Б2.Б.3 Инженерная графика
Методические указания
к выполнению контрольной работы №1 по инженерной графике
Направления 270800 – Строительство
.
.
Уфа 2012
УДК 514
ББК 22.15
Н 36
Рекомендовано к изданию методической комиссией факультета землеустройства и лесного хозяйства (протокол № 3 от 10 ноября 2012 г.)
Составители: доцент Тархова Л.М.
Рецензент: д.т.н., доцент
кафедры природообустройства
строительства и гидравлики А.Р.Хафизов
Ответственный за выпуск: заведующий кафедрой «Начертательная геометрия и графика» доцент Тархова Л.М.
ФГБОУ ВПО «Башкирский ГАУ», кафедра Начертательной геометрии и графики, тираж 50 экз.
ВВЕДЕНИЕ
Дисциплина «Инженерная графика» курс «Начертательная геометрия» является одной из основных дисциплин в профессиональной подготовке бакалавра.
В курсе начертательной геометрии изучаются основные методы изображения пространственных форм на плоскости, графические способы решения задач в различных областях науки и техники. Графически правильно выполненные чертежи дают возможность определить форму и размеры объекта, его положение и связь с окружающей средой.
К проекционным изображениям предъявляются следующие требования:– наглядность, обратимость, точность, простота.
Знания и навыки, приобретенные при изучении дисциплины, необходимы при изучении специальных курсов и дальнейшей деятельности. Вся последовательность графических построений подробно описана в указаниях к выполнению конкретного задания.
Цель данных методических указаний – активизация, интенсификация и совершенствование самостоятельной работы студентов.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ
КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
Начертательная геометрия
Контрольная работа представляет собой эпюры (чертежи), которые выполняются по мере последовательности прохождения курса.
Задачи на контрольные работы индивидуальные. Они представлены в вариантах. Студент выполняет тот вариант задания, номер которого соответствует сумме трех последних цифр его шифра. Если, например, учебный шифр 7136, то он во всех задачах выполняет седьмой вариант (1+3+6=10).
Контрольная работа представляется на рецензию в полном объеме. представление ее по частям (отдельные эпюры) не разрешается.
Если работа не зачтена, преподаватель в рецензии указывает какую часть контрольной работы надо переделать или же выполнить всю контрольную работу вновь. На повторную рецензию следует высылать всю контрольную работу полностью.
Эпюры контрольной работы выполняются на листах чертежной бумаги формата А3 по ГОСТ 2.301-68. все надписи, как и отдельные обозначения в виде букв и цифр на эпюре должны быть выполнены стандартным шрифтом размером 3,5 или 5 в соответствии с ГОСТ 2.304-81.
Графические построения в каждом чертеже выполнить в избранном масштабе и сначала в карандаше. После проверки и уточнения чертежа обвести его пастой, приняв толщину сплошной линии равной S=0,8-1,0 мм и обязательно сохранить вспомогательные построения, которые при этом должны иметь соответствующие буквенные и цифровые обозначения.
Исходные условия задачи на чертежах желательно выполнить черной пастой, вспомогательные построения и полученные результаты – другими цветами. Все основные вспомогательные построения должны быть сохранены
Заполнить основную и дополнительные надписи. Таблицу определителя на каждом чертеже, а также условия задачи на поле чертежа заполнить шрифтом №5.
На рисунке 1.1представлен пример заполнения основной надписи, разработанный на основе стандартной применительно к учебным целям. В графах основной надписи. указывают:
Рисунок 1. Основная надпись
в графе 1 – наименование эпюра, детали или сборочной единицы;
в графе 2 – обозначение документа, установленное на кафедре согласно требований ГОСТ 2.201-80, С14.010212.000
(2 симв.). Код факультета:
(2 симв.). шифр кафедры – начертательная геометрия
(2 симв.). № задания по кафедральному классификатору
(2 симв.). № листа
(2 симв.). № варианта
Основная надпись располагается в правом нижнем углу чертежа, ее вычерчивают сплошными основными и сплошными тонкими линиями.
Задача 1.Лист 1. Даны две плоскости, заданные треугольником АВС и DEF Требуется:
1.Построить линию пересечения треугольников и показать их видимость в проекциях;
2. Построить аксонометрическую проекцию (прямоугольную диметрию) пересекающихся треугольников.
Эпюр выполняется на листе чертежной бумаги формата А3 в масштабе 1:1.Пример выполнения работы представлен на рисунке 2.Координаты точек треугольников даны в таблице 1.
Таблица 1 Координаты точек треугольников
Продолжение таблицы 1
Линия пересечения треугольников строится по точкам пересечения сторон одного треугольника с другим. В примере рассматриваемом на рисунке 1 дважды решается первая позиционная задача. линия пересечения MN построена по точкам пересечения прямой ВС с плоскостью треугольника DEF и прямой DF с плоскостью треугольника АВС. Через прямую DE вводится вспомогательная горизонтально проецирующая плоскость S. Данная плоскость пересекает плоскость треугольника по прямой 1-2 (1121 ;1222), которая пересекает прямую DE в точке М (М1,М2).
Вспомогательная фронтально-проецирующую плоскость Q проводится через прямую ВС. Плоскость пересекает плоскость треугольника DEF по прямой 3-4 (3141 ;3242). которая пересекает прямую ВС в точке N (N1,N2).
Соединяем точки М и N отрезком прямой. Прямая пересечения плоскостей треугольника построена. Видимость сторон треугольника определяется с помощью конкурирующих точек.
