Вариант №1 - Северо-Кавказский горно

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ФГБОУ ВПО СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ
ИНСТИТУТ (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ)
кафедра “Начертательной геометрии и черчения”
НАЧЕРТАТЕЛЬНАЧЯ ГЕОМЕТРИЯ,
ИНЖЕНЕРНАЯ ГРАФИКА
Методические указания к выполнению контрольной работы
для студентов заочной формы обучения
Для направлений подготовки
220700.62 Автоматизация технологических процессов и производств
230100.62 Автоматизированные системы обработки информации и управления
230100.62 Информатика и вычислительная техника
150400.62 Металлургия
280700.62 Техносферная безопасность
260100.62 Продукты питания из растительного сырья
260800.62 Технология продукции и организации общественного питания
190700.62 Технология транспортных процессов
210100.62 Электроника и наноэлектроника
140400.62 Электроэнергетика
151000.62 Технологические машины и оборудование
Для специальностей
130400.65 Горное дело
130101 Прикладная геология
Владикавказ 2014г
1
Авторский коллектив:
проф. Гуриев Т.С., проф. Клыков Ю.Г., проф. Джанаев М.И., доц. Тогоев В.Д.,
доц. Кибизов Г.К. доц. Цаболова М.М., ст. преп. Абаева Н.К., ст. преп. Васькова А.С.,
ст. преп. Кудинова Е.Ю.
Допущено
редакционно-издательским советом
Северо-Кавказского горно-металлургического института
(государственного технологического университета).
Протокол заседания РИСа № 25 от 02.10.2013 г.
Учебно-методическоепособие по начертательной геометрии предназначено для оказания
методической помощи студенту заочной формы обучения в выполнении контрольных домашних
работ по начертательной геометрии и инженерной графике.
© Т.С. Гуриев и др., 2014
© Издательство СКГМИ «Терек», 2014 г
.
.
Заказ – Тираж-- экз. Объем --усл.п.л.
2
Издательство СКГМИ (ГТУ).
Подразделение оперативной полиграфии.
362021, г. Владикавказ, ул. Николаева, 44.
Оглавление
Введение .........................................................................................................................................5
ЧАСТЬ 1. НАЧЕРТАТЕЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ. ........................................................................6
1. Контрольная работа по начертательной геометрии ...............................................................6
1.1 Содержание контрольной работы и варианты для ее выполнения. ...................................6
1.2 Основные теоретические положения для выполнения контрольной работы. ..................8
I.3 Методические рекомендации по выполнению контрольной работы..................................8
1.4 Первое задание. Определение кратчайшего расстояния от точки до плоскости
треугольника ................................................................................................................................10
1. 5 Пример поэтапного выполнения задания №1 по начертательной геометрии. ..............13
1.6 Составление пояснительной записки и алгоритма решения первой задачи контрольной
работы. ..........................................................................................................................................13
I. 7 Второе задание. Построение фигуры сечения многогранника плоскостью, определение
натуральной величины фигуры сечения, построение развертки усеченной части
многогранника. ............................................................................................................................15
1.8 Условия и варианты выполнения задания №2....................................................................25
1.9 Поэтапное выполнение задания №2. ...................................................................................31
1.10 Составление пояснительной записки и алгоритма решения второй задачи
контрольной работы. ...................................................................................................................31
1.11 Контрольные вопросы по курсу начертательной геометрии (для подготовки к
экзамену) ......................................................................................................................................32
1.12 Рекомендуемая литература по начертательной геометрии для выполнения
контрольной работы и для подготовки к экзамену ..................................................................32
ЧАСТЬ 2. ИНЖЕНЕРНАЯ ГРАФИКА ....................................................................................33
Контрольная домашняя работа по инженерной графике. .......................................................33
2. Сопряжения. .............................................................................................................................33
2.1 Построение сопряжений между плоскими линиями..........................................................33
2.2 Условия и варианты выполнения задания «Сопряжения». ...............................................42
2.3 Пример поэтапного выполнения задания «Сопряжения». ...............................................43
3. Проекционное черчение..........................................................................................................47
3.1 Основные теоретические положения раздела инженерной графики «Виды, разрезы и
сечения» ........................................................................................................................................47
3.2 Аксонометрические проекции.............................................................................................51
3.3 Содержание задания по проекционному черчению. ..........................................................56
3.4 Пример поэтапного решения задачи по теме «Проекционное черчение". .....................56
3.5 Условия и варианты для выполнения задания. .................................................................57
3
4. Изображение и обозначение резьб на чертежах. Резьбовые соединения двух деталей. ..64
4.1 Общие сведения о резьбе. Терминология. ..........................................................................64
4.2 Условия и варианты выполнения заданий «Соединения шпилькой» и «Соединения с
помощью болта» ..........................................................................................................................68
4.3 Поэтапное выполнение заданий «Соединение шпилькой» и «Соединение с помощью
болта» с необходимыми пояснениями. .....................................................................................72
5. Эскизы деталей. Сборочный чертеж. ...................................................................................72
5.1 Выполнение эскизов деталей .............................................................................................72
5.2 Составление рабочего чертежа детали ................................................................................79
5.4 Выполнение сборочного чертежа .......................................................................................81
5.5 Деталирование сборочного чертежа ...................................................................................85
5.6 Контрольные вопросы по курсу «Инженерная графика» .................................................87
5.7 Список литературы для выполнения задания по инженерной графике ...........................88
4
Введение
Учебно-методическое пособие по начертательной геометрии и
инженерной графике предназначено для оказания методической помощи
студенту заочной формы обучения в выполнении контрольных домашних
работ по начертательной геометрии и инженерной графике. Структура
изучения начертательной геометрии и инженерной графики студентом –
заочником предусматривает обязательное посещение установочных занятий,
выполнение (самостоятельно!) домашних контрольных работ по
начертательной геометрии и инженерной графике, сдачу предусмотренного
учебным планом экзамена и зачета.
Конечная цель, которая ставится перед студентом, изучающим
начертательную геометрию и инженерную графику – умение выполнять
технические чертежи и умение их грамотно читать. Кроме того, при
изучении курса начертательной геометрии студент приобретает навыки
решения различных позиционных и метрических задач графическими
приемами. Все это совершенно необходимо будущему инженеру в его
практической деятельности. Инженерная графика является одной из
основополагающих дисциплин, составляющих фундамент инженерного
образования.
Подготовленное преподавателями кафедры учебно-методическое
пособие способствует достижению этой цели.
5
ЧАСТЬ 1. НАЧЕРТАТЕЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ.
1. Контрольная работа по начертательной геометрии
1.1 Содержание контрольной работы и варианты для ее выполнения.
Контрольная работа по начертательной геометрии состоит из двух
заданий.
В первом задании требуется определить кратчайшее расстояние от
точкиА до плоскости, заданной треугольником ВСД. Координаты точек
А,В,С и D студент берет из таблицы № 1. Номер варианта определяется
последней цифрой зачетной книжки. Если последняя цифра является
единицей, то студент выполняет первый вариант, если последняя цифра
является двойкой, студент выполняет второй вариант и т.д. до девятого
варианта. Если последняя цифра зачетной книжки является нулем, то студент
выполняет
десятый
вариант
задания.
Таким
образом,
всего
предусматривается десять вариантов заданий.
Второе задание контрольной работы является комплексным и
предусматривает решение следующих задач:
- построение фигуры сечения многогранника плоскостью;
- определение натуральной величины фигуры сечения;
- построение развертки усеченной части поверхности многогранника.
Условия второго задания студент принимает из приведенных рисунков
заданий. При этом номер варианта принимается по номеру рисунка. Т.е. если
у студента, допустим, третий вариант, он принимает рис. № 3 за исходное
условие и т.д.
Ниже приводятся более подробные описания последовательности
выполнения первого и второго заданий контрольной работы.
6
Контрольная работа №1 выполняется на чертежной бумаге формата А4
(210×297мм).
Дано: координаты точек A, B, C, D (таблица 1).
Требуется: 1) Определить расстояние от точки А до плоскости,
заданной треугольником BCD.
Таблица 1
Координаты точек в мм
Варианты
A
B
C
x
y
z
x
y
z
x
y
1
47
75
24
75
8
40
20
8
2
100
60
57
63
12
78
0
3
42
83
90
60
15
65
4
100
75
55
65
20
5
25
15
70
50
6
90
60
90
7
25
65
8
70
9
10
D
z
x
y
z
100 130
70
55
80
40
115
25
0
100
70
20
15
40
0
70
100
45
0
15
70
65
80
80
20
30
20
100
10
60
15
35
90
70
52
20
100
0
6
75
15
15
50
50
60
20
100
0
90
100
80
87
65
20
20
80
20
100
15
85
75
12
22
10
10
75
55
80
10
100
65
50
70
85
85
95
10
110 120
90
25
32
25
25
7
1.2 Основные теоретические положения для выполнения контрольной
работы.
Для успешного решения задач, предусмотренных в контрольной работе
по начертательной геометрии, студенту необходимо проработать по
учебнику следующие разделы: система2-х и 3-х плоскостей проекций; эпюр
Монжа (комплексный чертеж); проекции точки и прямой на 2 и 3 плоскости
проекций; прямые общего и частного положения; задание плоскости на
эпюре; плоскости общего и частного положения;линии особого положения в
плоскости (горизонталь, фронталь, линия наибольшего наклона);
относительное положение 2-х плоскостей; относительное положение прямой
и плоскости,пересечения прямой с плоскостью; способ прямоугольного
треугольника; многогранники (призмы и пирамиды); сечение многогранника
плоскостью; определение натуральной величины плоской фигуры (в
частности многоугольника) одним из способов преобразования проекций
(способом вращения, способом совмещения, способом замены плоскостей
проекций); развертка многогранника (построение развертки многогранника
способом
триангуляции
или
способом
раскатки).
Освоение
вышеперечисленных разделов курса начертательной геометрии, несомненно,
поможет студенту выполнить с пониманием контрольную работу.
I.3 Методические рекомендации по выполнению контрольной работы
Задание №1 выполняется на чертежной бумаге
(210х297мм), задание №2 – на формате А3 (297×420).
формата
А4
Построение необходимо выполнить цветной пастой или цветными
карандашами, при этом рекомендуется использовать следующие цвета:
а) черный цвет – для исходных построений и линий проекционной
связи;
б) синий или зеленый цвет – для вспомогательных построений;
в) красный цвет – для искомых построений.
При решении задачи №1 на листе формата А4 в правом или левом
верхнем углу приводится индивидуальная таблица координат заданных точек
(см. рис. 1).
Основная подпись чертежа принимается из рисунка 2.
8
Все дополнительные надписи на комплексном чертеже выполняются
шрифтом 3,5мм, основные надписи – шрифтом №5 или №7.
Эпюры, в графическом отношении, должны удовлетворять ГОСТ по
оформлению чертежей.
