机械制图教案.docx
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机械制图教案
第1讲
教学时数：
2学时基本内容：
绪论
第一章制图的基本知识和技能
§1-1制图基本规定
§1-2尺规制图工具及使用教学目的：
1.了解本课程的研究对象和特点，明确课程的性质和任务
2.掌握制图的基本知识和必要的绘图技能教学重点：
国家标准《机械制图》的基本规定教学难点：
国家标准《机械制图》的基本规定教学方法：
多媒体讲授
教学过程：
绪论
一、本课程的性质
1.本课程是一门技术基础课
1）研究绘制和阅读工程图样的原理和方法；
2）培养学生形象思维能力。
2.图样称为“工程界的语言”
在各行各业中，从新产品的设计到旧设备的改造，以及对新技术、新工艺的交流推广，都离不开图样。
图样传递关于零件及产品的信息
1）设计人员：
构思要通过图样来表达。
2）工人师付：
通过图样来领会设计者的意图，并严格按照图样的要求进行加工制造。
语言也是传递信息的一些符号的总合，因此，有人形象地把图样称为“工程界的语言”。
作为一名工程技术人员，只有熟练掌握这种语言，才能顺利开展工作。
二、本课程的内容
1.图示法：
研究在平面上表示空间几何元素和形体的各种图示方法。
2.制图基础：
介绍正确的制图方法和国家标准中有关制图的基本规定。
（约定俗成）
3.机械图：
研究一般机器设备的零件图和部件图的绘制与阅读方法。
4.图解法：
研究在平面上解决空间几何问题的各种图解方法。
（钣金零件的几何放样）
5.计算机绘图：
介绍计算机绘图的基本知识三、本课程的任务
1.学习正投影法的基本原理。
2.培养绘制和阅读机械图样的基本能力。
3.培养图解空间几何问题的能力。
4.培养对三维形状与相关位置的空间逻辑思维能力和形象思维能力。
5.培养计算机绘图的初步能力。
6.培养耐心细致的工作作风和严肃认真的工作态度。
四、本课程的学习方法
本课程的实践性很强，所学内容必须通过大量的练习和画图实践才能掌握。
1）上课认真听讲，做好笔记。
2）作业：
必须保质保量地按时完成。
3）对所学内容应及时消化，有疑必问。
五、学时
48学时
§1-1制图基本规定
第一章制图的基本知识和技能
国家标准《机械制图》是我国颁布的一项重要的技术标准，它统一规定了有关机械方面的生产和设计部门共同遵守的画图规则。
国家标准的代号是：
。
下面介绍图纸幅面及格式、比例、字体、图线和尺寸注法等规定。
一、图纸幅面（14689-93）和标题栏
1.基本幅面
为合理使用图纸和便于图样管理，画图时应优先采用国标规定的基本幅面，共五种，代号为A0、A1～A4。
具体尺寸见课本表1-1。
2.图纸格式
⑴需要装订的图样，其格式如图1-1所示，一般采用A4幅面竖装或A3幅面横装。
⑵不需要装订的图样，只要将图1-1中的a和c都改为表1-1中的尺寸e即可。
⑶画图时，幅面线用细实线绘制，图框线用粗实线绘制。
3.标题栏
每张图样必须画出标题栏，其位置一般放在图纸的右下角，紧贴图框线，规定标题栏的文字方向为看图方向。
10609.1-89对标题栏的内容、格式与尺寸作了规定。
制图作业的标
题栏建议采用图1-2所示的格式。
二、比例（14690-93）
1.定义：
图样中图形与其实物相应要素的线性尺寸之比。
即图形∶实物。
2.分类：
⑴与实物相同的比例：
1∶1；
⑵缩小的比例：
如1∶2、1∶5、1∶1×10N；
⑶放大的比例：
如2∶1、5∶1、1×10N∶1；3．标注：
⑴绘制同一机件的各个视图应采用相同的比例，并填写在标题栏的比例栏内。
⑵当某个视图需采用不同的比例时，必须另行标注，一般应标注在视图名称的下方或右
侧。
三．字体（14691-93）
1.要求：
在图样中除了表示机件形状的图形外，还要用文字和数字来说明机件的大小、技术要求和其它内容。
图样中书写的字体必须做到：
字体工整、笔划清楚、间隔均匀、排列
整齐。
2.规格：
字号即字高，有20、14、10、7、5、3.5、2.5、1.8八种。
汉字应写成长方
宋体，并采用国家正式公布的简化字。
常用的规格为5、7、10。
长方宋体的字宽为字高的2/3.
