Завдання по темі 1 – Титульний лист

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ХЕРСОНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра Основи конструювання

Ткач В.О.

Ісаєва Т.М.

Войтович О.А.

МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

та індивідуальні завдання для практичних занять

і самостійної роботи студентів

з дисципліни "Нарисна геометрія та інженерна графіка"

для студентів першого курсу факультету "Машинобудування"

(денної, заочної та дистанційної форм навчання)

(1 семестр)

Херсон – ХНТУ – 2009

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ХЕРСОНСЬКИЙ національний ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра Основи конструювання

Реєстр. № _________________

Ткач В.О.

Ісаєва Т.М.

Войтович О.А.

МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

та індивідуальні завдання для практичних занять

і самостійної роботи студентів

з дисципліни "Нарисна геометрія та інженерна графіка"

для студентів першого курсу факультету "Машинобудування"

(денної, заочної та дистанційної форм навчання)

(1 семестр)

Херсон – ХНТУ – 2009

Методичні рекомендації та індивідуальні завдання для практичних занять і самостійної роботи студентів з дисципліни "Нарисна геометрія та інженерна графіка" для студентів першого курсу факультету "Машинобудування" (денної, заочної та дистанційної форм навчання) (1 семестр). Херсон, ХНТУ, 2009, с. 84

Уклали: Ткач В.О. – старший викладач;

Ісаєва Т.М. – старший викладач;

Войтович О.А. – к.т.н, старший викладач.

Рецензент: Блінов Едуард Іванович – д.ф-м.н., професор

Затверджено

на засіданні кафедри

Основи конструювання

пр. № від..09

Зав. кафедрою

____________________

Ю.Г. Розов

Відповідальний за випуск: зав. кафедри ОК

Юрій Георгійович Розов

ЗМІСТ

Вступ........................................................................................... Тема 1. Шрифти креслірські............................................... Завдання по темі 1 – "Титульний лист" – ГР1............................ Тема 2. ГЕОМЕТРИЧНІ ПОБУДОВИ........................................ Питання та задачі для самоконтролю.......................................... Завдання по темі 2 – "Геометричне креслення" – ГР2............... Тема 3. ЗОБРАЖЕННЯ: Вигляди........................................... Питання та задачі для самоконтролю.......................................... Завдання по темі 3 – "Вигляди" – ГР3......................................... Тема 4. ЗОБРАЖЕННЯ: розрізи, ПЕРЕРІЗИ.......................... Питання та задачі для самоконтролю.......................................... Завдання по темі 4 – "Прості розрізи" – ГР4............................... Тема 5. Епюр 1. метричні і позиційні задачі на многограннику.............................................................. Питання та задачі для самоконтролю.......................................... Завдання по темі 5 – "Епюр №1. Розгортка піраміди" – ГР5.... Тема 6. Перетин поверхні обертання площиною окремого положення.............................. Питання та задачі для самоконтролю.......................................... Завдання по темі 6 – "Епюр № 2. Перетин поверхні обертання площиною окремого положення " – ГР6..................................... Тема 7. аксонометрія............................................................ Питання та задачі для самоконтролю.......................................... Завдання по темі 7 – "Аксонометричні проекції" – ГР7............ ЛІТЕРАТУРА.................................................................................

«Нарисна геометрія, інженерна та комп'ютерна графіка» відноситься до тих навчальних дисциплін, які вивчаються у всіх технічних вузах всіх рівнів, що готують інженерні кадри для промисловості, будівництва, транспорту і ін. і є однією з дисциплін, які складають основу інженерно-технічної освіти. Експлуатація існуючих машин і апаратів, освоєння нової техніки і нових технологій, проектування нового обладнання вимагають глибоких знань, уміння орієнтуватися в кресленнях і іншій технічній документації, уміння передати свої технічні думки і ідеї за допомогою найкоротшої і виразнішої мови – мови інженерної графіки, яка являє собою креслення. Для того, щоб успішно опанувати цією мовою, студенти повинні вивчити правила побудови креслення – відображення на площині тривимірних об'єктів навколишнього світу, зокрема творінь людських рук і розуму – різних машин, механізмів, приладів і т.п. Ці правила складають суть науки «Нарисна геометрія», яка є теоретичною базою тієї части навчальної дисципліни, яка вивчається студентами факультету «Машинобудування» в першому та частково в другому семестрах.

