Инженерная графика. Методические указания с вариантами заданий для студентов технологических специальностей

Федеральное агентство по образованию Восточно-Сибирский государственный технологический университет

Инженерная графика Методические указания с вариантами заданий для студентов технологических специальностей Часть 1

Составители: Манжигеева Ц.Н. Хазагаева Е.И. Мотошкин П.В. Соснина Т.В.

Издательство ВСГТУ Улан-Удэ, 2005

Рецензент Ц.Ц.Цыдыпов, к.т.н., доц. Составители преп. Манжигеева Ц.Н., ст. преп. Хазагаева Е.И., к.т.н. доц. Мотошкин П.В., и.о. доц. Соснина Т.В. кафедры «Инженерная и компьютерная графика».

Методические указания включают содержание контрольных работ № 1, № 2, № 3 по проекционному черчению, а также краткий обзор правил изображения видов, разрезов, сечений в соответствии с ГОСТ 2.305-68, образцы выполнения и варианты заданий. Методические указания предназначены как для самостоятельной работы студентов, так и для работы их в аудитории под руководством преподавателя. Методические указания для студентов дневного обучения технологических специальностей.

Ключевые слова: изображения, виды, разрезы, сечения.

Подписано в печать 21.06.2005 г. Формат 60х84 1/8 Усл.п.л. 5,11, уч.-изд.л. 5,0. Тираж 300, экз. Заказ № 142 Издательство ВСГТУ. г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40, а © ВСГТУ, 2005 г.

2

Инженерная графика представляет собой дисциплину, включающую в себя как элементы начертательной геометрии, так и технического черчения. Умения и навыки в выполнении и чтении чертежей приобретаются в процессе выполнения графических работ. Поэтому программа по инженерной графике предусматривает графические работы по основным разделам курса, которые должны быть выполнены в течение двух семестров. В первом семестре студенты выполняют работы по разделам: «Начертательная геометрия», «Геометрическое черчение», «Проекционное черчение»; во втором семестре – по разделу «Машиностроительное черчение». Студенты первого курса должны выполнить следующие графические работы: 1 семестр: 1. Геометрическое черчение. 2. Проекционное черчение (задача 1,2). 3. Позиционные задачи (задача 3). 2 семестр: 4. Резьбовые соединения. 5. Эскизы. Чертеж общего вида. 6. Деталирование.

Методические указания Прежде чем приступить к выполнению графических работ, необходимо изучить основные стандарты ЕСКД на оформление чертежей с ГОСТ 2.301-68 по ГОСТ 2.307-68 и ГОСТ 2.104-68 на выполнение основной надписи. Выполнить чертежи рекомендуется в следующей последовательности: 1. Провести осевые и центровые линии. 2. Определить центры окружностей. 3. Провести линии контура. 4. Начертить выносные и размерные линии, нанести размерные числа. 5. Выполнить штриховку разрезов и сечений. 6. Выполнить надписи. 7. Обвести чертеж. Перед обводкой чертеж рекомендуется тщательно проверить на правильность его выполнения.

3

Геометрическое черчение Содержание. Построить очертание детали, представляющее сопряжение прямых линий и дуг окружностей. Нанести размеры на изображении. Указание к выполнению работы. Работа выполняется на чертежной бумаге формата A3 или А4 в зависимости от заданных размеров в масштабе 1:1. Пример выполнения дан на рис.6. Варианты заданий представлены на страницах 8-12. Основным при выполнении работы на построение очертания детали является построение сопряжения и простановка размеров на чертеже. При построении сопряжений важно найти центры и точки сопряжений, которые строятся на основе двух положений элементарной геометрии: 1) для сопряжения прямой линии и дуги необходимо, чтобы центр окружности, которой принадлежит дуга, лежал на перпендикуляре, восстановленном к прямой m из точки сопряжения K. (рис.1);

Рис. 1

2) для сопряжения двух дуг необходимо, чтобы центры окружностей O 1 и O 2 , которым принадлежат дуги, лежали на прямой, проходящей через точку сопряжения K и перпендикулярной к общей касательной t (рис.2). Все построения сопряжений можно разбить на три группы: 1 . Построение сопряжения между двумя прямыми линиями. 2 . Построение сопряжения между прямой линией и дугой окружности. 3 . Построение сопряжения между двумя дугами окружностей. Исходными данными для их построения может служить радиус сопрягаемой дуги.

