Слайд 1РАЗДЕЛ
НАЧЕРТАТЕЛЬНАЯ
ГЕОМЕТРИЯ
Слайд 2Чертеж – международный язык общения техников.
Начертательная геометрия – грамматика
этого языка (чертежа).
Начертательная геометрия изучает методы построения изображений пространственных объектов
на плоскости, а также способы преобразования полученных изображений для упрощения решения различных инженерных задач.
Слайд 3Базовые геометрические элементы начертательной геометрии
Слайд 4Точка – абстрактное математическое понятие. Нульмерный объект (не имеет измерений).
Линия
– непрерывное одномерное множество точек ( цепочка точек). Измерение :
только длина. Толщины нет.
Поверхность – непрерывное двумерное множество точек. Измерения : длина, ширина, площадь. Толщины и объема нет.
Слайд 6 В плоскости заданы две пересекающиеся прямые a и
b и точка E.
Слайд 7 В этой же плоскости через точку Е проведем
прямые l1,l2, l3 пересекающие прямые a и b.
в точках D1,
D2, D3 и C1, C2, C3 соответственно.
В результате получаем однозначное соответствие
точек D1, D2, D3 прямой a точкам C1, C2, C3 прямой b.
Слайд 8 Через точку Е проведем прямую l4 параллельно прямой b.
l4 ∩ a = D4 ;
l4 II b l4 ∩ b
Точке D4 прямой a нет соответствующей точки C4 прямой b.
Евклидово пространство неоднородно
Слайд 9 Для устранения неоднородности Евклидова пространства
(m
n) (m ∩ n = F )
условно принято,
что параллельные
между собой прямые
пересекаются
в бесконечно удаленной точке F -
несобственной точке пространства.
Слайд 10 Тогда, если l4 b, то l4 ∩
b = С.
Следовательно, точке D4 прямой a однозначно
соответствует несобственная точка С прямой b.
Евклидово пространство становится однородным.
Слайд 11 Евклидово пространство, дополненное несобственными элементами,
называют проективным.
Слайд 13Все изображения разные, но их объединяет то, что в основе
их построения лежит один и тот же метод – метод
проецирования.
Все изображения, построенные на основе метода проецирования, называются проекционными
Перспективная проекция
Аксонометрическая проекция
Ортогональные проекции
Слайд 14 Задаем произвольную плоскость Пк
Пк –
плоскость проекций
k – порядковый номер плоскости,
k =1, 2, 3, …, n
Слайд 15 Задаем произвольную точку S
S
– центр проецирования
Слайд 16Аппарат проецирования
Пк – плоскость проекций
S – центр проецирования
Слайд 17В качестве объекта взята произвольная точка А
Слайд 18Для получения изображения точки А на плоскости проекций Пк проведем
из центра проецирования S прямую SA.
SA – проецирующая прямая (луч)
Слайд 19Определим точку пересечения проецирующей прямой SA с выбранной плоскостью проекций
Пк.
SA ∩ ПК = АК
АК – проекция точки А на
плоскости проекций Пк
Слайд 20Для любой точки пространства
SA ∩ Пк = Aк
SВ ∩ Пк = Bк SС ∩ Пк =
Cк
SA ∩ SВ ∩ SС ∩ …= S
Слайд 21Пк – плоскость проекций
S – центр проецирования
SA – проецирующая
прямая
А – объект (точка)
Метод проецирования
SA ∩
ПК = АК
АК – проекция объекта (точки) А на плоскости проекций Пк
Слайд 24Центральное проецирование
(коническое)
S (центр проецирования)– реальная точка.
Расстояние
от S до плоскости проекций Пк измеримая величина.
SA ∩ SB
∩ SC …= S
Слайд 25Параллельное проецирование
(цилиндрическое)
S (центр проецирования) –
несобственная точка.
S S
SA ∩ SB ∩ SC …= S
следовательно
S A S B S C …
s – направление проецирования; S s
s
Слайд 27Параллельное проецирование
(s^Пк)= φ
φ=90º (s Пк) проецирование прямоугольное
(ортогональное)
φ=90º (s Пк) проецирование косоугольное
Слайд 32Если точка принадлежит линии, то проекции точки принадлежат одноименным проекциям
этой линии.
