- •ВВЕДЕНИЕ
- •ОБОЗНАЧЕНИЯ И СИМВОЛИКА
- •Д3. Аксонометрия
- •Д4. Метод Монжа. Точка. Проекции точки
- •Д5. Координаты точки
- •Д6. Прямая общего положения. Принадлежность точки прямой
- •Д7. Прямые уровня. Принадлежность точки прямой
- •Д8. Проецирующие прямые
- •Д9. Прямые различного взаимного расположения
- •Д12. Плоскость общего положения. Принадлежность точки плоскости
- •Д13. Проецирующие плоскости. Принадлежность точки плоскости
- •Д15. Условия принадлежности прямой плоскости
- •Д16. Главные линии плоскости
- •Д17. Поверхность. Образование, задание и изображение на чертеже. Принадлежность точки и линии поверхности
- •Д20. Частные виды поверхностей вращения
- •Раздел II. ПОЗИЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ
- •Д23. Сечения кривых поверхностей
- •Д24. Цилиндрические сечения
- •Д25. Конические сечения
- •Д26. Сферические сечения
- •Д27. Сечения многогранников
- •Д28. Пересечение поверхностей
- •Д30. Способ вспомогательных секущих плоскостей
- •Д31. Пересечение соосных поверхностей вращения
- •Д32. Способ концентрических сфер
- •Д33. Теорема Монжа
- •Раздел III. МЕТРИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ.
- •Д36. Способ замены плоскостей проекций
- •КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
- •БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
12
Д3. Аксонометрия
В переводе с греческого "аксонометрия" значит "измерение по осям".
Сущность этого метода заключается в , томчто предмет вместе с осями декартовой системы координат параллельно проецируется на одну плоскость проекций – картинную плоскость. Для получения обратимого чертежа на картинной плоскости строятся две проекции предмета: ксонометрическая и вторичная. Достоинством этого метода изображения является наглядность и возможность измерения по осям. Принимая различное взаимное расположение декартовой системы координат и картинной плоскости и задавая разные направления проецирования, можно получить множество аксонометрических проекций, отличающихся друг от друга направлением аксонометрических осей и величиной искажения по этим осям(коэффициентами искажения). Величины коэффициентов искажения выводятся из основной формулы аксонометрии (тео-
рема Польке-Шварца):
m2 + n2 + p2 = 2 + ctg2φ,
где m, n, p – коэффициенты искажения по осям X, Y, Z;
φ – угол между направлением проецирования и плоскостью проекций.
В зависимости от соотношения коэффициентов искажения различают виды аксонометрии:
-если все три коэффициента равны между собой(m = n = p), то аксонометрия называется "изометрией" ("изос" – равный);
-если равны два коэффициента(m = p), то аксонометрия называется
"диметрией";
- если |
все |
три |
коэффициента , разныето аксонометрия |
называется |
"триметрией". |
|
|
|
|
В |
зависимости |
от углаφ между направлением проецирования и |
||
плоскостью проекций различают: |
|
-прямоугольную аксонометрию, если φ = 90°:
-косоугольную аксонометрию, если φ ¹ 90°.
13
Стандартные аксонометрические проекции
(ГОСТ 2.317-69)
1. Прямоугольная изометрия (рис. 3).
Аксонометрические оси располагаются под равными углами 120°.
Если m=n=p; φ=90°, то подставив эти значения в основную формулу
аксонометрии, получают m=n=p=0,82 – натуральные коэффициенты
искажения. При этих коэффициентах изображение предмета получается в натуральном масштабе 1:1.
На практике, для удобства выполнения чертежей, используют при-
веденные коэффициенты m=n=p=1, при этом масштаб чертежа1:0,82 или МА
1,22:1, т.е. наглядное аксонометрическое изображение получается увеличенным
в1,22 раза.
2.Прямоугольная диметрия (рис. 4).
Аксонометрические оси располагаются так, как показано на рис. 4. Рав-
ными берутся коэффициенты по осям x и z; m=p, n=0,5m.
Из основной формулы аксонометрии получают величины натуральных
коэффициентов искажения m=p=0,94; n=0,47. На практике пользуются приведенными коэффициентами m=p=1;
n=0,5, тогда изображение получается в увеличенном масштабе1:0,94 или МА
1,06:1.
3. Фронтальная диметрия (рис. 5).
Расположение аксонометрических осей во фронтальной диметриипо
казано на рис. 5. Так как угол между осямиx и z проецируется в натуральную величину, то изображение предмета на плоскости xOz будет без искажения (при
использовании приведенных коэффициентов искаженияm=p=1; n=0,5).
Размеры, расположенные параллельно оси y, будут уменьшаться в два раза.
|
14 |
|
|
|
z |
z |
|
|
|
||
90Е |
|
90Е |
|
|
7Е10 |
||
|
0 |
0 |
|
|
|
||
30Е |
x |
41Е25 |
|
|
y |
||
x |
120Е y |
||
|
|||
|
Рис.3 |
Рис.4 |
|
|
z |
|
|
|
|
90Е |
|
|
0 |
|
|
|
x |
45 |
|
|
|
||
|
|
y |
|
|
Рис. 5 |
|
15
Д4. Метод Монжа. Точка. Проекции точки
При разработке чертежей конструкторской документации применяется проекционная модель Монжа, которая представляет собой систему трех взаимно перпендикулярных плоскостей проекций П1, П2 и П3, пересекающихся
по осям х, y и z (рис. 6).
Рис.6
Три взаимно перпендикулярные плоскости проекцийП , П и П ,
1 2 3
продолженные неограниченно, делят пространство на восемь частей – октантов.
