Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 634620)
Контекстум
.

Теоретические основы инженерной графики (200,00 руб.)

0   0
Первый авторЧудинов А. В.
ИздательствоИзд-во НГТУ
Страниц395
ID206062
АннотацияИзложены теоретические основы инженерной графики на базе начертательной, аналитической, вычислительной геометрий, а также стандартов единой системы конструкторской документации (ЕСКД). Приведены упражнения и указания к выполнению учебных заданий по геометрическому моделированию в компьютерном графическом редакторе AutoCAD.
Кому рекомендованоПредназначено для студентов, обучающихся по всем инженерно-техническим направлениям и специальностям.
ISBN978-5-7782-1343-2
УДК621.7:744(075.8)
ББК30.11
Чудинов, А.В. Теоретические основы инженерной графики : учеб. пособие / А.В. Чудинов .— Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2010 .— 395 с. : ил. — ISBN 978-5-7782-1343-2 .— URL: https://rucont.ru/efd/206062 (дата обращения: 19.04.2024)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

А.В. ЧУДИНОВ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНЖЕНЕРНОЙ ГРАФИКИ Утверждено Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия НОВОСИБИРСК 2010 УДК 621.7:744(075.8) Ч-842 Рецензенты: канд. техн. наук, профессор В.Г. Буров; канд. пед. наук, доцент Т.В. Андрюшина Чудинов А.В. <...> В России новую дисциплину стал преподавать ученик Монжа Шарль Потье в 1809 году в Петербургском корпусе (институте) инженеров путей сообщения, которая получила название «Начертательная геометрия». <...> Название настоящего пособия «Теоретические основы инженерной графики» отражает тот факт, что инженерная графика напрямую связана с теорией построения изображений предметов как на плоскости, так и в виртуальном пространстве. <...> Инженерная графика основана также на многолетнем опыте конструкторских работ, закрепленном в правилах оформления чертежей и изложенных в государственных стандартах ЕСКД, компьютерной графике и других дисциплинах. <...> В основу пособия положены лекции, читаемые автором на кафедре «Инженерная графика» Новосибирского государственного технического университета. <...> ВВЕДЕНИЕ Начертательная геометрия по своей сути является теоретической основой инженерной графики. <...> Начертательная геометрия – это один из разделов геометрии, в котором пространственные фигуры, представляющие собой совокупность точек, линий, поверхностей, изучаются по их проекционным изображениям на плоскости (или какой-либо другой поверхности). <...> Следы плоскости обозначают той же буквой, что и плоскость, с добавлением подстрочного индекса, соответствующего плоскости проекций, например: α1 – горизонтальный след; α 2 – фронтальный след; α3 – профильный след. <...> ГЛАВА 1 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ В ТЕОРИИ ИЗОБРАЖЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ Что такое начертательная геометрия? <...> Основные понятия в теории изображения геометрических объектов 11 предмет, а связь величин (параметров), описывающих некоторую реальную ситуацию. <...> Давайте вспомним: отображением фигуры (множества <...>
Теоретические_основы_инженерной_графики.pdf
Стр.1
Стр.2
Стр.388
Стр.389
Стр.390
Стр.391
Стр.392
Стр.393
Стр.394
Теоретические_основы_инженерной_графики.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ________________________________________________________________________________ А.В. ЧУДИНОВ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНЖЕНЕРНОЙ ГРАФИКИ Утверждено Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия НОВОСИБИРСК 2010
Стр.1
УДК 621.7:744(075.8) Ч-842 Рецензенты: канд. техн. наук, профессор В.Г. Буров; канд. пед. наук, доцент Т.В. Андрюшина Чудинов А.В. Ч-842 Теоретические основы инженерной графики : учеб. пособие / А.В. Чудинов. – Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2010. – 396 с. ISBN 978-5-7782-1343-2 Изложены теоретические основы инженерной графики на базе начертательной, аналитической, вычислительной геометрий, а также стандартов единой системы конструкторской документации (ЕСКД). Приведены упражнения и указания к выполнению учебных заданий по геометрическому моделированию в компьютерном графическом редакторе AutoCAD. Предназначено для студентов, обучающихся по всем инженерно-техническим направлениям и специальностям. УДК 621.7:744(075.8) ISBN 978-5-7782-1343-2 © Чудинов А.В., 2010 © Новосибирский государственный технический университет, 2010
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие .......................................................................................................................... 3 Введение ................................................................................................................................ 5 Принятые обозначения ......................................................................................................... 8 Глава 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ В ТЕОРИИ ИЗОБРАЖЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ ...................................................................... 9 1. Что такое начертательная геометрия? ....................................................................... 9 2. Геометрическое моделирован 3. Геометрическое пространство и его элементы .......... 4. Проекционное отображение – аналог понятия функции ...................................... 12 5. Метод двух изображений ......................................................................................... 15 6. Модель точки в ортогональных проекциях ............................................................ 17 Выводы ........................................................................................................................... 22 Упражнение ................................................................................................................... 23 Вопросы для самоконтроля и самоподготовки ......................................................... 25 Глава 2. ПР 1. 2 3 4 ие – инструмент познания действительности ..... 10 ............................................ 11 ЯМАЯ ЛИНИЯ И ПЛОСКОСТЬ ........................................................... 