Рисунок 1
Рисунок 2
9
1.4 Первое задание. Определение кратчайшего расстояния от точки до
плоскости треугольника
Известно, что кратчайшим расстоянием от точки до плоскости является
перпендикуляр, опущенный из данной точки на заданную плоскость.
Для решения первой задачи контрольной домашней работы студенту
необходимо
выполнить
последовательно
следующие
графические
построения: нанести на лист ватмана формата А4 координаты точекА, В, С и
D, т.е. построить фронтальную и горизонтальную проекции заданных точек
(построения ведутся в масштабе 1:1, при этом расположение формата только
вертикальное); одноименные проекции точекВ, С и D соединить, в
результате чего получим две проекции треугольника ВСD (см. рис. 3); в
плоскости треугольника построим произвольную горизонталь и фронталь
(см. рис. 4).
Рисунок 3
В соответствии с теоремой о проекциях прямого угла, горизонтальная
проекция перпендикуляра к плоскости всегда перпендикулярна
горизонтальной проекции горизонтали (и горизонтальному следу плоскости,
если плоскость задана следами); фронтальная проекция перпендикуляра
всегда перпендикулярна фронтальной проекции фронтали и фронтальному
следу плоскости. На основании этого строим проекции перпендикуляра к
плоскости треугольника ВСD, опущенного из точки А. Фронтальная
проекция перпендикуляра перпендикулярна фронтальной проекции
фронтали; горизонтальная проекция – перпендикулярна горизонтальной
проекции горизонтали (см. рис. 4).
10
Рисунок 4
Для определения основания перпендикуляра (т.е. точки К), необходимо
использовать известный геометрический алгоритм пересечения прямой с
плоскостью, который заключается в следующем:
1) заданную прямую заключаем во вспомогательную плоскость;
2) строим линию пересечения данной плоскости и вспомогательной;
3) определяем точку пересечения данной прямой с построенной
линией пересечения.
4) Для определения точкиК (основания перпендикуляра) заключаем
его в горизонтально-проецирующую плоскость*, находим линию
пересечения плоскостей; выявляем искомую точку (см. рис. 5).
Выполненные
построения
позволили
обозначить
проекции
кратчайшего расстояния от точкиА до плоскости треугольника ВСD (т.е.
а′k′и аk).Наличие проекций перпендикуляра к плоскости позволяют
определить его натуральную величину способом прямоугольного
треугольника. Натуральная величина перпендикуляра к плоскости
определяется как гипотенуза прямоугольного треугольника, в качестве
первого катета которого принимается одна из проекций перпендикуляра, а
*В качестве вспомогательной плоскости можно принять и фронтально-проецирующую плоскость. Выбор
вида проецирующей плоскости зависит от удобства дальнейших построений.
11
вторым катетом является разность координат концов перпендикуляра до
плоскости, на которой принят первый катет.
Рисунок 5
В рассматриваемом примере первым катетом принят отрезокak, а
вторым катетом принят отрезок Δ Z = ZA – ZK. Гипотенуза построенного
таким образом треугольника, т.е.a0k является искомой величиной (рис. 6).
Рисунок 6
12
1. 5 Пример поэтапного выполнения задания №1 по начертательной
геометрии.
Поэтапное выполнение контрольного домашнего задания №1
заключается в следующем:
I этап – Строим проекции точек А,В,С и D на формате чертежной
бумаги А4 (координаты принимаются из таблицы №1). Координаты
откладываются в масштабе М 1:1.
В левом или правом верхнем углу формата стоится таблица заданных
координат.
II этап – В заданном треугольнике строим произвольную фронталь и
горизонталь
(для
построения
проекций
перпендикуляра
к
плоскости).С1(с1иc′1′)– горизонталь (h); D2(d′2′иd2)– фронталь (f).*
Фронтальная проекция перпендикуляра к плоскости перпендикулярна
𝒅′2′, а горизонтальная – перпендикулярнас1( рис.4).
III этап – Заключаем перпендикуляр в горизонтально-проецирующую
плоскость S, находим линию пересечения плоскости треугольника ВСD и
плоскостиS – отрезок 3-4(3′-4′и 3-4), и тем самым находим точку К –
основание перпендикуляра (см. рис.5).
IV этап – определяем натуральную величину перпендикуляра,
используя способ прямоугольного треугольника (подробные описания
приведены в I. 4, см.рис. 6 и 7).
1.6 Составление пояснительной записки и алгоритма решения первой
задачи контрольной работы.
Пояснительная записка должна отражать суть решения поставленной
задачи. А именно:
1) дать определения горизонтали и фронтали, обозначить их
проекции и обосновать необходимость их построений;
2) обозначить на эпюре проекции перпендикуляра к плоскости и
обосновать их построения;
3) дать краткие пояснения нахождения основания перпендикуляра к
плоскости треугольника;
4) дать краткие пояснения определения натуральной величины
перпендикуляра способом прямоугольного треугольника.
Ниже приводится примерный графический алгоритм решения задачи.
*В качестве вспомогательной плоскости можно принять и фронтально-проецирующую плоскость. Выбор
вида проецирующей плоскости зависит от удобства дальнейших построений.
13
Рисунок 7
14
Алгоритм:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
С1 ∈ ∆ВС𝐷; С1 ∥ Н; С1 → ℎ , т.е. С1 – горизонталь плоскости
Д2 ∈ ∆ВС𝐷; 𝐷2 ∥ 𝑉; 𝐷2 → 𝑓(т. е. 𝐷2 − фронталь плоскости)
АК ⊥ ∆ВС𝐷; (а′ 𝑘 ′ ⊥ 𝑑 ′ 2′ ; 𝑎𝑘 ⊥ с1)
АК ∈ 𝑆; 𝑆 ⊥ Н
𝑆 ∩ ∆ВСД = 3 − 4
АК ∩ 3 − 4 = (∙)К
ak = I катет; ΔZ= II катет; аоk = Г →н.в. где Г – гипотенуза.
I. 7Второе задание. Построение фигуры сечения многогранника
плоскостью, определение натуральной величины фигуры сечения,
построение развертки усеченной части многогранника.
Фигура сечения многогранника плоскостью может быть построена
двумя способами: первый способ – находим точки пересечения ребер
многогранника с секущей плоскостью, т.е. выявляем вершины фигуры
сечения; второй способ – строим линии пересечения граней многогранника с
секущей плоскостью, т.е. выявляем стороны фигуры сечения. В некоторых
случаях задача решается комбинированным способом, т.е. совместным
использованием первого и второго способа.
Рассмотрим пример построения фигуры сечения трехгранной
пирамиды плоскостью общего положения, заданной следами*.
Пусть задана трехгранная пирамида SABC, которая пересекается
плоскостью общего положения Р, заданной следами (см. рис. 8)
Фигура сечения заданной пирамиды плоскостью Р, очевидно, будет
треугольником, вершины которого могут быть найдены как точки
пересечения ребер пирамиды с секущей плоскостью Р. Для определения
пересечения ребер пирамиды с секущей плоскостью, используем
фронтально-проецирующие плоскости R,T и Q, в которые заключаем ребра
пирамиды SA, SB и SC.
Так, для определения точки 1(1 и 1′) через реброSC проводим
вспомогательную фронтально-проецирующую плоскость R, которая
пересекается с плоскостью Р по отрезку М1N1(m1n1 и 𝒎′𝟏 𝒏′𝟏 ). Пересечение
ребра SC с построенной линией пересечения плоскостей Р и R определяет
точку 1(1 и 1′). При этомв начале находим точку1= sc∩m1n1, а затем с
помощью линии проекционной связи, находится ее фронтальная проекция.
*В некоторых вариантах секущая плоскость задана не следами, а плоской фигурой. При этом построение
фигуры сечения осуществляется аналогичными с рассмотренным примером приемами.
15
Аналогичным образом находятся точки 2(2,2′) и 3(3,3′)с помощью
вспомогательных плоскостейТ и Q.
Одноименные проекции искомых точек последовательно соединяются,
в результате чего получаем две проекции фигуры сечения →1′2′3′ и 123.
Натуральная величина фигуры сечения может быть найдена способом
совмещения или способом замены плоскостей проекций. В рассматриваемом
примере использован способ совмещения.
Для его реализации необходимо, прежде всего, совместить плоскость Р
с горизонтальной плоскостью проекций.
Для этого выбираем на фронтальном следе РV произвольную точку (в
рассматриваемом примере выбрана точка𝒏′𝟑 ) и через эту точку строим
плоскость вращения L(LVи LН) вокруг следа РН(i), который принят за ось
вращения. Следует отметить, что L ⊥Ни РН. Вращаем точку 𝒏′𝟑 до
совмещения ее с плоскостью проекций Н и находим точку 𝑵𝟑 ∈ Н (для
реализации этого действия воспользуемся равенством отрезков РХ𝒏′𝟑 =
𝑷𝑿 𝑵𝟑 , при этом центр вспомогательного радиуса РХ𝒏′𝟑 принимается в точке
РХ). Пересечение дуги радиуса РХ𝒏′𝟑 с горизонтальным следом LН плоскости
вращения дает искомую точку𝑵𝟑 . Соединив РХ с полученной точкой 𝑵𝟑 ,
находим совмещенный с плоскостью Н фронтальный след плоскости Р𝟏 , т.е.
Р𝟏𝑽 . Тем самым осуществлено совмещение плоскости Р с горизонтальной
плоскостью проекций. Очевидно, что фигура сечения 123 окажется в
совмещенном положении в натуральной величине. Для определения
положения вершин фигуры сечения в совмещенном положении,
воспользуемся вспомогательными горизонталями N41; N52; N63, которые
построены на комплексном чертеже и проходят через вершины фигуры
сечения. Построим совмещенные положения этих горизонталей N410; N520 и
N630, которые проходят через точки N4; N5 и N6 (при этом
расстоянияРХ𝑵𝟒 ;РХ𝑵𝟓 иРХ𝑵𝟔 соответственно равны расстояниям РХ𝒏′𝟒 ; РХ𝒏′𝟓 и
РХ𝒏′𝟔 ).
Совмещенные горизонтали остаются параллельными горизонтальному
следу плоскостиРН, что объясняется их параллельностью горизонтальному
следу в пространстве. В процессе вращения вершин фигуры сечения вокруг
оси вращения (i), названные точки перемещаются в горизонтальнопроецирующих плоскостях, перпендикулярных оси вращения (i) и это
перемещение на эпюре происходит по прямым, перпендикулярным оси
вращения (i). Так, например, точка 10 найдена посредством пересечения
перпендикуляра 110к оси вращения (i) с совмещенной горизонталью N410.
Аналогичным образом найдены точки 20 и 30.
16
17
Рисунок 8
Последовательно
соединив
полученные
точки,
определяем
натуральную величину фигуры сечения. Натуральная величина фигуры
сечения обводится красным цветом, как итоговое построение. Для
построения развертки усеченной части пирамиды предварительно
необходимо построить полную развертку пирамиды и на ней выделить
усеченную часть.
