教案五版.docx
《教案五版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《教案五版.docx（34页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
教案五版
绪论
一、机械制图、及其作用
1．机械图样——能准确地表达物体的形状、尺寸及其技术要求的图称为机械图样。
简称图样。
（1）零件图——是指导制造和检验零件的依据。
（2）装配图——是表达机器和部件的图样。
2．机械图样的作用
（1）图样是工程技术界的技术语言；
（2）图样是生产过程中的重要技术文件。
二、为什么要学习机械制图
设计者要通过图样来表达设计对象，使用性能及功能，制造者依据图样制造机器，使用者要通过图样了解使用性能；维修者通过图样了解产品性能及工作原理进行维护和维修。
所以说机械制图是工程界的技术语言；对我们技术工人来说是非常重要的。
三、机械制图课的主要内容和学习方法
视图
国家标准
轴测图
突出一个“练”字；
养成一个“勤”字；
贯穿一个“严”字；
遵循一个“细”字。
四讨论
第一章制图的基本知识和基本技能
§1-1制图的基本规定
一图纸幅面及格式
1．图纸的幅面尺寸
2．图纸幅面的格式
3．标题兰
二比例
图样中其图形与实物相应要素的线性之比。
三字体
[引入新课]
物体的形状图样上是各种不同的图线画成的为了使图样清晰和便于看图，国家标准《机械制图》对图线作的规定，绘制图样时应用规定的图线。
四、图线
1．图线的型式和用途
表1-3图线的型式和用途
名称代号型式宽度用途
粗实线可见的轮廓线
细实线尺寸线尺寸界线
剖面线引出线
虚线不可见的轮廓线
细点画线轴线对称中心线
波浪线断裂处出的边界线见
的轮廓线
2．图线的画法：
（1）点画线应以长划相交，点画线的首末端应为长划；
（2）中心线应超出圆周约5mm,较小的圆形其中心线可用细实线代替，超出图形约3mm。
（3）虚线与虚线相交，或与实线相交时，应以线段相交不得留空隙。
（4）虚线粗实线的延长线时，不得以短划相接应留有空隙；
（5）在同一图样中，同类图线宽度应基本一致。
虚线，细点画线及双点画线的线段长度，点的长度和间隔应各自大致相等。
3．图线的应用
图1-9
1.基本规定
略
2.尺寸标注的三要素
一个完整的尺寸应包括尺寸界线，尺寸线和尺寸数字。
（1）尺寸界线
用途：
用来限定所标尺寸的范围。
画法：
a.用细实现绘制；
b.由图形的轮廓线，轴线或对称中心线引出，可借用图中的图线。
c..在画图是尺寸界线应超出尺寸线末端2-3
（2）尺寸线
用途：
用来表示所注尺寸的方向和起止。
画法：
a.用细线绘制，其终端形式有箭头斜线两种；
b.尺寸线必须单独画出，不能借用图中任何图线，一般不得与其他图线重合或画在其延长线上。
c.箭头的画法
d.标注尺寸的符号
3.常用尺寸注法示例
（1）线性尺寸的注法
尺寸界线——一般应与尺寸线垂直；
尺寸线——必须与被注的线段平行且等长；
尺寸数字
a.水平方向：
尺寸数字字头朝上注在尺寸线上方；
b.垂直方向：
数字字头朝左注在尺寸线左方尺寸线的中缎处。
c.倾斜方向：
字头有朝上的趋势；
d.避免在图中30度内标注。
（2）角度的尺寸注法
尺寸界线——沿直径方向引出。
尺寸线——是角顶为圆心，适当长度为半径所画的圆弧。
尺寸数字
数字方向——一般写在尺寸线的中段处。
必要时可写在上方或外面，也可引出标法。
（3）圆和圆弧的尺寸注法
标注圆的直径时
尺寸界线——一般由圆轮廓代替；
尺寸线——是通过圆心并止于圆的直线，不能与中心线重合。
对于局部视图中断开的圆，只画一个箭头，但尺寸线应超过圆心少许即可。
尺寸数字——数字前加
（4）标注圆半径时
尺寸界线——一般是圆弧轮廓线代替；
尺寸线——是起于圆心，止于圆周的放射线，只画指向圆弧一端的箭头。
尺寸数字——数字前加
（5）标注大圆弧时
需标圆心为置时，圆心位置在中心线上适当处自画，尺寸线由折线。
若不需标出其圆心位置时，尺寸线应是朝向圆心方向的直线，而不是折线。
（6）小尺寸的标法
图中错误如下:
1.尺寸线画斜拉.
