Материалы по инженерной графике / Inzhenernaya_i_kompyuternaya_grafika_ucheb_posobie
.pdfлицы можно представить в виде простых и наглядных диаграмм. Вместо статичных рисунков пользователи создают тесно связанные с данными диаграммы Visio, которые отображают данные, легко обновляются и позволяют заметно повысить производительность работы. Спектр диаграмм Office Visio 2007 помогает лучше понять информацию об организационных системах, ресурсах и процессах всего предприятия, принимать решения на основе этой информации и обмениваться ею. Однако следует отметить, что этот пакет из семейства Microsoft Office предназначен исключительно для рисования диаграмм и является средством для иллюстрирования документов MS Office.
Visio обладает следующими изобразительными возможностями:
−используя предопределенные фигуры Visio Professional, draganddrop и мастера, можно быстро и просто создавать понятные и информативные диаграммы;
−возможности Visio можно легко расширять, используя новые шаблоны бизнес-диаграмм, при этом можно включать внешние источники данных, хранилища или коллекции хранимых шаблонов;
−в Visio можно прототипировать интерфейс приложений с помощью встроенных шаблонов пользовательского интерфейса Microsoft Windows XP, что позволяет создавать модель пользовательского интерфейса в стандартном Windows XP-стиле;
−можно легко рисовать диаграммы сетевых ресурсов, иллюстрирующие развертывание нового ПО на существующие сетевые ресурсы;
−Visio Professional также тесно интегрируется с Microsoft Office Project, что позволяет, например, импортировать оттуда задачи для членов команды;
−с помощью шаблонов UML можно создавать UML-диаграммы статической структуры ПО или проводить обратное проектирование с помощью Visio 2007 Reverse Engineer Wizard;
−Visio 2007 может документировать для вас структуру существующих веб-сайтов, помогая, таким образом, в разработке, реализации или интеграции веб-приложений;
−можно также создавать отчеты, сохранять диаграммы как вебстраницы и т.д.
Однако следует помнить, что Visio − это не полноценное средство моделирования, а программа для создания иллюстраций. Интерфейс Visio похож на другие программы семейства Microsoft Office (рис. 208):
201
Рис. 208. Интерфейс Office Visio 2007
В последнее время появилось достаточно большое количество программных продуктов, которые совершенствуют и развивают процесс проектирования в направлении объемного проектирования, упрощения выпуска документации и использования анимации. Так, заслуживают внимания конструкторские пакеты PRO/Engineer wildfire, Solid Works, P-CAD, КОМПАС.
6.4. Оформление конструкторской и программной документации
Изготовление бумажных копий конструкторских документов при компьютерном проектировании производится на принтерах и плоттерах (графопостроителях).
Текстовые конструкторские документы (спецификации, ведомости, таблицы и т.п.) рекомендуется выполнять на принтерах, при этом допускается не наносить на поле формата горизонтальных и вертикальных линий, строк и граф.
Графические конструкторские документы − чертежи и схемы − целесообразно выполнять на графопостроителях. Возможно выполнение графических документов на принтерах при условии, что графические возможности данного принтера обеспечивают достаточно качественное изображение. К таким принтерам относятся лазерные и струйные принтеры. При необходимости допускается ручная доработка документа.
202
Конструкторские документы (чертежи и схемы), выполненные автоматизированным способом с помощью графических устройств вывода ЭВМ, должны удовлетворять требованиям ГОСТ 2.004–…, который распространяется на все отрасли промышленности.
Документы следует выполнять на листах форматов по ГОСТ 2.301–…. Масштабы изображений следует выбирать из ряда по ГОСТ 2.302–….
Допускается также применять масштабы уменьшения l:n и увеличения n:l, где n должно быть целым числом.
Линии чертежа следует применять в соответствии с ГОСТ 2.303–… с учетом следующих требований:
−толщина сплошной основной линии s должна быть от 0,5 до 1 мм;
−толщина сплошной тонкой, волнистой, штриховой и штрихпунктирной линий должна быть от s/3 до s/2;
−линии обрыва, линии разграничения вида и разреза необходимо выполнять сплошной тонкой линией с изломами;
−при выполнении штрихпунктирной линии точки следует заменять штрихами длиной 1-2 мм.
