机械制图用尺规来画图Word文档格式.docx

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教学方法

及手段

理论讲授法（多媒体、微课、动画、视频等）

教学过程设计

教学步骤、内容、方法、手段、板书设计等

时间分配

一、组织教学

1.清点学生人数

2.填写教学日历

二、讲授新课

1.讲解绘图工具及使用方法

2.介绍常用绘图用品

3.讲解几何图形的画法

4.讲解斜度和锥度

5.讲解圆弧连接作图

6.讲解平面图形的绘制

三、课时小结（具体内容见教案）

四、告知学生准备绘图工具、绘图仪器及绘图用品

3分钟

82分钟

5分钟

作业及思

考题

1.作业见习题册；

2.思考平面图形尺寸基准的判断和选择。

参考资料

王新，卢广顺.机械制图（M）.第1版.北京:

中国邮电大学版社,2010.

侯玉荣、於红梅.新编机械制图（M）.第1版.北京:

东北师范大学出版社,2014.

课后小结

用铅笔、图板、丁字尺、三角板、圆规等绘图仪器和工具来绘制图样时，称为尺规作图。

为了提高绘图质量，提高绘图速度，必须注意正确、熟练地使用绘图工具和采用正确的绘图方法。

下面介绍几种常用的绘图工具及其使用方法。

1.3.2　基本作图方法

机件的轮廓形状一般都是由直线、圆、圆弧或其他曲线组合而成的几何图形。

因此，熟练地掌握和运用它们的基本作图方法，是绘制机械图样的基础。

下面介绍几种最常见的几何作图方法。

1.等分直线段

（1）过已知线段的一个端点，画任意角度的直线，并用分规自线段的起点量取n个线段，如图10（a）所示。

（2）将等分的最末点与已知线段的另一端点相连。

（3）过各等分点作该线的平行线与已知线段相交即得到等分点，即推画平行线法，如图10（b）所示。

图10等分直线段

2.等分圆周

（1）正五边形

方法：

1）作OA的中点M，如图11（a）。

2）以M点为圆心，M1为半径作弧，交水平直径于K点，如图11（b）。

3）以1K为边长，将圆周五等分，即可作出圆内接正五边形如图11（c）。

图11正五边形画法

（2）正六边形

方法一：

用圆规作图

分别以已知圆在水平直径上的两处交点A、B为圆心，以R=D/2作圆弧，与圆交于C、D、E、F点，依次连接A、B、C、D、E、F点即得圆内接正六边形，如图12（a）所示。

方法二：

用三角板作图

以60º

三角板配合丁字尺作平行线，画出四条边斜边，再以丁字尺作上、下水平边，即得圆内接正六边形，如图12（b）所示。

图12正六边形画法

（3）正n边形（以正七边形为例）（如图13所示）

n等分铅垂直径AK（在图中n=7），以A点为圆心，AK为半径作弧，交水平中心线于点S，延长连线S2、S4、S6，与圆周交得点G、F、E，再作出它们的对称点，即可作出圆内接正n边形。

