Kursinformation

О курсе

Основной целью курса является подготовка выпускников к будущей проектно-конструкторской деятельности в области проектирования устройств и систем в сфере современных высокоэффективных систем и технологий.
Проектирование, изготовление и эксплуатация машин и механизмов, а также современного оборудования связаны с изображениями: рисунками, эскизами, чертежами. Это ставит перед графическими дисциплинами ряд важных задач, которые должны обеспечить будущих бакалавров в области техники и технологий знаниями общих методов построения и чтения чертежей, а также решения большого числа разнообразных инженерно-геометрических задач, возникающих в процессе проектирования, конструирования, изготовления и эксплуатации различных технических и других объектов.

Курс «Начертательная геометрия и инженерная графика» аналогов и предшественников в вузе не имеет и опирается на знания, полученные в школе по элементарной геометрии и черчению. Курс  состоит из трех структурно и методически согласованных разделов: "Начертательная геометрия", "Инженерная графика" и "Компьютерная графика". Курс  изучается студентами 1 курса основной образовательной программы подготовки бакалавров по направлениям 19.03.01 Биотехнология и 18.03.01 Химическая технология в 1 и 2  семестре.

Курс содержит следующие разделы:

Раздел «Начертательная геометрия» является теоретической основой построения эскизных и технических чертежей, которые представляют собой полные графические модели конкретных инженерных изделий.

Основная цель изучения раздела сводится к развитию пространственного представления и воображения, конструктивно-геометрического мышления, способностей к анализу и синтезу пространственных форм и их отношений на основе чертежей конкретных объектов.

Раздел «Инженерная графика» является первой ступенью инженерно-графического обучения студентов, на которой изучаются основные правила выполнения чертежей и оформления конструкторской документации.

Основная цель изучения раздела заключается в формировании у студентов первичных навыков по графическому отображению технических идей с помощью чертежа, а также понимания по чертежу конструкции технического изделия и принципа действия изображаемого объекта, подготовке выпускников к проектно - конструкторской деятельности в сфере современных высокоэффективных систем и технологий, соответствующих требованиям ФГОС, критериям АИОР, соответствующих международным стандартам EUR-ACE и FEANI.

Раздел «Компьютерная графика» является еще одной ступенью инженерно-графического обучения студентов, в рамках которого изучаются вопросы по основам автоматизации конструирования: создание, редактирование и оформление чертежей при работе на персональных электронно-вычислительных машинах.

Основная цель изучения раздела заключается в освоении студентами различных графических пакетов.

После успешного освоения дисциплины будут сформированы результаты обучения:

Способен использовать основные методы проецирования для решения геометрических задач, анализировать и синтезировать преобразование изделий, составленных из линейных и нелинейных форм.
Применять навыки использования двух и трехмерного пространств как компонентов прикладных задач для дальнейшего проектирования в любой профессиональной деятельности.
Способен ставить и решать инженерные и научно-технические задачи в сфере своей профессиональной деятельности и новых междисциплинарных направлений с использованием естественнонаучных, математических и технологических моделей.

В результате успешного освоения дисциплины студент будет:

Демонстрировать знание основных правил по разработке текстовой, и графической документации в соответствии с нормативными требованиями;
Знать теоретические основы и закономерности построения и чтения чертежей геометрических объектов методы построения на плоскости пространственных форм и объектов;
Знать методы построения на плоскости пространственных форм и объектов;
Знать основы проектно-конструкторских работ
Уметь решать позиционные и метрические задачи различными способами;
Уметь определять кратчайшее расстояние между объектами в декартовой системе координат и отображать на плоскости фигуры трехмерного пространства
Владеть основными методами построения пространственных кривых для изображения линий пересечения поверхностей второго и четвертого порядка
Владеть основными методами решения инженерно-геометрических задач графическими способами.

