Инженерная и компьютерная графика. Эскизирование и моделирование

И. Р. Бакулина        Ю. М. Булдакова        О. А. Моисеева

ИНЖЕНЕРНАЯ 

И КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА.

ЭСКИЗИРОВАНИЕ 

И МОДЕЛИРОВАНИЕ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Йошкар-Ола

ПГТУ
2023

УДК 004.92(075.8)
ББК  32.972.13я73

Б 19

Рецензенты: 
доцент ПГТУ, кандидат технических наук Т. А. Полушина;
зав. каф. эксплуатации машин и оборудования ПГТУ, доцент, кандидат 
технических наук Д. В. Костромин

Печатается по решению

редакционно-издательского совета ПГТУ

Бакулина, И. Р. 

Б 19
Инженерная и компьютерная графика. Эскизирование и моделирова-

ние: учебное пособие / И. Р. Бакулина, Ю. М. Булдакова, О. А. Моисеева. –
Йошкар-Ола: Поволжский государственный технологический университет, 
2023. – 94 с.
ISBN 978-5-8158-2343-3

В учебном пособии рассматриваются вопросы эскизирования деталей, создания

трехмерных моделей деталей и сборочных единиц средствами САПР с последующим 
полуавтоматическим выполнением чертежей, содержащих все необходимые виды, разрезы 
и сечения, и спецификаций.

Для студентов инженерно-технических направлений подготовки, изучающих дис-

циплины «Начертательная геометрия и инженерная графика», «Инженерная графика», 
«Инженерная и компьютерная графика».

УДК 004.92(075.8)
ББК  32.972.13я73

ISBN 978-5-8158-2343-3
© И. Р. Бакулина, Ю. М. Булдакова, 
О. А. Моисеева, 2023
© Поволжский государственный
технологический университет, 2023

Оглавление

Введение......................................................................................................................4

1. ЭСКИЗЫ И ЧЕРТЕЖИ ДЕТАЛЕЙ ......................................................................5

1.1. Назначение эскиза и рабочего чертежа .........................................................5

1.2. Порядок и последовательность выполнения эскиза деталей ......................6

2. МОДЕЛИ И ЧЕРТЕЖИ ДЕТАЛЕЙ В СИСТЕМЕ КОМПАС-3D...................12

2.1. Создание модели и ассоциативного чертежа детали «Штуцер»...............13

2.2. Создание модели и ассоциативного чертежа детали «Шток»...................36

2.3. Создание модели и ассоциативного чертежа детали «Гайка накидная»..52

3. СБОРОЧНЫЙ ЧЕРТЕЖ ......................................................................................63

3.1. Чертежи общего вида и сборочные чертежи. Общие сведения ................63

3.2. Условности и упрощения на сборочных чертежах.....................................65

3.3. Размеры на сборочных чертежах. Номера позиций ...................................71

3.4. Спецификация ................................................................................................74

3.5. Создание сборки и ассоциативного сборочного чертежа 
«Головка вентильная»...........................................................................................80

Список использованных источников .....................................................................92

Введение

Курс «Начертательная геометрия и инженерная графика» является одним из важнейших 

предметов в вузе, так как знание его облегчает изучение студентам многих других общеинженерных 
и специальных дисциплин. Одной из основных задач данного курса является выработка 
умений и навыков оформления конструкторской документации ‒ эскизов, рабочих чертежей 
деталей, сборочных чертежей и спецификаций как традиционным способом, так и с помощью 
систем автоматизированного проектирования (САПР).

Целью настоящего учебного пособия является оказание помощи студентам первого курса 

при выполнении работ, связанных с эскизированием деталей, созданием трехмерных моделей
деталей и сборочных единиц средствами САПР с последующим полуавтоматическим выполнением 
чертежей, содержащих все необходимые виды, разрезы и сечения, и спецификаций.

Пособие состоит из трех основных разделов. В конце каждого раздела представлены во-

просы для самоконтроля. 

В первом разделе раскрыто назначение эскиза и рабочего чертежа, отражены требования 

и правила, которыми необходимо руководствоваться при выполнении эскизов деталей с 
натуры, описан порядок выполнения и оформления эскиза.

Во втором разделе подробно описаны создание трехмерных моделей деталей, входящих в 

состав сборочной единицы «Головка вентильная», в системе КОМПАС-3D по ранее разработанным 
эскизам деталей с натуры, а также создание и оформление рабочих чертежей деталей 
по 3D-моделям.

В третьем разделе приведены общие сведения о сборочных чертежах, правилах выполне-

ния и оформления сборочного чертежа и спецификации. Представлено пошаговое создание 
трехмерной модели сборочной единицы «Головка вентильная» в системе КОМПАС-3D, сборочного 
чертежа и спецификации.

Учебное пособие предназначено для студентов инженерно-технических направлений под-

готовки.

1. ЭСКИЗЫ И ЧЕРТЕЖИ ДЕТАЛЕЙ

1.1. Назначение эскиза и рабочего чертежа

ГОСТ 2.102-2013 ЕСКД [1] устанавливает виды и комплектность конструкторских доку-

ментов на изделия всех отраслей промышленности. Согласно этому ГОСТу, чертеж детали ‒ 
это графический документ, содержащий изображение детали и другие данные, необходимые 
для ее изготовления и контроля.

