Начертательная геометрия и инженерная графика
Контрольные задания и методические рекомендации к их выполнению для
студентов заочной формы обучения
Курс
Введение
Задача курса состоит в том, чтобы научить студентов правильно читать и выполнять инженерно-строительные и машиностроительные чертежи.
Общим для начертательной геометрии и инженерной графики является метод построения изображений, называемый методом проецирования. В начертательной геометрии изучают теоретические основы этого метода, в инженерной графике – его практическое использование. Знания по построению изображений, решению проекционных задач, приобретённые в начертательной геометрии, правила составления и оформления чертежей, изученные в инженерной графике, графические навыки владения карандашом находят широкое применение при разработке любых проектов и осуществлении их на практике.
Основная форма работы студента – заочника – самостоятельное изучение материала по учебнику, учебным пособиям и официальным документам, а основная форма отчетности за усвоение пройденного материала – выполнение контрольных работ, решение задач, аудиторных работ и сдача экзаменов и зачетов.
Все чертежи выполняются в соответствии с ГОСТами Единой системы конструкторской документации (СПДС).
При изучении курса начертательной геометрии и инженерной графики студентам целесообразно придерживаться такой последовательности: ознакомиться с очередной темой рабочей программы и методическими указаниями к выполнению контрольной работы; изучить стандарты и рекомендуемую литературу по данной теме; законспектировать в рабочую тетрадь основные положения темы и зарисовать по ним отдельные чертежи; выполнить графическую работу по теме в порядке, указанном в методических указаниях.
Контрольная работа состоит из 2 разделов по приведённым ниже темам курса.
1 Раздел Начертательная геометрия
Тема 1. Точка, прямая, плоскость и их взаиморасположение
Цель задания – закрепить знания по теме «Точка, прямая, плоскость и их взаиморасположение» и приобрести навыки в решении простейших геометрических задач на ортогональном чертеже.
Тема 2. Способы преобразования проекций
Цель задания – закрепить знания по преобразованию проекционного чертежа и приобрести навыки в решении задач, используя способы вращения (совмещения) и перемены плоскостей проекций.
2 Раздел Инженерная графика
Тема 1. Основы оформления чертежей
Требования к оформлению чертежей: форматы, масштабы, линии чертежа, шрифты чертежные, технические условия, правила нанесения размеров, сопряжения, основная надпись.
Тема 2. Элементы геометрии детали
Деталь как совокупность геометрических тел (цилиндры, призмы, конусы, пирамиды, шары и т. д.). Расчленение детали на геометрические тела и нанесение размеров.
Изображения – виды, разрезы, сечения.
Тема 3. Аксонометрические проекции деталей
Прямоугольная изометрическая и диметрическая. Проекции сложных деталей с построением выреза двумя плоскостями.
Тема 4. Виды соединений
Разъемные, неразъемные соединения. Изображение сборочных единиц. Изображение и обозначение резьбы. Технологические элементы резьбы.
Выбор вариантов заданий
Студент выполняет контрольную работу по инженерной графике, куда входят эпюры (чертежи) и краткое описание хода решения задач. Контрольная работа выполняется по индивидуальным вариантам задания, которые приведены в приложениях к соответствующей теме. Номер варианта выдает преподаватель.
РАЗДЕЛ 1 «НАЧЕРТАТЕЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ»
Тема 1. «Точка, прямая, плоскость и их взаиморасположение» (Эпюр №1)
Цель задания – закрепить знания по теме «Точка, прямая, плоскость и их взаиморасположение» и приобрести навыки в решении простейших геометрических задач на ортогональном чертеже.
Даны: координаты четырех точек A, B, C, D (точки BCD определяют треугольник).
Требуется: на ортогональном чертеже выполнить следующие задания:
1. построить следы h0P и f0P плоскости треугольника BCD и заштриховать видимую его част;
2. определить угол наклона плоскости P (BCD) к горизонтальной плоскости проекций;
3. через точку А провести плоскость Q, параллельную заданной плоскости P;
4. определить расстояние от точки А до плоскости Р (BCD);
5. построить следы плоскости (h0S и f0S), параллельной плоскости P и отстоящей от нее на три масштабные единицы;
Графическое оформление задания
1. Работа выполняется на листе чертежной бумаги формата А3 (297х420 мм) (рис.1.1).
2. Чертеж располагается в центре рабочей части листа.
3. Координаты точек для индивидуального задания берутся из табл. 1.1.
