Начертательная испр 2 _(Autosaved_)

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего и профессионального образования

Сибирский федеральный университет

Е. Р. Липовка

НАЧЕРТАТЕЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ

Учебно-методическое пособие

Красноярск 2010

УДК 514.18 (015)

ББК 22.151. ЗИЛ 73

Рецензент:

И.И. Астапкович, канд. техн. наук, доцент, зав. каф. «Инженерная графика» Сибирский государственный технологический университет

Начертательная геометрия : учебно - методическое пособие / Е. Р. Липовка. Красно- ярск-ИПК СФУ. 2010.- предназначено для студентов следующих специальностей : 140101.65 Тепловые электрические станции, 140104.65 Промышленная теплоэнергетика, 140105.65 Энергетика теплотехнологий, 140301.65 Физика конденсированного состояния вещества, 140400.65 Техническая физика, 140402.65 Теплофизика, 150201.65 Машины и технология обработки металлов давлением, 150202.65 Оборудование и технология сварочного производства150204.65 Машины и технология литейного производства, 150206.65 Машины и технология высокоэффективных процессов обработки, 150301.65 Динамика и прочность машин, 150302.65 Триботехника, 151001.65 Технология машиностроения, 200101.65 Приборостроение, 200503.65 Стандартизация и сертификация, 210200.62 Проектирование и технология электронных средств, 210600.62 Нанотехнология, 220600.62 Инноватика, 220601.65 Управление инновациями, 280202.65 Инженерная защита окружающей среды.

В учебном пособии изложены основные способы построения изображений и исследованы свойства геометрических объектов, а также рассмотрены позиционные и метрические задачи, имеющие практическое значение.

3

Введение

Одной из главных задач научно-технического прогресса является совершенствование подготовки квалифицированных кадров. Для этого необходимо повышать качество подготовки специалистов.

Изучение черчения имеет большое значение для общего и политехнического образования. Черчение учит не только составлять машиностроительные чертежи, но и развивает навыки в чтении уже готовых чертежей, воспитывает способность и стремление к творчеству, конструированию и рационализации, развивает графическую грамотность, внимание и наблюдательность, аккуратность и точность, самостоятельность и плановость — важнейшие элементы культуры труда.

Черчение помогает понять основы механизации и автоматизации, без которых невозможно развитие ни одной отрасли народного хозяйства.

Основным методом получения чертежа является метод ортогонального проецирования, который изучается в разделе «Начертательная геометрия».

В высших технических учебных заведениях начертательная геометрия является одной из дисциплин, составляющих основу фундаментальной подготовки инженера. Немаловажную роль начертательная геометрия играет и в развитии пространственного воображения, необходимого будущему специалисту. В приобретении навыков построения и чтения чертежей и усвоении алгоритмов решения задач большое значение имеет самостоятельное решение задач.

Цель преподавания дисциплины — изучение геометрических основ построения чертежа, методов изображения пространственных объектов на плоскости и алгоритмов решения задач, связанных с изображенными предметами.

Предлагаемое пособие является методическим руководством, организующим выполнение и оказывающим помощь в процессе выполнения самостоятельных расчетно-графических заданий студентами во внеаудиторное время при изучении дисциплины «Начертательная геометрия» и содержит указания по оформлению заданий, методику решения базовых задач начертательной геометрии и примеры решения задач, предлагаемых в заданиях, а также вопросы и задачи для подготовки к экзамену.

4

Каждый студент в течение семестра в соответствии с определенным номером варианта выполняет три расчетно-графических задания, объем, формат и наименование, которых даны в табл. 1.

Объем, формат и наименование расчетно-графических заданий

Таблица 1

Но-
мер
зада-	Объем	Формат	Наименование
да-
ния
01	Задача 01	А3	Титульный лист
	Задача 02	А3	Параллельные плоскости
	Задача 03	А3	Пересечение плоскостей
02	Задача 01	А3	Сечение многогранника плоскостью
	Задача 02	А4	Натуральная величина сечения
03	Задача 01(а, б)	А3	Пересечение поверхностей
	Задача 02	А3	Развертка поверхности

Задания выполняют в течение семестра по мере прохождения соответствующего теоретического раздела курса. Сроки выполнения заданий и вариант устанавливает преподаватель.

При защите выполненной работы студент объясняет этапы решения задачи, обосновывает их теоретическими положениями элементарной и начертательной геометрии, отвечает на вопросы преподавателя по теоретической части раздела.

Комплект выполненных и подписанных преподавателем задач студент оформляет в виде альбома и представляет на экзамен. На титульном листе должна стоять отметка о допуске владельца альбома к экзамену, поставленная преподавателем, ведущим практические занятия.

Дату экзамена и оценку, полученную студентом, лектор также указывает на титульном листе альбома.

Требования, предъявляемые к оформлению задач

1.Решение задач выполняют на чертежной бумаге стандартных форматов А3 (297х420) в соответствии с ГОСТ 2.301-68 «Форматы».

2.На всех листах вычерчивают рамку, отступив от левого края листа 20 мм, а от остальных — 5 мм. В правом нижнем углу рамки, кроме титульного листа, располагают основную надпись (рис. 4) в соответствии с ГОСТ 2.104-68, формы 1.

