《机械制图教案》第一章1.docx

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《机械制图教案》第一章1

第一讲绪论

课题:

1、本课程的研究对象

2、本课程的任务和学习方法

3、我国工程图学的发展概况

课堂类型:

讲授

教学目的:

1、讲解图样的概念及形成

2、介绍本课程的任务、特点和学习方法

教学要求:

1、了解本课程的任务和性质

2、领会本课程的学习方法

教学重点:

图样的形成及与立体图的比较

教具:

长方体模型

教学方法:

本次课是介绍绪论部分,主要目的是引导学生培养起对这门课的兴趣,讲课时尽可能采用较为生动活泼的语言和教学形式,并结合自己的体会和以往积累的教学经验,向学生介绍一些适时可行的学习方法。

教学过程:

一、引入新课题

机械制图是一门重要的技术基础课,它是是研究如何运用正投影基本原理,绘制和阅读机械工程图样的课程。

主要任务是培养学生看图、绘图和空间想象能力,达到教学大纲中对本课程所提出的教学要求,以适应今后从事工程技术工作的需要。

二、教学内容

(一)本课程的研究对象

1、图样的概念

准确地表达物体的形状、尺寸和技术要求的图,称为图样。

(对此定义作简要说明,并强调:

形状、尺寸和技术要求三个方面,缺一不可)

2、机械制图的概念

在建筑工程中使用的图样称为建筑图样,在机械工程中使用的图样称为机械图样。

机械制图是以机械图样作为研究对象的,即研究如何运用正投影基本原理,绘制和阅读机械工程图样的课程。

3、图样的作用

(1)图样是工厂组织生产、制造零件和装配机器的依据。

(2)图样是表达设计者设计意图的重要手段。

(3)图样是工程技术人员交流技术思想的重要工具,被誉为“工程界技术语言”。

4、图样的形成

(1)立体图

表示物体的大致形状可以用立体图。

立体图是从一个方向、用一个图形来表达物体的形状。

如图所示,只能看见长方体的前面、上面和左面,后面、下面和右面无法看清;而且长方体是由六个矩形面构成的,但矩形都变形为平行四边形。

如果对此长方体作进一步加工,,则会发现:

圆孔打得多深,方槽是否前后贯通,在立体图中表达不清楚,而圆形也变形为椭圆形。

综上:

立体图的缺点有:

1)发生变形。

2)物体内部和后面等看不见部分的结构表达不清楚。

3)没有尺寸和技术要求。

可见,立体图不能反映出物体的真实形状,所以,不能直接应用在生产上。

但是,立体图也有独特的优点:

立体感强。

因此可以作为生产图样的辅助性说明。

生产中广泛采用的图样是用正投影法绘制的。

(2)正投影法

具体定义后面章节介绍。

简单地说,在物体后面放一张图纸,眼睛正对着图纸看物体,把看到的物体形状在图纸上反映出来。

这里把平行的视线当作投影线,把图纸看作投影面,画在纸上的图形就是物体的投影,称为视图,这就是正投影法的形象说明。

一般是从三个方向对物体投影,因此得到三个图形,称为三视图。

长方体的三视图如图所示。

 

立体图产生变形的地方,视图能正确地表达出来;立体图表达不清楚的地方,视图却能完全表达清楚,这样就能物体的真实形状完全地反映出来,如果再注上尺寸、技术要求,就构成一张完整的图样。

(二)本课程的任务和学习方法

1、本课程的主要任务

(1)学习正确、熟练地使用绘图仪器、工具,掌握较强的绘图方法和技能。

(2)学习正投影法的基本原理,掌握运用正投影法表达空间物体的基本理论和方法,具有图解空间几何问题的初步能力。

(3)学习、贯彻在读图和画图的实践过程中,要注意逐步熟悉和掌握《国家标准技术制图与机械制图》及其他有关规定,并具有查阅有关标准及手册的能力。

(4)培养学生绘制(含零、部件测绘)和阅读中等复杂程度的零件图和装配图的能力。

(5)培养学生严肃认真的工作态度和严谨细致的工作作风。

2、本课程的学习方法

(1)在学习本课程时,除了通过听课和复习,掌握基本理论、基本知识和基本方法以外,还要结合生产实际完成一系列的制图作业,进行将空间物体表达成平面图形,再由平面图形想象空间物体的反复训练,掌握空间物体和平面图形的转化规律,并逐步培养空间想象力。

