АЛМАТИНСКИЙ ИНСТИТУТ
ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ
Кафедра инженерной графики и прикладной механики
ИНЖЕНЕРНАЯ И КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА
Программа, методические указания и контрольные задания
Алматы 2006
Дисциплина
«Инженерная и компьютерная графика» относится к циклу базовых дисциплин и для студентов специальности 050718 –
Электроэнергетика она является обязательной дисциплиной, а для студентов специальностей 050717 – Теплоэнергетика и 050719
– Радиотехника, электроника и телекоммуникации она является дисциплиной
по выбору. В данной методической разработке, предназначенной для студентов дистанционной формы обучения,
приводятся программа курса, задания к
контрольным работам и методические указания, примеры выполнения контрольных
работ. Дается список рекомендуемой литературы, и по каждой теме имеются ссылки
на основной источник с указанием номеров страниц.
Ил. 14,
табл. 7.
Рецензент: канд.
техн. наук, доцент М.Ш. Мукашев.
Печатается по плану
издания Алматинского института энергетики и связи на 2005 г.
© Алматинский
институт энергетики и связи, 2006 г.
Содержание
|
|
|
|
|
Введение.
Цели и задачи дисциплины
|
4
|
|
1
|
Изучение
раздела «Теория построения чертежей»
|
5
|
|
|
1.1
Порядок изучения раздела
|
5
|
|
|
1.2 Рекомендуемая литература к разделу
|
8
|
|
|
1.3
Программа раздела
|
9
|
|
|
1.4 Тематический план
|
11
|
|
|
1.5
Контрольная работа по разделу
|
11
|
|
|
1.6 Вопросы для самопроверки
|
17
|
|
2
|
Изучение
раздела «Практика построения чертежей»
|
21
|
|
|
2.1
Порядок изучения раздела
|
21
|
|
|
2.2 Рекомендации по
выполнению чертежей
|
22
|
|
|
2.3 Рекомендуемая литература по разделу
|
22
|
|
|
2.4 Тематический план по разделу
|
24
|
|
|
2.5 Контрольная работа по разделу
|
24
|
|
|
2.6 Вопросы для самопроверки
|
36
|
|
3
|
Изучение
раздела «Основы компьютерной графики»
|
38
|
|
|
3.1
Порядок изучения раздела
|
38
|
|
|
3.2 Рекомендуемая литература к разделу
|
39
|
|
|
3.3
Программа раздела
|
39
|
|
|
3.4 Перечень тем лабораторных занятий
|
40
|
|
|
3.5 Вопросы для самопроверки
|
40
|
|
Заключение
|
41
|
Введение. Цели и задачи дисциплины
Ниже
приведены сведения об объеме дисциплины, а также о выполняемых студентами
контрольных работах: кредитов - 2, всего часов – 128, лекции - 8 часов,
лабораторные занятия - 8 часов, практические занятия - 8 часов, самостоятельная
работа – 104 часа; студенты обязаны выполнить 2 контрольные работы (4 формата
А3 и 2 или 3 формата А4) и сдать экзамен.
«Инженерная
и компьютерная графика» представляет собой учебную дисциплину, лежащую в основе
общетехнической подготовки бакалавров по специальностям «Теплоэнергетика»,
«Электроэнергетика», «Радиотехника, электроника и телекоммуникации».
Являясь комплексной дисциплиной, «Инженерная и компьютерная графика» включает в
себя логически связанные между собой положения трех разделов курса: «Теория
построения чертежей», «Практика построения чертежей», «Основы компьютерной
графики».
Знания, умения и навыки, приобретенные в курсе «Инженерная
и компьютерная графика», необходимы
для изучения общеинженерных и специальных дисциплин, а также в последующей инженерной деятельности.
В результате изучения инженерной графики студент должен: 1)
ознакомиться с теоретическими основами построения
изображений точек, прямых, плоскостей
и отдельных видов линий и поверхностей; 2) ознакомиться с решениями типовых задач на взаимную принадлежность и взаимное пересечение геометрических фигур; 3) ознакомиться
с основами компьютерной графики; 4) изучить способы построения изображений
простых предметов, в том числе с помощью средств компьютерной графики; 5)
научиться читать чертежи, т.е. уметь определять геометрические формы простых деталей по их изображениям и уметь выполнять эти
изображения (с натуры и по чертежу сборочной единицы); 6) ознакомиться с
изображением соединений деталей, наиболее
распространенных в своей специальности; 7) изучить основные требования
стандартов ЕСКД к чертежам и схемам; 8)
ознакомиться с составом конструкторской документации, разрабатываемой для различных видов изделий.
Изучение
курса инженерной и компьютерной графики развивает пространственное представление и логическое мышление. Данный курс требует
не только знания теоретического
материала, но и умения четко, аккуратно выполнять чертежи, которое приобретается в процессе выполнения
графических задач курса.
Основная форма работы студента
дистанционной формы обучения -
самостоятельное изучение материала по учебнику и учебным пособиям, а также по соответствующим
межгосударственным стандартам ЕСКД (Единая
система конструкторской документации), а основная форма отчетности за
усвоение пройденного материала - выполнение
контрольных и лабораторных работ, а также сдача экзамена.
Эпюры и чертежи, помещенные в методических указаниях, не
являются эталонами исполнения, а служат лишь примерами расположения
материала на листе, характеризуют объем и содержание темы.
Если в процессе изучения курса у студента возникают
трудности, он может обратиться за письменной или устной консультацией на
кафедру инженерной графики и прикладной механики института. Когда в институте будет в полной мете
налажена система дистанционного обучения, можно будет получать консультации с
использованием Интернета и электронной почты.
Задания к контрольным работам индивидуальные, по вариантам.
Студент выполняет вариант задания, номер которого равен сумме
двух последних цифр его шифра. Если, например, учебный шифр
студента 205134, то он в обеих контрольных работах выполняет 7-й (4 + 3 = 7)
вариант задания (если шифр заканчивается на два нуля, то студент выполняет
вариант 18).
Лабораторные работы по дисциплине включают в себя изучение
основ выполнения чертежей и схем с помощью средств компьютерной графики. В
качестве системы компьютерной графики для изучения в АИЭС принят AutoCAD. Если у студента имеется
возможность самостоятельного изучения системы AutoCAD в домашних условиях или
на работе, то часть заданий по контрольным работам или даже все задания можно
выполнить в системе AutoCAD.
В таком случае следует представить преподавателю задания, как на листах, так и
в электронном виде, чтобы преподаватель мог убедиться, что студент выполнил задания
самостоятельно.
Выполнив две контрольные работы по курсу и лабораторные
работы по разделу «Компьютерная графика», студент имеет право сдавать экзамен.
На экзамене студент предъявляет экзаменатору зачтенные контрольные работы,
по которым предварительно проводится опрос-собеседование.
Преподаватель вправе аннулировать представленные
контрольные работы и выдать новое задание, сообщив об этом заведующему кафедрой и на факультет,
если при этом собеседовании убедится, что студент выполнил контрольные работы
не самостоятельно.
На
экзамене студент должен решить одну - две задачи и ответить на теоретические вопросы экзаменационного билета. Кроме
этого, экзаменатор может задавать дополнительные вопросы. На экзамен необходимо
принести с собой лист чертежной бумаги (ватман) формата A3 (297 х420 мм), два треугольника, карандаши (твердый и
мягкий), циркуль, измеритель, резинку.
1 Изучение раздела «Теория построения чертежей»
1.1 Порядок изучения раздела
При изучении раздела «Теория построения чертежей»
необходимо прежде всего ознакомиться с программой и обеспечить себя необходимой
учебной литературой. Успех изучения начертательной геометрии зависит от умения
студента организовать учебные занятия, от его настойчивости и
добросовестности. Изучать теорию построения чертежей необходимо регулярно и
последовательно, не пропуская вопросы, предусмотренные рабочей программой. При
этом следует стремиться к развитию пространственного мышления. Прежде чем приступать к решению задачи,
нужно уяснить ее сущность, составить план ее решения в пространстве и
определить теоретические предпосылки графического изображения. Прочитанный в
учебной литературе теоретический материал должен быть хорошо усвоен. Следует
избегать механического запоминания теории, отдельных формулировок и решений задач.
Студент должен разобраться в теоретическом материале и уметь применять его как
общую схему к решению конкретных задач. Знания надо проверить ответами на поставленные
в конце каждой темы учебника вопросы и решением задач. Надо также ответить на
вопросы для самопроверки, приведенные в
данных методических указаниях.
