Полная версия

Главная arrow Информатика arrow ИНЖЕНЕРНАЯ И КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Введение

Графика один из древнейших языков человеческой культуры, дошедший до наших дней. Такое «долгожитие» стало возможно благодаря уникальности и универсальности графического языка. Его уникальность — лаконичность и простота — состоит в минимальном составе знаковой системы: по сути, это только два знака — точка и линия. Этот «языковой бином», собственно, и обусловливает универсальность графики как способа передачи информации, используемого в различных сферах человеческой деятельности с древнейших времен (задолго до создания письменности: рисунки на стенах пещер и камнях, позднее — на бересте, коже, папирусе, пергаменте, бумаге и др.) до настоящего времени. Таковым — уникальным и универсальным — графический язык является и в представлении научно-технической информации.

Сегодня инженерное образование не мыслится без освоения инженерно-графических дисциплин, развитие которых в России имеет свою, надо сказать, небезынтересную историю. Очень кратко осветим ее основные вехи.

Вообще говоря, изначально «двигателем» для развития «инженерного графического языка» в Древней Руси, к слову, как и во всем мире, являлось строительство, удовлетворяющее базовую потребность человека, — потребность в жилище. До наших дней дошли изображения планов городов Киевской Руси XI—XIII вв. В Русском царстве в XVI в. чертежи выполнялись для нужд картографии, строительства, промышленности и военного дела. О развитии российского градостроительства в XVII в. свидетельствует Годунов чертеж Москвы, созданный при Борисе Годунове в 1613 г.

Началом широкого профессионального обучения черчению в России принято считать Петровскую эпоху. В начале XVIII в. в России развиваются кораблестроение, горнорудная промышленность, машиностроение и др., что потребовало наличия специалистов, профессионально владеющих умениями и навыками выполнения чертежей. По указу Петра I от 31 января 1714 г. вводится преподавание черчения в специальных учебных заведениях: «...Послать во все губернии по нескольку человек из школ математических, чтоб учить дворянских детей цифири и геометрии, и положить штраф такой, что не вольно будет жениться, /?о/ш с&ш/ не выучится». Вскоре появляются первые учебники по черчению и геометрии: «Приемы циркуля и линейки, или Избраннейшее начало во математических искусствах» (СПб., 1709. 364 с.; перевод с австрийского Я. В. Брюса1)[1] [2] и «Практическая геометрия» С. И. Назарова[3] (СПб., 1760). Этим периодом датируются первые чертежи заводских сооружений, где изображения выполнялись в двух видах. Сохранился чертеж 22-весельного шлюпа, выполненный Петром I в 1719 г.

К активному развитию инженерной графики привело развитие машиностроительного производства в XIX в. Серийное производство потребовало обеспечения взаимозаменяемости деталей, расширения объема информации, которую содержит чертеж, повышения точности и полноты чертежа. С появлением во второй половине XX в. электронно-вычислительных машин получил развитие новый инструмент выполнения чертежей — компьютер. Компьютерная графика значительно ускорила процессы изготовления чертежей и, как следствие, снизила временные затраты на проектирование и себестоимость изделия.

В настоящее время неотъемлемой частью инженерно-технического образования в России является дисциплина «Инженерная и компьютерная графика», изучающая правила выполнения и чтения чертежей, а также основные принципы и средства автоматизированного проектирования чертежей.

Курс «Инженерная и компьютерная графика» является «преемником» дисциплины «Начертательная геометрия», поскольку базируется на методах проецирования предмета на плоскость, описанных в начертательной геометрии. В то же время данный курс есть продолжение дисциплины «Инженерная графика», так как учит применять современные инструменты проектирования для выполнения чертежей по правилам инженерной графики.

Современная организация производства и высокие темпы технического прогресса требуют от инженерно-технических работников предприятий (конструкторов и технологов) глубоких разносторонних знаний, умений и навыков владения системами автоматизированного проектирования. В связи с этим перед курсом «Инженорная и компьютерная графика» поставлены новые задачи — ознакомить обучающихся не только с правилами выполнения чертежей, но и с основами трехмерного моделирования, особенностями оформления конструкторской документации в электронном виде.

