Инженерная графика Лекции

3

АННОТАЦИЯ

Пособие содержит теоретические основы начертательной геометрии и инженерной графики, примеры решения геометрических задач и построение графических проекций. Учебное пособие предназначено для всех специаль-

ностей изучающих курс «Инженерная графика»

4

Содержание

Введение………………………………………………………………………… 5

1Основы начертательной геометрии…………………………………………. 7

1.1Символика………………………………………………………….......... 7

1.2Центральное проецирование………………………………………….. . 8

1.3 Параллельное проецирование………………………………………… 9

1.4Прямоугольное (ортогональное) проецирование…………………… 10

1.5Проецирование точки…………………………………………………... 12

1.6Проецирование прямых общего положения………………………...... 15

1.7Деление отрезка в заданном отношении……………………………… 16

1.8Следы прямой…………………………………………………………... 16

1.9Метод прямоугольного треугольника…………………………………. 17

1.10Проецирование прямых частного положения……………………….. 18

1.11Взаимное положение точки и прямой……………………………....... 20

1.12Взаимное положение прямых………………………………………….. 20

1.13 Определение видимости гранного тела……………………………….. 25

1.14Плоскость ……………………………………………………………… 25

1.15Точка и прямая в плоскости………………………………………….. 28

1.16Взаимное положение прямой и плоскости, плоскостей……………. 34

1.17Способы преобразования комплексного чертежа…………………… 45

1.17Многогранники………………………………………………………… 50

1.18Тела вращения…………………………………………………………. 53

2Основные правила оформления чертежей………………………………… 60

2.1Единая система конструкторской документации. Стандарты ЕСКД. 60

2.2Форматы………………………………………………………………… 60

2.3Масштабы……………………………………………………………… 61

2.4Линии…………………………………………………………………… 63

2.5Шрифты чертежные…………………………………………………… 64

2.6Изображения на технических чертежах……………………………… 66

2.7Графические обозначение материалов в сечениях………………….. 78

5

2.8Нанесение размеров…………………………………………………... 81

2.9Наглядные аксонометрические изображения……………………….. 92 3 Деталирование……………………………………………………………… 97

3.1Содержание и объем работы…………………………………………… 98

3.2 Чтение сборочного чертежа……………………………………………. 97

З.3 Пример чтения чертежа……………………………………………….. .99

3.4Чертежи деталей………………………………………………………. 103

3.5Выбор и нанесение размеров…………………………………………. 111

3.6 Заполнение основной надписи…………………………………………118

3.7Определение размеров детали по ее изображению с использованием графика масштабов…………………………………………………….

4Соединения………………………………………………………………… 119

4.1Резьбы…………………………………………………………………. 120

4.1Резьбовые соединения………………………………………………… 123

4.2Расчет винтового соединения……………………………………....... 123

6

Введение

Вчисло дисциплин, составляющих основу инженерного образования, входит "Инженерная графика".

Инженерная графикаэто условное название учебной дисциплины, включающей в себя основы начертательной геометрии и основы специального вида технического черчения.

Начертательная геометрия – наука, изучающая закономерности изображения пространственных форм на плоскости и решения пространственных задач протекционно-графическими методами.

Исторически методы изображения возникли еще в первобытном мире.

Вначале развития появился рисунок, потом буква – письменность. Вехи развития графики: наскальный рисунок, творение великих художников эпохи возражения.

Однако формирование научной теории изображения началось в 17 веке, когда возникло учение об оптике. В 1636 году геометр Жирар Дизарг дал стройную теорию изображений в перспективе.

Вдальнейшем развитии чертежа огромную роль сыграли французский математик и инженер Гаспар Монж (1746-1818).Заслуга Г. Монжа в том, что он обобщил имеющиеся данные о построении плоского чертежа и создал самостоятельную научную дисциплину под названием "Начертательная геометрия" (1798 год). Г. Монж говорил: начертательная геометрия преследует следующую цель: на чертеже, имеющем два измерения с точностью изобразить тела трех измерений. С этой точки зрения эта геометрия должна быть необходима как для инженера, составляющего проект, так и для того, кто по этим проектам доложен работать.

Метрическая (измерительная) геометрия, созданная, как известно, трудами Евклида, Архимеда и других математиков древности, выросла из потребностей землемерия и мореплавания.

Всестороннее и глубокое научно-теоретическое обоснование начертательная геометрия получила только после рождения геометрии на псевдосфере. Создал его великий русский геометр Лобачевский (1793-1856г.).

ВРоссии начертательную геометрию стали изучать с 1810 года в институте корпуса инженеров путей сообщения в Петербурге.

Начертательная геометрия является разделом геометрии, изучающим пространственные формы по их проекциям на плоскости. Ее основными элементами являются:

1. Создание метода изображения

2. Разработка способов решения позиционных и метрических задач при помощи их изображения.

Начертательная геометрия является связующим звеном между математикой, техническим черчением и другими предметами. Дает возможность построения геометрических форм на плоскости и по плоскому изображению представить форму изделия.