2.尺寸数字方向和书写位置不对.
3.尺寸线不能用图形轮廓线代替,且箭头画法错误.
4.尺寸线应为细实线,数字方向和书写部位不对.
5.圆形尺寸应标注直径,不应是半径.
6.尺寸线不应用中心线代替,数字书写的不规范.
7.尺寸线应单独画出,直径数字前加
8.数字不能被尺寸线通过.
9.角度数字一律水平书写,一般写在尺寸线的中断处.
10.圆弧半径数字前加R.
[引入新课]
机件的轮廓形状基本上都是由直线、圆弧和一些其他曲线组成的几何图形,绘制几何图形称为几何作图。
一.基本作图方法
1.分割一直线段为几等份
（1）过已知直线段的一端点任作一射线,由此端点起在射线上截取几等份.
（2）.将射线上的等份终点与已知直线段另一端点连线,并过射线上各等分点作此连线的平行线与已知直线段相交,交点即为所求。
2.作圆内接正五边形
3.作圆内接正六边形
4.斜度和锥度
（1）斜度
a.斜度的定义——一直线对另一直线或一平面对另一平面的倾斜程度,称为斜度。
b.斜度的画法
c.斜度的标注
（2）锥度
a.锥度的定义
b.锥度的画法
c.锥度的标注
.圆弧连接用一段圆弧光滑的连接另外两条已知线段（直线或圆弧）的作图方法称为圆弧连接.
要保证圆弧连接光滑,就必须使线段与线段在连接处相切.作图时应先求作连接圆弧的圆心及确定连接圆弧与已知线段的切点。
圆弧连接
1圆弧连接两已知直线
作图方法和步骤
（1）求连接圆弧圆心
（2）求切点
（3）画连接弧
2.圆弧内连接已知直线和圆弧
作图方法和步骤
（1）求连接圆弧圆心
（2）球切点
（3）画连接弧
3.圆弧外连接两已知圆弧
作图方法和步骤
（1）求连接圆弧圆心
（2）球切点
（3）画连接弧
4.圆弧内连接两已知圆弧
作图方法和步骤
（1）求连接圆弧圆心
（2）球切点
（3）画连接弧
5.圆弧分别内外连接两已知圆弧
作图方法和步骤
（1）求连接圆弧圆心
（2）球切点
（3）画连接弧
二.平面图形的分析与作图
平面图形式有若干直线和曲线封闭连接组合而成.画平面图形时,要通过对这些直线或曲线的尺寸及连接关系的分析,才能确定平面图形的作图步骤.
1.尺寸分析
平面图形中所注尺寸按其作用可分为两类:
（1）.定形尺寸
指确定形状大小的尺寸。
（2）.定位尺寸
指确定各组成部分之间相对位置的尺寸。
2.线段分析
（1）已知线段
指定形、定位尺寸均齐全的线段。
（2）.中间线段
指只有定形尺寸和一个定位尺寸。
（3）.连接线段
指只有定形尺寸而缺少定位尺寸的线段.
图1---23手柄的作图步骤
a）.画基准线
b）.画已知线段
c）画中间线段
d）画连接线段
e）描深图形
三、尺规绘图的操作步骤
1画图前的准备工作
（1）准备好比需的制图工具和仪器
（2）确定图形采用的比例和图纸幅面的大小
（3）将图纸固定在图板的适当位置，使绘图时丁字尺三角板移动自如
（4）画出图框和标题栏
（5）分析图形尺寸个线段的性质及画图的先后顺序，确定图形在图纸上的布局
2画图不周
（1）图形分析
（2）画底稿
（3）苗深
（4）画箭头，注尺寸
正投影作图基础
§2-1投影法概述
一.投影的概念
1.投影——光线通过物体产生影子的现象.
