книги из ГПНТБ / Козловский Ю.Г. Черчение учеб. пособие для слушателей подгот. отд. высш. техн. учеб. заведений
.pdfЮ. Г•. Козловский, |
Г. Е. Белова, Д. И. |
Шемятовец |
ЧЕРЧЕНИЕ
Под общей редакцией канд. пед. наук, доц. Ю. Г. К о з л о в с к о г о
Допущено' Министерством высшего и среднего специального образования БССР в качестве учебного пособия для слушателей подготовительных отделений высших технических учебных заведений
Издательство «Вышэйшая школа» Минск 1973
6.07 К 59
УДК 744 (075.4)
Р е ц е н з е н т ы , кафедра инженерного черчения
Московского ордена Ленина авиационного института имени Серго Орджоникидзе; кандидат технических наук, зав. кафедрой инженерной графики Минского радиотехнического института В. И. Козел
V
Козловский Ю. Г. и др.
К59 |
Черчение. Мн., |
«Вышэйш. школа», |
1973. |
|
||
|
224 |
с. с илл. |
|
|
|
|
|
Перед загл. авт.: Ю. Г. Козловский, Г. Е. Белова, Д. И. Шемятовец |
|||||
|
Учебное пособив для слушателей подготовительных |
отделений |
втузов. |
|||
|
В книге изложены вопросы геометрического и проекционного |
черчения |
||||
|
на основе новых ГОСТов Е С К Д . Кроме того, приводятся система |
упраж |
||||
|
нений и |
|
индивидуальные |
задания по всем предусмотренным программой |
||
|
разделам |
курса. |
|
|
|
|
|
К59 |
|
0313 — 048 |
|
|
6.07 |
|
М304 (05) — 73 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
© Издательство «Вышэйшая школа» 1973
ОТ АВТОРОВ
Настоящее учебное пособие предназ начено для слушателей подготовительных отделений высших технических учебных заведений, а также может быть исполь зовано преподавателями и учащимися средних школ и технических училищ. В со ответствии с принятыми в ведущих вузах страны программами для подготовительных отделений в пособии на основе новых ГОСТов Единой системы конструкторской доку ментации (ЕСКД), введенными в действие с 1 января 1971 г., приведены основные по ложения по оформлению чертежей, вопросы геометрического и проекционного черчения, а также элементарные сведения из курса начертательной геометрии. Кроме этого, в пособии содержатся индивидуальные упраж нения, предназначенные для самостоятель ного выполнения их слушателями в пери од обучения с целью закрепления изучае мого теоретического материала и приобре тения навыков в выполнении графических построений.
Настоящее учебное пособие не |
явля |
|||
ется |
систематизированным |
курсом |
черче |
|
ния. |
Его назначение |
заключается |
в |
том, чтобы подготовить слушателей под готовительных отделений высших учебных
заведений к сознательному усвоению про граммы втузов как по курсу черчения, так и по другим общетехническим и специаль ным дисциплинам.
Главы 1—5 пособия написаны |
канд. |
||||||
пед. наук, доц. Ю. Г. Козловским, |
инди |
||||||
видуальные |
задания для |
самостоятельных |
|||||
упражнений слушателей № 1, 2, 4, |
10—17 |
||||||
разработаны |
ст. |
преподавателем |
кафедры |
||||
начертательной геометрии |
и черчения |
Бе |
|||||
лорусского, |
института |
механизации |
сель |
||||
ского хозяйства |
Г. |
Е. |
Беловой, |
№ |
3, |
||
5—8 — ассистентом |
этой |
же |
кафедры |
||||
Д. И. Шемятовец. |
|
|
|
|
|
Авторы выражают благодарность ка федре инженерного черчения Московского ордена Ленина авиационного института имени Серго Орджоникидзе и заведующе му кафедрой инженерного черчения, проф. В. С. Левицкому, а также канд. техн. наук, заведующему кафедрой иткенерной графи ки Минского радиотехнического института В. И. Козелу за сделанные ими замечания по улучшению содержания рукописи по собия.
Глава 1
ВВЕДЕНИЕ
Предмет «Черчение»
Советский народ под руководством Коммунистической партии успешно претворяет в жизнь вековую мечту человечества — строит самый справедливый социальный строй — коммунизм.