Для построения аксонометрической проекции (прямоугольной диметрии) пересекающихся треугольников рекомендуется построить аксонометрические изображения вершин треугольников (А,В,С,D,E,F) и линии пересечения М N. Вначале строятся вторичные проекции заданных точек, а затем строятся аксонометрические изображения. Полученные точки соединяем прямыми так, чтобы обеспечить соответствие между ортогональными и аксонометрическими изображениями.
Задача 2 лист 2,3,4
Требуется на основании индивидуальных исходных данных методом замены плоскостей проекций (в варианте 16 – методом вращения, а в варианте 6 – сначала методом вращения, а затем методом замены плоскостей проекций) построить горизонтальную и фронтальную проекции требуемого многогранника.
Эпюр выполняется на листе чертежной бумаги формата А3 в масштабе 1:1. Образец выполнения эпюра представлен на рисунке 3.
Индивидуальные варианты заданий:
Вариант №1.
Дано: точки A (28, 105, 45), B (80, 50, 64), С (10, 70, 12).
Задача №1. Построить пирамиду SABC, основанием которой является треугольник ABC, | SA | = 80 мм, | SB | = 65 мм. Двугранный угол при ребре AB равен 60°.
Задача №2. Определить истинную величину грани SAC способом вращения вокруг линии уровня.
Задача №3. Определить угол наклона ребра SC к плоскости основания способом плоскопараллельного перемещения.
Вариант №2.
Дано: точки A (80, 20, 50), B (50, 10, 10), С (0, 50, 70).
Задача №1. Построить пирамиду SABC, вершина S которой равноудалена от точек A, B, C. От плоскости П2вершина S удалена вдвое дальше, чем от П1.
Задача №2. Определить величину двугранного угла при ребре SA способом замены плоскостей проекций.
| Рисунок 2 Пример выполнения задачи 1 |
Задача №3. Определить величину боковой грани SAC способом вращения вокруг линии уровня.
Вариант №3.
Дано: плоскость Σ, заданная линией ската DE (D (50, 39, 27), E (30, 10,95), фронтальные проекции точек C (55, Y, 19), F (75, Y, 30).
Задача №1. Построить правильную трехгранную пирамиду SABC, основание ABC которой принадлежит плоскости Σ. Высота SF пирамиды равна 70 мм.
Задача№2. Определить истинную величину грани SBC способом замены плоскостей проекций.
Задача №3. Определить двугранный угол при ребре SA способом плоскопараллельного перемещения.
Вариант №4.
Дано: прямая DE (D (85, 6, 34), E (45, 58, 4)), точка A (17, 23, 66), горизонтальная проекция точки S (100, 62, Z).
Задача №1. Построить пирамиду SABC, основанием которой является равнобедренный треугольник ABC (| AB | = | AC |), сторона BC которого принадлежит прямой DE и равна 50 мм. Высота пирамиды равна 80 мм.
Задача №2. Определить двугранный угол при ребре SA способом замены плоскостей проекций.
Задача №3. Определить кратчайшее расстояние между ребрами SA и BC способом плоскопараллельного перемещения.
Вариант №5.
Дано: точки A (80, 25, 65), B (40, 5, 10), C (20, 55, 40), прямая DE (D (90,35, 35), E (75, 45, 5)).
Задача №1. Построить пирамиду SABC, основанием которой является треугольник ABC. Вершина S пирамиды принадлежит прямой DE и равноудалена от точек A и B.
Задача №2. Определить двугранный угол при ребре SA способом плоскопараллельного перемещения.
Задача №3. Определить кратчайшее расстояние между ребрами SA и BC способом замены плоскостей проекций.
Вариант №6.
Дано: точки A (115, 65, 55), S (30, 120, 100).
Задача №1. Построить правильную четырехугольную пирамиду SABCD, высота которой наклонена к плоскости П2под углом 45°, а к плоскости П1–под углом 30°.
Задача №2. Определить двугранный угол при ребре SA способом замены плоскостей проекций.
Задача №3. Определить кратчайшее расстояние между ребрами SD и AB способом плоскопараллельного перемещения.
Вариант №7.
Дано: прямая SD (S (130, 5, 70), D (100, 45, 30)).
Задача №1. Построить правильную трехгранную пирамиду SABC, высотой которой является отрезок SD. Радиус окружности, описанной около треугольника ABC, равен 30 мм. Вершина A основания пирамиды удалена от плоскости на 15 мм.
Задача №2. Определить кратчайшее расстояние между ребрами SC и AB способом плоскопараллельного перемещения.
Задача №3. Определить истинную величину грани SAC способом вращения вокруг фронтали.
Вариант №8.
Дано: прямая DE (D (0, 65, 40), E (110, 75, 10)), точка A (70, 30, 80).
Задача №1. Построить правильный тетраэдр SABC, ребро BC которого принадлежит прямой DE.
Задача №2. Определить кратчайшее расстояние между ребрами AB и SC способом замены плоскостей проекций.
Задача №3. Определить двугранный угол при ребре SC способом плоскопараллельного перемещения.
Вариант №9.
Дано: плоскость Λ (D, E, F) (D (100, 0, 0,), E (0, 50, 0), F (0, 0, 100)), фронтальные проекции точек A (60, Y, 30), B (20, Y, 75), C (5, Y, 5).
Задача №1. Построить пирамиду SABC, основание ABC которой принадлежит плоскости Λ. Вершина S равноудалена от точек A, B, C и отстоит от плоскости П1на 65 мм.
Задача №2. Определить истинную величину грани SAB способом вращения вокруг горизонтали.
Задача №3. Определить двугранный угол при ребре SC способом плоскопараллельного перемещения.
Вариант №10.
Дано: отрезок SD (S (30, 120, 80), D (90, 50, 45)), горизонтальная проекция точки B (98, 32, Z).
