НГиЧ. Учебнометодическое пособие Киров 2014
 Скачать 14.6 Mb.
|
|
1 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Факультет строительства и архитектуры Кафедра начертательной геометрии и черчения Е. Н. ПИРОВСКИХ Л. В. ОКАТЬЕВА Л. В. КОВАЛЕВСКАЯ ИНЖЕНЕРНАЯ ГРАФИКА Учебно-методическое пособие Киров 2014 2 УДК 514.18(07) П Допущено советом факультета строительства и архитектуры ФГБОУ ВПО «ВятГУ» в качестве учебно-методического пособия для студентов заочного отделения всех направлений ускоренной формы обучения Рецензенты кандидат технических наук, доцент кафедры сопротивления материалов и деталей машин ФГБОУ ВПО Вятской ГСХА» Ю. А. Савченко; кандидат педагогических наук, доцент кафедры архитектуры и градостроительства ФГБОУ ВПО «ВятГУ» Т. В. Богословская П Пировских, Е. Н. Инженерная графика учебно-методическое пособие / Е. Н. Пиров- ских, Л. В. Окатьева, Л. В. Ковалевская. – Киров ФГБОУ ВПО «ВятГУ», 2014. – 177 с. Учебно-методическое пособие предназначено для изучения курса инженерной графики, а также для руководства самостоятельной работой студентов всех направлений заочного отделения, обучающихся по ускоренной программе или получающих второе высшее образование. В пособии содержатся теоретический материал курса инженерной графики, описание и варианты заданий контрольных работ, подробные методические указания к их выполнению и примеры выполнения заданий. Тех. редактор Е. О. Гладких © ФГБОУ ВПО «ВятГУ», 2014 3 Содержание Введение ………………………………………………………………… 5 Тематический план курса Инженерная графика …………………... 6 Объем и содержание контрольных работ …………………………….. 7 Требования к оформлению контрольных работ ……………………… 9 Часть 1. Начертательная геометрия ………………………………... 18 § 1. Указания к выполнению заданий контрольной работы № 1.. 18 1.1. Задание 1 Призма с вырезом …………………………… 18 1.2. Задание 2 Конус с вырезом …………………………….. 20 1.3. Задание 3 Пересечение поверхностей ………………… 22 § 2. Теоретический материал, необходимый для выполнения заданий контрольной работы № 1 …………………………………….. 28 2.1. Точка, линия на поверхности ……………………………... 29 2.2. Сечения поверхностей …………………………………….. 32 Часть 2. Инженерная графика ……………………………………… 36 § 1. Указания к выполнению заданий контрольной работы № 2 .. 36 1.1. Задание 1 Виды. Разрезы ……………………………….. 36 1.2. Задание 2 Резьбовое соединение деталей ……………... 38 1.3. Задание 3 Чтение и деталирование чертежа сборочной единицы ………………………………………………….. 40 § 2. Теоретический материал, необходимый для выполнения заданий контрольной работы № 2 ……………………………………. 50 2.1. Изображения виды, разрезы, сечения ……………………... 50 2.2. Правила изображения и обозначения резьбы на чертеже 65 2.3. Элементы деталей, изображение и нанесение размеров .. 76 2.4. Виды изделий ……………………………………………… 86 2.5. Соединения деталей ……………………………………….. 89 2.6. Спецификация ……………………………………………... 97 2.7. Сборочный чертеж ………………………………………… 104 2.8. Чтение и деталирование чертежа сборочной единицы … 108 4 Библиографический список ……………………………………………. 110 Приложение А. Линии чертежа (ГОСТ 2.303–68)…………………….. 112 Приложение Б. Варианты задания Призма с вырезом Приложение В. Варианты задания Конус с вырезом ……………. 116 Приложение Г. Варианты задания Пересечение поверхностей …… 119 Приложение Д. Варианты задания Виды. Разрезы ………………… 128 Приложение Е. Варианты задания Резьбовое соединение деталей 133 Приложение Ж. Варианты задания Чтение и деталирование чертежа сборочной единицы …………………………………………. 136 Приложение И. Нанесение размеров геометрических тел ……………. 154 Приложение К. Резьба метрическая цилиндрическая ГОСТ 8724–2002) ……………………………………………………… 155 Приложение Л. Резьба трубная цилиндрическая (ГОСТ 6357–81) …. 