4. На рис.1.2. показаны размеры основной надписи. На рис 1.4 – 1.30 показана последовательность выполнения эпюра №1. Пример выполнения эпюра №1 показан на рис. 1.31.
Таблица 1.2 – Координаты точек для выполнения эпюра №1
| № задания | Точки | Координаты точек | № задания | Точки | Координаты точек | ||||
| X | Y | Z | X | Y | Z | ||||
| A B C D | A B C D | ||||||||
| A B C D | A B C D | ||||||||
| A B C D | A B C D | ||||||||
| A B C D | A B C D | ||||||||
| A B C D | A B C D | ||||||||
| A B C D | A B C D | ||||||||
| A B C D | A B C D | ||||||||
| A B C D | A B C D | ||||||||
| A B C D | A B C D | ||||||||
| A B C D | A B C D | ||||||||
| A B C D | A B C D | ||||||||
| A B C D | A B C D | ||||||||
| A B C D | A B C D | ||||||||
| A B C D | A B C D | ||||||||
| A B C D | A B C D | ||||||||
| A B C D | A B C D |
Рисунок 1.1 Формат бумаги А3
Рисунок 1.2 Основная надпись
В графах (номера граф см на рис. 1.2 в скобках) основной надписи указывают:
(1) – наименование изделия или его составной части (на учебном чертеже по Начертательной геометрии указывается номер эпюра и его тема);
(2) – обозначение технического документа по ГОСТ 2.201 – 80;
(3) – условное обозначение материала (только для чертежей деталей);
(4) – литера (например, «О»), начинают заполнять с крайней левой клетки последовательно. Литера «О» означает «Опытный образец (опытная партия)»;
(5) – масса изделия или его частей (ГОСТ 2.109 – 73*);
(6) – масштаб изображения предмета на чертеже;
(7) – порядковый номер листа (если чертеж выполнен на одном листе, то графу не заполняют);
(8) – общее число листов чертежа данного изделия (только на первом листе);
(9) – наименование предприятия, выпустившего данный чертеж (на учебном чертеже указывается номер группы);
(10) – характер работы, выполненной подписавшим чертеж;
(11) – фамилии подписавших документ;
(12) – подписи;
(13) – даты подписания документа;
(14 - 18) – сведения об изменениях на чертежах.
Основная надпись выполняется в правом нижнем углу чертежа, на рис. 1.2 даны её размеры.
Выполнение надписей на титульном листе выполняется по ГОСТ 2.304 –81 Шрифты чертежные. Образец оформления титульного листа представлен на рис. 1.3.
Рис. 1.3
Решение задач эпюра №1
Пример 1. Дана плоскость, заданная треугольником BCD. Построить следы плоскости h0P и f0Р (рис.1.8).
1. Строят фронтальный след плоскости f0Р. Для этого продолжают горизонтальную проекцию прямой C1D1 до встречи с осью 0Х (точка N1), затем из полученной точки N1 восстанавливают перпендикуляр к 0Х и далее продолжают проекцию C2D2 до встречи с перпендикуляром. Получается фронтальный след прямой – точку N (рис.1.4).
2. Аналогично строят следы прямой BDи получают след N’ (рис.1.5).
3. Следы N и N’ соединяют и получают фронтальный след f0Р (рис.1.6).
4-5. Аналогично строят следы BC и DB – M и M’. Соединяют и получают горизонтальный след плоскости - h0P (рис.1.7- 1.8).
Примечание. При решении этой и последующих решениях цифры в кружках на рисунках соответствуют позициям 1-5 по тексту.
|
| Рис. 1.4 |
|
| Рис. 1.5 |
|
| Рис. 1.6 |
|
| Рис. 1.7 |
|
| Рис. 1.8 |
Пример 2. Определить угол наклона плоскости Р к горизонтальной плоскости проекции П1 (рис. 1.12).
1. В плоскости Р на следе f0P берут произвольную точку 12 и находят горизонтальную проекцию – точку 11, лежащую на оси 0Х (рис. 1.9).
2. Из точки 11 опускают перпендикуляр на h0P (в точку 21) – это горизонтальная проекция (Г.П.) линии наибольшего ската (Л.Н.С.) (рис. 1.10).
3. Находят Ф.П. линии наибольшего ската – проецируют точку 21 на ось 0Х и соединяют с точкой 12. Получают Ф.П.Л.Н.С (рис. 1.11).
