Wydział Nowych Technologii i Chemii · W. Jakubiec, J. Malinowski Metrologia wielkości...

30
Temat: Grafika inżynierska Podstawy Inżynierii Wytwarzania elementy przestrzeni rzuty Monge’a aksonometria WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA Wydział Nowych Technologii i Chemii KATEDRA ZAAWANSOWANYCH MATERIAŁÓW I TECHNOLOGII Opracował: dr inż. Radosław Łyszkowski T 1:

Transcript of Wydział Nowych Technologii i Chemii · W. Jakubiec, J. Malinowski Metrologia wielkości...

Page 1: Wydział Nowych Technologii i Chemii · W. Jakubiec, J. Malinowski Metrologia wielkości geometrycznych G. Wojnar, P. Folęga, P. Czech Graficzny zapis konstrukcji maszyn L. Dobrzański

Temat:

Grafika inżynierska

Podstawy Inżynierii Wytwarzania

elementy przestrzeni

rzuty Monge’a

aksonometria

WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA Wydział Nowych Technologii i Chemii

KATEDRA ZAAWANSOWANYCH MATERIAŁÓW I TECHNOLOGII

Opracował: dr inż. Radosław Łyszkowski

T 1:

Page 2: Wydział Nowych Technologii i Chemii · W. Jakubiec, J. Malinowski Metrologia wielkości geometrycznych G. Wojnar, P. Folęga, P. Czech Graficzny zapis konstrukcji maszyn L. Dobrzański

Informacje ogólne

Wojskowa Akademia Techniczna WTC KZMiT 2

http://www.wtc.wat.edu.pl/plany.html

Semestr Forma zajęć, liczba godzin (+ zaliczenie)

ECTS razem wykłady ćwiczenia laboratoria

I 60 24+ 14+ 22+ 5

GRAFIKA INŻYNIERSKA

6 1. Podstawowe elementy przestrzeni, podstawy rzutowania prostokątnego, rzuty

punktów, prostej, płaszczyzny, brył.

2. Przekroje brył płaszczyznami rzutującymi, aksonometria.

PODSTAWY KONSTRUKCJI MASZYN

4 1. Projektowanie i rysowanie części maszyn, podstawowe zasady obliczeń.

2. Elementy projektowania węzłów konstrukcji.

METROLOGIA WIELKOŚCI GEOMETRYCZNYCH

4 1. Metrologia wielkości geometrycznych, wzorce długości i kąta, przyrządy

suwmiarkowe, mikrometryczne i czujniki.

2. Technika mierzenia, pomiary części maszyn o złożonym kształcie, zarządzanie

jakością w inżynierii wytwarzania.

MATERIAŁY INŻYNIERSKIE I TECHNIKI WYTWARZANIA

- prowadzący dr inż. Dariusz ZASADA 10

Page 3: Wydział Nowych Technologii i Chemii · W. Jakubiec, J. Malinowski Metrologia wielkości geometrycznych G. Wojnar, P. Folęga, P. Czech Graficzny zapis konstrukcji maszyn L. Dobrzański

Tematy ćwiczeń

Wojskowa Akademia Techniczna WTC KZMiT 3

TEMATY ĆWICZEŃ AUDYTORYJNYCH

7 x 2 =

14 godzin

1. Rzuty prostokątne w rysunkach technicznych.

2. Zasady zapisu kształtu części maszyn.

3. Rysunki złożeniowe.

4. Schematy konstrukcji, normy rysunkowe.

5. Komputerowe wspomaganie w projektowaniu inżynierskim (CAD).

6. Zasady doboru materiałów.

7. Dobór technik wytwarzania.

TEMATY ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

11 x 2 =

22 godziny

1. Obsługa systemu komputerowego wspomagania projektowania (CAD).

2. Projektowanie elementu maszyny - zapis konstrukcji z wykorzystaniem (CAD).

3. Metody termicznego spajania materiałów.

4. Sposoby obróbki skrawaniem.

5. Pomiary przyrządami suwmiarkowymi i mikrometrycznymi.

6. Pomiary mikroskopami.

7. Pomiary przyrządami czujnikowymi.

8. Stopy żelaza z węglem.

9. Metale kolorowe.

10. Obróbka cieplna.

11. Właściwości mechaniczne materiałów inżynierskich.

Page 4: Wydział Nowych Technologii i Chemii · W. Jakubiec, J. Malinowski Metrologia wielkości geometrycznych G. Wojnar, P. Folęga, P. Czech Graficzny zapis konstrukcji maszyn L. Dobrzański

