Зеленый(инж.графика, ПРАКТИКУМ)
.pdf46 |
I----------------------------------------------------------------------------- |
3-V8 |
П.В. Зеленый Е.И. Белякова |
ИНЖЕНЕРНАЯ
Практикум
П.В. Зеленый Е.И. Белякоба
ИНЖЕНЕРНАЯ ГРАФИКА
Практикум
ПоЭ реЗакцией П.В. Зелёного
Допущено Министерстбом образобания Республику Беларусь 6 качестЬе учебного пособия Эля стубентоЬ Высших учебных забеЗений по техническим специальностям
МИНСК «НОВОЕ ЗНАНИЕ» 2011
че
УДК344^:621(076.5)(075.8) ББК 80.Ня78
3-48
Р е ц е н з е н т ы :
кафедра «Инженерная графика» УО «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (зав. кафедрой — кандидат технических наук, доцент ВЛ. Столер);
доцент кафедры «Инженерная графика» Белорусского государственного технологического университета, кандидат технических наук Н.И. Жарков
Зелёный, П.В.
3-48 Инженерная графика. Практикум : учеб. пособие / П.В. Зелёный, Е.И. Белякова ; под ред. П.В. Зелёного. — Минск : Новое знание , 2011. — 303 с. : ил. — (Высшее образование).
ISBN 978-985-475-462-8.
Учебное пособие представляет собой сборник графических заданий по основным темам начертательной геоме»рии^я,ровкциониа*о и машиностроительного черчения. Каждая тема содержит вопросы и "задаЗИ раз'йиЧйыХ уровней *ся?жности, а также упражнения и графические работы (для 30 вариантов). В приложениях приводятся метрические задачи, примерный перечень экзаменационных вопросовЩ ]|урру начертательной геометрии, крат кое описание общих правил оформления чертежей в соответствии со стандартами ЕСКД, справочные данные к заданиям щ резьбам и зубчатым передачам, примеры выполнения наиболее сложных графических работ, а также перечень изучаемых технических норматив ных правовых актов.
Для студентов технических специальностей высших учебных заведений.
|
|
УДК |
744.4:621(076.5)(075.8) |
|
|
ББК |
30.11я73 |
ISBN 978-985-475-462-8 |
© |
Зелёный П.В., Белякова Е.И., 2011 |
|
|
© |
Оформление. ООО «Новое знание», 2011 |
Оглавление |
|
Предисловие................................................................................................................... |
6 |
Методические указания ............................................................................................ |
9 |
ЧАСТЬ I. НАЧЕРТАТЕЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ |
|
Тема1. Метод проекций .......................................... ................................................ |
15 |
Вопросы и задания ................................................................................................ |
15 |
Задачи ..................................................................................................................... |
16 |
Упражнение № 1. Проекции точек..................................................................... |
20 |
Тема 2. Прямая линия.............................................................................................. |
24 |
Вопросы и задания ............................................... ................................................. |
24 |
Задачи ...................................................................................................................... |
25 |
Упражнение № 2. Пространственная ломаная линия...................................... |
28 |
Упражнение № 3. Плоский контур ..................................................................... |
30 |
Тема 3. Плоскость...................................................................................................... |
33 |
Вопросы и задания ................................................................................................. |
33 |
Задачи ................................................... ................................................................... |
34 |
Упражнение № 4. Пересечение плоскостей ....................................................... |
41 |
Графическая работа № 1. Перпендикулярность прямой и плоскости......... |
44 |
Тема 4. Преобразование чертежа .......................................................................... |
47 |
Вопросы и задания ................................................................................................ |
47 |
Задачи ......................................................... ............................................................. |
47 |
Графическая работа № 2. Преобразование чертежа ......................................... |
53 |
Тема 5. Поверхности. Многогранники. Геометрические тела — |
|
призма и пирамида.................................................................................................... |
58 |
Вопросы и задания ................................................................................................ |
58 |
Задачи ...................................................................................................................... |
58 |
Графическая работа № 3. Призма, пирамида...... ............................................. |
61 |
Тема 6. Кривые линии. Кривые линейчатые поверхности ............................... |
68 |
Вопросы и задания ................................................................................................ |
68 |
Задачи ...................................................................................................................... |
68 |
Графическая работа № 4. Косой геликоид ....................................................... |
74 |