В первом октанте направление осей х, y и z положительное (со знаком «плюс»).
Сущность метода Монжа заключается в ортогональном проецировании геометрических фигур на две или три взаимно перпендикулярные плоскости.
П1 – горизонтальная плоскость проекций.
|
|
|
|
|
|
16 |
|
|
|
|
|
|
П2 – фронтальная плоскость проекций. |
|
|
|
|
|
|
||||||
П3 – профильная плоскость проекций. |
|
|
|
|
|
|
||||||
Точка относится к основным, неопределяемым понятиям геометрии. Она |
|
|||||||||||
не имеет размеров, однако любой геометрический образ пространства может |
|
|||||||||||
быть |
определен |
как |
|
множество . |
точекПоэтому |
изучение |
методов |
|
||||
проецирования геометрических образов начинается с проецирования точки. |
|
|
||||||||||
Пусть в некоторой системе трех взаимно перпендикулярных плоскостей |
|
|||||||||||
дана точка А (рис. 7а). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Для построения ортогональных проекций (А1; А2; А3) точки А через точку |
|
|||||||||||
А проводятся прямые, перпендикулярные плоскостям проекцийП1, П2, П3, и |
|
|||||||||||
определяются |
точки А1, |
А2, |
А3 |
пересечения |
этих |
перпендикуляров |
с |
|||||
плоскостями проекций. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
а) |
|
|
|
|
|
|
|
б) |
|
|
|
|
p2 |
|
z |
|
|
|
p3 |
|
А |
|
z |
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
А2 |
|
Аz |
|
|
А3 |
|
2 |
|
А |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
А |
|
А3 |
|
|
|
|
|
z |
|
|
х Ах |
|
|
|
|
|
|
Ах |
|
|
|
|
|
|
О |
|
|
|
|
х |
|
О |
у |
|
||
|
|
А1 |
|
Ау |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А1 |
|
1 |
|
|
у |
|
|
А1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
у |
|
|
||
|
Рис. 7 - Пространственная модель (а) и эпюр Монжа (б): |
|
|
|||||||||
|
А1 – горизонтальная проекция точки А; А1 = АА1 Ç П1; |
|
|
|||||||||
|
|
А2 – фронтальная проекция точки А; А2 = АА2 Ç П2; |
|
|
||||||||
|
|
А3 – профильная проекция точки А; А3 = АА3 Ç П3. |
|
|
От пространственного изображения точкиА (рис.7а) переходят к ее комплексному чертежу (эпюру) (рис.7б) совмещением плоскостей проекций П1
17
и П3 с неподвижной фронтальной плоскостьюП2, вращая плоскость П1 вокруг оси x, а плоскость П3 вокруг осиz в направлениях, указанных на рис. 7а
стрелками.
При этом фронтальная проекцияА2 точки А остается неподвижной;
горизонтальная А1, вращаясь вместе с плоскостью П1, расположится ниже оси x
на прямой А1АХА2, перпендикулярной оси x. Прямая А1АХА2 называется
вертикальной линией связи. Отрезок А1АХ на комплексном чертеже в два раза больше, чем на наглядном, построенном на фронтальной диметрии (Д3).
Горизонтальная и фронтальная проекции точки всегда расположены на
одной вертикальной линии связи. |
|
|
Профильная |
проекция А3, вращаясь с плоскостьюП3, |
расположится |
справа от осиz на |
прямой А2АZА3, перпендикулярной оси z. |
Прямая А2АZА3 |
называется горизонтальной линией связи. Отрезок АXА1 на комплексном чертеже в два раза больше, чем на наглядном, построенном во фронтальной диметрии
(Д3) |
|
|
Умение строить |
проекции на три |
и большее количество плоскостей |
проекций необходимо |
при выполнении |
чертежей сложных геометрических |
фигур. Однако, чтобы получить обратимый чертеж точки, достаточно иметь две ее ортогональные проекции, например, на рис. 7б по двум проекциямА1 и А2
точки А строится проекция А3 с помощью отрезка АZА3 = АXА1.
Таким образом, по имеющимся двум проекциям точки всегда можно построить ее третью проекцию.
Расположение точки относительно плоскостей проекции будет различным в зависимости от расположения проекций этой точки относительно оси x.
|
|
18 |
|
z |
|
|
B2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B3 |
А3 |
|
|
А2 |
|
|
|
|
|
|
B1 |
D2 |
C=C |
0=C3 |
|
|
|
2 |
1 |
|
|
|||
x |
D1 |
|
|
|
D3 |
y |
А |
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
|
|
|
|
|
Рис. 8
Если точка расположена на плоскости проекций, то проекция ее на этой
плоскости совпадает с самой точкой, а проекции на других плоскостях будут принадлежать осям проекции. Например, на рис. 8 построены проекции точки
В Î П2; (так как В1Îх; В3Î z ); точки D Î П1 (так как Д2Î х, Д3Îy ), |
точки С Î х |
||||||
(так как С1º С2; |
С1Îх |
; С3º О) и |
точки А, расположенной |
в Ι октанте |
|||
пространства. |
|
|
|
|
|
|
|
ЗАДАЧА 1. |
Построить |
комплексный чертеж |
точкиА |
по |
наглядному |
||
изображению (рис. 9). |
|
|
|
|
|
||
ЗАДАЧА 2. |
По |
двум |
заданным |
проекциямА2 и |
А3 точки |
А |
построить |
горизонтальную проекцию А1 (рис.10). |
|
|
|
|