Informacje ogólne

Wojskowa Akademia Techniczna WTC KZMiT 4

http://www.wtc.wat.edu.pl/kzmit/dydaktyka.html

ZASADY ZALICZANIA – na podstawie:

• kolokwiów – pisane po odbyciu wykładów z bloków 1-3 (RŁ) oraz 4 (DZ);

• wykonanych prac domowych;

• uczestnictwa w wykładach, a zwłaszcza poprawności i jakości wykonanych notatek (rysunków).

Zaliczenie przedmiotu (uzyskanie wpisu) jest możliwe po zaliczeniu wykładów z cz. I. (bloki

tematyczne 1-3) oraz cz. II (blok 4) a także wcześniejszym zaliczeniu ćwiczeń

audytoryjnych i laboratoryjnych.

Literatura

A. Bieliński Grafika inżynierska cz. I, Geometria wykreślna

W. Jakubiec, J. Malinowski Metrologia wielkości geometrycznych

G. Wojnar, P. Folęga, P. Czech Graficzny zapis konstrukcji maszyn

L. Dobrzański Materiały inżynierskie i projektowanie materiałowe

J. Dobrzański Rysunek techniczny

A. Bober, M. Dudziak Zapis konstrukcji

W. Szafrański Materiały pomocnicze do projektowania konstrukcji

M. Gabrylewski, J. Gąsienica-

Samek, I. Łosik

Mechaniczna Technologia Metali, ćwiczenia laboratoryjne

Page 5: Wydział Nowych Technologii i Chemii · W. Jakubiec, J. Malinowski Metrologia wielkości geometrycznych G. Wojnar, P. Folęga, P. Czech Graficzny zapis konstrukcji maszyn L. Dobrzański

Pomoce rysunkowe

Wojskowa Akademia Techniczna WTC KZMiT 5

10 kartek

formatu A4

HB (1)

0.5 mm

Page 6: Wydział Nowych Technologii i Chemii · W. Jakubiec, J. Malinowski Metrologia wielkości geometrycznych G. Wojnar, P. Folęga, P. Czech Graficzny zapis konstrukcji maszyn L. Dobrzański

Wojskowa Akademia Techniczna WTC KZMiT 6

Formaty arkuszy rysunkowych

A4

A5

A5

A3 A2

A1

Wymiary:

A4 - 210 x 297

A5 - 148 x 210

A3 - 297 x 420

A2 - 420 x 594

A1 - 594 x 841

A0 - 841 x 1189

210 mm

297 m

m

Page 7: Wydział Nowych Technologii i Chemii · W. Jakubiec, J. Malinowski Metrologia wielkości geometrycznych G. Wojnar, P. Folęga, P. Czech Graficzny zapis konstrukcji maszyn L. Dobrzański

Wojskowa Akademia Techniczna WTC KZMiT 7

Linie rysunkowe, wg PN-82/N-01616

1. Linia cienka

2. Linia gruba

3. Linia bardzo gruba

ciągła

kreskowa

punktowa;

dwupunktowa

falista

zygzakowa

s1 : s : s2 = 1 : 2 : 4 (1 : 3 : 6)

– s1 ≥ 0.18 mm

– A3, A4 → s ≈ 0.5 ÷ 0.8 mm

– (1.0 ÷ 1.4 mm)

Page 8: Wydział Nowych Technologii i Chemii · W. Jakubiec, J. Malinowski Metrologia wielkości geometrycznych G. Wojnar, P. Folęga, P. Czech Graficzny zapis konstrukcji maszyn L. Dobrzański

Wojskowa Akademia Techniczna WTC KZMiT 8

trzy punkty nie leżące na jednej prostej,

dwie nie pokrywające się proste równoległe,

dwie proste przecinające się,

prosta i nie leżący na niej punkt.

