начертательная геометрия. Лекции НГ. Российской Федерации Сибирский федеральный университет начертательная геометрия и инженерная графика учебное пособие Красноярск сфу 2016 Начертательная геометрия и инженерная графика 2
 Скачать 2.69 Mb.
|
|
С учетом профессиональной направленности подготавливаемых специалистов обобщен и систематизирован материал по начертательной геометрии и инженерной графике, основанный на действующих руководящих документах, стандартах и нормативах. В соответствии с программой приведены основные теоретические положения курса инженерной графики, разработаны задания для самостоятельного выполнения графических работ, даны примеры решения типовых задач с показом процесса решения и поэтапным выполнением чертежей. НАЧЕРТАТЕЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГРАФИКА Учебное пособие ИНСТИТУТ ГОРНОГО ДЕЛА, ГЕОЛОГИИ И ГЕОТЕХНОЛОГИЙ Начертательная геометрия и инженерная графика Введение Министерство образования и науки Российской Федерации Сибирский федеральный университет НАЧЕРТАТЕЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГРАФИКА Учебное пособие Красноярск СФУ 2016 Начертательная геометрия и инженерная графика 2 УДК 514.18(07)+744:621(07) ББК я Н Рецензенты КА. Вольхин, кандидат педагогических наук, доцент, заведующий кафедрой Начертательная геометрия Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета Д. В. Сорокин, кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой Инженерная графика Сибирского государственного аэрокосмического университета имени академика М. Ф. Решетнёва Н Начертательная геометрия и инженерная графика : учеб. пособие Л. Н. Гулидова, ОН. Константинова, Е. Н. Касьянова, А. А. Трофимов. – Красноярск : Сиб. федер. унт, 2016. – 160 с. ISBN 978-5-7638-3565-6 С учетом профессиональной направленности подготавливаемых специалистов обобщен и систематизирован материал по начертательной геометрии и инженерной графике, основанный на действующих руководящих документах, стандартах и нормативах. В соответствии с программой приведены основные теоретические положения курса инженерной графики, разработаны задания для самостоятельного выполнения графических работ, даны примеры решения типовых задач с показом процесса решения и поэтапным выполнением чертежей. Для студентов заочной формы обучения направления 130400 Горное дело. Электронный вариант издания см http://catalog.sfu-kras.ru УДК 514.18(07)+744:621(07) ББК я ISBN 978-5-7638-3565-6 © Сибирский федеральный университет, 2016 Введение 3 ВВЕДЕНИЕ Развитие экономики нашей страны предусматривает постоянное ускорение темпов развития промышленности, требующее широкой механизации и автоматизации производственных процессов, внедрения новой техники и технологии, расширения производственной базы. Это связано с разработкой многих проектно-конструкторских, производственных вопросов и вопросов управления, необходимых знаний графических дисциплин. Прежде чем приступить к изготовлению какой-либо детали, механизма, машины, строительству здания или сооружения, проект изображают на бумаге, те. выполняют чертеж. Выпускаемые в настоящее время вузами инженерные кадры должны быть готовы к решению этих задач. Они должны уметь с помощью чертежа выразить свои теоретические замыслы и технические идеи для последующего их осуществления на практике. Подготовку специалистов инженер- но-технического профиля в вузах по этим вопросам обеспечивает изучение курса Начертательная геометрия, инженерная и компьютерная графика, который является первой общетехнической дисциплиной, дающей знания, необходимые студенту для изучения последующих общеинженерных и технических дисциплин. Классический курс начертательной геометрии и инженерной графики включает основные разделы начертательной геометрии и черчения а также служит основой, базой для изучения специальных графических курсов, компьютерной графики, строительного, топографического черчения и др. Курс рассчитан на то, что при его изучении особое внимание уделяется новым современным методам обучения и учету важнейших дидактических принципов, формирующих и развивающих у студентов пространственное представление, являющееся определяющим при изучении