Инженерная графика. Мясоедова. Омский государственный технический университет инженерная графика геометрическое и проекционное черчение Учебное пособие Омск 2005 2
 Скачать 3.88 Mb.
|
|
8 ИНЖЕНЕРНАЯ ГРАФИКА геометрическое и проекционное черчение) Омск - 2005 Учебное пособие Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" ИНЖЕНЕРНАЯ ГРАФИКА геометрическое и проекционное черчение) Учебное пособие Омск - 2005 2 УДК 744(075) ББК я И 62 Рецензенты МИ. Воронцова, канд. техн. наук, профессор кафедры Начертательная геометрия, инженерная и машинная графика, СибАДИ; В.В. Иванов, канд. техн. наук, доцент кафедры Детали машин и инженерная графика, ОмГАУ И 62 Инженерная графика (геометрическое и проекционное черчение) / Н.В. Мясоедова, Л.М. Леонова, Ф.Н. Притыкин, ЛИ. Кошелева. Омск Изд-во ОмГТУ, 2005. – 52 с. Содержатся правила выполнения изображений предметов на чертежах, выполняемых в разделах Геометрическое черчение и Проекционное черчение по курсу Инженерная графика. Предназначено для студентов первого курса технических специальностей всех форм обучения. Печатается по решению редакционно-издательского совета Омского государственного технического университета. Мясоедова Н.В., Леонова Л.М., Притыкин Ф.Н., Кошелева ЛИ. 2005 Омский государственный технический университет, 2005 3 ВВЕДЕНИЕ Значение изображения в нашей жизни очень велико. Еще в первобытном обществе существовали многочисленные изображения на камнях и скалах, на предметах и орудиях. С некоторых пор изготовление любого предмета начинается с составления его чертежей, которые позволяют не только определить форму и размеры всех частей предмета, но и получить наглядное представление о нем. Принятые в технике способы изображения предметов создавались в течение многих веков. Такие выдающиеся русские механики-самоучки, как И. П. Кулибин (1735–1818 гг.), И. И. Ползунов (1726–1766 гг.), выполняли свои чертежи способом, который был научно обоснован лишь в 1799 г. основателем начертательной геометрии, французским ученым Гаспаром Монжем. В России первые стандарты, содержащие правила выполнения машиностроительных чертежей, были опубликованы в 1928 г. и неоднократно пересматривались и дополнялись. В настоящее время все технические чертежи выполняются по правилам, определяемым комплексом государственных стандартов (ГОСТ) под названием Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Соблюдение этих правил обязательно для всех организаций и лиц. Составленный по правилами нормам международных стандартов чертеж понятен любому инженеру, технически грамотному рабочему независимо от страны, в которой он живет, и языка, на котором он говорит. Чертеж, называемый языком техники, является международным средством передачи информации. Естественно, обучение в совершенстве владеть этим языком является непременным условием подготовки инженера любой специальности. Важным условием успешного изучения инженерной графики является усвоение стандартов Единой системы конструкторской документации (ЕСКД). Под усвоением надо понимать неформальное заучивание стандартов, а понимание их сути, правильного применения содержащихся в них правил, требований и рекомендаций. При выполнении графических работ согласно утвержденным программам пользуются обычно лишь частью из подлежащих изучению стандартов и, следовательно, несмотря на большую затрату времени, многие положения ЕСКД остаются неизученными. 4 1. ОБЩИЕ ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ ЧЕРТЕЖЕЙ Для выполнения чертежей необходимы а) бумага чертежная (ватман, миллиметровка б) набор чертежных инструментов (циркуль, измеритель, линейка, угольник, транспортир и т. п в) карандаши. Карандаши подразделяются на твердые, средней твердости и мягкие. Твердые карандаши маркируются буквой Т или Н, мягкие – Мили В, средней твердости – ТМ или НВ. Степень мягкости или твердости карандаша определяется цифрой, стоящей перед буквой. На разных стадиях выполнения чертежа применяют карандаши различной твердости. 