Начертательная геометрия типовые задачи и методика решений

Начертательная геометрия
  • Ортогональное  (прямоугольное) проецирование
  • Комплексный чертеж
  • Комплексный чертеж прямой
  • Взаимное положение точек и прямых,
    их принадлежность плоскости
  • Принадлежность точки и прямой плоскости
  • Определение расстояния между двумя точками
  • Нахождение натуральной величины плоской фигуры
  • Построение точки пересечения прямой с плоскостью
  • Взаимное положение плоскостей
  • Метрические задачи
  • Перпендикулярность прямой и плоскости
  • Касательная плоскость и нормаль к поверхности
  • Определение расстояний
  • Определение расстояния
    между скрещивающимися прямыми
  • Угол между прямой и плоскостью
  • Угол между плоскостями
  • Кривая линия
  • Понятие поверхности.
  • Линейчатая поверхность
  •  Гранные поверхности и многогранники
  • Принадлежность точки и линии поверхности вращения
  • Пересечение поверхности и плоскости
  •   Пересечение поверхностей
  • Способ концентрических сфер
  • Пересечение поверхностей второго порядка
  • Развертки гранных поверхностей
  • Приближенные развертки
    развертывающихся поверхностей
  • Условные развертки неразвертывающихся
    поверхностей
  • Аксонометрические проекции
  • Ортогональная (прямоугольная) диметрическая проекция
  • МЕТОДЫ ПРОЕЦИРОВАНИЯ
  • Проецирование точки на две и три плоскости проекций
  • Задание прямой в пространстве
  • Длина отрезка прямой и углы наклона прямой
    к плоскостям проекции
  • Задание плоскости
  • Признаки принадлежности точки и прямой плоскости
  • ВЗАИМНОЕ ПОЛОЖЕНИЕ ДВУХ ПЛОСКОСТЕЙ
  • ПРЯМАЯ ЛИНИЯ,
    ПЕРПЕНДИКУЛЯРНАЯ К ПЛОСКОСТИ
  • Замена плоскостей проекций
  • Метод плоскопараллельного перемещения
  • Решение методом вращения вокруг проецирующей оси
  • Сечение многогранников плоскостью
  • Поверхность вращения общего вида
  • ПЕРЕСЕЧЕНИЕ ПРЯМОЙ ЛИНИИ С ПОВЕРХНОСТЬЮ
  • Плоскость, касательная к поверхности
  • Примеры задачь
  • Определить натуральную длину отрезка АВ
  • Построить проекции линии пересечения двух плоскостей
  • Построение эпюра параллельных плоскостей
  • Построить линию пересечения двух плоскостей
  • Построить горизонтальную проекцию плоской линии,
  • Построить на развертке цилиндра линию,
    принадлежащую поверхности цилиндра 
  •   Построить пересечение двух поверхностей вращения
  • КОМПАС-3D
  • Комплексный чертеж прямой

    Прямая, не параллельная ни одной из плоскостей проекций, называется прямой общего положения. Прямая, параллельная хотя бы одной из плоскостей проекций, называется прямой частного положения.

    Провести прямую на чертеже невозможно, так как она неограниченна и не имеет определенной длины. Обычно прямая задается на чертеже отрезком и предполагается, что отрезок при необходимости можно продолжить.

    При проецировании прямой e на горизонтальную плоскость проекций П1 получим прямую e1, при проецировании прямой e на фронтальную плоскость проекций П2 получим прямую e2. Прямая e1 – это горизонтальная проекция прямой e, прямая e2 – фронтальная проекция прямой e (рис. 2.8). Условимся, на комплексном чертеже в системе (П1 П2), оси y и z не показывать. Запись – e(e1, e2) означает, что прямая e на чертеже задана проекциями e1 и e2. Такая запись используется не только для прямой, но и для любой фигуры. Прямая e является прямой общего положения. Убедимся в этом рассмотрев комплексные чертежи прямых частного положения (рис.2.9).

    Прямая h, параллельная горизонтальной плоскости проекций П1, называется горизонталью. Расстояние от каждой точки горизонтали h до П1 одинаковы, так как h // П1.Эти расстояния присутствуют на фронтальной плоскости проекций (координатные отрезки z для каждой точки прямой). Поэтому фронтальная проекция горизонтали параллельна оси x, т.е. h2 // x .


    Прямая f, параллельная фронтальной плоскости проекций П2, называется фронталью. Расстояния от каждою точки f до П2 одинаковы. Эти расстояния присутствуют на горизонтальной плоскости проекций (координатные отрезки y для каждой точки прямой). Поэтому f1 // x .

    Прямая a, перпендикулярная горизонтальной плоскости проекций П1, называется горизонтально проецирующей прямой. На П1 она проецируется в точку. Так как прямая a параллельна оси z , то a2 параллельна оси z на П2. Прямая a не только горизонтально проецирующая прямая, но также является фронталью, так как a // П2.

    Прямая b, перпендикулярная фронтальной плоскости проекций П2, называется фронтально проецирующей прямой. На П2 она проецируется в точку. Прямая b также является горизонталью.

    Прямые, параллельные плоскостям проекций называются прямыми уровня или линиями уровня. Прямая n, параллельная П1 и П2 может быть названа прямой двойного уровня (n1 // x, n2 // x), кроме того n параллельна оси x .

    На комплексном чертеже в системе (П1 П2 П3) прямыми частного положения, кроме рассмотренных выше прямых, будут прямые параллельные плоскости П3 – профильные прямые. На рис. 2.9 показаны проекции p1 и p2 профильной прямой, у точек этой прямой одинаковы координатные отрезки x. При задании на комплексном чертеже профильной прямой необходимо задавать профильную проекцию этой прямой. Заметим, что прямая n на комплексном чертеже в системе (П1П2П3) называется профильно проецирующей прямой, ее проекцией на П3 будет точка.

