Инженерная графика.Задачник. Баздеров Геннадий Анатольевич. Инженерная графика Элек тронный ресурс методические указания
 Скачать 14.83 Mb.
|
|
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева» Кафедра начертательной геометрии и графики Г. А. Баздеров ИНЖЕНЕРНАЯ ГРАФИКА Методические указания к практическим занятиям и самостоятельной работе Рекомендовано учебно-методической комиссией направления подготовки 270800.62 «Строительство» в качестве электронного издания для использования в учебном процессе КЕМЕРОВО 2013 2 Рецензенты: Лабукин Сергей Николаевич - старший преподаватель кафедры на- чертательной геометрии и графики, Угляница Андрей Владимирович - председатель учебно- методической комиссии направления подготовки 270800.62 «Строительст- во». Баздеров Геннадий Анатольевич. Инженерная графика: [Элек- тронный ресурс]: методические указания к практическим занятиям и само- стоятельной работе для студентов направления подготовки 270800.62 «Строительство» очной формы обучения. / Г. А. Баздеров. – Электрон. дан. Кемерово: КузГТУ, 2013. – Систем. требования: Pentium IV; ОЗУ 128Мб; Windows XP SP1; мышь. - Загл. с экрана Содержат цель практических занятий, рассматриваемые вопросы, перечень и содержание заданий, выполняемых студентами, список реко- мендуемой литературы, вопросы текущего контроля знаний. © КузГТУ © Баздеров Г. А. 3 1. ВВЕДЕНИЕ Настоящие методические указания составлены в помощь студентам для более глубокого изучения ими курса «Инженерная графика» путём самостоятельного рассмотрения некоторых раз- делов курса и выполнения индивидуальных контрольных зада- ний. Целью практических занятий и самостоятельной работы студентов является приобретение ими навыков работы с учебной, справочной и нормативной литературой, самостоятельное приоб- ретение знаний по новым научным, технологическим и другим проблемам, что необходимо при подготовке высококвалифици- рованного специалиста и важно для дальнейшей их производст- венной деятельности. Методические указания составлены в соответствии с рабо- чей программой курса дисциплины «Инженерная графика» для направления 270800 «Строительство». Вся рекомендуемая литература в достаточном количестве имеется в библиотеке ГУ КузГТУ. 2. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ И САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЕ Трудности, с которыми студенты сталкиваются при само- стоятельном изучении, возникают, во-первых, потому, что они ещё не умеют самостоятельно работать с учебником, а во-вторых, по- тому, что у многих студентов недостаточно развита совершенно необходимая инженеру способность представлять в уме форму геометрических тел и их расположения в пространстве. Способ- ность пространственного представления, как и умение самостоя- тельно работать с книгой, может быть приобретена в результате систематической и настойчивой работы по изучению теории и вы- полнению упражнений. 4 Изучая теорию, следует добиваться полного понимания про- читанного, а не ограничиваться механическим запоминанием. Ошибка многих начинающих студентов состоит в их стремлении в первую очередь запомнить прочитанное, а стремлению серьезно разобраться, понять изучаемый материал отводится второстепен- ное место. Следует поступать наоборот - прежде всего, добиваться полного понимания материала, а затем, повторив его несколько раз, запомнить основное его содержание. Изучая теорию, необходимо всегда мысленно представлять положение в пространстве геометрических фигур, о которых идёт речь. Без этого немыслимо ясное понимание прочитанного. Приступая к решению задачи, необходимо, прежде всего, внимательно изучить её условие и представить положение в про- странстве заданных геометрических образов. Далее следует наме- тить план решения задачи, т.