Для лучшего усвоения курса рекомендуется работать с
учебником по меньшей мере дважды. Вначале нужно прочитать материал одной темы
и проследить за всеми построениями на иллюстрациях. При повторном чтении рекомендуется
вести конспект, записывая в нем основные положения теории, теоремы курса и
порядок решения типовых задач. К изучению следующей темы можно приступать,
лишь усвоив предыдущую тему. Для окончательного закрепления материала необходимо
самостоятельно решить задачи. Решению задач должно быть уделено особое внимание,
так как это наилучшее средство более глубокого и всестороннего изучения
основных положений теории. Прежде чем приступить к решению той или иной
геометрической задачи, нужно понять ее условие, четко представить схему решения
(то есть установить последовательность выполнения операций), представить положение
в пространстве заданных геометрических образов.
На первой стадии изучения начертательной геометрии
наибольшие трудности возникают в связи с неумением студентов представить в
пространстве фигуры, изображенные на чертеже. Для облегчения этой задачи
полезно прибегать к моделированию изучаемых геометрических форм и их
сочетаний. Значительную помощь могут оказать зарисовки воображаемых моделей, а
также их простейшие макеты.
Контрольная работа №1 относится к разделу «Теория
построения чертежей». Она представляет собой эпюры, которые
выполняются по мере последовательного прохождения раздела. Первые
два эпюра (задачи 1 и 2) выполняются на листе чертежной бумаги формата
A3 (297х420 мм), третий эпюр – на формате А4 (210х297 мм). Формат листа определяется
размерами линии обреза или внешней рамки, выполняемой тонкой линией; внутренняя
рамка выполняется сплошной толстой основной линией, причем ширина поля для
подшивки (с левой стороны) 20 мм, остальных полей 5 мм.
Задания к
эпюрам берутся в соответствии со своим вариантом из приведенных в настоящих
методических указаниях таблиц. Эпюры вычерчиваются
в заданном масштабе и выполняются с учетом наиболее равномерного размещения
всего эпюра в пределах формата листа.
Эпюры выполняют в соответствии с межгосударственными
стандартами ЕСКД, и они должны отличаться выразительностью, аккуратностью и
четкостью графического
исполнения. Все надписи и отдельные обозначения в виде букв и цифр на эпюре
должны быть выполнены стандартным шрифтом размером 5 мм в соответствии с ГОСТ 2.304-81. Условия задач и все геометрические
построения выполняются с помощью чертежных инструментов - вначале карандашом с
последующей обводкой всех основных построений пастой шариковой ручки. На
тщательность построений должно быть обращено серьезное внимание. Небрежно
выполненные построения не только снижают качество чертежа, но и приводят к неправильным
результатам.
При
обводке пастой характер и толщина линий берутся в соответствии с ГОСТ 2.303-68.
Все видимые основные линии - сплошные толщиной S = 0,8...1,0 мм. Линии
центров и осевые - штрихпунктирные толщиной от S/2 до S/3 мм. Линии построений
и линии связи должны быть сплошными и наиболее тонкими. Линии невидимых
контуров вычерчивают штриховыми линиями. На это следует обратить внимание
при выполнении всех контрольных работ, имея при этом в виду, что заданные плоскости и поверхности
непрозрачны.
При обводке желательно пользоваться цветной пастой. При
этом все данные линии обводятся черной пастой, искомые линии -
красной, линии построений - синей или зеленой пастой. Основные
построения на эпюрах должны быть сохранены. Точки на чертежах желательно
вычерчивать в виде окружностей диаметром 1,5...2,0 мм с помощью циркуля-балеринки или
трафарета (см. чертежи-образцы в
учебниках). Рекомендуется отдельные видимые элементы геометрических тел и поверхностей покрывать красками бледных тонов,
используя акварель, разведенную в воде тушь или цветные карандаши. При этом тона
должны быть очень бледными и не затемнять линий построений, надписей и
отдельных обозначений.
Каждый эпюр сопровождается пояснительной запиской, в
которой на одном листе писчей бумаги формата А4 (297 х 210 мм) кратко излагаются план
решения задачи и последовательность графических построений. Этот лист писчей
бумаги приклеивается с левой стороны чертежного листа, на полосе между краем
листа и рамкой.
Контрольные работы (вместе с пояснительной запиской) должны
представляться в сброшюрованном виде и иметь титульный лист, который должен быть
оформлен по образцу, приведенному на рисунке 1.
1.2
Рекомендуемая литература к разделу
Учебники:
1. Гордон В.О., Семенцов-Огиевский М.А. Курс начертательной геометрии: Учеб. пособие /Под ред. Ю.Б. Иванова. - 23-е изд.,
перераб. - М.: Наука, 1988. - 272 с.
2. Фролов С.А.
Начертательная геометрия: Учебник для втузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.:
Машиностроение, 1983. - 240 с.
3. Бубенников
А.В. Начертательная геометрия: Учебник для втузов. - 3-е изд., перераб.
и доп. - М.: Высш. шк., 1985. - 288 с.
Задачники:
1. Гордон В.О., Иванов Ю.Б., Солнцева Т.Е.
Сборник задач по курсу начертательной
геометрии: Учеб, пособие для втузов. - 6-е изд., перераб. - М.: Наука, 1989. - 320 с.
2. Фролов
С.А. Сборник задач по начертательной геометрии: Учебное пособие для студентов
втузов. - М.: Машиностроение, 1983. - 240 с.
3. Бубенников А.В. Начертательная геометрия. Задачи для
упражнений: Учеб. пособие. - М.: Высш. шк., 1981. - 296 с.
Для изучения
принимается один из учебников и соответственно задачник к нему. Имеются более
поздние издания учебников и задачников по начертательной геометрии, однако их
количество в библиотеке института очень мало, поэтому ссылки на них не приводятся
здесь. Существенную помощь при изучении раздела могут оказать следующие учебные
пособия и методические указания:
а) Мукашев М.Ш. Инженерная графика.
Часть 1. - Начертательная геометрия. - Алматы: АИЭС, 1999. - 180 с.;
б) Яхъяев Э.А. Техническое черчение
(для учащихся колледжа). – Алматы: АИЭС, 2005. – 103 с.;
в) Динасылов А.Д., Калиев Б.З., Яхъяев Э.А.. Инженерная
и компьютерная графика. Пересечение
многогранников. Методические указания и задания (для студентов всех форм обучения по специальностям направлений «Электроэнергетика»,
«Теплоэнергетика», «Электромеханика и электротехническое оборудование»). - Алматы: АИЭС, 2002. - 32 с.;
г) Динасылов А.Д., Калиев Б.З., Яхъяев Э.А.. Инженерная и
компьютерная графика. Взаимное пересечение
поверхностей. Методические указания и задания (для студентов всех форм обучения по специальностям направлений
«Электроэнергетика», «Теплоэнергетика», «Электромеханика и электротехническое
оборудование»). -
Алматы: АИЭС, 2002. - 32 с.
1.3 Программа раздела
Тема
1. Введение. Центральные и параллельные проекции
Предмет начертательной геометрии. Метод проекций.
Центральное и параллельное проецирование. Основные
свойства параллельного проецирования. Понятие о пространственной
системе координатных плоскостей проекций. Эпюр Монжа.
Тема 2. Точка, прямая и
плоскость на эпюре Монжа
Проекции точки, расположенной в разных углах пространства.
Проекции прямой. Деление отрезка прямой в заданном отношении. Следы прямой
линии. Определение длины отрезка прямой и углов его наклона к
плоскостям проекций. Взаимное положение прямых линий.
Конкурирующие точки скрещивающихся прямых. Задание плоскости на
чертеже. Прямая и точка в плоскости. Линии уровня плоскости.
Тема
3. Позиционные и метрические задачи
Прямые
линии и плоскости, параллельные плоскости. Пересечение прямых линий и плоскостей проецирующими плоскостями.
Пересечение прямых линий плоскостями общего положения. Взаимное
пересечение плоскостей общего положения.
Теорема о проекциях прямого плоского угла. Прямая, перпендикулярная плоскости.
Взаимно перпендикулярные плоскости.
Тема
4. Способы преобразования проекций
Сущность преобразования проекций способом замены плоскостей
проекций и способом вращения. Основные задачи преобразования
проекций.
Тема 5. Многогранники
Чертежи
многогранников и многогранных поверхностей. Пересечение многогранников
плоскостью и прямой линией. Взаимное пересечение многогранников. Развертка многогранников.
Тема
6. Кривые линии
Плоские и
пространственные кривые. Особые точки кривых. Касательная и нормаль к кривой. Кривизна плоской кривой. Кривые
линии второго порядка. Эллипс.
Гипербола. Парабола. Пространственные кривые линии.
Тема 7. Поверхности.
Образование и задание поверхностей
Определитель и каркас поверхности. Задание и изображение
поверхности на эпюре. Классификация поверхностей. Поверхности вращения.
Винтовые поверхности. Линия и точка на поверхности.
Тема
8. Пересечение поверхностей плоскостью и прямой линией
Общий
прием построения плоских сечений. Сечения поверхностей вращения. Конические сечения. Сечения поверхностей
второго порядка. Построение точек пересечения прямой линии с поверхностью.