数字及字母分A型和B型，A型字的笔划宽度为字高的1/14型字的笔划宽度为字高的
1/10。
数字和字母可写成斜体和直体，常用斜体。
斜体字字头向右倾斜与水平基准线成75°。
3．示例：
⑴阿拉伯数字：
⑵汉字：
书写要领：
横平竖直、起落有锋、结构匀称、填满方格。
基本笔划：
示例：
四、图线及其画法（4457.4-84）
1.图线形式及其应用2．图线画法规定
⑴在同一图样中，同类图线的宽度应基本一致。
虚线、点划线、双点划线的线段长度和间隔应各自大致相等。
⑵两条平行线之间的距离应不小于粗实线的两倍宽度，最小距离不得小于0.7毫米。
⑶绘制圆的对称中心线时，圆心应为线段的交点。
点划线、双点划线的首末两端应是线段，而不是短划。
⑷在较小的图形上绘制点划线、双点划线有困难时,可用细实线代替。
五．尺寸注法（4458.4-84）
1.基本规则
⑴机件的真实大小应以图样上所注的尺寸数值为依据，与图形的大小及绘图的准确度无
关。
⑵图样中的尺寸以毫米为单位，不必标注计量单位的代号或名称，若采用其它单位，则
必须注明。
⑶图样中所标注的尺寸，为该图样所示机件的最后完工尺寸，否则应另加说明。
⑷机件的每一尺寸，一般只标注一次，并应标注在反映该结构最清晰的图形上。
2.尺寸组成
一个完整的尺寸，一般应包括尺寸数字、尺寸线、尺寸界线和表示尺寸线终端的箭头。
⑴尺寸数字
①尺寸数字应注写在尺寸线的上方或中断处。
②尺寸数字的方向以标题栏为准，水平数字头朝上,垂直数字头朝左，倾斜数字应保持字头朝上的趋势。
③尺寸数字应采用标准字体，不得潦草，同一张图纸上的尺寸数字和箭头应大小一致。
④尺寸数字不应被任何图线穿过，必要时应断线保字。
⑵尺寸线
①尺寸线用细实线绘制，不能用其它图线代替，也不能与其它图线重合或画在其延长线
上。
②尺寸线应与所标注的线段平行且等长。
③相互平行的尺寸应使小尺寸靠近图形，大尺寸依次向外分布，以免尺寸线与尺寸线、
尺寸界线相交。
④在圆和圆弧上标注直径或半径尺寸时，尺寸线一般应通过圆心或其延长线通过圆心。
⑶尺寸界线
①尺寸界线用细实线绘制，应由图形的轮廓线、轴线、对称中心线引出，也可用轮廓线、中心线代替。
②尺寸界线一般应与尺寸线垂直，并应超出尺寸线2毫米左右。
⑷尺寸线终端形式
①尺寸线终端一般应画成箭头，其宽度为b,长度约为4b。
②尺寸线终端也可画成斜线形式。
（使用条件：
尺寸线与尺寸界线必须互相垂直）。
3.直径尺寸与半径尺寸的注法
⑴圆与大于半圆的圆弧应标注直径，并在数字前加注符号“φ”.
⑵小于或等于半圆的圆弧应标注半径，应在数字前加注“Ｒ”.