Тема 7. Поверхности вращения .............................................................................. |
77 |
Вопросы и задания ................................................................................................ |
77 |
Задачи .......................................... ........................... .......................................................... |
|
Графическая работа № 5. Цилиндр, конус ........................................................ |
83 |
Графическая работа N° 6. Шар, тор ..................................................................... |
88 |
Тема 8. Касательные плоскости .............................................. ............................... |
95 |
Вопросы и задания ................................................................................................. |
95 |
Задачи ...................................................................................................................... |
95 |
Упражнение № 5. Построение касательной плоскости ................................. |
100 |
1*
4 |
Оглавление |
|
Тема 9. Комбинированные геометрические тела ........................................... |
|
112 |
Вопросы и задания............................................................................................. |
|
112 |
Задачи .............................................................................................................. |
|
112 |
Графическая работа № 7. Комбинированное тело ............................ ........... |
|
116 |
Тема 10. Пересечение поверхностей плоскостью общего положения |
|
121 |
и прямой линией .............. ....................................................................................... |
|
|
Вопросы и задания............................................................................................. |
|
.121 |
Задачи ....................................................... ............................................................ |
|
122 |
Упражнение № 6. Пересечение поверхности прямой общего положения |
... 126 |
|
Графическая работа № 8. Сечение поверхности плоскостью |
|
132 |
общего положения............................................................................................... |
|
|
Тема 11. Пересечение поверхностей ................................................................... |
|
137 |
Вопросы и задания............................. ................................................................. |
|
137 |
Задачи .................................................................................. ................................ |
|
138 |
Упражнение № 7. Пересечение многогранников ......................................... |
|
149 |
Графическая работа № 9* Пересечение поверхностей ................................. |
|
153 |
Тема 12. Развертки ................................................................................................. |
|
160 |
Вопросы и задания............................................................................................... |
|
160 |
Задачи ................................................................................................................... |
|
160 |
Графическая работа № 10. Развертки поверхностей.................................... |
|
163 |
Тема 13. Аксонометрические проекции........................................................... |
|
165 |
Вопросы и задания.......................................................... .................................... |
|
165 |
Задачи ................................................................................................................... |
* |
165 |
Графическая работа № 11. Аксонометрия ........................................... |
170 |
|
ЧАСТЬ II. ВЫПОЛНЕНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ В СООТВЕТСТВИИ |
|
|
СО СТАНДАРТАМИ ЕСКД |
|
|
Тема 14. Обзор стандартов Единой системй конструкторской |
|
174 |
документации (ЕСКД) ............................................... ............................................. |
|
|
Вопросы и задания............................................................................................... |
|
174 |
Упражнение № 8. Шрифт ............................................................................... |
|
176 |
Тема 15. Геометрические построения ................................................................. |
|
178 |
Вопросы и задания.............. ........ ....................................................................... |
|
178 |
Графическая работа № 12. Сопряжения .......................................................... |
|
179 |
Тема 16. Построение изображений по методу проецирования |
|
185 |
в соответствии со стандартами ЕСКД .................................................................. |
|
|
Вопросы и задания............................................................................................... |
|
185 |
Графическая работа № 13. Модель ................................................................... |
|
187 |
Графическая работа № 14. Призма................................................................... |
|
196 |
Графическая работа № 15. Цилиндр................................................................. |
|
213 |
Графическая работа № 16. Комбинированное геометрическое тело |
......... |
235 |
Оглавление |
|
5 |
|
Тема 17. Выполнение наглядных изображений ............................................... |
|
237 |
|
