1882

2

УДК 621. 86. 01

Бородин, Н.А. Начертательная геометрия [Текст]: методические указания для самостоятельной работы студентов по специальности 15.05.01– Проектирование технологических машин и комплексов специализация «Проектирование технологических машин лесного комплекса» / Н.А. Бородин, А.В. Князев, С.В. Зимарин. Министерство образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ имени Г.Ф. Морозова». - Воронеж, 2017.- 16 с.

Печатается по решению редакционно-издательского совета ФГБОУ ВО «ВГЛТУ имени Г.Ф. Морозова»

Рецензент: докт. техн. наук, проф. Д.Н. Афоничев

3

Введение

Целью самостоятельной работы студентов является овладение фундаментальными знаниями, профессиональными умениями и навыками деятельности по направлению подготовки, а также опытом творческой и исследовательской деятельности.

К современному выпускнику вуза общество предъявляет перечень требований, среди которых – наличие способностей и умения самостоятельно добывать знания из различных источников, систематизировать полученную информацию. Формирование такого умения происходит в течение всего периода обучения через участие студентов в практических занятиях, выполнение контрольных заданий и тестов, написание курсовых и выпускных квалификационных работ.

В образовательном процессе выделяется два вида самостоятельной работы – аудиторная и внеаудиторная. Аудиторная самостоятельная работа по дисциплине выполняется на учебных занятиях под непосредственным руководством преподавателя и по его заданию. Внеаудиторная самостоятельная работа выполняется студентом по заданию преподавателя, но без его непосредственного участия.

При этом самостоятельная работа студентов играет решающую роль в ходе всего учебного процесса, поскольку она способствует развитию ответственности и организованности, творческого подхода к решению проблем учебного и профессионального уровня.

В результате освоения дисциплины студент должен:

–знать элементы начертательной геометрии;

–знать теоретические основы построения пространственных форм на плоскости;

–уметь представить техническое решение средствами геометрического моделирования;

–владеть навыками изображения пространственных объектов на плоских чертежах;

–уметь строить изображения пространственных форм на плоскости; воспроизводить пространственный вид изображенного на чертеже предмета; составлять рабочие чертежи и эскизы деталей различных изделий; пользоваться стандартами ЕСКД и справочными материалами;

4

– владеть базовыми системными программными продуктами и пакетами прикладных графических программ.

Глоссарий

Геометрическое тело – это замкнутая часть пространства, ограниченная плоскими или кривыми поверхностями.

Главный меридиан – меридиан, лежащий в меридиальной плоскости параллельной плоскости проекций.

Горизонталь – прямая лежащая в плоскости и параллельная горизонтальной плоскости проекций.

Горизонтальная плоскость проекций – плоскость расположенная горизонтально.

Горло – наименьшая параллель.

Градуирование прямой – построение проекций точек прямой, отметки которых отличаются на 1.

Заложение – длина горизонтальной проекции отрезка прямой. Интервал – величина заложения, приходящаяся на единицу превышения.

Комплексный чертеж – плоский обратимый чертеж, полученный путем совмещения плоскостей проекций.

Конкурирующие точки – это точки лежащие на одной проецирующей прямой.

Конус – тело, ограниченное конической поверхностью, расположенной по одну сторону от вершины, и плоскостью, пересекающей образующие (называемой основание конуса).

Кривая общего вида – это кривая, не имеющая выраженного закона образования.

Линия – это траектория движущейся в пространстве точки. Линия уровня – прямая, параллельная плоскости проекций.

Масштаб – отношение линейных размеров изображения предмета к его натуральным размерам.

Масштаб уклона плоскости – градуированная проекция линии наибольшего наклона плоскости.

Меридиальная плоскость – плоскость, проходящая через ось вращения. Меридиан – линия пересечения меридиальной плоскости с

поверхностью вращения.

Многогранник – тело, ограниченное плоскими многоугольниками. Очерк поверхности – граница видимости проекций поверхности.

5

Параллель – окружность, по которой пересекается тело вращения с плоскостью, перпендикулярной к оси вращения.

Параллельное проецирование – это проецирование с помощью взаимно параллельных проецирующих прямых.

Пирамида – многогранник, у которого основание – многоугольник, а боковые грани – треугольники, имеющие общую вершину.

Призма – многогранник, у которого две грани (основания призмы) равные многоугольники с соответственно параллельными сторонами, а все остальные грани – параллелограммы.

Плоскость горизонта – плоскость, параллельная предметной плоскости и проходящая через точку зрения.

Плоскостью нулевого уровня – горизонтальная плоскость проекций, относительно которой определяют высотные отметки точек.

Плоскость проекций – плоскость, на которой строят изображения. Поверхность – это совокупность всех последовательных положений

движущейся в пространстве линии.

