Инженерная графика - Марина Васильева

Чердинцева О. И., Шевченко О. Н., Васильева М. А.

Инженерная графика

Введение

Современная организация производства и техника нового поколения требуют глубоких и разносторонних знаний, высокой производственной квалификации специалиста.

В учебных заведениях изучение черчения, как раздела дисциплины «Инженерная графика», дает возможность приобрести знания и навыки, необходимые для практической деятельности. Без знания черчения невозможна успешная деятельность по техническим специальностям. Чертеж называют «языком техники», он является международным средством передачи информации.

В пособии в простой и доступной форме, рассмотрены вопросы построения и чтения чертежей. Пособие содержит краткое изложение теории, упражнения по оформлению чертежей, геометрическим построениям, выполнение чертежей в системе аксонометрических проекций. В учебном пособии условные обозначения даны со ссылками на источники последних лет издания и стандарты последних редакций.

Пособие может быть использовано для студентов всех форм обучения инженерно-технических и инженерно-технологических специальностей.

Цель заданий. Знание простейших геометрических построений и приобретение навыков черчения.

Содержание заданий :

1. Построить лекальные кривые, согласно заданию своего варианта. Выполнить сопряжения.

2. По чертежу детали построить ее аксонометрическое изображение.

Оформление заданий. Практические задания выполнить на формате А3, применяя чертежные инструменты.

Навыки работы студенты реализуют на последующих этапах обучения при выполнении курсовых и дипломных проектов и в последующей производственной деятельности.

1 Применение геометрических построений

Чтобы построить какой-либо чертеж или выполнить плоскостную разметку заготовки детали перед ее обработкой, необходимо осуществить ряд графических операций – геометрических построений.

На рисунке 1 изображена плоская деталь – пластина. Чтобы начертить ее чертеж или разметить на стальной полосе контур для последующего изготовления, нужно проделать на плоскости построения, основные из которых пронумерованы цифрами, записанными на стрелках-указателях. Цифрой 1 – указано построение взаимно перпендикулярных линий, которое надо выполнить в нескольких местах, цифрой 2 – проведение параллельных линий, цифрой 3 – сопряжение этих параллельных линий дугой определенного радиуса, цифрой 4 – сопряжение дуги и прямой дугой заданного радиуса, который в данном случае равен 10 мм, цифрой 5 – сопряжение двух дуг дугой определенного радиуса.

Рисунок 1 – Чертеж пластины, на котором отмечены геометрические построения, используемые при его выполнении

В результате выполнения этих и других геометрических построений будет вычерчен контур детали.

Геометрическим построением называют способ решения задачи, при котором ответ получают графическим путем без каких-либо вычислений. Построения выполняют чертежными (или разметочными) инструментами максимально аккуратно, ибо от этого зависит точность решения.

Линии, заданные условиями задачи, а также построения выполняют сплошными тонкими, а результаты построения – сплошными основными.

Приступая к выполнению чертежа или разметке, нужно вначале определить, какие из геометрических построений необходимо применить в данном случае, т. е. провести анализ графического состава изображения.

Анализом графического состава изображения называют процесс расчленения выполнения чертежа на отдельные графические операции.

Выявление операций, необходимых для построения чертежа, облегчает выбор способа его выполнения. Если нужно вычертить, например, пластину, изображенную на рисунке 1, то анализируя контур ее изображения, мы должны применить следующие геометрические построения: в пяти случаях провести взаимно перпендикулярные центровые линии (цифра 1 в кружке), в четырех случаях вычертить параллельные линии (цифра 2), вычертить две концентрические окружности (Ø 50мм и Ø 70мм), в шести случаях построить сопряжения двух параллельных прямых дугами заданного радиуса (цифра 3), а в четырех – сопряжения дуги и прямой дугой радиуса 10мм (цифра 4), в четырех случаях построить сопряжение двух дуг дугой радиуса 5мм (цифра 5 в кружке).

Для выполнения этих построений целесообразно выбирать рациональный способ выполнения чертежа. Выбор рационального способа решения задачи сокращает время, затрачиваемое на работу. Например, при построении равностороннего треугольника, вписанного в окружность, более рационален способ, при котором построение выполняют рейсшиной и угольником с углом 60° без предварительного определения вершин треугольника (см. рисунок 2а,б).

Менее рационален способ решения той же задачи с помощью циркуля и рейсшины с предварительным определением вершин треугольника (см. рисунок 2, в).

2 Деление окружности на равные части

Деление окружности на три равные части. Устанавливают угольник с углами 30 и 60° большим катетом параллельно одной из центровых линий. Вдоль гипотенузы из точки 1 (первое деление) проводят хорду (рисунок 2,а), получая второе деление – точку 2. Перевернув угольник и проведя вторую хорду, получают третье деление – точку 3 (рисунок 2,б). Соединив точки 2 и 3 и 3 и 1 прямыми линиями, получают равносторонний треугольник.

Рисунок 2 – Деление окружности на три равные части: а, б – с помощью угольника, в – с помощью циркуля

Ту же задачу можно решить с помощью циркуля. Поставив опорную ножку циркуля в нижний или верхний конец диаметра (рисунок 2, в), описывают дугу, радиус которой равен радиусу окружности. Получают первое и второе деления. Третье деление находится на противоположном конце диаметра.

Деление окружности на шесть равных частей. Раствор циркуля устанавливают равным радиусу R окружности. Из концов одного из диаметров окружности (из точек 1, 4) описывают дуги (рисунок 3 а, б). Точки 1, 2, 3, 4, 5, 6 делят окружность на шесть равных частей. Соединив их прямыми линиями, получают правильный шестиугольник (рисунок 3, б).

Рисунок 3 – Деление окружности на шесть равных частей с помощью циркуля

Ту же задачу можно выполнить с помощью линейки и угольника с углами 30 и 60° (рисунок 4). Гипотенуза угольника при этом должна проходить через центр окружности.

Рисунок 4 – Деление окружности на шесть равных частей с помощью угольника

Деление окружности на восемь равных частей. Точки 1, 3, 5, 7 лежат на пересечении центровых линий с окружностью (рисунок 5). Еще четыре точки находят с помощью угольника с углами 45°. При получении точек 2, 4, 6, 8 гипотенуза угольника проходит через центр окружности.

Рисунок 5 – Деление окружности на восемь равных частей с помощью угольника

Деление окружности на любое число равных частей. Для деления окружности на любое число равных частей пользуются коэффициентами, приведенными в таблице 1.

Длину l хорды, которую откладывают на заданной окружности, определяют по формуле:

где l – длина хорды;

d – диаметр заданной окружности;

k – коэффициент, определяемый по таблице 1.

Чтобы разделить окружность заданного диаметра 90 мм, например, на 14 частей, поступают следующим образом.

Таблица 1 – Коэффициенты для деления окружности

В первой графе таблицы 1 находят число делений n, т.е. 14. Из второй графы выписывают коэффициент k, соответствующий числу делений n. В данном случае он равен 0,22252. Диаметр заданной окружности умножают на коэффициент и получают длину хорды:

Полученную длину хорды откладывают циркулем-измерителем 14 раз на заданной окружности.

Нахождение центра дуги и определение величины радиуса. Задана дуга окружности, центр и радиус которой неизвестны.

Для их определения нужно провести две непараллельные хорды (рисунок 6,а) и восставить перпендикуляры к серединам хорд (рисунок 6,б). Центр О дуги находится на пересечении этих перпендикуляров.

Рисунок 6 – Определение центра дуги

1. Что называют анализом графического состава изображений?