- •Министерство образования и науки
- •1. Введение
- •1.1. Вопросы организации изучения курса
- •1.2. Основные элементы геометрического моделирования
- •1.3. Условные обозначения и символы
- •1.4. Основы графического моделирования
- •Виды (способы) проецирования
- •1.5. Свойства ортогонального проецирования
- •1.6. Разновидности графических задач
- •Вопросы для самоконтроля
- •2. Получение обратимого чертежа, задание на нём точки
- •Вопросы для самоконтроля
- •3. Прямые линии на чертеже
- •3.1. Прямые частного положения на чертеже
- •3.2. Прямые общего положения на чертеже. Решение с ними метрических задач
- •Алгоритм решения
- •3.3. Определение по чертежу взаимного положения прямой и точки
- •Примеры решения задач
- •Алгоритм решения
- •3.4. Определение по чертежу взаимного положения прямых линий
- •1. Определение по чертежу параллельных прямых линий
- •2. Определение по чертежу пересекающихся прямых линий (позиционные задачи)
- •2.1. Определение по чертежу перпендикуляно пересекающихся прямых (комплексные задачи)
- •3. Определение по чертежу скрещивающихся прямых (позиционные задачи)
- •4. Определение по чертежу перпендикулярно скрещивающихся прямых (комплексные задачи).
- •Примеры решения задач о взаимном положении прямых
- •Вопросы для самоконтроля
- •4.Кривые линии на чертеже
- •Свойства проекций кривых линий
- •Вопросы для самоконтроля
- •5. Плоские поверхности на чертеже
- •5.1. Разновидности плоских поверхностей
- •5.2. Определение по чертежу положения плоскостей относительно основных плоскостей проекций
- •Алгоритм решения
- •Алгоритм решения
- •5.4. Определение по чертежу взаимного положения плоскостей и прямых линий
- •5.4.1. Параллельные прямая и плоскость на чертеже
- •Алгоритм решения
- •5.4.2. Параллельные плоскости на чертеже
- •Алгоритм решения:
- •5.4.3. Пересечение плоской поверхности с прямой линией на чертеже
- •Решение задач 1.Гпз. 1 (,) Алгоритм решения
- •Алгоритм решения
- •Решение задач 1.Гпз . 2 ( , не) Алгоритм решения
- •Алгоритм решения
- •Алгоритм решения
- •Алгоритм решения
- •Алгоритм решения
- •5.4.4. Пересечение плоских поверхностей на чертеже
- •Алгоритм решения
- •5.4.5. Взаимно перпендикулярные прямая линия и плоскость общего положения на чертеже
- •Алгоритм решения
- •5.4.6. Взаимно перпендикулярные плоскости общего положения на чертеже
- •Алгоритм решения
- •Вопросы для самоконтроля
- •6. Кривые поверхности на чертеже
- •6.1. Основные разновидности кривых поверхностей
- •1. Кривые поверхности с прямолинейными образующими
- •1.1.Цилиндрическая поверхность
- •1.2. Коническая поверхность
- •1.3. Поверхности вращения с прямолинейными образующими
- •1.5. Винтовые поверхности с прямолинейными образующими (геликоиды)
- •2. Поверхности вращения с криволинейной образующей
- •Частные разновидности поверхностей вращения
- •1. Торовая поверхность
- •Разновидности торовых поверхностей:
- •2. Эллипсоид вращения
- •2. Каналовые поверхности
- •6.2. Принадлежность кривой поверхности её элементов на чертеже
- •6.3. Пересечение кривой поверхности с прямой
- •Алгоритм решения
- •Алгоритм решения
- •Алгоритм решения
- •Решение
- •6.5. Взаимное пересечение кривых поверхностей на чертеже (2.Гпз)
- •Алгоритм решения
- •Алгоритм решения:
- •Алгоритм решения
- •Алгоритм решения
- •Возможны следующие четыре варианта
- •Решение
- •Особенности решения задач на пересечение
- •Решение
- •Вопросы для самоконтроля
- •7. Решение задач с преобразованием чертежа
- •7.1. Решающие положения прямых линий и плоскостей на чертеже Решающие положения для прямых линий
- •Решающие положения для плоскостей
- •7.2. Преобразование чертежа методом введения дополнительных ортогональных плоскостей проекций
- •Решение первой задачи
- •Решение второй задачи
- •Решение первой задачи
- •Решение второй задачи
- •Вопросы для самоконтроля
- •8. Конструктивные задачи графического моделирования
- •8.1. Примеры конструктивных задач
- •Решение
- •Алгоритм построения
- •Алгоритм построения
- •9.2. Построение развёрток кривых поверхностей
- •Алгоритм построения
- •Алгоритм построения
- •Алгоритм построения
- •Алгоритм построения
- •10. Построение аксонометрических изображений
- •11. Библиографический список
Алгоритм построения
Поверхность
развёртываема. Её развёртка представляет
собой прямоугольник высотой h
и с основанием,
равным длине окружности основания
цилиндра (2
r).







Развёртка
цилиндра
h





2
r





r
Рис. 9.3
Пример
2 (рис.
9.4). Построить развёртку конуса вращения
с радиусом окружности основания
r
и длиной образующей
l
.
Алгоритм построения
Поверхность
развёртываема. Развёртка конуса вращения
представляет собой сегмент (вершина
S)
радиусом R
= l
и с углом при вершине сегмента
= 2
r
/ R
(рад).
S![]()




l
Развёртка
конуса
S







R
= l



S![]()
=
![]()




L
=
R
= 2
r
r

![]()
Рис. 9.4
Пример
3 (рис.
9.5). Построить развёртку конуса общего
вида
,
основание которого представляет собой
горизонтально расположенную окружность
m
.
Алгоритм построения
Поверхность развёртываема, но поскольку образующие конуса имеют переменную длину, то для построения развёртки используют приближённый метод, при котором развёртка конуса заменяется развёрткой вписанной n-гранной пирамиды.






