工程制图教案30页.docx
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工程制图教案30页
《机械制图B》教案
适合电类专业（45学时）
【使用教材：
赵炳利姜桂荣主编工程制图】
【中国标准出版社2001年8月出版】
工程图学研究所
二○○三年九月
教 学 日 历
课程名称：
机械制图（B）学年秋季学期班级：
电类
序
号
周
次
主要章节名称
课内时数
教学内容
讲课
习题课
实验
1
5
绪论；第一章制图基本知识；
第二章点、直线、平面的投影
2
绪论；制图基本知识；投影法知识；点投影
2
第三节直线的投影
2
直线投影，属于直线的点；两线位置
3
6
第四节平面的投影
2
平面投影
4
第三章立体第一节平面立体及其与平面相交
2
平面立体及其与平面相交
5
7
第三章第二节回转体及其与平面相交
2
回转体及其与平面相交
6
第三章第二节回转体及其与平面相交
2
回转体及其与平面相交
7
8
第三章第三节立体与立体相交
2
立体与立体相交
8
第四章第一节组合体三视图及形体分析法；第二节组合体三视图的画法
2
组合体分析法、组合体三视图的画法；测绘组合体草图
9
9
第四章第三节读组合体视图的方法
2
读组合体视图的方法
10
第四章第四节组合体尺寸标注
2
组合体尺寸标注
11
10
第四章习题课
2
组合体习题课测绘组合体仪器图
12
第六章图样画法第一节视图；第二节剖视图
2
视图、剖视图
13
11
第六章第二节剖视图
2
各种剖视图及剖切面种类
14
第三节断面图；第四节其它画法；第五节图样画法的综合应用
2
断面图、其他画法；图样画法的综合应用；第三角画法简介
15
12
第七章标准件和常用件第一节螺纹及螺纹紧固件
2
螺纹要素、画法及其标注、螺纹紧固件画法
16
第二节销、键和滚动轴承、第三节齿轮、第四节弹簧
2
销、键和滚动轴承；齿轮；弹簧
17
13
第七章习题课
2
螺纹紧固件仪器图或计算机绘图
18
第八章零件图第一节零件图的内容；第二节零件的工艺结构；第三节；零件图的视图选择
2
零件图的内容、工艺结构、视图选择
19
14
第八章第四节零件图的尺寸标注；第五节零件图的技术要求
2
零件图的尺寸标注、技术要求
20
第八章第六节读零件图
2
读零件图仪器图或计算机图
21
15
第九章装配图第一节；第二节；第三节；第四节；第五节；第六节
2
装配图内容、表达方法、尺寸标注、零件编号和技术要求；装配结构；画图方法、步骤；
22
第七节读装配图
2
读装配图并由装配图拆画零件图
23
16
机动
1
第1次课书P1~26作业：
1-1、2-1、2-2、2-3、2-4
【教学要求】学习绪论、制图基本知识、投影法知识、点投影
【教学目的】了解本课程的性质、任务和要求，了解图样中有关比例、字体、图线的标准规定，熟悉投影法的概念，掌握投影规律并能应用投影规律作图。
【教学内容】
绪论：
介绍本课程的性质、任务和要求：
图样：
根据投影原理、标准或有关规定（国标等），表示工程对象，并有必要的技术说明的图。
图样：
是设计、制造各环节的重要技术资料，是工程界进行技术交流的“语言”。
第一章第一节制图的基本知识：
了解国家标准《技术制图与机械制图》，了解图纸幅面及格式（GB/T14689-93），了解比例（GB/T14690-93），熟悉字体（GB/T14691-93），熟悉图线（GB4457.4-84新GB/T17450-1998）规定。
汉字：
仿宋字；字体端正、笔画清楚、排列整齐、间隔均匀；字号：
20、14、10、7、5、3.5等
粗线宽（d）=0.18、0.25、0.35、0.5、0.7、1.0、1.4、2.0细线宽：
