Начертательная геометрия и инженерная графика – одна из учебных дисциплин, составляющих основу инженерного образования, дисциплина, необходимая для подготовки инженеров всех специальностей, обучает методам изображения предметов и общим правилам черчения. Для инженера изучение этих вопросов является не самоцелью, а средством выражения технической мысли при проектировании, разработке и выполнении конструкторской документации.

Особое место данного курса в профессиональной подготовке будущих специалистов обусловлено тем, что дисциплина «Начертательная геометрия и инженерная графика» является первой общепрофессиональной дисциплиной, которую студенты изучают в вузе.

Для изучения дисциплины необходимо знание курса черчения в объеме школьной программы.

Особенность изучения дисциплины «Начертательная геометрия и инженерная графика» состоит в выполнении комплекса лабораторных работ (расчетно-графических работ), главной задачей которого является получение навыков самостоятельной работы для решения различных учебных и профессиональных задач. Полученные знания, умения и навыки используется при выполнении курсовых проектов, в дипломном проектировании, а также в будущей инженерной практической деятельности.

Полное овладение чертежом как средством выражения технической мысли и производственными документами, а также приобретение устойчивых навыков в черчении достигается в результате усвоения всего комплекса технических и специальных дисциплин: схемотехника ЭВМ, информационные технологии, геоинформационные системы – для студентов специальности Вычислительные машины, комплексы, системы и сети; теоретическая механика, конструирование швейных изделий с элементами САПР, компьютерное моделирование одежды, методы качественного соединения деталей одежды, технологии швейных изделий, проектирование швейных предприятий – для студентов специальностей Конструирование швейных изделий, Технология швейных изделий, подкрепленного практикой курсового и дипломного проектирования.

Программа построена в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования стандартами по специальностям 220100 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети», 280800 «Технология швейных изделий», 280900 «Конструирование швейных изделий» с присвоением выпускнику квалификации инженер при нормативной длительности освоения программы обучения – 5 лет.

Цель начертательной геометрии в вузе – развитие пространственного представления и воображения, конструктивно-геометрического мышления, способности к анализу и синтезу пространственных форм и отношений на основе графических моделей пространства, практически реализуемых в виде чертежей конкретных пространственных объектов и зависимостей.

Задача изучения начертательной геометрии сводится к изучению способов получения определенных графических моделей пространства, основанных на ортогональном проецировании и умении решать на этих моделях задачи, связанные пространственными формами и отношениями.

Основная цель инженерной графики – выработка знаний и навыков, необходимых студентам для выполнения и чтения технических чертежей, составления конструкторской и технической документации.

Изучение курса Начертательная геометрия и инженерная графика основывается на теоретических положениях курса начертательной геометрии, нормативных документах, государственных стандартах ЕСКД.

В результате изучения курса «Начертательная геометрия и инженерная графика» студент должен овладеть знаниями построения чертежа, уметь читать и составлять графическую и текстовую конструкторскую документацию в соответствии с требованиями стандартов, уметь на практике применять полученные знания и навыки.

Знания, умения и навыки, приобретенные в курсе необходимы для изучения общеинженерных и специальных технических дисциплин, а также в последующей инженерной деятельности: разработке, изготовлении и сопровождении объектов профессиональной деятельности; участии в разработке всех видов документации на программные, аппаратные и программно-аппаратные комплексы; разработке проектной и рабочей технической документации, оформлении законченных научно-исследовательских и проектно-конструкторских работ.

Умение пространственно мыслить, мысленно представлять форму предметов и их взаимное положение в пространстве особенно важно для эффективного использования современных технических средств на базе вычислительной техники при машинном проектировании технических устройств и технологий их изготовления.

Студенты изучают дисциплину в течение первого и второго семестров. На изучение дисциплины по учебным планам отводится 170 (1801) часов. Из них 85 часов отводится на аудиторную работу и 85 (95¹) часов соответственно на самостоятельную работу студентов. В первом семестре читается 17 часов лекций. На лабораторные работы в каждом семестре отводится по 34 часа.