26 Положение прямой в пространстве ......................................................................... 26 . Длина и угол наклона отрезка прямой (способ прямоугольного треугольника) ........................................................................................................................... 34 . Взаимное положение двух прямых ......................................................................... 37 . Положение плоскости в пространстве .................................................................... 41 5. Расположение плоскости относительно основных плоскостей проекций .......... 42 5.1. Плоскость общего положения .......................................................................... 42 5.2. Плоскость частного положения ....................................................................... 43 Выводы ........................................................................................................................... 45 Упражнение ................................................................................................................... 46 Вопросы для самоконтроля и самоподготовки ......................................................... 52 Глава 3. ПРЯМАЯ И ТОЧКА В ПЛОСКОСТИ. СПОСОБЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПРОЕКЦИЙ ................................................................................ 53 1. Принадлежность прямой линии плоскости ............................................................ 53 1.1. Прямая общего положения в плоскости ......................................................... 54 1.2. Главные линии плоскости ................................................................................ 55 2. Способы преобразования проекций ........................................................................ 59 2.1. Плоскопараллельное перемещение ................................................................. 59 2.2. Вращение вокруг осей, перпендикулярных плоскостям проекций .............. 61 2.3. Вращение вокруг осей, параллельных плоскостям проекций ...................... 62
Стр.388
389 2.4. Вращение вокруг осей, л ежащих в плоскостях проекций (совмещение с плоскостями проекций) ................................................................................. 64 2.5. Замена плоскостей проекций ........................................................................... 65 Выводы ........................................................................................................................... 67 Упражнение ................................................................................................................... 68 Вопросы для самоконтроля и самоподготовки ............................................. ............ 71 Глава 4. ВЗАИМНОЕ РАСПОЛОЖЕНИЕ ПЛОСКОСТЕЙ И ПРЯМЫХ ЛИНИЙ. ОБОБЩЕННЫЕ ПОЗИЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ ....................... 72 1. Взаимное расположение прямой линии и плоскости ............................................ 72 1.1. Прямая линия, параллельная плоскости ......................................................... 72 1.2. Прямая линия, пересекающая плоскость (общий случай) ............................ 73 1.3. Прямая линия, перпендикулярная плоскости ................................................. 74 2. Взаимное расположение плоскостей ....................................................................... 75 2.1. Плоскости параллельные .................................................................................. 75 2.2. Плоскости пересекающиеся (общий случай) ................................................. 78 2.3. Плоскости взаимно перпендикулярные .......................................................... 80 3. Взаимно перпендикулярные прямые ...................................................................... 81 4. Обобщенные позиционные задачи .......................................................................... 82 4.1. Пересечение кривой линии с поверхностью ........................................... 4.2. Пересечение поверхностей ............................................................................... 84 4.3. Пересечение поверхностей второго порядка .................................................. 86 ....... 83 Выводы ........................................................................................................................... 87 Упражнение ................................................................................................................... 88 просы для самоконтроля и самоподготовки .......................................................... 92 Во Глав а 5. СООТВЕТСТВИЕ ПЛОСКИХ ПОЛЕЙ ПРИ ЦЕНТРАЛЬНОМ И ПАРАЛЛЕЛЬНОМ ПРОЕЦИРОВАНИИ .............................................. 93 1. Об аналогии между понятиями «функция» и «отображение» .............................. 93 2. Перспективная коллинеация .................................................................................... 98 3. Перспективно-аффинное (родственное) соответствие ............................... нение двух гомологий .................................................................................... 101 4. Срав Выводы ......................................................................................................................... 104 ражнение ................................................................................................................. 104 просы для самоконтроля и самоподготовки ........................................................ 105 Уп Во Гл а в а 6. ПРОЕКЦИОННЫЕ МОДЕЛИ ТРЕХМЕРНЫХ ОБЪЕКТОВ ............. 106 1. 2. Внешняя форма предметов и необходимость выявления их внутренних контуров ................................................................................................................... 106 Системы расположения изображений ................................................................... 109 ........ 100
Стр.389
390 3. Виды ....................................................................................................................... Основные виды ................................................................................................ 111 3.1. 3.2. Дополнительные виды .................................................................................... 112 3.3. Местные виды .................................................................................................. 113 4. Разрезы ..................................................................................................................... 113 4.1. Виды разрезов .................................................................................................. 114 4.2. Обозначение разрезов ..................................................................................... 119 5. Сечения .................................................................................................................... 121 6. Условности и упрощения ....................................................................................... 124 воды ......................................................................................................................... 126 ражнение ................................................................................................................. 127 Вопросы для самоконтроля и самоподготовки ....................................................... 139 Вы Уп Глав 1. 2. 5. 6. а 7. КРИВЫЕ ЛИНИИ ........................................................................................ 140 Способы образования кривых линий .................................................................... 141 Классификация кривых линий ............................................................................... 141 3. Способы задания кривых линий ............................................................................ 143 4. Касательная и нормаль к кривой линии ................................................................ 144 Уравнения касательной и нормали ........................................................................ 145 Вектор-функция ...................................................................................................... 147 7. Кривизна кривой ..................................................................................................... 148 8. Круг кривизны ......................................................................................................... 148 9. Эволюта и эвольвента ............................................................................................. 150 152 .. 110 10. Кривизна окружности ........................................................................................... 11. Кривые линии второго порядка ........................................................................... 154 11.1. Эллипс ............................................................................................................ 154 11.2. Парабола ......................................................................................................... 156 11.3. Гипербола ....................................................................................................... 157 12. Конические сечения .............................................................................................. 159 13. Проекции кривых линий ...................................................................................... 160 14. Эллипс – фигура, родственная окружности ....................................................... 162 15. Окружность в плоскости общего положения .................................................... 164 15.1. Определение величины малой оси эллипса с помощью понятия родственного соответствия .......................................................................... ...... 164 15.2. Определение величины малой оси эллипса методом замены плоскостей проекций ................................................................................................ 166
Стр.390
391 15.3. Определение величины малой оси эллипса с применением линии наибольшего наклона плоскости ................................................................. 166 Вы Уп Глав воды ......................................................................................................................... 169 ражнение ................................................................................................................. 169 Вопросы для самоконтроля и самоподготовки ........................................................ 170 а 8. КРИВЫЕ ЛИНИИ, ИМЕЮЩИЕ ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ. ОБВОДЫ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ....... 171 1. Некоторые плоские кривые, имеющие практическое применение .................... 171 1.1. Циклические кривые ....................................................................................... 171 1.2. Спирали ............................................................................................................ 180 1.3. Подеры ............................................................................................................. 182 1.4. Кривые лини в природе (жук-геометр) ......................................................... 182 2. Плоские составные кривые линии (обводы) при проектировании поверхностей ....................................................................................................................... 185 2.1. Аппроксимация точечных массивов ............................................................. 185 2.2. Форма аналитически заданной кривой и ее анализ .................................... 186 2.3. Характерные точки кривых ............................................................................ 189 2.4. Порядок гладкости обводов ........................................................................... 190 2.5. Основные способы построения обводов ....................................................... 191 2.5.1. Интерполяция дугами окружностей .................................................... 192 2.5.2. Интерполяция кривыми второго порядка ........................................... 193 2.5.3. Интерполяция обводов сплайн-функциями ....................................... 194 Выводы ......................................................................................................................... 196 Вопросы для самоконтроля и самоподготовки ....................................................... 197 Гл ава 9. МНОГОГРАННЫЕ ПОВЕРХНОСТИ И МНОГОГРАННИКИ. СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ. ............................................. 198 1. 2. Многогранные поверхности ................................................................................... 198 Некоторые виды многогранников ......................................................................... 199 3. Пересечение многогранника плоскостью ............................................................. 201 4. Пересечение прямой линии с многогранной поверхностью ............................... 204 5. Взаимное пересечение многогранников ............................................................... 206 6. Развертки многогранников ..................................................................................... 210 6.1. Способ нормального сечения ..................................................................... пособ раскатки .............................................................................................. 212 .... 213 .... 210 6.2. С 7. Систе 6.3. Способ треугольников (триангуляции) ..................................................... матизация поверхностей............................................................................... 214
Стр.391
392 Вы Гл Упражн воды ................................................................................................................. ение ................................................................................................................. 216 Вопросы для самоконтроля и самоподготовки ....................................................... 217 ........ 215 ава 10. СЛОЖНЫЕ ПОВЕРХНОСТИ ................................................................. 218 1. Определение поверхности ...................................................................................... 219 2. Способы образования поверхностей ..................................................................... 219 2.1. Образование поверхностей при помощи движущейся линии ..................... 220 2.2. Образование поверхностей при помощи движущейся поверхности .......... 221 Способы задания поверхностей ............................................................................. 224 3.1. Графический способ задания кинематических поверхностей .................... 225 3.2. Аналитический способ задания поверхностей ............................................. 226 3.3. Пример аналитического способа задания поверхности ........................ 3. 4. Дифференциальная геометрия поверхностей ....................................................... 229 ...... 227 5. 6. 7. Вывод 4.1. Трехгранник Френе ......................................................................................... 229 4.2. Естественные координаты пространственной кривой ................................ 231 Кривые линии на сфере .......................................................................................... 232 Касательные и нормали к поверхности при обработке ее на станках с ЧПУ ... 233 Обводы поверхностей и методы их проектирования .......................................... 235 Каркасно-кусочный метод проектирования ................................................. 235 Каркасно-кинематический метод проектирования ...................................... 237 ы ......................................................................................................................... 238 7.1. 7.2. Упражнение ................................................................................................................. 239 Вопросы для самоконтроля и самоподготовки ....................................................... 241 Глава 11. ПОВЕРХНОСТИ ВРАЩЕНИЯ И ВИНТОВЫЕ ............................ рхности вращения ........................................................................................... 242 1. Пове 2. Уравнение поверхности вращения в общем виде ................................................ 243 3. Примеры поверхностей вращения ......................................................................... 244 3.1. Сфера ................................................................................................................ 244 3.2. Цилиндр вращения .......................................................................................... 245 3.3. Конус вращения ............................................................................................... 246 3.4. Гиперболоид вращения ................................................................................... 246 3.5. Тор .................................................................................................................... 249 Винтовые поверхности ........................................................................................... 254 4.1. Прямой геликоид ............................................................................................. 256 4.2. Другие виды винтовых поверхностей ........................................................... 258 4. ....... 242
Стр.392
393 Выводы ......................................................................................................................... 262 Упражнение ................................................................................................................. 262 Вопросы для самоконтроля и самоподготовки ....................................................... 264 Глава 12. ЛИНЕЙЧАТЫЕ ПОВЕРХНОСТИ .......................................................... 265 1. Способ образования поверхностей движением прямой линии .......................... 265 2. Линейчатые поверхности с одной направляющей – торсовые поверхности .... 270 2.1. Конические поверхности ................................................................................ 271 2.2. Цилиндрические поверхности ....................................................................... 272 3. Линейчатые поверхности с двумя направляющими и плоскостью параллелизма (поверхности Каталана) ............................................................................... 274 3.1. Цилиндроид ..................................................................................................... 274 3.2. Коноид .............................................................................................................. 277 3.3. Гиперболический параболоид (косая плоскость) ......................................... 281 Вы Уп Гл воды ......................................................................................................................... 284 ражнение ................................................................................................................. 284 Вопросы для самоконтроля и самоподготовки ........................................................ 288 ава 13. ПЛОСКОСТЬ, КАСАТЕЛЬНАЯ К ПОВЕРХНОСТИ. РАЗВЕРТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ............................................................. 289 1. Плоскость, касательная к поверхности ................................................................. 289 1.1. Основные понятия ........................................................................................... 289 1.2. Построение касательной плоскости .............................................................. 294 2. Развертки поверхностей ......................................................................................... 297 2.1. Порядок построения разверток в общем случае .......................................... 297 2.2. Основные свойства развертывающихся поверхностей .............................. 298 2.3. Примеры развертывания кривых поверхностей .......................................... 298 2.4. Развертки неразвертывающихся поверхностей ............................................ 303 Выводы ......................................................................................................................... 304 Упражнение ................................................................................................................. 305 просы для самоконтроля и самоподготовки ....................................................... 314 Во Глав 1. 2. 5. а 14. АКСОНОМЕТРИЧЕСКИЕ ПРОЕКЦИИ .............................................. 315 Основные понятия .................................................................................................. 315 Суть способа получения аксонометрических проекций ..................................... 316 3. Показатели искажения по осям и виды аксонометрических проекций ............. 318 4. Зависимость между показателями искажения в аксонометрии .......................... 320 Стандартные виды аксонометрических проекций ............................................... 323
Стр.393
394 5.1. Прямоугольная изометрия .............................................................................. 323 5.1.1. Окружность в прямоугольной изометрии .......................................... 325 5.1.2. Пример построения геометрического объекта в прямоугольной изометрии .............................................................................................. 328 5.2. Прямоугольная диметрия ............................................................................... 330 6. Косоугольные аксонометрические проекции ....................................................... 337 6.1. Фронтальная изометрическая проекция ........................................................ 337 6.2. Горизонтальная изометрическая проекция ................................................... 338 ... 339 6.3. Фронтальная диметрическая проекция ...................................................... Выводы ......................................................................................................................... 341 просы для самоконтроля и самоподготовки ........................................................ 342 Во Глав а 15. ПАРАМЕТРИЗАЦИЯ МАКРО- И МИКРОГЕОМЕТРИИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ ................................ 343 1. Параметризация макрогеометрии поверхностей технических изделий ........... 344 1.2. Параметры формы и параметры положения поверхностей ........................ 1.3. Задание размеров ............................................................................................. 346 1.3.1. Базирование и базы ............................................................................... 346 1.3.2. Количество размеров для полного определения формы деталей ..... 350 1.3.3. Размеры формы и размеры положения поверхностей ....................... 355 1.3.4. Конструктивная неопределенность баз .............................................. 356 1.1. Подразделение поверхностей детали по отношению к поверхностям других деталей, входящих в изделие ............................................................ 344 346 1.4. Нанесение размеров ........................................................................................ 357 1.5. Осевые и центровые линии ............................................................................ 357 1.6. Предельные отклонения размеров и указание их на чертежах .................. 361 1.7. Отклонения формы и расположения поверхностей и указание их на чертеже ................................................................................................... 365 2. Параметризация микрогеометрии поверхностей технических изделий ........... 368 Выводы ......................................................................................................................... 370 Упражнение ................................................................................................................. 371 Вопросы для самоконтроля и самоподготовки ....................................................... 384 Зак Биб лючение ........................................................................................................................ 385 лиографический список ............................................................................................. 386
Стр.394

Облако ключевых слов *


* - вычисляется автоматически
.
.