Программа курса, методические указания и индивидуальные варианты заданий к контрольной работе для студентов 1 курса заочного обучения

Федеральное агентство связи

ГОУ ВПО Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики

В.Н. Быкова, Л.Я. Мефодьева
Инженерная и компьютерная графика

ПРОГРАММА КУРСА, МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И

ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ
для студентов 1 курса заочного обучения

Новосибирск 2012


В.Н.Быкова, Л.Я. Мефодьева
В настоящих методических указаниях приведены рекомендации к выполнению контрольной работы по дисциплине «Инженерная и компьютерная графика», краткая программа курса, вопросы для подготовки к защите контрольной работы и индивидуальные варианты заданий.

Для студентов факультета заочного обучения 1 курса.

Для всех профилей направления 210700 "Инфокоммуникационные технологии и системы связи". Утверждено РИС СибГУТИ в качестве методического указания.

© Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики, 2012 г.


Содержание

1. 
   ПРОГРАММА курса «Инженерная и компьютерная графика»………………………….....4
   
2. 
   Сведения о дисциплине………………………………………………………………………..4
   
3. 
   Методические указания к выполнению заданий контрольной работы
   
   1. 
      Раздел 1. Теоретические основы построения изображений
      

Задача 1 (Лист 1)…………………………………………………………………………….....5

Задача 2 (Лист 2)……………………………………………………………………….….…...7

2. 
   Раздел 2. Практика построения чертежей и схем по профилю специальности
   

Тема: Изображения на чертежах: виды, разрезы, сечения. (Лист 3)…….…………………8

Тема: Схемы алгоритмов и программ (Лист 4) …………………………….….………….10

Тема: Диаграммы функциональных зависимостей (Лист 5) ………….….…………….11

Тема: Схемы электрические. Схемы электрические структурные. Схемы электрические функциональные. Схемы электрические принципиальные (Листы 6, 7) ……..…….……11

4. 
   Перечень вопросов к защите контрольной работы……………………….…….…………..17
   
5. 
   Перечень рекомендуемой учебной литературы…………………….……………..………..18
   

Приложение А……………………………………………………………………………….20

Приложение Б………………………………………………………………………………..24

Приложение В………………………………………………………………………………..26

Приложение Г………………………………………………………………………………..28

Приложение Д………………………………………………………………………………..34

1. 
   ПРОГРАММА курса «Инженерная и компьютерная графика»
   

1.1 Теоретические основы построения изображений

1.1.1 Метод проекций. Виды проецирования. Инвариантные свойства параллельных проекций. Ортогональное проецирование. Эпюр Монжа. Образование. Свойство обратимости.

1.1.2 Поверхности. Образование, классификация, определитель. Образующая и направляющая. Поверхности вращения и многогранники. Плоскость - частный случай поверхности. Положение в пространстве.

1.1.3 Пересечение поверхности плоскостью. Плоские сечения поверхностей вращения (конус, цилиндр, сфера) и многогранников ( призма и пирамида ). Позиционные задачи.

1.1.4 Взаимное пересечение. Характер линии пересечения. Алгоритм построения линии пересечения поверхностей вращения. Способы построения: способ вспомогательных секущих плоскостей, способ концентрических сфер.

1.1.5 Преобразование проекций: замена плоскостей проекций, вращение вокруг оси, перпендикулярной плоскости проекций. Метрические задачи.

1.1.6 Аксонометрические проекции.
1.2 Практика построения чертежей и схем по профилю специальности
1.2.1 Общие правила выполнения чертежей, электрических схем, диаграмм функциональных зависимостей, схем алгоритмов и программ в соответствии с действующими Государственными стандартами. ГОСТы ЕСКД: 2.101-68, 2.104-06, 2.301 - 303-68, 2.304-81. ГОСТ 19.701-90 ЕСПД.

1.2.2 Изображения на чертежах. ГОСТ 2.305-2008 «Изображения: виды, разрезы, сечения».

1.2.3 Виды изделий и конструкторских документов. Чертеж детали.

1.2.4 Чтение и деталирование чертежей сборочных единиц изделий техники связи.

1.2.5 Схемы электрические. Виды, типы схем. Общие правила выполнения. ГОСТ 2.701-68, 2.702-68. Обозначения условные графические в электрических схемах. ГОСТы: 2.721-74...2.743-90...2.758-81.

1.2.6 Применение компьютерных технологий при выполнении схем.

2. 
   Сведения о дисциплине
   

2.1 Дисциплина Инженерная и компьютерная графика состоит из двух разделов.