Для очной формы обучения в соответствии с учебными планами специальностей процесс изучения курса «Начертательная геометрия и инженерная графика» может предусматривать проведение лекций, лабораторных занятий, консультаций, а также самостоятельную работу студентов.

Для заочной формы обучения в соответствии с учебными планами специальностей процесс изучения курса предусматривает проведение установочных и обзорных лекций и лабораторных занятий по ключевым практическим темам, а также проведение консультаций. Наибольшая часть учебного времени отводится на самостоятельную работу студентов, во время которой студентами заочной формы обучения должны быть выполнены контрольные работы.

Курс лекций читается в аудитории с мультимедийным оборудованием. При изложении курса отдельные чертежи (эпюры) могут выполняться на доске.

Цель лекций – рассмотреть принципиальные вопросы, сформулировать и доказать основополагающие предложения, рассмотреть типовые задачи, дать алгоритмы их решения. Особое внимание обращается на четкость формулировок понятий и их определения.

Лабораторные занятия проводятся в специализированных аудиториях (чертежных залах), где рассматриваются частные случаи, варианты построений, детализация тех или иных вопросов с последующей работой над домашним заданием (самостоятельная работа).

Все задачи решаются графическим методом. При работе обязательно используется чертежный инструмент, обозначения (надписи) проекций геометрических объектов выполняются чертежным шрифтом. На лабораторных занятиях преподаватель выдает индивидуальные задания (эпюры), которые студент выполняет самостоятельно дома. При выполнении индивидуальных заданий студент может обратиться за помощью к преподавателю на консультации.

Задания принимаются с защитой работы. Это помогает развивать логическое, инженерное мышление студента, позволяет осуществлять текущий контроль усвоения дисциплины и стимулирует систематическую работу студента.

По заочной форме обучения занятия проводятся во время зачетно-экзаменационной сессии. Студенты самостоятельно изучают курс в соответствии с учебной программой и рекомендациями, полученными во время установочной сессии. Полученные знания реализует в самостоятельно выполненных контрольных работах.

Все задания выполняются в карандаше с помощью чертежного инструмента.

В ходе изучения курса «Начертательная геометрия и инженерная графика» студенты посещают аудиторные занятия (лекции, лабораторные занятия, консультации). Особое место в изучении части тем данного курса отводится самостоятельной работе, при этом во время аудиторных занятий рассматриваются и прорабатываются наиболее важные и трудные вопросы по той или иной теме курса, а второстепенные и более легкие вопросы изучаются студентами самостоятельно.

Для проведения лекций может быть использовано проекционное оборудование с подключенным к нему персональным компьютером, позволяющее демонстрировать на большом экране пространственные объекты, наглядно демонстрировать способы и приемы выполнения различного рода построений, приемы работы и другой лекционный материал. Технические характеристики персонального компьютера должны обеспечивать возможность работы с современными версиями операционной системы Windows, пакета Microsoft Office, обслуживающих программ и другого, в том числе и сетевого программного обеспечения.

Зачетно-экзаменационные требования для студентов очной формы обучения определяются в соответствии с действующей во ВГУЭС рейтинговой системой оценки успеваемости студентов.

При изучении дисциплины на каждом лабораторном занятии проводится контроль знаний в виде безмашинного тестового контроля по изучаемой теме, текущий контроль проводится на аттестационных неделях в виде компьютерного тестирования.

Промежуточный контроль – дифференцированный (оценочный) зачет в первом семестре, экзамен – во втором семестре.

Для допуска к зачету студент должен сдать все контрольные работы, две-три самостоятельных расчетно-графические работы (задачи) в соответствии с программой курса и набрать минимум 35 баллов на промежуточных аттестациях. Результаты выполнения и защиты этих работ позволяют судить о степени усвоения студентом соответствующего раздела курса при условии, что работы выполнены самостоятельно. Несамостоятельно выполненная работа не дает возможности преподавателю указать студенту на недостатки в его работе, в усвоении им учебного материала, в результате чего студент не приобретает необходимых знаний и может оказаться неподготовленным к устному (письменному) экзамену и зачету. При сдаче графических работ требуются теоретические знания по теме.