графических дисциплин многих специальностей. Курс начертательной геометрии и инженерной графики базируется на положениях государственных стандартов, введенных и действующих в настоящий момент времени в нашей стране. Таким образом, начертательная геометрия и инженерная графика – это одна из дисциплин, составляющих подготовку инженеров по инженерно- техническим специальностям. Цель изучения данного курса – получить знания и навыки выполнения и чтения изображений предметов на основе прямоугольного метода проецирования, выполненных в соответствии Начертательная геометрия и инженерная графика с требованиями стандартов ЕСКД, научиться пользоваться стандартами и справочными материалами, получить навыки техники черчения и ознакомиться с современными способами машинного изготовления и размножения чертежей. Начертательная геометрия и инженерная графика – это первая ступень обучения студентов, на которой изучаются начальные правила выполнения и оформления конструкторской документации. Глава. Общие правила оформления чертежей Глава ОБЩИЕ ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ ЧЕРТЕЖЕЙ Комплекс межгосударственных стандартов, определяющих единые правила и положения по разработке, оформлению и обращению конструкторской документации, называют Единойсистемой конструкторской документации (ЕСКД). Обозначение стандартов ЕСКД строят на классификационном принципе. Например, ГОСТ 2.301–68 Форматы означает ГОСТ – государственный стандарт 2 – класс стандартов 3 – код классификационной группы 01 – порядковый номер стандарта в группе 68 – год регистрации стандарта. Стандарты оформления чертежей Рассмотрим основные положения стандартов на форматы, масштабы, линии, шрифты, основную надпись и нанесение размеров на чертежах. Форматы. Чертежи выполняют на листах бумаги определенного размера (формата. ГОСТ 2.301–68 устанавливает следующие основные форматы Обозначение А А А А А Размеры сторон, мм 841×1189 594×841 420×594 297×420 210×297 Формат листа определяют размером внешней рамки, выполняемой тонкой линией. Внутреннюю рамку проводят сплошной основной линией на расстоянии мм от левой стороны внешней рамки и на расстоянии 5 мм от остальных сторон (рис. 1.1). Основные форматы получают из формата А путем последовательного деления его на две равные части параллельно меньшей стороне. Формат А располагают только вертикально основная надпись вдоль короткой стороны листа. Форматы больше А могут быть расположены как горизонтально, таки вертикально (рис. 1.2). Масштабы. Масштабом называют отношение линейных размеров изображенного на чертеже предмета к его действительным размерам. ГОСТ 2.302–68 устанавливает ряд масштабов изображений на чертежах. Начертательная геометрия и инженерная графика Масштабы уменьшения 1:2; 1:2,5; 1:4; 1:5; 1:10; 1:15; 1:20; 1:25; 1:40; 1:50; 1:75;1:100; 1:200; 1:400; 1:500; 1:800; 1:1000. Натуральная величина 1:1. Масштабы увеличения 2:1; 2,5:1; 4:1; 5:1; 10:1; 20:1; 40:1; 50:1; 100:1. Рис. 1.1 Рис. 1.2 Предпочтение отдают изображению предмета в натуральную величину. Независимо от величины масштаба, на чертеже проставляют действительные размеры. На чертежах масштаб обозначают в соответствующей графе основной надписи (рис. 1.7) по типу 1:1, 1:2, 2:1 и т. дна поле чертежа по типу А (2:1), А–А (1:2) и т. д. Глава. Общие правила оформления чертежей Линии. ГОСТ 2.303–68 устанавливает начертания и основные назначения линий на чертежах всех отраслей промышленности. Линии чертежа и их назначение приведены в табл. 1.1. Таблица 1.1 Линии чертежа и их назначение Наименование Начертание Толщина Основное назначение Сплошная толстая основная s Линии видимого контура. Линии перехода видимые. Линии контура сечения (вынесенного и входящего в состав разреза) Сплошная тонкая От s/3 до s/2 Линии размерные и выносные. Линии штриховки. Линии-выноски Сплошная волнистая От s/3 до s/2 Линии обрыва. Линии разграничения вида и разреза Штриховая От s/3 до s/2 Линии невидимого контура Штрихпунктирная тонкая От s/3 до s/2 Линии осевые и центровые Штрихпунктирная утолщенная От s/2 до 2/3s Линии контуров изображаемого объекта, находящихся перед плоскостью проекций (разреза) Разомкнутая От s до 1½ s