158 Приложение М. Обозначение изделий по Классификатору ЕСКД …. 159 Приложение Н. Примеры выполнения заданий контрольных работ .. 162 Приложение П. Рекомендации по подготовке к зачету (экзамену) … 172 5 Введение Учебно-методическое пособие предназначено для изучения курса инженерной графики, а также для руководства самостоятельной работой студентов всех направлений заочного отделения, обучающихся по ускоренной программе или получающих второе высшее образование, при выполнении ими одной или двух контрольных работ. Самостоятельно выполненные задания по курсу инженерной графики исключат трудности в изучении этой дисциплины и научат студента логически мыслить, представлять всевозможные сочетания геометрических форм в пространстве. Инженерная графика способствует развитию пространственного воображения, умению читать чертежи и с помощью чертежа передавать свои мысли и правильно понимать мысли другого. Качество выполненной контрольной работы (КР) показывает, насколько студент усвоил те или иные положения курса инженерной графики и овладел техникой выполнения чертежей. Студент выполняет тот вариант задания, номер которого соответствует сумме последних цифр его шифра. Например если шифр студента 1-14-СТу-3126, то вариант его контрольной работы 12 (3+1+2+6=12). Каждую КР, содержащую комплект выполненных графических заданий, студенты отсылают на рецензию. Отсылать на рецензию КР по частям не допускается. Листы складываются до формата Аи брошюруются титульным листом (приложение Н. Проверенная преподавателем КР возвращается студенту. Не удаляя с листов замечания рецензента, работу необходимо исправить и представить преподавателю на повторную рецензию. Аттестованная работа хранится у студента и предъявляется им к защите вовремя сессии. На зачете (экзамене) КР сдается преподавателю. 6 Тематический план курса Тема 1. Ортогональное проецирование геометрических фигур (точки, прямой, плоскости, поверхности. Метод Монжа. Принадлежность точки и линии плоскости. Принадлежность точки и линии поверхности. Тема 2. Пересечение гранных поверхностей (призмы, пирамиды) и поверхностей вращения (цилиндра, конуса, сферы, тора) проецирующими плоскостями. Тема 3. Взаимное пересечение поверхностей. Метод секущих плоскостей. Тема 4. ЕСКД. Общие правила выполнения чертежей. 4.1. ГОСТ 2.301–68 Форматы. 4.2. ГОСТ 2.302–68 Масштабы. 4.3. ГОСТ 2.303–68 Линии. 4.4. ГОСТ 2.304–81 Шрифты чертежные. 4.5. ГОСТ 2.305–2008 Изображения – виды, разрезы, сечения. 4.6. ГОСТ 2.306–68 Обозначения графические материалов и правила их нанесения на чертежах. 4.7. ГОСТ 2.307–2011 Нанесения размеров и предельных отклонений. Тема 5. ГОСТ 2.311–68 Изображение резьбы. Тема 6. ГОСТ 2.312–72 Условные изображения и обозначения швов сварных соединений. ГОСТ 2.313–82 Условные изображения и обозначения неразъемных соединений. Тема 7. ЕСКД. Общие положения ГОСТ 2.101–68…2.109–73. 7.1. Виды изделий. 7.2. Виды конструкторских документов и основные требования к их выполнению. 7.2.1. Чертежи и эскизы деталей. 7.2.2. Спецификация. 