Тема
9. Взаимное пересечение поверхностей
Пересечение поверхностей кривыми линиями. Пересечение
поверхностей проецирующими цилиндрами (призмами). Принцип
определения точек, общих для двух поверхностей. Характерные
(опорные) точки проекции линии пересечения поверхностей. Способ
секущих плоскостей. Пересечение цилиндрических и конических
поверхностей общего вида. Видимость элементов пересеченных поверхностей
Тема 10. Развертки
поверхностей
Общие
принципы построения разверток поверхностей. Инварианты развертки. Развертывание конических и цилиндрических
поверхностей общего вида. Условные развертки неразвертывающихся
поверхностей. Построение точек и линий на
развертке по их проекциям.
Тема
11. Аксонометрические проекции
Прямоугольные
изометрические и диметрические проекции. Косоугольные аксонометрические проекции.
1.4
Тематический план раздела «Теория построения чертежей»
Ниже
в таблице 1 приведен тематический план раздела «Теория построения чертежей».
Таблица 1
|
Наименование темы
|
Параграфы по учебнику
|
Контрольная работа
|
|
[1]
|
[2]
|
[3]
|
|
|
1
Введение. Центральные и параллельные проекции
2 Точка. Прямая. Плоскость на эпюре Монжа
3
Позиционные и метрические задачи
4 Способы
преобразования проекций
5 Многогранники
6 Кривые линии
7 Поверхности. Образование и задание поверхностей
8 Пересечение поверхностей плоскостью
и прямой линией
9 Взаимное пересечение поверхностей
10 Развертка поверхностей
11 Аксонометрические проекции
|
1-3
4-21
22-31
32-38
39-44
45-48
49-52
55-59
60-63
68-70
71-75
|
1-8
34,63
47,48
38-44
49,68
14-21
23-33
36,37
49,56
46,50
51-55
67-70
71-74
|
1-6
7-16
17-22
26,27
31-35
36,37
41,43
46-48
51-55
56-59
70,71
72-77
|
-
-
1.1.1
-
1.1.2
-
-
-
1.2.1
-
-
-
|
|
Примечания
1 В квадратных скобках указаны номера книг по списку
литературы в разделе 1.2.
2
В графе контрольная работа первая цифра означает номер контрольной работы,
вторая - номер листа, третья - номер задачи.
|
1.5
Контрольная работа по разделу «Теория построения чертежей»
1.5.1 Лист 1
Задача
1. Построить линию пересечения треугольников ABC и EDK и показать
ее видимость в проекциях. Данные для своего варианта взять из таблицы 2.
Таблица
2 - Данные к задаче 1 (координаты и размеры,
мм)
|
N вар
|
XA
|
YA
|
ZA
|
XB
|
YB
|
ZB
|
XC
|
YC
|
ZC
|
XD
|
YD
|
ZD
|
XE
|
YE
|
ZE
|
XD
|
YD
|
ZD
|
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
|
117
120
115
120
117
115
120
116
115
18
20
15
16
18
18
18
18
117
|
90
90
90
92
9
7
10
8
10
10
12
10
12
12
90
40
75
75
|
9
10
10
10
90
85
90
88
92
90
92
85
88
85
10
75
40
40
|
52
50
52
50
52
50
48
50
50
83
85
80
85
85
83
10
75
40
|
25
25
25
20
79
80
82
78
80
79
80
80
80
80
25
117
6
6
|
79
80
80
75
25
25
20
25
25
25
25
20
25
25
79
6
107
107
|
0
0
0
0
0
0
0
0
0
135
135
130
130
135
135
135
135
0
|
83
85
80
80
48
50
52
46
50
48
50
50
50
50
83
47
38
38
|
48
50
45
46
83
85
82
80
85
83
85
80
80
80
48
38
47
47
|
68
70
65
70
68
70
65
70
70
67
70
70
75
70
67
67
67
99
|
110
110
105
115
85
85
80
85
85
85
85
80
85
85
110
20
0
0
|
85
85
80
85
110
110
110
108
110
110
110
108
110
110
85
0
20
20
|
135
135
130
135
135
135
130
135
135
0
0
0
0
0
0
0
0
68
|
19
20
18
20
36
40
36
40
38
36
35
36
35
35
30
35
19
111
|
36
35
35
32
19
20
20
20
20
19
20
20
15
20
36
48
111
111
|
14
15
12
10
14
15
15
15
15
121
120
120
120
120
121
121
121
15
|
52
50
50
50
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
52
78
86
86
|
0
0
0
0
52
50
52
52
50
52
52
50
50
50
0
86
78
78
|
Указания к решению задачи 1. В левой половине листа формата A3 (297 х 420 мм) намечаются оси
координат и из таблицы 1 согласно своему варианту берутся координаты точек А, В, С, D, Е, К вершин треугольника (рисунок
2). Стороны треугольников и другие вспомогательные прямые
проводятся вначале тонкими сплошными линиями. Линия пересечения
треугольников строится 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 плоскости.
Видимость
сторон треугольников определяется способом конкурирующих точек. Видимые отрезки
сторон треугольников выделяют сплошными основными линиями, невидимые следует
показать штриховыми линиями.
Выполнив
все построения карандашом, чертеж обводят цветной пастой шариковой ручки или тушью. Вначале, используя
балеринку, помечают кружками характерные точки. Черной пастой обводят
линии заданных треугольников, красной
пастой - линии пересечения треугольников. Все вспомогательные построения должны быть обязательно показаны на чертеже в виде
сплошных тонких линий синей
(зеленой) пастой. Видимые части треугольников в проекциях можно покрыть очень бледными тонами красок или цветных карандашей.
Все буквенные или цифровые обозначения,
а также надписи обводятся черной пастой.
Задача 2. Построить проекции пирамиды, основанием которой
является треугольник
ABC, а ребро SA определяет высоту h пирамиды. Данные взять
из таблицы 3.
Таблица
3 - Данные к задаче 2 (координаты и размеры, мм)
|
N варианта
|
XA
|
YA
|
ZA
|
XB
|
YB
|
ZB
|
XC
|
YC
|
ZC
|
h
|
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
|
117
120
115
120
117
115
120
116
115
18
20
15
16
18
18
18
18
117
|
90
90
90
92
9
7
10
8
10
10
12
10
12
12
90
40
75
7
|
9
10
10
10
90
85
90
88
92
90
92
85
88
85
10
75
40
40
|
52
50
52
50
52
50
48
50
50
83
85
80
85
85
83
83
83
52
|
25
25
25
20
79
80
82
78
80
79
80
80
80
80
25
117
6
6
|
79
80
80
75
25
25
20
25
25
25
25
20
25
25
79
6
107
107
|
0
0
0
0
0
0
0
0
0
135
135
130
130
135
135
135
135
0
|
83
85
80
80
48
50
52
46
50
48
50
50
50
50
83
47
38
38
|
48
50
45
46
83
85
82
80
85
83
85
80
80
80
48
38
47
47
|
85
85
85
85
85
85
85
85
85
85
85
85
80
80
80
86
80
80
|
Указания к решению задачи 2. В правой половине листа
формата A3 (рисунок 2) намечаются оси координат и из таблицы 3
согласно своему варианту берутся координаты точек А, В, С вершин треугольника ABC. По координатам
строится треугольник в проекциях. В точке А восставляется
перпендикуляр к плоскости треугольника и на нем выше этой плоскости
откладывается отрезок AS,
равный по величине h.
Строятся ребра пирамиды. Способом конкурирующих точек определяется
их видимость. Видимые ребра пирамиды следует показать сплошными жирными
линиями, невидимые - штриховыми линиями. Стороны треугольника ABC (основание пирамиды) следует показать
черной пастой, ребра SA, SB и SC пирамиды показать красной пастой. Все вспомогательные построения необходимо
сохранить на эпюре и показать их
тонкими сплошными линиями зеленой (синей) пастой шариковой ручки.
1.5.2
Лист 2
Задача 3.
Построить линию пересечения конуса вращения с цилиндром вращения. Оси
поверхностей вращения - взаимно перпендикулярные проецирующие скрещивающиеся прямые. Данные для своего варианта
взять из таблицы 4.
Указания к решению задачи 3. Задача выполняется на формате
А4. Намечаются (рисунок 3) оси координат, и из таблицы 4 берутся согласно
своему варианту величины, которыми задаются поверхности конуса вращения
и цилиндра вращения. Определяют центр (точка К) окружности основания
конуса вращения в горизонтальной координатной плоскости
радиусом R.
На вертикальной
оси на расстоянии h от плоскости уровня определяют вершину
конуса вращения. Осью цилиндра вращения является фронтально-проецирующая прямая (точка Е), основаниями цилиндра
являются окружности радиусом r. Образующие цилиндра вращения имеют длину, равную 3r, и делятся пополам фронтальной
меридиональной плоскостью конуса вращения.
