- •Содержание
- •Введение
- •1. Содержание и задачи курса начертательной геометрии.
- •2. Краткая история разработки и развития методов изображений.
- •Принятые обозначения
- •1. Лекция 1. Метод проекций. Эпюр Монжа.
- •1.1. Виды проецирования.
- •1.2. Свойства (инварианты) центральных проекций:
- •1.3. Свойства (инварианты) параллельных проекций:
- •1.4. Метод ортогональных проекций
- •1.5. Ортогональные проекции точки.
- •1.6. Вопросы для самопроверки.
- •2. Лекция 2. Ортогональные проекции прямой линии.
- •2.1. Задание прямой на эпюре.
- •2.2. Натуральная величина отрезка прямой
- •2.3. Точка на прямой линии
- •2.4. Следы прямой линии
- •2.5. Частные положения прямой
- •2.6. Взаимное расположение двух прямых
- •2.7. Угол между пересекающимися прямыми
- •Вопросы для самопроверки.
- •3. Лекция 3. Ортогональные проекции плоскости.
- •3.1. Способы задания плоскости в пространстве.
- •3.2. Плоскости частного положения.
- •3.7. Вопросы для самопроверки.
- •4. Лекция 4. Взаимное расположение прямой и плоскости, и двух плоскостей.
- •4.1. Прямая, параллельная плоскости.
- •4.2. Параллельные плоскости.
- •4.3. Прямая, перпендикулярная плоскости.
- •4.4. Взаимно - перпендикулярные плоскости.
- •4.5. Пересечение плоскостей.
- •4.6. Пересечение прямой с плоскостью.
- •4.7. Вопросы для самопроверки.
- •5. Лекция 5. Способы преобразования проекций.
- •5.1. Общие положения.
- •5.2. Способ замены плоскостей проекций.
- •5.3. Решение четырех основных задач методом замены плоскостей проекций.
- •Типы задач, решаемые способом преобразования плоскостей проекций.
- •Вопросы для самопроверки.
- •Лекция 6. Способ вращения.
- •6.1. Сущность способа.
- •6.2. Вращение вокруг горизонтали или фронтали.
- •6.3. Плоскопараллельное перемещение (вращение без указания оси).
- •Вопросы для самопроверки.
- •7. Лекция 7. Кривые линии. Поверхности.
- •7.1. Общие положения. Классификация кривых линий.
- •7.2. Особые точки плоских кривых.
- •7.3. Плоские кривые.
- •7.4. Поверхности. Общие положения.
- •7.5. Классификация поверхностей.
- •7.6. Линейчатые поверхности.
- •Вопросы для самопроверки.
- •8. Лекция 8. Поверхности.
- •8.1. Линейчатые поверхности с двумя направляющими (поверхности Каталана)
- •8.2. Поверхности вращения.
- •8.3. Принадлежность точки или линии поверхности.
- •8.4. Вопросы для самопроверки
- •9. Лекция 9. Пересечение поверхности плоскостью.
- •9.1. Общие положення
- •9.2. Пересечение поверхности вращения плоскостью.
- •9.3. Пересечение гранной поверхности с плоскостью.
- •9.4. Вопросы для самопроверки
- •Лекция 10. Пересечение прямой с поверхностью.
- •10.1. Общие положения
- •10.2. Примеры построения точек пересечения прямой с поверхностью
- •10.3. Вопросы для самопроверки.
- •11. Лекция 11. Взаимное пересечение поверхностей.
- •11.1 Общие положения.
- •11.2. Взаимное пересечение многогранников.
- •Условная развертка поверхностей.
- •11.3. Пересечение многогранной поверхности с криволинейной.
- •11.4. Вопросы для самопроверки.
- •12. Лекция 12. Пересечение кривых поверхностей.
- •12.1. Пример пересечения конуса со сферой.
- •12.2. Частные случаи пересечения поверхностей вращения второго порядка.
- •12.3. Метод концентрических сфер.
- •12.4. Вопросы для самопроверки.
- •13. Лекция 13. Развертки поверхностей.
- •13.1. Общие положения.
- •13.2. Развертывающиеся поверхности и их свойства.
- •13.3. Основные графические способы построения разверток поверхностей.
- •13.4. Построение условных разверток неразвертывающихся поверхностей вращения.
- •13.4. Вопросы для самопроверки.
- •14. Лекция 14. Проекции с числовыми отметками
- •14.1. Сущность метода. Проекции точки.