При выполнении чертежей и схем допускается:
−выполнять длину штрихов в штриховых и штрихпунктирных линиях постоянной, независимо от размеров изображения;
−пересекать и заканчивать штрихпунктирные линии не только штрихами; заменять точку незачерненным квадратом со стороной размерами от 1/15 до 1/10 размера шрифта h;
−выполнять зачерненные стрелки на чертеже в виде незачерненного треугольника;
−заканчивать линию-выноску, пересекающую контур изображения и не отводимую от какой-либо линии графической точкой в виде перекрестия;
−место нанесения маркирования или клейма на чертежах изображать точкой в виде перекрестия.
При выполнении чертежей и схем технические требования, таблицы
идругую текстовую информацию допускается помещать на отдельных листах формата А3 и А4 и нумеровать их как первые или последующие листы.
Буквы, цифры и знаки в документах должны соответствовать ГОСТ 2.304–…. Допускаются и другие шрифты при условии однозначности понимания каждого символа.
Устанавливаются следующие размеры шрифта по высоте: 2,5; 3; 5; 7; 10 мм и далее через 5 мм.
Впоказателях делений, индексах, предельных отклонениях величин
идробях с горизонтальной дробной чертой следует применять шрифт, которым наносятся надписи, или шрифт предыдущего меньшего размера.
203
В технически и экономически обоснованных случаях допускается применять шрифты с нестандартным начертанием, а также строчные буквы русского и латинского алфавитов.
Основная надпись документа должна соответствовать требованиям ГОСТ 2.104–….
При разбивке поля документа на зоны, разделяющие отметки, следует размещать на равных расстояниях и обозначать получающиеся участки: по горизонтали − слева направо порядковыми номерами, начиная с единицы и сохраняя постоянным число знаков в номере, например: 01, 02, ... 11, 12, ... 31, 32 и т.д., по вертикали − сверху вниз прописными буквами латинского алфавита, кроме букв О и I, если они графически неотличимы от нуля и единицы.
Обозначение зоны должно состоять из буквы и цифр, например, А03, В24 и т.д.
Если документ выполнен на двух и более листах, нумерация зон по горизонтали должна быть сквозной в пределах документа и в порядке номеров листов.
Правила выполнения схем автоматизированным способом устанавливает ГОСТ 2.701–….
Текстовые документы (пояснительные записки, технические условия, описания, инструкции и т.п.) содержат графический материал в виде графиков и диаграмм, иллюстрирующий какие-либо функциональные зависимости. Эти иллюстрации можно выполнять с использованием пакета AutoCAD или электронных таблиц Ехсеl. Указанные пакеты позволяют выполнять иллюстрации с соблюдением требований, предъявляемых к текстовым документам. На рис. 209 приведен пример выполнения иллюстрации в текстовом документе автоматизированным способом с соблюдением всех требований оформления. Пример выполнен в Мiсrоsоft Ехсе1 2000.
Выполнение конструкторских документов компьютерным способом не ограничивается использованием существующих программных продуктов. В процессе конструкторской работы могут быть созданы новые программы или пакеты программ, расширяющие возможности существующих пакетов. Создаваемая программная документация должна соответствовать определенным требованиям и должна быть оформлена по определенным условиям.
Комплекс государственных стандартов, устанавливающих взаимосвязанные правила разработки, оформления и обращения программ и программной документации, составляет Единую систему программной документации (ЕСПД).
Программные документы содержат сведения, необходимые для разработки, изготовления, сопровождения и эксплуатации программ.
204
К программным документам относятся (ГОСТ 19.101–…):
−спецификация, содержащая сведения о составе программы и документации на нее;
−ведомость держателей подлинников;
−текст программы, включающий запись программы с необходимыми комментариями;
−описание программы, содержащее сведения о логической структуре и функционировании программы;
−программа и методика испытаний;
−техническое задание;
−пояснительная записка, включающая схему алгоритма, общее описание алгоритма и (или) функционирования программы, а также обоснование принятых технических и технико-экономических решений;
−эксплуатационные документы, к которым относятся формуляр, руководство системного программиста, руководство программиста, руководство оператора, описание языка и др.
