Начертательная геометрия. Инженерная и компьютерная графика (принципиальные схемы в среде КОМПАС-3D V16)

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Сибирский федеральный университет

НАЧЕРТАТЕЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ. 

ИНЖЕНЕРНАЯ И КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА 

(ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ 

В СРЕДЕ «КОМПАС-3D V16»)

Учебно-методическое пособие

Красноярск

СФУ
2020

УДК 004.925.8(07)
ББК 30.11я73+32.972я73

Н365

Р е ц е н з е н т ы:
В. О. Колмаков, кандидат технических наук, доцент Красноярского 

института железнодорожного транспорта – филиала Иркутского государственного института путей сообщения;

Н. А. Смирнов, доктор технических наук, профессор Сибирского го
сударственного университета им. М. Ф. Решетнева

Н365
Начертательная геометрия. Инженерная и компьютерная 

графика (принципиальные схемы в среде «КОМПАС-3D V16») : 
учеб.-метод. пособие / сост. Н. М. Петровская, М. Н. Кузнецова. –
Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2020. – 184 с.

ISBN 978-5-7638-3938-8

Приведены общие требования к оформлению и содержанию таких гра
фических конструкторских документов, как схемы. Изложены сведения 
о правилах выполнения принципиальных гидравлических, пневматических 
и электрических схем, приемах компьютерного конструирования в среде 
«КОМПАС‑3D V16», даны указания к лабораторным работам.

Предназначено для студентов направления 13.03.02 «Электроэнергетика 

и электротехника» (профили 13.03.02.03 «Релейная защита и автoматизация 
электроэнергетических систем», 13.03.02.04 «Электрические станции», 
13.03.02.05 «Электроэнергетические системы и сети»).

Электронный вариант издания см.:

http://catalog.sfu-kras.ru

УДК 004.925.8(07)
ББК 30.11я73+32.972я73

ISBN 978-5-7638-3938-8
© Сибирский федеральный университет, 2020

Оглавление

Оглавление ......................................................................................................... 3

Введение .............................................................................................................. 5

1. Создание 2D-чертежа в среде «КОМПАС-3D V16».
3D-моделирование в среде «КОМПАС-3D V16»......................................... 7
1.1. Знакомство с пользовательским интерфейсом «КОМПАС-3D V16». 
Создание 2D-чертежа в среде «КОМПАС-3D V16». Инструменты. 
Редактирование....................................................................................................8
1.2. Создание твердотельной модели детали с использованием команд 
«Операция выдавливания», «Вырезать выдавливанием». Задание свойств 
модели.................................................................................................................12
1.3. Задания для самостоятельной работы......................................................18

2. Разработка конструкторской документации......................................... 64
2.1. Общие понятия о схемах ...........................................................................64

2.1.1. Общие правила выполнения схем .....................................................65
2.1.2. Общие требования к выполнению схем ...........................................66
2.1.3. Основная надпись................................................................................68
2.1.4. Перечень элементов схем...................................................................69
2.1.5. Линии на схемах..................................................................................69

2.2. Схемы электрические принципиальные ..................................................71

2.2.1. Условные графические обозначения в электрических схемах.......71
2.2.2. Размеры условно-графических обозначений ...................................75
2.2.3. Позиционное обозначение элементов...............................................77

2.3. Схемы пневматические и гидравлические ..............................................78

2.3.1. Общие требования к выполнению гидравлических 
и пневматических схем.................................................................................78
2.3.2. Перечень элементов схемы ................................................................79
2.3.3. Элементы гидравлических и пневматических схем........................81
2.3.4. Правила нанесения условных графических обозначений 
на гидравлические и пневматические схемы .............................................87

3. Лабораторные работы................................................................................ 90
3.1. Лабораторная работа 1. Создание чертежа электрической
принципиальной схемы ....................................................................................90
3.2. Задания к лабораторной работе 1 .............................................................93
3.3. Лабораторная работа 2. Изучение системы «Менеджер библиотек» –
системы автоматизированного проектирования гидравлических и 
пневматических схем в среде «КОМПАС-3D V16»....................................107
3.4. Лабораторная работа 3. Создание чертежа гидравлической и 
пневматической принципиальных схем .......................................................110

3.5. Задания к лабораторной работе 3 ...........................................................113

3.5.1. Схемы гидравлические принципиальные.......................................113
3.5.2. Схемы пневматические принципиальные ......................................123

Библиографический список........................................................................ 134

Приложения.................................................................................................... 135

Приложение 1. Условные графические обозначения
в электрических схемах..............................................................................136
Приложение 2. Условные графические обозначения элементов 
гидравлических и пневматических схем ..................................................164
Приложение 3. Стандарты ЕСКД, применяемые для выполнения 
гидравлических и пневматических схем ..................................................181

Введение

Учебное пособие разработано для студентов направления 

13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника» (профили 13.03.02.03 
«Релейная защита и автoматизация электроэнергетических систем», 
13.03.02.04 «Электрические станции», 13.03.02.05 «Электроэнергетические системы и сети»), но может быть использовано в учебном 
процессе для студентов технических специальностей СФУ, изучающих дисциплину «Инженерная и компьютерная графика» по программе подготовки как бакалавров, так и специалистов.