Рабочие чертежи деталей выполняют в определенном масштабе с помощью чертежных 

инструментов или средств автоматизированного проектирования.

Основные требования к рабочим чертежам деталей содержит ГОСТ 2.109-73 [5], частные 

требования – ГОСТ 2.113-75 [6], а также стандарты третьей и четвертой групп ЕСКД.

Эскиз детали – это графический документ, выполненный от руки в глазомерном мас-

штабе без использования чертежных инструментов и содержащий изображения детали и другие 
данные, необходимые для ее изготовления и контроля.

Эскиз выполняется четко и аккуратно по всем правилам, установленным стандартами для 

соответствующих документов. ГОСТ 2.125-2008 [10] устанавливает правила выполнения, 
оформления и обращения эскизной конструкторской документации.

Эскизы выполняются в следующих случаях:
‒ при разработке новой конструкции;
‒ при составлении рабочего чертежа по уже имеющейся детали;
‒ при необходимости изготовить деталь по самому эскизу (например, при ремонте обору-

дования).

Эскиз и рабочий чертеж ‒ идентичные графические документы по качеству и объему инфор-

мации об объекте. В качестве примера на рис. 1 представлены чертеж и эскиз детали «Втулка 
резьбовая». Чертеж выполнен с использованием средств автоматизированного проектирования,

Рис. 1. Чертеж и эскиз детали

а эскиз – от руки в глазомерном масштабе. Объем и качество информации одинаковы. Но на 
эскизе в основной надписи графа «Масштабы» не заполнена и над выносным элементом вместо 
указания масштаба выполнена надпись «увеличено», так как эскиз выполняется в глазомерном 
масштабе.

Рабочий чертеж или эскиз детали должны отвечать требованиям ГОСТ 2.109-73 [5] и 

содержать оптимальное количество информации, необходимое для изготовления и контроля 
детали.

Общие требования к содержанию информации на чертежах и эскизах заключаются в сле-

дующем:

а) на чертеже и эскизе детали количество изображений должно быть минимальным, но 

достаточным для уяснения формы детали. На изображениях применяются условности, установленные 
стандартами;

б) на чертеже и эскизе должны быть нанесены геометрически полно и конструктивно пра-

вильно все необходимые размеры;

в) на чертеже и эскизе должны содержаться необходимые технические требования, отра-

жающие особенности детали.

Для подробного и существенного знакомства с изделиями и конструкторской документа-

цией необходимо поработать с натурой, т.е. с изготовленным изделием, выполнить по реальной 
детали эскиз, затем по эскизу создать 3D-модель и чертеж.

1.2. Порядок и последовательность выполнения эскиза деталей

Процесс эскизирования можно условно разбить на отдельные этапы: подготовительный и 

основной.

На подготовительном этапе необходимо внимательно осмотреть деталь, ознакомиться с 

ее конструкцией, определить имеющиеся в ней отверстия, проточки, резьбы и другие конструктивные 
элементы; мысленно расчленить деталь на простые геометрические формы; выбрать 
положение детали для построения ее главного изображения, которое дает наиболее полное 
представление о форме и размерах предмета; определить необходимое (минимальное, но 
достаточное) количество изображений; выбрать стандартный формат для эскиза.

Для 
примера 
рассмотрим 
деталь 

«Пробка резьбовая» (рис. 2). Форма детали 
составная и представляет собой сумму правильной 
шестиугольной призмы (поз. 1) и 
цилиндрической резьбовой поверхности 
(поз. 2), также имеется цилиндрическое глухое 
отверстие (поз. 3). 

Наиболее 
полное 
представление 
о 

форме и размерах детали можно получить 
при изображении её на главном виде по 
направлению стрелки «4». Ось цилиндрических 
поверхностей детали на эскизе должна 
быть расположена горизонтально.

На главном изображении есть возмож-

ность соединить вид и разрез, чтобы показать 
глухое отверстие. Для выявления 
формы призматического элемента необходимо 
ещё одно изображение – вид слева.
Рис. 2. Деталь «Пробка резьбовая»

Таким образом, на эскизе будет два изображения: главное, на котором совмещены вид и разрез, 
и вид слева. Для выполнения эскиза данной детали достаточно формата А4.

Основной этап эскизирования – это непосредственно пошаговое выполнение изображе-

ний, нанесения размеров и оформление чертежа.

На формате А4 листа в клеточку выполняем рамку и основную надпись. Ранее установили, 

что на эскизе должно быть два изображения. Намечаем их габариты с интервалами между 
ними для простановки размеров (рис. 3а), проводим оси изображений. При этом учитываем, 
что пространство формата будущим чертежом должно быть заполнено равномерно, примерно 
на 70 %. Далее наносим упрощенно (без мелких элементов) тонкими линиями внешние контуры 
каждого изображения, соблюдая пропорции отдельных частей и проекционную связь 
между изображениями (рис. 3б). Прорисовываем подробно внешний контур изображений со 
всеми ранее пропущенными элементами. Показываем резьбу: фаску, границу резьбы, внутренний 
диаметр резьбы (рис. 3в).