Рис. 209. Варианты компьютерной распечатки графической диаграммы:
a) график; б) гистограмма; в) точечная диаграмма; г) лепестковая диаграмма (терминология MS Excel)
205
В программных документах используются следующие схемы:
−данных, которая отображает путь данных при решении задач и определяет этапы обработки, а также различные применяемые носители;
−программы, которая отображает последовательность операций в программе;
−работы системы, которая отображает управление операциями и поток данных в системе;
−взаимодействия программ, которая отображает путь активации программ и взаимодействия с соответствующими данными;
−ресурсов системы, которая отображает конфигурацию блоков дан-
ных и обрабатывающих блоков, требуемую для решения задачи или набора задач.
Правила выполнения схем алгоритмов, программ, данных и систем, а также применение в них условных обозначений устанавливает ГОСТ 19.701.90 (ИСО 5807–85).
Контрольные вопросы
1.В чем преимущества компьютерного проектирования?
2.Охарактеризуйте главные сферы применения компьютерной графики.
3.В чем состоит сущность векторного и растрового подходов в представлении графической информации?
4.Назовите и охарактеризуйте основные устройства ввода информации, использующиеся в компьютерной графике.
5.Назовите и охарактеризуйте основные устройства вывода информации, использующиеся в компьютерной графике.
6.Опишите возможности автоматизированного построения чертежей с помощью пакета AutoCAD.
7.Опишите возможности автоматизированного построения схем с помощью графического редактора Office Visio.
8.В чем состоят особенности оформления конструкторской и программной документации при компьютерном проектировании?
206
ПЕРЕЧЕНЬ ПРИМЕРНЫХ ВОПРОСОВ ДЛЯ ЭКЗАМЕНА
1.Цели и задачи курса «Инженерная и компьютерная графика».
2.Метод и свойства центрального проецирования.
3.Метод и свойства параллельного проецирования.
4.Свойства и особенности ортогонального проецирования.
5.Отображение на комплексном чертеже точки.
6.Отображение на комплексном чертеже прямой.
7.Отображение на комплексном чертеже плоскости.
8.Следы прямой линии.
9.Геометрические объекты: пирамида, призма, цилиндр, конус и др.
10.Диметрические проекции геометрических объектов.
11.Изометрические проекции геометрических объектов.
12.Этапы освоения нового изделия.
13.Конструкторская документация: виды, стадии разработки.
14.Общие правила оформления конструкторской документации.
15.Нанесение размеров на чертежах.
16.Выполнение изображений: виды.
17.Выполнение изображений: разрезы.
18.Выполнение изображений: сечения.
19.Виды соединений деталей и их обозначение на чертеже.
20.Чертеж общего вида: его содержание и правила оформления.
21.Чертеж детали: его содержание и правила оформления.
22.Спецификация и сборочный чертеж электротехнических изделий.
23.Чертеж печатной платы: содержание и правила оформления.
24.Сборочный чертеж печатной платы. Спецификация.
25.Топологический чертеж интегральной микросхемы.
26.Правила построения схем. Условные графические обозначения. Перечень элементов.
27.Схемы электрические принципиальные: содержание и правила оформления.
207
ПЕРЕЧЕНЬ ЗАДАЧ ПО РАЗДЕЛУ «НАЧЕРТАТЕЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ»
Позиционные задачи
1.Взаимное расположение точки и прямой.
2.Взаимное положение точки и плоскости.
3.Точка и линия, принадлежащие поверхности.
4.Взаимное расположение прямой и плоскости.
5.Взаимное расположение двух прямых.
6.Взаимное положение двух плоскостей.
7.Метод вспомогательных секущих плоскостей.
Метрические задачи
1.Метод плоскопараллельного проецирования.
2.Метод вращения вокруг оси, перпендикулярной плоскости проекций.
3.Метод замены плоскостей проекций.
4.Определение расстояния от точки до прямой.
5.Определение расстояния между двумя прямыми.
6.Определение истинной величины плоской фигуры.
7.Определение истинной величины прямой.
8.Определение величины двугранного угла.
9.Определение углов наклона плоскости общего положения к плоскостям проекций.
10.Определение истинной величины сечения поверхности второго порядка плоскостью общего положения.
