Единое окно доступа к образовательным ресурсам

Инженерная и компьютерная графика. Часть 1: Учебное пособие

Голосов: 1

Даны общетеоретические основы построения чертежа и правила выполнения технических чертежей изделий. Изложены правила оформления чертежей и схем изделий РЭА. Содержит краткие сведения использования персональных ЭВМ для решения графических задач. Материалы излагаются на основе требований и правил Единой системы конструкторской документации (ЕСКД). Пособие предназначено для студентов 1, 2 курсов специальностей 210201, 200503, 200402, 220501, 230104, 240802, изучающих дисциплины "Инженерная и компьютерная графика", "Начертательная геометрия".

Приведенный ниже текст получен путем автоматического извлечения из оригинального PDF-документа и предназначен для предварительного просмотра.
Изображения (картинки, формулы, графики) отсутствуют.
    В.И. КОЧЕТОВ, С.И. ЛАЗАРЕВ,
С.А. ВЯЗОВОВ, С.В. КОВАЛЕВ




          Часть 1




   ИЗДАТЕЛЬСТВО ТГТУ


                             Учебное издание

                     КОЧЕТОВ Виктор Иванович,
                     ЛАЗАРЕВ Сергей Иванович,
                   ВЯЗОВОВ Сергей Александрович,
                   КОВАЛЕВ Сергей Владимирович


        ИНЖЕНЕРНАЯ И КОМПЬЮТЕРНАЯ
                 ГРАФИКА
                                  Часть 1
                             Учебное пособие


                 Редактор И.В . К ал и стр ато ва
   Инженер по компьютерному макетированию М. А. Ф и ла то ва

                      Подписано в печать 31.03.2010.
      Формат 60 Ч 84 / 16. 4,65 усл. печ. л. Тираж 100 экз. Заказ № 195.

                  Издательско-полиграфический центр
         Тамбовского государственного технического университета
                  392000, Тамбов, Советская, 106, к. 14
     Министерство образования и науки Российской Федерации

ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет»


                 В.И. КОЧЕТОВ, С.И. ЛАЗАРЕВ,
                 С.А. ВЯЗОВОВ, С.В. КОВАЛЕВ


                   ИНЖЕНЕРНАЯ
                 И КОМПЬЮТЕРНАЯ
                     ГРАФИКА

                                 Часть 1


              Утверждено Учёным советом университета
                    в качестве учебного пособия
              для студентов 1, 2 курсов специальностей
            210201 200503, 200402, 220501, 230104, 240802




                                Тамбов
                           Издательство ТГТУ
                                  2010


УДК 678.023.001.2 (075)
ББК з973-018.4я73
    К937


                                                 Рецензенты:
                             Доктор технических наук, профессор ТГУ им. Г.Р. Державина
                                                   А.А. Арзамасцев
                                      Доктор технических наук, профессор ТГТУ
                                                    В.М. Дмитриев




           Кочетов, В.И.
К937       Инженерная и компьютерная графика : учебное пособие / В.И. Кочетов, С.И. Лазарев, С.А. Вязовов, С.В.
       Ковалев. – Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2010. – 80 с. – 100 экз. – ISBN 978-5-8265-0907-4.


         Даны общетеоретические основы построения чертежа и правила выполнения технических чертежей изделий. Изложены
    правила оформления чертежей и схем изделий РЭА.
         Содержит краткие сведения использования персональных ЭВМ для решения графических задач. Материалы излагаются на
    основе требований и правил Единой системы конструкторской документации (ЕСКД).
         Предназначено для студентов 1, 2 курсов специальностей 210201, 200503, 200402, 220501, 230104, 240802, изучающих
    дисциплины «Инженерная и компьютерная графика», «Начертательная геометрия».
                                               УДК 678.023.001.2 (075)
                                               ББК з973-018.4я73




ISBN 978-5-8265-0907-4     © ГОУ ВПО «Тамбовский государственный
                            технический университет» (ТГТУ), 2010