Рис. 2

4

Рассмотрим построение сопряжений первой группы (рис.3). В этом случае радиус сопряжения R с задан и построение сопряжения сводится к нахождению центра сопряжения 0с, который лежит на пересечений прямых линий, соответственно параллельных прямым линиям m и n и удаленных на заданное расстояние Rс .

Рис. 3

Точки сопряжения К и N лежат на перпендикулярах, опущенных из центра сопряжения 0с на заданные прямые линии m, n. (OK=ON=R сопряжения). Рассмотрим построение сопряжений второй группы (рис. 4). В этом случае радиус сопряжения задан. Для построения сопряжения нужно найти центр сопряжения Ос, который должен быть удален на равное расстояние от прямой линии m и дуги окружности радиуса R, следовательно, он лежит на пересечении геометрических мест точек, равноудаленных соответственно от прямой линии m и дуги n. m

Рис. 4

О

Рассмотрим построение сопряжений третьей группы (рис. 5). В этом случае задан радиус сопряжения. Для нахождения центра сопряжения определим геометрические места точек, равноудаленных от заданных дуг, т.е. строим концентричные дуги радиусом (R1 + Rс) из центра О1, и радиусом (R2 + Rс) из центра О2, пересечение которых даст искомый центр Ос. Точки сопряжения К и N лежат на прямых, соединяющих центр

5

Рис. 5

сопряжения с центрами соответствующих дуг ОсК = OсN = Rс. Такое сопряжение называется внешним. Также возможны еще 2 варианта построения сопряжения - внутреннее и смешанное (рис. 5/ , 5//).

К

Рис. 5 /

Рис. 5 //

Порядок выполнения работы: 1. Наносятся

на

чертеже

осевые

линии

изображения, определяются те центры

дуг которые заданы координатами. 2. Проводятся заданные дуги и прямые линии. 3. На основе указанных

выше свойств строятся

неизвестные центры дуг и точки

сопряжения линий. 4. Из построенных центров заданными радиусами между точками сопряжения проводятся сопрягающие дуги окружностей. 5. Проводятся все остальные линии. 6. Наносятся размеры на изображении в соответствии с ГОСТ 2.307-68. Пример выполнения работы (рис. 6). 6

Рис. 6 7

Варианты заданий 1

2

3

4

5

6

7

8

8

9

10

11

12

14

13

15

16

9

17

18

1916

16 20

21

22

23

24

10

25

26

27

28

30

29

31

32

11

33

34

35

36

12

Проекционное черчение Содержание. Задача l. По данному наглядному изображению предмета построить три основных вида, нанести размеры. Задача 2. По двум заданным видам машиностроительной детали построить третий вид, выполнить

необходимые

разрезы,

нанести

размеры,

выполнить

аксонометрическое

изображение в прямоугольной изометрии с вырезом ¼ части, выполнить наклонное сечение. Указания к выполнению работы. Работа выполняется на листе чертежной бумаги формата A3. Масштабы изображений выбираются в зависимости от заданных размеров и наличия места на поле чертежа. Решение задач в этой графической работе основано на положениях начертательной геометрии, ГОСТ 2.305-68 и ГОСТ 2.317-69. Приступая к выполнению работы, рекомендуется тщательно изучить все положения указанных стандартов, уяснить различия между видами, разрезами и сечениями, ознакомиться с существующими видами аксонометрических изображений, более подробно изучить прямоугольную изометрическую проекцию. Основным при изучении проекционного черчения является знание способов проецирования различных геометрических образов, умение представить в пространстве форму заданных геометрических тел. Задача 1. Основное в решении данной задачи - выбор главного вида и построение в соответствии с ним остальных видов предмета. Варианты задач представлены на страницах 18-23. Пример выполнения дан на рис.7. Для выполнения этой работы необходимо изучить ГОСТ 2.305-68 «Изображения - виды, разрезы, сечения». Согласно ГОСТ 2.305-68 изображения предметов выполняются по методу прямоугольного проецирования. При этом предмет располагают между соответствующей плоскостью проекций и наблюдателем. Рекомендуется внимательно изучить получение основных, дополнительных и местных видов, их расположение на чертеже и обозначение, а также классификацию разрезов и сечений.