Задача №1. Построить правильную трехгранную пирамиду SABC, высотой которой является отрезок SD.
Задача №2. Определить кратчайшее расстояние между ребрами SC и AB способом плоскопараллельного перемещения.
Задача №3. Определить истинную величину грани SAC способом вращения вокруг фронтали.
Вариант №11.
Дано: плоскость Σ(D, E, F) (D (140, 0, 0), E (0, 60, 0), F (0, 0, 90)) и фронтальные проекции точек S (110, Y, 80), A (70, Y, 20), B (40, Y, 60), C (10, Y, 5).
Задача №1. Построить пирамиду SABC, основанием которой служит треугольник ABC, принадлежащий плоскости Σ. Высота пирамиды равна 110 мм.
Задача №2. Определить двугранный угол при ребре BC способом вращения вокруг проецирующих осей.
Задача №3. Определить истинную величину грани SAC способом плоскопараллельного перемещения.
Вариант №12.
Дано: прямая FA (F (90, 70, 60), A (40, 40, 35)), фронтальная проекция точки C (20, Y, 90).
Задача №1. Построить прямую призму ABCDA'B'C'D'. Основанием призмы является квадрат ABCD с диагональю AC. Ребро AA' принадлежит прямой FA. Длина ребер призмы равна 60 мм.
Задача №2. Определить угол наклона диагонали призмы к плоскости основания способом плоскопараллельного перемещения.
Задача №3. Определить истинную величину одной из боковых граней способом вращения вокруг линии уровня.
Вариант №13.
Дано: плоскость Ω(A, B, C) (A (100, 80, 40), B (50, 30, 30), C (30, 40, 50)).
Задача №1. Построить пирамиду SABCD, основанием которой служит четырехугольник ABCD, у которого | CD | = | AB |. Сторона AD в полтора раза больше стороны BC. Вершина пирамиды проецируется на плоскость основания в точку пересечения его диагоналей и удалена от плоскости П1на 90 мм.
Задача №2. Определить двугранный угол при ребре SA способом замены плоскостей проекций.
Задача №3. Определить истинную величину грани SCD способом вращения вокруг линии уровня.
Вариант №14.
Дано: отрезок SD (S (130, 5, 70), D (100, 45, 30)).
Задача №1. Построить правильную трехгранную пирамиду. SABC, высотой которой является отрезок SD. Сторона основания равна 50 мм, вершина B удалена от плоскости П2на 45 мм.
Задача №2. Определить двугранный угол при ребре SA способом плоскопараллельного перемещения.
Задача №3. Определить угол наклона ребра SB к плоскости основания способом замены плоскостей проекций.
Вариант №15.
Дано: точка S (110, 75, 62), плоскость L, заданная линией ската DE (D (68, 37, 10), E (50, 11, 71)), горизонтальная проекция точки A (96, 14, Z).
Задача №1. Построить правильную трехгранную пирамиду SABC, основание которой принадлежит плоскости L.
Задача №2. Определить двугранный угол при ребре SC способом замены плоскостей проекций.
Задача №3. Определить истинную величину грани SAC способом вращения вокруг линии уровня.
Вариант №16.
Дано: треугольник ABC (A (50, 100, 60), B (30, 100, 30), C (20, 70, 65)).
Задача №1. Построить призму ABCDEF с основанием ABC. Боковые ребра имеют длину | l | = 60 мм и наклонены к плоскости П1под углом 30°, а к плоскости П2– под углом 45°.
Задача №2. Определить истинную величину боковой грани при ребре BC способом вращения вокруг линии уровня.
Задача №3. Определить кратчайшее расстояние между ребрами AD и BC способом замены плоскостей проекций.
Вариант 17.
Дано: точки A (20, 50, 32), B (38, 85, 65), C (90, 30, 83).
Задача №1. Построить пирамиду SABC. Ребро | SB | = 85 мм, ребро | SC | = 70 мм, двугранный угол при ребре BC равен 60°.
Задача №2. Определить высоту пирамиды способом плоскопараллельного перемещения.
Задача №3. Определить угол наклона ребра SA к плоскости основания способом вращения вокруг проецирующих осей.
Вариант №18.
Дано: точки A (120, 50, 30), B (100, 10, 70), C (70, 60, 10), прямая DE (D (50, 10, 75), E (10, 55, 35)).
Задача №1. Построить пирамиду SABC, вершина S которой принадлежит прямой DE и равноудалена от прямых AB и AC.
Задача №2. Определить угол наклона грани SAC к плоскости основания пирамиды способом замены плоскостей проекций.
Задача №3. Определить кратчайшее расстояние между ребрами AB и SC способом плоскопараллельного перемещения.
Вариант №19.
Дано: прямая NB (N (100, 60, 70), B (50, 30, 45)) и горизонтальная проекция точки D (25, 45, Z).
Задача №1. Построить прямую призму ABCDA'B'C'D'. Основанием призмы является квадрат ABCD с диагональю BD. Ребро BB' принадлежит прямой NB, высота призмы равна 60 мм.
Задача №2. Определить истинную величину одной из боковых граней способом плоскопараллельного перемещения.
Задача №3. Определить угол наклона боковой грани при ребре AD к плоскости П2способом плоскопараллельного перемещения.
Вариант №20.
Дано: отрезок SD (S (30, 90, 75), D (95, 45, 50)), горизонтальная проекция точки B (120, 65, Z).
Задача №1. Построить правильную пирамиду SABC, высотой которой является отрезок SD.
Задача №2. Определить двугранный угол при ребре AB способом замены плоскостей проекций.
Задача №3. Определить истинную величину основания пирамиды вращением вокруг линии уровня.