Поверхность вращения – поверхность, образованная вращением линии вокруг оси.

Предметная плоскость – горизонтальную плоскость, на которой располагаются предмет и зритель.

Проекция – изображение предмета, построенное на плоскости проекций. Проецирование – процесс, в результате которого получаются

изображения на плоскости – проекции.

Профиль – сечение топографической поверхности вертикальной плоскостью. Прямая линия – это движение точки, не меняющей направление своего

движения в пространстве.

Равномерная шкала – прямая, на которой отложены отрезки равной длины.

Развертка поверхности – это фигура, получающаяся в плоскости при таком совмещении точек данной поверхности с этой плоскостью, при котором длины линий поверхности остаются неизменными.

Развертываемая поверхность – поверхность, которую всеми точками можно совместить с плоскостью без образования складок и разрывов.

След прямой – точка пересечения прямой с плоскостью проекций. След плоскости – линия пересечения плоскости с плоскостью проекций. Точка – основной геометрический элемент линии и поверхности.

6

Точка зрения – точка, совпадающая с глазом зрителя.

Фронталь – прямая лежащая в плоскости и параллельная фронтальной плоскости проекций.

Фронтальная плоскость проекций – плоскость расположенная перпендикулярно к π1 перед наблюдателем.

Центральное проецирование – это проецирование с помощью проецирующих прямых исходящих из одной точки.

Цилиндр – тело, ограниченное цилиндрической поверхностью и двумя параллельными плоскостями (называемыми основания цилиндра).

Экватор – наибольшая параллель.

Содержание разделов дисциплины

Раздел «Методы проецирования»

Краткое содержание, цели и задачи дисциплины. Исторический очерк развития графики. Основные понятия. Методы проецирования. Центральное и параллельное проецирование. Метод Монжа. Конкурирующие точки.

Раздел «Ортогональное проецирование»

Комплексный чертеж точки в системе двух и трех плоскостей проекций. Проецирование прямой линии. Положения прямой относительно плоскостей проекций. Точка на прямой. Следы прямой. Построение натуральной величины прямой способом прямоугольного треугольника. Определение угла наклона прямой к плоскостям проекций. Взаимное положение прямых. Проекции плоских углов. Способы задания плоскости на чертеже. Следы плоскости. Прямая и точка в плоскости. Главные линии плоскости. Положение плоскости относительно плоскостей проекций. Взаимное положение плоскостей. Построение проекций плоских фигур. Взаимное положение прямой и плоскости.

Раздел «Способы преобразования чертежа»

Способ замены плоскостей проекций. Способ вращения. Способ плоско-параллельного перемещения. Способ совмещения.

Раздел «Поверхности»

Проецирование многогранников. Пересечение многогранников с плоскостью и прямой. Развертки геометрических тел.

7

Лекции

На лекциях необходимо вести конспектирование излагаемого материала, таким образом, чтобы отразить всю основную информацию, сообщаемую преподавателем. При этом следует обращать внимание на формулировки, характерные для определенных тем дисциплины, рисунки, схемы, а также на практическом использовании материала.

Конспект выполняется так, чтобы на его основании можно было подготовиться к текущему или промежуточному контролю. Необходимо стремиться к четкости записи, ее последовательности, выделять разделы и темы, использовать подчеркивание определений, аккуратно выполнять пояснительные рисунки и схемы.

Если при изучении материала тема вызывает затруднение, то непосредственно по окончании лекции, или же во время практических занятий или консультаций, следует обратиться за разъяснением к преподавателю.

Рабочая тетрадь

Для закрепления знаний, полученных на аудиторных занятиях, студенты выполняют задачи в рабочей тетради. Рабочая тетрадь содержит задачи из сборника задач. Построения выполняются карандашом с помощью чертежных инструментов.

Порядок решения задач:

1.Изучить тему, используя рекомендуемую основную литературу и лекционный материал.

2.Письменно ответить на вопросы для самопроверки.

3.Выполнить построение рисунка аналогичного представленному в сборнике (размеры принимаются произвольно) и решить задачу.

Решение задачи выполняется в два этапа:

а) составление алгоритма решения; в) выполнение графического решения.

Тетрадь представляется на проверку, после собеседования преподаватель делает отметку о зачете темы.

Перечень тем рабочей тетради:

Тема № 1 Точка в системе двух и трех плоскостей проекций Тема № 2 Прямая. Проекции отрезка прямой линии. Прямая и точка.