Вопросы и задания......................................................... ..................................... |
|
237 |
|
Графическая работа № 17. Аксонометрия модели ........ .................................. |
|
238 |
|
Графическая работа № 18. Аксонометрия комбинированного |
|
||
геометрического тела .......................................................................................... |
|
240 |
|
Тема 18. Резьбы и резьбовые соединения .......................................................... |
|
242 |
|
Вопросы и задания....................................... ....................................................... |
|
242 |
|
Графическая работа № 19. Соединения резьбовые ................ |
л.................... |
244 |
|
Тема 19. Сборочный чертеж и спецификация .............. .................................... |
|
252 |
|
Вопросы и задания............................................................. .................................. |
|
252 |
|
Графическая работа № 20. Спецификация ..................................................... |
|
253 |
|
Тема 20. Передачи зубчатые ................................................................................. |
|
257 |
|
Вопросы и задания................................................................................................ |
|
257 |
|
Графическая работа № 21. Передача зубчатая......................................... |
.... |
258 |
|
Приложения ............................................................................................................. |
|
261 |
|
1. |
Метрические задачи ........................................................................................... |
|
261 |
2. |
Перечень тем, выносимых на экзамен по курсу начертательной |
|
|
|
геометрии .............. ................................ ........................................... |
............... |
263 |
3. |
Примеры оформления экзаменационного и зачетного заданий ............... |
267 |
|
4. |
Общие правила оформления чертежей в соответствии |
|
|
|
со стандартами ЕСКД........................................................................................ |
|
269 |
5. |
Образец для выполнения надписей на чертежах.......................................... |
|
277 |
6. |
Справочная информация по резьбовым соединениям ................................. |
|
278 |
7. |
Размеры призматических шпонок и шпоночных пазов, мм |
|
|
|
(выдержки из ГОСТ 23360-78) ........................................................................ |
|
286 |
8. |
Пример поэтапного построения косого геликоида ...................................... |
|
287 |
9. |
Образцы выполнения чертежей комбинированных |
|
|
|
геометрических тел ....................................................................................... |
|
291 |
10. |
Перечень технических нормативных правовых актов (ТИПА)......... |
297 |
|
Список рекомендуемой литературы ...................................................................... |
|
300 |
Предисловие
Инженерная графика представляет собой учебную дисциплину, входя щую в цикл общенаучных и общепрофессиональных дисциплин подготовки специалистов с высшим образованием по большинству направлений образо вания технического профиля и является объединительным курсом, преду сматривающим углубленное изучение следующих разделов: начертатель ной геометрии, проекционного черчения, машиностроительного черчения, инженерной компьютерной графики и моделирования. Она несет основную нагрузку в графической подготовке инженера, являясь одним из важней ших компонентов его общетехнической подготовки.
Начертательная геометрия как основополагающий раздел учебной дис циплины «Инженерная графика» изучается вначале. Предметом начерта тельной геометрии является научная разработка и обоснование, теоретическое
ипрактическое изучение способов графического построения изображений про странственных форм на плоскости и графических способов решения различ ных позиционных и метрических задач. Способы построения изображений предметов методом проецирования (образование чертежа по методу Г. Монжа), изучаемые в начертательной геометрии, позволяют по чертежу создавать пространственные образы предметов, определять их взаимное расположение
иразмеры, исследовать и моделировать различные технические формы и кон струкции. Начертательная геометрия развивает пространственное мышление, необходимое для профессиональной деятельности инженера при решении различных технических задач, выполнении и чтении чертежей.
Особое значение начертательная геометрия приобретает при переходе на компьютерное моделирование и автоматизированное выполнение чертежей, поскольку программное обеспечение основано на теоретических положениях, понятиях и способах решения различных задач, изучаемых исключительно
вначертательной геометрии.
Учебные задачи курса начертательной геометрии заключаются в сле дующем:
•усвоить правила построения изображений пространственных форм на чертеже;
•усвоить графические способы решения различных практических по зиционных и метрических задач;
•развить навыки создания пространственных образов предметов на ос нове логического анализа их изображений, т.е. развить пространственное мышление;
•научиться применять методы и понятия начертательной геометрии в решении различных задач геометрического конструирования в практике автоматизированного выполнения чертежей и компьютерного трехмерного
моделирования.