В рамках курса «Начертательная геометрия. Инженерная и ком
пьютерная графика» студенты осваивают методы изображения предметов и общие правила черчения. Для инженера владение этими навыками является не самоцелью, а средством проектирования, а также 
разработки и выполнения конструкторской документации, в том числе с применением систем автоматизированного проектирования. Теория и практика автоматизации инженерно-графических работ предполагает использование нового математического аппарата и технических средств вычислительной техники, правил оформления чертежнографической документации (государственные стандарты ЕКСКД), 
свободное владение программными средствами, необходимыми для 
работы. Студенты должны иметь представление о составе и возможностях своего автоматизированного рабочего места (АРМ). Техническое творчество тесно связано с наукой и производством, поэтому 
конструктор обязан знать основные положения физических, математических и других дисциплин. 

К возможностям систем автоматизированного проектирования

(САПР) относятся:

• более быстрое создание чертежей;
• повышение точности и качества выполнения чертежей;
• возможность многократного использования чертежей;
• ускорение расчетов и анализа при проектировании;
• высокий уровень проектирования;

• сокращение затрат на усовершенствование производственных 

и технологических процессов.

В представленном пособии изложены общие требования к

оформлению и содержанию таких графических конструкторских документов, как схемы. Приведены сведения о правилах выполнения 
принципиальных гидравлических, пневматических и электрических 
схем, приемах компьютерного конструирования в среде «КОМПАС3D V16», даны указания к лабораторным работам.

Глава 1 

Компьютерная графика. Создание 2D-чертежа

в среде «КОМПАС-3D V16».

3D-моделирование в среде «КОМПАС-3D V16»

В данной главе представлен методический практикум, содержа
щий сведения о построении чертежей с использованием программы 
«КОМПАС-3D V16». На примере этих упражнений для выполнения 
заданий студенты изучают методы плоского черчения на персональном компьютере. Практикум демонстрирует различные способы выполнения чертежей с помощью клавиатурных привязок.

Для работы персонального компьютера (ПК) необходимо про
граммное обеспечение (ПО), или программы. Программы содержат 
команды, при обработке которых компьютер решает различные задачи: создает чертежи, производит расчеты, печатает и обрабатывает 
тексты, а также выполняет другие операции, заложенные в программу. ПО можно рассматривать как системное и прикладное.

Системное программное обеспечение

Основная системная программа – это операционная система (ОС). 

Она обеспечивает выполнение всех остальных программ, с нее начинается вся работа на персональном компьютере после включения.

Операционная система – сложная программа, ее нужно изучать в 

рамках специального курса, но для работы с отдельными программами необходимы минимальные сведения о работе ОС. В основном это 
вопросы запуска программы, допуска к хранящимся в компьютере 
данным, их сохранения и упорядочивания.

Прикладное программное обеспечение 

Для задач, которые решаются на персональном компьютере, 

служат определенные программы. При подготовке и выполнении чер

тежных работ используется программное обеспечение, позволяющее 
создавать как простейшие чертежи (плоское черчение), так и более 
сложные с применением пространственного моделирования. Построение пространственных моделей различной сложности и разработка на их основе рабочих чертежей помогут усовершенствовать 
графическую подготовку студентов.

Навыки создания чертежей с помощью «КОМПАС-3D V16»

студенты используют при выполнении курсовых и выпускных квалификационных работ.

1.1. Знакомство с пользовательским интерфейсом 

«КОМПАС-3D V16». Создание 2D-чертежа

в среде «КОМПАС-3D V16». 

Инструменты. Редактирование

Система «Компас-График» является прикладной программой 

для Windows. После запуска системы на экране появляется окно, 
имеющее стандартные элементы управления (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Основные элементы интерфейса «КОМПАС-3D V16». Системное 
меню окна документа, системное меню окна программы, Строка меню, 
заголовок окна, панель инструментов Вид, кнопки управления окна, кнопка 
прокрутки вверх, панель Размеры, линейка прокрутки, кнопка прокрутки 
вниз, Панель свойств, кнопки панели Специального управления, панель 
Инструментальная, панель Компактная, панель Текущего состояния, 

панель инструментов Стандартная

Строка меню расположена в верхней части программного окна, 

сразу под строкой заголовка. В ней размещены все основные меню 
системы. В каждом меню хранятся связанные с ним команды
(рис. 1.2).