1.1. Форматы Форматы листов чертежей и других документов, предусмотренных стандартами на конструкторскую документацию всех отраслей промышленности, устанавливает стандарт Форматы листов определяются размерами внешней рамки. Каждому обозначению соответствует определенный размер основного формата. Обозначения и размеры форматов приведены в табл. 1. Таблица 1 Обозначения форматов Размеры сторон формата, мм А А А А А А 1189 841 594 841 594 420 297 420 297 210 148 210 Допускается применение дополнительных форматов, образованных увеличением коротких сторон основных форматов на величину, кратную их размерам (2, 3 ... 9), например дополнительный формат АЗ имеет размеры (420 1189). Все форматы за исключением А могут располагаться как вертикально, таки горизонтально. Формат А располагается только вертикально. Каждый чертеж имеет рамку, которая ограничивает поле чертежа. Внутреннюю рамку проводят сплошными основными линиями стр х сторон на расстоянии мм от края листа, а слева – на расстоянии 20 мм. С левой стороны формата при этом располагается поле для подшивки чертежа (рис. 1). 5 Рис. 1 1.2. Основная надпись Размеры и содержание основной надписи устанавливает стандарт [6]. На чертежах необходимо выполнить основную надпись, содержащую сведения об изображенном изделии и информацию о том, кем выполнен данный черт ж. Основная надпись размещается в правом нижнем углу. Содержание, расположение и размеры граф основной надписи для учебных чертежей представлены на рис. 2: 1 - наименование изделия или наименование изучаемой темы. Запись ведется в именительном падеже единственного числа. Если название состоит из двух слови более, то первое слово должно быть именем существительным, например Разрез простой 2 - обозначение документа (рис. 3); 3 - масштаб 4 - порядковый номер листа (графу не заполняют на документах, выполненных на одном листе 5 - общее количество листов документа (графу заполняют на первом листе 6 - литера документа 7 - фамилии 8 - подписи 9 - дата подписи документа 10 - наименование, индекс предприятия 11 – обозначение материала (заполняется на чертежах деталей. Основная надпись Основная надпись 420 210 5 55 185 20 185 5 5 5 5 5 55 20 Формат А Формат А 6 А 6 ГР Разрез простой Масса Масштаб Из м Лист доку м . Подп. Дата Лит Разр а б . Петров САП ров. Смирно в Е Н Т контр Лист) Листов) Н контр У т в Ом Г ТУ, М Т - 2 1 3 5 5 5 1 7 2 0 5 0 1 1 • 5 = 5 5 7 1 7 4 0 1 5 1 0 1 8 5 ( 1 1 ) ( 1 ) ( 1 0 ) ( 7 ) ( 8 ) ( 9 ) ( 2 ) ( 6 ) ( 3 ) Рис. 2 Рис. 3 Все графы, кроме подписей и дат, заполняются карандашом, стандартным шрифтом (информация о начертании букв и цифро размерах шрифтов, которые применяют для выполнения всех надписей, будет приведена в п. 1.5 Шрифты чертѐжные»). Необходимо обратить внимание на то, что на изображении основной надписи присутствуют основные и тонкие линии. 1.3. Масштабы Масштабы изображений и их обозначение на чертежах устанавливает стандарт. Масштабом называется отношение линейных размеров изображения предмета на чертеже к истинным линейным размерам предмета. шифр кафедры наименование дисциплины А6ИГ XX XX номер варианта номер темы 7 В зависимости от сложности изображаемого предмета, его изображения на чертежах могут выполняться как в натуральную величину, таки с уменьшением или с увеличением (табл. 2). Таблица 2 Масштаб уменьшения 1 : 2 1 : 2,5 1 : 4 1 : 5 1 : 10 … Масштаб увеличения 2 : 1 2,5 : 1 4 : 1 5 : 1 10 : 1 1.4. Линии Начертания, толщины и основные назначения девяти типов линий, применяемых на чертежах, устанавливает стандарт [9]. В учебных чертежах наиболее часто используются шесть типов линий. Сплошная толстая основная линия. Толщина s ≈ 0,5 … 1,4 мм (на учебных чертежах рекомендуется s ≈ 0,8 … 1 мм. Назначение изображение линий видимого контура, линий контура сечений (вынесенного и входящего в состав разреза, внутренняя рамка чертежа и др. Сплошная тонкая линия Толщина от s/3 до s/2. Назначение изображение линий контура наложенного сечения, линий размерных и выносных, линий штриховки, линий – выносок. Штрихпунктирная тонкая линия. Толщина от s/3 до s/2. Назначение изображение линий осевых и центровых, линий сечений, являющихся осями симметрии для наложенных или вынесенных сечений. Штриховая линия. Толщина линии от s/3 до s/2. Назначение изображение линий невидимого контура. Сплошная волнистая линия Толщина линии от s/3 до s/2. Назначение изображение линий обрыва, линий разграничения вида и разреза. Разомкнутая линия. Толщина линии от s до 1,5s. Назначение изображение положений секущих плоскостей простых и сложных разрезов и сечений. Заметим, что штрихпунктирные линии, применяемые в качестве центровых линий, должны пересекаться между собой длинными штрихами. Штрихпунктирную линию, применяемую в качестве центровой линии окружности с диаметром менее 12 мм, рекомендуется заменять сплошной тонкой линией. Штрихи (также промежутки между ними) должны быть приблизительно одинаковой длины. 