Объект дисциплины «Инженерная и компьютерная графика» — изображения окружающих нас предметов на плоскости. Чтобы воплотить любую конструкторскую или дизайнерскую идею, необходимо отобразить ее на бумажном листе или на экране компьютера. Причем сделать это необходимо так, чтобы любой исполнитель смог по изображению на бумажном листе или на экране компьютера представить данную идею и реализовать ее. Для этого были разработаны правила и методы выполнения изображений, а также международные, государственные и отраслевые стандарты, которые являются предметом изучения в курсе «Инженерная и компьютерная графика».

Примитивы (точки, линии), которыми пользуются при изучении дисциплины «Инженерной и компьютерной графики», помогают создать на бумаге или на экране компьютера образ того объекта, который был задуман. От слова «образ» произошло понятие « изображение ».

Изображение предмета на определенном носителе информации (бумаге, кальке и т.п.), выполненное с учетом требований, позволяющих однозначно определить размеры и форму этого предмета, называется чертежом (др.-русск. чъртежъ — отметка, грань; план)[4].

При выполнении чертежей сложных изделий недостаточно иметь изображения предмета. Необходимы комментарии, поясняющие состав изделия, названия входящих в него частей (деталей или сборочных единиц). Это обеспечивается так называемыми текстовыми документами, т.е. документами, содержащими не графическое изображение, а текст. Чертежи и текстовые документы объединены в одно понятие — конструкторская документация.

Знания, умения и навыки, полученные при изучении курса «Инженерная и компьютерная графика», необходимы при изучении других учебных дисциплин, а также в последующей инженерной деятельности. Знание инженерной графики позволяет инженеру выполнять и читать чертежи (как знание азбуки и грамматики позволяет человеку читать и писать), а знание компьютерной графики — сократить время выполнения чертежей. Изучение данной дисциплины также развивает пространственное представление и логическое мышление.

В заключение отметим следующее. Предлагаемый учебник рассчитан на читателей без специальной подготовки. Однако знания, умения и навыки, полученные при изучении школьного курса «Геометрия», курса «Начертательная геометрия» (как правило, предшествует дисциплине «Инженерная и компьютерная графика» в учебных планах технических специальностей/направлений подготовки), будут весьма полезны при освоении дисциплины.

Как показывает практика, наиболее сложными при освоении курса «Инженерная и компьютерная графика» являются темы «Построение сопряжений», «Изображение резьбовых соединений» и «Разработка сборочных чертежей». Авторы рекомендуют читателям выполнять упражнения и задания к указанным темам для закрепления материала.

Тема «Трехмерное моделирование в САПР “КОМПАС-ЗП”» освещена в учебнике в ограниченном объеме, поскольку возможности программного комплекса «КОМIIAC-3D» намного шире, чем объем данной книги. Авторами ставилась задача «дать старт» обучающимся, заинтересовать их и побудить к дальнейшему самостоятельному освоению новых инструментов, модулей и приложений систем автоматизированного проектирования.

Для выполнения представленных в учебнике графических заданий на компьютере требуется установка САПР «КОМПАС-ЗО». Данная САПР разработана отечественной компанией «АСКОН» и является универсальной системой автоматизированного проектирования, которая находит применение при решении различных задач авиа-, машино- и приборостроения, строительства на профильных предприятиях названных отраслей промышленности. Бесплатную учебную версию данного программного продукта можно скачать на официальном сайте производителя: ascon.ru.

Для проведения зачетов и экзаменов по курсу «Инженерная и компьютерная графика» рекомендованы задания, содержащие несколько теоретических вопросов и одно практическое (графическое) задание. Также возможно применение представленных в учебнике тестовых заданий для промежуточного (рубежного) контроля знаний студентов по дисциплине.

Перечень рассмотренных тем и возможные ограничения в объеме изложения учебного материала обусловлены содержанием рабочей программы дисциплины для большинства технических специальностей.

  • [1] Яков Вилимовт Брюс (1670—1735) — русский государственный деятель, военный, дипломат, инженер и ученый, один из ближайших сподвижников Петра I.
  • [2] Это была первая книга в России, напечатанная гражданским шрифтом. Приложение «Как делать на горизонтальном месте солнечные часы» написана Петром I.
  • [3] Степан Иванович Назаров (1727—?) — российский инженер-нранорщик (позднее титулярный советник) и преподаватель математики Сухопутного шляхетногокадетского корпуса.
  • [4] Срезневский И. И. Словарь древнерусского явыка : в 3 т. Т. 3. М.: Книга, 1989.
 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>