Основы выполнения графических изображений

 

 

Министерство образования и науки Российской Федерации

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра начертательной геометрии и технического черчения

 

 

ДОПУСКАЮ

Руководитель:

 _ _________    Л.Г. Климова__

 

 

ОСНОВЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ГРАФИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К курсовой работе по дисциплине

Инженерная графика

1.017.00.00 ПЗ

 

 

Студент   Соб-14-1          _______________        А.А. Иванов____      

Нормоконтроль               _______________            Н.А. Горбань__

Курсовая работа защищена с оценкой    _______________________

Иркутск, 2014 г.

Министерство образования и науки Российской Федерации

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра начертательной геометрии и технического черчения

 

 

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

 

 

По курсу:  Инженерная графика

Студенту: С. Н. Ануфриеву

Тема проекта: Основы построения графических изображений

Исходные данные: карточки заданий на эпюры 1, 2, 3, 4;      1 вариант

Рекомендуемая литература:

1. Короев Ю.И. Начертательная геометрия: Учебник для строительных специальностей вузов/Короев Ю.И.- 2-е изд. перераб. и дополн.-М. : «Ладья», 2008г.-42с.
2. Н.Н.Крылов. Начертательная геометрия: Учебник для строительных вузов/Н.Н. Крылов, Иконникова Г.С., Николаев В.Л., Васильева В.Е.-9-е изд. перераб. и доп.-М.: Высш. шк., 2008г.-223 с.
3. СТО ИрГТУ 005-2011 Система менеджмента качества. Учебно-методическая деятельность. Оформление курсовых и дипломных проектов (работ) технических специальностей.
4. Метод проекций с числовыми отметками: Методические указания составили: Л.Г.Климова, Т.Г.Козакова, Компьютерный вариант-Иркутск: изд-во ИрГТУ, 2010г.-36с.

Графическая часть на 5 листах

Дата выдачи:                                              «10» сентября 2014 г.

Дата предоставления руководителю:       «19» декабря 2014 г.

Руководитель курсовой работы        ______________     Л.Г. Климова

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 4

ОСНОВНАЯ (ПРОЕКТНАЯ) ЧАСТЬ 5

Поверхности. Виды поверхностей 5

Пересечение поверхностей 12

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 17

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Инженерная графика— наука, изучающая пространственные фигуры при помощи их проецирования (проложения) перпендикулярами на некоторые три плоскости, которые рассматриваются затем совмещёнными одна с другой. При обыкновенном способе изображения предметов линии, распространяющиеся вдаль от глаза наблюдателя, хотя и изображаются, соответственно с тем, какими они нам представляются, сокращёнными, но это сокращение определяется рисовальщиком обыкновенно на глаз, а фотографией оно хотя в известных случаях и достаточно точно может быть передано, но отношение, в каком потерпели сокращения разные линии изображаемого предмета, остаётся трудно определимым; вдобавок, во многих случаях и фотография ведёт к перспективным ошибкам. В повседневной жизни человек окружен массой предметов, каждый сложной формы и конструкции, представляющие собой пересекающиеся геометрические тела. Поэтому важным этапом конструирования таких объектов является определение границ исходных поверхностей, которыми и являются линии их взаимного пересечения. Но для того, чтобы определить эти линии, нужно знать типы поверхностей, правила построения их пересечений. Этим и занимается инженерная графика. В данной работе будут рассмотрены основные виды поверхностей: их отличительные черты и свойства; как строятся эти поверхности в пространстве  и на чертеже . 
 Графическая часть работы состоит из несколько эпюров, на которых, исходя из задания, будут определены линии и точки пересечений,  наглядно показаны фигуры, получающиеся в сечении. Цель данной работы – не только овладеть теоретическими знаниями о поверхностях, но и научиться применять их на практике.

