Проектно-исследовательская работа «Изучение основ черчения при помощи программ: Lego Cad и Компас 3D–LT»

IV открытый региональный Российский конкурс

«Инженерная графика и применение её в производстве»

Номинация «Моделирование трехмерных объектов в CAD и CAD/CAM системах»

Тема работы: Изучение основ черчения при помощи программ:

Lego Cad и Компас 3D–LT.

Выполнил:

Макаров Эмиль

ученик 8 «А» класса, МБОУ Школа №42

г.Самара, ул. Урицкого, 1, тел. 2665867.

Научный руководитель:

Павкина Галина Геннадьевна,

учитель высшей категории

Самара, 2017г.

С О Д Е Р Ж А Н И Е

 

Актуальность выбора темы

В нашей школе предмет «Черчение» отсутствует так же, как и во многих других школах города. По неизвестным мне причинам он не внесен в базисный план школы. Поэтому мы изучаем предмет черчение в рамках предметной области «Технология» на уроках технологии. В неделю нам преподают по два часа черчения и это несколько сложно для меня. Чтобы не отставать от преподаваемого материала и изменить оценки по технологии в положительную сторону, мне пришлось заняться изучением этого предмета дополнительно. При изучении я столкнулся с тем, что применить на практике полученные теоретические знания очень затруднительно, поэтому мне пришлось затрачивать на выполнение практических работ больше времени, чем остальным одноклассникам.

Я вспомнил, что на элективном курсе «Конструирование» в среде Lego в 5 классе и на уроках технологии в 6 классе, мы пользовались программой Lego CAD для построения трех видов конструкции. Работа в этой программе позволяет строить любые конструкции в объемном изображении, вращая виртуальный стол, разлинованный на клетки. Преимуществом работы является то, что построенную модель можно посмотреть со всех сторон. Кроме того, есть возможности увидеть разные виды построенной конструкции.

Но все мои проблемы решить при помощи одной программы Lego CAD, было невозможно, и я решил самостоятельно, консультируясь с учителем черчения, изучить основы программы Компас 3D–LT, тем более, что мне это пригодится в 10 классе на элективном курсе «Компьютерная графика». Для этого я воспользовался учебным пособием А.Потемкина «Инженерная графика. Просто и доступно» компьютерной программой Компас 3D–LT, которая есть в нашей школе.

Кроме того проблема, с которой я столкнулся, может быть и у других учеников нашей школы, которые, например, долго болели. Им можно посоветовать воспользоваться моей методикой изучения пропущенных уроков черчения.

 

 

Цели, задачи, методы

Перед началом работы я поставил перед собой цель:

Освоить самостоятельно дающийся мне с трудом курс черчения за 8 класс.

Также, я определил задачи:

Самостоятельно при помощи пособия и консультаций учителя изучить основы программы Компас 3D–LT.

Изучить правила по теме «Линии чертежа» и закрепить навыки работой в программе Компас 3D–LT.

Изучить правила по теме «Правила проставления размеров на чертеже» и закрепить навыки работой в программе Компас 3D–LT.

Повторить основы работы в программе Lego Cad, который мы изучали на спецкурсе «Конструирование» в 5 классе и на уроках технологии в 6 классе.

Освоить построение 3 проекций в тетради, по наглядному изображению при помощи программы Lego Cad.

Обобщить материалы работы и сделать выводы о том, каким способом можно самостоятельно освоить программу пропущенных занятий по интересующему меня предмету и добиться максимальных результатов.

И спрогнозировал методы:

Повторение ранее изученного материала и применение этого на практике.

Освоение неизвестной программы Компас 3D–LT.

Выполнение практической работы.

Обобщение информации, полученной в ходе работы над проектом.

Краткий обзор изученной литературы.

При работе я использовал различные источники информации, в которых я почерпнул много новой интересной и полезной информации. Изучение литературных источников, используемых в работе, изменило мое отношение к изучаемому предмету и позволило отыскать в себе скрытые возможности.

Трудности, с которыми я столкнулся, когда стал изучать «черчение» в рамках школьной программы.

Обучаясь в школе со спортивным уклоном, я не изучал черчение. Оказалось, что мои одноклассники изучали этот предмет в 8 классе и в первом триместре 9 класса. Для изучения пропущенного материала мною был прочитан учебник «Черчение» А.Д. Ботвинникова и др., но усвоение прочитанного материала было сложным.

Для того чтобы обучение проходило быстрее, учитель рекомендовал мне воспользоваться программой Компас 3D–LT. Используя учебное пособие А.Потемкина «Инженерная графика. Просто и доступно», я приступил к самостоятельному изучению программы Компас. В программе легко и доступно можно изучить использование линий чертежа. Выигрышным, на мой взгляд, является и то, что все линии чертежа обозначены разным цветом – это облегчает процесс запоминания линий и видны ошибки при неправильном использовании.