Линии сечений Сплошная тонкая с изломами От s/3 до s/2 Длинные линии обрыва Штрихпунктирная с двумя точками тонкая От s/3 до s/2 Линии сгиба на развертках. Линии для изображения частей изделий в крайних или промежуточных положениях. Линии для изображения развертки, совмещенной с видом Толщина сплошной основнойлинии s должна быть в пределах от 0,5 до 1,4 мм в зависимости от размеров и сложности изображения, а также формата чертежа. Выбранную толщину и длину штрихов каждого типа линий сохраняют на всем поле чертежа. При использовании штрихпунктирной линии в качестве центровой центр окружности определяют пересечением штрихов (рис. 1.3). Штрихпунктирную линию заканчивают штрихом, выходящим на мм за пределы контурной линии. Если диаметр окружности или размеры других геометрических фигур на изображении менее мм, то штрихпунктирную линию заменяют сплошными тонкими линиями (рис. 1.4). Начертательная геометрия и инженерная графика Шрифты чертежные. ГОСТ 2.304–81 устанавливает чертежные шрифты, применяемые для нанесения всех надписей на чертежах и других технических документах. Чертежный шрифт содержит русский, латинский и греческий алфавиты, арабские и римские цифры, а также знаки. Рис. 1.3 Рис. 1.4 Термины и определения Размер шрифта h – величина, определенная высотой прописных букв в миллиметрах. Высота прописных букв измеряется перпендикулярно к основанию строки. Устанавливаются следующие размеры шрифта (1,8); 2,5; 3,5; 5; 7; 10; 14; 20; 28; 40. Высота строчных букв определяется из отношения их высоты к размеру шрифта h, например c = 7/10h. Ширина буквы g определяется по отношению к высоте шрифта h, например, или по отношению к толщине линии шрифта d, например. Толщина линии шрифта d определяется в зависимости от типа ивы- соты шрифта. Типы и размеры шрифта Устанавливаются следующие типы шрифта тип А без наклона (d = 1/14h); тип Ас наклоном около 75º (d = 1/14h); тип Б без наклона (d = 1/10h); тип Б с наклоном около 75º (d = 1/10h). Шрифт типа Б без наклона приведен на рис. 1.5, 1.6. Построение шрифта выполнено по вспомогательной сетке. Сетку выполняют с помощью двух угольников или рейсшины. Глава. Общие правила оформления чертежей Рис. 1.5 Начертательная геометрия и инженерная графика 10 1 – альфа 2 – бета 3 – гамма 4 – дельта 5 – эпсилон 6 – дзета 7 – эта 8 – тета 9 – йота 10 – каппа 11 – лямбда 12 – мю 13 – ню 14 – кси 15 – омикрон 16 – пи 17 – ро 18 – сигма 19 – тау 20 – ипсилон 21 – фи 22 – хи 23 – пси 24 – омега Рис. 1.6 Глава. Общие правила оформления чертежей Параметры шрифта типа Б (d = h/10) установлены в зависимости от его размера и приведены в табл. 1.2. Таблица 1.2 Параметры шрифта типа Б (d = h / 10) Определяемая величина Размер шрифта относительный размер 5,0 7 10 14 Прописные буквы и цифры высота h 10d 3,5 5,0 7 10 14 ширина цифры 1 3d 1,2 1,5 2,1 3,0 4,2 букв Г, Е, 3, Си цифр 3, 5, 6, 7, 8, 9, 0 5d 1,7 2,5 3,5 5,0 7,0 букв Б, В, И, Й, КЛ, НО, ПР, ТУ, Ц, Ч, Ь, Э, Я цифры 4 6d 2,1 3,0 4,2 6,0 8,4 букв АД, М, Х, Ы, Ю 7d 2,4 3,5 4,9 7,0 9,8 букв Ж, Ф, Ш, Щ, Ъ 8d 2,8 4,0 5,6 8,0 11,2 Строчные буквы высота с 7d 2,5 3,5 5,0 7,0 10 ширина букв, кроме ж, з, мс, т, ф, ш, щ, ъ, ы, ю 5d 1,7 2,5 3,5 5,0 7,0 букв з, с 4d 1,4 2,0 2,8 4,0 5,8 букв м, ъ, ы, ю 6d 2,1 2,5 4,2 6,0 8,4 букв т, ф, ш, щ, ж 7d 2,4 3,5 4,9 7,0 9,8 Расстояние между буквами a 2d 0,7 1,0 1,4 2,0 2,8 Минимальный шаг строк b 17d 6,0 8,5 12,0 17,0 24,0 Минимальное расстояние между словами e 6d 2,1 3,0 4,2 6,0 8,4 Толщина линий шрифта d 1/10h 0,3 0,5 0,7 1,0 1,4 Для всего текста толщина букв и цифр d должна быть одинакова. Разметку ширины знаков и расстояний между ними проводят при помощи циркуля-измерителя или полоски миллиметровой бумаги поданным табл. Для овладения приемами письма стандартным шрифтом проводят полную разметку всех букв и цифр. Обводят буквы и цифры чертежного шрифта по частям, при этом все вертикальные элементы обводят сверху вниз, горизонтальные – слева направо. Расстояние а между буквами, соседние линии которых не параллельны между собой (например ГА, АТ, уменьшают наполовину. Минимальное расстояние e между словами, разделенными знаком препинания, должно быть равно расстоянию между