Развертка поверхности многогранника всегда строится по натуральным
величинам ребер и граней многогранника.
В рассматриваемом примере все боковые ребра пирамиды являются
отрезками прямых общего положения, в результате чего проекции этих ребер
являются искаженными отрезками, что говорит о необходимости
определения их натуральных величин.
Фигура основания пирамиды АВС, находящаяся в плоскости Н,
представлена натуральной величиной. Кроме того, в результате совмещения
определена натуральная величина фигуры сечения 102030.
Натуральные величины боковых ребер (и истинные положения точек
отсечения) определены способом вращения указанных ребер вокруг
горизонтально-проецирующей прямой (i1), проходящей через вершину
пирамидыS. Посредством вращения трансформируем ребра пирамиды SA, SB
и SC из общего положения во фронтальные прямые. Для чего ножку циркуля
устанавливаем в точку 𝑺и посредством вращения располагаем вершины
основания пирамиды во вспомогательной фронтальной плоскости 𝑮, в
′
результате чего фронтальные проекции этих ребер 𝒔′𝒄′𝟏 ;𝒔′𝒃𝟏 и𝒔′𝒂′𝟏 явятся
натуральными величинами, а точки11′ , 21′и 31′будут истинными положениями
точек отсечения пирамиды плоскостью Р. При этом отрезки 1′11′; 2′21′и 331′ параллельны оси ОХ.
Таким образом, наличие натуральных величин ребер пирамиды и
истинных положений точек отсечения позволяют реализовать развертку
пирамиды.
Развертка поверхности пирамиды может быть выполнена способом
раскатки или способом триангуляции. Так как все грани пирамиды являются
треугольниками, удобнее всего воспользоваться способом триангуляции.
Для реализации развертки способом триангуляции, в верхней части
чертежа (см. рис. 9) отмечается вершина пирамиды S. На выполняемом
чертеже откладывается (в левой его стороне) натуральная величина ребра SA
и на этом ребре отмечается точка отсечения 3.
18
Затем ножка циркуля устанавливается в точкуА и проводится дуга
радиусом АС.
19
Рисунок 9
Затем ножка циркуля устанавливается в точку S и проводится дуга
радиусом SC. Взаимное пересечение указанных дуг определяет положение
точки С. Точки А и S соединяются с полученной точкой С, тем самым на
выполняемом чертеже строится натуральная величина боковой грани
пирамиды SАС. Боковые грани SCB и SBA построены по такому же
принципу, т.е. с помощью дополнительных дуг окружностей – засечек. На
ребрах SC и SB так же отмечаются точки отсечения 1 и 2, которые
последовательно соединяются. Следует отметить, что на развертке,
являющейся плоской моделью поверхности пирамиды, ребра SA, АС и АВ
фигурируют дважды (это объясняется тем обстоятельством, что поверхность
пирамиды для реализации развертки мысленно разрезается по этим ребрам).
Построив последовательно боковые грани пирамиды, строим с
помощью засечек натуральную величину основания пирамиды и
натуральную величину фигуры сечения. Многосторонняя плоская фигура
431323АВАСА (с внутренними отрезками 1С,12,2В и ВС) является
разверткой усеченной части пирамиды. Развертка усеченной части пирамиды
обводится красным цветом (как итоговое построение).
Как отмечалось выше, в некоторых задачах второго задания по
начертательной геометрии секущая плоскость задана не следами, а плоской
фигурой. Построение фигуры сечения в этом случае характеризуется
некоторыми отличительными особенностями по сравнению со случаем, когда
секущая плоскость задана следами.
Рассмотрим пример. Пусть трехгранная пирамида SABC пересекается
секущей плоскостью, заданной плоской фигурой (см. рис. I0).
В этой задаче, как и в предыдущей, необходимо построить фигуру
сечения пирамиды плоскостью, определить натуральную величину фигуры
сечения, построить развертку усечения части пирамиды.
Для построения фигуры сечения необходимо определить точки
пересечения ребер пирамиды с секущей плоскостью (т.е. выявить вершины
фигуры сечения) или же определить линии пересечения граней пирамиды с
секущей плоскостью (т.е. выявить стороны фигуры сечения). В
рассматриваемом примере рациональней и проще определить вершины
фигуры сечения, т.е. точки К1, К2 и К3.
Для нахождения проекций названных точек используем фронтальнопроецирующие плоскости Q, R и T, проходящие через ребра пирамиды
SA,SB и SC. При этом для решения поставленных задач вполне достаточно
на комплексном чертеже изображать только фронтальные следы указанных
20
плоскостей (горизонтальные следы этих плоскостей в решении задач не
участвуют). В этом заключаются одна из отличительных особенностей
построения сечения многогранника плоскостью, когда секущая плоскость
задана плоской фигурой. Так, для определения положения точки К1(𝒌𝟏 и 𝒌′𝟏 )
заключаем ребро пирамидыSB во фронтально-проецирующую плоскость R
(ее фронтальный след на эпюре - RV). Эта плоскость пересекается с секущей
плоскостью по отрезку 12 (12 и 1′2′), который первоначально отмечаем на
фронтальной проекции (отрезок 1′2′), а затем строим его горизонтальную
проекцию. При этом точка 1 принадлежит стороне DЕ, а точка 2 – стороне
QF четырехугольника DЕFQ, являющегося секущей плоскостью.
Пересечение горизонтальной проекции ребра SB с горизонтальной
проекцией отрезка 12 определяет точку k1. С помощью линии проекционной
связи находится фронтальная проекция точки, т.е. k1′.
Аналогичным образом находятся проекции точек К2 и К3. С помощью
вспомогательных
фронтально-проецирующих
плоскостейТ
и
Q.Одноименные проекции полученных точек последовательно соединяем и
определяем проекции фигуры сечения k1′k2′k3′ и k1k2k3.
Натуральная величина фигуры сечения в рассматриваемом примере
определена способом замены плоскостей проекций (в отличие от
предыдущего примера, где использован способ совмещения).Для его
реализации задаем первую новую плоскость V1 перпендикулярно
горизонтальной проекции горизонтали секущей плоскости (или фигуры
сечения), т.е. строимХ𝟏
𝑽
Н𝟏
⊥ 𝒅𝒒.
(В рассматриваемом примере стороны
секущей плоскости DQ и ЕF являются горизонталями, что избавляет нас от
необходимости строить проекции горизонтали в контуре фигуры сечения).
На плоскости 𝑽𝟏 строим новую проекцию фигуры сечения
k2′k3′k1′ , которая вырождается в отрезок прямой. При этом положения
проекций точек k2′,k3′,k1′находятся по равенству высот этих точек относительно
𝑽
плоскости Н,как в старой системе плоскостей проекций , так и в новой Н
𝑽𝟏
𝑯
(что объясняется неизменностью горизонтальной плоскости проекций для
старой и новой систем плоскостей проекций). А это значит, что расстояния
от точек до незаменяемой плоскости проекций в рассматриваемых системах
остаются неизменными.
Для определения натуральной величины фигуры сечения задаем
вторую
новую
плоскость
Н1
параллельно
фигуре
сечения
k2′k3′k1′(выродившейся в отрезок прямой). Строим новую проекцию фигуры
21
сечения
на
плоскости
Н 1,
используя
неизменность
рассматриваемых систем плоскостей проекций
Н
𝑽𝟏
и
𝑽𝟏
𝑯𝟏
плоскостиV1для
.
22
Рисунок 10
23
Построенная
таким
образом
проекция
фигуры
сечения
К1К2К3представляет собой натуральную величину.
Для построения развертки пирамиды необходимо определить
натуральные величины боковых ребер и истинные положения на них точек
отсечения.
Натуральные величины ребер находятся способом вращения. Для чего
через вершину пирамиды S проводится горизонтально проецирующая прямая
I(i и i ′) и через эту же прямую строится вспомогательная фронтальная
плоскость L.
Вращаем ребра пирамидыSA, SB и SC вокруг осиi⊥ Н до совмещения
их со вспомогательной плоскостью L. При этом эти ребра займут
фронтальное положение и cпроецируются на фронтальную плоскость в
натуральную величину.
Отрезки s′b1′, s′a1′иs′c1′(изображенные на рис. 10 утолщенными
штрихпунктирными линиями) являются натуральными величинами
рассматриваемых ребер.
Для определения истинных положений точек отсечения из
фронтальных проекций вершин фигуры сечения, проводим вспомогательные
горизонтальные прямые до пересечения их с полученными натуральными
величинами ребер.
Наличие натуральных величин боковых ребер (и истинных положений
точек отсечения), натуральной величины фигуры сечения и натуральной
величины основания пирамиды, которая находится в горизонтальной
плоскости проекции, позволяет реализовать полную развертку пирамиды и
на ней выделить усеченную часть.
Полная развертка поверхности пирамиды и развертка усеченной части
реализована способом триангуляции (способом засечек), который подробно
рассмотрен в предыдущей задаче.
24
1.8 Условия и варианты выполнения задания №2.
Все студенты заочного отделения, изучающие начертательную
геометрию и инженерную графику, выполняют второе задание по
начертательной геометрии, содержащее следующие задачи: построение
фигуры сечения многогранника плоскостью, определение натуральной
величины фигуры сечения и построение развертки усеченной части.
Графические условия и варианты заданий принимаются из приведенных
рисунков – заданий, приложенных к этому параграфу. Номера приведенных
рисунков соответствуют номерам вариантов, которые определяются
последней цифрой зачетной книжки.
25
26
Вариант №1
Вариант №2
27
Вариант №3
Вариант №4
28
Вариант №5
Вариант №6
29
Вариант №7
Вариант №8
30
Вариант №9
Вариант №10
1.9 Поэтапное выполнение задания №2.
Реализация
предусмотренного
задания
осуществляется
последовательным выполнением нижеприведенных этапов:
I этап – переносим условия задания с учебно-методического пособия на
лист чертежной бумаги формата А2 (в масштабе 2:1);
II этап – определяем точки пересечения ребер многогранника с
заданной секущей плоскостью;
III этап – находим натуральную величину фигуры сечения способом
совмещения или способом замены плоскостей проекций;
IV этап – определяем натуральные величины отсекаемых ребер и
истинные положения на них точек отсечения;
V этап – строим полную развертку многогранника и выделяем на ней
усеченную часть.
Замечание: Достаточно подробные пояснения по выполнению
подобных этапов приведены в I. 7.
1.10Составление пояснительной записки и алгоритма решения второй
задачи контрольной работы.
В пояснительной записке по второй задаче контрольной работы
необходимо отразить основные теоретические вопросы, использование
которых позволяет реализовать задание.
К ним относятся:
- определение точки пересечения прямой с плоскостью (т.е. ребра с
плоскостью);
- определение натуральной величины фигуры сечения способом
преобразования проекций;
- краткая суть способа совмещения и способа замены плоскостей
проекции;
- различные варианты построения развертки многогранника и суть
способа триангуляции.