7.2.3. Сборочный чертеж. Чертеж общего вида. Тема 8. Чтение и деталирование чертежей общего вида. 7 Объем и содержание контрольных работ Объем и содержание выполняемых студентом контрольных работ зависит от направления подготовки и формы обучения (табл. 1). Содержание графических заданий КР и КР представлены в табл. 2. Таблица 1 Объем контрольных заданий для бакалавров различных направлений и различных форм обучения Направление Номер КР Номер задания КР СТу, ТБу 1 1, 3 2 1, 2, 3 Свв 1 1, 2 2 1, 2, 3 ЭиЭу 2 1, 3 КТМу 2 1, 2, 3 МСу 2 1, 2, 3 ХТу, БПу 1 1 2 2, 3 ТДу 2 1, 3 ТиТу 2 1, 3 ИВТу 2 1, 3 МРу 1 1 2 1 8 Таблица 2 Формат Задание Пример выполнения приложение Н) Контрольная работа № 1 Задание Призма с вырезом А Построить три проекции призмы с вырезом, образованным проецирующими плоскостями Рис. Н Задание Конус с вырезом А Построить три проекции конуса с вырезом, образованным проецирующими плоскостями Рис. Н Задание Пересечение поверхностей А Построить три проекции пересекающихся поверхностей и линии их пересечения Рис. Н, Н Контрольная работа № 2 Задание Виды. Разрезы А По двум заданным видам предмета построить третий. Выполнить два вертикальных разреза, совмещенных с соответствующими видами Рис. Н Задание Резьбовое соединение деталей А Выполнить изображения резьбового соединения двух деталей Рис. Н Задание Чтение и деталирование чертежа сборочной единицы А, А Выполнить чертежи двух деталей по чертежу сборочной единицы Рис. Н, Н 9 Требования к оформлению контрольных работ Все построения на чертежах должны выполняться в соответствии с требованиями стандартов ЕСКД на чертежной бумаге стандартных форматов. Форматы листов определяются размерами внешней рамки, выполняемой тонкой сплошной линией. Внутренняя рамка чертежа проводится сплошной толстой основной линией, как показано на рис. 1. Для выполнения КР используются листы формата Ас размерами сторон 297 420 мм и Ас размерами сторон 210 297 мм. Лист формата А можно использовать только вертикально. Основная надпись, в которой содержатся все сведения об изделии и конструкторском документе, выполняется по ГОСТ 2.104–2006 (форма 1). Форма и размеры основной надписи представлены на рис. 2, пример заполнения – на рис. 3, 4, 5. Рис. 1. Лист формата А 10 Рис. 2. Форма и размеры основной надписи по ГОСТ 2.104–2006 (форма 1) Рис. 3. Пример заполнения основной надписи на листах КР № 1 Рис. 4. Пример заполнения основной надписи на листе 1 (КР № 2) 11 Рис. 5. Пример заполнения основной надписи на листе 3 (КР № 2) Все графы основной надписи заполняются чертежным шрифтом в соответствии с ГОСТ 2.304–81. Размер шрифта определяется высотой h прописных (заглавных) букв и цифр в миллиметрах. Высота строчных (малых) букв принимается равной 7/10 h . Устанавливаются следующие размеры шрифта 1,8; 2,5; 3,5; 5; 7; 10; 14; 20; 28; 40. На чертежах, выполненных карандашом, надписи и цифры должны иметь высоту не менее 3,5 мм. Ширина букв и цифр рассчитывается в зависимости от размера шрифта h по табл. 3. Расстояние между буквами принимается равным 2/10 h , расстояние между словами – 6/10 h . Способ написания букв, цифр и знаков представлен на рис. 6, 7. В основной надписи (рис. 2) шрифтом размером 7 указываются в графе 1 обозначение документа (изделия) по классификатору ЕСКД (приложение М, надпись выполняется прямым шрифтом в графе 2 наименование изделия в графе 3 материал детали (для рабочих чертежей деталей в графе 4 масштаб чертежа (ГОСТ 2.302–68); в графе 5 шифр студента и наименование кафедры. Остальные графы основной надписи заполняются шрифтом 3,5. 12 Таблица 3 Относительная ширина букв и цифр Прописные буквы и цифры Русский алфавит Б, В, И, Й, КЛ, НО, ПР, ТУ, Ц, Ч, Ь, Э, ЯГЕ, З, САД, М, Х, Ы, Ю (7/10)h Ж, Ф, Ш, Щ, Ъ (8/10)h Латинский алфавит, S, T, U (6/10)h C, E, F, L (5/10)h J (4/10)h W (9/10)h Строчные буквы а, б, в, где, з, и, й, кл, но, пр, сух, ч, ц, ь, э, ям, ъ, ы, ю (6/10)h ж, т, ф, ш, щ (7/10)h Рис. 6. Чертежный шрифт (тип Б с наклоном) 13 Рис. 7. Латинский алфавит для обозначения проекций точек шрифт типа Б с наклоном) Линии чертежа должны соответствовать ГОСТ 2.303–68. Рекомендуемая толщина обводки линий видимого