С помощью вспомогательных секущих плоскостей определяются
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 пересечения поверхностей 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.
|
|
Рисунок
3 – Пример выполнения листа 2
|
|
Оси координат и очертания поверхностей вращения следует обвести
черной пастой, линию пересечения поверхностей r - красной пастой.
Все основные вспомогательные построения на эпюре сохранить
и показать тонкими
сплошными линиями синей (зеленой) пастой шариковой ручки.
Таблица 4 - Данные к
задаче 3 (координаты и размеры, мм)
|
N варианта
|
XK
|
YK
|
ZK
|
R
|
h
|
XE
|
YE
|
ZE
|
r
|
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
|
80
89
80
80
70
75
75
75
75
75
80
80
80
80
80
70
70
70
|
70
70
72
72
70
70
70
72
72
75
75
75
75
70
70
72
72
74
|
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
|
45
45
45
45
44
45
45
45
43
44
43
43
42
42
42
43
44
44
|
100
100
100
100
102
98
98
98
98
102
102
102
102
102
100
100
100
100
|
50
50
55
60
50
65
70
75
80
50
85
85
80
80
75
75
70
70
|
70
70
72
72
70
70
70
72
72
75
75
75
75
70
70
72
72
74
|
32
32
32
35
32
35
35
35
35
35
36
40
40
40
40
42
40
36
|
35
30
32
35
32
35
35
35
35
35
36
35
35
32
32
32
32
32
|
1.6 Вопросы для самопроверки
К теме 1. Введение. Центральные и параллельные проекции
1.
Какие изображения называют рисунками, какие - чертежами?
2.
Какие основные методы проецирования геометрических форм
на плоскости известны вам?
3. Сформулируйте и
докажите основные свойства параллельного проецирования.
4.
Что называют обратимостью чертежа?
5.
Сформулируйте и покажите на чертежах особенности методов ортогональных
и аксонометрических проекций.
6.
Что называют координатами точки пространства в декартовой системе
координат?
7. Укажите основные
свойства чертежей геометрических образов.
К теме 2. Точка. Прямая. Плоскость на эпюре Монжа
1. Постройте проекции
точек, расположенных в различных углах пространства.
2.
Покажите построения чертежей точек, расположенных в различных октантах, в трех
проекциях.
4. Как с помощью
постоянной прямой чертежа построить третью проекцию точки?
5. Постройте чертежи отрезков прямых линий,
расположенных в различных углах пространства. Укажите частные положения
отрезков прямых линий.
6. Какие прямые называют
линиями уровня? проецирующими прямыми линиями?
7. Дайте определение внутреннего и внешнего
деления отрезка прямой.
8. Что называют следом прямой линии?
9.
Постройте следы прямых частного положения.
10. Укажите правило
построения следов прямой линии.
11. Для
какой прямой на чертеже следы будут: а) совпадать; б) равно удалены от оси проекций; в) лежать на оси проекций?
12.
Как изображаются на чертеже пересекающиеся, параллельные и скрещивающиеся прямые линии?
13.
Могут ли скрещивающиеся прямые линии иметь параллельные проекции на плоскостях π1 и
π2?
14. Покажите способы
задания плоскости общего положения и проецирующих плоскостей.
15.
Как строят прямые линии и точки в плоскости?
16. Изложите особенности
проецирующих плоскостей.
17. Покажите способы
построения горизонтали, фронтали и линии наибольшего наклона плоскостей общего положения и проецирующих плоскостей.
18. Как определяют в
треугольнике центр его тяжести, центры описанной и вписанной
окружности?
К теме 3. Позиционные и метрические
задачи
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 условие перпендикулярности двух плоскостей.
7. Сформулируйте условие
перпендикулярности двух прямых общего положения.
8.
Как определяются на чертеже расстояния от точки до проецирующей плоскости? до плоскости
общего положения?
9.
Как определяются расстояния от точки до прямой частного и общего положения на чертеже?
К теме 4. Способы преобразования проекций
1. В
чем состоит принцип преобразования чертежа способом замены плоскостей
проекций?
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 к плоскостям проекций
способом замены плоскостей проекций?
4. Какова схема решения
задачи по определению натуральной величины отсека произвольно расположенной
плоскости способом замены плоскостей проекций?
5. В чем состоит принцип
преобразования чертежа способом вращения вокруг проецирующих
прямых?
К теме 5. Многогранники
1.
Какие многогранники называют выпуклыми и выпукло-вогнутыми?
2.
Какие многогранники называют правильными?
3.
Назовите правильные выпуклые многогранники.
4. Изложите сущность
способов построения линии пересечения многогранников.
8. Что называют разверткой многогранной поверхности?
К теме 6. Кривые линии
1. Какие
кривые линии называют алгебраическими и какие - трансцендентными?
2.
Что называют порядком алгебраической кривой?
3.
Что называют кривизной плоской кривой и как ее определяют графически?
4. Дайте определение
эволюты и эвольвенты плоской кривой.
5.
Назовите основные свойства эволют и эвольвент.
6.
Какие кривые линии называют монотонными?
7.
Какие кривые называют овалами? Покажите примеры овалов.
8.
Какие кривые называют соприкасающимися?
9.
Какие кривые называют кривыми линиями второго порядка?
10. Как
определяют на чертеже направление (ход) цилиндрической винтовой линии?
11. Расскажите о конических винтовых линиях.
К теме 7. Поверхности. Образование и задание поверхностей
1.
Каковы основные способы задания поверхностей?
2.
Что называют каркасом поверхности?
3.
Назовите основные виды перемещений производящей линии.
4.
Как образуются и задаются на чертеже поверхности переноса прямолинейного
направления, поверхности вращения, винтовые поверхности?
5. Какие поверхности
вращения называют поверхностями второго порядка?
6. Укажите основные
свойства поверхностей вращения.
7.
Какие поверхности называют торсом?
К теме 8. Пересечение поверхностей плоскостью и прямой
линией
1.
Укажите общую схему определения точек линии пересечения поверхности
плоскостью.
2. Какие точки линии
пересечения поверхности плоскостью называют главными (опорными)?
3.
Укажите последовательность графических построений при определении точек пересечения
прямой с поверхностью.
4.
Укажите условия, при которых в сечении конуса вращения плоскостью получается окружность,
эллипс, гипербола, парабола, пересекающиеся прямые.
5.
Укажите последовательность графических построений при определении
линий пересечения плоскостями поверхностей второго порядка общего вида.
К теме 9. Взаимное пересечение поверхностей
1. Изобразите общую схему
построения линий пересечения поверхностей.
2.
Назовите основные способы построения линий пересечения поверхностей.
3.
Опишите способы секущих плоскостей при определении линии пересечения
поверхностей.
4. Какое пересечение
поверхностей называют полным и неполным?
5.
В какой последовательности соединяются точки искомой линии пересечения поверхностей и как
определяется ее видимость в проекциях?
6. Какие точки линии
пересечения поверхностей называют главными (опорными)?
К теме 10.
Развертки поверхностей
1.
Что называют разверткой поверхностей?
2.Какие
поверхности называют развертывающимися и какие - неразвертывающимися?
3.Укажите
основные свойства разверток.
4.Что
называют аппроксимацией поверхности?
К теме 11. Аксонометрические проекции
5.
Какие проекции называют аксонометрическими? Назовите их виды.
6. Что называют
коэффициентом (показателем) искажения?
7. Сформулируйте основную
терему аксонометрии - теорему Польке.
8. Что представляет собой
треугольник следов?
9.
Укажите коэффициенты искажений по направлениям осей в прямоугольной
изометрии, в диметрии.
2 Изучение раздела «Практика построения чертежей»
Цель
изучения раздела «Практика построения
чертежей» (или «Техническое черчение») - получить знания и навыки выполнения и чтения изображений
предметов на основе метода прямоугольного
проецирования, выполненных в соответствии со стандартами ЕСКД, научиться пользоваться стандартами и справочными
материалами, получить навыки техники
черчения. Этот раздел является
первой ступенью обучения студентов, на которой изучаются правила выполнения и оформления конструкторской документации.
2.1
Порядок изучения раздела
Рекомендуется
следующий порядок работы:
а) ознакомиться с темой по программе и
методическими указаниями к выполнению контрольной работы;
б) изучить стандарты, необходимые для
выполнения графической работы по данной теме;
в) изучить рекомендуемую литературу по данной теме.
