Практические работы по учебной дисциплине «Инженерная компьютерная графика»

Областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Рязанский колледж электроники»

Практические работы по учебной дисциплине ИНЖЕНЕРНАЯ КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА

Разработал преподаватель О.С. Свирюкова

2016

Содержание

1. Введение — 3
2. Интерфейс Компас 3D — 4
3. Практическая работа 1. Вычерчивание контура детали с делением окружности на равные части — 15
4. Практическая работа 2. Вычерчивание контура детали с применением сопряжений — 22
5. Практическая работа 3. Создание 3-D моделей геометрических тел — 31
6. Практическая работа 4. Выполнение комплексных чертежей геометрических тел — 36
7. Практическая работа 5. Построение чертежа модели полого тела с боковым отверстием — 43
8. Практическая работа 6. Построение чертежа вала с выполнением сечений — 55
9. Практическая работа 7. Выполнение ассоциативных чертежей по теме «Разрезы» — 68
10. Практическая работа 8. Выполнение чертежа зубчатого колеса — 77
11. Литература — 86

Введение

Научно-технический прогресс и развитие современного производства требует от образования все более совершенного подхода в подготовке квалифицированных и грамотных работников для всех отраслей промышленности. Цель среднего профессионального образования сейчас — подготовка высококвалифицированной рабочей силы, способной воспринимать и осваивать новые технологии.

Главнейшим условием овладения техническими знаниями является графическая грамотность – умение читать чертежи и графически правильно на них отображать техническую мысль. Современное производство подразумевает применение различных систем автоматизированного проектирования (САПР) на всех этапах жизненного цикла продукции. Поэтому изучение подобных программ необходимо в рамках образовательного процесса в учреждениях среднего профессионального образования.

Одной из широко используемых подобных программ является «Компас» — семейство систем автоматизированного проектирования с возможностями оформления проектной и конструкторской документации согласно стандартам серии ЕСКД и СПДС. Традиционно графическое моделирование выполняется с помощью инструментов САПР и включает получение трехмерных объектов за счет операций выдавливания или вращения контуров, или эскизов, а также объединения или вычитания уже готовых трехмерных объектов.

Практические работы по инженерной компьютерной графике дают возможность как под руководством преподавателя, так и самостоятельно освоить материал по разделам проекционное черчение, машиностроительное черчение. Задания для самостоятельной работы могут быть использованы как контрольные или как задания для самостоятельных классных работ. Их выполнение способствует углубленному изучению предмета и расширению технического кругозора студента.

Система обучения инженерной графике с применением системы автоматизированного проектирования «КОМПАС» отвечает следующим требованиям:

• оптимизации содержания учебных курсов;
• активизации познавательной деятельности;
• индивидуализации учебного процесса;
• интенсификации процесса обучения;
• обеспечению непрерывного текущего контроля знаний учащихся и качества обучения.

1. Интерфейс Компас 3D

Основные элементы интерфейса: 1) Главное меню, 2) Панели инструментов (Стандартная, Вид, Текущее состояние), 3) Компактная панель, 4) Строка сообщений, 5) Панель свойств.

1) Главное меню (2D, 3D) содержит в себе основные меню программы. С его помощью можно создать новый файл, сохранить, отправить его на печать, настроить интерфейс, создать и отредактировать чертеж, подключить библиотеки и многое другое.

2) Панель Стандартная — расположена в верхней части экрана. Здесь продублированы наиболее часто используемые команды: Создать документ, Открыть, Сохранить, Отправить на печать.

3) Панель Вид — содержит команды для управления изображением. Можно менять масштаб, приближать, удалять чертеж.

4) Панель Текущее состояние — расположены кнопки для управления курсором, его координаты. Также здесь можно установить/запретить привязки курсора, включить/выключить сетку, режим ортогонального черчения.

5) Панель Компактная (2D, 3D) — здесь есть все, что нужно для создания и редактирования чертежа: геометрические фигуры, размеры, обозначения. Панель Компактная состоит из панели переключения и инструментальных панелей.

6) Панель Свойств — первоначально ее на экране нет, она появляется при создании какого-либо элемента чертежа и служит для управления процессом создания этого элемента.

Главное меню (2D)

Главное меню двухмерного документа «Чертеж» содержит следующие элементы: Меню Файл, Редактор, Выделить, Вид, Вставка, Инструменты, Сервис, Окно, Справка, Библиотеки.

Меню Редактор:

1. Отменить/Повторить — команды относятся к последней выполненной операции.
2. Удалить — удаление выделенных объектов, вспомогательных кривых, частей кривых, фасок/скруглений и т.д.
3. Разбить — позволяет разбить кривую на 2 части или на N равных частей.
4. Выровнять по границе — выравнивание кривых относительно заданной.
5. Удлинить до ближайшего объекта.
6. Выделить все.
7. Сдвиг, Поворот, Масштабирование, Симметрия, Копия, Деформация — команды редактирования.
8. Разрушить — разбивает макрообъект на составляющие.
9. Создать объект — завершение процесса создания некоторых объектов.

Меню Вид и Инструменты

Меню Вид: Дерево построения, Строка сообщений, Панели инструментов, Масштаб, Сдвинуть, Приблизить/отдалить, Показать все, Перестроить, Обновить изображение.