                                                     Введение

     Чертежи и схемы как графические конструкторские документы сопровождают инженера в процессе его работы. Они
нужны ему при изучении конструкции изделия, при вводе в строй новой техники, в процессе обслуживания, эксплуатации и
ремонта аппаратуры, при подготовке заявок на предполагаемое изобретение, при выполнении курсовых и дипломных
проектов.
     Особенность и сложность чертежей состоит в необходимости комплексного учета требований Единой системы
конструкторской документации (ЕСКД) к содержанию и правилам выполнения этих графических документов.
     Цель настоящего учебного пособия – изложить в сжатом виде общетеоретические основы построения чертежа, правила
выполнения технических чертежей и схем изделий, необходимые сведения и требования к чертежам и схемам,
содержащимся в различных стандартах и пособиях, выделить изменения, появившиеся в стандартах последних изданий к
правилам выполнения чертежей.
   Дисциплина «Инженерная и компьютерная графика» готовит студентов к выполнению и чтению чертежей так же, как
знание азбуки и грамматики позволяет человеку читать и писать. Дисциплина «Инженерная и компьютерная графика»
состоит из трех структурно и методически согласованных разделов: «Начертательная геометрия», «Инженерная графика» и
«Компьютерная графика». Данная дисциплина является фундаментальной в подготовке бакалавров и инженеров широкого
профиля. Это одна из основных дисциплин общеинженерного цикла.
   Содержание учебного пособия соответствует программе по дисциплине «Инженерная и компьютерная графика» для
специальностей «Радиоэлектронные системы», «Радиотехника», «Проектирование и технология радиоэлектронных средств»,
«Системы автоматизированного проектирования» и др.
   Данное издание содержит разделы «Основы теории построения чертежа» и «Технические чертежи изделий», в которых
приведены основы начертательной геометрии и инженерной графики.
   Пособие может быть также использовано при выполнении курсовых и дипломных работ.


                                           ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

    1. Плоскости проекций:
    горизонтальная                            – П1(пи)
    фронтальная                               – П2
    профильная                                – П3
    аксонометрическая                         – ПА
    дополнительная                            – П 4; П 5, …
    произвольная                              – П0
    2. Координатные оси, оси проекций в
    пространстве и на чертеже                 – x, y, z
    3. Новые оси проекций при замене
    плоскостей проекций                       – x1, x2
    4. Точки в пространстве – прописными
    буквами латинского алфавита,
    а также цифрами                           – А, В, С, …; 1, 2, …
    5. Линии в пространстве – по точкам,
    определяющим линию, или строчными
    буквами латинского алфавита               – l, m, n, …
    6. Углы в пространстве – строчными
    буквами греческого алфавита               – α, β, …
    7. Плоскости – строчные буквы
    греческого алфавита                       – α, β, …
    8. Основные операции:
    а) равенство, совпадение                  – знаком =
    б) параллельность                         – знаком 
    в) перпендикулярность                     – знаком ⊥
    г) принадлежность                         – знаком ∈
    д) пересечение                            – знаком ∩


1. Основы теории построения чертежа

1.1. Виды проецирования

      В основе построения всех изображений, излагаемых в начертательной геометрии, лежат два метода проецирования:
центральное и параллельное.
      Если все лучи, называемые проецирующими прямыми, проводятся из одной точки S (центра проецирования), то
полученное на плоскости проекций П0 изображение предмета называется его центральной проекцией.
      Например, центральная проекция предмета (параллелепипеда) получается таким образом: из точки схода лучей S (рис.
1.1, а), называемой центром проекций, проводят ряд лучей через наиболее характерные точки предмета до пересечения c
плоскостью проекций П0.
      В результате получим изображение предмета, называемое его центральной проекцией. Это изображение получается
увеличенным, так как размеры изображения не соответствуют действительным размерам предмета. Поэтому центральные
проекции в машиностроительных чертежах почти не применяются.
      Если точку схода лучей (центр проекции S) мысленно перенести в бесконечность, то получим аксонометрическую
проекцию предмета (рис. 1.1, б). При построении аксонометрической проекции предмета последний также размещается
перед плоскостью проекций П0, но проецирующие лучи проводят параллельно друг другу.


                              П0          С0    П0                                        П0
                              А0                                  z0
                                                                       C0
                                                             А0                                А0   C0

                                                    x0                 D0
                              B0          D0                            y0                     B0       D0
                                                             B0
                                                                                 z

                                         А      C                       А            C                       А       C
                                                                  x




                                                             S=
                                                                             B       D                           B   D




                                                                                                    S
                                         B      D
                                                                                      y




                                                                                                    П0
                                                         S
                а)                                           б)                                                          в)

                                                     Рис 1.1
     Аксонометрические предметы дают наглядное, но искажённое изображение предмета: прямые углы преобразуются в
острые или тупые, окружности – в эллипсы. В технике аксонометрические проекции применяются только в тех случаях, когда
требуется наглядное изображение предмета.
     В машиностроительных чертежах наиболее распространены прямоугольные (ортогональные) проекции, которые
являются частным случаем параллельного проецирования. Проецирующие параллельные лучи составляют с плоскостью
проекции прямой угол (отсюда название «прямоугольные проекции»).
     Предмет (рис. 1.1, в) располагают перед плоскостью проекций так, чтобы большинство его линий и плоских
поверхностей (например, ребра и грани параллелепипеда) были параллельны этой плоскости. Тогда эти линии и поверхности
будут изображаться на плоскости проекций в действительном виде. В дальнейшем мы будем изучать прямоугольное
проецирование предмета.