 

 

 

 

 

 

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Поверхности. Виды поверхностей

   Поверхностью называют множество последовательных положений линий, перемещающихся в пространстве. Эта линия может быть прямой или кривой и называется образующей поверхности. Если образующая кривая, она может иметь постоянный или переменный вид. Перемещается образующая по направляющим, представляющим собой линии иного направления, чем образующие. Направляющие линии задают закон перемещения образующим. При перемещении образующей по направляющим создается каркас поверхности (рис.1), представляющий собой совокупность нескольких последовательных положений образующих и направляющих. Рассматривая каркас, можно убедиться, что образующие l и направляющие т можно поменять местами, но при этом поверхность получается одна и та же.

 

Рис. 1

 

Любую поверхность можно получить различными способами. Так, прямой круговой цилиндр (рис. 2) можно создать вращением образующей l вокруг оси г, ей параллельной.

Рис. 2

 

Тот же цилиндр образуется перемещением окружности т с центром в точке О, скользящим по оси i. Любая кривая k, лежащая на поверхности цилиндра, образует эту поверхность при своем вращении вокруг оси /'.

На практике из всех возможных способов образования поверхности выбирают наиболее простой.

В зависимости от формы образующей все поверхности можно разделить на линейчатые, у которых образующая прямая линия, и нелинейчатые, у которых образующая кривая линия.

В линейчатых поверхностях выделяют поверхности развертывающиеся, совмещаемые всеми своими точками с плоскостью без разрывов и складок, и неразвертывающиеся, которые нельзя совместить с плоскостью без разрывов и складок.

К развертывающимся поверхностям относятся поверхности всех многогранников, цилиндрические, конические и торсовые поверхности. Все остальные поверхности - неразвертывающиеся. Нелинейчатые поверхности могут быть с образующей постоянной формы (поверхности вращения и трубчатые поверхности) и с образующей переменной формы (каналовые и каркасные поверхности).

 

 

Рис. 3

 

Для задания поверхностей выбирают такую совокупность независимых геометрических условий, которая однозначно определяет данную поверхность в пространстве. Эта совокупность условий называется определителем поверхности. Определитель состоит из двух частей: геометрической, в которую входят основные геометрические элементы и соотношения между ними, и алгоритмической, содержащей последовательность и характер операций перехода от основных постоянных элементов и величин к переменным элементам поверхности, т. е. закон построения отдельных точек и линий данной поверхности.

 

 

 

          Рис. 4

 

Поверхность на комплексном чертеже задается проекциями геометрической части ее определителя с указанием способа построения ее образующих. На чертеже поверхности для любой точки пространства однозначно решается вопрос о принадлежности ее данной поверхности. Графическое задание элементов определителя поверхности обеспечивает обратимость чертежа, но не делает его наглядным. Для наглядности прибегают к построению проекций достаточно плотного каркаса образующих и к построению очерковых линий поверхности (рис. 3). При проецировании поверхности Q на плоскость проекций проецирующие лучи прикасаются к этой поверхности в точках, образующих на ней некоторую линию l, которая называется контурной линией. Проекция контурной линии называется очерком поверхности. На комплексном чертеже любая поверхность имеет: на П1 - горизонтальный очерк, на П2 - фронтальный очерк, на П3 - профильный очерк поверхности. Очерк включает в себя, кроме проекций линии контура, также проекции линий обреза.

Простейшей поверхностью, широко используемой в инженерной графике, является плоскость, представляющая собой поверхность, образованную перемещением прямолинейной образующей (рис. 4) по двум параллельным или пересекающимся прямым m1 и m2.

 

Поверхности параллельного переноса

Поверхности параллельного переноса получаются путем поступательного перемещения образующей в соответствии с наложенными на нее условиями (рис. 5).

Рис. 5 параллельный перенос

Для отображения поверхности параллельного переноса на комплексном чертеже следует выполнить две проекции образующей и направляющей (кривой или прямой), а затем проекции каркаса по следующему алгоритму:

1. На направляющей N выбирается  ряд точек А ,В, С, D ….