1-2 2-8 3…5 5…30 8 d 7 5 1 2 3 d h а ОН. Шрифты чертежные Чертежные шрифты для надписей, наносимых от руки на чертежи и другие технические документы, устанавливает стандарт [10]. Размер шрифта определяется высотой прописных (заглавных) букв. Установлены следующие размеры шрифта 2,5; 3,5; 5; 7; 10; 14. Ширина буквы определяется по отношению к размеру шрифта или по отношению к толщине линии об- водки d (рис. 4). Стандарт устанавливает следующие типы шрифта тип А без наклона (d=h/14); тип Ас наклоном около 75˚ (d=h/14); тип Б без наклона (d=h/10); тип Б с наклонам около 75˚ (d=h/10). На учебных чертежах рекомендуется использовать шрифт типа Б с наклоном для размерных чисел и всех надписей). Шрифты выполняются с использованием вспомогательной сетки (рис. 4). Сетку строят тонкими, едва заметными линиями остро заточенным карандашом марки Т . Это позволяет выдерживать конструкцию букв и цифр. Рис. 4 Начертание букв по сетке делают карандашом марки ТМ или М тонкими линиями от руки на глаз. Проверив правильность начертания букв, обводят их карандашом, стараясь выдержать толщину обводки. Обводить буквы нужно так, чтобы линии обводки не выходили за габаритные размеры букв. Рука при обводке должна идти слева направо и сверху вниз (рис. 5). Рис. 5 Форма и конструкция арабских цифр шрифта типа Б с наклоном приведены на рис. 6. 9 Рис. 6 Форма прописных букв с наклоном русского алфавита (кириллицы) представлена на рис. 7. Ширина буквы зависит не только от размера шрифта, но и от конструкции самой буквы. Рис Форма и конструкция строчных букв русского алфавита шрифта типа Б с наклоном приведены на рис. 8. Рис. 8 10 Рис. 9 1.6. Брошюровка альбома Все чертежи и эскизы, выполненные в учебном семестре и подписанные преподавателем, подлежат брошюровке в альбом. Чертежи, выполненные на формате Ас расположением основной надписи вдоль короткой стороны листа, необходимо согнуть по схеме (рис. 9). Чертежи собираются в последовательности выполнения заданий – сверху титульный лист, под ним задание 01 и т. д. При брошюровке необходимо совместить поля подшивки (20 мм) каждого чертежа. Затем пробить три отверстия (шилом, дыроколом, протянуть через них прочную нить (шнурок, тесьму) и завязать узлом (рис. 10). Рис 11 t К O t К O 1 O 2 t Каб) в) Рис. 11 2. СОПРЯЖЕНИЯ В очертаниях технических форм часто встречаются плавные переходы от одной линии к другой. Плавный переход одной линии в другую, выполненный при помощи промежуточной линии, называется сопряжением. Построение сопряжений основано наследующих положениях геометрии. 1. Переход окружности впрямую будет плавным только тогда, когда заданная прямая является касательной к окружности (риса. Радиус окружности, проведенный в точку касания К, перпендикулярен к касательной прямой. 2. Переход от одной окружности к другой в точке К только тогда будет плавным, когда окружности имеют в данной точке общую касательную (рис. б. Точка касания К и центры окружностей O 1 и О лежат на одной прямой. Если центры окружностей лежат по разные стороны от касательной t, то касание называется внешним (рис. б если центры O 1 и О находятся по одну сторону от общей касательной – соответственно внутренним (рис. в. В теории сопряжений применяются следующие термины а) центр сопряжения – точка О рис. 12); бра- диус сопряжения R рис. 12); в) точки сопряжения Аи В рис. 12); г) дуга сопряжения АВ рис. 12). Центром сопряжения О называется точка, равноудаленная от сопрягаемых линий (рис. 12). Точкой сопряжения А (В называется точка касания двух сопрягаемых линий рис. 12). Дуга сопряжения АВ – это дуга окружности, с помощью которой выполняется сопряжение (рис. 12). Радиус сопряжения R – это радиус дуги сопряжения (рис. 12). Для выполнения сопряжений необходимо определить три элемента построения) радиус сопряжения 2) центр сопряжения 3) точки сопряжения. 