Проекционное черчение является логическим продолжением курса на чертательной геометрии, так как в нем даются конкретные практические навыки построения проекционных изображений в масштабе. Оно ориенти ровано на изучение основных требований действующих государственных
Предисловие |
7 |
стандартов Единой системы конструкторской документации (ЕСКД) по вы полнению и оформлению чертежей, разрезов и сечений, нанесению разме ров, выполнению аксонометрических проекций, отработку техники черчения.
Учебные задачи данного курса:
•изучить основные сведения из общих правил выполнения и оформле ния чертежей, предусмотренных стандартами ЕСКД (форматы, масштабы, линии, шрифты чертежные, изображения — виды, разрезы, сечения, нане сение размеров и др.);
•развить навыки геометрического черчения — выполнения сопряже ний различных геометрических элементов, наиболее часто встречающихся
вочертаниях изображений деталей на машиностроительных чертежах, вы полнения и обозначения уклонов, конусности и др. в соответствии со стан дартами ЕСКД;
•научиться выполнять проекционные изображения геометрических тел на основе начертательной геометрии с соблюдением требований стандартов ЕСКД и с учетом применяемых на чертежах условностей и упрощений;
•изучить правила и развить навыки выполнения аксонометрических проекций в соответствии с требованиями стандартов ЕСКД.
Машиностроительное черчение — раздел инженерной графики, в котором изучаются основные правила выполнения и оформления конструкторской документации в соответствии со стандартами ЕСКД. Детальное изучение и закрепление знаний стандартов ЕСКД осуществляется в процессе выпол нения индивидуальных графических работ. Основная цель этого раздела — приобретение знаний и навыков выполнения и чтения конструкторской доку ментации, а также навыков изложения технических идей с помощью чертежей, понимания принципа действия изображаемого технического изделия.
Учебные задачи курса машиностроительного черчения заключаются
вследующем:
•дальнейшее развитие техники выполнения чертежей, изучение стандар тов ЕСКД по выполнению и оформлению чертежей реальных машинострои тельных деталей и изделий различного назначения с учетом технологий их получения;
•усвоение правил пользования стандартами ЕСКД и справочными мате риалами при выполнении чертежей;
•усвоение правил нанесения размеров в соответствии со стандартами ЕСКД и с учетом основных положений конструирования и технологии дета лей машин;
•усвоение правил и приобретение навыков выполнения чертежей сбо рочных единиц в соответствии со стандартами ЕСКД (сборочного чертежа);
•усвоенйе правил разработки рабочей конструкторской документации по чертежам общих видов изделий;
•изучение правил выполнения чертежей и схем по специальности.
Глубина изучения отдельных тем начертательной геометрии, проекци онного и машиностроительного черчения может быть различной. Она устанав ливается учебными программами в зависимости от направления и профиля
8 Предисловие
специальности, количества часов, выделяемых на изучение дисциплины, ее расположения в учебном плане.
Предлагаемое учебное пособие включает две части.
Часть 1 «Начертательная геометрия» представляет собой сборник задач, упражнений и графических работ по начертательной геометрии и предна значена для практического закрепления знаний, умений и навыков по основ ным темам этого курса. Порядок следования тем является общепринятым для большинства базовых учебников по начертательной геометрии и соответствует таковому в учебном пособии «Начертательная геометрия» тех же авторов (Бе лякова Е.И. Начертательная геометрия / Е.И. Белякова, П.В. Зелёный; под ред. П.В. Зелёного. Минск : Новое знание, 2010).
Часть 2 «Выполнение чертежей в соответствии со стандартами ЕСКД» представляет собой сборник вопросов, заданий и графических работ, пред назначенных для практического закрепления знаний, умений и навыков по основным темам курса проекционного и отчасти машиностроительного чер чения (темы «Резьбы и резьбовые соединения», «Зубчатые зацепления», «Сборочный чертеж»). Порядок следования тем является общепринятым для большинства базовых учебников по проекционному и машинострои тельному черчению.