1. Punkt

2. Prosta

3. Płaszczyzna

Elementy przestrzeni

A B

A B

C

a

b c

B a

→ dwa punkty

Page 9: Wydział Nowych Technologii i Chemii · W. Jakubiec, J. Malinowski Metrologia wielkości geometrycznych G. Wojnar, P. Folęga, P. Czech Graficzny zapis konstrukcji maszyn L. Dobrzański

k2

a

c

b

Wojskowa Akademia Techniczna WTC KZMiT 9

Przez dany punkt P poprowadź prostą równoległą

do ścian ABW i CDW ostrosłupa ABCDW

Elementy przestrzeni - przykłady

B

Wyznaczyć przekrój sześcianu ABCDEFGH

płaszczyzną przechodzącą przez jego

środek i równoległą do płaszczyzny

wyznaczonej wierzchołkami A, C i H.

E

P

O

A

C D

E F

G H

P

R

K

L

N

M

Belkę o przekroju w kształcie

litery L przeciąć płaszczyzną

wyznaczoną przez

punkty P, Q i R. k1

Q

R

P

S

U

T

Page 10: Wydział Nowych Technologii i Chemii · W. Jakubiec, J. Malinowski Metrologia wielkości geometrycznych G. Wojnar, P. Folęga, P. Czech Graficzny zapis konstrukcji maszyn L. Dobrzański

Wojskowa Akademia Techniczna WTC KZMiT 10

Zadanie domowe

Belkę o przekroju w kształcie litery H (+) przeciąć dowolną sieczną płaszczyzną ,

wyznaczoną przez punkty A, B i C.

Q

R

P

Page 11: Wydział Nowych Technologii i Chemii · W. Jakubiec, J. Malinowski Metrologia wielkości geometrycznych G. Wojnar, P. Folęga, P. Czech Graficzny zapis konstrukcji maszyn L. Dobrzański

Odwzorowanie przestrzeni na płaszczyznę

Punkt niewłaściwy

S

S

a

b

D C

c d

S

a1

a3

a2

a1'

a3'

a2'

k

Wojskowa Akademia Techniczna WTC KZMiT 11

S = a b

S = c d

r = k =

Page 12: Wydział Nowych Technologii i Chemii · W. Jakubiec, J. Malinowski Metrologia wielkości geometrycznych G. Wojnar, P. Folęga, P. Czech Graficzny zapis konstrukcji maszyn L. Dobrzański

Punkt, prosta, płaszczyzna właściwa lub niewłaściwa

Wojskowa Akademia Techniczna WTC KZMiT 12

Page 13: Wydział Nowych Technologii i Chemii · W. Jakubiec, J. Malinowski Metrologia wielkości geometrycznych G. Wojnar, P. Folęga, P. Czech Graficzny zapis konstrukcji maszyn L. Dobrzański

Rzutowanie środkowe (perspektywa)

p

A

p

m

m'

A’ = SA’

S

C’

C

B

B’

A

m

Wojskowa Akademia Techniczna WTC KZMiT 13

p - rzutnia

Page 14: Wydział Nowych Technologii i Chemii · W. Jakubiec, J. Malinowski Metrologia wielkości geometrycznych G. Wojnar, P. Folęga, P. Czech Graficzny zapis konstrukcji maszyn L. Dobrzański

Rzutowanie równoległe ukośne

p

p

l

l'

A’

A

S

Wojskowa Akademia Techniczna WTC KZMiT 14

A’ = SA p

Własności rzutu równoległego:

1. Rzutem punktu jest punkt, punkty rzutni p

są swymi rzutami;

2. Rzutem prostej dowolnej jest prosta,

natomiast rzutem prostej rzutującej jest

punkt;

3. Rzutem płaszczyzny dowolnej jest cała

rzutnia p, zaś rzutem płaszczyzny

rzutującej jest prosta.

Page 15: Wydział Nowych Technologii i Chemii · W. Jakubiec, J. Malinowski Metrologia wielkości geometrycznych G. Wojnar, P. Folęga, P. Czech Graficzny zapis konstrukcji maszyn L. Dobrzański

Rzutowanie równoległe ukośne

Wojskowa Akademia Techniczna WTC KZMiT 15

Niezmienniki rzutowania – to pewne właściwości figur, które w trakcie rzutowania

nie ulegają zmianom, czyli są przenoszone bez zmiany z figury na jej rzut.

Rzutowanie równoległe zachowuje:

1. Przynależność elementów;

2. Współliniowość elementów;

3. Równoległość prostych;

4. Stosunek podziału odcinka przez punkt;

5. Stosunek długości odcinków równoległych;

6. Metrykę figur leżących w płaszczyznach

równoległych do rzutni.

Rzutowanie równoległe jest

odwzorowaniem jednoznacznym

przestrzeni na płaszczyznę. Każdy

punkt przestrzeni ma jeden obraz na

rzutni, ale nie odwrotnie.

Page 16: Wydział Nowych Technologii i Chemii · W. Jakubiec, J. Malinowski Metrologia wielkości geometrycznych G. Wojnar, P. Folęga, P. Czech Graficzny zapis konstrukcji maszyn L. Dobrzański

Rzutowanie prostokątne

p

p

A

S

A’

Wojskowa Akademia Techniczna WTC KZMiT 16

Rzutowanie prostokątne jest szczególnym przypadkiem rzutowania

równoległego i posiada wszystkie jego własności (zachowuje dotychczasowe

niezmienniki) oraz własność charakterystyczną (kierunek rzutowania jest

prostopadły do rzutni).

Page 17: Wydział Nowych Technologii i Chemii · W. Jakubiec, J. Malinowski Metrologia wielkości geometrycznych G. Wojnar, P. Folęga, P. Czech Graficzny zapis konstrukcji maszyn L. Dobrzański

p

Rzutowanie prostokątne

Wojskowa Akademia Techniczna WTC KZMiT 17

Wykreślić rzut prostokątny

ośmiościanu foremnego o

danej krawędzi a, którego

ściana ABF jest równoległa

do rzutni.

S

Page 18: Wydział Nowych Technologii i Chemii · W. Jakubiec, J. Malinowski Metrologia wielkości geometrycznych G. Wojnar, P. Folęga, P. Czech Graficzny zapis konstrukcji maszyn L. Dobrzański

Aksonometryczne układy rzutowania

Izometria wojskowa - osie x' i y' są , skróty 1:1; Izometria równokątna - osie x', y' i z' dzielą kąt pełny na

trzy równe części, skróty 1:1; Dimetria kawalerska - osie x' i z' są , a oś y' jest

dwusieczną kąta, jaki tworzą osie x' i z', skróty osi y2:3

lub 1:2; Dimetria prawie prostokątna - osie x' i y' obrócone, skrót

osi y1:2.

Wojskowa Akademia Techniczna WTC KZMiT 18

Dimetrią nazywamy układ aksonometryczny, w którym na dwóch osiach są

jednakowe skróty, a izometrią układ o jednakowych skrótach na wszystkich trzech

osiach.

Page 19: Wydział Nowych Technologii i Chemii · W. Jakubiec, J. Malinowski Metrologia wielkości geometrycznych G. Wojnar, P. Folęga, P. Czech Graficzny zapis konstrukcji maszyn L. Dobrzański

Aksonometria - przykłady

Wojskowa Akademia Techniczna WTC KZMiT 19

W przyjętym układzie aksonometrycznym, wykreślić obraz

ostrosłupa prawidłowego o wysokości h i boku a. z’

1:1

x’

3:4

y’

1:1

W przyjętym układzie aksonometrycznym,

wykreślić obraz belki o zadanym przekroju,

ograniczony płaszczyzną przekrój

przechodzącego przez punkty PRQ.

z’

1:1

x’

1:3

y’

1:1

Page 20: Wydział Nowych Technologii i Chemii · W. Jakubiec, J. Malinowski Metrologia wielkości geometrycznych G. Wojnar, P. Folęga, P. Czech Graficzny zapis konstrukcji maszyn L. Dobrzański

Rzuty Monge'a

p1

S1

A’

A’’ A

p2

x

I

III

II

IV

S2

Wojskowa Akademia Techniczna WTC KZMiT 20

p1 - rzutnia pozioma i prostopadła do

niej rzutnia pionowa p2.

x = p1 p2 nazywamy osią rzutów.

Rzutnie p1 i p2 dzielą przestrzeń na

cztery ćwiartki.

Punkty przestrzeni rzutujemy prostokątnie na rzutnie p1 i p2,

wówczas punkt A' = p1 AS1 jest rzutem poziomym punktu A,

a punkt A'' = p2 AS2 jest rzutem pionowym.

Page 21: Wydział Nowych Technologii i Chemii · W. Jakubiec, J. Malinowski Metrologia wielkości geometrycznych G. Wojnar, P. Folęga, P. Czech Graficzny zapis konstrukcji maszyn L. Dobrzański

Odwzorowanie prostej i płaszczyzny

S1

A’

A’’ A

I

III

II

IV

S2

p2

x

p1

l”

l'

A’’

A’

B’’

B’

l B A

l”

l'

A’’

B’’

A’ B’

Wojskowa Akademia Techniczna WTC KZMiT 21

Page 22: Wydział Nowych Technologii i Chemii · W. Jakubiec, J. Malinowski Metrologia wielkości geometrycznych G. Wojnar, P. Folęga, P. Czech Graficzny zapis konstrukcji maszyn L. Dobrzański

Szczególne położenia prostej

Wojskowa Akademia Techniczna WTC KZMiT 22

Prosta lub płaszczyzna, która nie jest równoległa ani nie jest prostopadła do rzutni,

ma położenie ogólne, w przeciwnym razie jest w położeniu szczególnym.

Prostą ‖ do rzutni poziomej nazywamy prostą poziomą, a ‖ do rzutni poziomej –

prostą czołową.

Prosta poziomo-rzutująca (pionowa) – to prosta do rzutni poziomej, jej rzutem

poziomym jest punkt, a pionowym prosta do osi x.

Prosta pionowo-rzutująca (celowa) – to prosta do rzutni pionowej, jej rzutem

pionowym jest punkt, a poziomym prosta do osi x.

B''

A'

B'

x

p'

A'' p”

B'

A"

B"

x

p"

A' p' m'

x

m” n"

x

n'

Page 23: Wydział Nowych Technologii i Chemii · W. Jakubiec, J. Malinowski Metrologia wielkości geometrycznych G. Wojnar, P. Folęga, P. Czech Graficzny zapis konstrukcji maszyn L. Dobrzański

Szczególne położenia płaszczyzn

Wojskowa Akademia Techniczna WTC KZMiT 23

Płaszczyzna poziomo-rzutującą – to płaszczyzna do rzutni poziomej, jej rzutem

poziomym jest prosta, a rzutem pionowym - rzutnia p2. Płaszczyznę p1 wyznacza trójkąt ABC. Rzut poziomy ABC jest odcinkiem prostej '. Kąt utworzony przez

prostą ' i oś x jest kątem, jaki płaszczyzna tworzy z rzutnią pionową.

C''

B''

A'

B'

C'

x

'

A''

Płaszczyznę ‖ do rzutni poziomej nazywamy

płaszczyzną poziomą, ‖ do rzutni pionowej -

płaszczyzną czołową, natomiast płaszczyznę do

obu rzutni – płaszczyzną profilową.

Płaszczyzna pionowo-rzutująca – to płaszczyzna

do rzutni pionowej, jej rzutem pionowym jest prosta.

"

C'

B'

A" B" C"

x

A'

' = "

x

Page 24: Wydział Nowych Technologii i Chemii · W. Jakubiec, J. Malinowski Metrologia wielkości geometrycznych G. Wojnar, P. Folęga, P. Czech Graficzny zapis konstrukcji maszyn L. Dobrzański

c

s

Równoległość, prostopadłość

Wojskowa Akademia Techniczna WTC KZMiT 24

Proste mające wspólny punkt niewłaściwy (ten

sam kierunek) są prostymi równoległymi.

Prosta i płaszczyzna są II jeśli mają wspólny

punkt niewłaściwy (istnieje na płaszczyźnie

taka prosta s1, że jest II do s).

Płaszczyzny mające wspólną prostą niewłaściwą

są płaszczyznami II (dwie proste przecinające

się jednej płaszczyzny, muszą mieć II

odpowiedniki na drugiej).

Proste, których punkty niewłaściwe tworzą kąt

prosty są prostymi .