Рис. 1.2. Строка меню

Панель инструментов Стандартная находится в верхней части 

окна системы под Строкой меню. В ней собраны команды, которые 
наиболее часто используются при работе с файлами и объектами 
(рис. 1.3).

Рис. 1.3. Панель инструментов Стандартная

Панель инструментов Вид в режиме построения Чертежа и 

Фрагмента выглядит так, как показано на рис. 1.4. Эту панель, как 
правило, размещают рядом с панелью инструментов Стандартная.

Рис. 1.4. Панель инструментов Вид

Панель Текущего состояния располагается под панелью инстру
ментов Стандартная. На ней содержатся параметры текущего состояния активного документа. Набор полей и кнопок панели Текущего 
состояния зависит от того, какой документ активен (рис. 1.5).

Компактная панель находится в левой части окна системы и со
стоит из нескольких кнопок переключения между Панелями инструментов. Кнопки инструментальных панелей: Геометрия, Обозначения, Редактирование, Параметризация, Измерения 2D, Размеры 
и т. д. Кнопки переключения можно добавлять, выбрав необходимую 
панель из меню: Вид/Панели инструментов/необходимая панель. Эту 
панель при помощи нажатой клавиши <Alt> и левой кнопки мыши 
можно перетащить в Компактную панель (рис. 1.6).

На рис. 1.6, а–е приведены некоторые панели инструментов при 

активных кнопках переключения.

Рис. 1.5. Панель Текущего состояния

при работе с графическими документами

Рис. 1.6. Компактная панель

Панель свойств служит для управления процессами выполнения 

команды. В ее состав входят: Заголовок, панель Специального управления, Вкладки, Область выбора вкладки (рис. 1.7).

Включение и отключение Панели свойств производится после
довательно командой Вид/Панели инструментов/Панель свойств.

Рис. 1.6, а. Панель, на которой можно 

получить расположение кнопок 
вызова команд редактирования 

геометрических объектов

Рис. 1.6, б. Панель, на которой 

расположены кнопки вызова команд, 

наложение связей и ограничений 

на геометрические объекты 

Рис. 1.6, в. Панель, на которой 

расположены кнопки вызова команд 
простановки обозначений построения 

геометрических объектов

Рис. 1.6, г. Панель, на которой 

расположены кнопки вызова команд 

простановки размеров

Рис. 1.6, д. Панель, на которой 
расположены кнопки вызова 

команд измерений

Рис. 1.6, е. Панель, на которой можно 

получить расположение кнопок 

вызова команд построения 
геометрических объектов

Рис. 1.7. Панель свойств

Панель свойств может находиться в «плавающем» или «прикре
пленном» состоянии. Чтобы прикрепить панель, нужно перетащить ее 
за заголовок к нужной границе окна. Чтобы вернуть панель в «плавающее» состояние, выполните обратное действие – переместите ее в 
направлении центра окна.

Для прикрепления Панели свойств к нужной границе окна вы 

можете воспользоваться следующими командами: Размещение / Вверху, Внизу, Слева, Справа контекстного меню панели.

На панели Специального управления расположены кнопки, с по
мощью которых выполняются такие действия, как ввод объектов, 
прерывание текущей команды, включение автоматического создание 
объектов и т. д. Набор кнопок зависит от выполняемой команды
(рис. 1.8).

Рис. 1.8. Панель Специального управления

(при вводе допуска формы)

На вкладках Панели свойств расположены элементы управления 

процессом выполнения команды. Количество вкладок зависит от конкретной команды. Область выбора вкладки предназначена для активизации нужной вкладки Панели свойств. Эта область содержит «корешки» вкладок и кнопки прокрутки.

Ознакомившись с главным окном системы, можно приступить к 

выполнению упражнений, позволяющих освоить ряд команд, необходимых для построения двух- и трехмерных чертежей.

1.2. Создание твердотельной модели детали 

с использованием команд «Операция выдавливания», 

«Вырезать выдавливанием». 

Задание свойств модели

Построение трехмерной модели во всех современных системах 

трехмерного моделирования выполняется путем последовательного 
объединения, вычитания, пересечения объемных элементов. Такими 
элементами могут быть призмы, конусы сферы, торы и т. д.

Чтобы создать новый документ, нажмите кнопку Создать на па
нели Стандартная или вызовите последовательно команды Файл → 
Создать. После этого на экране появится диалог создания нового документа (рис. 1.9).

На вкладке Шаблоны можно выбрать нужный шаблон для ново
го документа. Выберите шаблон Деталь. Нажмите кнопку ОК для 
создания документа. Созданный документ отображается на экране в 
новом окне (рис. 1.10).