2. Строятся векторы АВ, ВС, СD….

3. Осуществляется параллельный  перенос линии d по векторам.

 

Поверхности вращения

           Поверхности вращения – это поверхности, которые образуются какой-либо образующей d при вращении ее вокруг неподвижной оси (рис. 6). Каждая точка образующей при вращении вокруг оси описывает окружность с центром на оси вращения. Эти окружности называются параллелями. Наибольшую и наименьшую параллели называют соответственно экватором и горлом. Плоскости, проходящие через ось вращения, называют меридиональными, а линии, по которым они пересекают поверхности – меридианами. Меридиан в плоскости, параллельной фронтальной плоскости проекций, называется главным          меридианом, или очерковой образующей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 6 Поверхность вращения

 

 

 

Винтовые поверхности

Винтовые поверхности – это поверхности, которые образуются винтовым перемещением образующей d (рис. 7). Винтовые поверхности могут быть образованы как криволинейной, так и прямолинейной образующей. Непременным условием образования винтовой поверхности является условие перемещения образующей по винтовой линии i.

Рис. 7 Винтовая поверхность

 

 

 

 

Линейчатые поверхнсоти

 

Линейчатая поверхность – это поверхность, каркас которой образован движением прямой образующей линии d по заданному закону (рис. 8).

Рис.8 Линейчатая поверхность

 

Нелинейчатые поверхности

Нелинейчатой поверхностью называют поверхность, каркас которой образован кривой образующей линией d (рис. 9). Среди неленейчатых поверхностей с переменной образующей выделяют циклические и каналовые поверхности.

Рис. 9 Нелинейчатая поверхность

 

 

 

Циклические поверхности

Циклическая поверхность – это поверхность, образованная с помощью окружностей разного диаметра, центр которых перемещается по криволинейной направляющей N (рис. 10, а).

Рис.10. Образование нелинейчатых поверхностей:

а) циклической; б) каналовой

Каналовая поверхность – это поверхность, образованная непрерывным каркасом замкнутых плоских сечений, определенным образом ориентированных в пространстве (рис. 10, б). Площади этих сечений монотонно изменяются в процессе их перемещения по направляющей. Плоскости образующих могут быть параллельны какой-либо плоскости параллелизма или перпендикулярны к направляющей линии (прямые каналовые поверхности). Каналовые поверхности используются при создании переходных участков трубопроводов от одного диаметра и сечения к другим [1–5].

Пересечение поверхностей

• Пересечение линии и поверхности

Все задачи, в которых определяются точки (одна или несколько) пересечения линии и поверхности относятся к первой позиционной.

Позиционные задачи –это задачи, в которых определяется относительное положение или общие элементы геометрических фигур (принадлежность точки некоторой линии или линии и точки какой-либо поверхности, задачи, выражающие отношение между геометрическими фигурами, задачи на определение общих элементов геометрических фигур).

    В зависимости от вида и  взаимного расположения линии  и поверхности точек их пересечения  может быть одна или несколько. В основу их построения положен  способ вспомогательных поверхностей, в соответствии, с которым построение  точек пересечения линии и  поверхности (независимо от их  вида) осуществляется по следующей  схеме (рисунок 11) :

1. Через данную линию проводим вспомогательную поверхность.
2. Определяем линию пересечения вспомогательной и заданной поверхностей.
3. Отмечаем точки пересечения линий, которые являются искомыми.

                                             Рисунок 11

Взаимное пересечение поверхностей

Все задачи, в которых определяется линия (одна или несколько) взаимного пересечения поверхностей, относятся ко второй позиционной.

Две поверхности пересекаются по линии (совокупности линий), которая одновременно принадлежит каждой из них. В зависимости от вида и взаимного расположения поверхностей линия их пересечения может быть прямой, плоской или пространственной ломаной, плоской или пространственно кривой.