контура примерно 0,8…1,0 мм, толщина остальных линий от s /3 доте мм. Штрихпунктирные (а также штриховые) линии должны пересекаться и заканчиваться штрихами. Основные типы линий, используемые при выполнении КР, указаны в приложении А. Правила нанесения размеров определяет ГОСТ 2.307–2011. Размеры на чертежах указывают с помощью выносных, размерных линий и размерных чисел (рис. 8). Размерные линии предпочтительнее наносить вне изображения. Минимальное расстояние между линиями контура и размерными линиями – 10 мм. Минимальное расстояние между параллельными размерными линиями мм. С обеих сторон размерные линии ограничиваются стрелками, выносные линии должны выходить за концы стрелок размерной линии на 1…5 мм. 14 Рис. 8. Нанесение размеров на чертеже Не допускается использовать линии контура, осевые, центровые и выносные линии в качестве размерных. На чертеже необходимо избегать пересечения выносных и размерных линий. Если размер симметричен относительно оси, то размерную линию допускается обрывать за осью, но величина размера при этом ставится полностью (риса. Аналогично можно поступать при указании размера диаметра окружности независимо оттого, изображена ли окружность полностью или частично при этом обрыв размерной линии делают дальше центра окружности (рис. 9 баб) Рис. 9. Простановка размеров, симметричных относительно оси а – при совмещении вида с разрезом б – при простановке размеров диаметров Размерные числа наносят над размерной линией, отступив от нее 1,0…1,5 мм (рис. 8). Числа располагают по возможности ближе к середине размерной линии. Размерные числа не допускается разделять или пересекать какими бы тони было линиями чертежа. Вместе нанесения размерного числа осевые, центровые линии и линии штриховки прерывают. Линейные размеры на чертеже наносятся в миллиметрах (без обозначения единиц измерения, угловые – в градусах и минутах (с обозначением единиц измерения «°» и соответственно. Размерные числа на чертежах и обозначения геометрических элементов рекомендуется выполнять наклонным (под углом 75°) шрифтом размером 5 с подстрочными индексами шрифтом размером 3,5 (примеры – на риса При нанесении размера радиуса перед размерным числом помещают прописную (заглавную) букву «R»; при нанесении размера диаметра – знак « » (рис. 10 баб) Рис. 10. Пример выполнения надписей (аи размерных чисел (б) на чертеже При нанесении нескольких параллельных размерных линий на небольшом расстоянии друг от друга размерные числа над ними рекомендуется располагать в шахматном порядке (рис. 11). Рис. 11. Простановка размерных чисел на параллельных размерных линиях 17 Штриховка различных материалов в разрезах и сечениях выполняется в соответствии с ГОСТ 2.306–68. Все металлы штрихуются одинаково тонкими сплошными линиями под углом 45° к рамке чертежа с наклоном вправо или влево и расстоянием между линиями штриховки 1…10 мм в зависимости от площади штриховки (рис. 12). Рекомендуемый интервал линий штриховки 3…5 мм. Рис. 12. Нанесение штриховки на чертеже Если линии штриховки, проведенные к линиям рамки чертежа под углом 45°, совпадают по направлению с линиями контура или осевыми линиями, то вместо угла 45° следует брать угол 30° или 60°. На всех сечениях и разрезах одной и той же детали линии штриховки должны наноситься с одинаковым наклоном и интервалом. 