Желательно законспектировать в рабочей тетради основные положения и зарисовать
отдельные чертежи. Для рабочей тетради могут
быть использованы альбомы для черчения или рисования, а также тетради, линованные
в клетку;
г) ответить на вопросы для
самопроверки к каждой теме программы и записать ответы в рабочей тетради. Ответы
на вопросы отсылать для проверки не нужно, но в случае
затруднений следует обращаться за письменной или устной консультацией на
кафедру «Инженерная графика и прикладная механика» (ИГиПМ) АИЭС;
д) выполнить графическую работу по
теме по порядку, указанному в методических указаниях к теме.
Основная форма работы студентов по техническому черчению -
выполнение графических работ по темам, указанным в программе. Все
графические работы объединяются в одну контрольную работ
№2. Контрольная работа содержит материал, охватывающий наиболее общие правила выполнения чертежей
и схем.
Каждую контрольную работу студенты представляют для
рецензирования преподавателю группы или потока на практических занятиях или
консультациях. Прорецензированную
контрольную работу возвращают студенту. Замечания рецензента на чертежах нельзя удалять, они должны
оставаться до предъявления чертежей
на экзамене. Контрольная работа зачитывается только при правильном выполнении чертежей по всем темам, входящим в нее.
По всем
неясным вопросам следует обращаться за письменной или устной консультацией на кафедру ИГиПМ АИЭС.
2.2
Рекомендации по выполнению чертежей
Чертежи должны быть выполнены в соответствии со стандартами ЕСКД и иметь четкое и аккуратное исполнение. Чертежи выполняют
на листах чертежной бумаги формата, указанного по каждой теме в программе. После нанесения рамки
чертежа в правом нижнем углу намечают габаритные размеры основной надписи
чертежа, единой для всех форматов. Форма
основной надписи по ГОСТ 2.104-68 дана на рисунке 4. Пример заполнения основной надписи приведен на
рисунке 5. Обводить чертеж следует,
принимая толщину основных сплошных линий около 0,8 мм, а толщину остальных линий - согласно ГОСТ 2.303-68. Перед
обводкой чертежа рекомендуется тщательно проверить правильность его выполнения.
Студенты городских потоков могут проверить правильность построений во
время консультаций у преподавателя, курирующего поток.
2.3
Рекомендуемая литература по разделу
Официальные
издания стандартов:
1. Государственные стандарты СССР.
Единая система конструкторской документации. Основные положения. – М.: Изд-во
стандартов, 1988. – 344 с.
2. Государственные стандарты СССР.
Единая система конструкторской документации. Общие правила выполнения чертежей.
– М.: Изд-во стандартов, 1984. – 232 с.
3. Государственные стандарты СССР.
Единая система конструкторской документации. Правила выполнения схем. – М.:
Изд-во стандартов, 1987. – 136 с.
4. Государственные стандарты СССР.
Единая система конструкторской документации. Обозначения условные графические в
схемах. – М.: Изд-во стандартов, 1985. – 544 с.
5. Единая система конструкторской
документации: Справочное пособие. – М.: Изд-во стандартов, 1986. – 280 с.
Учебники, учебные и справочные
пособия:
1. Чекмарев А.А., Осипов В.К.
Справочник по машиностроительному черчению. – М.: Высшая школа, 2000. – 493 с.
2. Чекмарев А.А., Осипов В.К.
Инженерная графика: Справочные материалы. - М.: ВЛАДОС, 2002. - 416 с.
3.
Лагерь А.И. Инженерная графика. - М.: Высшая школа, 2003. – 270 с.
4.
Левицкий В.С. Машиностроительное черчение. – М.: Высш. шк., 2000. – 352 с.
5. Мукашев М.Ш. Инженерная графика.
- Часть 2. - Техническое черчение. - Алматы: АИЭС, 2000. - 174 с.
Примечание - По согласованию с преподавателями
кафедры ИГиПМ АИЭС допускается пользоваться другой литературой по черчению,
при этом нужно, чтобы она была издана не ранее 1982 г.
2.4
Тематический план по разделу
Ниже
в таблице 5 приведен тематический план раздела «Практика построения чертежей».
Таблица 5
|
Содержание темы
|
Формат чертежа
|
Вид изучения
|
|
Практические занятия, час
|
Самостоятельная работа, час
|
|
1 Требования, предъявляемые стандартами ЕСКД к выполнению
чертежей
|
|
1
|
2
|
|
Изображения: виды, разрезы, сечения
|
А3
|
1
|
6
|
|
Изображение и обозначение резьбовых деталей и соединений
|
А3
|
1
|
4
|
|
Изображение и обозначение неразъемных соединений (сварка,
пайка)
|
А4
|
1
|
2
|
|
Сборочный чертеж изделия
|
-
|
1
|
2
|
|
Чтение чертежа общего вида. Выполнение эскизов
деталей по чертежам общего вида
|
|
1
|
2
|
|
Аксонометрические проекции деталей
|
|
1
|
2
|
|
Выполнение чертежей и схем по специальности обучения
|
А3
|
1
|
4
|
|
Итого
|
3A3+1А4
|
8
|
24
|
2.5 Контрольная работа по разделу
Контрольная
работа №2 состоит из трех чертежей формата А3 к темам 2, 3, 8 и одного формата
А4 по теме 4; чертежи выполняются карандашом.
Задание
по теме 2, лист 3. Построить третье изображение детали
по двум данным видам, дать разрезы, построить
натуральный вид наклонного сечения. Чертеж
выполнить в соответствии с рисунком 6, индивидуальные задания взять согласно
варианту, приведенному на рисунке 7. Лист
нумеруют как на рисунке 6.
Порядок
выполнения. Ознакомиться с примером выполнения работы (рисунок 6); изучить ГОСТ 2.305-68 и рекомендуемую литературу [1, глава
3]; внимательно ознакомиться с конструкцией детали по ее двум данным проекциям
и определить основные геометрические
тела, из которых она
состоит; выделить на листе чертежной бумаги соответствующую
площадь для каждого вида детали; тонко
провести линии видимого и невидимого контура, построить третье
изображение, построить необходимые разрезы и выполнить штриховку; построить
горизонтальную
проекцию и натуральный вид сечения заданной фронтально-проецирующей плоскостью (косое сечение); нанести все
необходимые выносные и размерные линии,
проставить размеры; заполнить основную надпись и проверить правильность всех построений; обвести чертеж карандашом.
Задание по теме 3, лист 4. Требуется вычертить:
а) болт, гайку и шайбу (и шплинт, если болт имеет
отверстие под шплинт) по их действительным размерам, которые следует взять из
соответствующих стандартов;
б) упрощенное изображение этих же деталей в сборе;
в) гнездо под резьбу, гнездо с резьбой, шпильку и шпильку в
сборе с гайкой и шайбой (и шплинтом, если задана корончатая или прорезная
гайка) по их действительным размерам, которые следует взять из соответствующих
стандартов.
Чертежи выполнить в соответствии с рисунком 8. Варианты
заданий даны в таблицах 6 и 7. Чертежи выполняются карандашом на листе формата
A3 по ГОСТ 2.301-68. На изображениях крепежных деталей должны быть полностью
указаны все размеры, а на изображениях болтового и шпилечного соединений -
только те, которые указаны на рисунке 8. Над изображениями следует надписать
соответствующие условные обозначения или другие поясняющие надписи, как это
сделано на рисунке 8.
Таблица
6 - Данные к заданию по теме 3
|
Номер
варианта
|
Резьба
|
Длина
болта, мм
|
Исполнение
|
ГОСТ
|
|
болта
|
гайки
|
шайбы
|
болта
|
гайки
|
шайбы
|
|
1, 10
|
М16
|
70
|
1
|
1
|
1
|
7798-70
|
5915-78
|
11371-78
|
|
2, 11
|
М18х1,5
|
80
|
2
|
2
|
-
|
7976-70
|
15521-70
|
6402-70
|
|
3, 12
|
М20
|
90
|
1
|
1
|
2
|
7805-70
|
5927-70
|
11371-78
|
|
4, 13
|
М16х1,5
|
70
|
2
|
2
|
-
|
7798-70
|
5918-73
|
6402-70
|
|
5, 14
|
М18
|
80
|
1
|
1
|
1
|
7976-70
|
15521-70
|
11371-78
|
|
6, 15
|
М20х1,5
|
90
|
2
|
2
|
-
|
7805-70
|
5918-70
|
6402-70
|
|
7, 16
|
М16
|
70
|
1
|
1
|
-
|
7805-70
|
5927-73
|
6402-70
|
|
8, 17
|
М18х1,5
|
80
|
2
|
2
|
2
|
7798-70
|
5918-73
|
11371-78
|
|
9, 18
|
М20
|
90
|
1
|
1
|
2
|
7976-70
|
15521-70
|
11371-78
|
|
Примечания
1 При наличии у болта отверстия под шплинт размеры
шплинта подбираются по ГОСТ 397-79, причем шплинт в этом случае подлежит
вычерчиванию с бол
том, гайкой и шайбой.