31
1.11 Контрольные вопросы по курсу начертательной геометрии (для
подготовки к экзамену)
Для успешной сдачи предусмотренного учебным планом экзамена по
начертательной геометрии студенту необходимо самостоятельно изучить по
литературным источникам следующие основные вопросы:
1. Метод Монжа и эпюр Монжа. Их суть и использование в начертательной
геометрии и инженерной графике;
2. Проецирование точки и прямой на основные плоскости проекций.
Различные положения прямой в пространстве;
3. Плоскость. Задание плоскости и ее положения в пространстве;
4. Прямая и точка в плоскости. Прямые особого положения в плоскости;
5. Взаимное положение двух плоскостей;
6. Относительное положение прямой и плоскости;
7. Способы преобразования проекций;
8. Сечения многогранников и поверхностей вращения плоскостью;
9. Взаимное пересечение многогранников, поверхностей вращения и
многогранника с поверхностьювращения;
10. Аксонометрические проекции. (Изометрия и диметрия).
11. Основные позиционные и метрические задачи и алгоритмы их решения.
1.12Рекомендуемая литература по начертательной геометрии для
выполнения контрольной работы и для подготовки к экзамену
1. ГордонВ.О., Семенцов-Огиевский М.А.: «Курс начертательной
геометрии», – М., Наука. 2008 г.
2. Чекмарев А.А.: «Начертательная геометрия и черчение», М., 2002г.
3. Короев Ю.И.: «Начертательная геометрия», – М., Стройиздат, 2007 г
4. Методические указания по начертательной геометрии, изданные на
кафедре начертательной геометрии и черчения.
32
ЧАСТЬ 2. ИНЖЕНЕРНАЯ ГРАФИКА
Контрольная домашняя работа по инженерной графике.
Контрольная работа по инженерной графике предусматривает
выполнение студентами технологических и механических специальностей
следующих графических заданий*:
1. Сопряжения;
2. Проекционное черчение;
3. Резьбовые соединения двух деталей (Соединение шпилькой);
4. Эскиз детали с натуры;
5. Рабочий чертеж детали по выполненному эскизу;
6. Выполнение сборочного чертежа;
7. Деталирование сборочного чертежа.
Ниже подробно описано содержание каждого задания, порядок
выполнения, условия и варианты, рекомендуемая литература для выполнения
того или иного задания.
В заключении этого раздела приведены контрольные вопросы по курсу
«Инженерная графика».
2. Сопряжения.
2.1 Построение сопряжений между плоскими линиями.
В инженерной практике часто встречаются изделия, внешние формы
которых характеризуются плавными переходами от одной плоской линии к
другой. Сопряжения повсеместно используются при строительстве
автомобильных и железных дорог (при реализации поворотов). Такие
плавные переходы в инженерной графике называются сопряжениями.
Сопрягаемыми линиями могут быть плоские кривые**или прямые линии,
сопрягающими линиями являются отрезки прямых или дуги окружностей.
Таким образом, сопряжением называется геометрически построенный
плавный переход от одной плоской линии к другой.
Для построения сопряжения между двумя линиями необходимо
выявить точку сопряжения (во всех случаях) и центр сопряжения (не во всех
случаях). Рассмотрим основные теоретические положения построения
сопряжений.
Сопряжения могут иметь место в следующих ситуациях:
I ситуация. Сопрягаются две окружности внешним или внутренним
образом;
33
II ситуация.
Сопрягаются две не касающиеся и не пересекающие
друг друга окружности;
III ситуация.
Сопрягаются две пересекающиеся прямые;
IV ситуация.
Сопрягаются две параллельные прямые;
V ситуация.
Сопрягаются прямая с окружностью;
VI ситуация.
Сопрягаются две пересекающиеся дуги окружностей.
В контрольном задании по теме «Сопряжения» в каждом варианте
будут иметь место некоторые отмеченные ситуации.
Рассмотрим отмеченные ситуации более подробно.
I ситуация. Сопрягаются две окружности внешним или внутренним
образом (рис.11).
Рисунок 11
Как видно из рисунка 11, точкаА является точкой внутреннего касания
окружностей Iи II, а точкаВявляется точкой внешнего касания окружностей
Iи III. Эти же точки являются точками сопряжения окружностей I и II и I и
III.
ТочкаА находится на продолжении отрезка О1О2, а точкаВ находится в
средней части отрезка О1О3. Анализируя изображение, представленное на
рисунке 11, приходим к выводу, который звучит следующим образом «Если
две окружности сопрягаются (касаются) внутренним или внешним образом,
то точки сопряжения всегда находятся на прямых, проходящих через их
центры».
Это положение повсеместно используется при построении сопряжения
между двумя дугами произвольно расположенных окружностей.
II ситуация. Сопрягаются две не касающиеся и не пересекающие друг
друга окружности (рис.12).
34
Рисунок12
Эта ситуация характеризуется пятью случаями:
1 случай. Построение внутреннего сопряжения для заданных
окружностей I и II;
2 случай. Построение
внешнего
сопряжения
для
заданных
окружностей;
3 случай. Построение комбинированного сопряжения (внешнего и
внутреннего) для заданных окружностей;
4 случай. Построение общей внутренней касательной для заданных
окружностей;
5 случай. построение общей внешней касательной для заданных
окружностей.
Рассмотрим эти случаи подробнее.
1 случай (рисунок 13). Для нахождения центра сопряжения из центра
окружности I строим вспомогательную дугу, радиусом равным RC – R1. Из
центра О2 проводим вспомогательную дугу, радиусом равным RC – R2.
Взаимное пересечение этих дуг определяет центр сопряжения ОС. Для
нахождения точки сопряженияА соединяем точки ОС и О1 и продолжаем эту
прямую до пересечения с окружностью I; для нахождения точки
сопряженияВ соединяем точки ОС и О2 и продолжаем эту прямую до
пересечения с окружностью II. Искомая дуга сопряжения IIIпроведена
радиусом ОСА = RCи ограничена точками сопряженияА и В.
35
Рисунок 13
2 случай (рисунок 14). Этот случай отличается от рассмотренного лишь
тем, что в рассмотренном случае для нахождения центра сопряжения
использовалась разность радиусов (сопряжения и заданных дуг), в случае
внешнего сопряжения для этой же цели используется сумма радиусов.
Рисунок 14
Точки сопряженияА иВи искомая дуга определены аналогичными с
ранее рассмотренным случаем построениями.
3 случай (рисунок 15). Для определения точек сопряжения и центра
сопряжения при построении комбинированного сопряжения используется
разность радиусов RC – R1 (для внутреннего сопряжения) и сумма радиусов
RC + R2 (для внешнего сопряжения).
Порядок определения точек ОС, А иВ аналогичен рассмотренным выше
примерам.
36
Рисунок 15
Рисунок 16
4 случай (рисунок 16).Для построения общей внутренней касательной
необходимо выполнить следующие дополнительные построения:
- прежде всего отрезок О1О2 разделим пополам и отметим точку О3;
- приняв эту точку за центр, строим вспомогательную окружность
радиусом R3 = О3О1;
- из центра О1 строится вторая вспомогательная окружность радиусом
R4 = R1 – R2;
37
- взаимное пересечение вспомогательных окружностей определяет
точкуС;
- из точки О1 проводится вспомогательная прямая О1С до пересечения
ее с окружностью I;
- полученнаяточкаА является точкой сопряжения (касания) искомой
прямой с окружностью I;
- для определения точкиВ – точки сопряжения искомой прямой с
окружностью II, из центра О2 проводим прямую, параллельную прямой О1А
до пересечения ее с окружностью II;
- через полученные точки строится искомая касательная АВ, которая
является сопрягающей внутренним образом окружностей I и II.
Рисунок 17
5 случай (рисунок 17). Построение внешней касательной к заданным
окружностямI и II имеет некоторые отличительные особенности по
сравнению с построением внутренней касательной, которые заключаются в
следующем: вторая вспомогательная окружность строится радиусом
R4 = R1 + R2. В остальном порядок определения точек сопряженияА
иВподобен рассмотренному в предыдущем примере.
III ситуация. Сопрягаются две пересекающиеся прямые (рисунок 18).
Для определения центра сопряжения выполняем следующие
дополнительные
построения:
параллельно
прямой
l1
строим
вспомогательную прямую, отстоящую от прямой l1на расстоянии радиуса
сопряжения; параллельно прямой l2 строим вспомогательную прямую,
отстоящую от прямой l2 также на расстоянии радиуса сопряжения; взаимное
38
пересечение построенных вспомогательных прямых определяет центр
сопряжения ОС. Из полученной точки опускаем перпендикуляры на прямые l1
и l2, основания которых являются точками сопряженияА и В.
Рисунок 18
Для реализации сопряжения из центра сопряжения ОСпроводится дуга
радиусомОСА (или ОСВ), которая ограничена точками сопряженияА и В.
Изложенная
схема
построения
сопряжения
между
двумя
пересекающимися прямыми часто встречается в выполняемых контрольных
заданиях.
IV ситуация. Сопрягаются две параллельные прямые (рис. 19 и 20).
Эта ситуация может иметь два случая:
1 случай. Две параллельные прямые сопрягаются одной дугой
окружности;
2 случай. Две параллельные прямые сопрягаются двумя дугами
окружностей.
Рассмотрим эти случаи:
Для построения сопряжения двух параллельных прямых одной дугой
окружности необходимо выполнить следующие построения: построить
общий к заданным прямым перпендикуляр, ограниченный с двух сторон
точками его пересечения с заданными прямыми; определить середину этого
перпендикуляра. Середина перпендикуляра является центром сопряжения
ОС, точки пересечения его с заданными прямыми – точкиА иВ – являются
точками сопряжения (рис. 19).
Если на заданных прямых l1и l2отмечены некоторые точки РиТ, то для
построения сопряжения между ними выполняем следующие дополнительные
построения: соединяем эти точки отрезком прямой; принимаем на этом
отрезке произвольную точкуК; делим отрезки РК и КТ пополам и из точек
РиТ строим к заданным прямым вспомогательные перпендикуляры,
39
пересечение которых с построенными перпендикулярами к отрезкам РК и КТ
дают точки ОС1 и ОС2, которые являются центрами сопряжений. Первая дуга
проводится радиусом ОС1Р (или ОС1К), вторая – радиусом ОС2Т (или ОС2К).
Точки Р, КиТ являются в этом случае точками сопряжения (рис. 20).
Рисунок 19
Рисунок 20
V ситуация. Сопрягаются прямая и окружность.
Сопряжение дуги окружности и прямой имеет место во многих случаях
инженерной практики. В качестве примеров можно отметить повороты
железных и автомобильных дорог, транспортные развязки на эстакадах,
внешние очертания корпусов различных бытовых приборов и многое другое.
Рассматривая эту ситуацию, следует отметить наличие двух случаев:
1 случай – прямая не пересекает окружность (рис. 21);
Рисунок 21
2 случай – прямая пересекает окружность (рис.22).
