В учебном пособии рассмотрены: основные правила выполнения любых чертежей (ЕСКД) и электрических схем, методы отображения геометрических фигур, геометрического пространства и поверхностей, использование геометрических моделей в теории электросвязи. Рассмотрены основные положения программных схемотехнических, графических пакетов систем автоматизированного проектирования (AutoCAD, OrCAD, WorkBench) для выполнения двухмерной и трехмерных графических работ.
КРАТКИЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ ОЧЕРК РАЗВИТИЯ ДИСЦИПЛИНЫ.
Сведения и приемы построений, обуславливаемые потребностью в плоских изображениях пространственных форм, накапливались постепенно еще с древних времен.
Первые рисунки, выполненные с использованием прямоугольных проекций, встречаются на стенах древних храмов и дворцах Египта и Ассирии. Во времена древней Греции и Рима для построения изображений также применялись прямоугольные и центральные проекции на одну плоскость.
В России планы Пскова (XVI ст.), Москвы (XVII ст.) свидетельствуют о том, что уже тогда было представление об аксонометрии.
Начиная со времен Петра 1 технические рисунки, касающиеся судостроения, гидротехники, архитектуры выполнялись в прямоугольных проекциях.
Поражают своей проекционной безупречностью проекты зданий В. Растрелли, дворцовых мостов И.Б. Кулибина, паровых машин И.И. Ползунова.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ЛЕКЦИЯ 1 ВВЕДЕНИЕ В ДИСЦИПЛИНУ. ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ ЧЕРТЕЖЕЙ
1 Краткий исторический очерк развития дисциплины
2 Основные правила выполнения чертежей
2.1 Единая система конструкторской документации (ЕСКД)
2.2 Форматы чертежей и оформление чертежных листов. ГОСТ 2.301-68
2.3 Масштабы. ГОСТ 2.302-68
2.4 Линии. ГОСТ 2.304-68
2.5 Шрифты чертежные. ГОСТ 2.303-81
3 Правила выполнения схем. ГОСТ 2.701-84. 2.702-75, 2.710-81
3.1 Виды и типы электрических схем
3.2 Требования к выполнению и оформления схем
3.3 Правила выполнения электрических структурных схем
3.4 Правила выполнения электрических функциональных схем
3.5 Правила выполнения электрических принципиальных схем. ГОСТ 2.721-74 ... 2.756-76. ГОСТ 2.702-75. Содержание схемы
ЛЕКЦИЯ 2 МЕТОДЫ ПРОЕЦИРОВАНИЯ
1 Геометрические фигуры. Геометрическое пространство. Отображение...
2 Основные способы проецирования
2.1 Центральное проецирование
2.2 Параллельное проецирование
2.3 Косоугольное параллельное проецирование
3 Метод Монжа. Точка в системе V, Н, W
3.1 Ортогональное проецирование
3.2 Точка в системе V, H, W
4 Ортогональные проекции и система прямоугольных координат
ЛЕКЦИЯ 3 МЕТОД ПЕРЕХОДА ОТ 3D К 2D
1 Прямоугольные проекции основных геометрических фигур
2 Проекция отрезка прямой линии
3 Особые положения (частные) прямой линии относительно плоскостей проекций
4 Точка на прямой
5 Следы прямой
6 Взаимное положение двух прямых
ЛЕКЦИЯ 4 ПЛОСКОСТЬ
1 Плоскость. Способы задания
2 Следы плоскости
3 Прямая и точка в плоскости. Прямые особого положения
4 Прямые особого положения в плоскости
5 Положение плоскости относительно плоскостей проекций
ЛЕКЦИЯ 5 I И II ПОЗИЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ. МЕТОД ВРАЩЕНИЯ
1 Взаимное положение двух плоскостей, прямой линии и плоскости
2 Пересечение прямой линии с плоскостью, перпендикулярной к одной из плоскостей проекции
3 Пересечение прямой линии с плоскостью общего положения
4 Построение линии пересечения двух плоскостей общего положения
5 Вращение точки, отрезка прямой, плоскости вокруг оси, перпендикулярной к плоскости проекций
6 Определение натуральных величин (Н.В.) геометрических элементов методом вращения
ЛЕКЦИЯ 6 ПОВЕРХНОСТИ
1 Поверхности. Задание и изображение основных геометрических поверхностей
2 Кривые поверхности. Способы их задания. Определитель поверхности.