Вариант №21.
Дано: точки A (80, 60, 70), B (70, 30, 100), C (30, 70, 90).
Задача №1. Построить пирамиду SABC, вершина S которой принадлежит оси OX и равноудалена от точек A и C.
Задача №2. Определить двугранный угол при ребре SB способом замены плоскостей проекций.
Задача №3. Определить истинную величину основания ABC способом вращения вокруг линии уровня.
Вариант №22.
Дано: плоскость R(D, E, F) (D (100, 0, 0), E (0, 100, 0), F (0, 0, 57)),
фронтальная проекция отрезка BC (B (58, Y, 3), C (13, Y, 12)).
Задача №1. Построить правильную пирамиду SABC, основание которой принадлежит плоскости R, а вершина S равноудалена от плоскостей П1и П2.
Задача №2. Определить величину боковой грани SAC способом вращения вокруг проецирующих осей.
Задача №3. Определить кратчайшее расстояние между ребрами SC и AB способом замены плоскостей проекций.
Вариант №23.
Дано: плоскость Σ(A, C, F) (A (18, 25, 42), C (52, 35, 6), F (100, 0, 0)).
Задача №1. Построить правильную четырехгранную призму, основание ABCD принадлежит плоскости Σ. AC – диагональ основания. Высота призмы равна 60 мм.
Задача №2. Определить угол наклона грани AA'B'B к плоскости П2способом замены плоскостей проекций.
Задача №3. Определить истинную величину боковой грани призмы способом вращения вокруг линии уровня.
Вариант №24.
Дано: плоскость Г(A, B, C) (A (110, 10, 40), B (80, 50, 70), C (50, 40, 30)), прямая DE (D (120, 25, 60), E (30, 50, 45)), точка K (20, 80, 50).
Задача №1. Построить правильную четырехгранную пирамиду SKLMN, вершина S которой принадлежит плоскости Г, а высота – прямой DE.
Задача №2. Определить истинную величину грани SKN способом плоскопараллельного перемещения.
Задача №3. Определить двугранный угол при ребре SK способом замены плоскостей проекций.
Вариант №25.
Дано: плоскость Θ(D, E, F) (D (120, 0, 0), E (0, 60, 0), F (0, 0, 75)), фронтальная проекция прямой AB (A (20, Y, 50), B (52, Y, 10)).
Задача №1. Построить пирамиду SABC. Основанием пирамиды служит равнобедренный треугольник ABC (| AB | = | AC |), принадлежащий плоскости Θ, вершина C принадлежит плоскости П2. Ребро SA перпендикулярно плоскости основания и равно 80 мм.
Задача №2. Определить двугранный угол при ребре SB способом замены плоскостей проекций.
Задача №3. Определить угол наклона ребра SA к грани SBC способом плоскопараллельного перемещения.
Вариант №26.
Дано: плоскость Ω(D, E, F) (D (130, 120, 70), E (80, 80, 110), F (60, 105,100)), горизонтальные проекции точек S (60, 90, Z), B (5, 20, Z).
Задача №1. Построить правильную трехгранную пирамиду SABC с высотой, равной 100 мм. Вершина S принадлежит плоскости Ω. Основание ABC пирамиды параллельно плоскости Ω, ZS > ZB.
Задача №2. Определить истинную величину основания ABC способом вращения вокруг фронтали.
Задача №3. Определить кратчайшее расстояние между ребрами SA и BC способом плоскопараллельного перемещения.
Вариант №27.
Дано: плоскости Σ(D, E, F) (D (130, 0, 0), E (0, 70, 0), F (0, 0, 110)) и Θ (K, L, N) (K (0, 0, 110), L (70, 70, 110), N (80, 80, 110)), точка S (35, 45, 25), фронтальные проекции точек B (40, Y, 70) и C(0, Y, 20).
Задача №1. Построить пирамиду SABC, основанием которой является прямоугольный треугольник ABC (прямой угол при вершине B). Сторона
BC принадлежит плоскости Σ. Вершина A принадлежит плоскостям Σ и Θ.
Задача №2. Определить кратчайшее расстояние между ребрами SA и BC способом замены плоскостей проекций.
Задача №3. Определить двугранный угол при ребре AC способом плоскопараллельного перемещения.
Решение:
Лист2
Алгоритм решения задачи следующий (рисунок. 3):
1. Определяем натуральную величину плоскости S(A, EF) и строим основание тетраэдра. Для этого используем способ замены плоскостей проекций. Заменим плоскость П2на плоскость П4(П5^π 1 Ù П4çç S(AEF), при этом ось x14 ⊥ h1, а затем П1заменяем на П5(П5^ П4Ù П5|| S(A, EF)), при этом ось x45 || Sπ 4. После этого строим основание тетраэдра – равносторонний треугольник A5B5C5. Для нахождения новых проекций точек проводим новые линии связи перпендикулярно к новым осям. На их продолжении от новых осей откладываем отрезки, равные расстояниям от заменяемых проекций точек до предыдущих осей. Конечная точка отрезка является искомой проекцией точки на новой плоскости проекций.
Например: | x14A4 | = | x12A2 |; | x45A5 | = | x14A1 |.
2. Строим плоскость медиального сечения Q, и находим проекцию вершины тетраэдра точку S5. Затем произведем еще одну замену плоскостей проекций. Плоскость П4заменим на плоскость П6(П6^ П5Ù || Q). В новой плоскости строим проекции основания тетраэдра и его вершины S6. Для чего из точки B6 на линии связи S5S6 делаем засечку радиусом, равным натуральной величине ребра тетраэдра. Найдя проекции точек всех вершин тетраэдра в плоскостях проекций П5и П6, обратными построениями находим проекции этих точек в исходных плоскостях П1и П2. Выполнив все построения, необходимо выделить цветными карандашами
| Рисунок 3 Построение тетраэдра |
проекции тетраэдра с учетом видимости его ребер. Видимость определяется методом конкурирующих точек (в примере эти точки не показаны).