В Отчетном докладе ЦК КПСС X X I V съезду Генеральный сек ретарь ЦК Л. И. Брежнев сказал: «Девятая пятилетка должна стать важным этапом в дальнейшем продвижении советского общества по пути к коммунизму, строительстве его материально-технической базы, укреплении экономической и оборонной мощи страны. Глав ная задача пятилетки состоит в том, чтобы обеспечить значительный подъем материального и культурного уровня жизни народа на осно ве высоких темпов развития социалистического производства, повы шения его эффективности, научно-технического прогресса и ускоре ния роста производительности труда»*. И далее: «Прогресс науки и техники — это главный рычаг создания материально-технической базы коммунизма»**.
Научно-технический прогресс — это в первую очередь комплекс ная механизация, электрификация и автоматизация производст венных процессов во всех отраслях народного хозяйства, т. е. ши рокое применение машин, механизмов, автоматики, телемеханики и т. п. Изготовление же любых механизмов и машин, от самых про стых до самых сложных, производится по чертежам — графическим изображениям предметов на плоскости (на бумаге), которые должны давать полное представление о форме и размерах отдельных дета лей, содержать необходимые данные для их изготовления и сборки. Поэтому «Черчение» — основная общетехническая дисциплина, изу чаемая в высших технических учебных заведениях.
Основоположник науки о методах построения изображений прос транственных форм на плоскости — начертательной геометрии —- французский ученый Гаспар Монж так определил одну из целей этой науки: «... это язык, необходимый инженеру, создающему какой-ли бо проект, а также всем тем, кто должен руководить его осущест влением, и, наконец, мастерам, которые должны сами изготовлять различные части..т***.
* «Правда» |
№ 90 |
от 31 марта 1971 г., стр. 5. |
* Т а м ж е , |
стр. |
6. |
** Монж Гаспар. |
Начертательная геометрия. М., 1947, стр. І0. |
Для того чтобы чертежи удовлетворяли предъявляемым требова ниям и были понятны для любого человека, имеющего соответствую щую техническую подготовку, они должны выполняться по опреде ленным законам и правилам. Эти законы и правила излагаются в курсе начертательной геометрии, который в необходимом объеме изучается в высших учебных заведениях. Некоторые элементарные положения начертательной геометрии изложены и в настоящем учеб но-методическом пособии.
Однако строгое и безоговорочное соблюдение теоретических по ложений начертательной геометрии при выполнении чертежей при вело бы к значительному усложнению их составления и чтения. Чтобы облегчить процесс составления и чтения чертежей, соответствующими Государственными общесоюзными стандартами (ГОСТами) узаконивается ряд условностей и упрощений, усвоение которых — одна из целей и задач курса черчения.
В результате изучения курса черчения обучаемые должны на учиться технически грамотно и с минимальной затратой времени выполнять чертежи — изображать отдельные детали, а также узлы и целые механизмы в прямоугольных и аксонометрических проек циях, быстро и безошибочно мысленно представлять изображенные на чертеже пространственные формы, т. е. читать чертеж.
Историческая справка
Первые графические изображения — прообразы современных чертежей — появились в глубокой древности. Потребность в них воз никла из-за необходимости сооружения жилищ, укреплений, хра мов, памятников, развития искусств, а позже — из-за запросов техники. При строительстве пирамид и храмов еще в древнем Егип те пользовались графическими изображениями, пусть примитивны ми и несовершенными. Интересен тот факт, что одна из найденных при археологических раскопках в Телло статуя, создание которой относят к 2400 г. до н. э., держит на коленях плиту с планом двор ца и даже с указанием масштаба этого плана; в одной из гробниц Рамессидов (1400 лет до н. э.) изображен фасад здания. А в сочине
нии древнеримского |
архитектора Витрувия (I в. до н. э.) |
«Десять |
|
книг об архитектуре» |
уже говорится о плане и фасаде здания, т. е. |
||
о горизонтальных и фронтальных проекциях предметов, |
правда, |
||
без проекционной связи между ними, приводятся сведения |
о пер |
||
спективных изображениях, излагаются некоторые правила |
их |
по |
|
строения. Следует отметить, что все эти вопросы освещались в |
те |
||
времена без необходимых теоретических обоснований. |
|
|
Вопросы теории построения графических изображений были раз работаны значительно позже, что явилось результатом усилий уче ных многих стран. В эпоху Возрождения большого совершенства достигают методы построения перспективных изображений, удов летворяя потребностям живописи. Из ученых, внесших значитель-
ный вклад в развитие науки о построении перспективных изобра жений, можно назвать флорентийского скульптора Лоренцо Гиберти, итальянского художника Леона Баттиста Альберта, италь янского живописца Пьеро делла Франческа, выдающегося италь янского ученого и художника Леонардо да Винчи, немецкого художника и гравера Альбрехта Дюрера, итальянского ученого Гвидо Убальди и ряд других.