(2)正确处理读图和画图的关系。

对于从事机械制造工作的人员,正确地读懂图样是非常重要的。

但是,绘制图样也同样重要的,画图可以加深对制图规律和内容的理解,从而能够提高读图能力。

同样只有对图样理解得好,才能又快又好地将其画出。

(3)在读图和画图的实践过程中,要注意逐步熟悉和掌握《国家标准技术制图与机械制图》及其他有关规定,在学习中应注意养成认真负责、耐心细致、一丝不苟的优良作风。

(三)我国工程图学的发展概况

我国比较早记载工程上使用工程图的文献是《尚书》,书中记载公元前1059年,周公曾画了一幅建筑区域平面图送给周成王作为营造城邑之用。

宋代李诫于公元1100年完成《营造法式》三十六卷,附图就占了六卷,其中有平面图、立体图和断面图等图样,画法上有正投影、轴侧投影和透视投影等,充分证明了我国工程图学技术很早以前就已达到了较高水平。

宋代以后,元代王帧所著的《农书》、明代宋应星所著的《天工开物》等书中都附有上述类似图样。

清代徐光启所著的《农政全书》,画出了许多农具图样,包括构造细部和详图,并附有详细的尺寸和制造技术的注解。

但是由于长期的封建统治和列强侵略,致使我国工程图学的发展停滞不前。

解放以后,机械工业发展迅速,我国于1959年颁布了国家标准《机械制图》。

改革开放以后,

三、小结

本次课主要是介绍性的内容,必须掌握的是图样的概念、内容、形成方法及其与立体图的对比。

 

第二讲§1—1国家标准关于制图的一般规定

课题:

1、图纸幅面的规定

2、比例

3、字体

4、图线

课堂类型:

讲授

教学目的:

1、介绍图纸幅面、图框格式和尺寸、标题栏格式和内容、常用的比例和字体

2、介绍图线的种类、应用和画法

教学要求:

1、掌握图样上的一般规定

2、掌握九种图线的应用和画法

教学重点:

1、粗实线、细实线、虚线和细点画线的画法

2、比例的概念和应用

教学难点:

虚线和细点画线的画法

教具:

挂图“图线及其应用”

教学方法:

介绍图线时,结合挂图,讲解清楚各种图线的画法及主要作用,

为学生以后画图打下基础。

九种图线也应该详略分开,重点讲解粗实线、细实线、虚线和细点画线,其余五种图线略讲。

教学过程:

一、复习旧课

简要复习图样的概念、作用及形成方法。

二、引入新课题

本次课从画图的技能方面着手,摘要介绍《国家标准技术制图和机械制图》有关图纸幅面、比例、字体、图线的统一规定。

三、教学内容

(一)图纸幅面的规定

为了便于图样的绘制、使用和保管,图样均应画在规定幅面和格式的图纸。

1、图纸幅面

讲解表1—1。

2、图纸格式

讲解图1—1、图1—2。

3、标题栏的位置和格式

标题栏的位置一般在图框的右下角。

看图的方向应与标题栏的方向一致。

讲解图1—2、图1—3。

学校的制图作业中建议采用如图1—3(b)所示的格式。

(二)比例

比例——图样中机件要素的线性尺寸与实际机件相应要素的线性尺寸之比。

强调:

(1)比例规范化,不可随意确定,按照表1—2选取。

(2)画图时应尽量采用1:

1的比例(即原值比例)画图,以便直接从图样中看出机件的真实大小

(3)图样不论放大或缩小,图样上标注的尺寸均为机件的实际大小,而与采用的比例无关。

(4)绘制同一机件的各个视图应采用相同的比例,并在标题栏的比例栏中填写。

(三)字体

图样中的汉字应采用长仿宋体,长仿宋体汉字书写的特点:

横平竖直、起落有锋、粗细一致、结构匀称。

在图样中,字母和数字可写成斜体或直体,斜体字字头向右倾斜,与水平基准线75°。

字母和数字分A型和B型,但在同一图样上,只允许选用一种型式。

(四)图线

图线分粗、细两种。

粗线的宽度b应按照图的大小及复杂程度,在0.5~2mm之间选择,细线的宽度约为b/2。

图线宽度的推荐系列为:

0.18、0.25、0.35、0.5、0.7、1、1.4、2mm。

制图作业中一般选择0.7mm为宜。

同一图样中,同类图线的宽度应基本一致。

图线的画法参照表1—3。

1、粗实线

应用:

可见轮廓线、表示剖切面起迄的剖切符号。

2、细实线

应用:

尺寸线、尺寸界线、剖面线、指引线、重合断面轮廓线。

3、虚线

应用:

不可见轮廓线。

注意:

(参见图例)

 

(1)虚线的每个线段长度和间隔应大致相等。

(2)当虚线成为实线的延长线时,在虚、实线的连接处,虚线应留出空隙。

(3)虚线以及其它图线相交时,都应在线段处相交,不应在空隙处相交。

4、细点画线

应用:

轴线、对称中心线。

注意:

(参见图例)

 

(1)细点画线的每个线段长度和间隔应大致相等。

(2)细点画线和双点画线中的“点”应画成约1mm的短划,细点画线的首尾两端应是线段而不是短划。

(3)细点画线,应超出轮廓线2mm~5mm。

(4)细点画线与其它图线相交时,都应在线段处相交,不应在短画处相交。

(5)在绘制圆形时,必须作出两条互相垂直的细点画线,作为圆的对称中心线,线段的交点应为圆心。

(6)在较小的圆形上绘制细点画线有困难时,可用细实线代替。

5、波浪线

应用:

断裂处边界线、视图和剖视图的分界线。

6、双折线

应用:

断裂处边界线。

7、粗虚线

应用:

允许表面处理的表示线。

8、粗点画线

应用:

有特殊要求的线或表面的表示线。

9、双点画线

应用:

相邻辅助零件轮廓线、极限轮廓线、假想投影轮廓线。

讲课中,每介绍一种图线后,引导学生参看图1-7,了解该图线的实际应用。

四、课堂练习

学生练习画九种图线。

五、小结

1、比例的概念及几个注意点。

2、九种图线的画法及应用。

特别强调:

各种图线也可以画成曲线。

六、布置作业

习题集1-1、1-2

第三讲§1—1国家标准关于制图的一般规定

课题:

尺寸注法

课堂类型:

讲授

教学目的:

1、介绍尺寸注法的基本规则

2、讲解常用尺寸的注法

教学要求:

掌握常用尺寸的标注方法

教学重点:

常用尺寸的标注方法

教学难点:

直径尺寸、角度尺寸的标注方法

教具:

挂图“常用尺寸的注法”

教学方法:

本次课内容较多,不必都讲,可根据以后读图中的尺寸和抄画图

形的需要进行选材。

例如光滑过渡处的尺寸、弧长和弦长等尺寸注法可以放

到以后有关章节中再陆续进行介绍。

教学过程:

二、复习旧课

1、简要复习上次课的内容。

2、强调两个问题:

(1)画圆形时,必须作出两条互相垂直的细点画线来表示对称中心线,且线段的交点应为圆心。

(2)比例的定义。

二、引入新课题

图样中,图形只能表示物体的形状,不能确定它的大小,因此,图样中必须标注尺寸来确定其大小。

国家标准对尺寸标注的基本方法有一系列的规定,本次课就来学习尺寸标注的初步知识。

三、教学内容

(一)基本规则

1、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。

2、图样中(包括技术要求和其他说明)的尺寸,一般以毫米为单位。

以毫米为单位时,不注计量单位的代号或名称,如采用其他单位,则必须注明相应的计量单位的代号或名称。

3、图样中所标注的尺寸,为该图样所表示机件的最后完工尺寸,否则应另加说明。

4、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。

为了便于图样的绘制、使用和保管,图样均应画在规定幅面和格

(二)标注尺寸的基本规定

完整的尺寸标注包含下列四个要素:

尺寸界限、尺寸线、尺寸数字和终端(箭头),具体如图1—9所示。

1、尺寸界线

作用:

表示所注尺寸的起始和终止位置,用细实线绘制。

它由图形的轮廓线、轴线或对称中心线处引出。

也可利用轮廓线、轴线或对称中心线本身作尺寸界线。

强调:

尺寸界线一般应与尺寸线垂直,必要时允许与尺寸线成适当的角度;尺寸界线超出尺寸线2mm左右。

参照图1—10说明。

 

(a)(b)

图1—10尺寸界线示例

2、尺寸线

作用:

表示所注尺寸的范围,用细实线绘制。

尺寸线不能用其它图线代替,不得与其它图线重合或画在其延长线上,并应尽量避免尺寸线之间及尺寸线与尺寸界线相交。

标注线性尺寸时,尺寸线必须与所标注的线段平行,相互平行的尺寸线小尺寸在内,大尺寸在外,依次排列整齐。

并且各尺寸线的间距要均匀,间隔应大于5mm,以便注写尺寸数字和有关符号。

参照图1—11说明。

(a)正确(b)错误

图1—11尺寸线示例

3、尺寸线终端

尺寸线终端有两种形式:

箭头和细斜线。

机械图样一般用箭头型式,箭头尖端与尺寸界线接触,不得超出也不得离开,如下图所示。

当尺寸线太短,没有足够的位置画箭头时,允许将箭头画在尺寸线外边;标注连续的小尺寸时可用圆点代替箭头,如图1—12所示。

 

((a)(b)

图1—12尺寸线箭头

4、尺寸数字

作用:

尺寸数字表示所注尺寸的数值。

强调:

(1)线性尺寸的数字一般应写在尺寸线的上方、左方或尺寸线的中断处,位置不够时,也可以引出标注。

(2)尺寸数字不能被任何图线通过,否则必须将该图线断开。

(3)在同一张图上基本尺寸的字高要一致,一般采用3.5号字,不能

根据数值的大小而改变。

(三)常用尺寸的标注方法

1、线性尺寸的标注

线性尺寸的数字应按图1—13(a)所示的方向填写,图示30º范围内,应按图(b)形式标注。

尺寸数字一般应写在尺寸线的上方,当尺寸线为垂直方向时,应注写在尺寸线的左方,也允许注写在尺寸线的中断处,如图(c)所示。

狭小部位的尺寸数字按图(d)所示方式注写。

(a)(b)

(c)(d)

图1—13线性尺寸标注示例

2、角度尺寸的标注

角度的尺寸界线应沿径向引出,尺寸线是以角的顶点为圆心画出的圆弧线。

角度的数字应水平书写,一般注写在尺寸线的中断处,必要时也可写在尺寸线的上方或外侧。

角度较小时也可以用指引线引出标注。

角度尺寸必须注出单位,如如图1—14所示。

图1—14角度尺寸标注示例

3、圆和圆弧尺寸的标注

标注圆及圆弧的尺寸时,一般可将轮廓线作为尺寸界线,尺寸线或其延长线要通过圆心。

大于半圆的圆弧标注直径,在尺寸数字前加注符号“Ф”,小于和等于半圆的圆弧标注半径,在尺寸数字前加注符号“R” 。

没有足够的空位时,尺寸数字也可写在尺寸界线的外侧或引出标注。

圆和圆弧的小尺寸的标注如图1—15所示。

 

 

4、球体尺寸的标注

圆球在尺寸数字前加注符号“SФ”,半球在尺寸数字前加注符号“SR” 。

标注如图1—15所示。

 

四、小结

1、重述尺寸三要素的画法和用途。

2、总结各种常用尺寸的标注方法。

五、布置作业

习题集1-3

 

第四讲§1—2绘图工具和仪器的使用方法

§1—3几何作图

课题:

1、绘图工具和仪器的使用方法

2、线段和圆周的等分

3、斜度和锥度

课堂类型:

讲授

教学目的:

1、讲解绘图工具和仪器的使用和维护

2、讲解常用等分法

3、讲解斜度和锥度的概念、计算、画法和标注

教学要求:

1、会正确使用绘图工具和仪器

2、掌握对线段、角度、圆周的等分和正多边形的作图方法

3、掌握斜度和锥度的区别(包括在概念、计算、画法上的区别)教学重点:

圆周的等分方法和斜度和锥度的画法

教具:

丁字尺、图版、三角板、圆规、曲线板等

教学方法:

讲授和现场演示相结合。

教学过程:

一、复习旧课

1、尺寸三要素的画法和用途。

2、结合作业中的问题,复习各种常用尺寸的标注方法。

二、引入新课题

图样中的各种图形,一般是由直线和曲线按照一定的几何关系绘制而成的。

作图时,需要利用绘图工具,按照图形的几何关系顺序完成。

本次课先来介绍绘图工具的使用。

三、教学内容

(一)绘图工具和仪器的使用方法

1、图版、丁字尺、三角板

图板用作画图时的垫板,要求表面平坦光洁;又因它的左边用作导边,所以左边必须平直。

(演示:

图纸用胶带纸固定在图版上)

丁字尺是画水平线的长尺。

丁字尺由尺头和尺身组成,画图时,应使尺头靠着图板左侧的导边。

画水平线必须自左向右画,如图1—17所示。

图1—17图板和丁字尺

一副三角板有两块,一块是45°三角板,另一块是30°和60°三角板。

除了直接用它们来画直线外,也可配合丁字尺画铅垂线和其它倾斜线。

用一块三角板能画与水平线成30°、45°、60°的倾斜线。

用两块三角板能画与水平线成15°、75°、105°和165°的倾斜线,如图1—18所示。

图1—18用两块三角板配合画线

2、圆规和分规

(1)圆规

圆规用来画圆和圆弧。

圆规的一个脚上装有钢针,称为针脚,用来定圆心;另一个脚可装铅芯,称为笔脚。

在使用前应先调整针脚,使针尖略长于铅芯,如图1—19所示。

笔脚上的铅芯应削成楔形,以便画出粗细均匀的圆弧。

画图时圆规向前进方向稍微倾斜;画较大的圆时,应使圆规两脚都与纸面垂直,如图1—20所示。

(2)分规

分规用来等分和量取线段的。

分规两脚的针尖在并拢后,应能对齐,如图1—19所示。

(3)、曲线板

曲线板是用来绘制非圆曲线的。

首先要定出曲线上足够数量的点,再徒手用铅笔轻轻地将各点光滑地连接图1—19分规和圆规

起来,然后选择曲线板上曲率与之相吻合的部分分段画出各段曲线。

注意应留出各段曲线末端的一小段不画,用于连接下一段曲线,这样曲线才显得圆滑,如图1—21所示。

图1—21用曲线板作图

(4)铅笔

画图时,通常用H或2H铅笔画底稿(细线);用B或HB铅笔加粗加深全图(粗实线);写字时用HB铅笔。

2H、H、HB铅笔:

修磨成圆锥形;

B铅笔:

修磨成扁铲形。

铅笔削法如图1—22所示。

(二)线段和圆周的等分

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。

(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1—23所示。

图1-23等分直线段

2、等分圆周

(1)正五边形

方法:

1)作OA的中点M。

2)以M点为圆心,M1为半径作弧,交水平直径于K点。

3)以1K为边长,将圆周五等分,即可作出圆内接正五边形。

 

(a)(b)(c)

图1-24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1—25(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1—25(b)所示。

(a)(b)

图1-25正六边形画法

(3)正n边形(以正七边形为例)

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1-26正n边形画法

(三)斜度和锥度

1、概念

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。

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。

2、计算

斜度:

高度差与长度之比

斜度=H/L=1∶n

 

锥度:

直径差与长度之比

锥度=D/L=D—d/l=1∶n

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。

3、画法

以图为例讲解。

四、小结

1、线段的等分法(推画平行线法)和圆周的等分法。

2、斜度和锥度的画法。

注意斜度和锥度符号的方向性。

五、布置作业

习题集1-4、1—5

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