d/2
图线的画法、图线：
粗实线、细实线、虚线、波浪线、双折线、细点画线、粗点画线、双点画线
第二章点、直线和平面第一节投影法的概念
机械工程图样的绘制是以投影法为依据的。
（一）投影法的基本概念
投射线通过物体，向选定的平面投射，并在该面上得到图形的方法称为投影法。
（二）工程上常用两种投影方法：
中心投影法和平行投影法（正投影法和斜投影法。
）
（三）平行投影特性
1.真实性（平行）2．积聚性（垂直）3．类似性（倾斜）
第二章点、直线和平面第二节点的投影
一、点在三投影面体系中的投影
1．三投影面体系的建立
三个平面两两垂直，构成三投影体系。
水平投影面（简称H面）、正立投影面（简称V面）、侧立投影面（简称W面）。
投影轴。
各投影轴的交点叫做原点。
强调：
在纸上画三投影面体系时：
∠XOZ=90°，∠YOZ=∠XOY=135°。
V面：
表达上、下尺寸和左、右尺寸；
H面：
表达前、后尺寸和左、右尺寸；W面：
表达上、下尺寸和左、右尺寸。
2．点在三投影面体系中的投影
a、a′、a″分别称为点的水平投影、正面投影和侧面投影。
3．点的三面投影图及其投影规律
规定：
展开时V面不动，H面绕OX轴向下旋转90°与V面重合，W面绕OZ轴向右旋转90°与V面重合。
点在三投影面体系中的投影规律是画图和看图的理论基础，作图时必须严格遵守。
例1已知空间点A（11，13，15），求作点A的直观图和三面投影图。
例2如图2-9（a）所示，已知点A、B、C的两投影，求作各点的第三投影。
（可用坐标法）
4．特殊位置点的投影
（1）投影面上的点的投影
（2）投影轴上点的投影
二、两点的相对位置和重影点
空间两点的相对位置，是指以某点为基准，另一点相对于该点的上、下、左、右、前、后的位置关系。
重影点当两点位于某一投影面的同一条投射线上时，则两点在该投影面上的投影重合为一点，称这两点为对该投影面的重影点。
判别重影点可见性。
离观察者更近的点可见；当点的投影不可见时，将点的投影代号用圆括弧括起来，用以表示不可见。
第2次课书P26~33作业：
2-5、2-6、2-7、2-8、2-9
【教学要求】学习直线投影、属于直线的点、两线相对位置
【教学目的】在掌握投影规律并能应用投影规律作图基础上，掌握各种位置直线投影的投影特性，熟悉属于直线上点的作图方法；能准确判断两直线的相对位置。
【教学内容】
第三节直线的投影
一、直线的投影
直线的投影一般仍为直线，特殊情况下积聚为一点。
直线和它在投影面上的投影所形成的锐角，称其为直线对该投影面的倾角，分别以α、β、γ表示直线对H、V、W面的倾角。
二、各种位置直线的投影特性
1．投影面平行线：
只平行于一个投影面的直线，称为投影面平行线
投影面平行线的投影特性是：
（投影面平行线在图解作图中经常用到，要求熟练掌握。
）
①直线在所平行的投影面上的投影反映直线的实长，与投影轴的夹角反映与其他两投影面的倾角；②另外两个投影分别平行于相应的投影轴。
2．投影面垂直线：
垂直于一个投影面的直线，称为投影面垂直线
投影面垂直线的投影特性是：
①一个投影积聚为一点；②另外两个投影分别垂直于相应的投影轴，并且反映直线的实长。
3．一般位置直线：
既不平行也不垂直于任一投影面的直线，称为一般位置直线。
投影特性为：
三个投影都小于实长，各投影与投影轴的夹角也不反映空间直线与投影面的真实倾角。
例3已知A点的三面投影[见图2-12（a）]，过A点作侧垂线AB，使AB=13mm，且B点在A点右侧；过A点作侧平线AD，使AD=16mm，且α=45°
三、属于直线的点
若空间点K属于直线AB，则点的各投影必属于该直线的同面投影，且点K分直线长度之比等于其投影分直线投影的长度之比。