Зачет проводится в соответствии с утвержденной инструкцией по проведению зачетов с оценкой (дифференцированный зачет). Оценка выводится на основании результатов компьютерного теста по разделу начертательная геометрия, проверочного практического задания по разделу начертательная геометрия, а также качества выполненных работ в течение семестра.

К экзамену допускается студент, получивший все зачеты, предусмотренные учебным планом специальности в весеннем семестре, и набравший минимум 35 баллов на промежуточных аттестациях по данной дисциплине. Экзамен состоит из двух частей: первая часть проводится в виде компьютерного теста по темам геометрическое, проекционное черчение раздела инженерная графика; вторая – проверочное практическое задание по разделу инженерная графика.

Для студентов заочной формы обучения обязательным условием допуска к экзамену (зачету) является выполнение контрольных работ. На экзаменах и зачетах выясняется усвоение теоретических вопросов программы и умение применять полученные знания к решению практических задач. Только при выполнении этих условий знания могут быть признаны удовлетворяющими требованиям, предъявляемые программой.

Изучение студентами материала всех указанных ниже лекционных тем курса может проводиться не только во время лекций, но и во время лабораторных занятий, самостоятельной работы студентов.

При проведении лекций и лабораторных занятий изучение лекционных тем курса рекомендуется проводить в последовательности, при которой проведение лекций предшествует проведению лабораторных занятий по соответствующим темам.

ПЕРВЫЙ СЕМЕСТР

Лекции – 17 часов, лабораторные работы – 34 часа, самостоятельная работа – 51 час.

Тема 1. Введение в дисциплину «Начертательная геометрия и инженерная графика». Раздел Начертательная геометрия.

Начертательная геометрия является разделом геометрии, занимается изучением графических методов отображения на плоскость пространственных форм окружающего нас мира и способов решения задач геометрического характера по заданным изображениям этих форм.

После изучения темы студент должен иметь представление о дисциплине, ее значении и роли в формировании будущего инженера.

Тема 2. Проекционный метод отображения пространства на плоскость. Центральное и параллельное проецирование. Инвариантные свойства параллельного проецирования.

После изучения темы студент должен знать и понимать суть метода проецирования, виды проецирования и свойства (инвариантные), которые свойственны оригиналу и сохраняются в проекциях, усвоить новую терминологию.

Тема 3. Ортогональное проецирование. Комплексный чертеж Монжа (эпюр Монжа), аксонометрия (основные положения) Точка. Пространственная модель точки и комплексный чертеж точки. Взаимное положение точек. Положение точек относительно плоскостей и осей.

После изучения темы студент должен уметь строить проекции точки на две и три взаимно перпендикулярные плоскости проекций, а также решать обратную задачу; уметь по комплексному чертежу определять взаимное положение точек и их положение относительно плоскостей проекций.

Тема 4. Задание прямой, плоскости на комплексном чертеже.

После изучения темы студент должен знать и уметь задавать вышеперечисленные геометрические образы на комплексном чертеже, уметь определять их положение относительно плоскостей проекций.

Тема 5. Позиционные задачи. Задачи на взаимную принадлежность точек, прямых и плоскостей. Задачи на пересечение двух плоскостей, пересечение прямой с плоскостью. Алгоритмы решения задач.

После изучения темы студент должен знать алгоритмы решения задач, уметь определять взаимное положение двух прямых, прямой и точки, двух прямых, точки, прямой и плоскости, двух плоскостей, решать основную позиционную задачу.

Тема 6. Метрические задачи. Метрические свойства прямоугольных проекций (теорема о проецировании прямого угла, линии ската, перпендикуляр к плоскости). Алгоритмы решения задач.

После изучения темы студент должен знать метрические свойства проекций, уметь решать задачи на основе рассмотренных алгоритмов.

