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