S![]()
ив
|S4|
4



5![]()













1
4![]()





![]()







S![]()
5![]()




1
2
4![]()
3![]()

S![]()




1![]()




ив
2![]()
3![]()
Полуразвёртка
конуса
![]()
4
5![]()
Рис. 9.5
Пример
4 (рис.
11.6). Построить развёртку цилиндра общего
вида
,
у которого плоскость одного основания
(окружности) занимает горизонтальное
положение, а плоскость другого –
профильное.

Полуразвёртка
4![]()
цилиндра
3


2![]()


2![]()


1
=
1
3
4![]()























![]()























1
4



3![]()
2![]()
Рис. 9.6
Алгоритм построения
Поверхность развёртываема. Однако образующие цилиндра имеют переменную длину, поэтому развёртку строят приближенным методом, заменяя развёртку цилиндра развёрткой вписанной в цилиндр n - гранной призмы.
10. Построение аксонометрических изображений
Аксонометрическое проецирование обладает простотой построения изображения и его наглядностью. «Аксонометрия» - с греческого языка означает «измерение по осям». Суть этого метода проецирования (рис. 10.1): объект относят к некоторой системе координат, а затем вместе с координатной системой параллельно проецируют его на плоскость чертежа.



z
![]()
A


z
O



A
y



A
A![]()

x

O
A![]()

x
A
y
Рис. 10.1
При
аксонометрическом проецировании
изображение точек на чертеже, по существу,
фиксирует их положение относительно
центра О
принятой
системы координат. Это и делает такой
чертёж обратимым. Отрезки координатных
осей при их проецировании на плоскость
чертежа искажаются в зависимости от
направления вектора проецирования по
отношению к координатной системе, с
одной стороны, и к плоскости чертежа, с
другой. При этом угол между плоскостью
чертежа и вектором проецирования может
быть равен 90
(прямоугольная аксонометрия) или не
равен 90
(косоугольная аксонометрия). В
машиностроении принята прямоугольная
аксонометрия. В прямоугольной аксонометрии
при проецировании отрезки осей координат
изменяют свою длину. Поэтому вводят
понятие «коэффициент искажения» оси,
который определяют отношением длины
проекции отрезка оси к его истинной
длине:
K
=
;
K
=
;
K
=
.
В зависимости от соотношения коэффициентов искажения осей аксонометрические проекции могут быть:
изометрические
(K
=
K
=
K
);
диметрические
(K
=
K![]()
K
);
триметрические
(K![]()
K![]()
K
).
В машиностроении (согласно рекомендациям ГОСТ 2.317-69) используют прямоугольную изометрию или прямоугольную диметрию.
В прямоугольной изометрии коэффициенты искажения по осям:
K
=
K
=
K
=
0,85.
Однако изометрическую проекцию строят без сокращения размеров по осям, что приводит к увеличению изображения против оригинала в 1,22 раза.
В прямоугольной диметрии коэффициенты искажения по осям:
K
=
K
=
0,95; K
=
0,47.
При реальном построении проекций рекомендуется принимать:
K
=
K
=
1; K
=
0,5,
при этом изображение увеличивается против оригинала в 1,06 раза.
Расположение осей координат в изометрии приведено на рис. 10.2, а в диметрии – на рис. 10.3.
Окружность в аксонометрии изображается в виде эллипса, который удобно строить с помощью параллелограмма, отображающего квадрат, описывающий окружность.
В изометрии (рис. 10.4) эллипсы на всех координатных плоскостях одинаковы между собой.

z

120
120![]()






x y
Рис. 10.2

z
7
10![]()



8 8







1

x
41
25
7
y
Рис. 10.3
Описанный квадрат



z
























x



x
y
y
Окружность на плоскости
Рис. 10.4
В диметрии (рис. 10.5) на плоскостях XY и ZY эллипсы одинаковы между собой и отличаются от эллипса на плоскости XZ .

Точки эллипса
Точки
эллипса



z
z

























x
x




y
y
Рис. 12.5
Согласно рекомендациям ГОСТа при выполнении аксонометрических чертежей принято эллипсы заменять овалами. На рис. 10.6, 10.7 и 10.8 приведены способы построения овалов на координатных плоскостях при изометрии и диметрии.
z




O



O![]()







O![]()

x
y
O![]()
Рис. 10.6
z
















O![]()
O![]()






x




y

Рис. 10.7
z




O![]()



O![]()











x
y
Рис. 10.8
Техника построения аксонометрического изображения сводится к умению строить следующие элементы изображаемого объекта.
1. Точки строят по их координатам.
2. Линии строят по их точкам.
2.1. Прямые линии строят по 2-м точкам или по 1-й точке и известному направлению.
2.2. Кривые линии строят по многим точкам, достаточным для их качественного воспроизведения.
Примечание.
Окружности, трансформируемые на чертеже в эллипс, строят с помощью овалов. Для того чтобы при построении аксонометрии иметь координаты точек изображаемого объекта (детали), предварительно строят обычный двух картинный чертёж детали и условно привязывают к ней систему координат.
Закрытые поверхности детали условно раскрывают путём выреза её части 2-мя взаимно перпендикулярными (координатными) плоскостями.
На рис. 10.9 приведён пример построения изометрии полой цилиндрической детали (втулки).

z
z![]()






O
=
x![]()

x
y![]()








O
=
y
z























y







x
Рис. 10.9