                             1.2. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ПРОЕКЦИЙ

    1. Каждая точка и прямая в пространстве проецируются соответственно в точку и на прямую (рис. 1.2).
    2. Отрезок прямой, параллельный плоскости проекций (рис. 1.2), проецируется на эту плоскость в натуральную
величину (MN || M1N1).
    3. Проекция отрезка не может быть больше самого отрезка (C1D1 ≤ CD).
    4. Если точка принадлежит прямой, то и проекция точки принадлежит этой прямой (рис. 1.3).
    5. Если прямые параллельны, то их проекции параллельны между собой (рис. 1.3).
    6. Отношение отрезков прямой равно отношению проекции этих отрезков (рис. 1.3), (теорема Фаллеса).
    7. Проекция геометрической фигуры по величине и форме не изменится при параллельном перемещении плоскости
проекций (рис. 1.4).
    Проекционные изображения, используемые при выполнении чертежей, должны отвечать следующим основным
требованиям:
    − быть обратимыми, т.е. такими, чтобы по ним можно было изготовить изображённый предмет;
    − быть наглядными, т.е. такими, чтобы по ним можно было представить предмет;
    − обладать относительной простотой графического построения.


                        Рис. 1.2                                           Рис. 1.3

                                               S
                                                            B
                                                   A
                                                                     C
                                      П1                    B1
                                               A1
                                                                 C1

                                      П1                 B1
                                           A1
                                                              C1

                                                   Рис. 1.4

1.3. Проекции точки на двух плоскостях проекций

    Ортогональные проекции представляют собой систему прямоугольных проекций на взаимно перпендикулярных
плоскостях.
    Ортогональная пространственная модель строится следующим образом: в пространстве выделяются две взаимно
перпендикулярные плоскости П1 (горизонтальная плоскость проекций) и П2 (фронтальная плоскость проекций), которые
принимаются за основные плоскости проекций. Линию пересечения этих плоскостей проекций называют осью проекций и
обозначают буквой x (рис. 1.5).
    Построение в системе плоскостей П1 и П2 проекции точки А выполняем следующим образом: проведя из точки А
перпендикуляры к П1 и П2, получаем проекции точки – фронтальную А2 и горизонтальную А1.
                                               П2
                                                            A2                        A2

                                                                 A
                                           x        Ax                          x     Ax


                                                       П1        A1                   A1

                                                                 а)                   б)
                                                                     Рис. 1.5

     Совместим плоскость П1 с плоскостью П2, вращая вокруг линии пересечения X. В результате получаем комплексный
чертёж (эпюр Монжа) точки А (рис. 1.5, б). Для упрощения комплексного чертежа границы плоскостей П1 и П2 не указывают
(рис. 1.5, б).
     Линии А1 Ах и А2 Ах – называются линиями связи проекции точки А.


                                                  а)                    б)
                                                            Рис. 1.6
    Сопоставляя рис. 5, а и рис. 5, б, легко заметить, что расстояния
                                              │А1Ах │=│АА2│; │А2Ах│=│АА1│.
    Перейдя к комплексному чертежу, мы утратили пространственную картину, но как увидим дальше, такой чертёж
обеспечивает точность и удобоизмеряемость изображений при значительной простоте построений.


1.4. Проекция точки на трех плоскостях проекций

     В практике составления чертежей и при решении некоторых задач возникает необходимость введения третьей
плоскости проекций, перпендикулярной к двум имеющимся. Эту новую плоскость проекций обозначают П3 и называют
профильной плоскостью проекций (рис. 1.6, а). Три плоскости проекций делят пространство на восемь октантов, которые
нумеруют в порядке, указанном на рис. 1.6, а. В курсе инженерной графики при выполнении изображений предмет
располагают в I-м октанте.
     Для образования комплексного чертежа совмещают П1 и П3 с плоскостью П2. В результате получается
трёхпроекционный комплексный чертёж, например точки А с осями Х, Y и Z (рис. 1.6, б).
     Отрезки проецирующих линий от точки А до плоскостей проекций называются координатами точки и обозначаются:
XА – абсцисса; YA – ордината; ZA – аппликата (рис. 1.6).
     Если заданы координаты точки А (например, ХA = 20 мм, YA = 22 мм, ZA = 25 мм), то можно построить три проекции
этой точки (рис. 1.6, б).