РАЗДЕЛ 1. Теоретические основы построения изображений

РАЗДЕЛ 2. Практика построения чертежей и схем по профилю специальности
2.2 Организация занятий на установочной сессии

На установочной сессии предусмотрены лекции и лабораторно-практические занятия в объеме 6 часов (лекции- 2, лабораторно-практические - 4). Во втором семестре: 6 часов практических занятий.

На лабораторно-практических занятиях студент под руководством преподавателя изучает «Теоретические основы построения изображений» и «Изображения на чертежах - виды, разрезы. ГОСТ 2. 305-2008», решает минимум задач, выполняет графическую работу и получает зачет по первому разделу дисциплины.

Поэтому посещение лекций и лабораторно-практических занятий является обязательным.

Объем контрольной работы соответственно увеличивается за счет заданий по первому разделу, если студент не выполнил графических работ, запланированных для установочной сессии.
2.3 Содержание и объём контрольной работы.

По разделу 1:

- Лист 1, формат А3. Задача по теме «Плоские сечения поверхностей»

- Лист 2, формат А3. Задача по теме «Пересечение поверхностей»

По разделу 2:

- Лист 3, формат А3. Изображения: виды, разрезы, сечения

- Лист 4, формат А4. Схемы алгоритмов

- Лист 5, формат А4. Диаграммы функциональных зависимостей

- Лист 6, формат АЗ. Схема электрическая структурная

- Лист 7, формат АЗ. Схема электрическая принципиальная с перечнем элементов.
2.4 Контрольная работа по разделу 2 высылается на проверку на факультет заочного обучения.

2.5 Зачет по курсу студент получает при условии зачета по контрольной работе. Зачет по контрольной работе оформляется при положительной оценке графической части и ответов на вопросы по чертежам и схемам в рамках программы курса

3. 
   Методические указания к выполнению заданий контрольной работы
   

3.1 Раздел 1. Теоретические основы построения изображений

• 
  Тема: Плоские сечения поверхностей. Задача 1 (Лист 1)
  

Содержание. Построить три проекции сферы со сквозным отверстием.

Оформление. Формат АЗ. На формате вычертить рамку с отступом от левого края листа 20 мм, от остальных — по 5мм. Основная надпись – по форме 1 (185х55мм) (ГОСТ 2.104 – 2006). Можно использовать формат печатного оформления, если оно соответствует действующим ГОСТ. Чертеж выполняется в карандаше с соблюдением ГОСТ 2.303 - 68 на вычерчивание линий.
Построение условия. Построение условия (фронтальная и горизонтальная проекции) выполняется по точкам. Координаты точек известны и приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Данные к задаче по теме «Плоские сечения поверхностей», в миллиметрах

№ варианта	X0	Y0	Z0	XA	YA	ZA	XB	YB	ZB	XC	YC	ZC	XD	YD	ZD	R
1	70	58	62	118	─	35	56	─	95	45	─	95	45	─	35	46
2	70	60	60	118	─	35	56	─	95	44	─	95	44	─	35	46
3	70	60	58	120	─	35	58	─	95	44	─	95	44	─	35	48
4	70	65	58	120	─	36	56	─	94	42	─	94	42	─	36	48
5	69	58	60	116	─	36	58	─	94	45	─	94	45	─	36	47
6	72	60	58	116	─	36	60	─	92	42	─	92	42	─	36	47
7	72	58	60	120	─	34	60	─	92	42	─	92	42	─	34	48
8	72	58	58	122	─	34	60	─	90	40	─	90	40	─	34	45
9	74	62	60	122	─	34	55	─	90	40	─	90	40	─	34	45
10	69	58	60	20	─	36	81	─	94	94	─	94	94	─	36	47

Точка О – центр сферы; точки А, В, С, D – вершины четырехугольника, задающего вырез; R - радиус сферы.

Пример построения условия приведены на рисунке 1.

Пример решения задачи - рисунок 2.


Рисунок 1 – Пример условия задачи 1




Рисунок 2 – Пример решения и оформления задачи 1


Краткие методические рекомендации решения задачи.

Задачу «Тело с отверстием» следует решать по определенной методике.

1) Продолжить все заданные плоскости, формирующие вырез, до полного пересечения с поверхностью сферы.

2) Определить форму сечения от каждой секущей плоскости. В примере таких плоскостей четыре. Во всех четырех случаях сечение - окружность. Но от наклонной плоскости, проходящей по линии , горизонтальная и профильная проекции окружности — эллипсы; от других плоскостей окружности проецируются без искажения.