Признаки классификации кривых поверхностей
ЛЕКЦИЯ 7 ПОНЯТИЕ ОБ N-MEPHOM ПРОСТРАНСТВЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЕГО В ТЕОРИИ СВЯЗИ
1 Понятие о кодировании. N-мерное пространство в теории сигналов и в теории кодирования
2 Представление кодовых множеств и сетей связи с помощью графов
ЛЕКЦИЯ 8 СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ AutoCAD
Введение
1 Возможности AutoCAD. Основные положения и принципы работы в AutoCAD
1.1 Главное окно AutoCAD
1.2 Особенности объектов построенных с помощью AutoCAD
1.3 Обеспечение точности построения чертежей в AutoCAD
1.4 Относительные координаты
1.5 Установка рабочих параметров чертежа (рисунка)
ЛЕКЦИЯ 9 СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ. СХЕМОТЕХНИЧЕСКИЕ ПАКЕТЫ OrCAD И WorkBench
1 Схемотехнический пакет программ OrCAD
1.1 Назначение и возможности системы OrCAD
1.2 Основные приемы работы в среде пакета OrCAD
2 Схемотехнический пакет программ WorkBench
ЛИТЕРАТУРА.
Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Инженерная и компьютерная графика, Конспект лекций, Трегубова И.А., 2013 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Ивановский государственный химико-технологический университет»
Факультет химической техники и кибернетики
Кафедра Начертательная геометрия. Машиностроительное черчение .
Утверждаю: проректор по УР
2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
Дисциплина «Инженерная и компьютерная графика» представляет собой дисциплину базовой части цикла общепрофессиональных дисциплин (Б3). Дисциплина «Инженерная и компьютерная графика» базируется на положениях геометрии и информатики, на теоретических положениях курса начертательной геометрии, нормативных документах и государственных стандартах ЕСКД и системы проектной документации для строительства (СПДС).
Дисциплина «Инженерная и компьютерная графика» является начальной базой сквозной графической подготовки обучающихся, продолжающейся при изучении общепрофессиональных дисциплин (Б3) – метрология , стандартизация и технические измерения, при курсовом и дипломном проектировании, способствует более глубокому усвоению вышеуказанных дисциплин и повышению технической грамотности будущих специалистов.
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины.
Выпускник должен обладать следующими компетенциями:
владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК-1);
владеет элементами начертательной геометрии и инженерной графики, способен применять современные программные средства выполнения и редактирования изображений и чертежей и подготовки конструкторско-технологической документации (ПК -7);
способен разрабатывать проектную и техническую документацию, оформлять законченные проектно-конструкторские работы (ПК -11).
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать : элементы начертательной геометрии и инженерной графики, основы геометрического моделирования, программные средства инженерной компьютерной графики;
Уметь : применять полученные знания при решении пространственных задач на чертежах, при определении формы и размеров изделия по чертежам, читать и выполнять чертежи соединений (разъемных и неразъемных), читать и анализировать чертежи деталей, сборочных единиц и схем технологических процессов, использовать средства компьютерной графики для изготовления и редактирование чертежей
Владеть навыками работы с конструкторской документацией, чтения и выполнения чертежей деталей, сборочных чертежей, работы со стандартами и справочными материалами, способами и приемами изображения предметов на плоскости; современными программными средствами геометрического моделирования и подготовки конструкторской документации
4. Структура дисциплины Инженерная и компьютерная графика.
Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единиц, 144 часов.