⑶半径尺寸必须标注在投影为圆弧的视图上，尺寸线应通过圆心。
⑷标注球面的直径、半径时，应在φ、R前加注“S”。
4.角度的标注
尺寸界线应沿径向引出。
角度的数字一律水平填写。
角度数字应写在尺寸线的中断处，必要时可写在外面或引出标注。
§1-2绘图工具和仪器的使用方法
准备好绘图工具并能正确使用，对提高绘图速度、保证绘图质量起着很重要的作用。
现就最常用的绘图工具及仪器作一简要介绍。
一、图板、丁字尺、三角板
1.图板:
用作画图的垫板，表面要平，导边要直,不能见水,不能爆晒,保持干净。
2.丁字尺：
用于画水平线，画图时，应使尺头紧靠图板左侧的导边，从左往右画。
3.三角板：
与丁字尺配合使用，画垂线及15度的倍数的斜线，画垂线要从下往上画。
二、比例尺
比例尺有三棱式、板式，也有的多用三角板上有比例刻度。
在画不同比例的图形时，可直接从比例尺上量取尺寸，免去计算的麻烦。
三、圆规和分规
1．圆规：
用来画圆和弧。
圆规上的铅芯一般应比画直
线的铅芯软一号，画细线时，铅芯可用H，磨成铲形，画粗线时，铅芯用2B，磨成矩形。
圆规的针脚应垂直纸面，并要插入纸内，描深或画多个同心圆时，应用带支承面的一端小针脚，以保证绘图的准确度。
2．分规:
用于在比例尺上量取尺寸,等分线段等。
四、曲线板
曲线板用于非圆曲线的绘制。
1.徒手将曲线上的点轻轻地连成曲线。
2.从一端开始，找出曲线板上与所画曲线吻合的一段，沿曲线板描出这段曲线。
3.用同样的方法逐段描出曲线，直至完成。
4.为了保证描出的曲线圆滑，在各段连接处应有一小段重合。
教学小结：
了解本课程的研究对象和特点，明确课程的性质和任务；掌握制图的基本知识和必要的绘图技能
作业处理：
习题集P1:
1.1、P2:
1.2
第2讲
教学时数：
2学时基本内容：
绪论
第一章制图的基本知识和技能
§1-3几何作图
§1-4平面图形的尺寸分析
§1-5尺规绘图的一般方法和步骤教学目的：
1.熟练掌握常用的几何绘图的方法和步骤
2.熟悉绘图仪器及工具的使用教学重点：
手工绘图的方法和步骤教学难点：
圆弧连接
教学方法：
多媒体讲授教学过程：
§1-3几何作图
一、作正六边形的方法
1.用圆的半径六等分圆周，连接各分点。
2.用丁字尺、三角板作圆的内、外接正六边形。
二、斜度和锥度的作图
1.斜度：
指一直线对另一直线，或一平面对另一平面的倾斜程度，在图中以1∶n的形式标注。
2.锥度：
指正圆锥的底圆直径与圆锥高度之比。
在图样中也用1∶n的形式标注。
三、圆弧连接的画法
圆弧连接是指用已知半径为R的圆弧将直线与直线、直线与圆弧、圆弧与圆弧光滑地连
接起来的过程。
光滑连接就是圆弧与直线相切或圆弧与圆弧相切。
在平面几何中，有关相切的几何关系如下：
即：
两圆相切其切点一定在两圆中心的连线或延长线上。
用以连接直线与圆弧的圆弧叫连接弧。
其作图过程可归纳为：
⑴找出连接弧的圆心；
⑵找出两个连接点，即切点；⑶画弧。
现就圆弧连接的三种情况分述如下：
1．圆弧连接两已知直线
已知直线A和B，及连接弧半径R。
作图步骤：
（1）以R为距离作1∥A，作2∥B，得交点O，即为连接弧的圆心；
（2）过O点分别作A、B的垂线，找到连接点P1、P2；
（3）以O为圆心，以R为半径连接P1P2。
2、用一半径为R的圆弧连接一已知圆弧和一已知直线.