- •14.2. Проекции прямой
- •Интервал и уклон прямой.
- •14.3. Взаимное положение двух прямых
- •14.4. Проекции плоскости.
- •14.5. Взаимное положение плоскостей
- •Плоскости пересекающиеся
- •14.6. Точка, прямая и плоскость.
- •14.7. Вопросы для самопроверки
- •15. Лекция 15. Проекции с числовыми отметками.
- •15.2. Позиционные задачи в проекциях с числовыми отметками. Пересечение поверхности плоскостью
- •Взаимное пересечение поверхностей.
- •15.3. Вопросы для самопроверки
- •Список литературы
1. Лекция 1. Метод проекций. Эпюр Монжа.
1.1. Виды проецирования.
Начертательная геометрия представляет собой раздел геометрии, в котором геометрические свойства предметов материального мира изучаются при помощи их изображений на плоскости.
В основу построения любого изображения положена операция проецирования, которая заключается в следующем. В пространстве выбирают произвольную точку S в качестве центра проецирования (рис. 1) и плоскость П1, не проходящую через точку S, в качестве плоскости проекций. Чтобы спроецировать точку А пространства на плоскость П1, через центр проецирования S проводят луч SA до его пересечения с плоскостью П1 в точке А1. Точку А1 принято называть центральной проекцией точки А, а луч SA — проецирующим лучом.
Широкое применение в практике получил тот случай, когда центр проецирования удален в бесконечность. Проецирующие лучи при этом параллельны между собой и проекции точек, фигур и тел получают название параллельных проекций (рис. 2). Проекцией точки А называют точку А1 пересечения проецирующего луча АА1 с плоскостью проекций.
В свою очередь, параллельные проекции подразделяются на косоугольные и прямоугольные. В первом случае плоскость проекций с направлением проецирования образует угол, не равный 90°, во втором — этот угол равен прямому.
Рис.1 Рис.2
Проекция прямой линии представляет собой совокупность проекций точек этой линии. Такое геометрическое толкование процесса образования изображений соответствует явлениям, имеющим место в природе.
Изображения, получающиеся на сетчатке глаза или на пластинке фотоаппарата, являются центральными проекциями с полюсами в оптическом центре глаза или объектива. Тени, падающие от предметов, освещенных солнцем, представляют параллельные проекции этих предметов, так как центр проекций – солнце, практически можно считать бесконечно удаленной точкой. Очевидно, что изображения, выполненные по способу центрального проецирования, обладают большей наглядностью, чем параллельные проекции, потому что в основе процесса зрения лежит центральное проецирование.
Центральные проекции используются там, где от изображения в первую очередь, требуется наглядность. Параллельные проекции более удобны, когда необходимо получить изображение с возможно меньшими метрическими искажениями. При параллельном проецировании удается, например, получить проекцию отрезка прямой линии или плоской фигуры в натуральную величину и поэтому они находят наибольшее применение в технике и инженерном деле.
1.2. Свойства (инварианты) центральных проекций:
Проекция точки – есть точка;
Проекция прямой – прямая, кроме прямых, совпадающих с направлением проецирования;
Инцидентность (принадлежность) точки прямой – проекция точки, лежащей на прямой, будет лежать на проекции этой прямой КАВ; К1А1В1 (рис. 1).
1.3. Свойства (инварианты) параллельных проекций:
Рассмотренные выше 1, 2, 3 свойства центральных проекций присущи и параллельным проекциям, однако есть некоторые свойства только параллельных проекций:
4. Проекции параллельных прямых параллельны: АВ || СD А1В1 || С1D1 (рис.2)
5. Проекции отрезков параллельных прямых пропорциональны самим отрезкам, т.е.
6. Если отрезок параллелен плоскости проекций, то длина проекции равна длине самого отрезка.
Чертеж, полученный в результате центрального или параллельного проецирования, называется проекционным чертежом.
Он должен быть:
Выразительным, точным, удобоизмеримым;
«Обратимым» (построенные на рис. 1, 2 проекции точек и прямых не обладают свойствами обратимости). По ним (только по одним этим проекциям) нельзя установить, где в пространстве расположен сам объект. Например, проекции А1 будет соответствовать в пространстве множество точек, расположенных на проецирующем луче АА1. Чтобы сделать изображения однозначными, вполне определяющими положения каждой точки в пространстве, пользуются ортогональными проекциями на две или три плоскости проекций.