Вид учебной работы |
Всего часов |
Семестры |
|||
Аудиторные занятия (всего) | |||||
В том числе: | |||||
Практические занятия (ПЗ) | |||||
Семинары (С) | |||||
Лабораторные работы (ЛР) | |||||
Самостоятельная работа (всего) | |||||
В том числе: | |||||
Курсовой проект (работа) | |||||
Расчетно-графические работы | |||||
Другие виды самостоятельной работы | |||||
Практические занятия целесообразно строить следующим образом: 1. Вводная преподавателя (цели занятия, основные вопросы, которые должны быть рассмотрены). 2. Беглый опрос. 3. Объяснение нового материала и решение типовых задач у доски. 4. Самостоятельное выполнение работ. 5. Разбор типовых ошибок при решении (в конце текущего занятия или в начале следующего). Объяснение нового материала и решение типовых задач по данной дисциплине проводится с использованием мультимедийных презентаций. Презентация позволяет преподавателю четко структурировать материал, экономить время, затрачиваемое на рисование на доске схем, изображений, написание формул и других сложных объектов, что дает возможность увеличить объем излагаемого материала. Кроме того, презентация позволяет очень хорошо иллюстрировать лекцию не только схемами и рисунками которые есть в учебном пособии , но и полноцветными фотографиями, рисунками, портретами ученых и т. д. Электронная презентация позволяет отобразить процесс решения задач в динамике, что позволяет улучшить восприятие материала. Студентам предоставляется возможность копирования презентаций для самоподготовки и подготовки к зачёту. Поскольку лекции читаются для одной группы студентов (20 – 25 чел.) непосредственно в аудитории контролируется усвоение материала основной массой студентов путем тестирования по отдельным модулям дисциплины. В рамках лекционных занятий можно заслушать и обсудить подготовленные студентами рефераты. Для проведения занятий необходимо иметь большой банк заданий и задач для самостоятельного решения, причем эти задания могут быть дифференцированы по степени сложности. В зависимости от дисциплины или от ее раздела можно использовать два пути: 1. Давать определенное количество задач для самостоятельного решения, равных по трудности, а оценку ставить за количество решенных за определенное время задач. 2. Выдавать задания с задачами разной трудности и оценку ставить за трудность решенной задачи. По результатам самостоятельного выполнения работ следует выставлять по каждой работе оценку. Оценка предварительной подготовки студента к практическому занятию может быть сделана путем экспресс-тестирования (тестовые задания закрытой формы) в течение 5, максимум - 10 минут. Таким образом, при интенсивной работе можно на каждом занятии каждому студенту поставить по крайней мере две оценки. По материалам модуля или раздела целесообразно выдавать студенту домашнее задание и на последнем практическом занятии по разделу или модулю подвести итоги его изучения (например, провести контрольную работу в целом по модулю), обсудить оценки каждого студента, выдать дополнительные задания тем студентам, которые хотят повысить оценку за текущую работу. При организации внеаудиторной самостоятельной работы по данной дисциплине преподавателю рекомендуется использовать следующие ее формы: · подготовка и написание рефератов, докладов, очерков и других письменных работ на заданные темы. · выполнение домашних заданий разнообразного характера. Это - решение задач; подбор и изучение литературных источников; подбор иллюстративного и описательного материала по отдельным разделам курса в сети Интернет. выполнение индивидуальных заданий, направленных на развитие у студентов самостоятельности и инициативы. Индивидуальное задание может получать как каждый студент, так и часть студентов группы; 10.
Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной Всего по текущей работе студент может набрать 100 баллов, в том числе: Практические занятия – 26 баллов; Контрольные работы по каждому модулю – всего 24 баллов; Домашние задания – 50 баллов. Зачет проставляется автоматически, если студент набрал по текущей работе не менее 52 баллов. Минимальное количество баллов по каждому из видов текущей работы составляет половину от максимального. Система трехмерного твердотельного моделирования КОМПАС-3, системе AutoCAD и др. 12. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля) Для материально-технического обеспечения дисциплины «Инженерная и компьютерная графика» используются: чертежные залы кафедры Начертательной геометрии и машиностроительного черчения, компьютерный класс, лекционные залы, электронная библиотека и абонемент библиотеки. Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки____________ . Заведующий кафедрой___________________ () Рецензент (ы)______________ ______________(подпись, ФИО) Программа одобрена на заседании (Наименование уполномоченного органа вуза (УМК, НМС, Ученый совет) |
Тема 1. Предмет инженерная и компьютерная графика. Цели и задачи, значение дисциплины.
Инженерная графика. Теоретические основы получения изображений на чертеже. Метод проекций. Центральное и параллельное проецирование. Ортогональное (прямоугольное) проецирование. Точка. Проецирование на две и три взаимно перпендикулярные плоскости проекций. Комплексный чертеж точки. Проецирование на дополнительную плоскость проекций.
Тема 2. Аксонометрические проекции. Общие сведения. Прямоугольные аксонометрические проекции. Коэффициенты искажения и углы между осями. Построение прямоугольной аксонометрической проекции окружности.