作图步骤:
⑴以R为距作∥A,以O1为圆心,以R1为半径作弧n得交点O,即连接弧圆心；
⑵过O作A的垂线得P2，连接⊙O1得切点P1；
⑶以O为圆心，以R为半径连接P1P2。
3、用半径为R的圆弧连接两已知圆弧。
这种连接可分为外切、内切和混合切三种。
㈠外切两已知圆弧。
⑴如图示，分别以O1，O2为圆心，以1，2为半径画弧得交点O；
⑵分别连接⊙O1，⊙O2得切点P1、P2；
⑶以O为圆心，以R为半径画弧P1P2。
㈡内切两已知圆弧
⑴如图示，分别以O1，O2为圆心，以R31，R32为半径画弧得交点O3；
⑵分别连接O3O1，O3O2并延长之，交出P31、P32点；
⑶以O3为圆心，以R3为半径画弧P31P32。
㈢混合切两已知圆弧
即连接弧与一个已知圆弧外切，而与另一个已知圆弧内切。
（作图过程由同学自己总结。
）四、椭圆的画法
1.同心圆法
⑴以长轴为直径画大圆，以短轴为直径画小圆。
⑵过中心作若干射线，
⑶过射线与大圆的交点作铅垂线，过同一射线与小圆的交点作水平线，则垂线与水平线的交点即为椭圆上的点。
⑷用曲线板将椭圆的各点连接起来，即为椭圆。
2、四心扁圆法
⑴作出长轴和短轴；
⑵连接，使，截，作的中垂线交长轴与O1点，交短轴与O2点，再取对称点O3、O4；
⑶分别以O1、O2、O3、O4为圆心，以O1A、O2C、O3B和O4D为半径画圆弧，拼成近似椭圆。
§1-4平面图形的尺寸注法和线段分析一、平面图形的尺寸注法
1.确定尺寸基准
尺寸基准是标注尺寸的起点，对平面图形来说，长度方向，宽度方向各应有一个基准。
常用的基准有对称图形的对称线、圆的中心线，或主要轮廓线。
2.标注定形尺寸
定形尺寸是确定平面图形各部分形状大小的尺寸。
如长度、圆的直径、圆弧的半径、角度等。
3.标注定位尺寸
定位尺寸是确定平面图形上各部分相互位置的尺寸。
4.标注尺寸的基本要求
正确：
尺寸注法应符合国标规定，尺寸数值准确无误。
完整：
尺寸必须注写齐全，既不遗漏，又不重复。
清晰：
尺寸注写时排布整齐，便于阅读。
二、圆弧连接的线段分析
1.已知线段：
注有完全的定形尺寸和定位尺寸，可以依据所注尺寸直接画出的线段。
2.中间线段：
只给出定形尺寸和一个定位尺寸，必须依据一个连接关系才能画出的圆弧和直线。
3.连接线段：
只给出定形尺寸，没有定位尺寸，要依据两个连接关系才能画出的直线或圆弧。
三、平面图形的作图步骤
⑴画出作图基准线；
⑵依据所注尺寸画出已知线段；
⑶画出中间线段；
⑷画出连接线段。
§1-5绘图的一般步骤
1.绘图前的准备：
准备好各种用具，削好铅笔，擦净丁字尺、三角板，修磨好圆规铅
芯。
2.分析所画对象：
弄清哪些是已知线段，哪些是连接线段。
3.选比例、定图幅：
即能表达清楚，又不浪费图纸，同时要符合国标规定。
4.固定图纸：
图纸尽量放在图板的左下方，但应留出放丁字尺的地方，纸边应摆正，
用胶带固定图纸时应按对角顺序粘牢。
5.画图框和标题栏：
用细实线画出幅面线（按规定尺寸），图框线先打出底稿，标题栏应紧贴右下角图框线。
6.布图：
确定所画图形在图纸上的位置，一般应通过计算，四周的空隙应均匀。
然后
画出作图基线。
7.打底稿：
用2H铅笔轻画，线要细，看清为宜，这样便于修改。
8.检查和描深：
底稿要认真检查，擦净多余的作图线，无误时，按下列步骤加深：
⑴加深粗实线，先曲后直，从上到下，从左到右。
⑵加深虚线。
⑶绘中心线、剖面线。
⑷画尺寸界线、尺寸线和箭头。
⑸注写尺寸数字。
⑹填写标题栏。
9.复查：
经仔细检查，修正错误，再签名、写日期。
教学小结：
掌握常用的几何绘图的方法和步骤；熟悉绘图仪器及工具的使用作业处理：
无
第3讲（习题课）
第4讲
教学时数：
2学时基本内容：
绪论
第二章点、直线和平面的投影
§2-1投影法概述
§2-2点的投影教学目的：
1.掌握投影法的概念
2.掌握三面投影图的形成及投影规律