Направления подготовки бакалавриата:

18.03.01 Химическая технология
19.03.01 Биотехнология

Программа курса

Раздел 1. Метод проекций. Свойства и правила прямоугольного проецирования. Проекции геометрических фигур.
Метод проецирования. Центральное и параллельное проецирование, их свойства. Обратимость чертежа. Эпюр Монжа. Проецирование точки на две и три плоскости проекций. Прямая. Задание и изображение на чертеже. Положение относительно плоскостей проекций. Взаимное положение двух прямых. Задание плоскости на чертеже. Положение относительно плоскостей проекций. Точка и прямая в плоскости. Взаимное положение прямой и плоскости. Взаимное положение двух плоскостей.
Темы лекций:
1.   Методы проецирования. Комплексный чертеж точки и прямой. Взаимное положение точки и прямой.
2.   Прямая. Положение прямой относительно плоскостей проекций. Взаимное положение прямых. Теорема о проецировании прямого угла.
3.  Задание плоскости на чертеже. Положение относительно плоскостей проекций. Точка и прямая в плоскости.  Взаимное положение прямой и плоскости. Взаимное положение плоскостей.
Темы практических занятий:
1.   Использование ЕСКД при оформлении текстовых и графических документов.
2.   Прямоугольное проецирование. Проекции точки. Проекции прямой.
3.   Проецирование геометрических фигур на три плоскости проекций
Темы лабораторных работ:
1   Интерфейс программы КОМПАС.

Раздел 2. Способ замены плоскостей проекций. Метрические задачи.
Способы преобразования чертежа: способ перемены плоскостей проекций; способ вращения; способ плоскопараллельного перемещения. Определение кратчайшего расстояния от точки до прямой; между двумя скрещивающимися прямыми.
Темы лекций:
1.  Определение, задание и изображение геометрических фигур на чертеже. Понятие об определителе и очерке. Точки и линии на геометрической фигуре.
2. Методы преобразования чертежа. Способ замены плоскостей проекций: преобразование чертежа прямой; преобразование чертежа плоскости.
Темы практических занятий:
1.  Методы преобразования чертежа (метод вращения, метод прямоугольного треугольника, метод замены плоскостей проекций).
2.   Преобразование чертежа прямой. Решение метрических задач.
3.   Плоскости. Решение метрических задач.

Темы лабораторных работ:
1   Графические примитивы.

Раздел 3. Позиционные задачи: положение геометрических фигур относительно плоскостей проекций и по отношению друг к другу.
Построение линии пересечения поверхностей, одна из которых занимает проецирующее положение. Конические сечения. Построение линии пересечения поверхностей общего положения. Алгоритм решения. Применение вспомогательных плоскостей при построении линии пересечения поверхностей. Применение вспомогательных сфер при построении пересечения поверхностей. Частные случаи пересечения поверхностей второго порядка. Теорема Монжа. Построение разверток.
Темы лекций:
1.    Пересечение геометрических фигур, классификация. Теорема Монжа.
2.  Метод сфер, метод секущих плоскостей. Построение кривой линии пересечения фигур четвертого порядка.
Темы практических занятий:
1.    Решение позиционных задач методом секущих плоскостей.
2.    Решение позиционных задач методом сфер.
3.    Построение разверток гранных фигур.
4.    Построение развертки фигур вращения.

Темы лабораторных работ:
1    Твердотельные геометрические фигуры.

Раздел 4. Аксонометрические проекции. Общие положения. Коэффициенты искажения. Стандартные аксонометрические проекции
Краткие сведения по теории аксонометрических проекций. Прямоугольная и косоугольная аксонометрические проекции. Стандартные аксонометрические проекции.
Темы лекций:
1.    Аксонометрия. Виды аксонометрических проекций. Теорема Польке-Шварца.  .

Темы практических занятий:
1.    Построение прямоугольной изометрии гранной фигуры
2.    Построение прямоугольной диметрии фигуры вращения.

Темы лабораторных работ:
1.    Оформление чертежа проекций геометрической фигуры в соответствии с ЕСКД.

Продолжительность курса – 18 недель
Трудоемкость освоения курса – 108 часов
Трудоемкость курса – 3**
Форма контроля - экзамен

Лысак Илья Александрович, к.т.н., доцент, https://portal.tpu.ru/SHARED/l/LYSAKIA