Тема 3. Кривые линии. Общие сведения. Прямая. Проекции отрезка прямой линии. Особые (частные) положения прямой линии относительно плоскостей проекций (прямые уровня и проецирующие прямые). Позиционные задачи (взаимное положение точки и прямой, двух прямых). Построение на чертеже натуральной величины отрезка прямой общего положения и углов наклона к плоскостям проекций.
Тема 4. Плоскость. Различные способы задания плоскости на чертеже. Положение плоскости относительно плоскостей проекций (плоскости общего положения, проецирующие и плоскости уровня).
Позиционные задачи (взаимное положение точки, прямой и плоскости, взаимное положение двух плоскостей).
Метрические задачи (определение натуральной величины плоскости проецированием на дополнительную плоскость проекций).
Тема 5. Поверхности. Классификация поверхностей. Многогранники. Комплексные чертежи гранных поверхностей. Точка, линия на поверхности.
Общие сведения о кривых поверхностях. Поверхности вращения: цилиндрическая, коническая, сферическая. Точка, линия на поверхности.
Система расположения изображений на технических чертежах.
Тема 6. Пересечение поверхности плоскостью. Построение линии пересечения поверхности плоскостью и определение натуральной величины сечения проецированием на дополнительную плоскость проекций.
Пересечение поверхности прямой линией.
Тема 7. Развертки поверхностей. Развертывание гранных, цилиндрических, конических поверхностей. Условное развертывание сферической поверхности.
Тема 8. Общий способ построения линии пересечения двух поверхностей. Построение линии пересечения поверхностей методом вспомогательных секущих плоскостей. Некоторые особые случаи пересечения поверхностей.
Тема 9. Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Виды изделий. Виды конструкторских документов. Порядок постановки производства нового изделия, этапы проектирования и комплектность конструкторской документации.
Тема 10. Основные правила выполнения чертежей. Изображения предметов: виды, разрезы, сечения. Надписи и обозначения.
Элементы геометрии деталей и их графическое отображение на чертежах. Условное графическое изображение и обозначение резьб.
Тема 11. Требования и правила выполнения отдельных видов графических конструкторских документов (чертеж детали, чертеж общего вида, сборочный чертеж, схемы) и текстовых конструкторских документов (спецификация, перечень элементов).
Тема 12. Виды соединения деталей: разъемные (неподвижные и подвижные) и неразъемные. Соединения резьбой, пайкой, склеиванием, сваркой, другие виды соединения деталей. Графическое изображение и условное обозначение на чертеже.
Тема 13. Компьютерная графика. Виды компьютерной графики: растровая, фрактальная, векторная. Области применения компьютерной графики.
Использование методов геометрического моделирования в алгоритмах компьютерной графики. Модели в компьютерной графике.
Тема 14. Автоматизация разработки и выполнения конструкторской документации. Технические и программные средства. Графический редактор AutoCAD, как средство интерактивного способа автоматизации чертежно-конструкторских работ. Графические примитивы.
Тема 15. ГОСТ 2. 105-95 Общие требования к текстовым документам. Правила оформления текстовых документов (лабораторных работ, рефератов, курсовых работ, дипломных работ.) с использованием компьютерных технологий.
ИЗДАТЕЛЬСТВО ТГТУ
Учебное издание
КОЧЕТОВ Виктор Иванович, ЛАЗАРЕВ Сергей Иванович, ВЯЗОВОВ Сергей Александрович, КОВАЛЕВ Сергей Владимирович
ИНЖЕНЕРНАЯ И КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА
Учебное пособие
Редактор И. В. Калистратова Инженер по компьютерному макетированию М. А. Филатова
Подписано в печать 31.03.2010.
Формат 60 × 84 / 16. 4,65 усл. печ. л. Тираж 100 экз. Заказ № 195.
