав сборочных единиц, комплексов и комплектов.

В зависимости от стадии разработки имеем:

- проектную конструкторскую документацию, стадии разработки: техническое задание; техническое предложение; эскизный проект; технический проект;

- рабочую конструкторскую документацию, стадии разработки: конструкторская документация опытного образца; конструкторская документация установочной серии; конструкторская документация установившегося производства.

Cозданию нового изделия, как правило, предшествует большая экспериментальная и исследовательская работа для установления технической возможности или экономической целесообразности его осуществления.

По результатам этих исследований при положительном решении вопроса «заказчик» составляет так называемое техническое задание на проектирование. В нем устанавливают назначение изделия и основные требования. Например, идет речь о создании нового типа самолета, то в техническом задании указывают назначение самолета, грузоподъемность, скорость, дальность полета и т.д. Изучив техническое задание, разрабатывают техническое предложение на проектирование, содержащее более уточненные данные об объекте. Затем разрабатывают эскизный проект, который служит основанием для разработки технического проекта, который разрабатывают с целью выяснения окончательных технических решений, дающих полное представление о конструкции изделия.

«Учебные чертежи».

В курсе инженерной графики студенты изучают основные правила выполнения чертежей деталей, сборочных чертежей и спецификаций, с некоторыми отступлениями от требований стандартов и производства. Эти отступления согласованы с Госстандартом. Кроме того, учебные чертежи отличаются от производственных, например, требованием сохранения на них линий построения, дополнением чертежей аналитическими записями и т.д. Студент это должен понимать и строго выполнять требования программы курса инженерной графики.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РЕЗЬБЕ. ТЕРМИНОЛОГИЯ.

Резьба образуется при винтовом перемещении некоторой плоской фигуры, задающей так называемый профиль резьбы, расположенной в одной плоскости с осью поверхности вращения (осью резьбы) - цилиндрической, конической, по которой профиль совершает свое движение. Часть резьбы, образованную при одном повороте профиля вокруг оси, называют витком. Резьба, образованная движением одного профиля - однозаходная, двух, трех- многозаходная. Шаг резьбы - расстояние между соседними одноименными боковыми сторонами профиля в направлении, параллельном от резьбы. Винтовая линия бывает правой и левой, поэтому резьба образуется правой или левой. Применяется преимущественно правая резьба, то на чертеже оговаривают левую, добавляя (L). Резьбу изготовляют или режущим инструментом с удалением слоя материала, или накаткой путем выдавливания. При выводе инструмента из металла резьба как бы сходит на нет, образуя сбег резьбы. Длиной резьбы называют длину участка поверхности, на котором образована резьба, включая сбег резьбы и фаску. Как правило, на чертежах указывается только длина резьбы с полным профилем. Если резьбу выполняют до некоторой поверхности, не позволяющей перемещать инструмент до упора к ней, то образуется недовод резьбы. Сбег плюс недовод образуют недорез резьбы. Если требуется изготовить резьбу полного профиля, без сбега, то для вывода резьбообразующего инструмента делается проточка, диаметр которой для наружной резьбы должен быть немного меньше внутреннего диаметра резьбы, а для внутренней резьбы немного больше диаметра резьбы. Размеры проточек стандартизованы (см. СТ СЭВ 214-74).

ИЗОБРАЖЕНИЕ РЕЗЬБЫ. На чертежах резьбу, изображают условно, независимо от профиля резьбы, а именно: резьбу на стержне - сплошными основными линиями по наружному диаметру резьбы и сплошными тонкими по внутреннему на всю длину резьбы, включая фаску. На видах, полученных проецированием на плоскость, перпендикулярную оси стержня, по внутреннему диаметру резьбы проводят дугу сплошной тонкой линией, приблизительно равную ¾ окружности и разомкнутую в любом месте. На изображениях резьбы в отверстии сплошные основные и сплошные тонкие линии меняются местами. Фаски на стержне с резьбой и в отверстии с резьбой, не имеющие специального конструктивного назначения, в проекции на плоскость, перпендикулярную оси стержня или отверстия, не изображают. Границу резьбы на стержне и в отверстии проводят в конце полного профиля резьбы, до сбега, основной линией, которую проводят до линий наружного диаметра резьбы. Расстояние между линиями, изображающими наружный и внутренний диаметры резьбы, согласно ГОСТ 2.303-68,не должно быть менее 0,8 мм и не больше шага резьбы. Следует твердо запомнить правило:

В РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЯХ, ИЗОБРАЖЕННЫХ НА РАЗРЕЗЕ, РЕЗЬБА СТЕРЖНЯ ЗАКРЫВАЕТ РЕЗЬБУ ОТВЕРСТИЯ. На резьбах штриховка доводится до сплошных основных линий. Более подробно смотри в ГОСТ 2.311-68.

ОБОЗНАЧЕНИЕ РЕЗЬБЫ

Стандартные резьбы подразделяются на резьбы общего назначения и специального. Резьбы общего назначения подразделяются на крепежные и ходовые, называемые также кинематическими. К специальным резьбам относится круглая для цоколей патронов электроламп, резьба круглая для санитарно - технической арматуры и др. Прямоугольная резьба не стандартизована. Следует запомнить, что метрическую резьбу выполняют с крупным (единственным для данного диаметра резьбы) и мелким шагами, которых для данного диаметра резьбы может быть несколько. Например, для диаметра резьбы D = 20 мм крупный шаг всегда равен 2,5 мм, а мелкий может быть равен 2; 1,5;1; 0,75; 0,5 мм, поэтому в обозначении метрической резьбы крупный шаг не указывается, а мелкий указывается обязательно. Диаметр и шаги метрической резьбы установлены ГОСТ 8724-58. Его можно найти в любом справочнике.

В обозначении резьб всегда указывается наружный диаметр резьбы. Если для метрической резьбы обозначение диаметра резьбы соответствует ее действительному наружному диаметру, то в трубной резьбе ее диаметр обозначается условно. Например, Труб.1” соответствует трубе, имеющей условный проход (внутренний диаметр трубы), равный 25 мм, т.е. примерно 1”. Наружный же диаметр трубной резьбы 1“ равен 33,25 мм, т.е. больше на две толщины стенки.

ОБОЗНАЧЕНИЕ КРЕПЕЖНЫХ ДЕТАЛЕЙ

Все крепежные детали стандартизованы. Многие стандарты на конструкцию и размеры предусматривают два исполнения и более. Например, болт исполнения 2 по ГОСТ 7798-70 отличается от болта исполнения 1 тем, что у него на резьбовом конце имеется отверстие под шплинт, болт исполнения 3 – тем, что у него в головке имеется два отверстия для контровки болта проволокой. ГОСТ 7795 – 70 предусматривает 5 исполнений болта. Гайка исполнения 2 по ГОСТ 5915- 70 отличается от гайки исполнения 1 тем, что у нее фаска сделана не с обеих, а с одной стороны, и.т.д. Между позициями 3 и 4 ставится знак умножения по ГОСТУ 2.304-68, между позициями 4 и 5, если указывается поле допуска, отличное от полей допуска 8g b 7H, ставится по ГОСТ 2.304-68 дефис (черточка), между позициями 5 и 6 (если отсутствует позиция 4 и 5, то между 3 и 6) ставится знак умножения. Между позициями 6 и 7, и 8 и 9 посередине промежутков ставятся четкие точки. Поле допуска устанавливает величину зазоров между резьбой на стержне (болта, винта, шпильки) и в отверстии (гайки). Указывать его на учебных чертежах не требуется. Класс точности для болтов, винтов, шпилек выбирается из ряда 3.6, 4.6, 4.8, 5.6,5.8, 6.6 и т.д. по ГОСТ 1759-70, а для гаек - из ряда 4, 5, 6, 8 и т.д. из того же стандарта. При указании класса прочности в обозначении резьбового изделия точки между цифрами не ставят, т.е. пишут 36 вместо 3.6 и т.д. Желательно, чтобы студент-заочник уяснил физическую сущность этих чисел, прочитав указанный стандарт, но основное, что надо запомнить, это то, что чем больше это число, тем прочнее материал.

РАЗНОВИДНОСТИ КРЕПЕЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Болты и винты изготовляются с различной формой головки - шестигранной, квадратной, полукруглой, потайной и др. Различны формы гаек - шестигранные, квадратные, круглые, корончатые и др. Кроме того шестигранные гайки бывают нормальные, низкие, высокие, особо высокие. Шпильки различаются по длине ввинчиваемого резьбового конца (посадочного), предназначенного для ввинчивания в отверстие с резьбой: длиной d для ввертывания в детали, изготовляемые из твердых металлов - стали, латуни, бронзы; длиной 1.25 и 1.6d для ввертывания в детали, изготовленные из более мягких металлов- стали, ковкого и серого чугуна; длиной 2 и 2,5d для резьбовых отверстий в деталях из мягких сплавов. По точности изготовления болты, винты, гайки бывают нормальной, повышенной и грубой точности. Разнообразны по форме и шайбы - круглые, косые, пружинные, многолапчатые и др. Таким образом, число стандартов, описывающих форму и размеры резьбовых изделий, весьма велико. Полезно хотя бы поверхностно просмотреть справочник или учебник, в которых обычно излагаются сведения о большом числе крепежных изделий. И понять, что записываемые обозначения резьбовых изделий должны быть точными, строго соответствовать стандартам.

Изображение и обозначение неразъемных соединений

Соединения, предназначенные для постоянной связи составных частей изделия, которые нельзя разобрать без их повреждения, называются неразъемными (соединения при помощи сварки, пайки, клепки, опрессовки, склеивания и др.).

СВАРКА

Различают соединения:

стыковые, обозначаемые символом «С»,

угловые, обозначаемые символом «У»,

нахлесточные, обозначаемые символом «Н»,

тавровые, обозначаемое символом «Т».

Кромки свариваемых деталей могут быть подготовлены различным способом:

без скосов,

со скосом одной кромки,

со скосом двух кромок и многие другие.

Шов может быть

односторонним и двухсторонним,

непрерывным и прерывистым

с цепным или шахматным расположением свариваемых участков, точечным и др.

ПАЙКА

Способы пайки довольно разнообразны:

пайка паяльником,

электродуговая,

электронным лучом, и др.

При пайке применяются различные припои:

медные,

цинковые,

цинково - медные,

серебряные и др.

Условные обозначения паяных швов аналогичны условным обозначениям сварных швов, но с добавлением литеры< П >.

В процессе обучения по данной дисциплине студенты выполняя контрольную работу №1 должны из раздела – Инженерная графика – выполнить три задачи:

- Задача № 5

- Задача № 6

- Задача № 7

Решение каждой задачи представляется в форме чертежа.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ УКАЗАНИЯ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ

1. Формат и масштаб чертежей выбирается студентом самостоятельно с учетом сложности изделия и в соответствии с ГОСТ.

2. Предъвляя на рецензирование задачу № 7, студент должен вложить в пояснительную записку полученный им чертеж-задание; в противном случае работа проверяться не будет.

ЗАДАЧА №5 Построение трех изображений по двум данным. Выполнение разрезов и сечений. Выполняются на двух листах А3. Задание по вариантам представлено на рис. 6. Пример выполнения листа 5 приведен на рис. 7.

Порядок выполнения. Выполнение задания требует мысленного представления предмета, для которого должен быть выполнен чертеж. Только после того, как будет уяснена конструкция предмета, следует приступить к выполнению чертежа. Выполняя задание, необходимо провести тонко линии видимого и невидимого контуров, построить третье изображение, построить разрезы и выполнить штриховку в разрезах. После этого следует построить натуральный вид наклонного сечения, заданной фронтально-проецирующей плоскостью, пример построения которого приведен на рис. 8.

ЗАДАЧА №6. Построение наглядного изображения детали в аксонометрической проекции.

Задание по вариантам представлено на рис. 6. Пример выполнения листа 6 приведен на рис. 9.

Аксонометрическая проекция, в которой необходимо построить наглядное изображение детали, выбирается студентом самостоятельно.

ЗАДАЧА №7. Выполнение рабочего чертежа одной из двух деталей, обведенных в кружок на сборочном чертеже-задании (студенту представляется право выбора детали). Выполняется на листе формата А3 или А4.

Пример выполнения листа 7 приведен на рис. 10.

Сборочный чертеж-задание высылается студенту библиотекой заочного факультета.

СДАЧА ЗАЧЕТА

1. Сдача зачета осуществляется в период зачетно-экзаменационной сессии согласно расписанию, вывешенному на заочном факультете. Сдача зачета вне расписания осуществляется только при наличии индивидуальной зачетной ведомости.

2. К здаче зачета допускаются студенты, имеющие на руках зачетную контрольную работу и включенные деканом заочного факультета в зачетную ведомость.

3. Сдача зачета включает выполнение проверочного графического задания и устный ответ на вопросы по билету.