2
Если в графе «Исполнение» стоит прочерк, это означает, что изделие изготовляется
в единственном исполнении.
|
Диаметр сверленого отверстия (гнезда) под резьбу следует
брать из ГОСТ 19257-73 или принять условно приблизительно равным 0,85d, глубину
гнезда определить как сумму длины резьбы посадочного конца шпильки, величины
недореза (сбег, плюс недовод), равного четырем шагам резьбы, плюс два шага
резьбы полного профиля.
При выполнении упрощенного изображения болтового соединения
нужно руководствоваться рисунком 9 (если гайка корончатая, а шайба пружинная,
то обращаться к ГОСТ 2.315-68). Размеры фасок, выполняемых на резьбовых концах
болта и шпильки, взять из ГОСТ 12414-94, размеры проточек - из ГОСТ 10549-80
«Выход резьбы. Сбеги, недорезы,
проточки и фаски». Строя изображения гаек, следует ясно понять, что дуги
кривых на гранях гаек являются дугами гипербол и что они могут быть
построены по правилам начертательной
геометрии, но их, как правило, заменяют на изображениях дугами окружностей.
Указания по выполнению задания. Ознакомиться с примером
выполнения работы (рисунок 10); изучить общие сведения о резьбе; ознакомиться с
терминологией и изображением резьбы; изучить обозначения резьб и крепежных
деталей; ознакомиться с разновидностями крепежных изделий.
Если студент-заочник не сталкивался с крепежными изделиями
в своей практической деятельности, то
надо просмотреть справочник или учебник, в котором обычно излагаются сведения о
большом числе крепежных изделий. Но главное понять, что записываемые
обозначения резьбовых изделий должны быть полными и строго соответствовать
стандартам.
Таблица 7 - Данные к заданию по теме 3 (продолжение)
|
Номер
варианта
|
Резьба
|
Длина
шпильки, мм
|
Исполнение
|
ГОСТ
|
|
шпильки
|
гайки
|
шайбы
|
шпильки
|
гайки
|
шайбы
|
|
1, 10
|
М16х1,5
|
50
|
-
|
1
|
-
|
22036-76
|
5918-73
|
6402-70
|
|
2, 11
|
М18
|
55
|
-
|
1
|
1
|
22034-76
|
5915-70
|
11371-78
|
|
3, 12
|
М20х1,5
|
60
|
-
|
2
|
-
|
22032-76
|
5918-73
|
6402-70
|
|
4, 13
|
М16
|
50
|
-
|
1
|
1
|
22038-76
|
5916-70
|
11371-78
|
|
5, 14
|
М18х1,5
|
55
|
-
|
2
|
-
|
22036-76
|
5918-73
|
6402-70
|
|
6, 15
|
М20
|
60
|
-
|
1
|
1
|
22034-76
|
5915-70
|
11371-78
|
|
7, 16
|
М16х1,5
|
50
|
-
|
1
|
2
|
22040-76
|
5918-73
|
11371-78
|
|
8, 17
|
М18
|
55
|
-
|
1
|
-
|
22036-76
|
5916-73
|
6402-70
|
|
9, 18
|
М20х1,5
|
60
|
-
|
2
|
2
|
22032-76
|
5918-73
|
11371-78
|
|
Примечания
1 Если в шпилечном соединении применяется прорезная или
корончатая гайка, то она должна навинчиваться на шпильку так, чтобы конец
последней выступал из гайки не более чем на 3...5 мм, при этом шплинт (его
диаметр и длина) подбирается по ГОСТ 397-79.
2 Если в графе «Исполнение» стоит прочерк, то это
означает, что изделие изготовляется в единственном исполнении.
|
Задание по
теме 4, лист 5. На
листе формата А4 требуется выполнить следующее:
а) перечертить из справочника [1] примеры условных обозначений стандартных
швов сварных соединений, приведенные на рисунках 10.18, 10.19 и 10.20;
б) перечертить из справочника [1] изображения и обозначения паяных соединений,
приведенные на рисунке 10.37, а также изображения
и обозначения клеевых соединений, приведенные на рисунке 10.40
того же справочника; добавить к линиям-выноскам полку с указанием на ней марки
припоя ПОС-16 для паяных соединений или марки клея для клеевых соединений.
В графе 1 основной надписи (содержание чертежа) написать:
Условные изображения и обозначения сварки, пайки и склейки.
Приведем некоторые пояснения к теме 4.
Соединения, предназначенные для постоянной связи составных
частей изделия, которые нельзя разобрать без их повреждения, называются
неразъемными. Неразъемные соединения сваркой, пайкой, склеиванием и др. широко
применяются в технологическом оборудовании, в электронных приборах, в
радиоэлектронных устройствах, вычислительной технике и т.д.
Сваркой называют технологический процесс неразъемного
соединения твердых тел путем их местного сплавления. Сварным швом называют
затвердевший после расплавления материал, соединяющий свариваемые детали, а
совокупность деталей, соединенных сварным швом, называется сварным
соединением. Существует много видов сварки и способов их осуществления,
например: ручная дуговая (ГОСТ 5264-80), автоматическая и полуавтоматическая
сварка под флюсом (ГОСТ 11533-75), дуговая сварка в защитном газе (ГОСТ
14771-76), контактная сварка (ГОСТ 15878-79) и другие. Столь же многочисленны и
условные обозначения швов сварных соединений и способов сварки, установленные
как государственными, так и отраслевыми стандартами. Изучая эту тему, студент
должен ознакомиться с основными понятиями этого вида неразъемных соединений, основными правилами изображения
швов сварных соединений и некоторыми их условными обозначениями.
Изображения сварных швов на чертежах стандартизованы в ГОСТ
2.312-72. Шов сварного соединения независимо от способа сварки условно
изображают: видимый - сплошной основной линией; невидимый - штриховой линией;
Одиночные сварные точки обозначают знаком «+» высотой и шириной 5...10 мм,
толщина линий S. Невидимые сварные точки не изображают. От изображения шва
проводят линию-выноску, заканчивающуюся односторонней стрелкой. Условное обозначение
шва наносят на полке линии-выноски, проведенной от изображения шва или одиночной
сварной точки с лицевой стороны, или род полкой линии-выноски, проводимой от
оборотной стороны.
В учебном процессе по курсу инженерной графики обозначения
стандартных швов упрощают и наносят, например, только номер стандарта,
буквенно-цифровое обозначение шва, размер катета его поперечного сечения и
вспомогательные знаки О, 
, если
требуется.
Пайку применяют для получения герметичности, образования покрытия
от коррозии (лужение), при соединении деталей, несущих небольшую нагрузку и
т.д. При пайке детали соединяет специальный материал - припой, который заполняет
зазор между деталями и прочно соединяется с ними. Во время пайки детали и
припой нагревают до расплавления припоя и заполнения им зазора соединения.
Соединения пайкой широко применяют в радиотехнике, электронике, приборостроении.
Существует большое число способов пайки, например, паяльником (простейший
способ), погружением в расплавленный припой, газопламенный, лазерный,
электролучевой способы и др. При пайке применяются различные припои, которые
подразделяются по температуре расплавления на особо легкоплавкие (145°С), легкоплавкие
(до 450°С), среднеплавкие (до 1100°С), высокоплавкие (до 1858°С) и тугоплавкие
(свыше 1850°С); по основному компоненту на оловянные (ПО), оловянно-свинцовые
(ПОС), цинковые (ПП), медно-цинковые (латунные, ПМЦ), серебряные (ПСр) и
другие. (см. ГОСТ 19248-73. Припои. Классификация). Марку припоя записывают в
технических требованиях (ТТ) по типу: ПОС40 ГОСТ 21931-76, где число 40
указывает содержание олова в процентах (остальное свинец).
Условные обозначения паяных швов аналогичны условным
обозначениям сварных швов, но с добавлением литеры «П». Нахлесточное соединение
обозначается ПН (например, ПН-1, ПН-2,...); тавровое - ПТ (например, ПТ-1,
ПТ-2,...); угловое - ПУ (например, ПУ-1, ПУ-2,...). Однако стыковое паяное
соединение в отличие от сварного обозначается ПВ (паяное в стык - ПВ-1,
ПВ-2,...), а литерами «ПС» (например, ПС-1, ПС-2,...) - соприкасающийся тип
паяного соединения. Независимо от способа пайки швы на видах и разрезах
изображают, согласно ГОСТ 2.313-82, сплошной линией толщиной 2S. На
линии-выноске, выполняемой основной тонкой сплошной линией и начинающейся от
изображения шва двусторонней стрелкой, помещают условный знак пайки (похожий на
букву С), наносимый основной сплошной
толстой линией.
Склеивание как метод получения неразъемных соединений
находит большое распространение для соединения металлических материалов,
металлических с неметаллическими и др.