3) Далее задача сводится к теме «Плоские сечения».
Задача решается по действиям, последовательно рассматривается каждая плоскость. Фигуры сечений строят полностью, оставляя за пределами выреза их контуры в тонких линиях.

Обводка линий должна соответствовать требованиям ГОСТ 2.303 - 68.

• 
  Тема: Пересечение поверхностей. Задача 2 (Лист 2)
  

Содержание. Построить две проекции линии пересечения поверхностей вращения.
Оформление. Формат А3, На формате вычертить рамку с отступом от левого края листа 20 мм, от остальных — по 5мм. Короткую сторону листа при этом расположить горизонтально. Основная надпись – по форме 1 (ГОСТ 2.104 – 2006). Чертеж выполняется в карандаше с соблюдением ГОСТ 2.303 - 68 на вычерчивание линий.
Построение условия. Координаты точек приведены в таблице 2. Начало координат следует выбрать в правой части листа, вычертить координатные оси.

При построении условия по координатам взаимное расположение поверхностей может несколько отличаться от условия в примере. Пример решения - рисунок 3.
Таблица2 ─ Данные к задаче по теме «Взаимное пересечение поверхностей», в миллиметрах

№ варианта	XК	YК	ZК	R	h	XЕ	YЕ	ZЕ	r
1	80	70	0	45	100	50	70	32	35
2	80	70	0	45	100	50	70	32	30
3	80	72	0	45	100	55	72	32	32
4	80	72	0	45	100	60	72	35	35
5	70	70	0	44	102	50	70	32	32
6	75	70	0	45	98	65	70	35	35
7	75	70	0	45	98	70	70	35	35
8	75	72	0	45	98	75	72	35	35
9	75	72	0	43	98	80	72	35	35
10	75	75	0	44	102	50	75	35	35

Точка К – центр окружности основания конуса; R – радиус основания конуса; h – высота конуса; точка Е – точка, определяющая положение оси цилиндра; r – радиус основания цилиндра
Краткие методические рекомендации

1) Заданы конус и цилиндр. Цилиндр расположен так, что его ось перпендикулярна фронтальной плоскости проекций. Поэтому боковая поверхность цилиндра проецируется на фронтальную плоскость в виде одной линии - окружности. Фронтальная проекция линии пересечения будет совпадать с этой окружностью.

2) При построении применить способ вспомогательных секущих плоскостей.

3) Обратить внимание на обводку проекций задачи, учитывая, что одна поверхность может закрывать другую.

При построении проекций линии пересечения необходимо контролировать область нахождения точек. Точки должны находиться на «площади наложения» проекций пересекающихся поверхностей.


Рисунок 3 – Пример решения и оформления задачи 2



3.2 Раздел 2. Практика построения чертежей и схем по профилю специальности

• 
  Тема: Изображения на чертежах: виды, разрезы, сечения. (Лист 3)
  

Содержание: По двум заданным видам построить третий вид, выполнить разрезы и наклонное сечение. Нанести размерные линии и числа.

Варианты индивидуальных заданий даны в приложении А.

Цель: Изучить правила построения изображений - ГОСТ 2.305 - 2008, правила нанесения размеров - ГОСТ 2.307 - 68.

Оформление. Формат АЗ оформить рамкой. Основная надпись – по форме 1 (185х55мм) (ГОСТ 2.104 – 68). Чертеж выполняется в карандаше с соблюдением ГОСТ 2.303 - 68 на вычерчивание линий. Допускается при выполнении задания применять компьютерную графическую программу КОМПАС или AutoCAD.
Рекомендуемая последовательность выполнения задания.

1. 
   Перечертить заданные виды в натуральном масштабе и построить вид слева,
   
2. 
   Выполнить разрезы. Если изображение симметрично, совместить половину разреза с половиной вида по оси симметрии.
   
3. 
   Построить наклонное сечение:
   

- построить тонкими линиями наложенную проекцию наклонного сечения на виде сверху.

- на свободном поле чертежа в прямой (или непрямой) проекционной связи построить натуральную величину наклонного сечения.

- все линии построения сохранить.

4. 
   Нанести размеры, распределив их между тремя изображениями; при этом размеры внешние следует нанести на видах, размеры внутренних элементов - на разрезах.
   
5. 
   Выполнить обводку чертежа линиями, установленными ГОСТ 2.303—68.
   
6. 
   Все надписи (текстовые или цифровые) выполнить шрифтом 3,5 или 5 в соответствии с ГОСТ 2.304-81.
   

Пример выполнения приведен на рисунке 4.