Рассмотрим первый случай. Для определения центра и точек
сопряжения
необходимо
выполнить
следующие
вспомогательные
построения: параллельно заданной прямой l строится вспомогательная
прямая l1 на расстоянии, равном радиусу сопряжения; из центраО заданной
окружности строится концентрическая окружность радиусом, равным сумме
радиуса окружности и радиуса сопряжения, т.е. R1 = R + RC; взаимное
пересечение этих линий определяет центр сопряжения ОС.
40
Рисунок 22
Для определения точек сопряжения соединяем центр сопряжения ОС с
центром заданной окружности; точка пересечения отрезка ООС с
окружностью определяет первую точку сопряжения (точку А); для
определения второй точки сопряжения из центра ОС опускаем перпендикуляр
на заданную прямую; основания этого перпендикуляра определяет вторую
точку сопряжения (точку В). Строится искомая дуга, ограниченная точками
сопряженияА и В.
В случае пересечения прямой l с окружностью I принципиальных
отличий в определении центра и точек сопряжения нет. Небольшое отличие
заключается лишь в том, что в первом случае вспомогательная
концентрическая окружность строится радиусом R1 = R + RC, а во втором –
радиусом R1 = R – RC.
Анализируя построения, выполненные на рис. 21 и 22 приходим к
следующим выводам:
1 вывод – если прямая плавно переходит в дугу окружности, то точка
сопряжения (точка В) всегда лежит на основании перпендикуляра,
опущенного из центра сопряжения на заданную прямую;
2 вывод – вспомогательная окружность всегда является
концентрической заданной окружности и ее радиус отличается от радиуса
заданной окружности на величину, равную радиусу сопряжения.
VI ситуация. Сопрягаются две пересекающиеся дуги окружностей
IиII(рис.23).
Для определения центра и точек сопряжения необходимо выполнить
следующие вспомогательные построения: строим первую вспомогательную
дугу из центра О1 радиусом равным R1 – RС; строим вторую
41
вспомогательную дугу из центра О2 радиусом равным R2 + RС; взаимное
пересечение этих дуг определяет центр сопряжения ОС.
Рисунок 23
Для определения точек сопряжения проводим вспомогательную
прямую через О1 и ОС до пересечения ее с дугой I(определяем первую точку
сопряжения А); проводим вторую вспомогательную прямую через О2 и ОС до
пересечения ее с дугой II (находим вторую точку сопряжения В). Искомая
дуга сопряжения проходит через эти точки.
2.2 Условия и варианты выполнения задания «Сопряжения».
Задание по теме «Сопряжения» предусматривает десять различных
вариантов, которые приложены к этому параграфу учебно-методического
пособия. Номер варианта выполнения определяется последней цифрой
зачетной книжки; если номер зачетной книжки заканчивается на единицу,
студент выполняет первый вариант; если номер зачетной книжки
заканчивается на два, студент принимает для выполнения второй вариант и
т.д. до девятого варианта; если номер зачетной книжки заканчивается на
ноль, студент принимает десятый вариант.
Графическая работа выполняется карандашом на формате А4 в
масштабе 1:1. Основная надпись на чертеже принимается по форме №1,
размеры которой 185мм х 55мм.
На чертеже необходимо сохранить в тонких линиях дополнительные
построения, с помощью которых определены центры и точки сопряжения.
42
Все дополнительные надписи на чертеже (включая размерные числа)
следует выполнять в соответствии с государственным стандартом ГОСТ2304-81 «Шрифты чертежные».
2.3 Пример поэтапного выполнения задания «Сопряжения».
Для реализации задания по теме «Сопряжения» студенту необходимо
последовательно выполнить следующие этапы графических построений:
Первый этап (подготовительный) – вычертить на формате А4 рамку
чертежа (расположение формата А4 – только вертикальное). С левой стороны
чертежной бумаги отступаем от края 20мм, со всех других сторон отступаем
от краев по 5мм и строим рамку чертежа. Линии рамки обводятся сплошной
основной линией; от нижней линии рамки отмеряем вверх 55мм и строим
контур основной надписи;
Второй этап – строим осевые и центровые линии, изображаем на
чертеже окружности, дуги окружностей, отрезки прямых задания, т.е.
вычерчиваем на листе все фрагменты задания, которые могут быть
вычерчены без построения сопряжения;
Третий этап – выполняем на чертеже все дополнительные построения,
с помощью которых определяются центры сопряжения и точки сопряжений;
Четвертый этап – строим все предусмотренные заданием сопряжения;
Пятый этап – производим обводку контурных линий, линий рамки и
линий основной надписи.
Шестой этап – наносим на чертеже все необходимые размеры
(рекомендуется шрифт №3,5 или №5) и заполняем текстовую часть основной
надписи (название темы рекомендуется выполнить шрифтом №7,
вспомогательные надписи – шрифтом №3,5 или №5).
На рисунке 24 приведен пример выполнения задания по теме
"Сопряжения".
43
Рисунок 24
44
Вариант
№1
Вариант №4
Вариант
№2
Вариант №5
Вариант
№3
Вариант
№6
45
Вариант №7
Вариант №9
Вариант №8
Вариант
№10
46
3. Проекционное черчение.
3.1 Основные теоретические положения раздела инженерной графики
«Виды, разрезы и сечения»
Видом называется изображение
обращенной
к наблюдателю
видимой части предмета. Изображение на фронтальной плоскости проекций
принимается в качестве главного вида(рис. 25)
Рисунок 25
Количество видов на чертеже должно быть минимальным,
обеспечивающим полное представление о предмете. Название видов на
чертеже надписывать не следует, если они изображаются в непосредственной
проекционной связи. Если какую-либо часть предмета невозможно
изобразить на перечисленных видах без искажения, то применяют
дополнительные виды. Дополнительный вид отмечается на чертеже
надписью типа «ВидА», а у связанного с дополнительным видом
изображения предмета должна стоять стрелка, указывающая направление
взгляда с соответствующим буквенным обозначением.
Разрез – это изображение предмета, мысленно рассеченного одной
или несколькими плоскостями. На разрезе показывается то, что получается в
секущей плоскости и то, что расположено за ней. В зависимости от
47
расположения секущих плоскостей разрезы делятся на простые и сложные.
К простым разрезам относятся:
- вертикальные – секущая плоскость вертикальная (параллельная
фронтальной и профильной плоскости проекций);
- горизонтальные – секущая плоскость горизонтальная (параллельная
горизонтальной плоскости проекций);
Рисунок 26
- наклонные – секущая плоскость наклонена к горизонтальной
плоскости проекций (рис. 27).
Рисунок 27
48
Сложные разрезы бывают ступенчатыми, если секущие плоскости
параллельны между собой (рис. 28)и ломаными, если секущие плоскости
пересекаются под каким-то отличным от прямогоуглом (рис. 29)
Рисунок 28
Положение секущей плоскости указывают на чертеже линией сечения
(разомкнутая линия) и стрелками, указывающими направление взгляда. При
сложном разрезе штрихи проводят также у мест пересечения секущих
плоскостей. У начала и конца линии сечения рядом со стрелкой с внешней
стороны ставят одну и ту же прописную букву русского алфавита. Разрез
должен быть отмечен надписью по типу «А – А».
Рисунок 29
Допускается совмещать вид с разрезом, при условии полной
симметрии предмета, в таком варианте разрез размещается с правой стороны
от оси симметрии, а слева изображается вид (рис. 30).
49
Рисунок 30
Сечение – это тот же разрез, только с изображением того, что
попадает в плоскость разреза. Сечения разделяют на вынесенные (рис. 31),
наложенные (рис. 32)и в разрыве между частями одного и того же вида (рис.
33).
Рисунок 31
Рисунок 32
Рисунок 33
50
Контур вынесенного сечения изображают сплошными основными
линиями, а контур наложенного сечения – сплошными тонкими линиями,
причем контур изображения в месте расположения наложенного сечения не
прерывают. Ось симметрии вынесенного или наложенного сечения
указывают штрихпунктирной тонкой линией без обозначения буквами и
стрелками.
3.2 Аксонометрические проекции
При выполнении технических чертежей часто применяют объемное
изображение предмета, дающее более наглядное представление о нем. Для
построения таких изображений применяют аксонометрические проекции
(изометрию и диметрию).
Наиболее приемлемой представляется аксонометрия с равными
аксонометрическими углами наклона осей под названием прямоугольная
изометрия. Углы между осями принимаются по 120º, а коэффициенты
искажения в действительности равные по 0,82принимаются по 1,0. За счет
этого упрощаются построения, но это приводит к увеличению объемного
изображения в 1,22 раза. В некоторых случаях предпочтение отдается
диметрии(рис. 40).
В прямоугольнойдиметрии ось OZ - вертикальная; ось OXрасположена
под углом 7о10', а осьOY – под углом 41о25' к горизонтальной прямой.
Все отрезки прямых линий предмета, которые были параллельны осям
x, y и z на комплексном чертеже, останутся параллельными
соответствующим осям и в диметрической проекции. Длины отрезков
прямых, отложенных в направлении осей x и z , сокращаются до 0,94
действительной длины, а в направлении оси y – до 0,47 действительной
длины.
Диметрическую проекцию отрезков прямых, как правило, выполняют
без искажения длины по осям OX и OZи с сокращением наполовину по оси
OY(т.е. коэффициенты искажения по осям OX и OZпринимаются равными 1,
а по оси OY - соответственно 0,5).
Окружность в аксонометрии трансформируется в эллипсы, причем в
ортогональной аксонометрии расположение большой и малой осей эллипсов
соотносятся следующим образом: большая ось эллипса всегда
перпендикулярна одной из аксонометрических осей, а малая с ней совпадает
по направлению.
Большая ось эллипса в изометрии принимается равнойАВ = 1,22d и
малая ось эллипса CD = 0,7d. В горизонтальной плоскости проекции большая
51
ось эллипса располагается под прямым углом к оси OZ, во фронтальной
плоскости проекций - перпендикулярно оси OY, в профильной плоскости перпендикулярно оси OX.
В практической диметрии, когда коэффициенты искажения по осям
равны 1,0 и 0,5, большая ось эллипса принимается равной 1,06d, а малая ось
эллипса - 0,35d и 0,94d - для широкого эллипса во фронтальной плоскости
проекций.
Следует отметить, что аксонометрические проекции допускают
изображения овалов вместо эллипсов.
Если построить изометрическую проекцию куба, в грани которого
вписаны окружности диаметра D (рис. 34), то квадратные грани куба будут
изображаться в виде ромбов, а окружности в виде эллипсов. Надо запомнить,
что малая ось CD каждого эллипса всегда должна быть перпендикулярна
большой оси AB.
Рисунок 34
Если окружность расположена в плоскости, параллельной плоскости
H, то большая ось AB должна располагаться горизонтально, а малая ось CD
– ей перпендикулярна (т.е. совпадать по направлению с аксонометрической
осью OZ).