Сложной для понимания явилась тема: проставление размеров и условные обозначения на чертеже. Для изучения этой темы была просмотрена и проанализирована презентация, выполненная учителем к уроку. Из неё я понял, что размеры на видах, не имеющих окружности и скругления, могут проставляться «цепочкой», от одной «базы» и от нескольких баз.

Труднее дело обстояло с проставлением радиальных и диаметральных размеров на чертеже. Кроме условных обозначений радиусов и диаметров нужно учитывать размер и указание стрелок внутрь или наружу. Самым простым делом, оказалось, запомнить длину стрелки (5 мм), и если она не умещается в размер, значит, нужно ее ставить снаружи. Так шаг за шагом я преодолевал трудности усвоения материала.

После выполнения плоских чертежей нужно было повторить построение трех видов и наглядного изображения. Для этого я воспользовался программой Lego Cad, которая дает возможность строить объемные конструкции из деталей Lego и получать проекции на экране. Это было не очень сложно. Хуже дело обстояло с линиями проекционной связи и построением постоянной прямой. Выполнение нескольких заданий восстановило в моей памяти правила выполнения трех видов.

Понимание того, как и где нужно располагать разрезы пришло само. Поэтому тему сечения и разрезы я освоил быстро, тем более мне в помощь были даны презентации к пропущенным урокам.

 

 

 

 

Освоение работы в программе Компас 3D–LT.

Изучая тему «Линии чертежа», я освоил интерфейс программы и основы работы с линиями чертежа. Работа была трудной, но интересной.

Для начала мною был изучен запуск программы, открытие документов и открытие папки с упражнениями. Графическая часть файла упражнения состоит из двух частей. Одна из них помечена как Образец, другая – Задание (именно здесь нужно выполнять все построения, описанные в текстовой части упражнения).

  Для работы необходимо изучить инструментальную панель. Она расположена в левой части окна системы. Сразу после запуска системы автоматически включается кнопка Геометрические построения на Панели переключения и открывается страница Геометрические построения Инструментальной панели. На этой странице собраны команды, с помощью которых можно создавать геометрические объекты: отрезки, окружности, дуги и т.д. Большинство команд на страницах Инструментальной панели допускает несколько вариантов выполнения. Например, отрезок в КОМПАС–ГРАФИК может быть построен несколькими различными способами. Чтобы получить доступ к прочим вариантам построения отрезков, необходимо вызвать на экран Панель расширенных команд построения отрезков.

Чтобы выполнять чертежи было проще необходимо использование дополнительных построений. Вспомогательные построения являются полным аналогом тонких линий, используемых конструктором при черчении на кульмане, и чрезвычайно широко применяются при работе в КОМПАС–ГРАФИК LT. Средства построения вспомогательных прямых включают в себя кнопку Ввод вспомогательной прямой и связанную с ней Панель расширенных команд вспомогательных построений. После выполнения вспомогательных построений и создания на их основе основных геометрических объектов, вспомогательные линии можно быстро удалить с экрана с помощью команды Удалить – Вспомогательные кривые и точки.

Изучение этих основ КОМПАС–ГРАФИК LT позволило мне выполнить много графических работ по черчению за относительно короткий промежуток времени.

Изучение темы «Правильное использование линий чертежа» в программе Компас 3D–LT.

Сначала я выполнил графическую работу «Линии чертежа». Для правильной и красивой компоновки чертежа, я воспользовался вспомогательными прямыми, которые позволили мне ограничить области построения прямых и окружностей. Сначала я сделал разметку листа с помощью дополнительных линий построений, на рисунках они розово-сиреневого цвета. Потом, выбирая тип линий, я в виртуальных рамках проводил горизонтальные и вертикальные линии. Далее были выполнены окружности также линиями различных типов.

Явным достоинством, на мой взгляд, является то, что все прямые изображаются по–разному, именно поэтому, при довольно недолгом использовании, легко запоминаются области применения каждой прямой. Что и является главным в изучении темы «Линии чертежа».

 

Изучение темы «Проставление размеров» в программе Компас 3D–LT.

 

 

Познакомившись с правилами проставления размеров на чертеже с помощью учебника [1] и мультимедийных пособий, предоставленных мне учителем, я приступил к выполнению заданий в программе Компас 3D–LT. После выполнения стандартных упражнений «Ввод линейных размеров», «Ввод линейных размеров с управлением размерной надписью», «Ввод линейных размеров с заданием параметров», «Ввод диаметральных размеров», «Ввод радиальных размеров», я выполнил графический диктант под диктовку учителя. Мои одноклассники выполняли этот диктант, вычерчивая деталь при помощи чертежных инструментов, мне представилась возможность выполнить эту же работу в программе Компас 3D–LT.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Такой вид графической работы (графический диктант) является довольно сложным видом учебной деятельности, мы привыкли, что диктанты бывают только на уроках русского языка… Активное слушание и воспроизведение услышанной информации в графическое изображение – цель выполняемой работы.