Jeżeli prosta jest do dwu dowolnych prostych

danej płaszczyzny, to jest ona również do tej

płaszczyzny.

Jeżeli płaszczyzna zawiera prostą do drugiej

płaszczyzny, to są one .

S

s1

t

t1

T

a

b

c

Page 25: Wydział Nowych Technologii i Chemii · W. Jakubiec, J. Malinowski Metrologia wielkości geometrycznych G. Wojnar, P. Folęga, P. Czech Graficzny zapis konstrukcji maszyn L. Dobrzański

Wynik przebicia

Wojskowa Akademia Techniczna WTC KZMiT 25

Płaszczyzny rzutującej prostą

Niech dana będzie płaszczyzna poziomo-rzutująca i dowolna prosta l o rzutach l’ i l".

Punkt P = I należy jednocześnie do płaszczyzny i do prostej l, a więc rzut

poziomy P' punktu P leży w przecięciu ' i l' tzn. P' = ' l'. Rzut pionowy P" punktu P

otrzymujemy przez odniesienie P' na rzut pionowy I" prostej l.

Płaszczyzny rzutującej płaszczyzną dowolną

Przyjmujemy płaszczyznę poziomo-rzutującą i płaszczyznę dowolną wyznaczoną

prostymi równoległymi l i ł.

Krawędź dwóch płaszczyzn wyznaczają dwa rożne punkty wspólne tych płaszczyzn.

Punkty P i Q wyznaczają krawędź k płaszczyzny i , której rzut poziomy k' pokrywa

się z rzutem poziomym ' płaszczyzny , a k" wyznaczają punkty P" i Q".

l"

l'

p1

p2

x l'

l"

x

P'

P"

l P

'

P'

P"

l" ł"

ł' Q'

= k'

k" Q"

Page 26: Wydział Nowych Technologii i Chemii · W. Jakubiec, J. Malinowski Metrologia wielkości geometrycznych G. Wojnar, P. Folęga, P. Czech Graficzny zapis konstrukcji maszyn L. Dobrzański

Elementy wspólne

Wojskowa Akademia Techniczna WTC KZMiT 26

Przez dany punkt P poprowadzić płaszczyznę

prostopadłą do danej prostej l.

Wyznaczyć przenikanie się trójkątów

ABC i KLM.

Page 27: Wydział Nowych Technologii i Chemii · W. Jakubiec, J. Malinowski Metrologia wielkości geometrycznych G. Wojnar, P. Folęga, P. Czech Graficzny zapis konstrukcji maszyn L. Dobrzański

Przebicia i przekroje brył

Wojskowa Akademia Techniczna WTC KZMiT 27

Wyznaczyć punkt przebicia graniastosłupa

prostego prostą l.

Przeciąć ostrosłup płaszczyzną

pionowo-rzutująca.

Page 28: Wydział Nowych Technologii i Chemii · W. Jakubiec, J. Malinowski Metrologia wielkości geometrycznych G. Wojnar, P. Folęga, P. Czech Graficzny zapis konstrukcji maszyn L. Dobrzański

Trzy rzutnie

p3

p2

p1

x

y

z

A

A’

A’’

A”’

x y

z

y

A’’ A”’

A’

Wojskowa Akademia Techniczna WTC KZMiT 28

p3 – rzutnia boczna

Page 29: Wydział Nowych Technologii i Chemii · W. Jakubiec, J. Malinowski Metrologia wielkości geometrycznych G. Wojnar, P. Folęga, P. Czech Graficzny zapis konstrukcji maszyn L. Dobrzański

Rzuty figur

Wojskowa Akademia Techniczna WTC KZMiT 29

Wykreślić trzy rzuty sześcianu o

krawędzi a ustawionego na rzutni

poziomej.

Wykreślić rzuty ostrosłupa o

podstawie na rzutni poziomej z

odciętą płaszczyzną poziomo-

rzutującą jego częścią.

Page 30: Wydział Nowych Technologii i Chemii · W. Jakubiec, J. Malinowski Metrologia wielkości geometrycznych G. Wojnar, P. Folęga, P. Czech Graficzny zapis konstrukcji maszyn L. Dobrzański

Rzutowanie metodą europejską

Wojskowa Akademia Techniczna WTC KZMiT 30