4. Находят Н.В.Л.Н.С. с помощью способа прямоугольного треугольника (рис. 1.12).
5. Угол наклона α плоскости Р к плоскости П1 определяют между Н.В.Л.Н.С. и ее Г.П. (рис. 1.12).
|
| Рис. 1.9 |
|
| Рис. 1.10 |
|
| Рис. 1.11 |
|
| Рис. 1.12 |
Пример 3. Через точку А провести плоскость Q, параллельную заданной плоскости Р (рис. 1.17).
1. Через горизонтальную проекцию точки А проводят Г.П.Г. будущей плоскости Q, параллельную горизонтальному следу h0P (рис. 1.13).
2. Через А2 проводят Ф.П.Г. параллельно оси 0Х (рис. 1.14).
3. Из точки N1, лежащей на оси, восстанавливают перпендикуляр до встречи с Ф.П.Г. – получают точку N2 (рис. 1.15).
4. Через точку N2 проводят f0Q || f0P и доводят след f0Q до оси 0Х – получают точку QX (точка схода следов) (рис. 1.16).
5. Из точки QX проводят h0Q || h0P (рис. 1.17).
|
| Рис. 1.13 |
|
| Рис. 1.14 |
|
| Рис. 1.15 |
|
| Рис. 1.16 |
|
| Рис. 1.17 |
Пример 4. Определите расстояние от точки А до плоскости Р (рис. 1.23).
1. Опускают из точки А перпендикуляр на плоскость (рис. 1.18).
2. Заключают перпендикуляр в горизонтально проецирующую плоскость Т (рис. 1.19).
3. Находят линию пересечения плоскостей Р и Т (прямая MN) (рис. 1.20).
4. Продолжают фронтальную проекцию перпендикуляра (опущенного из точки А2) до встречи с фронтальной проекцией линии пересечения двух плоскостей (точка К2) (рис. 1.21).
5. Проецируют точку К2 на горизонтальную проекцию прямой MN (получают точку К1) (рис. 1.22)..
6. Определяют Н.В. расстояний АК способом прямоугольного треугольника (рис. 1.23).
|
| Рис. 1.18 |
|
| Рис. 1.19 |
|
| Рис. 1.20 |
|
| Рис. 1.21 |
|
| Рис. 1.22 |
|
| Рис. 1.23 |
Пример 5. Постройте следы (f0S и h0S) плоскости, параллельной плоскости Р и отстоящей от нее на три масштабные единицы (рис. 1.30).
1. Из точки схода следов PX восстанавливают проекцию перпендикуляра к плоскости Р произвольной длины (рис. 1.24).
2. На этом перпендикуляре берут произвольную точку F (рис. 1.25).
3. Находят Н.В. произвольного отрезка PXF способом прямоугольного треугольника (рис. 1.26).
4. На Н.В. отрезка F0PX откладывают от точки РХ три масштабные единицы – получают точку 30 (рис. 1.27).
5. Проецируют точку 30 на прямую PXF – получают точки 31 и 32 (рис. 1.28).
6. Через точки 31 и 32 проводят проекции горизонтали (Г.П.Г.) и (Ф.П.Г.) будущей плоскости S и ищут ее фронтальный след N2 (рис. 1.29).
7. Через точку N2 проводят след плоскости f0S || f0P, находят точку схода SX и проводят h0S || h0P (рис. 1.30).
|
| Рис. 1.24 |
|
| Рис. 1.25 |
|
| Рис. 1.26 |
|
| Рис. 1.27 |
|
| Рис. 1.28 |
|
| Рис. 1.29 |
|
| Рис. 1.30 |
|
| Рис. 1.31 |
Тема 2. «Способы преобразования проекций» (Эпюр №2)
Цель задания – закрепить знания по преобразованию проекционного чертежа и приобрести навыки в решении задач, используя способы вращения (совмещения) и перемены плоскостей проекций.
Дана: треугольная пирамида (четырехгранник) ABCD.
Варианты задач берутся из табл. 2.1.
Требуется на ортогональном чертеже решить следующие задачи:
Задача 1. Определить видимость ребер пирамиды.
Задача 2. Способом вращения вокруг осей, перпендикулярных плоскостям проекций, определить расстояние от точки А до плоскости BCD.
Задача 3. Вращением вокруг горизонтали построить натуральную величину треугольника BCD.
Задача 4. Способом замены плоскостей проекций определить величину двухгранного угла между гранями ABC и DBC. Найденные величины показать на первоначальных проекциях.