Конечно, работа в программе Компас 3D–LT гораздо интереснее, чем выполнение работ в тетради или на листах формата А4, но однако, нельзя умалять значение чертежей, выполненных вручную.

Простейшая среда для изучения пространственных фигур и их проекций (вид спереди, вид слева и вид сверху) в программе Lego Cad.

Особенностью программы Lego Cad является то, что её освоение является интересным занятием и предполагает различные виды деятельности. В этой программе я, как и другие учащиеся 5 класса, познакомился впервые с понятием «3D–модель», узнал о связи объемной детали с ее чертежом – тремя проекциями.

Большим достоинством Cad–технологий является то, что объемную модель можно поворачивать, осматривать с любой стороны, посмотреть все проекции– виды: спереди, сверху, слева, справа, сзади.

 

 

Чтобы получить проекции модели, её нужно собрать при помощи деталей Lego. Детали выбирают из имеющегося списка и помещают на размеченный рабочий стол. Полученную модель можно посмотреть с любой стороны, зайдя в Просмотр (View ), таким образом можно получить три проекции.

Иллюстрированный пример представлен на рисунке ниже. Существенным недостатком при получении вида сверху (Top) является то, что изображение повернуто, и для получения правильного изображения вида сверху его нужно развернуть правильно. Мне это сделать, не составило ни какого труда, а ученикам 5 класса это сделать намного сложнее, во всяком случае, мне в 5 классе это было выполнить довольно сложно. 

 

 

 

Однако работа в программе Lego Cad предполагает, что можно просмотреть в режиме работы разные сложные конструкции и механизмы, представленные в модельном ряду Models. Примеры конструкций представлены на рисунках ниже.

 
 

 

 

 

 

 

Выполнение практического задания

В наше время трудно назвать область человеческой деятельности, которая не требовала бы умения читать, т.е. понимать чертежи, а во многих случаях и выполнять их. Чертежи широко применяют в машиностроении и строительстве. Чертежами пользуются, например, при раскрое одежды и обуви. Озеленяют города, разбивают парки и скверы тоже по чертежам. В учебниках вы встречаете различные чертежи. Вам нужно уметь читать, а иногда и выполнять их на уроках труда, в технических кружках, вузах, при изучении физики, математики и других предметов.

Заключение

Я думаю многих, как и меня, также интересует вопрос, как можно восполнить пробелы в знаниях, не обращаясь к дорогостоящим репетиторам? Ответ на этот вопрос можно найти в Интернете и других источниках. Работа над выбранной темой позволила мне узнать не только теоретически о различных понятиях, связанных с графикой, но и практически научиться и применить свои знания в изучаемой области.

Графическая культура — совокупность достижений человечества в области создания и освоения графических способов передачи различной информации в науке, технике, искусстве, производстве, экономике и т. д. Составной частью графической культуры является графический язык. С его помощью передается информация о трехмерных объектах.

Графическими изображениями люди пользовались еще за много веков до нашего времени. Известно, например, что когда еще не было буквенной письменности, люди высказывали свои мнения с помощью «картинного» письма - графических изображений.

Оказалось, что многие люди задаются вопросом, как научиться чертить? Новых рецептов тут нет, нужно найти хороший учебник и упорно тренироваться. Даже если в Вашей школе не было черчения, при желании и усердии можно разобраться самостоятельно. Во всём мире уже редко чертят от руки. Поэтому, поняв основы теории и развив своё пространственное воображение, придётся найти какой-либо способ, как научиться чертить на компьютере. Если Вы будете понимать, что чертите, это не составит большого труда. Можно выбрать доступную программу Компас–график.

 

Список литературы

 

А.Потемкин. Инженерная графика. Просто и доступно. Изд., М. Лори, 2000 г., 492 с.

Ботвинников А.Д. , Виноградов В.Н. , Вышнепольский И.С. Черчение: учебник для общеобразовательных учреждений. 4–е издание доработанное. Изд., М. АСТ: Астрель, 2007. – 221 с.

Куприков М.Ю., Маркин Л.В.Технология. Черчение. 9 класс. Учебник. Вертикаль. ФГОС1. Технология. Черчение. 9 класс. Учебник. Вертикаль. ФГОС, 2013 г.

http://ucheba.pro/part-articles/magistrblog-ru.php

http://www.chertim-wmeste.ru

http://kompasvideo.ru

http://subscribe.ru

 14