Am Ak mk
Слайд 33Проекция прямой, в общем случае, - прямая.
Слайд 34Если прямая проходит через центр проецирования S
(или параллельна направлению
проецирования s), то
ее проекция вырождается в точку.
(S m) (n II ŝ) (mk и nk - точка)
Такая прямая называется проецирующей.
Слайд 35 Если прямые пересекаются, то пересекаются и их проекции.
Точки пересечения прямых и их проекций лежат на одной
проецирующей прямой.
(m ∩ n =D) (mk ∩ nk =Dk S DDk )
Слайд 36 Если плоскость проходит через центр проецирования (включает в
себя) (SТ), то проекция плоскости вырождается в прямую линию (Тk
– прямая).
SТ Тk – прямая
Такая плоскость называется проецирующей
Слайд 37Если плоская фигура Ф параллельна плоскости проекций Пк, то ее
проекция Фк на эту плоскость подобна самой фигуре Ф.
Ф II
Пк Фк ~ Ф
Слайд 38Инвариантные свойства
параллельного проецирования
Слайд 39Если отрезок прямой разделен в заданном отношении, то в таком
же отношении будет разделена и проекция этого отрезка.
AD : DB
= AKDK : DKBK
Слайд 40 Если прямые параллельны, то их одноименные проекции также
параллельны.
(m II n) (mk II nk)
Слайд 41 Если прямая параллельна плоскости проекций, то ее проекция
на этой плоскости параллельна прямой, а отрезок, ей принадлежащий, отображается
в истинную величину.
(l II Пk) (l II lk)
(AB l ) (| AB | = |Ak Bk|)
Т.е. проекция отрезка конгруэнтна самому отрезку
Ak Bk AB
Слайд 42Если плоская фигура параллельна плоскости проекций, то ее проекция на
этой плоскости конгруэнтна самой фигуре.
(Ф(АВС) II Пk) (Фк(АкВкСк)
Ф(АВС))
Слайд 43Требования, предъявляемые
к проекционному изображению
Слайд 441. Наглядность
Свойство, которое дает возможность по изображению представить внешнюю форму
заданного объекта
max
min
Слайд 452. Обратимость
Свойство, на основе которого по изображению можно восстановить реальную
форму объекта, его размеры и, если необходимо, положение заданного объекта
в пространстве
min
max
Слайд 463. Единство правил построения изображения и правил его графического оформления
Слайд 47Выбор того или иного вида проекции определяется функциональным назначением получаемого
изображения.
Для презентаций определяющим свойством является наглядность изображения (перспективная или аксонометрическая
проекция).
Для разработки технологического процесса изготовления (строительства) объекта определяющим является обратимость изображения (ортогональные проекции).
Выводы
Слайд 49 Возьмем произвольную точку А и плоскость проекций Пк.
Слайд 50 Спроецируем точку А на плоскость проекций Пк по
направлению s.
Полученная проекция Ак точки А не дает возможности точно
определить положение самой точки А в пространстве, так как проекции Ак соответствует все множество точек, принадлежащих проецирующей прямой, проходящей через точку А
Одна проекция точки без дополнительных условий
однозначно не определяет ее положение в пространстве
.
.
Слайд 51Введем пространственную ортогональную систему координат Оxyz с условием, что координатная
плоскость хОу будет параллельна плоскости проекций П1. “Привяжем” точку А
к выбранной системе координат.
Слайд 52 Ортогонально спроецируем систему координат Oxyz и связанную с
ней точку А на плоскость проекций П1.
Слайд 53 В этом случае на проекции мы имеем только
две координаты точки А – xA и yA, но отображаемые
в истинную величину. Координата ZA, определяющая высоту точки А, отсутствует.
Как было определено ранее, без дополнительных
условий изображение необратимо
Слайд 54Введем вторую плоскость проекций П2, параллельную координатной плоскости xOz Ортогонально
спроецируем точку А совместно с системой координат Oxyz на плоскость
проекций П2.
Как и предыдущем случае получаем две координаты xA и zA в истинную величину.