Окрім теоретичних основ, важливою складовою цієї дисципліни є вивчення стандартів ЕСКД, які дозволяють уніфікувати процес виконання креслень. Завдяки стандартам, різним умовностям, прийнятим в них, зображення найскладніших механізмів і їх окремих деталей стає доступним для рядового інженера і не є вже привілеєм лише високого класу фахівців, як це було до епохи стандартизації. Крім того, стандарти роблять креслення однозначним, тобто, де і ким би воно не виконувалось, воно буде «розшифроване» будь-якою технічно грамотною людиною саме так, як було задумане при виконанні, і може бути відповідно реалізоване.

Виконання креслень на основі проекційного методу вимагає розвиненого просторового уявлення. Завдання, що виконуються студентами при вивченні курсу «Нарисна геометрія, інженерна і комп'ютерна графіка» повинні сприяти розвитку такого уявлення.

Придбані при вивченні курсу знання передбачається використовувати при вивченні інших технічних дисциплін, зокрема, спеціальних. Уміння читати креслення, якому студенти навчаються в курсі «Нарисна геометрія, інженерна і комп'ютерна графіка» повинні сприяти тому, щоб вони краще розуміли пристрій і роботу різних вузлів технологічного устаткування, з яким вони зустрінуться як при вивченні інших інженерних дисциплін, так і в своїй практичній діяльності.

Вступ

Робочою програмою дисципліни «Нарисна геометрія, інженерна та комп'ютерна графіка» по розділу «Нарисна геометрія, інженерна графіка» передбачається самостійна робота студента, яка є виконанням ряду графічних завдань по різним темам курсу, як правило, по індивідуальним варіантам. При цьому передбачається робота студентів з навчальною і довідковою літературою, конспектом лекцій, а також методичними розробками, виконаними на кафедрі «Основи конструювання» ХНТУ.

Перед виконанням завдань студент повинен вивчити стандарти ЭСКД, що відносяться до оформлення креслень:

ГОСТ 2.301-68 – Формати [1 с. 88-89, 3 с. 10, 9 с. 3-4]

ГОСТ 2.302-68 – Масштаби [1 с. 90, 3 с. 11, 9 с. 5]

ГОСТ 2.303-68 – Лінії [1 с. 90-91, 3 с. 11, 9 с.6-8]

ГОСТ 2.306-68 – Позначення графічні матеріалів

[1 с. 100-201, 3 с. 17, 9 с. 63-70]

ГОСТ 2.307-68 – Нанесення розмірів [1 с. 101-103, 3 с. 19, 9 71-96]

Завдання повинні бути виконані на листах креслярського паперу формату А3 (420х297 мм). Заздалегідь креслярський лист оформляється рамкою і основним написом (рис. 1). Лінії рамки повинні знаходитись від лівого краю листа на відстані 20 мм, а з решти сторін – по 5 мм. У правому нижньому кутку листа виконується основний напис (кутовий штамп) по ГОСТ 2.104-68 (рис. 1). Всі креслення виконуються креслярським олівцем із застосуванням креслярських інструментів (окрім ескізів, що виконуються від руки). Студенти денного відділення в цілому графічні роботи виконують на практичних заняттях. Спочатку всі побудови виконують в тонких лініях і у такому вигляді представляють креслення на перевірку викладачеві. Після перевірки студент повинен виконати виправлення на кресленні з урахуванням зауважень, зроблених викладачем, обвести креслення лініями необхідної товщини з урахуванням ГОСТ 2.303-68. Всі написи на кресленнях повинні бути виконані креслярським шрифтом №№ 3.5,5,7 відповідно до ГОСТ 2.304-81. Закінчене, правильно виконане креслення, повинно бути пред'явлене викладачеві на підпис. Тільки підписане викладачем креслення вважається виконаним, після чого студент зберігає його до кінця семестру. В кінці семестру на іспиті студент повинен здати викладачеві альбом, що включає всі виконані ним і підписані викладачем графічні роботи, зшиті разом.