е. установить, какие операции необ- ходимо выполнить в пространстве с заданными геометрическими образами для получения необходимого результата. После этого можно приступить к выполнению построений на чертеже. При ре- шении сложных задач рекомендуется, составить план решения, за- писать его этапы, а затем последовательно выполнить соответст- вующие построения. 3. СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ И САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ Рабочей программой предусматривается 17 практических занятий (34 часа; 0,944 ЗЕ), самостоятельная работа (76 часов; 2,108 ЗЕ). ЗАНЯТИЕ 1 (2 часа) Раздел 1. Тема 1.1. Правила оформления чертежей по ЕСКД. Цель занятия. Изучение требований стандартов ЕСКД: ГОСТ 2.301-68* Форматы; ГОСТ 2.302-68* Масштабы; ГОСТ 2.303-68* Линии; ГОСТ 2.304-81Шрифты чертежные; ГОСТ 2.305-68 Изображения – виды, разрезы, сечения; 5 ГОСТ 2.306-68* Обозначения графические материалов и правила их нанесения не чертежах; ГОСТ 2.307-68* Нанесение размеров и предельных отклонений, ГОСТ 2.317-69* Аксонометрические проекции. Примечание: Не названные стандарты ЕСКД рассматрива- ются в соответствующих разделах дисциплины. Самостоятельная работа Изучение, выше названных стандартов, по нормативной и учебной литературе [1, 2, 5, 7, 9-13]. ЗАНЯТИЕ 2 (2 часа) Раздел 1. Тема 1.2. Геометрические построения на чертежах [1, 2, 5, 7, 9-13]. Цель занятия. Выполнение проекционных чертежей дета- лей с нанесением разрезов. Последовательность выполнения чертежей деталей: 1. Определяют главный вид и количество изображений. 2. Выбирают требуемый формат чертежного листа и мас- штаб изображения. Выполняют компоновку изображений на лис- те. 3. Вычерчивают в тонких линиях изображения детали. 4. Наносят требуемые разрезы. 5. Проставляют размеры. 6. Обводят вычерченные изображения со строгим соблюде- нием ГОСТ 2.303-68*. 7. Проверяют выполненный чертеж, заполняют основную надпись. Разрезы Разрезом называют изображение, полученное мысленным рассечением предмета одной или несколькими плоскостями. На разрезе показывают то, что лежит в секущей плоскости и за ней. Разрезы выполняют с целью изображения внутреннего уст- ройства изображаемого предмета. 6 Разрезы, выполненные одной секущей плоскостью, называ- ются простыми. Сложными называют разрезы, выполненные не- сколькими секущими плоскостями. Ступенчатыми называют разрезы, выполненные параллельными плоскостями. Ломаными называют разрезы, выполненные плоскостями, образующими между собой некоторый угол, обычно свыше 90 ○ Самостоятельная работа Выполнение домашнего задания Дз1 – графическое упраж- нение на геометрические построения и проекционное черчение [1, 2, 5, 7, 9-13]. Состав задания Вычертить три вида детали (вид спереди, вид сверху, вид слева) по двум заданным видам. Нанести необходимые разрезы. Проставить размеры. Вычертить аксонометрическую проекцию детали. Задание выполняется на двух листах формата А3. Указания по выполнению 1. Изучить содержание ГОСТ 2.305-68*, обратив внимание на принятые в нем условности и упрощения. 2. Задание выполняется на чертежной бумаге формата А3 (горизонтальное расположение листа). 3. Тонкими линиями вычертить три проекции детали. 4. Нанести необходимые разрезы. 5. Проставить размеры по ГОСТ 2.307-68*. 6. Обвести чертеж с соблюдением ГОСТ 2.303-68*. 7. Варианты заданий приведены ниже. 8. Пример оформления листа см. на рис. 2.1; 2.2 Примечание: Предлагаемые домашние задания выполня- ются как на практических занятиях под руководством преподава- теля, так и самостоятельно дома. 7 Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3 Вариант 4 Вариант 5 Вариант 6 8 Вариант 7 Вариант 8 Вариант 9 Вариант 10 Вариант 11 Вариант 12 9 Вариант 13 Вариант 14 Вариант 15 Вариант 16 Вариант 17 Вариант 18 10 Вариант 19 Вариант 20 Вариант 21 Вариант 22 Вариант 23 Вариант 24 11 Вариант 25 Вариант 26 Вариант 27 Вариант 28 Вариант 29 Вариант 30 12 13 Рис. 2.1 Рис. 2.2 ЗАНЯТИЕ 3 (2 часа) Раздел 2. Тема 2.3. Моделирование геометрических образов [3,4,6,8,13]. Цель занятия. Приобретение навыков построения моделей основных геометрических образов в ортогональных проекциях. Решение задач. Рекомендации по решению задач Для решения каждой из отдельных задач, как позиционных, так и метрических, могут быть применены различные методы. Выбор наиболее рационального способа решения играет немало- важную роль. Правильный подход к задаче – залог успеха её ре- шения. Рекомендуется пользоваться общепринятой поэтапной схемой решения задач: 1. Анализ условия задачи. 2. Составление рационального плана решения задачи. 14 3. Графическая реализация плана. 4. Проверка и анализ полученного результата. В зависимости от сложности задачи каждый из этих этапов имеет свои особенности. Приведённые условия задач следует вычерчивать с увеличе- нием масштаба изображения, с сохранением пропорций фигур и взаиморасположения заданных геометрических элементов. Решение задач следует выполнять карандашом с соблюде- нием принятых условностей чертежа, с хорошим качеством оформления в части графики, обозначений и надписей. На чертеже должны быть сохранены линии построения и обозначения основных элементов. Вспомогательные построения рекомендуется выполнять тонкими линиями, твёрдым карандашом, а основные линии – бо- лее толстыми, мягким карандашом. Для большей наглядности, построения могут быть показаны цветом, например, линии по- строения – синим, а результат – красным. Условия задач и упражнений 1. Построить наглядное изображение и проекции точки А(25,20,30). 2. По заданным координатам точек построить их проекции и оп- ределить положение в пространстве: А(30,20,40); В(50,20,-30); С(10,-50,-20); D(30,20,0); E(0,-15,-20); F(50,-20,30); H(25,0,0); K(20,0,-30); M(40,30,30); N(25,20,-20). 3. Дана точка А(15,25,-15). Построить проекции точки В, симмет- ричной точке А относительно π 2 , и точки С, симметричной А от- носительно оси x 12 . Записать координаты точек. 4. Записать наименование прямых, определить их положение в пространстве, указать признаки и свойства. 15 5. Построить проекции отрезка горизонтали АВ длиной 30 мм, образующей с плоскостью π 2 угол 30°, и фронтали ВС длиной 40 мм, образующей с плоскостью π 1 угол 45°. 6. Разделить отрезок АВ в отношении 2:3 и отрезок СD в отно- шении 1:3. 7. Определить принадлежность точек прямым a и MN. А 1 А 2 В 2 А 1 В 1 С 2 D 2 С 1 D 1 А 2 B 2 A 2 A 1 B 1 C 2 D 2 C 1 D 1 E 2 F 2 E 1 F 1 G 2 H 2 K 2 ≡L 2 6) M 2 D 2 E 2 8) C 2 M 1 C 1 B 1 D 1 ≡ E 1 H 1 L 1 K 1 N 1 G 1 3) 2) 4) 5) 7) B 2 1) N 2 16 8. Определить взаимное положение прямых. 9. На расстоянии 20 мм от π 2 провести фронталь так, чтобы она пересекала заданные прямые. 1) 2) M 1 N 2 K 2 M 2 K 1 N 1 B 1 E 2 E 1 D 2 D 1 C 2 C 1 B 2 А 1 а 2 а 1 А 2 m 2 n 1 m 1 n 2 3) b 2 c 2 d 2 d 1 c 1 b 1 a 1 a 2 2) 1) 17 10. Построить горизонтальную проекцию отрезка EF, если из- вестно, что он параллелен отрезку АВ и пересекает отрезок KD. 11. Через данную точку К провести прямую КЕ, пересекающую прямые АВ и СD. A 1 D 2 C 1 B 1 D 1 B 2 A 2 C 2 В 2 F 2 K 2 E 2 D 2 D 1 В 1 K 1 А 1 А 2 С 1 D 1 С 1 ≡D 1 В 2 В 1 К 2 А 1 А 2 К 1 18 12. Какое положение относительно плоскостей проекций зани- мают грани многогранников? 13. Построить недостающие проекции точки С и отрезка АВ, принадлежащих плоскости. S 2 С 2 ≡D 2 A 2 ≡B 2 D 1 С 1 S 1 B 1 A 1 D 2 A 2 ≡B 2 A 1 ≡D 1 B 1 С 1 С 2 α П2 α П1 А 2 B 1 C 1 n 1 m 1 В 2 A 1 n 2 m 2 С 2 19 14. Достроить: 1) недостающую проекцию точки D, лежащую в плоскости АВС; 2) проекцию плоской фигуры. 