现代工程图学第1-2章(刘苏主编).ppt
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工工程程图图学学Engineeringgraphics一、工程图学的发展一、工程图学的发展第第11章章设计和表达设计和表达利用图形传递信息远早于利用文字传递信息。
远古时代，人类即通过岩画等图形信息来记录自身的生产活动。
此时的图案主要是由一些简单线条所组成的平面图形。
古罗马时代，人类已经初步掌握了在平面上绘制立体图形的方法；古罗马建筑及战车的设计图中就广泛使用了立体图形，用以增强图形的可读性。
达芬奇对工程图的发展起了极大的推进作用，他完善了立体图的绘制方法；在起重机、扑翼机等工程机械的设计中充分运用了立体图、透视图等表现方法。
GaspardMonge（17461818）现代工程图学的创始人蒙日。
目的：
（1）三维物体的形状可由二维图形精确表达；
（2）由二维图形可以准确推导出三维物体的形状1795年，蒙日出版了画法几何学，标志着图形技术由经验上升为科学。
正投影法：
正投影法：
将物体放置于合适的位置，以垂直于投影面的平行光束投射物体的投影，所得投影称为正投影。
二、产品设计二、产品设计产品设计可以提高人类的生活质量，满足人类的物质需求和精神需求。
设计与产品开发（一一）借鉴设计借鉴设计将计算机与普通车床巧妙地结合在一起，即形成了数控车床。
（二二）改良设计改良设计对已有的先进产品进行分析、解剖，掌握其关键技术，结合自身特色，对产品进行改进或改良。
代表技术逆向工程（三三）仿生设计仿生设计自然界是一个取之不尽、用之不竭的“设计资料库”，研究自然界中动植物的设计艺术，可以启发设计师的设计灵感。
蜂巢最少材料构成最大空间蜂巢式夹层结构板蜻蜓空气动力学的杰作机翼平衡重锤鳐鱼海鸥（四四）TRIZ发明问题解决理论发明问题解决理论TRIZ源于前苏联发明家AltshullerAltshuller对全世界250万件发明进行归纳整理，得出两个结论：
（1）不同领域、解决不同问题的专利却有着及其相似的创新理念；
（2）产品及其技术的发展总是遵循着一定的规律，人们根据规律可以预测技术的发展方向。
TRIZ理论体系提取出40条创新原理，形成8大技术系统进化法则。
创新原理07将小物体置于中空的大物体内以节省空间俄罗斯套娃、伸缩天线、推拉门创新原理36利用瞬间压力差打破物体外壳进化法则03产品的进化沿着向结构柔性增加的方向发展，以适应环境状况的变化。
三、计算机辅助设计三、计算机辅助设计以计算机为工具，协助工程师进行设计的技术。
计算机辅助设计加快了产品的设计速度，提高了产品的设计质量。
目前的CAD系统包括有二维CAD系统和三维CAD系统两种：
AUTOCAD美国AUTODESK公司PRO/Engineer美国PTC公司Unigraphics美国UGS公司CATIA法国DassaultSystems公司I-DEAS美国SDRC公司波音飞机数字化波音飞机问题一：
有了计算机绘图，是否还有必要学习手工绘图？
手工绘图是基础，不仅要学习手工仪器绘图，还要练习徒手绘图的能力。
问题二：
有了计算机三维模型，还需要二维图形吗？
二维图形作为一种表达方法，在某些情况下是与三维模型互补的二维图形是计算机三维建模的重要基础第第2章章投影基础投影基础2.12.1空间几何元素的投影空间几何元素的投影物体在光线的照射下会产生影子（投影），对物体的投影加以几何抽象，创造出工程上所用的投影法。
一、投影法的分类一、投影法的分类投影不能反映物体的真实大小，度量性不佳，主要用于立体图、透视图的绘制。
正投影法度量性好，便于绘图，主要用于工程制图。
中心投影法平行投影法二、正投影法的投影特性二、正投影法的投影特性1）实形性：
平行于投影面的直线和平面，其投影反映实形2）积聚性：
垂直于投影面的直线和平面，其投影会积聚3）类似性：
倾斜于投影面的直线和平面，其投影与实形类似三、三视图的形成及其投影规律三、三视图的形成及其投影规律仅用一个视图一般无法确定物体的形状和大小，为了准确表达物体的形状及大小，应将物体向多个方向进行投影。