Для студентів – заочників всі приведені в цій методичці графічні завдання в сукупності складають першу контрольну роботу по дисципліні «Нарисна геометрія, інженерна і комп'ютерна графіка», яку студенти повинні виконати до кінця 1-го семестру.

Графік виконання і здачі графічних робіт (табл. 1) студентами денного відділення викладач доводить до їх відома на початку семестру. Цей графік ув'язується з термінами проведення модульного контролю.

Таблиця 1

Вид навчання № тижня з початку навчального року

1 семестр

модуль 1

№ ГР ГР1 ГР2 ГР3 ГР4 ГР5 ГР6 ГР7 ГР7 Іспит

Ця робота включає зміст графічних завдань, індивідуальні варіанти, приклади виконання кожного листа, короткий виклад теоретичного або інформаційного матеріалу по темам завдань і методичні рекомендації до їх виконання.

Тема 1. Шрифти креслірські

Усі написи на креслення та інші технічні документи слід виконувати креслярським шрифтом за ГОСТ 2.304-81 [1 с.92-93, 3 с. 13-15, 9 с.9-14]. Написи необхідно виконати шрифтом " тип А " який має відношення (параметри шрифту наведені в таблиці 2) з нахилом 75° до основи строки.

Основні параметри шрифту (рис. 2):

Рис. 2. Структура букв
- розмір шрифту – h – висота великих літер, мм; - висота малих літер – c; - ширина літери – q; - відстань між буквами – a; - відстань між словами – e; - товщина ліній шрифту – d, яка залежить від його висоти.

Завдання по темі 1 – "Титульний лист" – ГР1

Виконати креслення на листі креслярського паперу формату А3.

Приклад виконання ГР1 – зміст написів на титульному листі, їхнє розміщення і розміри шрифту показані на рис. 3, форми літер українського (російського) алфавіту, а також форми цифр наведені на рис. 3а.

Таблиця 2

Основна ширина прописних букв і арабських цифр дорівнює половині висоти – 7 d; букв А, Д, Х, Ю – 8 d; букви Е, С цифри 3-5-6 – 6 d;букви Ж, М, Ш, Щ – 9 d; буква Ф – 11 d; буква І, цифра 1 – 4 d.

Основна ширина строкових букв – 6 d; букви м, ю – 7 d; буква ж – 8 d; букви т, ф, ш, щ – 9 d; букви з, с – 5 d, і – 3 d

Рис. 3. ГР1 – Титульний лист

Рис. 3а. Шрифт тип А – форма букв згідно ГОСТ 2.304-81

Тема 2. ГЕОМЕТРИЧНІ ПОБУДОВИ

При виконанні контурів різних технічних форм доводиться виконувати різні геометричні побудови. У даному розділі розглядаються деякі з них, а саме:

- Сполучення [1 с. 110-115, 3 с. 36-37, 10 с. 71-80]

- Циркульні та лекальні криві [3 с. 39-44, 8 с. 107]

- Ухили [3 с. 33-34, 8 с. 101-102, 10 с. 43]

- Конусності[3 с. 33-34, 8 с. 101-102, 10 с. 44-47]

Сполучення – це плавний перехід між лініями, прямими або кривими. Виконання сполучень включає знаходження центру сполучення, побудову точок сполучення і проведення сполучаючої дуги.

Центр сполучення – це точка, рівновіддалена від ліній, що сполучаються. Для знаходження центру сполучення будується дві множини або два геометричних місця точок (ГМТ), рівновіддалених на відстані радіусу сполучення від ліній, що сполучаються, і визначається точка їх перетину.

Точка сполучення – це точка дотику сполучаючої дуги з лінією, що сполучається. З геометрії кола відомо, що така точка повинна знаходитися на перетині перпендикуляра, проведеного з центру сполучення до лінії, що сполучається, якщо лінія, що сполучається, пряма. Якщо лінія, що сполучається, – дуга кола, то точка сполучення визначається на перетині прямої, що єднає центр сполучення і центр дуги, що сполучається, з дугою кола.

Розглянемо наступні можливі види сполучень: двох прямих, прямої лінії з колом або її дугою, двох кіл або їх дуг.