12 R R n m m ' R n ' B A O 2.1. Сопряжение двух пересекающихся прямых линий Пусть даны две пересекающиеся прямые m, n и радиус сопряжения R рис. 12). Необходимо построить сопряжение данных прямых дугой окружности радиусом R. Выполним следующие построения. 1. Построим множество точек центров сопряжения, удаленных от прямой n на расстояние радиуса R сопряжения. Таким множеством является прямая n / , параллельная данной прямой n и отстоящая от неѐ на расстояние R. 2. Построим множество точек центров сопряжения, удаленных от прямой m на расстояние радиуса сопряжения. Таким множеством является прямая m / , параллельная и отстоящая от последней на расстояние R. 3. В пересечении построенных прямых m / и n / найдем центр сопряжения О. 4. Определим точку А сопряжения на прямой n. Для этого опустим из центра О перпендикуляр напрямую. Для определения точки сопряжения Вна прямой необходимо опустить соответственно перпендикуляр из центра Она прямую m. Проведем дугу сопряжения AB. Теперь будут определены все элементы сопряжения радиус, центр и точки сопряжения. 2.2. Сопряжения прямой с окружностью Сопряжение прямой с окружностью может быть внешним или внутренним. Рассмотрим построение внешнего сопряжения прямой с окружностью. Пример 1. Пусть задана окружность радиусом R с центром в точке O 1 и прямая. Требуется построить сопряжение окружности с прямой дугой окружности заданного радиуса R (рис. 13). Для решения задачи выполним следующие построения. 1. Построим множество точек центров сопряжения, удаленных от сопрягаемой прямой на расстояние R. Это множество задает прямая m / , параллельная m и отстоящая от неѐ на расстояние R. 2. Множество точек центров сопряжения, удаленных от окружности n на расстояние есть окружность n / , проведенная радиусом R 1 + R. Рис. 12 13 R 1 + R R R n n ' m ' m A O 1 O B R 1 Рис. 13 Рис. 14 R R O O 1 В 1 А 2 R R 1 R - R 1 3. Центр сопряжения О находим как точку пересечения линий n и m / 4. Точку сопряжения А находим как основание перпендикуляра, проведенного из точки Она прямую m. Чтобы построить точку сопряжения В необходимо провести линию центров OO 1 , те. соединить центры сопряженных дуг. В пересечении линии центров с заданной окружностью определим точку В. 5. Проведем дугу сопряжения АВ. Пример 2. При построении внутреннего сопряжения(рис. 14) последовательность построений остается та же, что ив примере 1. Однако центр сопряжения определяется с помощью вспомогательной дуги окружности, проведенной из центра О , радиусом R - R 1 . 2.3. Сопряжение двух окружностей Сопряжение двух окружностей может быть внешним, внутренними смешанным. Пусть задан радиус сопряжения R, а центры сопряжения и точки сопряжения следует найти. Пример 1. Построим сопряжение с внешним касанием двух данных окружностей и n с радиусами R 1 и R 2 дугой заданного радиуса R риса. Для нахождения центра сопряжения О проведем окружность m / , удаленную отданной окружности m на расстояние R . Так как сопряжение с внешним касанием, то радиус окружности m / равен R 1 + R. 2. Радиусом R 2 + R проведем окружность n / , удаленную отданной окружности на расстояние R. 3. Найдем центр сопряжения О как точку пересечения окружностей m / и n / 4. Найдем точку сопряжения А как пересечение линии центров O 1 O с дугой m. 5. Аналогично найдем точку В как пересечение линии центров О 2 О с дугой n . 6. Проведем дугу сопряжения АВ. 14 R 1 + R R n n ' m ' m A O 1 O B R 1 R 2 + R R 1 O 2 R R R O 1 O 2 O A B n m R - R 2 R 2 R 1 R - R 1 m | n | n | R R + R 2 A 1 O O 1 O 2 B 2 R 1 R R 2 R - R 1 Пример 2. Построим сопряжение с внутренним касанием двух данных окружностей и n с радиусами R 1 и R 2 дугой радиусом R (рис. б. 1. Для нахождения центра сопряжения О проведем окружность m / на расстоянии отданной окружности. 2. Проведем окружность n / на расстоянии R – R 2 отданной окружности. 3. Центр сопряжения О найдем как точку пересечения окружностей m / и n / . 4. Точку сопряжения Анайдем как точку пересечения линии центров ОО 1 с заданной окружностью m. 5. Точку сопряжения В найдем как точку пересечения линии центров OO 2 c заданной окружностью n. 6. Проведем дугу сопряжения В с центром в точке O. Пример 3. На рис. 16 приведен пример построения сопряжения с внешне- внутренним касанием. Риса) б) Рис. 15 15 R O 1 O 2 C A O 1 O 2 C A K B R 2 R 1 |