Лист 3
Для определения натуральной величины грани SAC надо преобразовать чертеж так, чтобы плоскость грани стала параллельна плоскости проекций.(рисунок 4) Для этого сделаем две замены плоскостей проекций: сначала заменим плоскости проекций так, чтобы плоскость грани стала перпендикулярной плоскости П4, а затем параллельной плоскости П5.
Проведем в треугольнике SAC горизонталь h и расположим П4перпендикулярно горизонтали (Х 1,4^ h1) (см. рисунок. 3). Для нахождения новых проекций точек проводим линии связи перпендикулярно к новым осям. На их продолжении от новых осей откладываем отрезки, равные расстояниям от заменяемых проекций точек до предыдущих осей (на рис. 4 они помечены черточками). В результате первой замены плоскостей проекций плоскость треугольника SAC станет перпендикулярной к плоскости П4. Треугольник спроецируется в отрезок S4A4. Затем делаем вторую замену плоскостей проекций (плоскость П5параллельна плоскости треугольника (ось x45 || S4A4)), на плоскости П5получим натуральную величину треугольника S5A5C5 = SAC.
Лист4
Двугранный угол спроецируется в линейный, если общее ребро угла станет перпендикулярным к плоскости проекций. Сначала поворачиваем двугранный угол так, чтобы общее ребро стало параллельным плоскости проекций и перемещаем в параллельных плоскостях на свободное место, а затем поворачиваем двугранный угол до положения перпендикулярного к плоскости проекций и перемещаем еще раз в параллельных плоскостях на свободное место.
Перемещаем двугранный угол в свободное поле чертежа без изменения горизонтальной проекции (см. рисунок. 5). Проекции ребра A'1С'1 = A1C1 ставим параллельно оси x, и затем методом засечек определяем положение проекций точек B'1, S' 1. (Расстояния A' 1 B'1 = A1B1, С'1B'1 = C1B1 и A'1S'1 = A1S1, С'1S'1 = C1S1). Затем определяем фронтальные проекции точек A'2, B'2, С' 2, S' 2. Проводим вертикальную линию связи из проекции точки A' 1 и фронтальный след горизонтальной плоскости, в котором перемещается точка, и на пересечении получим проекцию A'2. Аналогично определяем проекции B'2, C'2, S'2. Затем перемещаем двугранный угол в свободное поле чертежа до положения перпендикулярного к П1. Проекции ребра A'' 2 С'' 2 = A'2C'2 ставим перпендикулярно оси x, и затем методом засечек определяем положение проекций точек B''2, S''2. (Расстояния A''2B''2 = A'2B'2, С''2B''2 = C'2B'2 и A'' 2 S'' 2 = A'2S' 2, С''2S''2 = C'2S'2). И, наконец, определяем горизонтальные проекции точек A''1 = С''1, B''1,, S''1). Проводим вертикальные линии связи из проекции точки A''2 и горизонтальные следы фронтальных плоскостей, в которых перемещается точка A из A'1, и на пересечении получим проекцию A''1. Аналогично определяем проекции B''1, C''1, S''1. и, таким образом, получаем искомый угол α.
| Рисунок 4 Определение натуральной величины грани |
Примечание. В вариантах 6 и 16 построения необходимо выполнять используя метод вращения. На рисункеt 5 показано построение прямой SC, наклоненной под углом 30° к плоскости П2и 45° к плоскости П1.
1. Для построения выбираем произвольную точку S (S1, S2) и проводим две прямые линии: SA || П1 (S1A1 || x12) и наклоненную к плоскости П2 под углом 30° и SB || П2(S1B1 || x12) и наклоненную к плоскости П1под углом 45°. При этом | SA | = | SB |.
Рисунок 5 Метод вращения вокруг оси i
2. Вращаем отрезок SB вокруг оси i перпендикулярной П1, а отрезок SA вокруг оси i' перпендикулярной П2до совмещения этих отрезков.
3. Совместившиеся отрезки будут принадлежать прямой SC, наклоненной к плоскости П1под углом 45° и к плоскости П2под углом 30°.
Задача3. Лист 5
Даны ортогональные проекции двух поверхностей.
Требуется построить линию пересечения поверхностей в ортогональных проекциях. Построить развертки двух поверхностей с нанесением линий пересечения.
Эпюр выполняется на трех листах чертежной бумаги формата А3 в масштабе 1:1. Задание представлено в табл. 2. На первом листе необходимо определить линии пересечения этих поверхностей. Задачи рекомендуется решать способами секущих плоскостей и концентрических сфер (рисунок 6).
Рассмотрим решение первой части эпюра.
Т а б л и ц а 2 З а д а н и е к задаче № 3
Продолжение таблицы 2
Продолжение таблицы 2
Продолжение таблицы 2
Продолжение таблицы 2
Продолжение таблицы 2
Перечертить на первый лист из таблицы 2 пересекающиеся поверхности размеры не проставлять Для нахождения линий пересечения двух поверхностей выбираем рациональный способ решения, т. е. выбираем такие секущие плоскости или сферы, которые бы одновременно пересекали обе заданные поверхности по прямым линиям или окружностям). Каким бы способом не решалась задача, построение линии пересечения надо начинать с определения опорных точек. К этим точкам относятся:
– точки, проекции которых лежат на проекциях очерковых линий одной из поверхностей, например на крайних образующих цилиндра или конуса, на главном меридиане и экваторе сферы, а также точки, отделяющие видимую часть линии пересечения от невидимой;
– точки, наиболее удаленные от плоскостей проекций и наиболее близкие, высшие и низшие.