——判别准则（充分必要条件）
例4已知直线AB的两面投影ab及a′b′，K点属于直线AB，且AK：
KB=1：
2，求K点的两面投影。
见图2-14（a）。
例5如图2-15，判断点S是否从属于直线AB。
一（作出第三面投影判断法）：
二（比例法）：
四、两直线的相对位置
1．平行两直线
如果空间两直线互相平行，则其同面投影一定平行，且投影长度之比相等，直线端点的字母顺序也相同。
反之，若两直线的同面投影都平行，则两直线在空间也平行。
例判断二直线是否平行
1）比例法2）对角线共面法3）作出第三面投影判断法：
看是否三面投影都平行。
2．相交两直线
如果空间两直线相交，则两直线的同面投影必相交，且各同面投影的交点符合点的投影规律。
——判断两直线相交的充分必要条件。
当两直线是投影面平行线、且其两面投影都平行于投影轴时，则应利用定比关系或求第三投影的方法来判断。
例6过点A作水平线AB与直线CD相交，并使AB=19mm，见图2-18（a）。
3．交错两直线
三面投影可能有交点，但该点不符合点的投影规律
或某一投影面上的投影平行，但不符合平行线的投影特性。
第3次课书P33~41作业：
2-10、2-11、2-12、2-13、2-14
【教学要求】学习平面的投影
【教学目的】掌握各种位置平面的投影特性，掌握属于平面上直线、点的作图方法
【教学内容】
第四节平面的投影
一、平面的表示法：
几何元素表示法和迹线表示法
1．几何元素表示法几何元素可相互转化。
2．迹线表示法
所谓迹线，就是平面和投影面的交线。
水平迹线、正面迹线和侧面迹线。
平面的迹线分别用PH、PV、PW表示
二、各种位置平面的投影
1．投影面垂直面
只垂直于一个投影面的平面称为投影面的垂直面。
有铅垂面、正垂面、侧垂面。
投影特性是：
平面在所垂直投影面上的投影积聚为直线，平面的另外两个投影是小于平面实形的类似形。
积聚直线与两投影轴的夹角分别反映该平面与另外两投影面的倾角；
2．投影面平行面
平行于某一个投影面的平面称为投影面的平行面。
有正平面、水平面、侧平面。
投影特性是：
平面在所平行投影面上的投影反映实形；平面在另外两个投影面上的投影积聚为直线，且平行相应的投影轴。
3．一般位置平面
对三个投影面都处于倾斜位置的平面称为一般位置平面。
其三个投影都是小于实形的类似形，且不反映该平面与三个投影面的倾角。
α、β、γ。
三、平面上的点和直线
点和直线在平面上的几何条件是：
（1）点在平面上，则该点必定在这个平面内的一条已知直线上。
（2）直线在平面上，则此直线必定通过该平面上的两个点或通过平面上的一点并平行该平面上的某一条直线。
要在平面上取点，应先在平面上取直线，然后在直线上取点。
这种方法叫辅助线法。
例7如图2-24（a），判断点K是否在△ABC平面上。
例8如图2-25（a）所示，已知点M在△ABC平面上，完成△ABC的水平投影。
例A判断DE是否与△ABC共面。
例B如图完成四边形ABCD的正面投影。
第4次课书P42~48作业：
3-1、3-2、3-6、3-7
【教学要求】学习立体的投影
【教学目的】掌握平面立体及其与平面相交的投影特性及作图法，掌握圆柱体的投影特性及表面取点取线的作图法
【教学内容】
第三章立体
平面立体——表面均是平面的立体，如棱柱、棱锥等。
曲面立体——表面是曲面或既有曲面又有平面的立体。
若曲面立体的表面是回转曲面称为回转体，如圆柱、圆锥、球、圆环等。
第一节平面立体及其与平面相交
一、平面立体
（一）棱柱
1．棱柱的投影
2．立体表面的点
例1已知五棱柱表面上M点的正面投影m′和N点的水平投影n见图3-2（a），求M点的水平投影m和侧面投影m″，求N点的正面投影n′和侧面投影n″。