знаком препинания и следующим за ним словом. Основная надпись и её расположение. ГОСТ 2.104–2006 устанавливает форму, размеры и порядок заполнения основной надписи и дополнитель- Начертательная геометрия и инженерная графика 12 ных граф в конструкторских документах (рис. 1.7). Основную надпись располагают в правом нижнем углу конструкторских документов (см. рис. 1.7). Рис. 1.7 В графе 1 указывают обозначение чертежа. Оно состоит из трёх групп букв и цифр, разделённых точками в графе а – обозначение чертежа, повёрнутое на 180° (см. рис. 1.1); в графе 2 – наименование чертежа (название расчётно-графической работы в графе 3 – обозначение учебной группы. Правила нанесения размеров ГОСТ 2. 307–2011 устанавливает правила нанесения размеров на чертежах. Глава. Общие правила оформления чертежей Общие положения Линейные размеры на чертежах указывают в миллиметрах без обозначения единицы измерения. Размерное число отражает истинную величину предмета независимо от масштаба и точности выполнения чертежа. Угловые размеры указывают с обозначением единиц (градусов, минут, секунд. Простые дроби применяют только при простановке размеров в дюймах. На чертеже должно быть проставлено минимальное число размеров, но достаточное для изготовления и контроля изделия. Повторение размеров на разных изображениях ив тексте чертежа не допускается. Нельзя наносить размеры на чертежах в виде замкнутой цепи, кроме случаев, когда один из размеров указан как справочный. Справочными называются размеры, которые не используют при изготовлении изделия, но они облегчают чтение чертежа. Справочные размеры отмечают знаком «*» ив технических требованиях записывают Размеры для справок. Пример изображения детали с нанесенными размерами, количество которых достаточно для ее изготовления, приведен на рис. 1.8. Рис. 1.8 Размерные и выносные линии Размеры на чертежах указывают размерными линиями и размерными числами. Для определения размеров прямолинейных отрезков параллельно им проводят размерные линии и над ними проставляют размерные числа. Начертательная геометрия и инженерная графика Размерную линию окружности проводят по диаметру. Эти линии чертят между линиями контура, осевыми и выносными. Выносные линии, как правило, должны быть перпендикулярны размерными служат продолжением контурных (рис. 1.8). Размерную линию для угла проводят в виде дуги из центра в его вершине, а выносные линии – радиально. С обоих концов ее ограничивают стрелками, за исключением размерной линии радиуса, которая ограничивается одной стрелкой со стороны определяемой дуги или скругления. Размеры элементов стрелок выбирают в зависимости от толщины линий видимого контура, при этом учитывают, что они должны быть примерно одинаковыми на всем поле чертежа (рис. 1.9). Рис. Выносные линии должны выходить за концы стрелок размерной линии на 1–5 мм. Размерные и выносные линии выполняют сплошными тонкими линиями. По возможности размерные линии рекомендуется наносить вне контура изображения. Расстояние между параллельными размерными линиями должно быть не менее 7 мм, между размерной линией и линией контура – не менее 10 мм. Как правило, выносные линии проводят от линий видимого контура. Необходимо избегать пересечения размерных и выносных линий. Для этого более короткие размерные линии проводят ближе к линиям контура, более длинные – дальше от них. Линии контура, осевые, центровые и выносные линии не используют в качестве размерных. Если вид или разрез симметричного предмета или отдельных симметрично расположенных элементов изображают только до оси симметрии или с обрывом, то размерные линии, относящиеся к этим элементам, проводят с обрывом и обрыв размерной линии делают дальше оси или линии обрыва предмета (рис. 1.10). Размерные линии допускается проводить с обрывом при указании диаметра окружности независимо оттого, изображена ли окружность полностью или частично, при этом обрыв размерной линии делают дальше центра окружности (рис. 1.11). Глава. Общие правила оформления чертежей При изображении изделия с разрывом размерную линию не прерывают (рис. 1.12). Если длина размерной линии недостаточна для размещения на ней стрелок, то размерную линию продолжают за выносные линии или, соответственно, законтурные, осевые, центровые и т. д) и стрелки наносят так, как показано на рис. 1.13. Рис. 1.10 Рис. 1.11 Рис. 1.12 При недостатке места для стрелок на размерных линиях, расположенных цепочкой, их допускается заменять засечками, наносимыми под углом 45° к размерным линиям, или четко наносимыми точками (рис. 1.13). Рис. 1.13 Рис. 1.14 При недостатке места для стрелки из-за близко расположенной контурной или выносной линии последние допускается прерывать (рис. 1.14). Размерные числа Размерные числа располагают над размерной линией по возможности ближе к ее середине. При нанесении размера диаметра внутри окруж- Начертательная геометрия и инженерная графика 16 ности размерные числа смещают относительно середины размерных линий см. рис. 1.11). Над вертикальной размерной линией числа проставляют так, чтобы их можно было читать при повороте чертежа почасовой стрелке на 90º. При нанесении нескольких параллельных или концентричных размерных линий на небольшом расстоянии друг от друга размерные числа над ними рекомендуется располагать в шахматном порядке (рис. 1.15). Размерные числа линейных размеров при различных наклонах размерных линий располагают так, как показано на рис. 1.16. Если необходимо нанести размер в заштрихованной зоне, то соответствующее размерное число наносят на полке линии-выноски (рис. 1.17). Рис. 1.15 Рис. 1.16 Угловые размеры наносят так, как показано на рис. 1.18. В зоне, расположенной выше горизонтальной осевой линии, размерные числа помещают над размерными линиями со стороны их выпуклости в зоне, расположенной ниже горизонтальной осевой линии, – со стороны вогнутости размерных линий. В заштрихованной зоне наносить размерные числа не рекомендуется. В этом случае размерные числа указывают на горизонтально нанесенных полках линий-выносок. Рис. 1.17 Рис. 1.18 Для углов малых размеров при недостатке места размерные числа помещают на полках линий-выносок в любой зоне (рис. 1.19). Если для на Глава. Общие правила оформления чертежей писания размерного числа недостаточно места над размерной линией, то размеры наносят так, как показано на рис. 1.20. Способ нанесения размерного числа при различных положениях размерных линий (стрелок) на чертеже определяется наибольшим удобством чтения. Рис. 1.19 Рис. 1.20 Рис. 1.21 Рис. 1.22 Размерные числа не допускается разделять или пересекать какими бы тони было линиями чертежа. Нельзя разрывать линию контура для нанесения размерного числа и наносить размерные числа в местах пересечения размерных, осевых или центровых линий. Вместе нанесения размерного числа осевые, центровые линии и линии штриховки прерывают (рис. 1.21, 1.22). Условные знаки и надписи на чертежах При нанесении размера радиуса перед размерным числом помещают прописную букву рис. 1.23). Если при нанесении размера радиуса дуги окружности необходимо указать размер, определяющий ее центр, то последний изображают в виде пересечения центровых или выносных линий. При большой величине радиуса центр допускается приближать к дуге, Начертательная геометрия и инженерная графика в этом случае размерную линию радиуса показывают с изломом под углом 90º (рис. 1.24). Если не требуется указывать размеры, определяющие положение центра дуги окружности, то размерную линию радиуса допускается не доводить до центра и смещать относительно центра (рис. 1.25). Рис. 1.23 Рис. 1.24 Рис. 1.25 При проведении нескольких радиусов из одного центра размерные линии любых двух радиусов не располагают на одной прямой (рис. 1.26). При совпадении центров нескольких радиусов их размерные линии допускается не доводить до центра, кроме крайних (рис. 1.27). Размеры радиусов наружных скруглений наносят так, как показано на рис. 1.28, внутренних скруглений – так, как показано на рис. 1.29. Рис. 1.26 Рис. 1.27 Рис. 1.28 Рис. 1.29 Рис. 1.30 Радиусы скруглений, размер которых в масштабе чертежа равен 1 мм и менее, на чертеже не изображают, а их размеры наносят так, как показано на рис. 1.30. При указании размера диаметра (во всех случаях) перед размерным числом наносят знак (рис. 1.31). Размеры квадрата наносят так, как показано на рис. 1.32, 1.33. |