Следы прямой

8

Тема № 3 Определение натуральной величины отрезка прямой и углов еѐ наклона к основным плоскостям проекций. Взаимное положение двух прямых

Тема № 4 Плоскость. Прямая и точка в плоскости. Тема № 5 Взаимное положение двух плоскостей Тема № 6 Взаимное положение прямой и плоскости

Тема № 7 Перпендикулярность прямой и плоскости. Взаимно перпендикулярные плоскости

Тема № 8 Способы преобразования чертежа. Способ перемены плоскостей проекций. Вращение точки, отрезка прямой, плоскости вокруг оси, перпендикулярной плоскости проекций. Способ плоско параллельного перемещения

Тема № 9 Изображение многогранников и кривых поверхностей . Пересечение многогранников и кривых поверхностей плоскостью и прямой линией. Развертка поверхностей.

Графоаналитические работы

Графоаналитические работы (ГАР) служат для закрепления знаний, полученных студентами на аудиторных занятиях. Содержание и порядок выполнения графоаналитических работ представлен в учебном пособии «Инженерная графика». Предварительно, необходимо изучить лекционный материал и основную литературу по теме ГАР.

Чертежи выполняются на листах формата А3 по индивидуальным вариантам, они должны отличаться выразительностью, аккуратностью и четкостью графического исполнения. Геометрические построения выполняются с помощью чертежных инструментов, карандашом.

При выполнении ГАР необходимо внимательно прочитать условие задания; определиться с тем, какие исходные величины даны; обращать внимание на единицы измерения величин.

Перечень графоаналитических работ:

ГАР № 1 Метрические и позиционные задачи.

ГАР № 2 Определение натуральной величины плоских фигур. По завершению ГАР проводится собеседование.

Подготовка отдельных тем дисциплины, вынесенных на самостоятельное изучение

Тема «Метрические задачи».

9

При изучении данной темы необходимо научиться решать метрические задачи на определение расстояний и величин углов между геометрическими объектами.

Вопросы для самопроверки:

1.Назовите две основные метрические задачи?

2.Как найти расстояние от точки до прямой?

3.Как найти расстояние от точки до плоскости?

4.Как найти угол между пересекающимися прямыми?

5.Как найти угол между прямой и плоскостью?

Тема «Позиционные задачи».

При изучении данной темы необходимо научиться решать задачи на определение натуральных величин плоских фигур.

Вопросы для самопроверки:

1.Назовите методы определения натуральных величин плоских фигур?

2.Суть метода перемены плоской проекций?

3.Суть метода вращения?

4.Суть метода плоско-параллельного перемещения?

5.Суть метода совмещения?

Тема «Развертывание поверхностей».

При изучении данной темы необходимо научиться строить развертки поверхностей.

Вопросы для самопроверки:

1.Что называют разверткой?

2.Какую поверхностью называют развертываемой?

3.Назовите способы построения разверток?

4.В чем заключается способ раскатки?

Рекомендации по организации самостоятельной работы

Рекомендуется следующий порядок организации самостоятельной работы по курсу начертательная геометрия и инженерная графика.

1.Ознакомиться с содержанием данной темы.

2.Прочитать материал лекции, при этом нужно составить себе лишь общее представление об излагаемых вопросах.

3.Прочитать материал учебника, относящийся к данной теме.

10

4.Отметить трудные для понимания или неясные места.

5.Перейти к тщательному изучению материала, усвоить теоретические положения и выводы, при этом нужно записывать основные положения темы (формулировки теорем, термины, воспроизводить отдельные чертежи из учебника и конспекта лекций).

6.Решая задачи, относящиеся к пространственным предметам, необходимо все построения мысленно представить в пространстве, при этом полезно прибегать к изготовлению простейших макетов (из бумаги, картона).

7.Закончив изучение темы, ответить на «Вопросы для самопроверки», имеющиеся в рабочей тетради, при этом нужно стараться не пользоваться ни учебником, ни конспектом лекций. Это даст возможность проверить, все ли в данной теме усвоено и правильно понято.

8.Нельзя переходить к изучению нового материала, не усвоив преды-

дущего.

9.Решить по данной теме все указанные в рабочей тетради задачи с целью закрепления теоретического материала и приобретения практических навыков графических построений.

10.При решении задач необходимо все чертежи выполнять с помощью инструментов.

11.Помнить, что непременным условием успеха самостоятельной работы является систематичность и последовательность.

Перечень задач входящих в контрольную работу

1.Построить чертеж точки в системе трех плоскостей проекций.

2.Через точку провести прямую (горизонтальную, фронтальную или общего положения) и найти еѐ следы.

3.Определить принадлежит ли точка профильной прямой.

4.Через точку провести прямую параллельную заданной прямой.

5.Определить натуральную величину прямой (способами прямоугольного треугольника, вращения вокруг оси, замены плоскостей проекций).

6.Построить недостающую проекцию точки или прямой, лежащей в плоскости

7.Через точку провести плоскость параллельно заданной прямой.

8.Через точку провести плоскость параллельно заданной плоскости.

9.Через точку провести плоскость перпендикулярно заданной плоскости.