（二）棱锥
1．棱锥的投影
2．棱锥表面取点（辅助线法）
例2如图3-3中已知点N、M的正面投影m′、n′，求水平和侧面投影。
二、平面与平面立体相交
求截交线的投影，就是求截交线上的特殊点和一般点的投影，并按一定顺序连接为线。
例3求图3-4（b）中四棱锥SABCD被正垂面P截切后的水平和侧面投影。
例4求图3-5（a）中五棱柱被截切后的正面投影。
第二节回转体及其与平面相交
回转面的轴线，动线称为回转面的母线，母线在回转面上的每一位置称为素线。
一、圆柱体
1．圆柱的投影
2．圆柱表面取点取线
取点：
例在图3-6中，已知点M、N的正面投影m′、（n′），求其他两个投影，并判断可见性。
取线在已知圆柱上取线时，若圆柱表面的线平行于轴线，则该线是一段直线，只需要取两个端点即可连线；若圆柱表面的线不平行于轴线，则该线一定是曲线，作图时必须先在线上适当取若干点，这些点要包括处于圆柱转向轮廓线上的特殊点、线的端点和一般位置点（简称一般点），然后利用圆的积聚性和相对于轴线的坐标差，分别求出这些点的三个投影，最后根据其可见性顺次光滑连线。
例5已知圆柱表面的a点和EF线的一个投影，求a点和EF线的其他两投影。
见图3-7（a）。
第5次课书P48~55作业：
3-3、3-8、3-9、3-10、3-11、3-12
【教学要求】学习立体的投影
【教学目的】掌握回转体（含组合回转体）及其与平面相交的投影特性及作图法
【教学内容】
复习平面立体投影及其与平面相交、圆柱投影及其表面取线的投影特性
一、圆柱
3．平面与圆柱相交平面截切圆柱时，根据截平面与圆柱轴线相对位置的不同，有三种基本形式（见表3-1）。
（1）截平面平行于圆柱轴线，截交线为矩形。
由于截平面为正平面，所以截交线的正面投影反映实形；水平投影和侧面投影分别积聚成直线段。
（2）截平面垂直于圆柱轴线，截交线为圆。
其水平投影与圆柱面的水平投影重合，正面投影和侧面投影分别积聚成直线段。
（3）截平面倾斜于圆柱轴线，截交线为椭圆。
其正面投影积聚为直线段，水平投影与圆柱面的水平投影重合，侧面投影一般仍为椭圆。
例6求图3-8中圆柱被正垂面P，截切后的投影。
例7求图3-9（a）中切口圆柱的侧面投影。
例8求作图3-10（a）所示开槽空心圆柱的侧面投影。
二、圆锥
1．圆锥的投影
2．圆锥表面上取点
例9已知圆锥面上点K的正面投影k′，求作该点的水平投影和侧面投影。
见图3-13。
作图方法1——素线法[见图3-13（b）]：
作图方法2——纬圆法[见图3-13（c）]：
2．平面与圆锥相交
平面与圆锥相交所形成的截交线，按两者相对位置的不同有五种情况，见表3-2。
（1）截平面过锥顶，交线为过锥顶的相交两直线；
（2）截平面垂直于圆锥轴线，交线为圆；
（3）截平面倾斜于圆锥轴线，交线为椭圆或抛物线；
（4）截平面平行于圆锥轴线，交线为双曲线。
例10已知带缺口圆锥的正面投影，求其余两面投影，如图3-14（a）所示。
例11求圆锥被正平面截切后截交线的正面投影，如图3-15（a）所示。
第6次课书P55~60作业：
3-4、3-13、3-14
【教学要求】学习立体的投影
【教学目的】掌握回转体（含组合回转体）及其与平面相交的投影特性及作图法
【教学内容】
复习平面立体投影及其与平面相交、圆柱投影及其表面取线的投影特性
一、圆柱复习
二、圆锥复习
三、圆球
1．球的投影
2．球表面取点：
在球面上取点，只能过该点作与投影面平行的辅助圆的方法。
3．平面与圆球相交
例12已知被正平面、水平面和侧平面所截切球体的正面投影，求其水平投影和侧面投影，见图3-18（a）。