5 3. Проекции точек изображают светлыми кружочками 1…1,5 мм в диа-

метре.

4.Толщину и тип линий применяют в соответствии с ГОСТ 2.301-68 «Линии». Желательно использование цветных карандашей.

5.Данные проекции фигур вычерчивают простым карандашом и обводят основной линией.

6.Дополнительно построенные проекции фигур, обводят синим цветом. Линии построенных искомых геометрических элементов (результат решения) обводят красным цветом. Все линии построений выполняют простым карандашом тонкими линиями (в том числе линии связи, оси проекций). Чтобы не загромождать изображения, линии связи прерывают.

7.Допускается обводка всех линий простым карандашом, пастой или тушью (соответствующей толщины и цвета).

8.Все надписи делают чертежным шрифтом по ГОСТ 2.304-81. Рекомендуемые размеры шрифта 3,5; 5; 7.

9.Построения выполняют с применением чертежных инструментов остро заточенным карандашом.

10.Линии дополнительных построений сохраняют.

11.Прежде, чем приступить к выполнению графической части задачи, необходимо изучить соответствующий теоретический материал, обратиться за консультацией по неясным вопросам к преподавателю, составить план решения задачи и, по возможности, согласовать его с преподавателем, ведущим практические занятия по начертательной геометрии.

Расчетно-графические задания

Расчетно-графическое задание 01. Плоскость.

Цель — закрепить знания следующих разделов курса начертательной геометрии и инженерной графики:

∙Правила оформления графических работ (ГОСТ 2.301-68, ГОСТ

2.303-68, ГОСТ 2.304-81, ГОСТ 2.104-68).

∙Координатный способ построения чертежа точки, прямой и плоскости.

∙Взаимопринадлежность точки, прямой, плоскости.

∙Взаимное расположение прямых и плоскостей.

∙Взаимное расположение двух плоскостей.

∙Главные линии плоскости.

6

∙Взаимоперпендикулярность прямых и плоскостей.

∙Определение видимости на чертеже.

∙Определение натуральной величины отрезка прямой.

Содержание работы

Задача 01.01. Оформить титульный лист (рис.2).

Задача 01.02. Построить плоскость, параллельную плоскости треугольника АВС и удаленную от этой плоскости на 30 мм.

Задача 01.03. Построить линию пересечения двух непрозрачных пластин

— треугольника АВС и четырехугольника КЕDH. Определить видимость сторон многоугольников ABC и KEDH.

Методические рекомендации к выполнению задачи 01.01

Все надписи на титульном листе должны быть выполнены чертежным шрифтом в соответствии с ГОСТ 2.304-81 (тип Б с наклоном). Буквы и цифры рекомендуется вписывать в предварительно вычерченную тонкими линиями вспомогательную сетку (рис. 1).

Рис. 1

При защите титульного листа студент должен знать ответы на следующие вопросы:

∙ что называют форматом?

7

Рис. 2

8

∙каково обозначение основных форматов в соответствии с ГОСТ

2.301-68?

∙на что указывают цифры в обозначении формата?

∙каковы размеры сторон основных форматов, установленных ГОСТ 2.301-68?

∙что называют размером шрифта?

∙какие размеры шрифта устанавливает ГОСТ 2.304-81?

∙чем отличаются шрифты типа А и типа Б?

∙от чего зависят параметры букв и цифр чертежного шрифта?

∙каков угол наклона букв и цифр наклонного шрифта?

∙чему равна ширина большинства букв строчного шрифта?

∙какой должна быть высота цифр в тексте?

∙каково расстояние между буквами в словах и цифрами в числах?

Все задачи начертательной геометрии решаются в пространстве, поэтому очень важно правильно изображать прямую, плоскость и их сочетание. Для построения плоскости предполагается, что она может быть построена, если найдены элементы, определяющие ее положение в пространстве, т. е. что можно построить плоскость, проходящую через три заданные точки, через прямую и точку вне ее, через две пересекающиеся или две параллельные прямые. Также предполагается, что если даны две пересекающиеся плоскости, то можно найти линию их пересечения.

Будем считать, что прямая и плоскость в пространстве бесконечны и задавать прямую можно отрезком, а плоскость — ограниченным участком правильной или неправильной формы.

Способность пространственного представления приобретается не сразу, а вырабатывается в процессе основательного изучения теоретического материала, самостоятельного решения задач и анализа задач, решенных другими.

Методические рекомендации к выполнению задачи 01.02

Прежде чем приступить к решению задачи 01.02 (построение параллельной плоскости (рис. 3)) необходимо выполнить следующую подготовительную работу:

9

Рис. 3

10

1.Расположив формат А3 (297×420) так, чтобы поле подшивки (20 мм слева) было вдоль короткой стороны формата, вычертить:

∙рамку;

∙в верхнем правом углу рамки таблицу координат размером 40×80;

∙в нижнем правом углу рамки − основную надпись (55×185)

(рис.4);

∙ оси координат x, y, z (начало координат 0 примерно в центре поля чертежа).

Рис. 4

2.Построить проекции точек по заданным координатам. (табл. 2) Примечание. Координатный способ построения проекций точек рас-

смотрим на примере точки А, имеющей координаты x = 30, y = 10, z = 20) (рис. 5).

Рис. 5