7

Студенты при изучении курса начертательной геометрии наряду с освоением теоретических положений приобретают навыки точного графического решения пространственных задач метрического и позиционного характера. Умение найти более короткий путь решения графической задачи формирует общую инженерную культуру молодого специалиста.

Изучение начертательной геометрии позволяет:

1.Научиться составлять чертежи, т.е. изучать способы графического изображения существующих и создаваемых предметов.

2.Научиться читать чертежи, т.е. приобрести навыки мысленного представления по чертежу формы и размеров предмета в натуре.

3.Приобрести навыки в решении пространственных задач на проекционном чертеже.

4.Развить пространственное и логическое мышление.

Инженерная графика является тем фундаментом, на котором в дальнейшем будут основываться все технические проекты науки и техники, и которая дает возможность студенту, а затем инженеру выполнять конструкторскую работу и изучать техническую литературу, насыщенную чертежами.

Прочесть или составить чертежи можно лишь в том случае, если известны приемы и правила его составления. Одна категория правил имеет в основе строго определенные приемы изображения, имеющие силу методов, другая категория – это многочисленные, часто не связанные между собой условности, принятые при составлении чертежей и обусловленные ГОСТами.

ГОСТы – это государственные общесоюзные стандарты, комплекс которых составляет Единую систему конструкторских документов, принятых в России. Основное назначение стандартов ЕСКД заключается в установлении на всех предприятиях России единых правил выполнения, оформления и обращения конструкторской документации.

Теоретической основой черчения является начертательная геометрия. Основной целью начертательной геометрии является умение изображать всевозможные сочетания геометрических форм на плоскости, а так же умение производить исследования и их измерения, допуская преобразование изображений. Изображения, построенные по правилам начертательной геометрии, позволяют мысленно представить форму предметов и их взаимное расположение в пространстве, определить их размеры, исследовать геометрические свойства, присущие изображаемому предмету. Изучение начертательной геометрии способствует развитию пространственного воображения, необходимое инженеру для глубокого понимания технического чертежа, для возможности создания новых технических объектов. Без такого понимания чертежа немыслимо никакое творчество. В любой области техники, в многогранной инженерной деятельности человека чертежи являются единственными и незаменимыми средствами выражения технических идей.

Начертательная геометрия является одной из дисциплин, составляющих основу инженерного образования.

Т.о., предмет "Инженерная графика" складывается из двух частей:

8

1.Рассмотрения основ проецирования геометрических образов по курсу начертательной геометрии и

2.Изучения законов и правил выполнения чертежей по курсу технического черчения.

1.ОСНОВЫ НАЧЕРТАТЕЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИИ

1.1Символика

В основе начертательной геометрии лежит метод проекций.

Правила построения изображений, излагаемые в начертательной геометрии, основаны на методе проекций. Всякое правильное изображение предметов на плоскости (например, лист бумаги, кран монитора) является проекцией его на эту плоскость.

Правильным мы называем изображение, построенное в соответствии с законами геометрической оптики, действующими в реальном мире. Т.о., проекцией являются: технический рисунок, фотография, технический чертеж, тень, падающая от предмета, изображение на сетчатке глаза и т.д. Существуют изображения, выполненные с отклонением от этих законов. Таковыми, например, являются рисунки первобытных людей, детские рисунки, картины художников различных нереалистических направлений и т.д. Такие изображения не являются проекциями и к ним не могут быть применены методы геометрического исследования.

Латинская основа слова "проекция" означает "бросание вперед".

10

почти не применяется. Для определения положения точки при данном способе необходимо иметь две ее центральные проекции, полученные из двух различных центров (рис. 1.2). Центральные проекции применяют для изображения предметов в перспективе. Изображения в центральных проекциях наглядны, но для технического черчения неудобны.

1.3 Параллельное проецирование

Параллельное проецирование – частный случай центрального проецирования, когда центр проецирования перемещен в несобственную точку, т.е. в бесконечность. При таком положении центра проекций все проецирующие прямые будут параллельны между собой (рис. 1.3). В связи с параллельностью проецирующих прямых рассматриваемый способ называется параллельным, а полученные с его помощью проекции – параллельными проекциями. Аппарат параллельного проецирования полностью определяется положением плоскости проецирования (H) и направлением проецирования.

Свойства параллельного проецирования:

1.При параллельном проецировании сохраняются все свойства центрального проецирования, а также возникают новые:

2.Для определения положения точки в пространстве необходимо иметь две ее параллельные проекции, полученные при двух различных направлениях проецирования (рис.1.4).

3.Параллельные проекции взаимно параллельных прямых параллельны, а отношение длин отрезков таких прямых равно отношению длин их проекций.

4.Если длина отрезка прямой делится точкой в каком-либо отношении, то и длина проекции отрезка делится проекцией этой точки в том же отношении (рис 1.15).

5.Плоская фигура, параллельная плоскости проекций , проецируется при параллельном проецировании на эту плоскость в такую же фигуру.

Параллельное проецирование, как и центральное, при одном центре проецирования, также не обеспечивает обратимости чертежа.

Применяя приемы параллельного проецирования точки и линии, можно строить параллельные проекции поверхности и тела.