Если окружность расположена в плоскости проекций V, то большая ось
эллипса должна быть проведена под углом 900 к оси OY.
При расположении окружности в плоскости, параллельной плоскости
проекций W, большая ось эллипса располагается под углом 900 к оси OX.
Заметим, что большие оси всех трех эллипсов направлены по большим
диагоналям ромбов.
52
При построении изометрической проекции окружности без сокращения
по осям OXиOY и OZ длина большой оси эллипса берется равной 1,22
диаметра D изображаемой окружности, а длина малой оси эллипса – 0,71D.
В учебных чертежах вместо эллипсов рекомендуется применять овалы,
очерченные дугами окружностей. Упрощенный способ построения овалов
приведен на рис. 35.
Для построения овала в плоскости, параллельной H, проводят
вертикальную и горизонтальную оси овала (AB и CD).
Рисунок 35
Из точки пересечения осей O проводят вспомогательную окружность
диаметром D, равным действительной величине диаметра изображаемой
окружности, и находят точки n пересечения этой окружности с
аксонометрическими осями OXиOY. Их точек m пересечения
вспомогательной окружности с осью OZ, как из центров радиусом R = nm,
проводят две дуги nDn и nCn окружности, принадлежащие овалу.
Из центра O радиусомOC, равным половине малой оси овала, засекают
на большой оси овала AB точки O1и O2. Из этих точек радиусом r = O11 = O22
= O23 = O24 проводят две дуги. Точки 1, 2, 3, и 4 сопряжений дуг радиусов R
и r находят, соединяя точки m с точками O1 и O2 и продолжая прямые до
пересечения с дугами nCn и nDn.
Также строят овалы, расположенные в плоскостях, параллельных
плоскостям проекций V и W.
Построение окружности в диметрии:
Окружности в прямоугольной диметрической проекции изображаются
в виде эллипсов. Большая ось эллипсов AB во всех случаях равна 1,06d, где
53
d– диаметр заданной окружности. Малые оси CD эллипсов, расположенных
на параллелограммах куба, равны 0,35d, а на ромбе – 0,95d (рис. 36).
Рисунок 36
Построение эллипсов в диметрии допускается заменить построением
овалов.
На рис. 37 приведены примеры построения диметрических проекций,
где эллипсы заменены овалами, построенными упрощенным способом.
Разберем пример построения диметрической проекции окружности,
расположенной параллельно плоскости V:
Через точкуOпроводим оси, параллельные осям OX и OZ. Из центра
Oрадиусом,
равным
радиусу
заданной
окружности,
проводим
вспомогательную окружность, которая пересекается с осями в точках 1,2,3,4.
Из точек 1 и 3 (по направлению стрелок) проводим горизонтальные
линии до пересечения с осями AB и CD овала и получаем точки O1, O2, O3 и
O4. Приняв за центры точки O1и O4 радиусом R, проводим дуги 12 и 34,
Приняв за центры точки O2и O3 , проводим радиусом R1 замыкающие овал
дуги 23 и 14.
Разберем
упрощенное
построение
диметрической
проекции
окружности, лежащей в плоскости W.
54
Рисунок 37
Через намеченную точку Oпроводим прямые, параллельные осям OX и
OZ, а также большую ось овала AB перпендикулярно малой оси CD. Из
центра O радиусом, равным радиусу данной окружности, проводим
вспомогательную окружность и получаем точки n и n1.
На прямой, параллельной оси OX, вправо и влево от центра O
откладываем отрезки, равные диаметру вспомогательной окружности, и
получаем точки O1 и O2. Приняв эти точки за центры, проводим (по
направлению стрелок) радиусом R = O1n = O2n1дуги овалов. Соединяя точку
O2 прямыми с концами дуги n1 O2 на линии большой оси AB овала, получим
точки O3 и O4 . Приняв их за центры, проводим радиусом R1 замыкающие
овал дуги.
Упрощенное построение диметрической проекции окружности,
расположенной в горизонтальной плоскости проекций, выполняется
аналогично.
55
3.3 Содержание задания по проекционному черчению.
По данному разделу студенты выполняют задания по следующим
изучаемым темам:
Тема 1. Построение третьего вида по двум заданным.
Выполнение полезных разрезов и сечений.
Тема 2. Построение третьего изображения по двум данным и
аксонометрической проекции.
Выполнение полезных разрезов и сечений.
Графическая работа выполняется на листе чертежной бумаги формата
А4 и А3 (для детали с аксонометрией). Обводка производится карандашом.
Чертеж выполняется в масштабе 1:1, в нижнем углу чертежа размещается
основная надпись по форме №1 размером 185х55 мм.
3.4 Пример поэтапного решения задачи по теме «Проекционное
черчение".
Пример поэтапного решения задачи по теме «Проекционное
черчение» представлено на рис. 38 и рис. 39.
Рисунок 38– Первый этап
Рисунок 39- Второй этап
Последовательность выполнения задания приведена на рисунке 40.
На формате А3 размечаем взаимно перпендикулярные оси для
построения трех проекций предмета, оставляя место справа внизу для
аксонометрической проекции.
56
На изображаемых проекциях осуществляем полезные разрезы, если
есть необходимость, строим дополнительные виды и сечения, проставляем
размеры, наносим штриховку, обводим видимые контуры фигуры.
Рисунок 40
3.5 Условия и варианты для выполнения задания.
Целью задания является приобретение студентами навыков в
грамотном прочтении технического чертежа и аксонометрических проекций.
Варианты заданий представлены на рис. 1 – 10 и 1а - 10а (для заданий
с аксонометрией). Выбор задания осуществляется по варианту – по
последней цифре зачетной книжки. Если номер зачетной книжки
заканчивается на 0, то следует выполнять задание №10.
57
58
59
60
61
62
63
4. Изображение и обозначение резьб на чертежах. Резьбовые соединения
двух деталей.
4.1 Общие сведения о резьбе. Терминология.
Резьба образуется при винтовом перемещении некоторой плоской
фигуры, задающей так называемый профиль резьбы (рис.41), расположенной
в одной плоскости с осью поверхности вращения (цилиндрической или
конической), по которой профиль совершает свое движение. Резьбу,
образованную движением одного профиля, называют однозаходной,
образованную движением двух, трех одинаковых профилей и более –
многозаходной. Шагом резьбы Р называют расстояние между соседними
одноименными боковыми сторонами профиля в направлении, параллельном
оси резьбы. Очевидно, у однозаходный резьбы ход равен шагу, у
многозаходной ход – равен шагу, умноженному на число ходов.
Рисунок 41
В зависимости от направления винтовой поверхности резьбы
подразделяют на правые и левые. Правая резьба образована контуром,
вращающимся по часовой стрелке и перемещающимся вдоль оси от
наблюдателя. Левая резьба образуется контуром, вращающимся против
часовой стрелки и перемещающимся вдоль оси от наблюдателя. Так как
применяется преимущественно правая резьба, то на чертеже оговаривают
левую, добавляя к обозначению резьбы LH согласно ГОСТ 8724-81 «Резьба
метрическая, диаметры и шаги».
Изображения резьбы. Построение точного изображения витков
резьбы требует большой затраты времени, поэтому оно применяется в редких
случаях. Как правило, на чертежах резьбу изображают условно, независимо
от профиля резьбы, а именно: резьбу на стержне – сплошными основными
линиями по наружному диаметру резьбы и сплошными тонкими по
64
внутреннему на всю длину резьбы, включая фаску. На видах, полученных
проецированием на плоскость, перпендикулярную оси стержня, по
внутреннему диаметру резьбы проводят дугу сплошной тонкой линией,
приблизительно равную ¾ окружности и разомкнутую в любом месте. На
изображениях резьбы в отверстии сплошные основные и сплошные тонкие
линии, как бы, меняются местами.
Рисунок 42
Фаски на стержне с резьбой и в отверстии с резьбой, не имеющие
специального конструктивного назначения, в проекции на плоскость,
перпендикулярную оси стержня или отверстия, не изображают. Границу
резьбы на стержне и в отверстии проводят в конце полного профиля резьбы,
до сбега, основной линией (или штриховой, если резьба изображена как
невидимая), которую проводят до линий наружного диаметра резьбы.
Расстояние между линиями, изображающими наружный и внутренний
диаметр резьбы согласно ГОСТ 2.303-68, не должно быть менее 0,8 мм и не
более шага резьбы. Сбег резьбы изображается тонкой линией, проводимой
примерно под углом 30о к оси резьбы. Сбег резьбы на производственных
чертежах показывают относительно редко. На учебных чертежах изображать
сбег не нужно, кроме чертежей шпилек, на которых сбег резьбы надо
показать (рис. 42).
На чертежах, по которым резьбу не выполняют, резьбу в глухом
резьбовом отверстии (гнезде) допускается условно изображать, как показано
на рисунке 43.
65
Рисунок 43
Следует твердо запомнить правило: в резьбовых соединениях,
изображенных в разрезе, резьба стержня закрывает резьбу отверстия.
Обратить внимание на то, что на разрезах штриховка доводится до сплошных
основных линий. Более подробные сведения об изображении резьбы см. в
ГОСТ 2.311-68.
Обозначение резьбы.
Стандартные резьбы подразделяются на резьбы общего назначения и
специальные. В свою очередь, резьбы общего назначения подразделяют на
крепежные (рис. 41 а, б ) и ходовые (кинематические) (рис. 41 в, г). К
специальнымрезьбам относят, например, резьбу круглую для цоколей и
патронов электроламп, резьбу круглую для санитарно-технической арматуры
и др. Специальные резьбы в курсе черчения не рассматривают.
В табл.2 приведены условные обозначения некоторых резьб общего
назначения по ГОСТ 16093-81 «Резьба метрическая. Допуски».
Прямоугольная резьба не стандартизована. При ее применении на чертеже
указывают все необходимые для изготовления размеры (рис. 44).
Следует запомнить, что метрическую резьбу выполняют с крупным
шагом (единственным для данного диаметра резьбы) и мелкими шагами,
которых для данного диаметра резьбы может быть несколько.
Например, для диаметра резьбы d = 20мм крупный шаг всегда равен
2,5мм, а мелкий может быть равен 2; 1,5; 1; 0,75; 0,5мм, поэтому в
обозначении метрической резьбы крупный шаг не указывают, а мелкий
указывают обязательно. Диаметр и шаги метрической резьбы установлены
ГОСТ 8724-81. Его можно найти в любом справочнике по черчению.
Рисунок 44
66
В обозначениях резьбы всегда указывают наружный диаметр резьбы:
его можно наносить по любому варианту из чисел, указанных на рис. 45, где
знаком «*» отмечены допускаемые места нанесения обозначения.