Ниже осевой линии показываем разрез. Убираем линии вида, показываем контур глухого 

отверстия (рис. 3г).

а
б
в

г
д
е

Рис. 3. Этапы выполнения эскиза

Проверяем выполненные изображения, убираем лишние линии, обводим видимый контур 

сплошной основной линией и заштриховываем разрез (рис. 3д).

Наносим размерные и выносные линии. При этом размеры внешних элементов распола-

гаем со стороны вида, а внутренних – со стороны разреза (рис. 3е). Нанесение размеров производим 
с учетом конструкторских и технологических баз.

Далее обмеряем деталь и наносим размерные числа. Размеры стандартных элементов де-

тали после обмера уточняем в соответствии с ГОСТ. В нашем случае стандартными являются 
размеры шестигранника под «ключ» [19] и размер резьбы [21]. Также выполняем необходимые 
надписи, записываем технические требования, заполняем основную надпись (рис. 4).

Рис. 4. Эскиз детали «Пробка резьбовая»

Правильность и точность обмера детали – очень важный шаг при выполнении эскиза. Об-

мер деталей в учебной практике производят универсальными измерительными инструментами. 
Для измерения линейных величин используют металлические масштабные линейки, 
кронциркули, нутромеры, штангенциркули, обычные чертежные угольники для выполнения 
вспомогательных функций (рис. 5). При помощи этих инструментов измеряют длину, ширину, 
высоту деталей и размеры их элементов ‒ отверстий, углублений, пазов, стенок и др.

Металлическая линейка позволяет непосредственно определять значение измеряемой ве-

личины с точностью 0,5...1,0 мм. Кронциркуль применяют для измерения размеров наружных 
поверхностей. Значения измеренных кронциркулем и нутромером величин определяют путем 
переноса их на линейку. Нутромер применяют для измерения размеров внутренних поверхностей. 
Ножки нутромера прямые, с отогнутыми наружу концами.

Рис. 5. Измерительные инструменты

Штангенциркуль ‒ это универсальный измерительный инструмент (рис. 6). С его помо-

щью можно измерять наружные и внутренние размеры деталей и глубину отверстия. Он состоит 
из штанги с неподвижными губками 1 и 2, по которой перемещается рамка 4 с подвижными 
губками 3 и 8. Рамку можно закреплять в нужном положении стопорным винтом. На 
штанге 5 нанесены деления, которые образуют миллиметровую шкалу. Цена ее деления ‒ 
1 мм. Длина миллиметровой шкалы ‒ 150 мм. На подвижных губках нанесена вспомогательная 
шкала 7, называемая нониусом.

Рис. 6. Штангенциркуль ШЦ-1

Шкала нониуса разделена на 10 равных частей, а вся длина нониусной шкалы составляет 

19 мм (рис. 7). Значит, длина каждой части равна 1,9 мм. Эта величина является ценой деления 
нониуса.

Рис. 7. Шкалы штанги и нониуса на штангенциркуле ШЦ-1

При измерении штангенциркулем целое число миллиметров отсчитывают по миллимет-

ровой шкале до нулевого штриха нониуса, а десятые доли миллиметра ‒ по шкале нониуса, 
начиная от нулевой отметки до той риски, которая совпадает с какой-либо риской миллиметровой 
шкалы. На рис. 8 показаны положение шкал штангенциркуля при отсчёте размеров: 
а) 0,5 мм; б) 6,9 мм.

Рис. 8. Значения измерений на штангенциркуле ШЦ-1

Рассмотрим примеры использования штангенциркуля.
Для измерения толщины или диаметра детали нужно развести губки штангенциркуля, 

вставить в них деталь и свести губки до соприкосновения с поверхностью детали (рис. 9а).
Для измерения диаметра резьбы губки для внешних измерений располагают не параллельно 
и не перпендикулярно к оси резьбы, а под некоторым углом, как показано на рис. 9б. Для 
измерения диаметра отверстия губки для внутренних измерений заводят в отверстие и раздвигают 
до упора в стенки детали (рис. 9в). Для определения глубины отверстия необходимо 
полностью выдвинуть линейку глубиномера из штанги, вставить ее до упора в отверстие
(рис. 9г).

а
б

в
г

Рис. 9. Примеры использования штангенциркуля ШЦ-1

Выполненный правильно и аккуратно эскиз детали с натуры упрощает создание трехмер-

ной модели в САПР и уменьшает время на оформление и выполнение всей последующей конструкторской 
документации.

Вопросы для самоконтроля
1. В чем состоит разница между эскизом и рабочим чертежом одной и той же детали?
2. Какие требования предъявляются к содержанию информации на чертежах и эскизах?
3. На какие условные этапы можно разделить процесс эскизирования?
4. Для чего используется глубиномер штангенциркуля?
5. Размеры каких элементов детали после обмера необходимо уточнить в соответствую-

щих ГОСТах?