начертательная геометрия / Методичка для выполнения задания
.pdfМИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ЛУГАНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени ВЛАДИМИРА ДАЛЯ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И УЧЕБНЫЕ ЗАДАНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«НАЧЕРТАТЕЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ, ИНЖЕНЕРНАЯ И КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА»
ЛУГАНСК 2015
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ЛУГАНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени ВЛАДИМИРА ДАЛЯ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ИУЧЕБНЫЕ ЗАДАНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«НАЧЕРТАТЕЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ, ИНЖЕНЕРНАЯ И КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА»
ДЛЯ СТУДЕНТОВ, ИЗУЧАЮЩИХ ДИСЦИПЛИНУ 3 СЕМЕСТРА ВСЕХ ФОРМ ОБУЧЕНИЯ
УТВЕРЖДЕНО на заседании кафедры графического и компьютерного моделирования Протокол № от 2015 г.
ЛУГАНСК 2015
2
УДК 514.18(075.8)
Методические указания и учебные задания по ДИСЦИПЛИНЕ «НАЧЕРТАТЕЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ, ИНЖЕНЕРНАЯ И КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА» (для студентов, изучающих дисциплину 3 семестра (для всех форм обучения) / Сост.: А. Г. Макухин, Г. В. Сыровой. – Луганск: Изд-во ЛУ им. Владимира Даля, 2015 г. – 55 с.
Приведены варианты индивидуальных заданий. Даны объяснения с примерами поэтапного их решения.
Составители: А. Г. Макухин, доц. Г. В. Сыровой, ст. преп.
Отв. за выпуск |
Л. И. Семеняка, доц. |
Рецензент |
Ю. И. Гутько, проф. |
3
Содержание
Вступление |
5 |
1Методические указания к изучению курса начертательной 6
геометрии, инженерной и компьютерной графики
1.1 |
Порядок изучения курса |
6 |
|
1.2 |
Общие требования к выполнению и оформлению |
7 |
|
|
контрольных работ |
|
|
1.3 |
Обозначения, принятые в начертательной геометрии |
9 |
|
2 |
Контрольные работы по начертательной геометрии |
11 |
|
2.1 |
Лист 1 Геометрические построения |
11 |
|
2 |
Лист 2 Построение и исследование многогранника «Призма» |
12 |
|
3 |
Лист 3 Исследование взаимного положения прямых и плоскостей |
17 |
|
4 |
Лист 4 |
Исследование пересечения поверхности плоскостью |
20 |
5 |
Лист 5 |
Построение и исследование тела вращения |
24 |
6 |
Лист 6 |
Построение и исследование многогранника |
26 |
7 |
Лист 7 Пересечение многогранников |
27 |
|
|
Список литературы |
29 |
4
Вступление
Начертательная геометрия, изучающая способы изображения пространственных форм на плоскости, нашла широкое практическое применение в конструкторской практике, в черчении и других технических дисциплинах при решении инженерных задач графическими методами.
Винженерной практике геометрические модели изучаются с помощью чертежей, которые являются средством общения людей в их производственнойдеятельности.Чертежкаксредствовыражениятехнической мысли и как производственный документ должен определять геометрические свойства предмета, его форму и размеры, должен быть простым и точным.
Специалисты,занимающиесявопросамиконструированияиуправления техническими системами, должны иметь развитое пространственное воображение, уметь читать и создавать графическую документацию.
Врезультате изучения начертательной геометрии студент должен: усвоить теоретические основы построения изображений точек, прямых,
плоскостей, пространственных линий и поверхностей на плоскости; научиться решать задачи на взаимную принадлежность и взаимное
пересечение геометрических фигур, а также на определение натуральных величин геометрических элементов.
Таким образом, целью обучения начертательной геометрии является приобретение студентами знаний, умений и навыков, необходимых для решения инженерно-геометрических задач при конструировании изделий.
При изучении курса «Начертательная геометрия, инженерная и компьютерная графика» студент должен выполнить семь контрольных работ.