Рисунок 45
Если для метрической резьбы обозначение диаметра резьбы
соответствует ее наружному диаметру (без учета допусков), то в трубной
резьбе ее диаметр обозначают условно, например G1, что соответствует
трубе, имеющей условный проход (внутренний диаметр трубы), равный
25мм, т.е. ≈ 1’’. Наружный же диаметр трубной резьбы 1’’ равен 33,25мм,
т.е. больше на две толщины стенки, поэтому обозначение трубной (и
конической) резьбы осуществляется линией-выноской с одной стрелкой и
полкой (рис.46).
Рисунок 46
Обозначение крепежных деталей.
Многие стандарты на конструкцию и размеры крепежных изделий
предусматривают два исполнения и более. Например, болт исполнения 2 по
ГОСТ 7798-70 отличается от болта исполнения 1 тем, что у него на
резьбовом конце имеется отверстие под шплинт, болт исполнения 3 – тем,
что у него в головке имеется два отверстия для контровки болта проволокой;
ГОСТ 7795-70 предусматривает пять исполнений болта. Гайка исполнения 2
по ГОСТ 5915-70 отличается от гайки исполнения 1 тем, что у нее фаска
сделана не с обеих, а с одной стороны и т.д.
67
Тип резьбы
Номер стандарта
Метрическая с
крупным шагом
ГОСТ 9150-81профиль; ГОСТ
24705-81 –
основные
размеры
Метрическая с
мелким шагом
То же
Упорная
однозаходная
ГОСТ 10177-81
Упорная
многозаходная
Размеры, указываемые на
чертеже
Наружный диаметр резьбы,
поле допуска
То же и шаг резьбы
Условное
обозначени
е типа
резьбы
Условные обозначения некоторых резьб общего назначения.
Таблица 2
Примеры обозначения
М
М10-6g (наружная)
М10-6Н (внутренняя)
М36×3-6g (или 6Н)
М
70×10-8g (или 7Н)
Наружный
S
диаметр, ход, обозначение
шага, шаг резьбы и поле
допуска
S
S80×20-8g (или 7Н)
G3⁄4 ′′- A (или В)
Трубная
цилиндрическая
ГОСТ6357-73
Условное обозначение, размеры
резьбы в дюймах и класс
точности
G
Трубная
коническая
ГОСТ 6211-69
Размеры резьбы в дюймах
R
11⁄2R (наружная)
11⁄2RS(внутренняя)
На учебных чертежах, выполняемых по курсу инженерной графики,
допускается условно принимать, что болты, винты, шпильки изготовлены из
углеродистой стали класса прочности 5.8 (в обозначении пишется 58), а гайка
– из той же стали класса прочности 5.
4.2 Условия и варианты выполнения заданий «Соединения шпилькой»
и «Соединения с помощью болта»*
По точности изготовления болты, шпильки, винты и гайки бывают
нормальной, повышенной и грубой точности. Разнообразны по форме и
шайбы – круглые, косые, пружинные, многолапчатые и др. Таким образом,
число стандартов, описывающих форму и размеры резьбовых изделий,
весьма велико.
68
Полезно, если студент-заочник не сталкивался с ними в своей
практической деятельности, хотя бы просмотреть справочник или учебник, в
котором обычно излагают сведения о большом числе крепежных изделий. Но
главное – понять, что записываемые обозначения резьбовых изделий должны
быть точными, строго соответствовать стандартам.
Задание по теме.
Вычертить:
1)
Болт, гайку, шайбу по их действительным размерам, которые
следует взять из соответствующих стандартов;
2)
Упрощенное изображение этих же деталей в сборе (задание по
вариантам из таблицы 3);
3)
Гнездо под резьбу, гнездо с резьбой, шпильку отдельно и
шпильку в сборе с гайкой и шайбой по их действительным размерам,
которые следует взять из соответствующих стандартов (задание по
вариантам из таблицы 4).
4)
Чертежи выполняют карандашом на листах формата А3 (для
студентов
механических
специальностей,
для
всех
остальных
специальностей – на листах формата А4. На чертежах должны быть
полностью указаны размеры изображаемых деталей, а на изображениях
болтового и шпилечного соединения – только те, которые указаны на рис.47
и рис.48. Над изображениями надписать соответствующие условные
обозначения или другие поясняющие надписи, как это сделано на рис.47 и
рис. 48.
Таблица 3
№ варианта
Четный
Нечетный
Резьба
Длина
Исполнение
Болта,
Болта Гайки Шайбы
мм
ГОСТ
болта
гайки
шайбы
М20
80
1
1
1
7798-70 5915-70 11371-78
М24x1,5
90
2
2
2
7798-70 5915-70 11371-78
Таблица 4
№ варианта
Четный
Нечетный
Резьба
Длина
Исполнение
Болта,
Болта Гайки Шайбы
мм
ГОСТ
болта
гайки
шайбы
М20
80
1
1
1
7798-70 5915-70 11371-78
М24x1,5
90
2
2
2
7798-70 5915-70 11371-78
69
Рисунок 47
70
Рисунок 48
71
4.3 Поэтапное выполнение заданий «Соединение шпилькой» и
«Соединение с помощью болта» с необходимыми пояснениями.
Графическое выполнение работы необходимо начинать с вычерчивания
отдельно болта, гайки и шайбы (для механических специальностей) а также
вычерчивания шпильки и гнезда под шпильку.
1.
Если в шпилечном соединении применяется прорезная или
корончатая гайка, она должна навинчиваться на шпильку так, чтобы конец
последней выступал из гайки не более чем на 3 – 5мм, при этом шплинт (его
диаметр и длина) подбирается по ГОСТ 397-79.
2.
Если в графе «Исполнение» стоит прочерк, то это означает, что
изделие изготовляется в единственном исполнении.
3.
Все выше сказанное выполняется студентами механических
специальностей.
Студенты технологических специальностей выполняют резьбовое
соединение на примере «Соединение шпилькой» на листе формата А4,
причем диаметр шпильки студент выбирает сам из трех рекомендованных
(М20, М24, М27).
Диаметр сверленого отверстия (гнезда) под резьбу брать или из ГОСТ
19257-73 (для поля допуска 6Н), или принять условно равным
приблизительно 0,85d; глубину гнезда определить как сумму длины резьбы
посадочного конца шпильки, величины недореза (сбега, равного двум шагам,
недовода, равного двум шагам) плюс два шага полного профиля резьбы.
Строя изображения гаек, нужно помнить, что дуги кривых на гранях
гаек являются дугами гипербол и что они могут быть построены по правилам
начертательной геометрии, но их, как правило, заменяют на изображениях
дугами окружностей.
5. Эскизы деталей. Сборочный чертеж.
5.1 Выполнение эскизов деталей
Эскизом называется чертеж, выполненный от руки, без применения
чертежных инструментов и без масштаба, но с соблюдением относительной
пропорциональности элементов детали. Размеры, проставленные на эскизе,
должны соответствовать действительным размерам детали.
72
Эскиз, содержащий все условности рабочего чертежа, служит
производственным документом, хотя и временным, но полностью
обеспечивающим изготовление детали. На эскизе, как и на рабочем чертеже,
выполняются все необходимые виды, разрезы, сечения, наносятся все
размеры, обозначения и другие данные. Эскиз выполняют карандашом
твердости М (В) или ТМ (НВ) на бумаге в клетку или на чертежной бумаге.
Изображения на эскизах делают, соблюдая принятые для чертежа толщину и
типы линий.
Перед выполнением эскиза детали необходимо внимательно ее
изучить, установить необходимое количество изображений (видов, разрезов,
сечений), выбрать главный вид, который дает наиболее полное
представление о форме и размерах детали. При этом рекомендуется такая
последовательность работы:
1.
Лист оформляют рамкой, выделяют линиями место основной
надписи чертежа (рис. 49 а). На рабочем поле листа наносят карандашом в
виде прямоугольников места расположения изображений детали. Размеры
прямоугольников должны быть пропорциональны габаритным размерам
изделия. При этом необходимо предусмотреть промежутки, необходимые для
нанесения размеров;
2.
Тонкими линиями намечают оси симметрии детали и центровые
оси
поверхностей
вращения,
отверстий,
выступов
(рис. 49б). Наносят контуры детали на всех изображениях с соблюдением
проекционной связи и пропорций частей детали;
3.
Разрезы и сечения намечают сначала тонкими линиями. Затем
сечения заштриховывают, а контуры изображений обводят от руки с
соблюдением толщины линий (рис. 49 в);
4.
Наносят необходимые выносные и размерные линии (рис. 49г).
Они распределяются на всех изображениях детали без повторений.
Проставляют знаки радиус R и диаметр ∅ и др. Затем производят обмер
детали измерительными инструментами. Размерные числа наносят над
размерными линиями – шрифтом размером 3,5 или 5. Наносят и заполняют
графы основной надписи.
73
Рисунок 49
Для стандартных деталей (болтов, шпилек, гаек, шайб, заклепок)
эскизы не делают.
Чтобы измерить деталь, применяют масштабную линейку,
штангенциркуль, глубиномер, нутромер, кронциркуль.
Примеры выполнения эскизов деталей показаны на рисунках 50-53.
74
Рисунок 50
75
Рисунок 51
76
Рисунок 52
77
Рисунок 53
78
5.2 Составление рабочего чертежа детали
Правила составления рабочих чертежей детали устанавливаются ГОСТ
2.109-73.
Рабочим чертежом детали называется документ, содержащий
изображение детали и все данные, необходимые для ее изготовления и
контроля. Чертежи деталей выполняют или по чертежу общего вида, или по
эскизам, снятым с детали. Для определенного формата листа устанавливаем
масштаб чертежа. На принятом формате листа, после нанесения рамки и
основной
надписи,
проводим
осевые
и
центровые
линии.
Последовательность выполнения рабочего чертежа детали такая же, как при
выполнении эскиза детали. При этом следует сначала дать все изображения
основной, более крупной геометрической формы и постепенно переходить к
изображению более мелких форм. Намечают как наружные, так и внутренние
контуры поверхностей детали; после чего строят необходимые разрезы.
Наносят выносные и размерные линии. После проверки выполненного
чертежа удаляют лишние линии и обводят чертеж линиями в соответствии со
стандартом, затем выполняют штриховку разрезов и сечений, наносят
размерные числа (рисунок 54).
79
Рисунок 54
80
5.4 Выполнениесборочногочертежа
1) Составить спецификацию;
2) Выполнить эскизы всех деталей сборочной единицы;
3) Выполнить сборочный чертеж.
Спецификацию выполнять на отдельных листах формата А4 с
основными надписями по форме 2 ГОСТ 2.104-68 (рис. 55), эскизы – на
тетрадных листах в клетку, приведенных к стандартным форматам А4 или
А3 в зависимости от сложности детали (см. рисунки 50-53); сборочный
чертеж – на листе чертежной бумаги формата А1 или А2 в зависимости от
сложности и величины изображаемого изделия;
для малогабаритных
изделий применять масштабы увеличения в соответствии с ГОСТ 2.302-68.