Приложения к учебному пособию включают следующую информацию, облегчающую изучение данного курса:
•приложение 1 — перечень метрических задач по курсу начертатель ной геометрии;
•приложение 2 — перечень тем, выносимых на экзамен;
•приложение 3 — образец оформления экзаменационной и провероч ной работ;
•приложение 4 — общие правила оформления чертежей;
•приложение 5 — образец выполнения надписей на чертежах;
•приложения 6, 7 — справочная информация по резьбовым и шпоноч ным соединениям;
•приложение 8 — пример поэтапного построения косого геликоида;
•приложение 9 — образцы выполнения чертежей комбинированных геометрических тел;
•приложение 10 — перечень технических нормативных актов. Авторы выражают благодарность за оказанную помощь при оформлении
средствами компьютерной графики графической части условий разработан ных задач, упражнений, индивидуальных графических работ и образцов их выполнения инженеру О.П. Курилёнок, сотруднику кафедры «Инженерная графика машиностроительного профиля» Белорусского национального тех нического университета (БНТУ) В.Н. Степаненкову, аспирантке кафедры «Тракторы» БНТУ O.K. Щербаковой, а также студентам автотракторного факультета БНТУ B.C. Лысогорову, А.И. Виниченко, А.А. Мещерякову, Н.А. Петролай, Д.Э. Шпаковскому.
Методические указания
В начале изучения курса инженерной графики перед тем как выполнить первые задания, необходимо изучить требования Единых стандартов конст рукторской документации (ЕСКД, см. прил. 4) и научиться выполнять над писи на чертеже, использовав в качестве образца прил. 5.
При оформлении решений задач, упражнений и графических работ необ ходимо соблюдать требования действующих государственных стандартов ЕСКД. Задачи выполняются на отдельных листах белой или миллиметровой бумаги либо в рабочей тетради, графические работы — на стандартных лис тах чертежной бумаги формата АЗ, упражнения — на листах формата А4. Допускается размещать на одном листе формата АЗ по две задачи (упражне ния). Рисунки к задачам по начертательной геометрии в данном пособии вы полнены на масштабной сетке, размер одной клетки которой равен 5 мм.
Экзаменационная работа по курсу начертательной геометрии выполня ется на стандартном листе белой чертежной бумаги формата АЗ с вычерчен ной рамкой чертежа и таблицей под основную надпись (рис. П3.1). Ответы на все вопросы билета должны поместиться на один лист (при нехватке мес та часть ответов можно перенести на обратную сторону листа).
Образец оформления зачетной работы, выполняемой для оценки знаний, умений и навыков по результатам изучения студентом второй части посо бия, приведен на рис. П3.2. Она выполняется на стандартном листе белой чертежной бумаги формата АЗ с вычерченной рамкой чертежа и таблицей под основную подпись и содержит следующие задания:
1.Построить три вида заданного комбинированного тела с линиями пе ресечения, выполнить необходимые разрезы, нанести размеры.
2.Выполнить графический пример по другим темам изучаемого раздела инженерной графики «Проекционное черчение ».
3.Выполнить зачетное задание по теме «Резьбы и резьбовые соедине
ния».
Ответы на все вопросы билета должны поместиться на один лист (при не хватке места часть ответов можно перенести на обратную сторону листа).
При оформлении экзаменационных и зачетного заданий необходимо со блюдать требования действующих государственных стандартов ЕСКД (см.
прил. 4).
Для того чтобы отведенное на выполнение экзаменационных или зачет ных заданий время использовалось эффективно, т.е. по прямому назначению, следует предлагать студентам приходить на экзамен или зачет с уже оформ ленным листом формата АЗ — с выполненной на нем рамкой чертежа с двух сторон и основной надписью на одной стороне. Допускается для экономии времени выполнять зачетное задание на обороте одного из листов индивиду альных графических работ без вычерчивания рамки чертежа и основной надписи.
Каждую графическую работу выполняют на стандартных листах форма та АЗ (рис. 1) с размерами сторон 420 х 297 мм. Если размеры листа бумаги не соответствуют необходимому для выполнения чертежа формату (превы-