Сполучення двох прямих – рис. 4.

Центр сполучення, (точка Ос) знаходиться на перетині двох допоміжних прямих, проведених на відстані, рівному радіусу сполучення (Rс) від прямих, що сполучаються, і паралельно їм. Точки сполучення А і В знаходяться в перетині перпендикулярів, опущених з центру сполучення Ос на прямі, що сполучаються.

Сполучення прямої лінії з колом радіусу R – рис. 5.

Центр сполучення, точка Ос знаходиться на перетині допоміжної прямої, проведеної на відстані радіусу сполучення Rc від заданої прямої і паралельно їй, з допоміжною дугою кола, проведеного концентрично з колом радіусу R. Радіус допоміжного кола рівний R+Rc (для зовнішнього сполучення) і R-Rc для внутрішнього сполучення. Одна з точок сполучення А знаходиться на перетині лінії центрів ООс з колом, що сполучається, друга – точка В – в підставі перпендикуляра, опущеного з центру сполучення Ос на пряму, що сполучається.

Сполучення двох кіл радіусів R₁ і R₂ – рис. 6.

Тут можливі три випадки:

1. Зовнішнє сполучення (рис. 6а) – дуги, що сполучаються, знаходяться із зовнішнього боку по відношенню до сполучаючої дуги, а точки сполучення є точками перегину. Центр сполучення Ос знаходиться на перетині допоміжних дуг: дуги радіусу R₁+R_c, проведеної з центру О₁ і дуги радіусу R₂+R_c, проведеної з центру О₂. Точки сполучення А і В визначаються на перетині ліній центрів О_сО₁ і О_сО₂ з відповідними дугами, що сполучаються.

2. Внутрішнє сполучення (рис. 6б) – дуги, що сполучаються, знаходяться усередині кола, проведеного радіусом сполучення R_c, а точки сполучення є точками зіткнення.

Центр сполучення О_с знаходиться на перетині допоміжних дуг: радіусу R_c-R₁, проведеною з центру О₁ і радіусу R_c-R₂, проведеною з центру О₂. Точки сполучення можуть бути побудовані на перетині ліній, що сполучають центр сполучення О_с з центрами О₁ і О₂ з відповідними дугами, що сполучаються.

3. Змішане (внутрішньо-зовнішнє) сполучення (рис. 6в,г) – одна з трьох дуг, що беруть участь в сполученні (дві дуги, що сполучаються, і ще одна, яка сполучає) знаходиться усередині другої, і утворює з нею точку сполучення типу точки зіткнення, але із зовнішнього боку третьої дуги, утворюючи з нею точку сполучення типу точки перегину.

Рис. 4. Сполучення двох прямих

Рис. 5. Сполучення прямої лінії з колом

а)

б)

в)

г)

Рис. 6. Сполучення двох кіл

Центр сполучення Ос знаходиться на перетині дуг: радіусу R_c-R₁ (рис. 6в) або R₁-R_с (рис. 6г), проведеною з центру О₁, і радіусу R_c+R₂, проведеною з центру О₂. Точки сполучення А і В знаходяться на лініях центрів О_сО₁ і О_сО₂ в перетині їх з відповідними дугами, що сполучаються.

Циркульні та лекальні криві.

По способах побудови криві ділять на циркульні та лекальні.

Циркульні криві складаються з дуг кіл, що сполучаються між собою, будують циркулем. Лекальні криві будують по точках, сполучаючи їх за допомогою лекала. Як приклади розглянемо побудову кривих що найбільш часто зустрічаються: овалу (циркульна крива) і еліпса (лекальна крива).

Овал – замкнута опукла плавна крива, що має дві осі симетрії. Сполучення дуг овалу відносяться до внутрішнього типу сполучень дуг кіл. Залежно від початкових даних існує декілька способів побудови овалу [3 с. 39-40, 10 с. 81-82]. Розглянемо один з них.

Побудова овалу по двох заданих осях: АВ і CD (рис. 7). Осі овалу взаємно – перпендикулярні і перетинаються в точці О – центрі овалу.

Проводять лінію АС, що сполучає кінець великої осі овалу з кінцем малої його осі. З центру проводять дугу радіусом R=ОА до перетину дуги з продовженням малої осі в точці К. З точки С як з центру проводять дугу

Рис. 7. Побудова овалу

радіусом СК до перетину цієї дуги з відрізком АС в точці L. Потім проводять серединний перпендикуляр до відрізка АL до перетину його з осями овалу в точках О₁ і О₂. Точки О₁ і О₂ – центри дуг, утворюючих овал. На осях овалу будують точки О₃ і О₄, симетричні щодо центру точкам О₁ і О₂. Радіуси дуг, утворюючих овал, – R₁=О₁А=О₃В; R₂=О₂С=О₄D.

Еліпс – замкнута плоска крива, у якої сума відстаней від будь-якої точки кривої до двох точок (фокусів F1 і F2) є величина постійна, рівна довжині великої осі.

Існують різні способи побудови еліпса, зокрема заснований на вищенаведеній властивості точок еліпса. Ми ж розглянемо інший поширений спосіб побудови.

Хай задані: велика вісь еліпса АВ і мала його вісь CD (рис. 8), отже крапки А, В, С, D належать еліпсу. Для побудови проміжних точок з центру еліпса О проводять два допоміжні кола: радіус однієї з них рівний великій півосі ОА, радіус іншої – малій півосі ОС. Велике коло ділять на довільне число однакових частин (наприклад, на 12), а через точки ділення і центр проводять прямі.

Рис. 8. Побудова еліпса

Ці прямі розділять і мале коло на ту ж кількість рівних частин. Через точки ділення великого кола проводять прямі, паралельні малій осі еліпса СD, а через точки ділення малого кола – паралельні великій осі АВ. Точки перетину відповідних прямих належатимуть еліпсу. Побудовані точки сполучають плавною кривою спочатку від руки, а потім обводять за допомогою лекала.

Ухил.

Ухилом характеризується нахил однієї прямої лінії до іншої, напрям якої прийнятий за основний. Ухил може бути виражений простим дробом типу 1/n, відношенням 1:n, у відсотках або тангенсом кута нахилу α.

Побудова (рис. 9).

Рис. 9. Побудова похилу 1:n (n = 7)

Хай потрібно побудувати ухил, рівний 1:n. Для цього необхідно побудувати прямокутний трикутник, вертикальний катет якого дорівнює якій-небудь масштабній одиниці, а горизонтальний – n таким же масштабним одиницям. Гіпотенуза такого трикутника матиме по відношенню до горизонтального напряму ухил 1:n. Цей ухил може бути записаний як 1/n або 100/n %.

Лінії, що мають рівний ухил, до одного і того ж напряму, паралельні між собою.

При позначенні ухилу на кресленні застосовується умовний знак Ð, своїм вістрям направлений у бік ухилу.

Конусність.

Конусність – це відношення діаметра кола основи прямого конуса до його висоти.	К=D/h,	(1)
А для зрізаного конуса – відношення різниці між діаметрами кіл основ до висоти.	К= (D-d)/h = 2tgα	(2)

Конусність може бути також задана відношенням типу 1:n, у відсотках, градусах.

Побудова конусності може бути виконана різними способами. Один з них – графічний (за допомогою направляючого конуса) показаний на рис. 10.

Покажемо побудову зрізаного конуса, для якого задані D, h, K. Хай К=1:5. На більшій підставі заданого діаметру D будуємо підставу направляючого конуса, діаметр якого рівний довільному масштабному відрізку. З формули (1) отримуємо h=D/K, тобто для даного випадку 1/1/5=5 таких же масштабних одиниць. З'єднавши кінець останнього відрізка з кінцями діаметру, отримаємо утворюючі направляючого конуса. Враховуючи те, що утворюючі всіх конусів з однаковим значенням конусності і що мають загальну або паралельні осі між собою також паралельні, будуємо утворюючі шуканого конуса паралельно утворюючим направляючого конуса.

Можна побудувати зрізаний конус, якщо він заданий розмірами D, d, h. Один з цих розмірів може бути замінений значенням конусності, тоді розмір, якого бракує, можна визначити з формули (2).