Содержание
5
1. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ИЗУЧЕНИЮ КУРСА НАЧЕРТАТЕЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИИ, ИНЖЕНЕРНОЙ И КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКИ
1.1. Порядок изучения курса
При изучении начертательной геометрии необходимо прежде всего ознакомиться с рабочей программой дисциплины, приобрести учебную литературу [1 – 10].
Для студентов очной формы обучения в университете организованы лекции, консультации, практические занятия и контроль самостоятельной работы (КСР). Во время лекционных занятий студентам следует вести конспект. На практических занятиях студенты усваивают теоретический лекционный материал, решают по каждой теме типовые задачи в рабочих тетрадях. Оценка успеваемости студентов осуществляется по результатам КСР.
Студенты заочной и дистанционной форм обучения самостоятельно изучают материал по учебной литературе, поэтому они по каждой теме должныпрочестьматериалпоучебникунеменеедвухраз.Припервомчтении рекомендуется внимательно изучить материал темы, при повторном чтении следует вести конспект, записывая в него основные положения теории и порядок решения типовых задач.
Втечение семестра студенты выполняют графические работы (эпюры) по основным темам программы курса «Начертательная геометрия, инженерная и компьютерная графика». При сдаче графических работ студент должен объяснить выполненные построения, представить рабочую тетрадь с решенными задачами по теме КР, ответить на вопросы, приведенные в рабочей тетради по данной теме.
Вслучае невыполнения студентом контрольной работы в срок без уважительной причины или при получении неудовлетворительной оценки студентувыдаетсяновоезаданиеиустанавливаетсядругойсроксдачиработы. ПриповторномневыполненииКРзащитаеепереноситсянаэкзаменационную сессию.
Оценка теоретических знаний студентов и практических навыков в решении задач осуществляется на зачетах и экзаменах. Перед сдачей экзамена
6
студент должен получить допуск, о чем в рабочей тетради преподаватель долженсделатьсоответствующуюотметку.Такимобразом,допусккэкзамену выдается студенту после защиты всех запланированных графических работ и практикумов из рабочей тетради.
Готовиться к экзаменам следует заранее по конспекту, написанному на лекционных занятиях, и по учебникам [1 – 10], уделяя внимание решению задач, появившиеся вопросы необходимо выяснять у преподавателя на консультации.
В начертательной геометрии чертеж является тем инструментом, с помощью которого осуществляется непосредственное изучение геометрических форм и предметов и выполняется решение пространственной задачи, поэтому прежде чем решать задачу, нужно понять ее условие, представить себе положение заданных геометрических образов в пространстве, наметить план решения, т. е. установить последовательность построений.
Содержание
1.2. Общие требования к выполнению и оформлению контрольных работ
Контрольные работы выполняются по индивидуальному варианту. Для студентов очной формы обучения номер варианта соответствует порядковому номеру, под которым фамилия студента записана в групповом журнале. Для студентов заочной и дистанционной форм обучения номер варианта определяется суммой трех последних цифр шифра студента (например, если шифр В-2279, то студент выполняет вариант 18). Перед выполнением контрольной работы (для правильного оформления эпюра) студенты должны ознакомиться с требованиями ЕСКД, ГОСТ 2.301-68 – Форматы, ГОСТ 2.30268 – Масштабы, ГОСТ 2.303-68 – Линии, ГОСТ 2.304-81 – Шрифты чертежные.
Контрольные работы выполняют на листах чертежной бумаги стандартного формата (А3). На каждом листе должны быть рамка (поля: слева
– 20 мм, сверху, снизу и справа – 5 мм) и основная надпись, выполненная по форме 1, приведенной на рис. 1.1, которая располагается в правом нижнем углу чертежа (ГОСТ 2.104-68).
7
Рисунок 1.1 – Основная надпись
При выполнении чертежа в основной надписи записываются: графа 1 − наименование темы, по которой выполнена работа;
графа 2 − обозначение конструкторского документа (например ММ151.01.000.000);
графа3−наименованиематериалаизделиясуказаниеммаркиматериала по стандарту;
графа 6 − масштаб (например, 1:1, 1:2); графа 7 − порядковый номер листа (на документе, состоящем из одного
листа, графу не заполняют); графа 9 − название университета и кафедры «ЛГУ им. В. Даля, каф. СИ
и ИГ», графа10−видработы,выполняемойлицом,подписывающимдокумент.