Издательско-полиграфический центр Тамбовского государственного технического университета
392000, Тамбов, Советская, 106, к. 14
Министерство образования и науки Российской Федерации
ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет»
В.И. КОЧЕТОВ, С.И. ЛАЗАРЕВ, С.А. ВЯЗОВОВ, С.В. КОВАЛЕВ
ИНЖЕНЕРНАЯ И КОМПЬЮТЕРНАЯ
Утверждено Учёным советом университета в качестве учебного пособия
для студентов 1, 2 курсов специальностей
210201 200503, 200402, 220501, 230104, 240802
Тамбов Издательство ТГТУ
Р е ц е н з е н т ы:
Доктор технических наук, профессор ТГУ им. Г.Р. Державина
А.А. Арзамасцев
Доктор технических наук, профессор ТГТУ
В.М. Дмитриев
Кочетов, В.И.
К937 Инженерная и компьютерная графика: учебное пособие / В.И. Кочетов, С.И. Лазарев, С.А. Вязовов, С.В.
Ковалев. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2010. – 80 с. – 100 экз. – ISBN 978-5-8265-0907-4.
Даны общетеоретические основы построения чертежа и правила выполнения технических чертежей изделий. Изложены правила оформления чертежей и схем изделий РЭА.
Содержит краткие сведения использования персональных ЭВМ для решения графических задач. Материалы излагаются на основе требований и правил Единой системы конструкторской документации (ЕСКД).
Предназначено для студентов 1, 2 курсов специальностей 210201, 200503, 200402, 220501, 230104, 240802, изучающих дисциплины «Инженерная и компьютерная графика», «Начертательная геометрия».
УДК 678.023.001.2 (075) ББК з 973-018.4я73
ISBN 978-5-8265-0907-4 © ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» (ТГТУ), 2010
Введение
Чертежи и схемы как графические конструкторские документы сопровождают инженера в процессе его работы. Они нужны ему при изучении конструкции изделия, при вводе в строй новой техники, в процессе обслуживания, эксплуатации и ремонта аппаратуры, при подготовке заявок на предполагаемое изобретение, при выполнении курсовых и дипломных проектов.
Особенность и сложность чертежей состоит в необходимости комплексного учета требований Единой системы конструкторской документации (ЕСКД) к содержанию и правилам выполнения этих графических документов.
Цель настоящего учебного пособия – изложить в сжатом виде общетеоретические основы построения чертежа, правила выполнения технических чертежей и схем изделий, необходимые сведения и требования к чертежам и схемам, содержащимся в различных стандартах и пособиях, выделить изменения, появившиеся в стандартах последних изданий к правилам выполнения чертежей.
Дисциплина «Инженерная и компьютерная графика» готовит студентов к выполнению и чтению чертежей так же, как знание азбуки и грамматики позволяет человеку читать и писать. Дисциплина «Инженерная и компьютерная графика» состоит из трех структурно и методически согласованных разделов: «Начертательная геометрия», «Инженерная графика» и «Компьютерная графика». Данная дисциплина является фундаментальной в подготовке бакалавров и инженеров широкого профиля. Это одна из основных дисциплин общеинженерного цикла.
Данное издание содержит разделы «Основы теории построения чертежа» и «Технические чертежи изделий», в которых приведены основы начертательной геометрии и инженерной графики.
Пособие может быть также использовано при выполнении курсовых и дипломных работ.
ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ |
||
1. Плоскости проекций: | ||
горизонтальная | – П1 (пи) |
|
фронтальная | ||
профильная | ||
аксонометрическая | ПА |
|
дополнительная | – П4 ; П5 , … |
|
произвольная | ||
2. Координатные оси, оси проекций в | ||
пространстве и на чертеже | x ,y ,z |
|
3. Новые оси проекций при замене | ||
плоскостей проекций | x1 , x2 |
|
4. Точки в пространстве – прописными | ||
буквами латинского алфавита, | ||
а также цифрами | А ,В ,С , …; 1, 2, … |
|
5. Линии в пространстве – по точкам, | ||
определяющим линию, или строчными | ||
буквами латинского алфавита | l ,m ,n , … |
|
6. Углы в пространстве – строчными | a ,b , … |
|
буквами греческого алфавита | ||
7. Плоскости – строчные буквы | a ,b , … |
|
греческого алфавита | ||
8. Основные операции: | знаком = |
|
а) равенство, совпадение | ||
б) параллельность | знаком |
|
в) перпендикулярность | знаком ^ |
|
г) принадлежность | знаком Î |
|
д) пересечение | знаком Ç |
1. Основы теории построения чертежа
1.1. Виды проецирования
В основе построения всех изображений, излагаемых в начертательной геометрии, лежат два метода проецирования: центральное и параллельное.