2.投影法——就是一组射线通过物体射向预定的平面上而得到图形的方法。
二.投影法的分类：
1.中心投影法——投射线汇交一点的投影方法.
特点:
投影比实物大立体感强
使用:
外观图美术画照相
2.平行投影法——投射线相互平行的投影方法.
斜投影法——投射线与投影面倾斜
正投影法——投射线与投影面垂直.
三正投影法基本性质
真实性
积聚性
类似性（收缩性）
§2—2三视图的形成及其投影规律
一.正投影法和三视图
视图——用正投影绘制物体的图形称为视图.
一般用三视图来表示:
二.三视图的投影关系
物体有长、宽、高三个方向的大小。
通常规定:
物体左右之间的距离为长；
物体前后之间的距离为宽；
物体上下之间的距离为高。
投影规律
主与俯——长对正
主与左——高平齐
俯与左——宽相等
三.三视图与物体方位的对应关系
物体有上下左右前后
主视图反映物体的上下和左右的相对位置关系;
俯视图反映物体的前后和左右相对位置关系;
左视图反映物体的前后和上下的相对位置关系。
四.正投影法的基本特性
1.真实性
当直线、曲线或平面平行于投影面时,直线或曲线的投影反映实长,平面的投影反映真实形状.
2.积聚性:
当直线或平面、曲面垂直于投影面时,直线或曲线的投影
为直线或曲线,但小于实长.平面图形的投影小于真实图形的大小,且与后者类似。
通过以上分析,平面的投影特性可归纳如下:
平面平行投影面,投影实形现-------真实性;
平面垂直投影面,投影成直线-------积聚性;
平面倾斜投影面,投影类似形----类似性
图2---8a
通过以分析,直线的投影特性可归纳如下:
直线平行投影面,投影影视长现-----真实性;
直线垂直投影面,投影成一点------积聚性;
直线倾斜投影面,投影长变短-----收缩性。
§2-3基本体的投影作图
[引入新课]
任何机器零件都可以看成有一个基本体或若干基本体组合而成。
基本体包括平面体和曲面体两类,平面体的每个表面都是平面,如棱柱、棱锥;曲面体至少有一个表面是曲面,如圆柱圆锥圆球和圆环等.
平面立体:
棱柱棱锥
曲面立体:
圆柱圆锥球
一.棱柱
棱柱的棱线互相平行
1.以正六棱柱为例分析形体
老师提出问题,学生分析,随后教师总结.
2.分析投影特性
（1）六棱柱的表面
a.上下两底面.
b.平行面的两侧面.
c.其余四个侧面
（2）.三面投影图
（3）.绘图步骤
a.对称中心线和底面;
b.先画反映实行的图-----俯视图;
c.按长对正和六棱柱的高度画出主视图;
d.按高平齐和宽相等画出左视图。
二.棱锥
棱锥的棱线交于一点。
教学方法和棱柱相同。
.
三.圆柱（展示模型）
1.基本特点
（1）基本体由圆柱面与上下两端围成。
（2）圆柱面可以看做是由一条直母线绕平行于它的轴线回转而成,圆柱面上任意一条平行于轴线的直线称为素线。
2.圆柱投影（投影仪）
（1）上顶面
（2）下顶面
（3）圆柱面
3.作图步骤（略）
4.归纳:
轴线垂直H,H面的投影为圆.VW是矩形.
轴线垂直V,V面的投影为圆,HW是矩形.
轴线垂直W,W面的投影为圆,VH是矩形.
四.圆锥
1.基本特点
圆锥由圆锥面和底面围成,圆锥面可看成是有一条直母线绕与它相交的轴线回转而成。
2.圆锥投影
（1）.顶面
（2）.圆锥面
（3）.作图步骤（略）
3.归纳:
轴线垂直H,H为圆,VW为等腰三角形.
轴线垂直V,V为圆,HW为等腰三角形.
轴线垂直W,W为圆,VH为等腰三角形.
五.球
1.基本特点
球的表面可看做是有一条半圆母线绕其直径回转而成。
见教材2---14,模型可以看出三个视图都为等径圆。
例2---3根据图2---17a所示弯板立体图,绘制其三视图.