208
СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ
Настоящий словарь содержит используемые в тексте понятия и определения и предназначен для облегчения работы с конспектом лекций. Некоторые приведенные здесь формулировки не совпадают с имеющимися в научной и учебной литературе. Это связано с тем, что термины словаря характерны не только для инженерной и научной деятельности, но и для других сфер жизни общества.
Алгоритм – строгая последовательность правил и действий, однозначно ведущих к решению задачи.
Аргумент функции – независимая переменная, от значений которой зависят значения функции.
Болт – крепежное изделие в виде цилиндрического стержня с головкой на одном конце и резьбой на другом, на которую навинчивается гайка. По форме головки болты бывают шестигранные, полукруглые, цилиндрические, конические и др.
Вал – стержень, поперечное сечение которого есть круг (отдельные элементы вала могут иметь сечение, отличное от круга); устанавливается в опорах так, что может вращаться; предназначен для передачи вращения деталям, закрепленным на нем.
Вальцевание – процесс получения неразъемного соединения методом пластической деформации.
Ведомость спецификаций – документ (ГОСТ 2.102–...), содержащий перечень спецификаций всех сборочных единиц, входящих в изделие, а также количество этих сборочных единиц в изделии.
Вид – изображение обращенной к наблюдателю видимой части поверхности предмета (ГОСТ 2.305–...). Основные виды: спереди, сверху, слева, справа, снизу, сзади. Вид спереди называется также главным видом. Кроме основных, на чертеже могут быть дополнительные и местные виды. Число видов должно быть наименьшим, но достаточным для получения полного представления о форме предмета.
Визуализация информации – представление информации в виде, пригодном для ее считывания органами зрения.
Визуальная грамотность – владение средствами представления информации о геометрических объектах, физических явлениях или процессах в форме, удобной для зрительного восприятия.
Винт – крепежное изделие в виде цилиндрического или конического стержня, имеющего резьбовую часть. Крепежные винты служат для разъемного соединения деталей.
Впадина – пространство между двумя боковыми поверхностями зубьев, ограниченное поверхностью вершин.
209
Высказывание – единица языковой коммуникации. Язык передачи информации может быть вербальный и графический.
Галтель – элемент детали вращения, поверхность плавного перехода от одного диаметра к другому.
Геликоид – винтовая поверхность, описываемая прямой линией, равномерно вращающейся вокруг неподвижной оси и одновременно перемещающейся вдоль этой же оси.
Геометрический объект – предмет, составляющий часть внешнего материального мира, имеющий форму и размеры.
Гибридная ИС − интегральная микросхема, содержащая наряду с элементами и компонентами кристаллы.
Гипербола – геометрическое место точек плоскости, разность расстояний которых от двух данных точек (фокусов) есть величина постоянная (равная действительной оси гиперболы).
Гиперболический параболоид (или косая плоскость) – поверхность, каркас которой образуется движением прямолинейной образующей, параллельной плоскости параллелизма, по двум направляющим линиям – скрещивающимся прямым.
Гиперболоид – поверхность, образованная вращением гиперболы вокруг одной из ее осей: при вращении гиперболы вокруг действительной оси получается двухполостный гиперболоид, а при вращении гиперболы вокруг ее мнимой оси получается однополостный гиперболоид, который может быть образован вращением прямой вокруг перекрещивающейся с ней оси.
Глобоид – тело вращения, ограниченное внутренней частью поверхности тора и двумя плоскостями, перпендикулярными к оси вращения тора.
Гнездо – глухое отверстие детали, в котором выполнена внутренняя резьба.
Горизонталь – прямая, параллельная горизонтальной плоскости проекций (П1). На чертеже фронтальная проекция этой прямой параллельна оси проекций Ох, а горизонтальная проекция прямой равна самому отрезку.
График – геометрическое изображение функциональной зависимости при помощи линий на плоскости.
Графика инженерная – учебный курс, состоящий из графических дисциплин, изучающих основы визуализации информации и инженерного документирования.
Графическая грамотность, подготовка – способность оперировать понятиями, связанными с визуализацией информации, умение точно и быстро передавать информацию с помощью графических средств.
Графические дисциплины – дисциплины, изучающие средства, законы и способы представления информации с помощью графических моделей: рисунков, чертежей, схем, диаграмм и др.
210