15. Построить недостающие проекции точек и линий, принадле- жащих поверхностям. B 2 D 2 D 2 C 2 A 2 A 2 B 2 C 2 E 2 ≡E 1 A 1 C 1 B 1 A 1 B 1 2) 1) 3) Е 1 D 1 В 2 С 2 А 2 2) m 1 А 2 В 2 D 1 С 2 E 1 S 1 S 2 1) 20 Самостоятельная работа Выполнение домашнего задания Дз2 – Решение задач на моделирование геометрических образов [3,4,6,8,13]. Целью настоящего задания является ознакомление студен- тов с моделированием на эпюре Монжа основополагающих гео- метрических образов: точки, прямой, плоскости. Любой самый сложный геометрический образ всегда можно представить как совокупность точек и прямых. Плоскость, включающая в себя точки и прямые, является обобщающим линейным образом, на котором проявляются все законы линейности, а, следовательно, играющая особую роль в линейном проецировании. Умение зада- вать (моделировать) плоскость на чертеже, знать свойства особых линий плоскости, умение строить точки, линии и фигуры в плос- кости является определяющим моментом в усвоении дисципли- ны. В работе требуется: 1. По заданным координатам точек А, В и С построить проекции треугольника, задающего плоскость α(∆ АВС). 2. В плоскости α(∆ АВС) построить особые линии плос- кости: горизонталь, фронталь, следы плоскости, двойную пря- мую. 3. Построить проекции эллипса, принадлежащего плоско- сти α(∆ АВС). Известно, что эллипс касается следов плоскости, а горизонтальная проекция эллипса является окружностью радиу- сом 40 мм. 4. Окончательное решение задачи приведено на рис. 3.9. Задание носит индивидуальный характер, координаты то- чек, в соответствии с номером варианта, приведены в таблице. Номер варианта соответствует порядковому номеру записи сту- дента в групповом журнале. Работа выполняется карандашом на листах чертёжной бу- маги формата А3 с размерами сторон 297 × 420 мм. Лист следует расположить вертикально. Затем вычерчивают рамку, выделяю- щую рабочее поле чертежа, и основную надпись. В нижнем ле- вом углу чертежа приводится таблица исходных данных с коор- динатами точек А, В и С. 21 Построенные, согласно требованиям задания, проекции треугольника, особые линии плоскости, следует обводить сплош- ной толстой основной линией (ГОСТ 2.303- 68*). Осевые линии, линии связи и вспомогательные линии построений – сплошной тонкой линией. Таблица вариантов А В С Точки Вариант X A Y A Z A X B Y B Z B X C Y C Z C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 200 150 190 110 180 150 185 145 185 145 160 170 190 120 160 140 40 40 20 80 20 140 20 30 30 20 0 110 10 40 60 20 120 60 100 40 30 30 140 20 140 40 60 60 120 140 70 180 30 120 90 135 75 135 75 100 110 130 80 120 20 20 110 110 120 120 20 20 90 90 100 100 90 90 100 120 120 50 50 0 0 90 90 20 20 0 0 25 25 20 60 10 100 20 60 30 65 25 65 25 40 50 90 20 60 40 140 20 40 20 80 20 140 303 0 0 20 10 110 0 20 60 60 120 40 100 30 30 20 140 40 140 60 60 60 22 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 150 165 180 160 170 195 160 195 160 165 180 145 160 170 165 0 50 20 140 20 80 0 90 35 90 80 30 40 20 90 60 90 0 20 20 90 35 80 0 50 100 20 120 20 50 90 135 75 100 110 150 60 150 60 135 120 75 120 110 135 100 90 90 20 20 140 140 0 0 30 120 90 100 20 30 20 30 30 80 80 0 0 140 140 90 0 20 20 80 90 50 30 45 40 50 50 15 50 15 30 60 25 60 50 30 40 20 50 20 140 0 80 35 90 0 20 0 0 140 0 120 0 90 20 20 35 90 0 80 20 40 140 60 20 20 ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ Задание плоскости По заданным координатам точек строят их проекции. Для этого примерно в середине листа проводят ось проекций x 12 , со- вмещают координатную ось абсцисс x с осью проекций. Выби- рают начало координат точку О на оси x на расстоянии 30 – 40 мм от рамки чертежа справа. Для построения проекций точки А, откладывают по оси x от начала координат отрезок равный вели- 23 чине координаты X А , получают точку А x . Через получен- ную точку проводят линию связи. На линии связи от точки А x в положительном направлении оси y откладывают отрезок равный величине координаты Y A , получают горизонтальную проекцию точки А 1 . Затем на линии связи от точки А x в положительном на- правлении оси z откладывают отрезок равный величине коорди- наты Z A и получают фронтальную проекцию точки А 2 (рис. 3.1). Рис. 3.1 Аналогичным образом строят проекции точек В(В 1 , В 2 ) и С(С 1 , С 2 ). Соединив одноимённые проекции точек, получают проекции треугольника (рис. 3.2), задающего плоскость α(∆ АВС). А x O X А Y А Z А y z x ≡ x 12 А 2 А 1 24 Рис. 3.2 |