分析
弯板由左端带半圆槽的底板与半圆头并穿孔的（）板两部分组成.画三视图时应从反应形状特征的视图画起,再按投影关系逐步画出各部分得三视图.
作图
1）画弯板的对称中心线,底面基线,以及圆弧和圆孔轴线.
2）画底板的三视图,左端的半圆槽应从反映其形状特征的视图画起,再按投影关系补画主左视图.
3）半圆头里办）应从反映其形状特征的左视图画起,再按投影关系补画主俯视图.
4）补全遗漏的虚线描深完成弯板三视图.
§2-4点、直线、平面投影
[引出新课]
任何物体的表面都包含点直线平面等基本几何元素,要完整准确地绘制物体地三视图,还须进一步研究这些几何元素地投影特性和作图方法.
一.点的投影分析
1.点的投影仍是点
2.点的投影规律
（1）点的V面投影和H面投影的连线垂直于X轴；
（2）点的V面投影和W面投影的连线垂直于Z轴；
（3）点的H面投影至OX轴的距离等于其W面投影至Z轴的距离。
长对等高平齐宽相等
2.点的投影与点的坐标的关系
再三投影面体系中,点的位置可由点到三投影面的距离来确定.如果将三个投影面作为三个作表面,投影作为坐标轴,则点的投影和电的坐标关系如下:
点A到W面的距离为:
点A到V面的距离为:
点A到H面的距离为:
例2---6
4.两点的相对位置
两点的相对位置是空间两个点的上下左右前后关系.在投影图中,是以它们的坐标差来确定的.两点的V面投影反映上下左右关系;两点的H面投影反映左右前后关系;两点的W面投影反映前后上下关系.
例2-7已知空间点C（7,12,6）,D点在C点的左方5,后方2,上方6.求作D点的三投影.
分析
D点在C点的左方和上方,说明D点的x,z坐标小于C点的y坐标.可根据两点的坐标差作出D点的三投影.
作图
1）根据C点的三坐标作出其投影ccc.
2）沿x轴方向量取7+5=12得一点,过该点作x轴垂线.
3）沿Y轴方向量取12-2=10的一点,过该点作Y轴的垂线,与X轴方向量取6=6=12的一点,过该点作Z轴的垂线,与X轴的垂线相交,得D点的V面投影d,由dd作出d,完成D点的三投影.
二、直线的投影分析
1．直线的三面投影
空间两点可以决定以直线，所以一直空间两点的三面投影，只要连接该两点在同一个投影面上的投影，即可得空间直线的三面投影。
2.空间直线与投影面的相对位置有三种
（1）投影面垂直线：
直线垂直于某一个投影面，而对另外两个投影面平行。
H面，//V.W面。
空间直线V面，//V.H面。
W面，//V.H面。
（2）投影面平行面：
直线平行于某一个投影面，而对另外两个投影面倾斜。
//H面，倾斜于VW.水平面
空间直线//V面，倾斜于HW.正平面
//W面，倾斜于VH.侧平面
3.一般位置直线：
直线对三个投影面都倾斜。
投影特性
三个投影均不反映直线的实长
三个投影均对投影轴倾斜
三、平面的投影分析
平面对投影的相对位置有三种:
对三个投影面均倾斜;平行于一个投影面,垂直于一个投影面.
1.投影面平行面
（1）平行于一个投影面,而垂直于另外两个投影面的平面称为投影面平行面.
//VHW
空间平面//HVW
//WHV
（2）.分析投影面平行面的投影特性
水平面投影反映实行;
正平面投影积聚成一直线段且平行于OX轴;
侧面投影积聚成一直线段且平行于Y轴.
2.投影面垂直面
（1）垂直于一个投影面而倾斜与另外两个投影面称为投影面垂直面.
V倾斜于HW
空间平面H倾斜于VW
W倾斜于HV
（2）垂直面的投影分析
正垂面
正面投影积聚成直线段;
水平面投影和侧面投影为类似形,不反映实形.