图13正n边形画法

3.椭圆的画法

已知椭圆的长、短轴AB、CD，用四心圆法近似作椭圆的作留步骤如下：

（l）连接AC，取CE=CE=OA一OC，见图14（a）；

（2）作AE1的中垂线，分别交长、短轴于点3与1，并取点3、1的对称点4、2，连接I与4、2与3、2与4并延长，见图14（b）；

（3）分别以点1、2为圆心，1C或2D为半径画弧；

再分别以点3、4为圆心，3A或4B为半径画弧，即画出椭圆，图中点M、N、M1、N1为四段圆弧的切点，见图14（c）。

图14用四心圆法近似画椭圆

4.斜度和锥度

（1）斜度

斜度是指一直线（或平面）对另一直线（或平面）的倾斜程度，它的特点是单向分布，如图15所示。

图15斜度

斜度计算：

高度差与长度之比，斜度＝H/L＝1∶n

画法：

用分规任取一单位，高度1份，水平线方向n份，即1∶n，连斜线即斜度，再推平行线。

注意：

计算时，均把比例前项化为1，在图中以1∶n的形式标注。

标注：

代号∠方向同斜线方向，1∶n。

（2）锥度

锥度是指正圆锥底圆直径与其高度之比，或正圆台的两底圆直径差与其高度之比。

它的特点是双向分布，如图16所示。

图16锥度

锥度计算：

直径差与长度之比,锥度＝D/L＝D—d/l＝1∶n

直径方向为1份，即半径方向为0.5份，轴向为n份。

代号

方向同锥度斜线方向，1∶n。

1.3.3圆弧连接

在绘制零件的轮廓形状时，经常遇到用一圆弧光滑地连接相邻两已知线段。

例如在图17中，要用圆弧R16连接两直线，用圆弧R12连接一直线和一圆弧，用圆弧R35连接两圆弧等。

这种用一段圆弧光滑地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。

图17圆弧连接实例

1.圆弧的连接作图的基本步骤

（1）求作连接圆弧的圆心，它应满足到两被连接线段的距离均为连接圆弧的半径的条件。

（2）找出连接点，即连接圆弧与被连接线段的切点。

（3）在两连接点之间画连接圆弧。

已知条件：

已知连接圆弧的半径。

实质：

就是使连接圆弧和被连接的直线或被连接的圆弧相切。

关键：

找出连接圆弧的圆心和连接点（即切点）。

2.圆弧与直线连接（如图18所示）

（1）定距：

作与两已知直线分别相距为R（连接圆弧的半径）的平行线。

两平行线的交点O即为圆心，最好用圆规在直线两端以圆弧半径画圆弧，在连线较准确。

（2）定连接点（切点）

从圆心O向两已知直线作垂线，垂足即为连接点（切点）

（3）以O为圆心，以R为半径，在两连接点（切点）之间画弧。

图18圆弧与直线连接

3.圆弧间的圆弧连接

连接圆弧的圆心和连接点的求法，圆弧与圆弧分为外连接、内连接和混合连接。

1）用连心线法求连接点（切点）

根据已知圆弧的半径R1或R2和连接圆弧的半径R计算出连接圆弧的圆心轨迹线圆弧的半径R′：

外连接时，用圆规求半径和：

R′＝R＋R1

内连接时，用圆规求半径差：

R′＝R—R2

外切时：

连接点在已知圆弧和圆心轨迹线圆弧的圆心连线上；

内切时：

连接点在已知圆弧和圆心轨迹线圆弧的圆心连线的延长线上。

以O为圆心，以R为半径，在两连接点（切点）之间画弧。

2）外连接：

连接圆弧和已知圆弧的弧向相反（外切）（如图19所示）

第一步找圆心O:

求半径和（R′1＝R＋R1、R′2＝R＋R2）画圆弧，相交点即连接圆弧圆心O；

第二步找切点：

连接O1O画直线与原圆弧交点即切点；

图19圆弧与圆弧外连接

第三步画圆弧：

3）内连接：

连接圆弧和已知圆弧的弧向相同（内切）（如图20所示）

求半径差（R′1＝R-R1、R′2＝R-R2）画圆弧，交点即圆心O；

图20圆弧与圆弧内连接

4.作与已知圆相切的直线

1）直线与单圆相切

与圆相切的直线，垂直于该圆心与切点的连线。

因此，利用三角板的两直角边，便可作圆的切线，方法如图21所示。

图21直线与圆弧相切

2）直线与两圆相切（方法如图22所示）

图22作两圆的公切线

1.3.4平面图形的画法

平面图形是由各种线段（直线或圆弧）连接而成的，这些线段之间的相对位置和连接关系靠给定的尺寸来确定。

画图时，只有通过分析尺寸和线段的间关系，才能明确该平面图形应从何处着手以及按什么顺序作图。

1.尺寸分析

平面图形中的尺寸、根据所起的作用不同，分为定形尺寸和定位尺寸两类。

而在标注和分析尺寸时，首先必须确定基准。

1）基准

基准是确定尺寸位置的几何元素。

平面图形的尺寸有水平和垂直两个方向，因而就有水平和垂直两个方向的基准。

图形中有很多尺寸都是以基准为出发点的。

平面图形中尺寸基准是点或线。

常用的点基准有圆心、球心、多边形中心点、角点等，线基准往往是图形的对称中心线或图形中的边线。

2）定形尺寸是指确定平面图形上几何元素形状大小的尺寸，如图23所示中的φ18、R30、R26、φ30和80、10。

一般情况下确定几何图形所需定形尺寸的个数是一定的，如直线的定形尺寸是长度，圆的定形尺寸是直径，圆弧的定形尺寸是半径，正多边形的定形尺寸是边长，矩形的定形尺寸是长和宽两个尺寸等。

3）定位尺寸

定位尺寸是指确定各几何元素相对位置的尺寸，如图23中的70、50。

确定平面图形位置需要两个方向的定位尺寸，即水平方向和垂直方向，也可以以极坐标的形式定位，即半径加角度。

图23平面图形尺寸

分析尺寸时，常会见到同一尺寸既是定形尺寸，又是定位尺寸。

2.线段分析

根据定形、定位尺寸是否齐全，可以将平面图形中的图线分为以下三大类：

1）已知线段

概念：

定形、定位尺寸齐全的线段。

作图时该类线段可以直接根据尺寸作图，如图23中的φ15的圆、R18的圆弧、70和50的直线均属已知线段。

2）中间线段

只有定形尺寸和一个定位尺寸的线段。

作图时必须根据该线段与相邻已知线段的几何关系，通过几何作图的方法求出，如图23中的R30圆弧。

3）连接线段

只有定形尺寸没有定位尺寸的线段，其定位尺寸需根据与线段相邻的两线段的几何关系，通过几何作图的方法求出，如图23中的R50圆弧段。

在两条已知线段之间，可以有多条中间线段，但必须而且只能有一条连接线段。

否则，尺寸将出现缺少或多余。

3.平面图形的画图步骤

【例1.1】：

以图24（a）所示的平面图形为例，演示画图步骤。

1）根据图形大小选择比例及图纸幅面，图幅A4、比例1：

1、基准选择下部圆弧中心。

2）分析平面图形中哪些是已知线段，哪些是连接线段，以及所给定的连接条件，如图24（b）所示。

3）根据各组成部分的尺寸关系确定作图基准，总体布局，先画定位线，如图25（a）所示，定位尺寸5、60、20。

4）依次画已知线段、中间线段和连接线段，如图25（b）、26所示。

图24平面图形画法

图25平面图形布局与步骤

5）将图线加粗加深，先圆弧、后直线，由上而下先水平线，后由左而右画垂线。

6）标注尺寸

（1）先选择水平和垂直方向的基准线；

（2）确定图形中各线段的性质；

（3）按已知线段、中间线段、连接线段的次序逐个标注尺寸。

图26吊钩画法与步骤

【例1.2】：

图27所示，尺寸分析圆弧连接是由已知圆弧R20、R5、中间圆弧R80和连接圆弧R20组成，R80与R5内连接，R20与R80和R20外连接。

图27画手柄尺寸分析

1、布局如图28（a）所示；

2、画已知线段如图28（b）所示；

3、画中间圆弧找圆心，如图28（c）所示；

4、画中间圆弧R80,如图28（d）所示；

5、画连接圆弧找圆心，如图28（e）所示；

6、画连接圆弧R20,如图28（f）所示；

7、检查、加深并标注尺寸，如图28（g）所示。

图28手柄画法与步骤