Если все лучи, называемые проецирующими прямыми, проводятся из одной точки S (центра проецирования), то
полученное на плоскости проекций П0 изображение предмета называется его центральной проекцией.
Например, центральная проекция предмета (параллелепипеда) получается таким образом: из точки схода лучей S (рис. 1.1,а ), называемой центром проекций, проводят ряд лучей через наиболее характерные точки предмета до пересечения c плоскостью проекций П0 .
В результате получим изображение предмета, называемое его центральной проекцией. Это изображение получается увеличенным, так как размеры изображения не соответствуют действительным размерам предмета. Поэтому центральные проекции в машиностроительных чертежах почти не применяются.
Если точку схода лучей (центр проекции S ) мысленно перенести в бесконечность, то получим аксонометрическую проекцию предмета (рис. 1.1,б ). При построении аксонометрической проекции предмета последний также размещается перед плоскостью проекций П0 , но проецирующие лучи проводят параллельно друг другу.
Аксонометрические предметы дают наглядное, но искажённое изображение предмета: прямые углы преобразуются в острые или тупые, окружности – в эллипсы. В технике аксонометрические проекции применяются только в тех случаях, когда требуется наглядное изображение предмета.
В машиностроительных чертежах наиболее распространены прямоугольные (ортогональные) проекции, которые являются частным случаем параллельного проецирования. Проецирующие параллельные лучи составляют с плоскостью проекции прямой угол (отсюда название «прямоугольные проекции»).
Предмет (рис. 1.1, в ) располагают перед плоскостью проекций так, чтобы большинство его линий и плоских поверхностей (например, ребра и грани параллелепипеда) были параллельны этой плоскости. Тогда эти линии и поверхности будут изображаться на плоскости проекций в действительном виде. В дальнейшем мы будем изучать прямоугольное проецирование предмета.
1.2. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ПРОЕКЦИЙ
1. Каждая точка и прямая в пространстве проецируются соответственно в точку и на прямую (рис. 1.2).
2. Отрезок прямой, параллельный плоскости проекций (рис. 1.2), проецируется на эту плоскость в натуральную величину (MN ||M 1 N 1 ).
3. Проекция отрезка не может быть больше самого отрезка (C 1 D 1 ≤CD ).
4. Если точка принадлежит прямой, то и проекция точки принадлежит этой прямой (рис. 1.3).
5. Если прямые параллельны, то их проекции параллельны между собой (рис. 1.3).
6. Отношение отрезков прямой равно отношению проекции этих отрезков (рис. 1.3), (теорема Фаллеса).
7. Проекция геометрической фигуры по величине и форме не изменится при параллельном перемещении плоскости проекций (рис. 1.4).
Проекционные изображения, используемые при выполнении чертежей, должны отвечать следующим основным требованиям:
− быть обратимыми, т.е. такими, чтобы по ним можно было изготовить изображённый предмет;
− быть наглядными, т.е. такими, чтобы по ним можно было представить предмет;
− обладать относительной простотой графического построения.
1.3. Проекции точки на двух плоскостях проекций
Ортогональные проекции представляют собой систему прямоугольных проекций на взаимно перпендикулярных плоскостях.
Ортогональная пространственная модель строится следующим образом: в пространстве выделяются две взаимно перпендикулярные плоскости П1 (горизонтальная плоскость проекций) и П2 (фронтальная плоскость проекций), которые принимаются за основные плоскости проекций. Линию пересечения этих плоскостей проекций называют осью проекций и обозначают буквойx (рис. 1.5).
Построение в системе плоскостей П1 и П2 проекции точкиА выполняем следующим образом: проведя из точкиА перпендикуляры к П1 и П2 , получаем проекции точки – фрон тальнуюА 2 и горизонтальнуюА 1 .
П 1A 1 | |||
Совместим плоскость П1 с плоскостью П2 , вращая вокруг линии пересеченияX . В результате получаем комплексный чертёж (эпюр Монжа) точкиА (рис. 1.5,б ). Для упрощения комплексного чертежа границы плоскостей П1 и П2 не указывают
(рис. 1.5, б ).
Линии А 1 А х иА 2 А х – называются линиями связи проекции точкиА .