3.一般位置平面
对三个投影面均倾斜,投影均不反映实形,均为空间ABC的类似形。
§3-1立体表面上点的投影
一、棱柱表面上点的投影
棱柱的各表面均处于特殊位置，棱柱表面上点的投影可利用平面投影的积聚性求得。
如图3—2所示，已知正六棱柱ABCD侧面上M点的V面投影m′,求该点的H面投影m和W面投影m〞。
二、棱锥表面上点的投影
棱锥的表面可能是特殊位置平面，也可能是一般位置平面。
凡属特殊位置平面上的点，其投影可利用平面投影的积聚性求得；一般位置表面上点的投影，则可通过在该面作辅助线的方法求得。
图3—3所示为已知三棱锥棱面上点M的V面投影m′,求作另外两面投影的作图过程。
三、圆柱表面上点的投影
图3—4所示，已知圆柱面上M点和N点的V面投影m′和n′,求作M、N两点在H面和W面上的投影。
圆柱表面上点的投影，均可利用投影的积聚性来作图。
由于m′位于圆柱表面前半部分的左边，所以M点的H面投影m必积聚在俯视图中前半个圆的左半部分，由m和m′可求出m〞，由于M点处于圆柱表面的左半部，所以m〞是可见得。
同样可求出n和n〞。
由于点N在圆柱表面最右素线上，即圆柱面前、后分界线的转向轮廓线上，所以n〞为不可见。
四、圆锥表面上点的投影
图3—5所示，已知圆锥面上M点的V面投影m′，求作点M的H面投影m和W面投影m〞，作图方法有两种：
图3—5过锥顶点S和锥面上点M引一素线SA（s′a′、sa、s〞a〞），则m、m〞必分别在sa、s〞a〞上，由m′便可求出和m求得m〞。
2，辅助纬圆法
图3—5用辅助纬圆法求圆锥表面上点的投影的作图：
在圆锥表面上过点M作一辅助纬圆（垂直于圆锥轴线的圆），则点M各投影必在该圆的同面投影上。
五、球面上点的投影
图3—7所示，已知球面上点M的v面投影（m′），求m和m〞。
球面的三面投影都没有积聚性，要利用辅助纬圆法求解。
图3—7a所示,过M点作一平行于H面的辅助纬圆，它的v面投影积聚成线段1′、2′，H面投影（以O为圆心，1′2为′直径的圆）。
m必定在该圆上。
由（m′）和m可求出m〞。
由于点M在右半球上，所以（m〞）不可见。
图3—7b所示过M点作一平行于W面的辅助纬圆求球面上点的投影，作图过程请自行分析。
§3-2截交线的投影作图
1切割的概念
切割即切割弄断的意思。
1.平面与基本几何体的切割
用平面切割立体,则平面与立体表面的交线称为结交线,该平面称为截平面。
3.截线的基本特性
（1）截交线为封闭的平面图形
（2）截交线既在截平面上,又在立体表面上,是截平面与立体表面的共有点和共有线。
一.平面切割平面体（平面立体被切割）
分析
如图,六棱柱被正垂面切割,截平面P与六棱柱的六条棱线都相交,所以截交线是一个六边形.六边形的顶点为各棱线与P平面的交点.截交线的正面投影积聚在p上123456分别为各棱线与p的交点,由于六棱柱的六条棱线在俯视图上的投影具有积聚性,所以截交线的水平投影为已知.根据截交线的正面,水平面投影可作出侧面投影。
作图
1）画出被切割前六棱柱的左视图；
2）根据截交线六边形各顶点的正面,水平面投影作出截交线的侧面投影1、2；
3）连接1、2补画遗漏的线,擦去多余作图线。
二、平面切割回转曲面体（圆柱被切割）
根据截平面与圆柱轴线的相对位置不同,圆柱被平面切割后产生的截交线有圆,矩形或椭圆三种情况.
表2----1平面切割回转曲面体
1。
平面与援助相交
分析
接头是一个圆柱体左端开槽（中间被两个平面和一个侧平面切割）,右端切肩（上下被水平面和测平面对称切去两）而形成。
所产生的截交线为直线和平行于侧面的圆。
作圆
1）作出槽口的侧面投影（两条竖线）,再按投影关系作出槽口的正面投影;
2）作出切肩的侧面投影（两条虚线）,再按投影关系作出切肩的水平投影;
3）擦去多余的图线,描深。
球被切割
平面切割球时,截交线的空间形状总是圆的。
根据截平面对投影面的不同位置,球的截交线投影可能是反映其实形的图,也可能是椭圆。
例2－14
一、圆柱与圆柱正交
1.相贯线的概念
（1）定义------两曲面立体相交,表面形成的交线称为相线.