工程中常将物体向三个方向进行投影，简称三视图。
工程上将物体向投影面正投影得到的图形称为视图。
主、俯视图长对正主、左视图高平齐俯、左视图宽相等工程中的三视图不画投影面边框，不画投影轴，不标注视图名称三视图的投影规律三视图的投影规律点的投影点的投影WHVoXaaaAZYaHaWaVXZOaxaz点的投影规律点的投影规律:
1）点的投影连线垂直于投影轴2）点的投影到坐标轴的距离反映空间点的坐标一、点在三投影面体系中的投影一、点在三投影面体系中的投影例2.1如下图所示，已知点的两面投影，作图求点的第三面投影二、点的相对位置及重影点二、点的相对位置及重影点两点的相对位置指两点在空间的上下、前后、左右位置关系。
OXZYZXYHYWOaaabbbaaabbbBA判断方法：
判断方法：
X坐标大的在左；Y坐标大的在前；Z坐标大的在上。
重影点：
重影点：
空间两点在某投影面上的投影重合时，称此两点为该投影面的重影点。
对重影点，不可见的投影加括号来表示。
可见性判别的基本原则是：
前遮后、上遮下、左遮右例：
判断A、B两点的相对位置例：
M、N和C点是否为重影点？
前下右M、N为对H面的重影点C点不是重影点Habc（d）ABCD直线的投影仍为直线，特殊情况下为一点。
直线的投影仍为直线，特殊情况下为一点。
直线的投影：
根据两点确定一条直线的原理，直线的投影即为直线上两点投影的连线。
一、直线的投影规律一、直线的投影规律直线的投影直线的投影二、直线的分类二、直线的分类投影面平行线投影面平行线平行于某一投影面而平行于某一投影面而与其余两投影面倾斜与其余两投影面倾斜投影面垂直线投影面垂直线正平线正平线（平行于平行于V面面）侧平线侧平线（平行于平行于W面面）水平线水平线（平行于平行于H面面）正垂线正垂线（垂直于垂直于V面面）侧垂线侧垂线（垂直于垂直于W面面）铅垂线铅垂线（垂直于垂直于H面面）一般位置直线一般位置直线与三个投影面都倾斜的直线与三个投影面都倾斜的直线垂直于某一投影面垂直于某一投影面（一一）投影面平行线投影面平行线OXZYabababABXababbaOZYHYWg直线的正面投影反映实长，并且反映直线的正面投影反映实长，并且反映、角。
角。
直线水平投影平行于直线水平投影平行于OX轴轴，侧面投影平行于侧面投影平行于OZ轴。
轴。
投影特性：
投影特性：
baabba投影面平行线的投影特性：
投影面平行线的投影特性：
直线在所平行的投影面上的投影反映实长直线在所平行的投影面上的投影反映实长并且反映对另外并且反映对另外两个投影面的倾角。
两个投影面的倾角。
直线在另两个投影面上的投影直线在另两个投影面上的投影平行于平行于相应的相应的投影轴。
投影轴。
水平线水平线侧平线侧平线正平线正平线实长实长实长实长baaabbXZYHYWObaabab实长实长（二二）投影面垂直线投影面垂直线OXZYAB（a）babbazX（a）bbaOYHYWab水平投影垂直于水平投影垂直于OX轴，侧面投影垂直于轴，侧面投影垂直于OZ轴。
轴。
投影特性投影特性:
直线直线AB的正面投影积聚成一点的正面投影积聚成一点;投影面垂直线的投影特性投影面垂直线的投影特性:
铅垂线铅垂线正垂线正垂线侧垂线侧垂线另外两个投影反映线段实长，且垂直于相另外两个投影反映线段实长，且垂直于相应的投影轴。
应的投影轴。
直线在垂直投影面上的投影积聚为一点。
直线在垂直投影面上的投影积聚为一点。
a（b）abbacdc（d）cdefefe（f）（三三）一般位置直线一般位置直线OXZYabbabaZXaaaOYHYWbbb三个投影都小于实长，并且与三个投影轴都倾斜三个投影都小于实长，并且与三个投影轴都倾斜投影特性：
投影特性：
直线投影与投影轴间的夹角不能反映空间直线与投影面间的夹角直线投影与投影轴间的夹角不能反映空间直线与投影面间的夹角三、一般位置直线的实长及夹角三、一般位置直线的实长及夹角特殊位置直线的实长和夹角可由投影直接得到；一般位置直线呢？
不能由投影直接得到。
有必要研究如何获得一般位置直线的实长及夹角CD直角三角形法例：
求直线AB的实长及、角例2.2如下图所示，已知直线AB对H面的夹角为25，且点A与H面距离为20，作图完成直线AB的正面投影。
四、直线上的点四、直线上的点Cc直线上的点具有两个投影特性：
1）点在直线上，则点的投影必在直线的各个同面投影上；2）点分线段之比，投影前后保持不变。
例判断点S是否属于直线AB，点K是否属于直线CD。
习题习题课件课件05-P12例例12、例、例13、例、例14、例、例15平面的投影平面的投影一、平面的表示方法一、平面的表示方法baacbcbaacbcaabcbcabcabcddbbccbbcc三点直线和点相交直线平行直线平面图形迹线表示法：
迹线表示法：
迹线平面与投影面的交线PV和PH实质上是平面上的两条相交直线，将PV与PH的投影作出，并省略其在OX轴上的投影，即得采用迹线所表示的平面。
二、平面的分类二、平面的分类投影面垂直面投影面垂直面投影面平行面投影面平行面一般位置平面一般位置平面垂直于某一投影面，垂直于某一投影面，倾斜于另两个投影面倾斜于另两个投影面平行于某一投影面，平行于某一投影面，垂直于另两个投影面垂直于另两个投影面与三个投影面都倾斜与三个投影面都倾斜正垂面正垂面侧垂面侧垂面铅垂面铅垂面正平面正平面侧平面侧平面水平面水平面（一一）投影面平行面投影面平行面OXZYCABabcbacabccabbbaacc在正平面、侧平面上的投影积聚为直线，且平行于投影轴在正平面、侧平面上的投影积聚为直线，且平行于投影轴在水平面上的投影反映实形；在水平面上的投影反映实形；OXZYcabbacbcabacabcbcaCBA在水平面、侧平面上的投影积聚为直线，且平行于投影轴在水平面、侧平面上的投影积聚为直线，且平行于投影轴在正平面上的投影反映实形；在正平面上的投影反映实形；OXZYbbbacaccCABaabbbaccca在正平面、水平面上的投影积聚为直线，且平行于投影轴在正平面、水平面上的投影积聚为直线，且平行于投影轴在侧平面上的投影反映实形；在侧平面上的投影反映实形；在其他投影面上，投影积聚为直线，且平行于相应的投影轴。
与平面平行的投影面上的投影为实形；（二二）投影面垂直面投影面垂直面OXZYQQVAcCabBbababaccc水平投影、侧面投影是缩小的类似形。
水平投影、侧面投影是缩小的类似形。
正面投影积聚为直线，并反映正面投影积聚为直线，并反映、角；角；OXZYSWSCabABcbababaccc正面投影、水平投影是缩小的类似形。
正面投影、水平投影是缩小的类似形。
侧面投影积聚为直线，并反映侧面投影积聚为直线，并反映、角；角；在其他投影面上，投影为缩小的类似形。
与平面垂直的投影面上的投影积聚为直线；（三三）一般位置平面一般位置平面OXZYabccabbaaabbccbacABC三个投影均为缩小的类似形三、平面内的点和直线三、平面内的点和直线（一一）平面内的点平面内的点点在平面内的几何条件：
点在平面内的几何条件：
（二二）平面内的直线平面内的直线直线在平面内的几何条件：
直线在平面内的几何条件：
点在平面内的直线上点在平面内的直线上直线通过平面内两点直线通过平面内两点，或直线通过平面内一点且平行或直线通过平面内一点且平行于平面内另一直线。
于平面内另一直线。
直线直线AB平面平面P点点K直线直线AB点点K平面平面P点点A、B平面平面P直线直线AB平面平面P点点E平面平面P直线直线AB平面平面P直线直线CD平面平面P直线直线AB过点过点E且平行于且平行于CD例2.3如图所示，点M在平面ABC内，已知其正面投影，求点M的水平投影m。
NEF习题：
课件习题：
课件05-P26例例18、例、例19、例、例20（三三）平面内的投影面平行线平面内的投影面平行线M2.22.2空间几何元素的相对位置空间几何元素的相对位置
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