Файл: Бобровский_Инженерная и машинная графика.pdf

Учреждение образования «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

С. Э. Бобровский

ИНЖЕНЕРНАЯ И МАШИННАЯ ГРАФИКА

Электронный конспект лекций для студентов специальностей 1-48 01 02 «Химическая технология органических веществ, материалов и изделий», 1-57 01 03 «Биоэкология»

Минск 2013

1

Лекция 1 ПРЕДМЕТ ИНЖЕНЕРНОЙ ГРАФИКИ.

ЦЕНТРАЛЬНОЕ И ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ ПРОЕЦИРОВАНИЕ. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ПРЯМОУГОЛЬНОГО ПРОЕЦИРОВАНИЯ. ТОЧКА, ПРЯМАЯ И ПЛОСКОСТЬ НА ЭПЮРЕ МОНЖА

1.1. Введение

Инженерная графика представляет собой учебную дисциплину, изучающую вопросы изображения предмета на плоскости.

Основные цели инженерной графики следующие:

1)ознакомление с теоретическими основами построения изображения точек, прямых, плоскостей и отдельных видов линий и поверхностей, включая аксонометрические проекции;

2)ознакомление с решением задач на взаимную принадлежность

ивзаимное пересечение геометрических фигур, а так же на определение натуральной величины отдельных геометрических фигур;

3)изучение способов построения изображений (включая прямоугольные изометрическую и диметрическую проекции) простых предметов и относящихся к ним условностей в стандартах ЕСКД;

4)выработка умения определять геометрические формы простых деталей по их изображениям и умения выполнять эти изображения (с натуры и по чертежу сборочной единицы);

5)ознакомление с изображением основных видов соединений де-

талей;

6)совершенствование умения читать чертежи сборочных единиц

и10–15 простых деталей, а также умение выполнять эти чертежи, учитывая требования стандартов ЕСКД.

Впервые общие правила построения изображения предметов на плоскости были сформулированы в конце XVIII в. французским ученым Гаспаром Монжем. Далее эти правила были развиты и на их основе создана техническая дисциплина инженерная графика. Занятия по инженерной графике развивают способность к пространственному воображению. Изучение этой технической дисциплины только тогда дает наилучшие результаты, когда студент хорошо представляет себе в пространстве все геометрические построения, которые он производит на бумаге.

3

Знания, умения и навыки, приобретенные в курсе инженерной графики, необходимы для изучения общепринятых и специальных технических дисциплин, а также в последующей инженерной деятельности. В наше время нелегко отыскать вид человеческой деятельности, где бы не приходилось прибегать к помощи чертежей.

«Черчение является языком техники» – говорил один из создателей начертательной геометрии Гаспар Монж.

Овладение чертежом как средством выражения технической мысли и как производственным документом происходит на протяжении всего процесса обучения в вузе. Этот процесс начинается с изучения инженерной графики, а затем развивается и закрепляется в ряде общеинженерных и специальных дисциплин, а также при выполнении курсовых работ и дипломного проекта.

1.2. Методы проецирования

Изображения, с которыми приходится встречаться в науке, искусстве и других областях, отличаются большим разнообразием, вследствие чего и требования, предъявляемые к ним, различны. Если в картинах и рисунках основным требованием является наглядность, то в технических изображениях она обычно отступает на второй план, главным требованием является возможность получить по изображению точное представление о форме и размерах предмета.

Однако, независимо от требований, предъявляемых к изображению, в основе всех методов изображения положен единый принцип построения – метод проекций. Сущность его заключается в том, что предмет (объект) изображается, или, как говорят, проецируется на плоскость, с помощью пучка прямых линий.

Существует два способа (метода) проецирования: центральный и параллельный.

1.2.1. Центральное проецирование

Задана плоскость проекций π (рис. 1.1).

На рис. 1.1 S – центр проецирования; SА, SВ, SС – проецирующие лучи; А0, В0, С0 – проекции точек.

Под проекцией данного пространственного предмета следует понимать множество проекций всех его точек, поскольку каждый предмет можно рассматривать, как фигуру, состоящую из множества отдельных точек. Однако для построения проекции какой-либо фигуры

4

нет необходимости проецировать все ее точки, достаточно спроецировать наиболее характерные.

π

Рис. 1.1

Описанный процесс получения изображения составляет сущность способа центрального проецирования.

Свойства центрального проецирования

1.При заданной плоскости проекций π и выбранном центре проецирования S каждая точка пространства (за исключением точки S) имеет единственную свою проекцию, т. к. через заданную точку и выбранный центр можно провести только одну проецирующую прямую.

2.Проекцией прямой в общем случае является прямая. Плоскость, определяемая точкой S и прямой АВ, пересекает плоскость π по прямой А0В0. (рис. 1.1).

3.Если точка С принадлежит отрезку АВ, то С0 принадлежит отрезку А0В0. Если прямая проходит через центр S, то она проецируется

вточку.

1.2.2. Параллельное проецирование

Если центр проецирования удалить в бесконечность, то в этом случае лучи параллельны друг другу. Такое проецирование называют параллельным.

Задаваясь плоскостью проекций π и каким-либо направлением S, проведем через данные точки А, В, С проецирующие прямые линии, параллельные направлению S, и найдем точки А0, В0, С0 пересечения прямых с плоскостью проекций π, их называют параллельными проекциями точек А, В, С. (Параллельное проецирование можно рассматривать как частный случай центрального проецирования.)

5

Задана плоскость проекций π (рис. 1.2).

Ñ

π

Рис. 1.2

На рис. 1.2 SA, SB, SC – проецирующие лучи; А0, В0, С0 – проекции точек.

Свойства параллельного проецирования. Рассмотрим их без доказательств.

1.Каждая точка пространства или прямая в пространстве имеют единственные свои проекции на определенной плоскости.

2.Если точка принадлежит прямой, то и проекция точки принадлежит проекции прямой.

3.Отношение отрезков прямой равно отношению их проекций,

/ВС = А0В0 / В0С0.

4.Если прямая параллельна направлению проецирования, то про-

екцией прямой (и любого ее отрезка) является точка.

5. Если прямые в пространстве параллельны, то их проекции также параллельны (рис. 1.3).

π

Рис. 1.3

6

6. Отношение отрезков прямой равно отношению проекций этих отрезков на плоскость π (рис. 1.4).

ния. Он обладает рядом преимуществ, заключающихся в простоте и точности построений и удобстве измерений.

1.2.3. Прямоугольное проецирование

Если направление проецирования перпендикулярно плоскости π, то получаемые при этом проекции называют прямоугольными или ортогональными (рис. 1.5).

π

Рис. 1.5

Свойства прямоугольного проецирования такие, как и свойства параллельного проецирования.

1.3. Обратимость чертежа. Образование эпюра

Чертеж, особенно технический, должен быть обратимым, т. е. должен давать возможность определять положение любой точки

7