（2）性质
共有性------相贯线属两圆共有,既在大圆柱面上,又在小圆柱面上.
封闭性------相贯线有一定范围,切相贯线首尾相连成封闭线框.
（3）相贯线形状
相贯线一般是一条封闭的空间曲线.
一.圆柱与圆柱正交
分析
作图
1）直立圆柱的最左最右素线与水平圆柱最高素线的交点AB是相贯线上的最高点,也是最左最右点;
2）直立圆柱的最前,最后素线与水平圆柱表面的交点,从C,D是相贯线上最低点,也是最前最后点.
3）光滑连接
2.相贯线的简化画法
取大圆柱半径为半径,在小圆柱轴线上找圆心,在两圆柱共有处画弧.
3.相贯线弯曲方向
相贯线总是向着大圆柱轴线方向弯曲。
截交线是平面与立体表面的交线,相贯线是两立体表面彼此相交的交线.
截交线是平面与立体表面相交产生的交线,交线即在平面上又在立体表面上.相贯线是两立体表面彼此相交产生的交线.是两立体表面的共有点.形体截割与相贯是零件中常见的形式.
一.圆柱切割问题举例
1.基本形体分析
是由平面图形想象空间立体的过程.
2.截平面截交线形状分析
3.作图
圆柱相贯问题举例
1.基本形体分析
2.相贯线形状分析
3.画相贯线.
[引入新课]
用正投影法绘制的三视图,能准确表达物体的形状.但缺乏立体感.轴测图直观性强,工程上常用轴测图来说明机器及零部件的外观,内部结构或工作原理,以及绘制化工绘排水采暖通风管系统图等。
在制图教学中,轴测图也是发展空间构思能力的手段之一,通过画轴测图可帮助想象物体的形状,培养空间想象能力。
§4-1轴测图的基本知识
一、轴测图的形成和分类
轴测图是将物体连同其直角坐标,沿不平行于任一坐标平面的方向,用平行投影发投射在单一投影面上所得到的具有立体感的三维图形,该单一投影面称为轴测投影面.直角坐标在轴测投影面上的投影称为轴测轴.轴测轴之间的夹角称为轴间角.三条轴测轴的交点O称为原点.轴测轴的单位长度与相应直角坐标轴的单位长度的比值称为轴向伸缩系数。
根据投射方向与轴测投影面的相对位置,轴测图分为两类:
投射方向与轴测投影面垂直所得的轴测图称为正轴测图；
投射方向与轴测投影面倾斜所得的轴测图称为斜轴测图。
二.轴测图的基本性质
1.物体上互相平行的线段,轴测投影仍互相平行.平行于坐标轴的线段,轴测投影仍平行于相应的轴测轴,且同一轴面所有线段的轴向伸缩系数相同.
2.物体上不平行于轴测投影面的平面图形,在轴测图上变成原型的类似性。
画轴测图时,凡物体上与轴测轴平行的线段的尺寸可以沿轴向直接量取。
所谓”轴测”,就是指沿轴向进行测量的意思。
§4—2正等轴测图（正等测）
一.轴间角和轴向伸缩系数
二.正等测画法
1.正六棱柱
分析
作图
4.圆柱
分析
作图
1）选定坐标轴及坐标原点;
2）画轴测轴；
3）找圆心,画圆弧;
4）作两椭圆的分切线.
当圆柱轴线垂直与正面或侧面时,轴测图的画法与上述想用,只是圆平面内所含的轴测轴分别为XYZ。
5.圆角
分析
作图
1）画出平板的轴测图;
2）过切点,求圆心画圆弧;
3）公切线。
一.轴间角和轴向伸缩系数
轴测投影面平行于一个坐标平面,投射方向倾斜于轴测投影面时,即得斜二轴测图.
二.斜二测画法
1.圆台
分析
图3---11a所示是一个具有同轴圆柱孔的圆台,圆台的前,后端面平行于正面放置,作图很方便.
作图
1）作轴测轴;
2）画出前
升级会员 