Инженерная и компьютерная графика

1.

ИНЖЕНЕРНАЯ И
КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА
1

2.

ЛЕКЦИЯ № 1. ВВЕДЕНИЕ В ИНЖЕНЕРНУЮ И
КОМПЬЮТЕРНУЮ ГРАФИКУ. СТАНДАРТЫ ЕСКД
2

3.

Инженерная и компьютерная графика
Инженерная и компьютерная графика –
дисциплина, изучающая вопросы проектирования
изделий и создания конструкторской документации.
3

4.

Целями освоения дисциплины «Инженерная и
компьютерная графика» являются
• а) формирование знаний о способах отображения
пространственных форм на плоскости и в пространстве,
о правилах моделирования изделий,
• б) обучение технологии построения чертежей,
• в) обучение способам применения пакета графических
программ для проектирования изделий, изготовления и
редактирования чертежей,
• г) раскрытие сущности процессов, составляющих
проектно-конструкторскую компетентность
современного специалиста в инновационной экономике.
4

5.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
1. Знать:
а) Методы и средства компьютерной графики и
геометрического моделирования
б) Стандарты разработки конструкторской документации;
в) Современные программы реверсивного инжениринга.
5

6.

2. Уметь:
а) Использовать системы автоматизированного
проектирования (САПР, CAD);
б) Представлять технические решения с использованием
средств компьютерной графики и геометрического
моделирования;
в) Обрабатывать облако точек в специализированном ПО;
настраивать бесконтактное измерительное оборудование и
проводить измерения (оцифровку); Осуществлять операции по
разборке/сборке деталей механизмов.
6

7.

3. Владеть:
• а) Современными программными средствами подготовки
конструкторско-технологической документации;
• б) Методами и средствами разработки и оформления
технической документации;
• в) Создавать проекты на основе уже существующих
изделий с целью анализа, улучшения, ремонта или
копирования.
7

8.

СРС №1. Основные требования к конструкторской
документации.
ГОСТ 2.301-68 -Форматы
ГОСТ 2.302-68 - Масштабы
ГОСТ 2.303-68 - Линии
ГОСТ 2.304-81 - Шрифты
ГОСТ 2.104-2006 – Основные надписи
ГОСТ 2.106-96 Текстовые документы
ГОСТ 2.316-2008 - Правила нанесения надписей, технических
требований и таблиц на графических документах
9

9.

СРС №2. Общие требования к выполнению
электронных моделей изделий и чертежей
ГОСТ 2.101-2016 Виды изделий
ГОСТ 2.102-2013 Виды и комплектность
конструкторских документов
ГОСТ 2.052-2006 Электронная модель изделия
ГОСТ 2.305-2008 Изображения – виды, разрезы,
сечения
ГОСТ 2.109-73 Основные требования к чертежам
10

10.

СРС №3. Резьбы. Резьбовые соединения.
ГОСТ 2.311-68 Изображение резьбы
ГОСТ 11708-82 Основные нормы
взаимозаменяемости. Резьба. Термины и
определения
ГОСТ 27017-86 Изделия крепежные. Термины и
определения
ГОСТ 10549-80 Выход резьбы. Сбеги, недорезы,
проточки и фаски
11

11.

Язык инженера
Чертеж – универсальный язык
инженера. Как поэт выражает
свои эмоции на листе бумаги с
помощью слов, так и инженер
выражает свои мысли и идеи с
помощью чертежа. Язык чертежа
универсален, его поймут в любой
точке мира, вне зависимости от
языка и национальности. Но как и
обычные языки, чертеж
подчиняется своим законам и
правилам.
12

12.

Порядок разработки, оформления и обращения конструкторской
документации установлен комплексом государственных
стандартов Единой системы конструкторской документации
(ЕСКД). В нем прописаны все правила создания и оформления
чертежей.
Изучение стандартов создания конструкторской документации
является обязательным этапом обучения инженера, ведь
грамотный специалист должен грамотно изъяснять свои мысли.
13

13.

Методы проецирования
1. Центральное проецирование
Центральное проецирование есть наиболее общий
случай проецирования геометрических объектов
на плоскости.
Основными и неизменными его свойствами
(инвариантами) являются следующие:
1) проекция точки – точка;
2) проекция прямой – прямая;
3) если точка принадлежит прямой, то
проекция этой точки принадлежит проекции
прямой.
14

14.

2. Параллельное проецирование
Частный случай центрального
проецирования – параллельное
проецирование, когда центр
проецирования удален в
бесконечность, при этом
проецирующие лучи можно
рассматривать как параллельные
проецирующие прямые. Положение
проецирующих прямых относительно
плоскости проекций определяется
направлением проецирования S
15

15.

Инварианты параллельного проецирования:
При параллельном проецировании сохраняются свойства
центрального и добавляются следующие:
1) проекции параллельных прямых параллельны между собой;
2) отношение отрезков прямой равно отношению их проекций;
3) отношение отрезков двух параллельных прямых равно
отношению их проекций.
16

16.

3. Ортогональное проецирование
Ортогональное проецирование является частным
случаем параллельного проецирования, при котором
направление проецирования перпендикулярно
(ортогонально) плоскости проекций.
17

17.

Ортогональному
проецированию
присущи
все
свойства
параллельного и центрального проецирования и кроме того,
справедлива теорема о проецировании прямого угла: если хотя
бы одна сторона прямого угла параллельна плоскости
проекций, а вторая не перпендикулярна ей, то прямой угол на
эту плоскость проецируется в прямой угол.
18

18.