Рисунок 4 - Пример выполненного задания

• 
  Тема: Схемы алгоритмов и программ (Лист 4)
  

Правила выполнения схем алгоритмов и программ устанавливает ГОСТ 19.701-90 ЕСПД.

Содержание. По индивидуальному заданию построить схему алгоритма вычисления алгебраического выражения.

Варианты индивидуальных заданий даны в приложении Б.

Оформление. Задание выполнить на листе формата А4. Схему алгоритма оформить как рисунок в пояснительной записке: текстовый конструкторский документ, последующий лист, рамка, основная надпись по форме 3. Образец выполнения и оформления схемы алгоритма, заполнение основной надписи представлены на рисунке 5.

Обозначение листа: ФМРМ.ХХХХХХ.ХХХ ПЗ, где ХХХ – номер задания и вариант задания в двузначной записи, ПЗ – обозначение пояснительной записки. Фамилию студента и шифр студенческого документа записать на обороте листа шрифтом 5.
Методические указания к выполнению задания.

Задание следует начать с изучения материала. Затем приступить к вычерчиванию схемы.

Вычертить линию потока и далее всю схему. Прямоугольники заменить на соответствующие символы. Символы следует выбрать из таблицы 3. В символах записать текст и формулы соответственно индивидуальному заданию. Выполнить обводку.

Величину размера символа а выбрать из ряда 10, 15, 20, 25, 30, 35мм.

Ширина символа b = 1.5а.
Таблица 3  Некоторые условные графические обозначения символов в схемах алгоритмов и программ согласно ГОСТ 19.701-90

Наименование символа	Символ	Функция, область применения
1 Процесс		Выполнение операций, в результате которых изменяется значение, форма представления или расположения данных
2 Решение		Выбор направления выполнения алгоритма или программы в зависимости от переменных условий
Подготовка		Выполнение операций, меняющих команды с целью воздействия на некоторую последующую функцию
4 Данные		Ввод-вывод данных, представленных на любом носителе (микрофильм, рулон ленты и т. д.)
5 Документ		Ввод-вывод данных, носителем которых служит перфокарта, магнитная лента и т. д.
6 Карта		Ввод-вывод данных, носителем которых служит бумажная лента
Наименование символа	Символ	Функция, область применения
7 Соединитель		Используется для обрыва линии продолжения ее в другом месте
8 Терминатор		Выход во внешнюю среду и вход из внешней среды (начало и конец программы, источник или пункт назначения данных)
9 Комментарий		Используется для добавления описательных комментариев, пояснительных записей в целях объяснения, или примечаний

• 
  Тема: Диаграммы функциональных зависимостей (Лист 5)
  

Цель задания. Изучить правила выполнения и оформления диаграмм функциональных зависимостей.

Содержание. По индивидуальному заданию построить линейную диаграмму функциональной зависимости.

Варианты индивидуальных заданий даны в приложении В.
Оформление. Задание выполнить на листе формата А4. Диаграмму оформить как рисунок в пояснительной записке: текстовый конструкторский документ, последующий лист, рамка, основная надпись по форме 3. Образец выполнения и оформления диаграммы функциональных зависимостей, заполнение основной надписи представлены на рисунке 6.

Обозначение листа: ФМЭС.ХХХХХХ.5ХХ ПЗ, где 2ХХ – номер задания и вариант задания в двузначной записи, ПЗ – обозначение пояснительной записки. Фамилию студента и шифр студенческого документа записать на обороте листа шрифтом 5.
Линии шкал и рамку листа выполнить толщиной s (0,6 – 0,8 мм), линии диаграмм – толщиной 2s (1,2 – 1,6 мм), делительные штрихи – тонкой сплошной линией толщиной s/2 или s/3. Длина делительного штриха 2 мм.

• 
  Тема: Схемы электрические. Схемы электрические структурные, функциональные. Схемы электрические принципиальные (Листы 6, 7)
  

Содержание: по предложенным вариантам выполнить схемы электрические. Лист 6 – схема электрическая структурная или функциональная; лист 7 - схема электрическая принципиальная.

Варианты индивидуальных заданий даны в приложении Г и приложении Д.
Цель: изучить правила выполнения и оформления электрических структурных, функциональных и принципиальных схем по ГОСТ 2.701-84, 2.702-75, 2.709-82, 2.710-81.
В вариантах заданий все устройства, функциональные группы и элементы схем заданы окружностями. Технические данные элементов и наименования устройств и функциональных групп сведены в таблицы 4 и 5.

Оба листа формата А3 оформить рамкой и основной надписью по форме 1 в соответствии с ГОСТ 2.104-2006.