Правила изображения полностью совпадают с изложенными выше
для пая-ных соединений, с тем лишь
отличием, что знак пайки заменяют знаком склейки, похожим на букву К.
Обозначение клеящего вещества приводят в ТТ по типу: Клей БФ-10Т ГОСТ 22345-77,
в простейших случаях - на полке линии-выноски.
Задание по теме 8, лист 6. Задание предусматривает
выполнение чертежа по специальности обучения студента. Для студентов, обучающихся по специальности
«Электроэнергетика», это принципиальная
электрическая схема какого-либо электрического аппарата. Для студентов,
обучающихся по специальности «Радиотехника,
электроника и телекоммуникации» - принципиальная схема радиотехнического
устройства. Для обучающихся по специальности «Теплоэнергетика» - тепловая схема какого-либо
теплотехнического аппарата.
Рисунок 10 – Пример выполнения
листа 6 (тепловая схема)
|
|
|
|
Рисунок 11 – Пример выполнения
листа 6 (перечень элементов к тепловой схеме)
тепловая схема)
|
|
|
|
Рисунок 13 – Пример выполнения
листа 6 (принципиальная схема
системы управления)
тепловая схема)
|
|
|
|
Рисунок 14 – Пример выполнения
листа 6 (перечень элементов к схеме управления)
|
|
Указания по выполнению задания. Задание следует выбрать самостоятельно (если есть
возможность найти что-либо подходящее по месту работы) или получить у преподавателя
кафедры ИГиПМ. Это задание может быть выполнено в системе AutoCAD
с использованием библиотеки элементов.
На рисунках 10 - 14 приведены
примеры выполнения схем с использованием универсальной графической системы AutoCAD, дополненной программной оболочкой
ENERGO/ELECTRO, которая содержит библиотеки обозначений элементов
электрических и тепловых схем (с этими вопросами вы познакомитесь при изучении
раздела «Основы компьютерной графики» изучаемой дисциплины).
Задание рекомендуется выполнять в следующей последовательности:
а) ознакомиться с новым материалом;
б) проанализировать
задание и постараться понять принцип работы схемы;
в) выполнить компоновку листа: на формате АЗ, расположенном
горизонтально, провести рамку, выделить место для основной надписи и перечня
элементов; перечень элементов оформляют в виде таблицы, заполняемой сверху вниз, и помещают на первом листе (или
выполняют в виде самостоятельного документа); г)
вычертить схему с наименьшим количеством изломов и пересечений линий связи.
Если перечень элементов не помещается на формате ФА3, то нужно выполнить его
отдельно, как показано на рисунке 10;
д) обозначить схему, элементы схемы, заполнить основную
надпись.
Базой для выполнения работы являются:
а) теоретические знания, полученные при изучении курса
«Инженерная и компьютерная графика»;
б)
элементарные понятия из курса физики общеобразовательной школы;
в) навыки пользования справочной литературой;
г) графические навыки, полученные при выполнении
предыдущих контрольных работ.
При выполнении задания, кроме литературы, указанной на с.
22-23 настоящих методических указаний, можно использовать следующие издания:
1. Александров К.К., Кузьмина Е.Г. Электротехнические
чертежи и схемы. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 288 с.
2. Инженерная графика. Изображение
различных видов и типов электросхем: Методические указания к выполнению
семестровых заданий (для студентов всех специальностей). Часть 1 /Сост. М.Ш.
Мукашев, Т.Г.Софиева. - Алматы: АЭИ, 1995. –
32 с.
3. Инженерная графика. Графическое
оформление схем: Семестровые задания и методические указания к их выполнению
(для студентов всех специальностей). Часть 2 /Сост. С.А.Дюсенов, М.Ш. Мукашев.
- Алматы: АЭИ, 1995. – 33 с.
4. Инженерная графика. Графическое
оформление схем: Семестровые задания и методические указания к их выполнению
(для студентов 1 курса, обучающихся по направлению «Радиоэлектроника и
телекоммуникация»). Часть 3 /Сост. С.А. Дюсенов, М.Ш. Мукашев, Э.А.Яхъяев. -
Алматы: АЭИ, 1995. – 28 с.
5.
Инженерная графика. Графическое оформление схем: Семестровые задания и методические
указания к их выполнению (для студентов 1 курса, обучающихся по направлению
«Электроэнергетика»). Часть 4 /Сост. С.А.Дюсенов, М.Ш. Мукашев, Э.А.Яхъяев. -
Алматы: АЭИ, 1995. – 33 с.
6. Инженерная графика. Изображение
тепловых схем: Методические указания к самостоятельным работам (для студентов
теплоэнергетического факультета). Часть 1 /Сост. М.Ш. Мукашев, Т.Г.Софиева. -
Алматы: АИЭС, 1998. – 32 с.
7. Инженерная графика. Изображение
тепловых схем: Методические указания к самостоятельным работам (для студентов
теплоэнергетического факультета). Часть 2 /Сост. М.Ш. Мукашев, Т.Г.Софиева. -
Алматы: АИЭС, 1998. – 32 с.
2.6 Вопросы для самопроверки
К теме 1. Требования, предъявляемые стандартами ЕСКД к
выполнению чертежей.
1. Как образуются
дополнительные форматы чертежей?
2. Чем определяется размер шрифта?
3. Чему равна высота строчных букв по сравнению прописными?
4. От чего зависит выбор толщины линии обводки видимого
контура?
5. Какого начертания и какой толщины проводят линии
осевые, центровые, выносные, размерные и невидимого контура?
6. В каких единицах измерения проставляют размерные числа
на чертежах?
7. На каком расстоянии от контура рекомендуется проводить
размерные линии?
8. Какие размеры проставляют при выполнении чертежа в
масштабе, отличном от 1:1?
9. Перечислите элементы сопряжений.
К теме 2. Изображения: виды, разрезы, сечения.
1. Перечислите названия шести основных видов и укажите, как
их располагают на чертеже.
2. Что называется главным видом?
3. Какой вид называется дополнительным? Его обозначение на
чертеже?
4. Какой вид называется местным?
5. Что такое разрез? Для какой цели применяют разрезы?
6. Что такое полный разрез, простой и сложный разрезы?
7. Какой разрез
называется горизонтальным? вертикальным? наклонным?
8. В каком случае
можно соединить половину вида с половиной разреза?
9. Как обозначаются
простые разрезы? Какой простой разрез можно не обозначать?
10. Что такое
сложный разрез?
11. Какие разрезы
называются ступенчатыми? ломанными?
12. Что такое
местный разрез?
13. Что такое
сечение?
14. Как обводятся
линии контура наложённого и вынесенного сечения?
15. Как
обозначаются сечения?
К теме 3. Изображение и обозначение резьбовых деталей и их
соединений.
1. В чем состоит различие между понятиями «ход резьбы» и
«шаг резьбы»?
2. Что такое «недорез» резьбы? Из каких частей он состоит?
3. В каких случаях указывается шаг метрической резьбы?
4. В чем заключается особенность трубной резьбы?
5. Какие виды стандартных резьб вы знаете? Как их условно
обозначают?
6. Какие параметры входят в обозначение резьбы?
7. Как определить глубину гнезда под шпильку?
К теме 4. Изображение и обозначение неразъемных соединений.
1. Какие виды соединений деталей вы знаете?
2. Какие виды неразъемных соединений вы знаете?
3. Что такое сварной шов?
4. По каким признакам классифицируют сварные швы?
5. Как условно изображаются сварные швы?
6. Какие параметры включают в условные обозначения сварного
шва?
7. Как изображаются паяные и клеевые изделия?
8. Как обозначаются на чертежах соединения пайкой? клеевые
соединения?
К теме 5. Сборочный
чертеж изделия.
1. Какое изделие называется деталью?
2. Какое изделие называется сборочной единицей?
3. Каким требованиям должен удовлетворять чертеж детали?
4. Каким требованиям должен удовлетворять сборочный чертеж?
Что он должен содержать?
5. Перечислите основные разделы спецификации.
6. Какие размеры может содержать сборочный чертеж?
К теме 6. Чтение чертежа общего вида. Выполнение эскизов деталей по чертежам общего вида.
1. Какая разница между эскизом и рабочим чертежом?
2. Что подразумевается под чтением чертежа?
3. В каком месте чертежа детали записывают технические
требования?
4. Какие размеры называются справочными?
5. Какие чертежи называют эскизами?
6. Какой линией изображается линия сгиба?
К
теме 7. Аксонометрические
проекции деталей
1.
В чем заключается способ аксонометрического проецирования?
2. Как проводят секущие плоскости при
образовании разрезов на аксономет-
рических изображениях?
3.
Как направляются линии штриховки сечений на аксонометрических изоб-
ражениях?
К
теме 8. Выполнение
чертежей и схем по специальности обучения
1. Какой документ называется схемой?
2. Какие виды и типы схем вы знаете?