Если методы построения перспективных изображений развива лись главным образом в связи с развитием живописи, ортогональ ные проекции — в связи с потребностями строительства и техники.
Из ученых, способствовавших |
своими трудами |
развитию |
ортого* |
|||
нальных проекций, |
следует назвать |
Дюрера, |
Делорма, |
Деранда, |
||
Жусса, Дешаля, а |
из |
ученых |
более |
позднего |
периода |
(XVII — |
X V I I I вв.)—-Андреа |
дель Поццо, |
Гравезандта, Тейлора, Лам |
||||
берта и французского |
инженера Фрезье. |
|
|
Особенно большие заслуги в области разработки теоретических вопросов методов построения графических изображений принад лежат французскому инженеру и ученому Гаспару Монжу (1746— 1818), которого по праву называют творцом начертательной геомет рии — науки, составляющей теоретическую основу черчения. Гас пару Монжу удалось систематизировать и обобщить накопленные до него знания по теории и практике изображения пространствен ных форм на плоскости, разработать общие методы решения стерео метрических задач в ортогональных проекциях на две взаимно пер пендикулярные плоскости проекций с рассмотрением плоского чер тежа как результата совмещения этих плоскостей вращением одной из них вокруг линии их пересечения (оси проекций). В изложении Гаспара Монжа эти вопросы приобрели подлинно научный смысл и значение.
Теория и практика построения графических изображений, офор мившись в самостоятельную науку — начертательную геометрию, очень быстро завоевывает признание, получает широкое распро
странение в разных странах и становится одним из основных |
кур |
|
сов, |
изучаемых в высшей технической школе. Объясняется |
это |
тем, |
что X V I — X V I I I вв. —это эпоха становления и бурного |
раз |
вития капиталистического способа производства, пришедшего на смену отжившему феодальному. Происходит разделение производ ства, растут города, . переустраивается экономика — развиваю щаяся материальная база ставила перед наукой ряд неотложных за дач, необходимость решения которых и явилась толчком к развитию научной мысли.
В вузах России начертательная геометрия стала изучаться с 1810 г., но это не означает, что до этого времени не применялась инженерная графика, что русские умельцы не владели и не пользова лись определенными приемами построения графических изображе ний. Исторические данные говорят о том, что графические изображе ния для нужд строительства, правда, без указания масштаба, в Рос сии применялись еще в X — X I вв., хотя по официальным данным (по
данным описи царского архива 70-х годов X V I ст.) самый древний чертеж относится к 1517 г.
С давних времен в России составлялись чертежи земель и планы городов, а при царе Иване Грозном имелось даже русское руковод ство по низшей геодезии «Книга именуема Геометрия или Земле мерие радиксом и циркулем глубокомудрая, дающая легкий способ измерять места самые недоступные, плоскости, дебри». В картинах художника Андрея Рублева (I I половина X I V в. — 1427 г.), напри
мер, находим архитектурные композиции, |
близкие к «вольной» |
|
фронтальной |
перспективе. |
|
До X V I I |
в. чертежи, выполнявшиеся русскими умельцами, были |
|
в основном |
чертежами-рисунками. Позже |
(конец X V I I — начало |
X V I I I в.) появляются уже «планы» и «профили», которые отличались от современных чертежей только отсутствием проекционной связи между изображениями.
Больших успехов в своем развитии инженерная графика достиг ла в эпоху Петровских реформ (начало X V I I I в.), в эпоху крупных сдвигов в техническом вооружении России. В этот период открыва ется ряд технических учебных заведений, в которых черчение изу чается в качестве одной из основных дисциплин.