К
проекционным
изображениям
в
начертательной
геометрии
предъявляются следующие основные требования:
1. Обратимость – восстановление оригинала по его проекционным
изображениям (чертежу) – возможность определять форму и размеры
объекта, его положение и связь с окружающей средой;
2. Наглядность – чертеж должен
создавать
пространственное
представление о форме предмета;
3. Точность – графические операции, выполненные на чертеже, должны
давать достаточно точные результаты;
4. Простота – изображение должно быть простым по построению и
должно
допускать
однозначное
описание
объекта
в
виде
последовательности графических операций.
19

19.

Система трех плоскостей проекций.
Эпюр Монжа
Гаспар Монж (10.5.1746-28.7.1818)французский геометр и общественный
деятель, Член Парижской Академии
Наук.
По праву считается создателем
начертательной геометрии.
В 1799г. издал трактат «Ceometrie
descriptive» - «Начертательная
геометрия»
20

20.

Эти координатные плоскости
обозначаются:
1. Горизонтальная плоскость
проекций - π1;
2. Фронтальная плоскость проекций
- π2;
3. Профильная плоскость проекций π3.
21

21.

22

22.

Для построения плоской модели пространственной
геометрической фигуры каждая ее точка проецируется
ортогонально на плоскости проекций π1, π2 и π3,
которые затем совмещаются в одну плоскость.
Полученная таким образом плоская модель
пространственной геометрической фигуры называется
эпюром Монжа.
23

23.

А1(XА,YA)- горизонтальная проекция
точки А;
А2(XА,ZA)- фронтальная проекция
точки А;
А3 (YА,ZA)- профильная проекция
точки А.
24

24.

25

25.

Системы автоматизированного проектирования
Инженерная и компьютерная графика использует
системы автоматизированного проектирования (CAD)
при подготовке электронных моделей, чертежей и иных
документов и файлов, содержащих всю информацию,
необходимую для изготовления и документирования
деталей и сборочных единиц для решения
механических инженерных задач, с которыми
сталкиваются работники различых отраслей
производства. Решения должны соответствовать
стандартам промышленности и актуальной версии
стандартов ЕСКД (либо стандарта ISO).
26

26.

Автоматизированное проектирование – это
использование компьютерных систем для разработки,
усовершенствования, анализа или оптимизации
механических конструкций. Применение программного
обеспечения увеличивает возможности
проектировщика, повышает качество конструкции,
улучшает связь через обмен документацией и дает
возможность создать базу данных для производства.
27

27.

САПР является важным промышленным инструментом и
важным средством достижения высокого качества
проекта, используется в самых разных областях, таких как
автомобилестроение, судостроение, авиакосмическая
отрасль и машиностроение.
ГОСТ 23501.108-85
СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО
ПРОЕКТИРОВАНИЯ. Классификация и обозначение
28

28.

29

29.

Жизненный цикл изделия
• Жизненный цикл изделия
(жизненный цикл продукции) —
совокупность процессов,
выполняемых от момента выявления
потребностей общества в
определённой продукции до момента
удовлетворения этих потребностей и
утилизации продукта. (Стандарт ИСО
9004-1-94. Управление качеством и
элементы системы качества (п.5.1.1).
30

30.

Изделием в машиностроении называют предмет производства,
подлежащий изготовлению на предприятии.
Продукцией является результат деятельности, представленный в
материально-вещественной форме и предназначенный для
дальнейшего использования в хозяйственных и иных целях.
Все данные, необходимые и достаточные для изготовления,
контроля, приемки, поставки, эксплуатации и ремонта
разрабатываемого
изделия
указывают
в
рабочей
конструкторской документации (ГОСТ 2.103—68 «Единая
система конструкторской документации. Стадии разработки»).
Порядок разработки, оформления и обращения конструкторской
документации установлен комплексом государственных
стандартов Единой системы конструкторской документации
(ЕСКД).
31

31.

Цифровой двойник
32

32.

Цифровой двойник
Digital Twin of Organization, DTO
Программный аналог физического устройства,
моделирующий внутренние процессы, технические
характеристики и поведение реального объекта в
условиях воздействий помех и окружающей среды.
Цифровой Двойник применяется на всех стадиях
жизненного цикла изделия, включающих в себя
разработку, изготовление и эксплуатацию.
33

33.

Наш курс «Инженерной и компьютерной графики»
знакомит студентов с технологиями создания
трехмерных моделей изделий как первого этапа
создания Цифрового двойника, а также с технологиями
анимации сборки и разборки изделия и движения
механизмов.
34

34.

Анимация в CAD-системе
35

35.

Реверсивный инжениринг
Еще одним направлением курса «Инженерной и компьютерной
графики» является Реверсивное проектирование с применением
аддитивных технологий. Реверсивное или обратное
проектирование – это процесс создания параметрических CADмоделей по существующему образцу изделия. Его основная
цель – получить точные параметры изделия (чертеж, размеры,
трехмерную модель), имея его физический образец.
36

36.

37

37.

Аддитивные технологии
Аддитивные технологии – процесс создания модели
путем постепенного добавления (наращивания)
материала или изменения фазового состояния
вещества в заданной области пространства. Сейчас
аддитивными технологиями принято называть 3Dпечать.
38

38.

Схема аддитивного производства
39

39.

Этапы аддитивного производства
3D моделирование
Обработка модели(слайсинг)
3D печать
40

40.

Печать на 3D принтере Picasso Designer X PRO
41

41.

Спасибо за внимание!
42