Меню Инструменты:

1. Геометрия — команды для черчения (Отрезок, Окружность, Дуга, Эллипс и т.д.).
2. Штриховка — штриховка выбранной замкнутой области.
3. Заливка — заливка выбранной замкнутой области цветом.
4. Размеры — команды для указания размеров (линейных, угловых, диаметральных, радиальных и др.).
5. Обозначения — простановка шероховатости, баз, линий выносок, допусков форм.
6. Ввод текста.
7. Параметризация — работа со связями между элементами чертежа.

Меню Сервис и Компактная панель (2D)

Меню Сервис: Подключить/отключить библиотеку, Объединить в макроэлемент, Изменить стиль, Измерить, Профили, Настройка интерфейса, Параметры, Вид приложения.

Панель инструментов Компактная для 2D чертежей: Геометрия, Размеры, Обозначения, Редактирование, Обозначения для ПСП, Параметризация, Измерения (2D), Выделение, Ассоциативные виды.

Геометрия: точка, отрезок, окружность, эллипс, дуга, кривая Безье, прямоугольник, вспомогательная прямая, фаска, скругление, эквидистанта, штриховка.

Редактирование: сдвиг, поворот, масштабирование, симметрия, копирование, деформация сдвигом, усечь кривую, разбить кривую, очистить область.

Главное меню (3D)

Главное меню трехмерного документа «Деталь» содержит: Файл, Редактор, Вид, Операции, Сервис, Окно, Справка, Библиотеки.

Меню Вид: Дерево модели, Повернуть, Ориентация, Отображение (каркас, без невидимых линий, полутоновое и т.д.), Упрощения, Скрыть.

Меню Операции: Эскиз, Эскиз из библиотеки, Операция (выдавливание, вращение, кинематическая, по сечениям), Деталь-заготовка, Вырезать, Пространственные кривые, Поверхность, Ось, Плоскость, Элементы оформления, Линия разъема, Фаска, Скругление, Отверстие, Ребро жесткости, Уклон, Оболочка, Сечение, Массив элементов, Зеркальный массив.

Панель инструментов Компактная для 3D моделей

Содержит команды: Редактирование детали, Пространственные кривые, Поверхности, Вспомогательная геометрия, Измерения (3D), Фильтры, Элементы оформления.

Редактирование детали: команды для построения элементов путем добавления или удаления материала (выдавливание, вращение, кинематическая операция, по сечениям), а также фаска, отверстие, ребро жесткости, уклон, оболочка, сечение, массивы.

Фильтры: используются для выделения конкретных объектов модели (грани, ребра, вершины, конструктивные плоскости, оси).

Практическая работа 1. Вычерчивание контура детали с делением окружности на равные части

Последовательность: 1. Анализ формы. 2. Определение размеров. 3. Определение последовательности построения. 4. Выполнение построений. 5. Простановка размеров. 6. Заполнение основной надписи.

Построение:

Выбор формата А4. В окне ГЕОМЕТРИЯ выбираем ОКРУЖНОСТЬ. Задаем диаметры: 150 (тонкая), 110 (осевая), 80 (основная), 56 (осевая), 28 (основная).

На окружности 56 мм строим четыре окружности диаметром 10 мм с помощью вспомогательных прямых под углом 45 градусов.

Копирование по окружности: РЕДАКТОР – КОПИЯ – ПО ОКРУЖНОСТИ (4 копии).

Вписываем семиугольник (МНОГОУГОЛЬНИК, 7 вершин, по описанной окружности).

Контур выреза: параллельные прямые на расстоянии 14 от центральной оси.

Копирование дуг (7 копий).

Удаление лишних элементов (УСЕЧЬ КРИВУЮ).

Простановка размеров и заполнение основной надписи.

Практическая работа 2. Вычерчивание контура детали с применением сопряжений

Построение:

Формат А3.

Вспомогательные прямые для осей симметрии.

Окружности диаметром 68 мм.

Касательные отрезки между окружностями.

Построение левой части: окружности 22 и 46 мм, копирование отверстий по окружности.

Построение правой части: окружности 26 и 40 мм, выступы с помощью параллельных прямых.

Симметричное отображение элементов.

Сопряжение окружностей радиусом 166.

Построение внешнего контура (смещение на 6 мм).

Верхний элемент и сопряжения радиусом 7 мм.

Дуга радиусом 152 мм.

Простановка размеров.

Практическая работа 3. Создание 3-D моделей геометрических тел

Цель: научиться создавать модели (Призма, цилиндр, конус, пирамида).

Призма:

Создать деталь, плоскость ZX, эскиз шестиугольника (диаметр 60), операция выдавливания на 80 мм.

Сохранение файла.

Цилиндр:

Плоскость ZY, эскиз образующей, операция вращения.

Конус:

Плоскость ZY, эскиз образующей усеченного конуса (основания 60 и 30, высота 70), операция вращения.

Пирамида:

Плоскость ZX, эскиз пятиугольника (диаметр 70), операция выдавливания с уклоном внутрь.

Практическая работа 4. Выполнение комплексных чертежей геометрических тел

Цель: выполнение ассоциативных чертежей по 3D-моделям.

Построение:

Создание чертежа, команда ВИДЫ – СТАНДАРТНЫЕ ВИДЫ.

Выбор модели, настройка схемы видов (спереди, слева, сверху, изометрия).

Разрушение видов для редактирования.

Проведение осей, постоянной прямой под углом 45 градусов.

Построение проекций точек на поверхности тел.

Использование метода вспомогательных секущих плоскостей для конуса.

Простановка размеров.