3.了解点的投影规律与投影轴投影面的关系
4.掌握求作、分析点的方法教学重点：
掌握点的投影规律
教学难点：
对投影的正确理解；三视图的投影规律；点与投影轴、投影面关系教学方法：
多媒体讲授
教学过程：
第二章点、直线和平面的投影
§2－1投影的基本知识一、投影法
如图示，空间物体Δ在灯光S的照射下在平面P上得到一个影子Δ，这时我们把Δ叫做物体Δ在平面P上的投影。
P叫投影面，S叫投影中心，光线叫做投影线。
这种对物体进行
投影在投影面上产生图象的方法叫做投影法。
二、投影法的分类
1.中心投影法：
如上所述，所有投影线都是从投影中心发出的投影方法叫做中心投影
法。
2.平行投影法：
当投影中心S移向无穷远处时，投影线就相互平行，这种用相互平行的投影线对物体进行投影的方法叫做平行投影法。
平行投影又可分为两种：
（1）斜投影法：
投影线∠投影面；
（2）正投影法：
投影线⊥投影面。
由于用正投影法能在投影面上较正确地表达空间物体的形状和大小，且作图方便，因此，在工程制图中多用正投影法来制图。
§2－2点的投影一、点的单面投影
点的投影：
过点作投影面的垂线，与面的交
点。
单面投影的缺点：
如果已知某个投影，反过
来求空间点，结论不是唯一的。
解决这一问题的方法：
采用多面投影。
多采用三面投影体系。
二、点在三投影面体系中的投影
1.三面体系（见图）
三面体
系由相互垂直
H、V、W组成。
H与V的交线叫X轴，H与W的交
线叫Y轴，V与W的交线叫Z轴，三个投影轴的交点叫作原点，记为O点。
2.点的三面投影图：
设有一空间点A，分别向H、V、W面进行投影得ａ、ａ＇、ａ″。
ａ″叫侧面投影。
将H面向
下，W面向右后方各转90°度展平，即得到A点的三面投影图。
3.点的三面投影规律
⑴点的水平投影与正面投影的连线垂直于X轴。
⑵点的正面投影与侧面投影的连线垂直于Z轴。
⑶点的水平投影到X轴的距离等于点的侧面投影到Z轴的距离。
4.点的投影与坐标
若把投影面看成坐标面，把投影轴当作坐标轴，O为坐标原点。
规定：
A点到W面的距离用X坐标表示，
A点到V面的距离用Y坐标表示，A点到H面的距离用Z坐标表示。
由上图可见：
点的水平投影由其X坐标和Y坐标确定。
点的正平投影由其X坐标和Z坐标确定。
点的侧平投影由其Y坐标和Z坐标确定。
因此，若知道一点的坐标，即可画出该点的投影图。
5.特殊位置点的投影
⑴点在投影面上：
点在那个投影面上，它距这个投影面的距离为零，且与该投影面上的投影重合。
而另两个投影在相应的投影轴上。
⑵点在投影轴上：
它的两个投影均与空间点重合在投影轴上，而另一投影与原点O重
合。
三、两点的相对位置
两点间的相对位置是指两点间上下、左右和前后关
系。
如图所示：
A、B两点的上下关系可从V面和W面投影直接判断，也可由两点的Z坐标的大小来判定。
同理，两点的左右关系可从他们的V面投影和H面投影来判定，也可用他们的X坐标的大小来判定。
同样，两点的前后关系
可从它们的H面和W面投影来判定，也可从他们的Y
坐标的大小来判定。
四、重影点
如图示：
A3在A1的正上方，其水平投影ａ3a1重合在一起，A3A1叫做对H面的重影点。
重影点的可见性应按上遮下，左遮右，前遮后来判
别，即两点比较，x坐标大的在左，y坐标大的在前，z
坐标大的在上。
为区别起见，将被遮住的不可见的点的投影加小括号。
教学小结：
掌握投影法的概念、掌握三面投影图的形
成及投影规律；了解点的投影规律与投影轴投影面的关系；掌握求作、分析点的方法。
作业处理：
习题集P5:
2.1；P6:
（2）（4）；P7:
（1）（3）
第5讲
教学时数：
2学时基本内容：
绪论
第二章点、直线和平面的投影
§2-3直线的投影
教学目的：
掌握直线的三面投影作法
教学重点：
直线在三投影面体系中的投影特性教学难点：
各种位置直线的投影特性
教学方法：
多媒体讲授教学过程：
§2－3直线的投影