1.5. Проекция прямой и её различные положения относительно плоскостей проекций
    Линия – это множество всех последовательных положений движущейся точки.
    Прямая – разновидность линии, движущаяся точка которой не изменяет направления своего движения. Для построения
проекции прямой на двухпроекционном комплексном чертеже рассмотрим пространственную модель (рис. 1.7, а).
    Прямоугольную проекцию отрезка АВ строим следующим образом: опускаем перпендикуляры из точек А и В на
плоскости П1 и П2, получаем соответственные горизонтальные проекции А1 и В1 и фронтальные проекции А2 и В2 этих точек.
Соединив проекции прямыми линиями, получим искомые горизонтальную и фронтальную проекции отрезка АВ.
Комплексный чертёж представлен на рис. 1.7, б.
    Помимо общего положения, прямая линия может занимать относительно плоскостей проекций следующие частные
положения:
    а) прямая АВ(h), параллельная горизонтальной плоскости проекции П1 – горизонталь. Фронтальная проекция
горизонтали А2 В2|| оси ОХ, а горизонтальная проекция горизонтали проецируется в натуральную величину отрезка А1В1 =
АВ (рис. 1.8, а);


    б) прямая CD(f), параллельная фронтальной плоскости проекций П2, называется фронталью. Здесь C1D1 –
горизонтальная проекция || оси ОХ, а фронтальная проекция прямой равна натуральной величине отрезка:
C2D2 = СD (рис. 4, б);
    в) профильная прямая – это прямая EF(p), параллельная профильной плоскости проекций. Здесь горизонтальная E1F1 и
фронтальная E2F2 проекции располагаются на одном перпендикуляре к оси ОХ, а профильная проекция равна натуральной
величине отрезка: E3F3 = EF (рис. 1.8, в).




                                                                                             а)
                                                                                B2
                                                    A2

                                            x        Ax                          Bx


                                                    A1
                                                                                B1      б)

                                                               Рис. 1.7
                                      A2    h2           B2                                       D2
                                                                                            f2
                                                                                C2
                                  x
                                                                        x

                                            h1
                                                         B1                                 f1
                                      A1                           а)           C1                D1 б)
                                                                            z
                                                         E2                     E3

                                                              p2                      p3
                                                         F2                            F3
                                                x
                                                         E1
                                                                                    °
                                                                                 45




                                                              p1
                                                         F1
                                                                            y
                                                                   в)

                                                               Рис. 1.8

                                                Проецирующие прямые

    В зависимости от того, какой плоскости проекций они перпендикулярны, проецирующие прямые бывают:
    а) горизонтально-проецирующая – АВ⊥П1 (А2В2 ⊥ x, рис. 1.9, а);
    б) фронтально-проецирующая – СD⊥П2 (C1D1 ⊥ x, рис. 1.9, б);
    в) профильно-проецирующая – ЕF⊥П3 (E2F2 ⊥ z, E1F1 ⊥ y, рис. 1.9, в).


                   а)                       б)                                    в)


                                                                Рис. 1.9

1.6. Точка на прямой

    Пусть дан комплексный чертёж прямого общего положения прямой АВ (рис. 1.10) и фронтальная проекция точки
K(K2), принадлежащей этой прямой. Тогда и горизонтальная проекция этой точки принадлежит прямой АВ. Это следует из
свойства 4 (с. 7) параллельных проекций.

                                                          A2
                                                                         K2
                                                                                  B2

                                                      x


                                                                                  B1
                                                                         K1
                                                          A1

                                                                Рис. 1.10


1.7. ПроекциЯ прямого угла

     При решении графических задач одной из основных геометрических операций является проведение на комплексном
чертеже взаимно перпендикулярных прямых, прямой и плоскости, плоскостей.
     Сформулируем без доказательства следующую теорему о проецировании прямого угла на плоскости проекции: если
одна сторона прямого угла параллельна плоскости проекции, а вторая ей неперпендикулярна, то прямой угол проецируется
на эту плоскость без искажения (рис. 1.11).
                                                      AB BC;
                        ВС                            AB П1;
                                       A              AB П1;
                                                      A1B1С1=90°.                            B2        C2
                                                      B              C
                                                                                       A2
                                   β
                                                                              x
                                                 B1
                                                                    C1
                                                                                            B1

                                       A1
                                                                                   A1             C1
                                                               П1


                                                                Рис. 1.11



    
Яндекс цитирования Яндекс.Метрика