Этапы решения задачи пересечения сферы с конусом (см. рисунок 6):
1. Решение начинаем с построения опорных точек A и B. Через ось симметрии проводим плоскость λ || π 2, которая пересекает поверхности сферы и конуса по очеркам на фронтальной плоскости проекций. По линиям связи находим горизонтальные проекции точек A (A1) и B (B1).
2. Находим точки 1 и 2, которые отделяют видимую часть линии пересечения от невидимой. Для этого через экватор сферы проводим секущую плоскость S || π 1 ^ ^П2(S 2), которая пересечет сферу по окружности радиуса R, а конус – по окружности радиуса r. В пересечении этих окружностей на плоскости П1определятся точки 11 и 21, а по линиям связи – 12 и 22.
3. С помощью горизонтальных плоскостей-посредников β и γ, которые пересекают данные поверхности по окружностям находим точки 3, 4, 5, 6
4. Фронтальную и горизонтальную проекции линии пересечения сферы с конусом обводим красным цветом (с учетом видимости).
Во второй задаче даны конус и наклонный цилиндр, оси которых пересекаются и лежат в одной плоскости, параллельной плоскости π 2. Поэтому для построения линий пересечения принимаем способ концентрических сфер, центр которых расположен в точке O пересечения осей.
1. Решение начинаем с определения проекций A2, B2, A1, B1 опорных точек A и B, лежащих на пересечении очерковых образующих поверхностей.
2. Чтобы определить точку перегиба линии пересечения, необходимо задать сферу Rmin. Ее выбираем так, чтобы она вписалась в очерк одной поверхности и пересекала очерк другой поверхности. В данном случае сфера Rmin касается образующих конуса и пересекает образующие цилиндра. На основании теории о соосных поверхностях заданные поверхности будут пересекаться со сферой по окружностям, которые на π 2 проецируются в отрезки прямых. В пересечении этих отрезков отмечаем общие точки 12 и 12, принадлежащие обеим заданным поверхностям. По линии связи находим горизонтальные проекции 11 и 21.
| Рисунок 6, Построение линии пересечения поверхностей |
3. Изменив радиус вспомогательной сферы на больший, чем Rmin, но оставив ее центр в точке O (O2), определяем промежуточные точки линии пересечения заданных поверхностей (52 = 62; 32 = 42). По линиям связи находим их горизонтальные проекции.
4. Там, где линия пересечения на π 2 пересекает ось цилиндра, отмечаем точки M (M2) = N (N2), отделяющие на π 1 видимую часть линии пересечения от невидимой на горизонтальной плоскости проекций.
5. Обводим линию пересечения красным цветом (с учетом видимости)
Рассмотрим решение второй части задачи. Построение развертки двух из четырех поверхностей с нанесением линии пересечения. Разверткой поверхности называется фигура, построенная совмещением ее с плоскостью. Развертка цилиндрической поверхности выполняется аналогично развертке призмы.(рисунок 7)
Развертка конической поверхности выполняется аналогично развертке пирамиды. Сначала в заданный конус вписываем n-угольную пирамиду, затем строим развертку боковой поверхности вписанной пирамиды. Соединив концы ребер плавной кривой, получаем приближенную развертку боковой поверхности конуса. Для нанесения линии пересечения на развертку конуса точки, принадлежащей линии пересечения, сначала проецируем на очерковую образующую, так как только она проецируется на плоскость П2в натуральную величину. Затем замеряем расстояния L1 – L, отмечаем их на соответствующих образующих (см. рисунок 7, а, б), и соединяем полученные точки.
Для поверхностей, относящихся к неразвертываемым, например, сферы, тора, возможно построение условной приближенной развертки. Для выполнения ее поверхность обычно разбивают на ряд элементов, которые могут быть заменены элементами цилиндрической или конической поверхностей.
| Рисунок 7 Построение развертки цилиндра и конуса |
ИНЖЕНЕРНАЯ ГРАФИКА
Лист1 (Титульный лист)
Работа является общей для всех студентов и выполняется с образца, помещенного на рисунке 8.
Целью выполнения чертежа является приобретение навыков в написании букв и цифр чертежным шрифтом в соответствии с требованием ГОСТа 2.304-81. Перед выполнением чертежа необходимо изучить ГОСТ 2.301-68, 2.304-81 и литературу.
На листе ватмана формата А4 вычертить рамку. Равномерно распределить содержание надписей на подготовленном формате, чтобы общий примерный центр тяжести надписей находился в центре листа. При выполнении надписей крупного размера необходимо подготовить сетку, состоящую из горизонтальных линий с расстоянием между ними, равными высоте букв соответствующего номера шрифта, и линий под углом 75о к основанию строки и расположенных друг от друга на расстоянии, равном ширине букв и промежуткам между ними.
Для мелких шрифтов (2,5; 3,5; 5) достаточно провести две горизонтальные параллельные линии. Для контроля правильности наклона букв проводят линии под углом 75о через 10-20 мм.
Сетку лучше проводить иглой по линейке или тонко заточенным карандашом Т или 2Т. Надписи выполнять шрифтом типа Б. Карандашом ТМ или М обвести буквы и цифры толщиной в соответствии с ГОСТ 2.304-81.
Рамку обвести карандашом толщиной не менее 0,7 мм.
Лист 2
Построение трех видов по заданному наглядному изображению предмета.
Построить три вида детали по данному наглядному изображению в аксонометрической проекции. Пример выполнения дан на рисунке 9 Указания к решению задачи.