13

Рис. 7 Если представить себе предмет помещенный внутри куба, то проекции предмета на всех шести гранях куба будут представлять, согласно ГОСТ 2.305.68, основные виды (рис.8).

Рис.8

После совмещения всех граней куба в одну плоскость получится определенное взаимное расположение основных видов (рис.9). Вид спереди или главный вид - это фронтальная проекция предмета, вид сверху - горизонтальная проекция, а вид слева 14

профильная проекция.

Рис.9

Предмет располагают относительно фронтальной плоскости проекций так, чтобы изображение на ней давало наиболее полное представление о форме и размерах предмета. Для уменьшения количества изображений допускается на видах показывать невидимые части поверхности предмета с помощью штриховых линий. Выполнение чертежа следует начинать с нанесения осей симметрии изображений. Оси симметрии проводят четкими штрих – пунктирными тонкими линиями в соответствии с ГОСТ 2.303-68. Расстояние между видами выбирают, исходя из условий расположения видов на поле чертежа, нанесения размеров и пр. Вначале строят главный вид и вид сверху. Два построенных вида используют для вычерчивания третьего вида (вида слева). При выполнении чертежей деталей сложной формы приходится одновременно вести построение всех трех изображений. Каждую деталь, как бы сложна она ни была, всегда можно разбить на отдельные геометрические тела; призму, пирамиду, цилиндр, конус, шар и т.д. При построении чертежа сложной детали лучше всего строить последовательно изображения этих геометрических тел. В данной задаче не требуется выполнение разрезов. После того, как в тонких линиях будут вычерчены три вида предмета, на чертеже следует нанести все размерные линии и числа в соответствии с ГОСТ 2.307-68. Размеры надо наносить на всех трех видах, помня при этом, что нанесение размеров от линий невидимого контура не рекомендуется. Размерные числа должны быть 15

нанесены стандартным чертежным шрифтом 5. Следует обратить внимание на форму и величину стрелки размерной линии, на расстояние от линий контура изображения до размерных линий и между размерными линиями. Длина стрелки размерной линии должна быть около 5 мм, толщина в самом широком месте примерно равна двум толщинам сплошной основной линии (рис.10). Расстояние от линии контура до размерной линии и между размерными линиями - min 10мм (рис.11 и 11а).

Рис. 10

Рис. 11 16

Рис.11а

Порядок выполнения работы. 1. Изучив форму предмета и мысленно расчленив его на отдельные геометрические тела, определите главный вид предмета. 2. Изучив размеры предмета, определите масштаб изображения. 3. На подготовленном формате выделите соответствующую площадь для каждого вида предмета. 4. Нанесите тонко все линии видимого контура, а невидимый контур изобразите штриховой линией. При этом стройте одновременно все три вида (главный вид, вид слева и вид сверху). 5. Нанесите все выносные и размерные линии, проставьте размерные числа в соответствии с ГОСТ 2.307-68. Размеры должны быть распределены по всем трем видам. 6. Проверьте правильность

всех построений, обведите чертеж, соблюдая

начертания и толщины линий по ГОСТ 2.303-69.

17

Варианты заданий

18

19

20

21

22

23

Задача 2 Отличительной особенностью этой задачи от предыдущей является то, что наглядное изображение детали не дается. По имеющимся двум видам необходимо представить форму детали и в соответствии с этим построить третий вид. Кроме того, в этой задаче требуется построение разрезов. Разрез