Вконтрольнойработеобязательнозаполнениепервыхдвухипоследнейстрок
(«Разраб.», «Пров.», «Утв.»);
Все геометрические построения на чертежах выполняются с помощью чертежных инструментов карандашами различной твердости. Графическое оформление должно быть аккуратным, четким и должно соответствовать требованиям стандартов ЕСКД.
Толщину основных линий принимают равной 0,5 – 1,4 мм, высоту шрифта для буквенно-цифровых обозначений – 3,5 или 5 мм, для номеров задач на листах − 5 или 7 мм. Номера задачи обводят кружком диаметром 10 – 14 мм.
8
Все заданные в условиях задач элементы, линии связи, оси проекций рекомендуется изображать черным цветом, линии построения − синим или зеленым, найденные искомые элементы – красным.
Содержание
1.3. Обозначения, принятые в начертательной геометрии
Обозначения графических объектов и знаки отношений, принятые в начертательной геометрии, сведены в табл. 1.1.
Таблица 1.1 Основные обозначения графических объектов и знаки отношений
Наименование |
|
Обозначение |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
Графические объекты |
|
|
|
Точка в пространстве |
|
А, В, С,…; 1, 2, 3, … |
|
|
|||
Прямая и кривая линии пространства |
|
a, b, c, d … |
|
Плоскость и поверхность |
|
Г (гамма), ∆ |
|
|
|
(дельта), Ф (фи), Σ |
|
|
|
(сигма) |
|
Плоскость проекций: |
|
П (пи) |
|
горизонтальная; |
|
|
П1 |
фронтальная; |
|
|
П2 |
профильная; |
|
|
П3 |
дополнительная |
|
П4, П5 |
|
Оси проекций: |
|
x, y, z |
|
при введении дополнительных плоскостей |
|
П1/П4; П2/П5 |
|
Начало координат |
|
0 (ноль) |
|
Угол |
|
α |
β γ |
|
|
|
, , |
Линия уровня: |
|
|
|
горизонталь |
|
|
h |
фронталь |
|
|
f |
профильная прямая |
|
|
p |
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
Окончание табл. 1.1 |
||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
След прямой: |
|
|
|
|
|
горизонтальный |
|
H |
|
|
|
фронтальный |
|
|
F |
|
|
профильный |
|
|
P |
|
|
След плоскости: |
|
|
|
|
|
горизонтальный |
|
h0 |
|
|
|
фронтальный |
|
|
f0 |
|
|
профильный |
|
p0 |
|
|
|
Проекция: |
|
|
|
|
|
точки |
|
А1, А2, А3 |
||
|
прямой |
|
а1, а2, а3 |
||
|
плоскости |
|
Г1, Г2, Г3 |
||
|
Новое положение точки, прямой, плоскости после |
|
А4, а4, Г4 |
||
|
одного (двух) преобразования |
|
(А5, а5, Г5) |
||
|
Знаки отношений |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Знак параллельности элементов |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Знак перпендикулярности элементов |
|
|
|
|
|
Знак скрещивающихся прямых |
|
|
÷ |
|
|
Знак совпадения двух геометрических элементов |
|
|
≡ |
|
|
Знак пересечения двух элементов |
|
∩ |
|
|
|
Знак результата геометрической операции |
|
|
= |
|
|
Знак принадлежности одного геометрического |
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
) |
|
элемента другому (включение) |
|
|
|
|
|
Знак принадлежности (включения) для точки |
|
|
|
) |
|
|
|
|
( |
|
|
Знак, соответствующий союзу «и» |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Знак эквивалентности |
|
|
|
|
|
Знак логического следствия |
|
|
|
|
|
Знак объединения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Например, выражения означают: |
|
|
|
|
|
Г (k l) ∩ m = A – плоскость Г, заданная |
двумя параллельными |
|||
прямыми k и l, пересекается с прямой m в точке А; |
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|