3. Как присваивается схеме обозначение (шифр)?
4. Что такое схема принципиальная?
5. Как учитывается масштаб при выполнении различных схем?
6. Как изображаются электрические элементы на
принципиальной схеме?
7. В каком положении находятся элементы, изображенные на
схеме?
8. Как располагаются условные графические обозначения
элементов при вычерчивании схем?
9. Порядок присвоения буквенно-цифровых обозначений.
10. Назначение перечня элементов.
11. Как оформляется перечень элементов?
12. Где записывают шифр схемы?
3 Основы компьютерной графики
3.1 Порядок изучения раздела
Приступая к изучению раздела «Основы компьютерной графики»,
необходимо ознакомиться с программой и обеспечить себя необходимой учебной литературой.
На сегодняшний день в мире существует множество различных
программных средств, предназначенных для выполнения графических работ. В АИЭС в
настоящее время в курсе «Инженерная и компьютерная графика» предусматривается
изучение элементов работы в универсальной графической системе AutoCAD.
Лучше всего, если вы имеете возможность еще до начала
занятий самостоятельно ознакомиться с простейшими приемами работы в системе AutoCAD,
что, конечно же, предполагает, что вы имеете доступ к персональному компьютеру
с установленной на нем системой. Для изучения вы можете использовать любую версию
системы, начиная от AutoCAD
14 и выше. В качестве литературы вы можете
использовать любое пособие или самоучитель, некоторые из них приведены в списке
рекомендуемой литературы к настоящему разделу. Если возможности самостоятельного
изучения раздела нет, то все придется изучать во время лабораторно-экзаменационной
сессии.
Успех изучения раздела «Основы компьютерной графики» зависит от навыков
работы на персональном компьютере. Предполагается, что студент умеет работать
хотя бы в текстовом редакторе MS Word, и такие действия, как открытие,
закрытие и сохранение файла, ввод текста с клавиатуры, переключение между регистрами
на клавиатуре и т.п., ему знакомы.
Изучение раздела предусматривает:
а) самостоятельную работу студента по изучению вопросов
программы литературы и по отработке в свободное от занятий время приемов работы
в системе AutoCAD
в компьютерном классе кафедры ИГиПМ, где он может получить необходимую
литературу;
б) лабораторный практикум, включающий в себя вводное
занятие и выполнение трех лабораторных работ;
в) как указывалось в разделе 2, студент может выполнить
лист 6 (электрическая или тепловая схема устройства) с использованием системы AutoCAD
в компьютерном классе кафедры ИГиПМ.
3.2
Рекомендуемая литература по разделу
1. Динасылов А.Д. Инженерная и
компьютерная графика. Введение в компьютерную графическую систему AutoCAD:
Учебное пособие. - Алматы: АИЭС, 2003. - 104 с.
2. Романычева Э.Т., Соколова Т.Ю.,
Шандурина Г.Ф. Инженерная и компьютерная графика. - М.: ДМК Пресс, 2001. - 592
с.
3. Инженерная и машинная графика.
Выполнение чертежа плоской фигуры в системе AutoCAD: Методические указания к
лабораторной работе /Сост. А.Д.Динасылов, Б.З.Калиев. - Алматы: АИЭС, 2001.
– 28 с.
4. Инженерная и машинная графика.
Выполнение чертежа типовой детали в
системе AutoCAD: Методические указания к лабораторной работе /Сост.
А.Д.Динасылов. - Алматы: АИЭС, 2001. –
32 с.
5. Инженерная и машинная графика.
Выполнение принципиальных схем технических устройств в системе AutoCAD: Методические указания к лабораторной
работе /Сост. А.Д.Динасылов. - Алматы: АИЭС, 2001. – 33 с.
6. Инженерная и машинная графика. Трехмерное
моделирование в системе AutoCAD: Методические указания к лабораторной работе /Сост.
А.Д.Динасылов. - Алматы: АИЭС, 2002. –
39 с.
7. Полещук Н.Н. Самоучитель AutoCAD 2000
и Visual LISP.–СПб.: БХВ-Петербург, 2001. –672 с.
3.3 Программа раздела
Тема
1. Введение в компьютерную графическую систему AutoCAD
Пользовательский
интерфейс. Системы координат. Графические примитивы. Команды редактирования и
оформления чертежей. Получение твердой копии (печать на принтере или плоттере).
Тема 2. Выполнение чертежа плоской
детали в компьютерной системе
Вычерчивание контура детали, осевых
и центровых линий с соблюдением толщин, нанесение размеров.
Тема 3. Использование построения по
слоям для выполнения чертежа типовой детали в компьютерной системе
Понятие о слоях. Выполнение в
разных слоях вспомогательных линий построения, основного контура детали, осевых
линий и размеров.
Тема 4. Выполнение принципиальных
электрических схем технических устройств в компьютерной системе
Выполнение принципиальной
электрической схемы электротехнического устройства с использованием библиотеки
элементов.
Тема 5. Трехмерное моделирование в
компьютерной системе
Понятие о трехмерном твердотельном
моделировании. Булевы операции: объединение, вычитание, пересечение. Выполнение
трехмерной модели детали, определение его массо-инерционных характеристик,
выполнение чертежа по модели.
3.4 Перечень лабораторных занятий
1. Ознакомительное занятие. Общие
сведения о компьютерной графической системе AutoCAD. Знакомство с командами создания
графических примитивов, с командами оформления и редактирования чертежей. Выполнение
на компьютере простейших графических элементов (прямая линия, дуга окружности,
прямоугольник, эллипс и т.д.).
2. Лабораторная работа №1.
Выполнение чертежа плоской фигуры в системе AutoCAD.
3. Лабораторная работа №2.
Выполнение чертежа типовой детали в системе AutoCAD.
4. Лабораторная работа №3.
Выполнение принципиальных схем технических устройств в системе AutoCAD.
3.5 Вопросы для самопроверки
1. Назовите способы ввода команд в системе AutoCAD.
2. Назовите основные типы примитивов, используемых AutoCAD.
3. С помощью какой команды можно вычертить отрезок?
4. Что такое полилиния?
5. Что такое мультилиния?
6. Как построить правильный
шестиугольник?
7. Для чего служит команда Подобие?
8. Как выполнить зеркальное
отображение объекта?
9. Для чего служит команда Массив?
10. Как можно ввести текст в системе
AutoCAD?
11. Что такое слои и для чего они
используются?
12. В чем принципиальная разница между двумерным черчением
и трехмерным моделированием?
Заключение
После того, как выполнены чертежи контрольных работ,
полезно подвести некоторые итоги.
1. Способы построения проекционных чертежей основаны на
положениях начертательной геометрии. При выполнении курсовых и дипломного
проектов, вероятно, будет небесполезным заглянуть в справочник по черчению.
Инженер любой специальности должен свободно «читать» проекционные чертежи.
2. Стандарты, в их числе и относящиеся к оформлению
чертежей, не есть нечто застывшее, неизменное. Развитие науки и техники требует
периодического их пересмотра, внесения в них тех или иных изменений, поэтому
нужно всегда быть уверенным, что вы используете действующие стандарты.
3. Чертеж должен «рассказывать» простым, ясным, лаконичным
языком. Лишние изображения (проекции), надписи, условные знаки и т.п.,
перегружая чертеж ненужной информацией, затрудняют пользование им.
4. Рабочий чертеж детали должен содержать все данные для ее
изготовления, контроля и приемки: изображения, точно определяющие форму детали,
размеры с предельными отклонениями, отклонения от формы и расположения поверхностей,
обозначения шероховатости поверхностей, указания о термообработке, декоративных
или защитных покрытиях и многое другое. Составление чертежей, полностью отвечающих
требованиям производства, возможно только после изучения еще ряда
общетехнических и специальных дисциплин. Знание же материала, изученного в
курсе «Инженерная и компьютерная графика», облегчит труд специалиста в
различных отраслях техники.
5. Мощным инструментом в руках инженера служат средства
компьютерной графики. В настоящее время вся техническая документация на
производстве переводится в электронный вид. Специалист, занимающийся эксплуатацией
и ремонтом оборудования, должен уметь хотя бы вносить необходимые изменения в
электронную документацию, не говоря уже о тех, кто занимается проектированием
изделий. Современное проектирование немыслимо без применения систем автоматизированного
проектирования, одной из составных частей которых является компьютерная
графика.
Сводный план, 2005
г., поз. 124
ИНЖЕНЕРНАЯ И КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА
Программа, методические указания и контрольные задания
Подписано
в печать . . 2005 г. Бумага типографская N 1
Тираж
300 экз. Заказ
Формат
70х100 1/16 Цена 115 тг.
Объем
2,9 уч.-изд. л.
Копировально-множительная
лаборатория
Алматинского
института энергетики и связи
050013,
Алматы, Байтурсынова, 126