Петром I узакониваются сложившиеся в России правила выпол нения чертежей в проекциях с соблюдением точного масштаба*. Чертежи, выполненные в ортогональных проекциях с соблюдением проекционной связи, применением разрезов и масштабов, стали ши роко применяться в кораблестроении, маркшейдерском деле, а затем и в других отраслях техники. Примерами таких чертежей могут служить: судостроительные чертежи самого Петра с изображением судна «в трех плоскостях»; известный чертеж «молотовой фабрики» (1741), выполненный Ф. Санниковым; чертежи изобретателя первой в мире паровой машины И. И. Ползунова (1728—1766), выполнен ные по всем правилам прямоугольного проецирования, с продоль но-вертикальными, ступенчатыми и горизонтальными" разрезами; чертежи ученого и изобретателя И. П. Кулибина (1735—1818), в частности чертеж его знаменитого деревянного одноарочного моста через Неву (1776) с видами на три взаимно перпендикулярные плос кости проекций; чертежи уральского плотинного мастера, создателя первой в мире водяной турбины И. Е. Сафонова (1806—1850) и многих других талантливых русских умельцев. На высоком техни ческом уровне были выполнены чертежи известных русских архи текторов: Д. В. Ухтомского (1719—1774), В. И. Баженова (1737—
1799), М. Ф. Казакова (1733—1812), В. П. Стасова |
(1769—1848) |
|||
и др. |
|
|
|
|
Все это свидетельствует о том, что русская школа |
инженерной |
|||
графики достигла больших успехов к концу |
X V I I I |
в. (т. е. к тому |
||
* Чертежи в России в XVI в. и до 90-х годов |
XVIII |
в. выполнялись в |
||
масштабах, но числовые масштабы не указывались, |
приводились |
только ли |
||
нейные или поперечные. С 90-х годов XVIII в. вводятся числовые |
масштабы: |
|||
«Уменьшен в 1 / ь долю», например. |
|
|
|
|
моменту, когда Гаспаром Монжем были сформулированы теорети ческие основы прямоугольного проецирования. Правда, эта школа основывалась на практических приемах, которые часто предвос хищали отдельные элементы теории Гаспара Монжа. Так, например, автор книги «Краткое руководство к гражданской архитектуре или зодчеству, изданное для народных училищ Российской империи...» (1789) М. Е. Головин так объясняет получение плана здания: «План есть изображение горизонтально разрезанного здания. В сем случае представляют себе, будто здание разрезано по середине горизон тальной плоскостью и будто отнята прочь отрезанная часть, тогда план по уменьшенному масштабу изобразит вид всех перерезанных стен, простенков, окон, дверей, столбов и пр. Но при сем примечать надобно, что все линии и точки, на одной отвесной плоскости нахо дящиеся, взаимно себя покрывают. Отвесная плоскость кажется прямой линией, наискос лежащие линии сокращаются; по-видимому, гипотенуза прямоугольного треугольника изобразится горизон тальным катетом»*.
Книга М. Е. Головина была издана в 1789 г., т. е. за десять лет до опубликования Гаспаром Монжем своего метода, и из содержания ее видно, что основные принципы прямоугольного проецирования объекта на горизонтальную плоскость проекций сформулированы были им уже в то время правильно.
С 1806 г. в Рбссии становится обязательной простановка на чертежах числовых размеров — в начале в военном ведомстве, а за тем и в машиностроении, так как чертежи с линейными и попереч ными масштабами перестали удовлетворять возросшим требованиям производства. К 50-м годам X I X в. все машиностроительные черте жи в России уже имели числовые размеры (до этого же размеры дета ли определялись непосредственно по ее изображению, выполнен ному в масштабе).
Основоположником русской школы, первым русским профес сором начертательной геометрии явился Я. А. Севастьянов (1796— 1849), благодаря которому русская и мировая наука обогатились многими исследованиями.
Я. А. Севастьянов стал автором первого русского учебника на чертательной геометрии. Он добился того, что курс начертательной геометрии стал преподаваться в учебных заведениях на русском языке, ввел русскую терминологию. По настоянию Я. А. Севастья нова изучение основ начертательной геометрии было введено да же в средних военных учебных заведениях. Я. А. Севастьянов был не только автором первого русского учебника по начертательной гео метрии, первым русским профессором начертательной геометрии, но и первым русским ученым-исследователем в этой области.
Русский народ выдвинул из своей среды целую плеяду достой-
* Головин М. Е. Краткое руководство к гражданской архитектуре или зодчеству, изданное для народных училищ Российской империи... Спб, 1789, стр. 112.