18 Часть 1. Начертательная геометрия § Указания к выполнению заданий контрольной работы № 1 1.1. Задание 1 Призма с вырезом Построить три проекции призмы с вырезом, образованным проецирующими плоскостями. Варианты задания представлены в приложении Б, пример выполнения листа – в приложении Н (рис. Н. Построение трех проекций призмы На формате А в масштабе 1:1 выполнить две проекции заданной призмы. Начинать построение следует с горизонтальной проекции в окружность заданного диаметра вписать правильный многоугольник (треугольник, квадрат, пяти- или шестиугольник, являющийся проекцией заданной призмы. Построить фронтальную и профильную проекции призмы в проекционной связи с горизонтальной проекцией (рис. 13). Построение проекций вырезана призме В соответствии с заданием на фронтальной проекции призмы выполнить изображение сквозного выреза, образованного фронтально- проецирующими плоскостями. Так как призма горизонтально-проецирующая, то ее горизонтальная проекция – шестиугольник – обладает собирательным свойством все точки (например, Аи В на рис. 13), расположенные на поверхности призмы проецируются на плоскость П на стороны шестиугольника. 19 Определить проекции линий пересечения сквозного выреза с поверхностью призмы и построить их сначала на горизонтальной проекции призмы, а затем на профильной проекции (например, на рис. 13 проекции линии АВ: А 1 В 1 , А 2 В 2 , А 3 В 3 ). Метод построения проекций точки и линии, принадлежащих призматической поверхности, а также варианты сечений призмы плоскостью описаны в § 2 части 1 (п. 2.1, 2.2). На горизонтальной и профильной проекциях призмы построить невидимые линии сквозного отверстия (линии пересечения фронтально- проецирующих плоскостей. Рис. 13. Пример построения трех проекций призмы с вырезом 20 Нанесение размеров Шрифтом размером 5 проставить размеры призмы, используя данные из табл. Б (приложение Б. Обводка чертежа Обвести проекции призмы с учетом видимости (приложение А. Обозначить проекции точек, выбранных для построения выреза шрифтом размером 5 (используются буквы латинского алфавита или цифры. Заполнить основную надпись. Пример выполнения листа приведен в приложении Н (рис. Н. 1.2. Задание 2 Конус с вырезом Построить три проекции конуса с вырезом, образованного проецирующими плоскостями. Варианты задания представлены в приложении В, пример выполнения листа – в приложении Н (рис. Н. Построение трех проекций конуса На формате А в масштабе 1:1 выполнить две проекции заданного конуса. Горизонтальная проекция конуса – окружность заданного диаметра. Построить профильную проекцию конуса в проекционной связи с фронтальной и горизонтальной проекциями (рис. 14). Построение проекций вырезана конусе В соответствии с заданием на фронтальной проекции выполнить изображение сквозного выреза, образованного фронтально- проецирующими плоскостями. 21 Определить проекции линий пересечения сквозного выреза с поверхностью конуса по произвольно выбранным точками построить их сначала на горизонтальной, а затем на профильной проекции конуса например, на рис. 14 проекции линии АВ: А 1 В 1 , А 2 В 2 , А 3 В 3 ). Метод построения проекций точки и линии, принадлежащих конической поверхности, а также варианты сечений конуса плоскостью описаны в § 2 части 1 (п. 2.1, 2.2). На горизонтальной и профильной проекциях конуса построить невидимые линии сквозного отверстия (линии пересечения фронтально- проецирующих плоскостей. Рис. 14. Пример построения трех проекций конуса 22 Нанесение размеров Шрифтом размером 5 проставить размеры конуса, используя данные из табл. В (приложение В. Обводка чертежа Обвести проекции конуса с учетом видимости (приложение А. Обозначить проекции точек, выбранных для построения выреза шрифтом размером 5 (используются буквы латинского алфавита или цифры. Заполнить основную надпись. Пример выполнения листа приведен в приложении Н (рис. Н. 1.3. Задание 3 Пересечение поверхностей Построить три