一、直线及直线上点的投影特性
1.直线的投影图
由于两点可以确定一条直线，所以，空间任一直线的投影都可以由直线上两点来确定。
如图示，要作出直线的三面投影图，只须分别作出A、B两点的三面投影，再将同面投影连接起来即成。
2.直线上点的投影特性
可见，直线上两线段的长度之比等于其各个投影长度之比。
即为点分割线段成定比。
二、各种位置直线的投影特性
空间直线与投影面的相对位置可分为平行、垂直、倾斜三种，分别叫做投影面的平行线，投影面的垂直线，投影面的倾斜线。
前两类叫做特殊位置直线，后一类叫做一般位置直线。
规定：
直线对H、V、W面的倾角分别用α、β、γ表示。
1．一般位置直线:
与三个投影面都倾斜的直线。
投影特性：
⑴三个投影都倾斜于投影轴，且小于实长。
⑵投影图上不反映直线对投影面的倾角。
2．投影面平行线：
平行于一个投影面而与另两个投影面都倾斜的直线。
其中，∥H面的叫水平线，∥V面的叫正平线，∥W面的叫侧平线。
投影特性：
⑴在直线所平行的投影面上的投影反映实长。
⑵其它投影分别平行于相应的投影轴。
⑶反应实长的投影与轴的夹角等于直线对相应投影面的倾角。
3．投影面垂直线：
垂直于一个投影面即与另两个投影面平行的直线。
其中，⊥H面的叫铅垂线。
⊥V面的叫正垂线。
⊥W面的叫侧垂线。
投影特性：
⑴在所垂直的投影面上的投影重影为一点。
⑵其它投影反映实长，且垂直于相应的投影轴。
三、两直线的相对位置
1.平行两直线
投影特性：
平行两直线在投影图上的各组同面投影必定互相平行。
反之，若两直线的各组同面投影都互相平行，则该两直线一定互相平行。
2.相交两直线
投影特性：
各组同面投影都相交，且交点符合点的投影规律。
由于交点为两直线共有，所以各组同面投影的交点就是两直线交点的投影。
反之，若两直线的各组同面投影都相交，且交点符合点的投影规律，则该两直线一定相交。
3．交叉两直线：
既不平行又不相交的两直线称为交叉两直线，亦称为异面直线。
投影特性：
⑴其各组同面投影可能有一组或两组相互平行，但不会三组都平行。
⑵其各组同面投影可能有一组、二组甚至三组都相交，但投影的交点不符合点的投影规律。
举例：
请判别下列两直线的相对位置教学小结：
掌握直线的三面投影作法
作业处理：
习题集P8:
（1）
（2）；P9:
（1）
（2）
第6讲
教学时数：
2学时基本内容：
绪论
第二章点、直线和平面的投影
§2-4平面的投影
§2-5线面相对位置教学目的：
1.掌握各类平面的投影特性
2.．能判断直线的相对位置，求交点的方法教学重点：
掌握各类平面的投影特性
教学难点：
判断直线的相对位置教学方法：
多媒体讲授
教学过程：
§2-4平面的投影
一．平面的表示法二．
⑴不在同一直线上的三个点；
⑵一直线和线外一点；
⑶两条相交直线；
⑷两条平行直线；
⑸任意平面图形。
二．各类平面的投影特性
平面在三面体系中对投影面的位置可分为三类，投影分别具有类似性、积聚性和实形性。
现分述如下：
1.一般位置平面
与三个投影面都处于倾斜位置的平面。
投影特性：
三个投影均为原形的类似形，且面积缩小，在投影图上不反映该平面与投影面的倾角。
2.投影面垂直面
V
垂直于一个投影面而与其它两个投影面都倾斜的平面。
其中，⊥H面
的叫铅垂面；⊥V面的叫正垂面；⊥W
面的叫侧垂面。
规定，平面与H、V、
c'
a'
b'C
B
c
b
Aa"
O
a
c"W
b"
W面的倾角分别用α、β、γ表示。
⑴铅垂面的投影特性
①水平投影积聚成直线，并反映真实倾角β、γ。
②其它二个投影均为原形的类似形，且面积缩小。
⑵正垂面的投影特性
①正面投影积聚成直线，并反映真实倾角α、γ。
②其它二个投影均为原形的类似形，且面积缩小。
⑶侧垂面的投影特性
①侧面投影积聚成直线，并反映真实倾角
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