Т.е. мы получили все три координаты точки А в истинную величину.
Слайд 55Но координатные плоскости xOz и xOy взаимно перпендикулярны.
xOz xOy
Следовательно, плоскости проекций П1
и П2 также взаимно перпендикулярны
П1 П2
Следовательно:
Слайд 56 Ортогональные проекции точки на две взаимно перпендикулярные плоскости
проекций однозначно определяют положение точки в пространстве и делают изображения
обратимыми.
Слайд 58Ортогональная система двух плоскостей проекций
Слайд 59 П1 П2
П1 ∩ П2= (1,2)
П1
– горизонтальная плоскость проекций
П2 – фронтальная плоскость проекций
I, II, III,
IV – четверти пространства
Слайд 60 Пространственная система координат совмещается с плоскостями проекций так,
чтобы
xOz П2 ,
xOy П1 ,
x (1,2)
Слайд 61 Для получения плоскостного чертежа горизонтальную плоскость проекций П1
поворачивают вокруг линии пересечения (1,2) до совмещения с плоскостью П2.
Слайд 62 Плоскости проекций П1 и П2 совмещены в одну
общую плоскость.
Слайд 63 Так как плоскости проекций бесконечны, то их границы не
оказывают.
Координатные оси y и z также не показывают.
В дальнейшем, когда не требуется знать положение объекта в пространстве относительно системы координат Oxyz, ось х1,2 также может не изображать-ся. Получаем безосную систему.
Слайд 64Ортогональная система трех плоскостей проекций
Слайд 65П3∩П1=(1,3), (1,3)y y1,3
П3∩П2=(2,3), (2,3)z z2,3
П2∩П1=(1,2), (1,2)x x1,2
Вводится
третья плоскость проекций
П3 – профильная
П3 ≡ yOz
П3
П1 и П3 П2;
Пространство разделено на 8 частей - октантов
Слайд 66 Для перехода от трехмерного изображения к плоскостному-
двумерному выполняют следующие действия:
Положение фронтальной плоскости проекций П2 не изменяют;
горизонтальную
плоскость проекций П1 поворачивают вокруг оси x1,2 до совмещения с фронтальной плоскостью проекций П2;
профильную плоскость проекций П3 поворачивают вокруг оси z2,3 также до совмещения с фронтальной плоскостью проекций П2.
Слайд 67 Все три плоскости проекций совмещены в одну общую
плоскость
Слайд 69Точка в I-ой четверти
Наглядное изображение
Плоскостное изображение -
Эпюр
Слайд 71 Горизонтальная и фронтальная проекции точки располагаются на одной
прямой, перпендикулярной оси x1,2
А1А2 х1,2
Расстояние от оси x1,2 до горизонтальной проекции точки определяет расстояние от самой точки до фронтальной плоскости проекций.
(х1,2 , А1) = (А, П2) - глубина
Расстояние от оси x1,2 до фронтальной проекции точки определяет расстояние от самой точки до горизонтальной плоскости проекций.
(х1,2 , А2) = (А, П1) - высота
Слайд 72Абсолютные и относительные координаты точки
zA, zB, zC, yA, yB, yC
– абсолютные координаты;
z, y – относительные координаты (приращения).
Слайд 73Безосный эпюр
Точка В выше точки А;
Точка С перед точкой А;
Точка
D ниже точки А и за точкой А;
Точка Е выше
точки А и перед точкой А;
Точка F ниже точки А и перед точкой А;
Точка М выше точки А и за точкой А.
Слайд 74Проецирование точки в системе трех ортогональных плоскостей проекций
Слайд 75Точка в первом октанте
Наглядное изображение
Эпюр
(A,П1)=(А2,х1,2)=zА
(A,П2)=(А1,х1,2)=yА абсолютные координаты точки
(A,П3)=(А2,z2,3)=хА
Слайд 76Условия, которым должен удовлетворять эпюр точки, расположенной в любой части
пространства, в системе трех ортогональных плоскостей проекций:
А1А2 х1,2
А2А3
z2,3
(A1,x1,2) = (A3,z2,3)
Слайд 77Переход от эпюра в начертательной геометрии к безосному чертежу