проекции пересекающихся поверхностей (заданные поверхности не имеют оснований) и линии их пересечения методом секущих плоскостей. Варианты задания даны в приложении Г. Примеры выполнения задания Пересечение поверхностей даны в приложении Н (рис. Н, Н. Построение трех проекций заданных поверхностей В соответствии со своим вариантом (табл. Г) построить в масштабе 1:1 заданные фронтальную и горизонтальную проекции пересекающихся поверхностей. Достроить профильную проекцию заданных поверхностей, произвольно выбрав положение осей у и z , как показано на рис. 15 (положение оси х указано в задании. 23 Рис. 15. Построение трех проекций заданных поверхностей Построение проекций линии пересечения поверхностей Проанализировать условие задачи определить, какое положение занимают поверхности относительно плоскостей проекций. Если одна из пересекающихся поверхностей – проецирующая цилиндрическая или призматическая, то одна из проекций искомой линии пересечения определяется по чертежу без дополнительных построений. Она совпадает с окружностью или многоугольником – очерком проецирующей поверхности на плоскости, к которой данная поверхность является проецирующей. На рис. 16 заданная цилиндрическая поверхность – фронтально- проецирующая, поэтому фронтальная проекция линии пересечения – окружность, совпадающая с окружностью фронтального очерка цилиндра. В этом случае задача сводится к определению горизонтальной проекции линии пересечения из условия принадлежности точек этой линии поверхности общего вида (построение точек 1 1 , 2 1 , 3 1 , 4 1 , 5 1 на рис. 16 выполнено с помощью окружностей, проведенных на поверхности конуса через выбранные точки. Если обе пересекающиеся поверхности общего вида (пирамида, сфера, конус, тор, то задача решается методом вспомогательных секущих плоскостей-посредников. Секущие плоскости следует выбирать так, чтобы они пересекали обе заданные поверхности по простым линиям прямым или окружностям (рис. 17). 25 Рис. 16. Построение линии пересечения поверхностей, одна из которых является проецирующей 26 Рис. 17. Построение линии пересечения поверхностей общего вида 27 Последовательность построений(рис. Определить положение плоскости α – плоскости общей симметрии пересекающихся поверхностей ( α 1 – горизонтальная проекция этой плоскости. Найти с помощью плоскости α низшую точку С линии пересечения поверхностей (по алгоритму, пункт 3). Выбрать плоскости-посредники β для нахождения опорных и промежуточных точек. Построить точки линии пересечения по АЛГОРИТМУ провести плоскость-посредник β, пересекающую обе заданные поверхности Φ' и Φ''; построить линии пересечения плоскости β с каждой заданной поверхностью (две окружности m = β ∩ Φ', n = β ∩ Φ''; построить точки пересечения линий m и n: Е = m ∩ n. Точки, принадлежащие линии пересечения, определяются сначала на горизонтальной проекции в пересечении соответствующих окружностей, а затем по линиям проекционной связи строятся их фронтальные проекции. Построить достаточное количество промежуточных точек с помощью выбранных секущих плоскостей Обозначить проекции опорных точек. Нанесение размеров Шрифтом размером 5 проставить размеры, указанные в задании табл. Г. 28 Обводка чертежа Очерки поверхностей и проекции линии пересечения поверхностей обвести в зависимости от видимости сплошными толстыми основными или штриховыми линиями (приложение А. Обозначить проекции точек, выбранных для построения линии пересечения размером 5 (используются буквы латинского алфавита или цифры. Заполнить основную надпись. Пример выполнения задания Пересечение поверхностей приведен в приложении Н (рис. Н, Н. |