例13已知被正垂面所截切球的正面投影，求其余两面投影，如图3-19所示。
例14已知正面投影，求开槽半球的另外两面投影，如图3-20所示。
四、圆环
1．环的投影
2．环面上取点
五、平面与组合回转体相交
例15求图3-22中连杆头部截交线的正面投影。
第7次课书P61~68作业：
3-16、3-18、3-21、3-22、3-23
【教学要求】学习立体与立体相交
【教学目的】掌握立体与立体相交时表面交线的作图法——利用积聚性法或辅助平面法
【教学内容】
第三节立体与立体相交
立体与立体相交称为相贯，相交两立体表面的交线称为相贯线。
两曲面立体相交相贯线的基本性质是：
相贯线是相交两立体表面的分界线，也是它们的共有线，所以相贯线上的点是两立体表面的共有点；相贯线一般为封闭的空间曲线，特殊情况下为平面曲线或直线。
相贯线的形状取决于两曲面立体自身的空间几何形状、大小以及两者之间的相对位置。
只有当一段相贯线同时位于两个立体的可见表面上时才为可见，否则不可见。
—、利用积聚性法求相贯线
例16求图3-24（a）中正交两圆柱的相贯线。
（所谓正贯）
（1）上下两条空间封闭曲线；
（2）左右两条空间封闭曲线；
直径不相等的两正交圆柱相贯，曲线的弯曲趋势总是向大圆柱投影内弯曲。
当两正交圆柱直径相等时，其相贯线为两条平面曲线——椭圆，相贯线在平行于两圆柱轴线的投影面上的投影为相交两直线。
例17求轴线交错的圆柱相贯线的投影，如图3-26所示。
（所谓偏贯）
二、利用辅助平面法求相贯线
选择辅助平面的原则：
（1）使辅助平面在两立体有相贯线的范围内，尽量选择投影面的平行面为辅助平面；
（2）辅助平面与两立体产生的截交线应是直线或圆，以便使截交线的投影简单易画。
例18求圆台与球体相贯线的投影，如图3-27（a）所示。
三、相贯线的特殊情况
（1）两圆柱直径相等且轴线相交，相贯线是椭圆（平面曲线）。
（2）圆柱与圆锥轴线相交并共切于球，相贯线是椭圆（平面曲线）。
（3）两圆柱轴线平行，相贯线是直线。
（4）两回转体共轴线，相贯线是圆，且该圆垂直轴线。
四、截交、相贯综合举例
例19完成组合立体的正面投影和侧面投影中缺少的图线，见图3-30（a）。
分析：
由图可以看出，立体前后对称，由两个带孔的圆柱和半球组成。
外表面的交线有：
轴线铅垂的圆柱（B）与半球（C）的相贯线（半圆），两圆柱（与B相交）的相贯线；内表面的相贯线有：
等径的孔与孔的相贯线（平面曲线）；外表面与内表面的相贯线有：
轴线铅垂的孔与圆柱的相贯线，轴线铅垂的孔与半球的相贯线（半圆）。
第8次课书P69~74作业：
4-1、4-2、4-4、4-5、4-6
【教学要求】学习组合体的组合形式、画图方法
【教学目的】熟悉形体分析法，掌握组合体的投影规律和画图方法
【教学内容】
第四章组合体
第一节组合体的三视图及形体分析法
一、三视图的形成及投影规律
用正投影法所绘制出物体的图形，称为视图。
主视图、俯视图、左视图。
俯视图在主视图的下方，左视图在主视图的右方。
这种位置配置视图，不标注视图名称。
主视图反映了物体上下、左右的位置关系，即反映了物体的高度和长度；
俯视图反映了物体左右、前后的位置关系，即反映了物体的长度和宽度；
左视图反映了物体上下、前后的位置关系，即反映了物体的高度和宽度。
三视图间投影规律：
主、俯视图长对正；主、左视图高平齐；俯、左视图宽相等。
“长对正、高平齐、宽相等”是画图和看图必须遵循的最基本的投影规律。
二、组合体的组合形式
由若干个基本几何形体通过堆积或挖切方式形成的立体称为组合体。
1．堆积（叠加）——由基本形体相互叠加而成。
2．挖切（切割）——在基本形体上通过各种面（平面、曲面）的挖切而形成。