Тема 7. Способы преобразования комплексного чертежа:

– способ замены плоскостей проекций;

– способ вращения вокруг прямых уровня;

– способ вращения вокруг проецирующих прямых.

Применение способов преобразования проекций к решению позиционных и метрических задач.

После изучения темы студент должен знать суть методов преобразования комплексного чертежа и уметь решать задачи этими способами; уметь определять метрические характеристики геометрических образов и их взаимное положение вышеприведенными способами.

Тема 8. Многогранники. Пересечение многогранников с плоскостью и прямой. Пересечение многогранников. Развертка поверхности многогранника.

После изучения темы студент должен уметь строить натуральную величину сечения, точки пересечения прямой с многогранником, линию взаимного пересечения многогранников и строить развертки методами триангуляции, раскатки, нормального сечения.

Тема 9. Кривые линии. Проекционные свойства кривых линий. Касательные и нормали к кривым. Особые точки кривых. Кривые второго порядка. Окружность в плоскости общего положения. Винтовые линии. Обвод точек на плоскости. Способы построения обводов и их применение в технике.

После изучения темы студент должен знать виды кривых линий, уметь решать задачи по теме, уметь строить обводы.

Тема 10. Поверхности. Классификация поверхностей: линейчатые поверхности, поверхности вращения, винтовые поверхности, циклические поверхности. Способы задания поверхностей.

Поверхности вращения. Сфера, коническая и цилиндрическая поверхности вращения, однополостной гиперболоид вращения, тор. Точка, линия на поверхности вращения.

Тема 11. Линейчатые поверхности Основные определения. Поверхности с тремя направляющими, плоскостью параллелизма, конические и цилиндрические поверхности общего вида, торсы. Точка, линия на поверхности.

Винтовые поверхности. Точка линия на поверхности.

Циклические поверхности. Точка линия на поверхности.

После изучения темы студент должен уметь задать и определить поверхность, уметь строить точки, линии на поверхности.

Тема 12. Позиционные задачи. Пересечение плоскости, прямой и кривой с поверхностью. Способы построения линий пересечения поверхностей (вспомогательные секущие плоскости и поверхности). Алгоритмы решения задач. Соосные поверхности, частные случаи пересечения поверхностей.

После изучения темы студент должен уметь строить линию пересечения поверхности с плоскостью, точку пересечения прямой с поверхностью, определять видимость, строить линию пересечения поверхностей изученными способами и определять ее видимость. Студент должен знать понятие «соосные поверхности», уметь «видеть» частные случаи пересечения поверхностей и уметь строить их линии пересечения.

Тема 13. Развертка поверхностей (точные, приближенные, условные). Алгоритмы решения.

После изучения темы студент должен уметь строить развертки поверхностей.

Тема 14. Аксонометрические проекции. Виды аксонометрических проекций. Стандартные прямоугольные аксонометрические проекции. Окружность в аксонометрической проекции.

После изучения темы студент должен знать виды аксонометрических проекций, знать правила построения и уметь строить прямоугольную изометрическую и диметрическую проекции.

Лабораторные занятия проходят в чертежных залах, где решаются задачи в рабочей тетради, выполняются расчетно-графические (индивидуальные) работы традиционным ручным способом. На лабораторных занятиях рассматриваются теоретические положения по вышеперечисленным темам в их практическом преломлении, более глубоко рассматриваются наиболее сложные темы.

На каждом лабораторном занятии студент работает с картами программированного контроля по соответствующей теме в режиме обучения или контроля.

На лабораторных занятиях выдаются индивидуальные домашние расчетно-графические задания и пояснения к ним в виде теоретического материала, проверяются чертежи, проводится защита выполненных графических работ.

ВТОРОЙ СЕМЕСТР

Лекций – нет, лабораторные занятия -34 часа, самостоятельная работа-51 час.

Лабораторные занятия проходят в чертежном зале.

Тема 1. Раздел «Инженерная графика». Конструкторская документация. Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Виды изделий. Виды и комплектность конструкторских документов. Стадии разработки конструкторской документации.