│А 1 А х │=│АА 2 │; │А 2 А х │=│АА 1 │.
Перейдя к комплексному чертежу, мы утратили пространственную картину, но как увидим дальше, такой чертёж обеспечивает точность и удобоизмеряемость изображений при значительной простоте построений.
1.4. Проекция точки на трех плоскостях проекций
В практике составления чертежей и при решении некоторых задач возникает необходимость введения третьей
плоскости проекций, перпендикулярной к двум имеющимся. Эту новую плоскость проекций обозначают П3 и называют профильной плоскостью проекций (рис. 1.6,а ). Три плоскости проекций делят пространство на восемь октантов, которые нумеруют в порядке, указанном на рис. 1.6,а . В курсе инженерной графики при выполнении изображений предмет располагают в I-м октанте.
Для образования комплексного чертежа совмещают П1 и П3 с плоскостью П2 . В результате получается трёхпроекционный комплексный чертёж, например точкиА с осямиХ ,Y иZ (рис. 1.6,б ).
Отрезки проецирующих линий от точки А до плоскостей проекций называются координатами точки и обозначаются:
X А – абсцисса;Y A – ордината;Z A – аппликата (рис. 1.6).
Если заданы координаты точки А (например,Х A = 20 мм,Y A = 22 мм,Z A = 25 мм), то можно построить три проекции этой точки (рис. 1.6,б ).
1.5. Проекция прямой и её различные положения относительно плоскостей проекций
Линия – это множество всех последовательных положений движущейся точки.
Прямая – разновидность линии, движущаяся точка которой не изменяет направления своего движения. Для построения проекции прямой на двухпроекционном комплексном чертеже рассмотрим пространственную модель (рис. 1.7, а ).
Прямоугольную проекцию отрезка АВ строим следующим образом: опускаем перпендикуляры из точекА иВ на плоскости П1 и П2 , получаем соответственные горизонтальные проекцииА 1 иВ 1 и фронтальные проекцииА 2 иВ 2 этих точек. Соединив проекции прямыми линиями, получим искомые горизонтальную и фронтальную проекции отрезкаАВ . Комплексный чертёж представлен на рис. 1.7,б .
Помимо общего положения, прямая линия может занимать относительно плоскостей проекций следующие частные положения:
а) прямая АВ (h ), параллельная горизонтальной плоскости проекции П1 –горизонталь . Фронтальная проекция горизонталиА 2 В 2 || осиОХ , а горизонтальная проекция горизонтали проецируется в натуральную величину отрезкаА 1 В 1 =
АВ (рис. 1.8,а );
б) прямая CD (f ), параллельная фронтальной плоскости проекций П2 , называетсяфронталью . ЗдесьC 1 D 1 –
фронтальная E 2 F 2 проекции располагаются на одном перпендикуляре к осиОХ , а профильная проекция равна натуральной величине отрезка:E 3 F 3 =EF (рис. 1.8,в ).
Проецирующие прямые |
В зависимости от того, какой плоскости проекций они перпендикулярны, проецирующие прямые бывают:
а) горизонтально-проецирующая – АВП 1 (А2 В2 x, рис. 1.9, а); б) фронтально-проецирующая – СDП 2 (C1 D1 x, рис. 1.9, б);
в) профильно-проецирующая – ЕFП 3 (E2 F2 z, E1 F1 y, рис. 1.9, в).
а) б) в)
1.6. Точка на прямой
Пусть дан комплексный чертёж прямого общего положения прямой АВ (рис. 1.10) и фронтальная проекция точкиK (K 2 ), принадлежащей этой прямой. Тогда и горизонтальная проекция этой точки принадлежит прямойАВ . Это следует из свойства 4 (с. 7) параллельных проекций.
1.7. ПроекциЯ прямого угла
При решении графических задач одной из основных геометрических операций является проведение на комплексном чертеже взаимно перпендикулярных прямых, прямой и плоскости, плоскостей.
Сформулируем без доказательства следующую теорему о проецировании прямого угла на плоскости проекции: если одна сторона прямого угла параллельна плоскости проекции, а вторая ей неперпендикулярна, то прямой угол проецируется на эту плоскость без искажения (рис. 1.11).
AB П1 ; | |||
AB П1 ; | |||
A1 B1 С1 =90°. | |||