三、组合体表面间的相互位置
组合体表面间的相互位置可分为相交、相切、共面三种情况。
见表4-2。
1．相交：
一定产生交线，应画出截交线，两圆柱轴线垂直相交时相贯线的简化画法。
2．相切：
表面呈光滑过渡，相切处无分界线，所以在视图中不画出切线，见图4-4画法。
3．共面：
共面时，在两表面平齐处不存在分界线，因此两基本体间的分界处不画线。
四、形体分析法
把形状较复杂的组合体分解成若干基本形体，并分析各基本体形状、相对位置、组合形式以及表面连接方式的方法称为形体分析法。
第二节组合体三视图的画法
一、形体分析
二、确定主视图
主视图表示的信息量最多。
确定主视图时，要解决从哪个方向投射和怎么放置两个问题。
主视图投射方向的选择原则是：
方向：
主视图应选择形状特征突出的方向。
如茶壶；
位置：
符合其工作位置（或自然安放位置）如饭碗；符合加工位置：
如轴
三、确定比例，选择图幅
四、布图，画基准线
五、画出各形体的三视图（采用2H铅笔打底稿）画图顺序：
先实后虚；先大后小。
六、检查底稿，改正错误，清理图面，按规定线型描深
七、填写标题栏：
将图名、材料、比例等项内容填入标题栏。
例1画出图4-2所示组合体的视图。
第9次课书P75~79作业：
4-7、4-8、4-9、4-10、4-11、4-12
【教学要求】学习组合体的读图方法
【教学目的】能应用形体分析方法，阅读组合体的视图，并能根据已知两个视图补画第三个视图
【教学内容过程】
第三节读组合体视图的方法
一、看图要点
（一）明确视图中线及封闭线框的意义
1．线框的意义
（1）平面的投影
（2）曲面的投影（3）通孔的投影③（4）某个形体的投影
2．视图中线的意义
（1）有积聚性表面的投影④
（2）表面交线的投影⑤
（3）回转体轮廓线的投影⑥
（4）截交线、相贯线的投影
3．视图中相邻线框的含义
（1）曲面与平面相交⑧
（2）平面与平面相交或错开⑦与⑨
（二）应熟练掌握基本几何体的投影特征
（三）要几个视图联系起来看
（四）分析相邻表面间的相互位置
二、读图的方法和步骤
（一）读图方法
读图的方法有形体分析法和线面分析法两种。
形体分析法应用较多。
形体分析法：
一般先从反映形体特征的视图开始（一般从主视图看起）。
图。
线面分析法：
是在形体分析法的基础上，将视图中比较复杂的局部进一步分解成若干线和面，然后根据投影规律分析和找出各视图上对应的线面，从而想像并确定组合体空间形状的方法。
（二）读图步骤
1．分线框、对投影
2．识形体、定位置
3．对细部进行线面分析
读组合体视图，主要应用形体分析法，当用形体分析法难于读懂时，可用线面分析法对细部进行线面分析。
4．综合起来想整体
确定各形体及其相互位置后，进行综合整理，想象出组合体的整体形状。
见图4-13（f）。
例2看懂图4-14（a）给出的主、俯视图，想象出组合体的空间形状，并补画左视图。
例3看懂图4-15（a）给出的主、左视图，想象出组合体的空间形状，并补画俯视图。
补充例题
例1已知主、俯视图，想出空间形状，补画左视图。
例2已知主、左视图，想出空间形状，补画俯视图。
第10次课书P8~11，79~85作业：
4-21、4-22、4-23、4-24
【教学要求】学习尺寸标注的国家标准规定，学习组合体的尺寸标注方法
【教学目的】熟悉尺寸标注的国家标准规定，能正确、清晰、完整地标注组合体的尺寸
【教学内容】
第四节组合体的尺寸标注
尺寸是加工的依据，正确标注很重要。
尺寸标错了，安装不上，将直接造成经济损失。
标注组合体尺寸的基本要求是正确、完整
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