После изучения темы студент должен знать место и роль инженерной графики в профессиональной деятельности, Знать назначение стандартов, иметь понятие изделия, уметь классифицировать изделия; знать виды графических и текстовых конструкторских документов и их комплектность в зависимости от стадии проектирования.

Тема 2. Оформление чертежей в соответствии с ЕСКД (ГОСТ 2.301-68* Форматы, ГОСТ 2.302-68* Масштабы, ГОСТ 2.303-68* Линии, ГОСТ 2.304-81* Шрифты чертежные, ГОСТ 2.307-68 Нанесение размеров на чертеже).

После изучения темы студент должен знать содержание вышеперечисленных стандартов и уметь применять их на практике.

Тема 3. Изображение предметов – виды, разрезы, сечения. Надписи, обозначения. Построение видов, разрезов, сечений, выносных элементов. Их обозначение. Построение натуральной величины сечения технической детали.

После изучения темы студент должен знать, что называется видом, разрезом, сечением; какие бывают изображения; правила построения видов, разрезов, сечений и их обозначения. Уметь на практике применять теоретические знания.

Тема 4. Аксонометрические проекции деталей.

Тема 5. Резьба. Основные параметры резьбы. Цилиндрические и конические резьбы. Условное графическое изображение и обозначение на чертеже. Конструктивные элементы резьбы.

После изучения темы студент должен уметь определять тип и размер резьбы с натуры; знать условное графическое изображение и обозначение резьбы, знать конструктивные элементы.

Тема 6. Рабочий чертеж детали. Изображение стандартных деталей. Чертежи оригинальных деталей. Изображение и обозначение элементов детали: отверстия, пазы, шлицы.

После изучения темы студент должен знать правила выполнения чертежа детали и уметь грамотно применять знания на практике.

Тема 7. Эскизирование. Понятие эскиза. Порядок выполнения эскиза. Изображение и обозначение элементов детали. Размеры. Типы размеров (размеры формы, положения, габаритные) и способы их нанесения (цепной, координатный, комбинированный).

После изучения темы студент должен уметь выполнять эскиз технической детали, грамотно наносить размеры на эскизе и производить обмер детали.

Тема 8. Изображения сборочных единиц. Виды соединения деталей: разъемные (подвижные и неподвижные) и неразъемные: резьбовые соединения, соединения пайкой, склеиванием, сваркой и другие виды соединений. Графическое изображение и условное обозначение на чертеже. Виды передач.

После изучения темы студент должен знать какие виды соединений деталей бывают, знать условные изображения и обозначения соединений, уметь определять тот или иной вид соединения деталей с натуры и по чертежу.

Тема 9. Сборочный чертеж изделия. Спецификация. Размеры на сборочном чертеже, чертеже вида общего. Составление и чтение сборочного чертежа.

После изучения темы студент должен уметь читать сборочный чертеж и чертеж вида общего. Знать особенности выполнения этих конструкторских документов. Уметь правильно заполнять спецификацию и перечень деталей вида общего, проставлять размеры.

Тема 10. Чертеж общего вида. Перечень элементов. Составление и чтение чертежа.

Тема 111. Схемы. Виды и типы схем. Схемы электрические структурные, функциональные, принципиальные. Правила выполнения схем. Условные графические изображения элементов на схемах. Позиционное обозначение элементов. Перечень элементов.

После изучения темы студент должен усвоить понятие схемы и основные правила выполнения электрических схем (структурные, функциональные, принципиальные).

Тема 112. Элементы строительного черчения. Правила выполнения планов помещений и расстановки оборудования.

Тема 12. ГОСТ 2. 105-95 Общие требования к текстовым документам. Правила оформления текстовых документов (лабораторных работ, рефератов, курсовых работ и т.д.)

После изучения темы студент должен знать и уметь оформлять текстовые документы (лабораторные работы, рефераты, курсовые работы и т.д.) в соответствии с требованиями стандарта.