-

изображение

предмета,

мысленно

рассеченного

плоскостью

(или

несколькими плоскостями), при этом мысленное рассечение относится только к данному разрезу и не влечет за собой изменения других изображений того же предмета. На разрезе показывают то, что получается в секущей плоскости и что расположено за ней. На рис.12 и рис.13 приведены примеры выполнения различных разрезов. Если симметричный предмет проецируется в виде симметричной фигуры, то можно по оси симметрии соединить половину вида с половиной соответствующего разреза. Разрез следует поместить справа от вертикальной оси симметрии или под горизонтальной осью. Вид от разреза в этом случае отделяет осевая линия (рис. 14а). Нельзя соединять половину вида с половиной разреза по той оси симметрии, на которой находится контурная линия, необходимо разграничивать вид и разрез сплошной волнистой линией так, чтобы было видно ребро, совпадающее с осью (рис 14б, 14в). Положение секущих плоскостей указывается на чертеже линией сечения. Для линий сечений применяется разомкнутая линия (см. ГОСТ 2.303-68). Штрихи разомкнутой линии не должны пересекать контур соответствующего изображения и размерные линии. У начала и у конца линий сечения под углом 900 к ним следует выполнить стрелки, указывающие направление взгляда, а у внешних углов, образованных штрихами разомкнутой линии и стрелками, поставить одинаковые прописные буквы русского алфавита (рис.12). Сам разрез при этом надо обозначить теми же буквами по типу А-А (через тире). Если положение секущей плоскости совпадает с плоскостью симметрии предмета, и соответствующие изображения располагаются в проекционной связи, то секущую плоскость не следует изображать, разрез при этом не обозначается. С изображением местных разрезов и условностями, применяемыми при выполнении разрезов, можете ознакомиться по рекомендованной литературе. В данной задаче наглядное изображение желательно выполнять в прямоугольной изометрии без сокращения по осям х, у и z. Особое внимание следует обратить на построение аксонометрических изображений окружностей.

24

Рис.12

25

В общем случае аксонометрическое изображение окружности есть эллипс. Для построения эллипсов необходимо знать величины их осей и расположение осей относительно осей аксонометрической системы координат (рис. 15).

Рис.13

а)

б)

в) Рис.14 26

Рис.15

27

При построении прямоугольной изометрической проекции без сокращения размеров по аксонометрическим осям размер большой оси эллипса составляет 1.22d, а малой - 0.7d, где d - диаметр изображаемой окружности. Сопряженные диаметры эллипсов при этом равны d. Расположение большой и малой осей эллипсов для изометрической проекции показано на рис.15. Построение эллипсов требует применения лекал. На практике вместо эллипсов вычерчивают четырехцентровые овалы Построение овалов следует изучить по учебнику. Варианты заданий даны на страницах 30-34. Пример выполнения дан на рис. 16.

Порядок выполнения работы. 1 В

выбранном

детали.

масштабе

Расстояние

вычертить

между

видами

тонкими

линиями заданные виды

выбирайте,

исходя

из

условий

расположения видов на чертеже, нанесения размеров и пр. 2 Мысленно детали,

представив постройте

геометрическую

третий

вид

ее,

форму

каждого элемента

соблюдая расположение видов

относительно друг друга по ГОСТ 2.305-68. 3 Уяснив внутреннюю форму детали, решите вопрос о том, какие необходимо выполнить

разрезы.

Выберите

положение

секущих

плоскостей,

если

необходимо, то изобразите их на чертеже, руководствуясь положением ГОСТ 2.305-68.

28

Рис.16 29

Варианты заданий

30

31

32

33

34

Позиционная задача Задача 3. По двум заданным видам геометрического тела с вырезами построить вид слева. Выполнить необходимые разрезы и наклонное сечение.

Нанести размеры, построить

аксонометрическое изображение (диметрию) геометрического тела. Образец выполнения задачи приведен на рис. 17. Варианты индивидуальных заданий даны на страницах 38-41. Назначение этой работы – закрепление знаний и умений на построение изображений (в том числе разрезов и аксонометрии) и на определение общего элемента пересекающихся поверхностей деталей. Указания к выполнению работы. Работа выполняется на листе чертежной бумаги формата А3. Масштаб изображений рекомендуется выбирать 1:1. На основе ГОСТ 2.305-68 выбираются три вида геометрического тела, наносятся невидимые контуры отверстий и на основе известных алгоритмов, изучаемых по теме «Позиционные задачи», строится общий элемент (линия пересечения) поверхностей геометрического тела. Затем выполняют необходимые разрезы и строят аксонометрическое изображение модели в прямоугольной диметрии. Рекомендации к выполнению те же самые, что к предыдущим задачам 1 и 2. Пример выполнения задачи представлен на рис 17.

35

Рис.17 36

Варианты заданий

Рис18 37

38

39

40

Рекомендуемая литература 1. Федоренко В.А., Шошин А.И. Справочник по машиностроительному черчению. - М , 1976. 2. Годик Е.И., Хаскин А.М. Справочное руководство по черчению. - Л., 1974.

41