    Комплексные чертежи прямых частного положения обладают ярко выраженными особенностями – у прямых уровня есть проекция параллельная оси координат, у проецирующих прямых одна проекция – точка. Прямая e (рис. 2.8) не обладает этими особенностями, поэтому является прямой общего положения.

    Поскольку через две точки проходит единственная прямая, то прямую можно задать двумя точками. От такого задания прямой легко перейти к заданию прямой отрезком. Действительно, соединив по линейке горизонтальные проекции точек, получим горизонтальную проекцию отрезка, соединив фронтальные проекции точек, получим фронтальную проекцию отрезка. Если даны горизонтальная и фронтальная проекции прямой, то для того, чтобы построить профильную проекцию прямой, необходимо построить профильные проекции двух любых точек этой прямой и провести через них профильную проекцию прямой (точнее профильную проекцию отрезка, задающего прямую).

    Обратим внимание на одно свойство линий уровня. Отрезок, расположенный на линии уровня, проецируется в равный ему отрезок на ту плоскость проекций, которой параллельна линия уровня. Например, отрезок на горизонтали проецируется на горизонтальную плоскость проекций в равный ему отрезок, т.е. в натуральную величину (рис. 1.2, a = 0).

    2.3. Комплексный чертеж плоскости

    Плоскость, не перпендикулярная ни одной из плоскостей проекций, называется плоскостью общего положения. Плоскость, перпендикулярная хотя бы одной из плоскостей проекций называется плоскостью частного положения.

    Построить комплексный чертеж всех точек плоскости невозможно, т.к. множество точек плоскости бесконечно и неограниченно (расстояние между двумя точками плоскости может принимать какие угодно большие значения). Для того, чтобы построить комплексный чертеж плоскости, поступим так же, как поступили при построении комплексного чертежа прямой. Будем строить комплексный чертеж части плоскости. Конечно, любая часть (кусок) плоскости задаст плоскость на чертеже, но наиболее простой и удобной частью плоскости для этой цели является треугольник.

    Пусть в плоскости S взят треугольник АВС. При проецировании DАВС на П1 получим DА1В1С1, при проецировании на П2 – DА2В2С2 (рис. 2.10). Можно сказать, что сначала построили комплексные чертежи вершин треугольника, а затем одноименные проекции вершин соединили отрезками, которые являются проекциями сторон треугольника. При этом линии проекционной связи (А1А2), (В1В2), (С1С2) перпендикулярны оси x. Таким образом, на рис. 2.10 приведен комплексный чертеж плоскости S, заданной треугольником DАВС. Для плоскости S, заданной треугольником DАВС, будем использовать обозначения: S; S(DАВС); (DАВС).


    Плоскость S (рис. 2.10) является плоскостью общего положения. Убедимся в этом, рассмотрев комплексные чертежи плоскостей частного положения (рис. 2.11).

    Плоскость G(DDFE), перпендикулярная горизонтальной плоскости проекций П1, называется горизонтально проецирующей плоскостью. На П1 плоскость G проецируется в прямую линию, которая является линией пересечения G и П1. Для любой точки плоскости G, прямая проецирующая эту точку на П1, находится в плоскости G. Все точки плоскости G проецируются на линию пересечения G и П1. Треугольник DFE на П1 проецируется в отрезок, а на П2 – в треугольник. Отрезок на П1 задает прямую, в которую проецируется плоскость G.

    Плоскость (DTNM) тоже горизонтально проецирующая, так как ее горизонтальная проекция - прямая, заданная отрезком T1M1. Отрезок T1M1 параллелен оси x. Это значит, что у всех точек плоскости (DTNM) координата y одинакова, т.е. плоскость параллельна фронтальной плоскости проекций П1. Такая плоскость называется фронтальной плоскостью уровня или фронтальной плоскостью.

    Плоскость (AKF) перпендикулярна П2 и называется фронтально проецирующей плоскостью. На фронтальную плоскость проекций эта плоскость проецируется в прямую, заданную отрезком A2P2.

    Фронтально проецирующая плоскость (DCHL) параллельна горизонтальной плоскости проекций, так как координата z у всех точек этой плоскости одинакова (C2L2 // x). Такая плоскость называется горизонтальной плоскостью уровня или горизонтальной плоскостью.

    Плоскость (DBRC) перпендикулярна П1 и П2, эта плоскость перпендикулярна оси x. В системе (П1П2П3) она называется профильной плоскостью уровня или профильной плоскостью, так как (DBRC) // П3 (координата x всех точек плоскости одинакова).

    В системе (П1П2П3), плоскость, перпендикулярная профильной плоскости проекций П3, называется профильно проецирующей плоскостью. Профильная проекция такой плоскости - прямая.

    У плоскостей частного положения хотя бы одна проекция - прямая линия. Плоскость S (рис. 2.10) не обладает этой особенностью, поэтому является плоскостью общего положения.

    Плоскость может быть задана не только треугольником. Для задания плоскости можно использовать три точки, две параллельные прямые, две пересекающиеся прямые, точку и прямую, так как через любую из этих фигур проходит единственная плоскость. Конечно, рассматривать такую фигуру как часть плоскости уже нельзя. От одного способа задания плоскости можно перейти к любому другому. Например, если плоскость задана параллельными прямыми, то, взяв на одной прямой две точки, а на другой прямой – одну точку и соединив эти точки отрезками, перейдем к заданию плоскости треугольником.

    Для того, чтобы от комплексного чертежа плоскости в системе (П1П2) перейти к комплексному чертежу плоскости в системе (П1П2П3), необходимо построить профильную проекцию фигуры, задающей плоскость. 

    СПОСОБЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПРОЕКЦИЙ