画法教案.docx
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画法教案
塔里木大学
教案
单位
：
农业工程学院
教研室
：
工程基础
任课教师姓名
：
李 平
课程名称
：
画法几何及工程制图
授课学期
：
课程
名称
中文名称
画法几何及工程制图
英文名称
ProjectiveGeometryandEngineeringCartography
课程编号
适用层次
课程类别
适用专业
课程性质
总学时
总学分
031001
汉族本科
学科基础课
机械设计、农业机械
必修课
90
4.5
课程
说明
《画法几何及工程制图》是研究图示方法和图解以及根据工程技术规定和知识来绘制与阅读工程图样的一门科学。
画法几何以空间形体与平面图形之间的关系为研究对象，而工程制图则是研究机械零件的表示方法、绘图方法及读图方法。
本课程是学习后续课程和进行设计和科研提供图示及图解的理论和方法，为培养工程技术人员的绘图、读图和空间想象能力打下理论与实践的基础。
通过学习使学生掌握正投影法的基本理论和作图方法，制图的基本知识及绘图的基本技能。
培养学生绘图、读图和利用空间想象力等方面的能力以及认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风。
对教
师的
要求
1.教师要完全掌握《画法几何及工程制图》的全部知识
2.教师要完全掌握正投影法的基本理论和作图方法，制图的基本知识及绘图的基本技能。
为学生学习后继课程和进行设计、科研提供理论和方法。
培养学生绘图、读图与利用空间想象力等方面的能力
3.认真按时上课，积极和学生一起讨论问题，热情回答学生提出的疑难问题。
4.多提一些实践性强的问题和能激发学生积极思考的问题。
5.掌握教学的基本技巧和基本功，能做好板书。
教材
选用
使用教材：
（1）、基本教材：
《画法几何及机械制图》第五版华中理工大学等院校编朱冬梅胥北澜主编《画法几何及机械制图习题集》第五版华中理工大学等院校编朱冬梅胥北澜主编
（2）、参考教材
《机械制图》（非机类）第四版同济大学何铭新等编高等教育出版社
参考
书籍
与常
用网
地址
参考书籍：
1．常明主编画法几何及机械制图华中科技大学出版社2000
2．东华大学（原中国纺织大学）朱辉等编画法几何及机械制图上海科学技术出版社2002
授课章节
绪 论
授课对象
机械设计11－1、2，农业机械11-1、2
授课时数
0.5
授课时间
2007-2008第一学期
授课地点
教学目的
与要求
初步了解本课程的性质和要求，在学习本课程时应当注意掌握哪些内容，以及初步了解本课程的特点及应当采取的学习方法和学习态度。
教学重
点与难点
学习本课程应掌握哪些基本内容
教学
方法
黑板讲授配合多媒体讲授
教具
多媒体
授课
内容
绪论
一、课题研究对象、内容、学习目的和学习方法
1、研究对象：
“图样”用来构思和表达设计思想，用来指导生产，因此工程图样是工程技术人员的共同“语言”，是解决工程技术的主要手段。
2、主要内容
1）用投影的原理研究把三维空间立体表达在二维图纸上，反过来把二维图形想象出其空间形状，建立空间想象和思维过程。
2）解和掌握正确表达零部件的方法，加工检验和制建零部件的技术要求和标准规定。
3）正确掌握绘制和阅读工程图样的能力，包括利用仪器手工绘图和计算机绘图的技能。
3、学习本课程的目的
1）研究正投影原理；2）培养空间思维和想象能力；3）掌握绘图和读图的技能；
4）培养科学严肃的工作作风和耐心细致的工作态度。
4、学习方法
1）自主学习的态度；2）理论联系实际、画图与读图、学与练要紧密结合。
3）加强实践，尤其是手工绘图和计算机绘图应认真对待，反复训练，加强技能。
4）课内外要善于观察，扩展思维境界。
授课章节
第一章制图基本知识
授课对象
机械设计11－1、2，农业机械11-1、2
授课时数
5.5
授课时间
2007-2008第一学期
授课地点
教学
目的
与要
求
1、掌握基本制图标准。
2、学会基本制图工具的使用。
3、掌握一些基本几何作图方法。
4、学会平面图形分析即综合问题的分析。
5、知道画图的基本操作步骤和方法及注意事项。
教学
重点
与难
点
重点：
1、基本制图标准及制图工具的使用。
2、平面图形的综合分析。
3、画图基本步骤方法。
难点：
1、准中图幅与图框线的区别。
2、图形比例的选定及尺寸标准。
3、基本作图中的圆弧连接。
教学
方法
课堂讲授结合多媒体教学
教具
教学
步骤
第一章 制图基本知识
§１－1 制图的基本规定
一、图纸的幅面和图框格式 ＧＢ／Ｔ 14689－1993 Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４
1、幅面尺寸
2、图纸的格式：
1）有装订线 2）无装订线
二、比例 ＧＢ／Ｔ14690－1993
图样中机件要素线形尺寸与实际尺寸相应要素的线性尺寸之比。
有原值、放大、缩小比例
三、字体 ＧＢ／Ｔ 14691－1993汉字和数字及英文字母
四、图线及其画法 ＧＢ/T17450－1998
1、粗实线：
2、虚线：
3、波浪线：
4、细实线：
5）点划线：
6）双点划线：
五、尺寸标准ＧＢ／Ｔ 4458.4－1984
（一）基本规则：
（二）尺寸的组成：
尺寸线、尺寸界线带箭头、尺寸数字
（三）画法和标注
（四）尺寸标注注意事项
§1－2绘图工具的用法
一、图板、丁字尺、三角板
二、圆规、分规
三、铅笔
四、其他工具
§1－3 几何作图与园弧连接（自学为主）
一、圆周的等分和正多边形
二、斜度和锥度
三、圆弧连接
四、工程上常用的平面曲线
§1－4平面图形的尺寸分析及画图
一、尺寸分析
1、基准：
2、定型尺寸：
3、定位尺寸：
二、线段分析：
1已知线段：
2中间线段：
3连接线段：
三、平面图形的画图步骤
1、画中心线，定基准；2、画已知线段；3、画中间线段；4、画连接线段
四、平面图形的尺寸标注
§1－5绘图的方法和步骤
一、选比例定图幅；二、贴图纸，找中心画图框，画标题栏；三、画基准线；
四、打底稿，先画园弧后画线；五、标注尺寸；六、加深，填写标题题栏。
思考
题或
作业
教学
法参
考
授课章节
第二章投影法概述和点的投影
授课对象
机械设计11－1、2，农业机械11-1、2
授课时数
2
授课时间
2007-2008第一学期
授课地点
教学
目的
与要
求
了解投影的形成的要素和分类、掌握平行投影的基本性质。
了解工程上常用的四种投影图、特点及区别、优缺点。
掌握点的两面及三面投影规律。
掌握点的相对位置的投影特点。
教学
重点
与难
点
重点：
1、投影的形成和分类。
2、平行投影的基本性质。
3、工程上常用的四种投影图。
4、物体的三面正投影图。
5、点的两面及三面投影规律。
6、点的相对位置的投影特点。
难点：
1、投影形成和分类。
2、平行投影的基本性质。
3、点的两面及三面投影规律。
4、点的相对位置的投影特点。
教学
方法
课堂讲授结合多媒体教学
教具
教学
步骤
§2－1投影法概述
一、投影的基本分类
（一）投影的概念
1、投影的形成
2、投影法分类
1）中心投影：
2）平行投影：
当S⊥P正投影当S∠P斜投影
二、平行投影特性：
1、实形性2、平行性3、积聚性4、从属性5、定比性6、类似性
三、在工程上的作用
（一）轴测图（单面投影）
1、概念：
2、分类：
1）正等测P=g=r；2）斜二测P=g≠r
3、画法
（二）三视图（多面投影）
一、形成：
V—主视图；H—俯视图；W—左视图
§2－2、3点的两面投影图及三面投影
（一）三面投影体系V，H，W互相垂直，OX，OY，OZ为三条投影轴交于一点
（二）点的三面投影图：
点A在V面投影a′正面投影；点A在H面投影a水平投影点A在W面投影a″
二、点的直角坐标与三面投影的关系
A点的三个坐标Xa，Ya，Za即为A点到三个坐标面的距离，它们与A点的投影a′，a，a″关系如下：
Aa″=aay=a′az=oax=XA
Aa′=aax=a″az=oay=YA
Aa=a’ax=a″ay=oaz=Za
a′（Xa,Za）a（Ya,Xa），a″（Ya,Za）
A（Xa,Ya,Za）；A（a,a′a″）
三、三投影面体系中点的投影规律：
1、a′a⊥X轴，a′az=aayh=XA
点的正面投影和水平投影连线垂直X轴，这二个投影都反映空间点的X坐标。
2、a′a″⊥Z轴，a′ax=a″ayw=Za
点的正面投影和水平投影连线垂直Z轴，这二个投影都反映空间点的Z坐标。
3、 aax=a″az=YA
点的水平投影到X轴的距离等于侧面投影到Z轴的距离。
这二个投影都反映空间点的Y坐标。
四、投影面和投影轴上点的投影
1、投影面上点的投影：
当点的一个坐标为0则点在相应的投影面上。
2、投影轴上点的投影：
当点的二个坐标为0则点在相应的投影轴上。
五、作图举例：
例1、已知点A（10，15，20）画出三个投影
例2、已知点B的二个投影求另外一个投影。
§2－4两点相对位置
一、两点相对位置的确定：
△X=Xa-Xb（左右关系）；△Y=Ya-Yb（前后关系）；△Z=Za-Zb（上下关系）
二、重影点：
当二点的某二个坐标相等时，两点处于同一投影线上即产生重影。
重影点需判断可见性。
思考
题或
作业
教学
法参
考
授课章节
第三章直线的投影
授课对象
机械设计11－1、2，农业机械11-1、2
授课时数
4
授课时间
2007-2008第一学期
授课地点
教学
目的
与要
求
1）掌握各种位置直线的投影规律及特点
2）掌握直角三解形法求实长的方法
3）掌握两直线的空间相对位置不同时其在投影图上的投影规律。
4）掌握直角投影定理及应用
教学
重点
与难
点
重点：
1、各种位置直线的投影规律及实长和倾角的求法。
2、两直线的相对位置关系及在投影图上的投影规律和特点
难点：
1、一般位置直线实长和倾角的求法。
2、垂直两直线的投影规律以交叉两直线的投影规律。
教学方法
课堂讲授结合多媒体教学
教具
教学
步骤
§3－1直线及直线上点的投影
一、直线的投影图
1、根据类似性：
直线的投影一般情况仍是直线。
2、根据从属性，直线上点的投影仍在直线同面投影上。
3、直线的投影由直线上二点同面投影相连。
§3－2特殊位置直线的投影
1、投影面倾斜线（一般位置）:
三个投影均为类似形.
2、投影面平行线（特殊位置）：
平行于某一个投影面
投影特性：
平行于哪个投影面，在哪个投影面上的投影与投影轴的关系为倾斜且反映该直线的实长，其余两投影与投影轴的关系不是平行就是垂直。
3、投影面垂直线（特殊位置）：
垂直于某一个投影面与另外二个投影面平行。
投影特性：
垂直于哪个投影面，在哪个投影面上的投影就为一个积聚点，其余两投影面上的投影与投影轴不是平行就是垂直且反映该直线的实长。
§3－3求一般位置直线的实长
一、几何分析：
直角三角形法
二、作图方法
例：
求AB实长和对H面夹角（二种方法）
以水平投影ab为一直角边以AB两点Z轴坐标差为另一直角边所做三角形，其斜边为实长，斜边和水平投影ab的夹角为α
§3－4两直线相对位置
一、平行两直线
投影特性：
各组投影互相平行
二、相交两直线
各组投影相交且交点符合点的投影规律
三、交叉两直线
各组投影可能相交，但是重影点是虚交点
§3－5直角的投影
一、直角投影定理：
空间二直线互相垂直，且一条直线是投影面平行线，则在此投影面上反映二直线的直角关系。
二、作图
思考
题或
作业
教学
法参
考
授课章节
第四章平面的投影
授课对象
机械设计11－1、2，农业机械11-1、2
授课时数
4
授课时间
2007-2008第一学期
授课地点
教学
目的
与要
求
1、了解平面的表示法；
2、各种位置平面的投影特性
3、掌握平面上取点，取线的作图方法
4、直线、平面的投影变换的方法。
教学
重点
与难
点
重点：
各种位置平面的投影特性，尤其是特殊位置。
掌握换面法的原理及作图过程及投影规律。
难点：
平面上取点取线，特别是平面上的平行线及最大斜度线的概念和作图过程。
利用换面法解决几何要素度量和定位问题。
教学
方法
教具
教学
步骤
§4－1、2平面的表示法、各种位置平面的投影
一、平面的表示（五种表示法）
二、各类平面的投影特性
1、投影面倾斜面（一般位置）：
三个投影均为类似形
2、投影面垂直面（特殊位置）：
垂直于某一个投影面
投影特性：
垂直于哪个投影面在哪个投影面上的投影就是一条积聚线且与投影轴的关系为倾斜，其余两投影面上的投影为类似形。
3、投影面平行面（特殊位置）：
平行于某一个投影面，即垂直于另外2个投影面
投影特性：
平行于哪个投影面，在哪个投影面上的投影就反映该平面的投影实形，其余两投影面上的投影为积聚线且该积聚线与投影轴的关系为平行或垂直。
§4－3平面内的点和直线
一、平面上取直线和点
1、平面上取直线
几何条件：
1）一直线经过平面上两个已知点。
2）一直线经过平面上一个已知点且平行于平面上另一直线。
2、平面上取点
几何条件：
点在平面内的任意一条已知直线上。
二、取平面上特殊位置直线
1、平面上的投影面平行线（正平线，水平线，侧平线）
特点：
即是该平面上的线，又是投影面上平行线
例：
求三角形上对投影面的正平线和水平线
AⅡ是平面上对V面的平行线，CⅠ是平面上对H面的平行线。
2、平面上对投影面最大斜度线
1）特点：
垂直于对投影面的平行线，是平面上与投影面的最大斜度线，最大斜度线与其投影的夹角反映了该平面对投影面的倾角。
2）作图：
例求平面对H面的倾角α
1在平面上求出对H面平行线CI
2作平面上最大斜度线垂直CI
3利用直角三角形法求BⅡ实长，BⅡ实长与水平投影bI的夹角即为α。
投影变换（利用模型）
§1投影变换的目的和方法
一、目的：
改变几何元素与投影平面的相对位置，以利于解题。
二、方法：
1.变换投影面法（换面法）
2.旋转法
§2换面法
新投影面选择的原则：
1.新投影面应垂直某一个旧投影面。
2.新投影面应处于有利于解题位置
一、换面法的基本规律（利用原有模型）
1、点的一次换面：
投影规律
1）新投影至新投影轴之距等于被换投影至旧投影轴之距。
2）新投影与不变投影连线垂直新轴。
2、点的二次换面（V1H交替更换）
二、换面法中六个基本问题
1、将投影面倾斜线变换成投影面平行线
2、将投影面平行线变换成投影面垂直线
3、将投影面倾斜线变换成投影面垂直线（二次换面）
4、将投影面倾斜面变换成投影面垂直面
5、将投影面垂直面变换成投影面平行面
6、将投影面倾斜面变换成投影面平行面（二次换面）
三、换面法应用举例
例1求交叉二直线的距离
思考
题或
作业
教学
法参
考
授课章节
第五章直线与平面、平面与平面的相对位置
授课对象
机械设计11－1、2，农业机械11-1、2
授课时数
6
授课时间
2007-2008第一学期
授课地点
教学
目的
与要
求
掌握直线与平面，平面与平面的相对位置和其投影特性及作图方法如相交，平行，垂直。
教学
方法
课堂讲授结合实物教学
教具
教学
步骤
§5－1平行问题
一、直线与平面平行
几何条件：
直线平行平面上某一条已知直线
基本作图：
1、过点作线平行平面
2、过点作平面平行直线
二、平面平行平面
几何条件：
两平面有一对相交直线互相平行
基本作图：
1、过点作面平行已知平面
2、判断两已知平面是否平行
§5－2相交问题
一、利用积聚性求交点
1、直线和平面相交,强调交点的特性。
例1平面有积聚性；例2直线有积聚性
2、平面和平面相交：
注意讲解交线的特性。
例3求铅垂面与一般位置平面的交线。
二、辅助平面法（利用模型和挂图）
1、线面相交：
介绍辅助平面法的原理
例3求直线和平面相交
2、平面与平面相交
例4求两平面交线
§5－3垂直问题
（一）直线与平面垂直
几何条件：
直线与平面垂直，则直线垂直平面上的任意直线，反之直线垂直平面上的任意两条相交直线，则直线垂直该平面。
例1过点K作平面的垂线。
例2过点作平面垂直于直线。
（二）平面和平面垂直
几何条件：
如果直线垂直一平面，则包含这条直线的一工平面都垂直于该平面，反之，如两平面互不垂直，则从第一平面上的任意点向第二平面所作的第一线必定在第一平面内。
例2过点作平面垂直已知平面。
§5－4综合问题分析
1、度量问题（讲清分析方法）：
例：
求点到直线距离
2、定位问题（注意分析思路）：
例：
已知矩形ABCD的一部分投影，补全两投影
思考
题或
作业
教学
法参
考
授课章节
第六章曲线与曲面的投影
授课对象
机械设计11－1、2，农业机械11-1、2
授课时数
2
授课时间
2007-2008第一学期
授课地点
教学
目的
与要
求
掌握曲线曲面的形成及分类，掌握各种曲面的投影特性和画法。
教学
重点
与难
点
重点：
曲面的形成，投影特性及画法
难点：
不可展曲面的投影及画法
教学
方法
课堂讲授
教具
教学
步骤
第六章曲线与曲面的投影
§6－1曲线概述
一、曲线的形成与分类
（一）形成：
1、点运动的轨迹。
2、两曲面的交线。
3、一族直线或曲线的包络线
（二）分类：
1、平面曲线：
曲线所有点都在同一平面上。
2、空间曲线：
曲线上连续四个点不在同一平面上。
二、曲线的投影性质
（一）平面曲线的投影性质：
（二）空间曲线的投影性质
§6－2圆与椭圆
一、圆与椭圆投影的一般性质
1、圆或椭圆的中心投射后仍为中心，且中心等分所有的直径。
2、圆的投影一般为椭圆。
（当与投影面平行时，在该投影面上的投影为圆。
3、圆投影为椭圆时，椭圆的长轴等于圆的直径。
4、椭圆的投影一般还是椭圆。
二、圆或椭圆投射时的作图
§6－3曲面概述
一、曲面的形成
二、曲面的分类：
规则曲面和不规则曲面
1、规则曲面：
1）直线面：
可展曲面：
锥面，柱面，回折棱面；
不可展曲面：
柱状面，锥状面，双曲抛物面
2）曲线面（不可展曲面）：
回转面，变线曲面
2、不规则曲面：
任意曲面
三、曲面表示法
§6－4一般回转面
一、形成和特点二、投影画法三、回转面上的点
§6－5螺旋线与螺旋面
一、螺旋线
（一）圆柱螺旋线
1、形成：
2、画法：
3、圆柱螺线的展开
二、螺旋面
（一）正螺旋面1、形成：
2、作图
（二）斜螺旋面（了解）
§6－6几种直纹曲面
一、锥面：
1、形成2、画法3、常见锥面1）正圆锥面2）椭圆锥面
二、柱面：
1、形成2、画法3、常见柱面1）正圆柱面：
2）椭圆柱面
三、锥状面：
1）形成：
2）画法：
四、柱状面1）形成：
2）画法：
五、盘旋面
六、单叶双曲回转面
思考
题或
作业
教学
法参
考
课章节
第七章立体及平面与立体表面的交线
授课对象
机械设计11－1、2，农业机械11-1、2
授课时数
6
授课时间
2007-2008第一学期
授课地点
教学
目的
与要
求
掌握基本立体的投影特性和表面取点的方法，掌握平面切割立体产生的截交线的性质及投影特性和截交缄作图过程。
教学
重点
与难
点
重点：
回转体的投影特性及分析和表面取点，尤其是特殊点的作图过程。
各基本立体截交线的投影特性，作图方法，尤其是圆柱和圆锥的截交线作图方法及步骤。
难点：
回转体表面取点尤其是利用纬圆法作图。
截交线作图分析及作图方法。
教学
方法
课堂讲授
教具
教学
步骤
第七章立体及平面与立体表面的交线
§7－1立体及其表面上的点和线
一、平面立体
围成立体的表面均是平面，有棱柱和棱锥两种。
（一）棱柱：
各条棱线互相平行。
1、投影图（注意利用线面分析画各投影）
2、面上取点
3、形体切口的画法。
（二）棱锥：
各棱线相交
1、投影图
2、面上取点
3、形体切口的画法
二、回转体
母线绕轴（导线）旋转形成，某个位置的线称为素线。
1、圆柱：
直线为母线绕平行的轴线回转形成。
1）投影图（分析各轮廓线的投影）
2）表面取点（利用积聚性）
①特殊点（轮廓线上的点）
②一般点
2、圆锥：
直母线绕相交轴旋转形成。
1）投影图（注意分析各轮廓线三个投影）
2）表面取点：
纬圆法，素线法
3、球：
母圆绕其某直径为导线（轴）旋转形成。
1）投影图：
三个投影是圆（注意分析三个圆即是轮廓线，三个投影的位置）
2）表面取点：
纬圆法
4、圆环：
母圆绕圆外共同的轴线旋转而成。
1）投影：
由顶、底圆，赤边圆，喉圆组成。
2）表面取点：
利用纬圆法。
1、一般回转面正面投影，左右外形轮廓线及上下圆围成水平投影，顶底赤边圆，喉圆表示表面取点利用纬圆法。
§7－2平面和立体表面的交线（截交线）
一、截交线的性质
1、截交线是平面切割立体，在立体表面产生的交线，一般是一条封闭的平面曲线，是立体表面和截平面的共有线。
2、截交线的形状变化和立体形状本身及截平面与立体相对位置有关。
二、截交线作图
（一）圆柱截交线
1、圆柱截交线形状（利用模型和挂图）
1）圆截平面垂直圆柱的轴线
2）矩形截平面开行圆柱的轴线
3）椭圆截平面倾斜柱的轴线
2、圆柱截交线作图：
利用积聚性，表面取点方法
1）分析：
找出特殊形状（简单形状）截交线和复杂形状截交线，确定已知投影（利用积聚性）
2）作出简单形状截交线矩形部分。
3）作复杂开关截交线（随圆）
4）判断可见性并补全轮廓线。
（二）圆锥截交线
1、圆锥截交线形状（利用模型和挂图）
1）圆：
截平面垂直轴线
2）三角形，截平面通过锥点。
3）椭圆：
截平面与轴线倾斜，其角度大于母线与轴线的夹角。
4）抛物线：
截平面与轴线倾斜，其角度等于母线与轴线的夹角。
5）双曲线：
截平面与轴线平行。
2、圆锥截交线作图
1）分析：
利用积聚性，找出截交线已知的投影。
2）作出简单形状截交线。
3）作出复杂形状截交线。
4）判断可见性并补全轮廓。
3、球的截交线：
球的截交线是圆，当截平面和投影面平行时，投影为圆，倾斜为椭圆。
作图法同上，注意到纬圆法表面取点。
4、组合体复合截交线注意分析各基本立体和各截交线形状。
思考
题或
作业
教学
法参
考
授课章节
第八章直线与立体表面的交点、两立体表面的交线
授课对象
机械设计11－1、2，农业机械11-1、2
授
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