Условия выполнения сборочного чертежа
Приступая к выполнению задания, студенту необходимо выбрать
самостоятельно по месту работы (если есть возможность) или получить по
указанию преподавателя в кабинете графики изделие (сборочную единицу),
например вентиль, пробковый кран, домкрат, тиски, клапан запорный и т.п.
изделие, состоящее из 7 – 10 деталей, не считая стандартных.
Прежде всего необходимо ознакомиться с изделием: выяснить его
назначение, рабочее положение, устройство и принцип действия, способы
соединения составных частей, последовательность сборки и разборки. После
этого:
1. Разобрать изделие на составные, отдельные детали, входящие
непосредственно в изделие и выделить стандартные детали, установить
материалы; установить наименования деталей.
2. Составить спецификацию изделия, содержащую перечень составных
частей, входящих в специфицируемое изделие, текстовые конструкторские
документы, относящиеся к этому изделию (в данном примере – схему
деления изделия на составные части), запись сборочного чертежа изделия, к
которому относится спецификация. Разделы спецификации располагают в
такой последовательности (см. рис. 56): «Документация», «Сборочные
единицы», «Детали», «Стандартные изделия», «Материалы».
81
Рисунок 55
82
Рисунок 56
83
Наименование каждого раздела указывают в виде заголовка в графе
«Наименование» и подчеркивают тонкой линией. Ниже каждого заголовка
должна быть оставлена одна свободная строка, выше – не менее одной
свободной строки (для возможных дополнительных записей). Наименование
детали записывают в именительном падеже единственного числа. Если
наименование состоит из двух слов, то на первом месте пишут имя
существительное, например «Гайка накидная», а не «Накидная гайка» и т.п.
В графе «Кол.» указывается количество составных частей на одно изделие.
Более подробные указания о заполнении спецификации см. в ГОСТ 2.108-68
или в справочной литературе.
3.
Выполнить эскизы всех деталей
сборочной единицы со
спецификацией к ней, за исключением стандартных деталей, при этом
строго руководствуясь методическими указаниями и обращая особое
внимание на правильность обмера и увязку размеров соединяемых деталей
(см. все рисунки из параграфов).
4.
Выполнить тонкими линиями сборочный чертеж. Количество
изображений – видов, разрезов, сечений, выносных элементов и т.д. – должно
быть достаточным, чтобы выявить устройство сборочной единицы, принцип
ее работы, установить, какие составные части и в каких количествах входят в
данное изделие и как соединяются они между собой (на резьбе, болтами,
сваркой, пайкой, запрессовкой и т.д.).
Компоновку чертежа полезно начать с разметки площадей (в виде
прямоугольников), отводимых для каждого изображения, при этом надо
предусмотреть места для нанесения размеров и соответствующих надписей.
Основная надпись может быть расположена как вдоль короткой, так и
длинной стороны формата. Построение следует вести одновременно на всех
(или почти на всех) намеченных изображениях, увязывая их друг с другом.
Сначала выбирается главное изображение, при этом учитывается рабочее
положение изделия. Главное изображение должно дать наиболее полное
представление об изделии, выявить основные взаимосвязи деталей. Обычно
оно является фронтальным разрезом или соединением половины вида
спереди с половиной фронтального разреза, если изделие имеет профильную
плоскость симметрии.
Изображения деталей на сборочном чертеже строятся на основе
выполненных эскизов. Первой вычерчивается основная, базовая деталь,
обычно корпус. Штриховка на разрезах одной и той же детали выполняется в
одном и том же направлении и с одинаковыми (глазомерно) расстояниями
между линиями штриховки.
84
5.
Нанести номера позиций, пользуясь спецификацией; нанести
размеры. При этом пользоваться указаниями, приведенными ниже.
6.
Заполнить основную надпись и выполнить надписи
располагаемые над ней (технические требования). В данном примере над
основной надписью помещено указание о том, что все размеры справочные.
7.
Внимательно просмотреть чертеж и обвести его карандашом,
придав линиям видимого контура толщину 0,8 – 1 мм, линиям невидимого
контура, если таковые не сборочном чертеже имеются, - 0,4 – 0,5 мм, всем
остальным – 0,25 – 0,3 мм.
О нанесении номеров позиций.Правила нанесения номеров позиций на
сборочных чертежах изложены в двух стандартах – ГОСТ 2.109-73 и 2.31668.
О размерах на сборочном чертеже. Согласно ГОСТ 2.109-73 на
сборочном чертеже наносят следующие справочные размеры:
1.
Габаритные. Если изделие имеет наружные перемещающиеся
части, изменяющие ее габарит, то допускается их указывать в крайних или
промежуточных положениях с соответствующими размерами.
2.
Установочные, необходимые для установки изделия на месте
работы.
3.
Присоединительные, характеризующие величины элементов, по
которым будет осуществлено присоединение к изделию других изделий. К
ним также относятся параметры зубчатых колес, служащих элементами
внешней связи и т.п.
5.5 Деталирование сборочного чертежа
Контрольная работа по инженерной графике предусматривает
следующий объем работы деталирования сборочного чертежа:
1. Выполнение 3 – 6 рабочих чертежей детали;
2. Выполнение аксонометрии одной детали, указанной преподавателем.
Задание на деталирование выдается ведущим преподавателем.
Выданное задание возвращается вместе с выполненной контрольной работой.
Последовательность выполнения деталировки
Выполнять эту
последовательности:
часть
контрольной
работы
надо
в
такой
85
1.
Внимательно рассмотреть чертеж, подлежащий деталированию;
уяснить назначение изображенного на нем изделия, взаимодействие всех его
составных частей, способов их соединения и т.д. Отметим, что изучение
любого чертежа всегда начинают с прочтения текстов, содержащихся в
основной надписи.
2.
Представить себе в основных чертах формы деталей, чертежи
которых предстоит выполнить. Наметить для каждой из них число
изображений (видов, разрезов, сечений).
3.
Подготовить лист чертежной бумаги формата А1 и разделить его
на меньшие форматы, А3 и А4, согласно сделанным наброскам. Чертить на
листе формата А1 удобнее – хороший обзор, удобство увязки размеров
сопрягаемых поверхностей и пр. Но по окончании работы для удобства
пересылки его следует разрезать на отдельные форматы, приведя все путем
сгиба к формату А4.
4.
Выполнить (тонкими линиями!) требуемые чертежи. Не
забывать, что главное изображение (на фронтальной плоскости проекций)
должно давать наиболее полное представление о форме и размерах
изображаемого предмета.
5.
Нанести размерные и выносные линии, как бы мысленно
изготовляя деталь. Повторно прочитать ГОСТ 2.307-68.
6.
Нанести
обозначение
шероховатости
поверхностей,
руководствуясь табл. 2. Высота знаков 5 мм.
7.
Нанести размерные числа (номинальные) путем обмера
изображений (разумеется, с учетом масштабов). Высота цифр размерных
чисел 5 мм. Необходимо согласовывать размеры, получаемые путем обмера
элементов деталей на чертеже общего вида, с ГОСТ 6636-69. «Номинальные
линейные размеры», делая соответствующие округления с наибольшим
приближением к рекомендуемым стандартом числам. Особое внимание
уделить согласованию размеров сопрягающих поверхностей.
8.
Внимательно просмотреть выполненные чертежи и аккуратно
обвести все линии (толщина линии контура видимых ≈ 0,8 – 1 мм, линий
невидимого контура ≈ 0,4 – 0,5 мм, всех остальных 0,2 – 0,3 мм).
9.
Заполнить основную надпись.
10.
Выполнить аксонометрическое изображение одной детали
(указанной преподавателем).
86
5.6 Контрольные вопросы по курсу «Инженерная графика
Разделы «Сопряжения» и "Оформление чертежей"
Какие основные форматы установлены ГОСТ 2.301-68.
Что такое масштаб чертежа.
Основные типы линий по ГОСТ 2.303-68. Их применение.
Какие типы и размеры шрифта устанавливаются ГОСТ 2.304-81.
Нанесение размеров на чертежах. ГОСТ 2.307-68. Основные
требования. Размерные и выносные линии. Линейные и угловые
размеры.
6. Что называется сопряжением.
7. Основные элементы сопряжения.
8. Построить сопряжения: пересекающихся прямых; окружности и
прямой линии; внешнее сопряжение двух окружностей; внутреннее
сопряжение двух окружностей; построить касательную к двум
окружностям разных диаметров.
1.
2.
3.
4.
5.
1.
2.
3.
4.
1.
2.
Раздел «Проекционное черчение»
Перечислите название шести основных видов. Как их располагают
на чертеже.
Что такое вид. Какой вид называют главным.
Что называется разрезом. Его назначение. Какой разрез называется
простым разрезом, какой сложным, горизонтальным, вертикальным,
наклонным, местным. В каком случае можно соединить половину
вида и половину разреза. В каком случае выполняется полный
разрез. В каком случае и как обозначаются разрезы. Что такое
сечение. Какой линией обводят контур наложенного сечения, а
какой линией контур вынесенного сечения. Как обозначают
сечение.
Аксонометрические изображения.
Изометрия: углы между осями; коэффициенты искажения по осям.
Диметрия: углы между осями; коэффициенты искажения по осям.
Какая аксонометрия называется нормальной и какая приведенной.
Как наносится линия штриховки сечений на аксонометрических
изображениях.
Раздел «Резьбы»
Как образуется резьба.
Какая резьба называется однозаходной, а какая многозаходной.
87
3. Как изображаются на чертежах резьбы.
4. Как наносятся размеры резьбы: метрической, трубной,
трапецеидальной, упорной. Какой профиль у каждой из этих резьб.
5. Что называется шагом резьбы, ходом резьбы.
6. Как отличить левую резьбу от правой (на изображении и в натуре).
7. В чем особенность трубной резьбы.
Раздел «Эскизирование»
1. Какое изделие называют деталью.
2. Какой конструкторский документ называют эскизом.
3. Назначение эскиза.
4. Последовательность операций при выполнении эскиза.
5. Рабочий чертеж детали. Чем он отличается от эскиза.
6. Каким требованиям должен удовлетворять рабочий чертеж детали.
Раздел «Сборочный чертеж»
1. Какое изделие называют сборочной единицей.
2. Каким требованиям должен удовлетворять чертеж сборочной
единицы.
3. Какие обозначения и какие размеры наносятся на чертеже
сборочной единицы.
4. Спецификация.
На каком формате выполняется спецификация.
Из каких разделов состоит спецификация.
В какой последовательности располагаются разделы спецификации.
5.7 Список литературы для выполнения задания по инженерной графике
1. В.С.Левицкий «Машиностроительное черчение», Раздел 11
«Деталирование чертежей общего вида»
2. А.А.Чекмарев, В.К.Осипов «Справочник по машиностроительному
черчению», Глава 14
3. Федоренко В.А., Шошин А.И.«Справочник по машиностроительному
черчению», Раздел 4
88