1) Изучить ГОСТ 2.305-68 и рекомендованную литературу.
2) Внимательно ознакомиться с конструкцией по ее наглядному изображению и определить основные геометрические тела, из которых она состоит.
3) Выделить на листе бумаги соответствующую площадь для каждого вида детали
4) Нанести тонкими линиями все линии видимого и невидимого контура, расчленяя деталь на основные геометрические тела.
5) Нанести все необходимые выносные и размерные линии
6) Проставить размерные числа на чертеже.
7) Заполнить основные надписи и проверить правильность всех построение.
8) Обвести чертеж карандашом.
Рисунок 8 Пример выполнения титульного листа
Таблица 3 Варианты задачи лист 2 ИГ
1,12,22
| 2,14,20
|
3,16,21
| 4,18,25
|
6,13
| 5,11,24
|
Продолжение таблица 3
7,15
| 8,17,27
|
9,19,23
| 10,25
|
| Рисунок 9.Пример выполнения листа 2(ИГ) |
Лист 3
Построение трех изображение по двум данным. Выполнение разрезов и сечений.
Построить третье изображение детали по двум заданным, построить натуральный вид наклонного сечения, а так же наглядное изображение детали в аксонометрической проекции Пример выполнения работы показан на рисунке 10. и рисунке 11.
Варианты задач лист 3 ИГ
1,13,22
| 3,17,26
|
2,15,24
| 4,19,27
|
5,18,25
| 6,16,23
| ||
8,12
| 7,14
| ||
10,11,21
| 9,20
| ||
| Рисунок 10 пример выполнения листа 3 (ИГ) | ||
| Рисунок 11 Пример выполнения аксонометрической проекции детали (ИГ) | ||
Указания к решению задачи
1. Построить два заданных вида внешней формы предмета, провести тонко линии видимого и невидимого контура, построить третье изображение.
2. Выполнить разрезы (ГОСТ 2.305-68), выполнить штриховку в разрезах (ГОСТ 2.306-68).
3. Построить горизонтальную проекцию и натуральный вид сечения заданной фронтально- проецирующей плоскостью («косое сечение»)
4. Нанести все необходимые выносные и размерные линии, следует обратить внимание на то, что ни один из размеров недолжен повторяться на других изображениях
5. Проставить размерные числа на чертеже.
6. Построить наглядное изображение детали в прямоугольной изометрической проекции
7. Заполнить основные надписи и проверить правильность всех построение.
8. Обвести чертежи карандашом.
Лист 4 Изображение и обозначение резьб, соединений на резьбе, изображение и обозначение крепежных деталей – болтов, винтов, шпилек, гаек, шайб, шплинтов.
Общие сведения. Резьба образуется при винтовом перемещении некоторой плоской фигуры (задающей так называемый профиль резьбы, расположенной в одной плоскости с осью поверхности вращения. Часть резьбы, образованную при одном повороте профиля вокруг оси, называют витком. При этом все токи производящего профиля перемещаются параллельно оси на одну и туже величину. Называемую ходом резьбы. Резьбу. Образованную движением одного профиля. Называют однозаходной. Образованную движением двух. Трех одинаковых профилей и долее – многозаходной. Шагом резьбы Р называют расстояние между двумя смежными витками. Измеренное вдоль оси резьбы. Очевидно у однозаходной резьбы ход равен шагу. Винтовая линия бывает правой и левой поэтому резьба образуется правой или левой. Так применяется преимущественно правая резьба, то на чертеже оговаривают только левую, добавляя к обозначению резьбы надпись LH.
Построение точного изображения витков резьбы требует большой затраты времени, поэтому оно применяется в редких случаях. Как правило, 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. На профильной проекции по внутреннему диаметру резьбы проводят дугу сплошной тонкой линией, приблизительно равной ¾ окружности и разомкнутую в любом месте.
Обозначение резьбы. Стандартные резьбы подразделяются на резьбы общего назначения и специальные. В свою очередь резьбы общего назначения подразделяются на крепежные и ходовые. В обозначениях резьбы всегда указывается наружный диаметр резьбы. Если для метрической резьбы обозначение диаметра резьбы соответствует е наружному диаметру, то в трубной резьбе ее диаметр обозначается условно, например G1, что соответствует трубе, имеющий условный проход (внутренний диаметр трубы), равный примерно 25 мм, т.е.примерно1дюйм. У наружной же трубной резьбы диаметр будет равен 33, 25мм., то есть больше на две толщины стенки.
Обозначение крепежных деталей. Все крепежные детали стандартизованы условное обозначение крепежных деталей (болтов, винтов, шпилек, гаек) определяется ГОСТ 1759-87.
Так например, болты, винты и шпильки из углеродистых сталей класса прочности 3.6 – 6.9, гай Ки из углеродистых сталей класса прочности 4-8 обозначаются по схеме:
Болт А2 М12х1.25 – 6g x 60.58.029 ГОСТ 7798-70.,
где болт – наименование детали (винт, шпилька, гайка)
А – класс точности (при необходимости)
2 – исполнение;
М12 – диаметр резьбы
1,25 – мелкий шаг резьбы = 1,25 (крупный шаг, присущий заданному диаметру резьбы не указывается, в этом случае здесь пропуск)
6g - поле допуска резьбы (точность изготовления)
60 – длина болта, мм
58 класс точности 5,8 (точку между цифрами не ставят)
02 – цифровое обозначение покрытия (кадмиевое, хроматированное)
9 – толщина покрытия, мкм
ГОСТ 7798-70 – номер ГОСТа на размеры изделия. Допускается, на учебных чертежах, условно считать, что болты, винты и шпильки изготовлены из углеродистой стали класса прочности 5.8, а гайки – из той же стали класса прочности 5; что резьба выполнена с крупным шагом, что все изделия не подвергались защитным или декоративным покрытиям и что они имеют исполнение 1.
При этих упрощениях обозначения примут вид:
Болт М12 - 6gх60.58 ГОСТ 7798-70; Гайка М12 – 7Н.5 ГОСТ 5915-70; Шпилька М16 – 6gх120.58 ГОСТ 22032-78.
Подобные упрощения допускаются и при обозначении шайб: Шайба 12.01 ГОСТ 11371-78, где 12 – диаметр резьбы стержня, 01 – группа материала (углеродистая сталь).
Указания к работе
Вычертить 1) болт, гайку и шайбу по их действительным размерам, которые следует взять из соответствующих стандартов;
2) упрощенное изображение этих же деталей в сборе;
3) 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. Пример выполнения задания приведен на рисунке 3.1
Чертежи выполняются карандашом на листе формата А3. должны быть полностью указаны размеры изображаемых деталей, а на изображениях болтового и шпилечного соединения – только те, которые указаны на рисунке 3.1
| Рисунок 12 Пример выполнения резьбового соединения |
Диаметр сверленного отверстия(гнезда) под резьбу принять условно равным сумме длины резьбы посадочного конца шпильки плюс шесть шагов полного профиля, глубину гнезда резьбы определить как сумму длины резьбы посадочного конца шпильки плюс два шага полного профиля.
Далее приведены таблицы 3. и 4 Определяющие размеры вычерчиваемых изделий и варианты заданий.
Таблица 3Варианты заданий по болтовому соединению
| № варианта | резьба | Длина болта, мм | Исполнение | ГОСТ | ||||
| болта | гайки | шайбы | болта | гайки | шайбы | |||
| 1,19,27 | М16 | 7798-70 | 5915-70 | 11371-78 | ||||
| 2,10,18 | М18х1,5 | - | 7796-70 | 15521-70 | 6402-70 | |||
| 3,17,25 | М20 | 7805-70 | 5927-70 | 11371-68 | ||||
| 4,16,24 | М16х1,5 | - | 7798-70 | 5918-73 | 6402-70 | |||
| 5,15,23 | М18 | 7796-70 | 15521-70 | 11371-78 | ||||
| 6,14,22 | М20х1,5 | - | 7805-70 | 5918-73 | 6402-70 | |||
| 7,13,21 | М16 | - | 7805-70 | 5927-70 | 6402-70 | |||
| 8,12,20 | М18х1,5 | 7798-70 | 5918-73 | 11371-78 | ||||
| 9,11,19 | М20 | 7796-70 | 1521-70 | 11371-78 |
Таблица 4.Варианты заданий по шпилечному соединению
| № варианта | резьба | Длина шпильки, мм | Исполнение | ГОСТ | ||||
| шпильки | гайки | шайбы | болта | гайки | шайбы | |||
| 1,11,26 | М16х1,5 | - | - | 22036-76 | 5918-73 | 6402-70 | ||
| 2,12,20 | М18 | - | 22034-76 | 5915-70 | 11371-68 | |||
| 3,13,21 | М20х1,5 | - | - | 22032-76 | 5918-73 | 6402-70 | ||
| 4,14,22 | М16 | - | 22038-76 | 5916-73 | 11371-78 | |||
| 5,15,23 | М18х1,5 | - | - | 22036-76 | 5918-73 | 6402-70 | ||
| 6,16,24 | М20 | - | 22034-76 | 5915-70 | 11371-68 | |||
| 7,17,25 | М16х1,5 | - | 22040-76 | 5918-73 | 11371-78 | |||
| 8,10,18 | М18 | - | - | 22036-76 | 5916-73 | 6402-70 | ||
| 9,19,27 | М20х1,5 | - | 22032-76 | 5918-73 | 11371-78 |
Лист 5,6 Деталирование чертежа общего вида (сборочного чертежа)
В данном задание выполняется деталирование, заключающееся в выполнении 2 рабочих чертежей детали по одному заданному сборочному чертежу (чертежам общего вида) и аксонометрическую проекцию одной детали. Рекомендуется следующая последовательность выполнения работы
1. Внимательно рассмотреть сборочный чертеж, прочитав основную надпись, спецификацию и текст, содержащийся на поле чертежа, уяснить назначение изображенного изделия.
2. Проследить по всем видам чертежа контуры заданных деталей. наметить для каждой из них число изображений. Оценить масштаб.
3. Подготовить лист чертежной бумаги
4. Выполнить тонкими линиями чертежи заданных деталей. Нанести выносные и размерные линии. Выполнить разрезы и сечения и заштриховать их.
5. Нанести цифровые значения размеров. неуказанные, недостающие размеры можно определить измерением на сборочном чертеже, при этом необходимо учитывать как «масштаб», так и масштаб изготовления чертежа множительной техникой, сопоставив какой-либо указанный размер с фактически изображенной величиной
6. Проставить шероховатость поверхностей
7. Внимательно просмотреть выполненные чертежи и аккуратно обвести все линии
8. Выполнить аксонометрическую проекции детали.
9. Заполнить основную надпись.
Библиографический список
1. Государственные стандарты Единой системы конструкторской документации. -М.: Издательство стандартов, 1996.-331с
2. Боголюбов С.К. Инженерная графика: Учебник.- 3-е изд., испр. И доп.- М.:Машиностроение, 2008.- 352 с
3. Чекмарев А.А., Осипов В.К. Справочник по машиностроительному черчению.-М.: Высшая школа, 2010.- 671 с
