机械制图教案.docx
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机械制图教案
第十章装配图
第九章标准件与常用件
第八章零件图
第七章机件的表达方法
第六章轴测图
第五章组合体
第四章基本体及其截交线
第三章点直线平面的投影
第二章投影法基础
第一章工程制图基本知识
绪论
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是工科院校培养具有工程师初步训练的高级工程技术应用型人才的一门必修的技术基础课。
修的技术基础课
绘制和阅读工程图样的原理和方法。
绘制和阅读工程图样的原理和方法。
设计者表达设计意图；设计者表达设计意图；制造者了解制造对象并制造；制造对象并制造；使用者依此使用和维修设备。
修设备。
这些产品都需要进行机械设计与加工
工程图样：
工程图样：
在工程技术中，按一定的投影方法和有关规定，把物体的形状、在工程技术中，按一定的投影方法和有关规定，把物体的形状、大小、材料及有关技术说明，用数字、大小、材料及有关技术说明，用数字、文字和符号表达在图纸上或存贮在磁盘等介质上的图，称为工程图样。
存贮在磁盘等介质上的图，称为工程图样。
学习投影法的基本理论和应用，?
学习投影法的基本理论和应用，培养空间构思能力、分析能力和表达能力。
间构思能力、分析能力和表达能力。
学习制图国家标准及其有关知识，?
学习制图国家标准及其有关知识，培养绘制和阅读机械图样的基本能力。
养绘制和阅读机械图样的基本能力。
学习尺规绘图、徒手绘图、?
学习尺规绘图、徒手绘图、计算机绘图基本技能。
基本技能。
本课程理论、实践性均强，本课程理论、实践性均强，学习时注意理论联系实际；要完成一定数量作业；加强上机练习。
联系实际；要完成一定数量作业；加强上机练习。
严格遵守国家标准，学会查阅有关标准。
严格遵守国家标准，学会查阅有关标准。
培养初步的空间想象能力，培养初步的空间想象能力，掌握三维立体二维图样之间的对应关系规律。
维图样之间的对应关系规律。
注意加强运用形体分析法分析、注意加强运用形体分析法分析、构形立体的学习，培养初步形象思维能力。
学习，培养初步形象思维能力
第一章
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第一节第二节第三节第四节第五节第六节绘图工具、仪器与用品国家标准《技术制图》内容简介几何作图平面图形的分析及画法投影法基础简单立体的三视图
第一章工程制图基本知识?
第一节绘图工具、仪器与用品
一、手工绘图工具提高绘图的质量和效率，必须正确合理地使用各种绘图仪器，同时还必须掌握绘图的方法和步骤。
（一）、仪器绘图工具的使用）、仪器绘图工具的使用
常用的手工绘图仪器及工具有：
图板、丁字尺、三角板、比例尺、圆规、分规、曲线板、铅笔等。
1．图板．
图板表面应平坦，侧边应平直。
为了便于操作，一般应向前倾斜20°。
2．丁字尺．
丁字尺由尺头、尺身组成；绘图时，尺头的右侧应紧靠图板的左侧；丁字尺常用来画水平线。
3、三角板
三角板有30°三角板有°（60°）和45°两块；可以和丁字尺配合画垂直线；°°两块；丁字尺和两块三角板配合可以画15°整数倍的斜线。
°
要随时注意将三角板下边缘与丁字尺尺身工作边靠紧。
要随时注意将三角板下边缘与丁字尺尺身工作边靠紧。
4、比例尺：
比例尺尺面上的比例刻度可供度量时选用
5、圆规：
（1）圆规由针尖脚和铅芯脚组成；
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（2）圆规的针尖应略长于铅芯；（3）画圆时，针尖脚与铅芯脚均应垂直于纸面，沿顺时针方向旋转，并稍向前倾斜；
6．分规：
（1）分规两针尖要等长，合拢时要对准；．分规：
（2）使用时，要单手操作，调整间距；（3）分规可用来量取长度和等分线段。
7．曲线板：
（1）选择曲线板上曲率合适的部分，分段描绘；7．曲线板：
（2）注意：
在画每一分段时，前后连接处应各有一小段重复，以保证所连各段曲线的光滑过渡。
8．铅笔．
（1）2H铅芯的铅笔用于画底稿，应削成锥形；
（2）HB铅芯的铅笔用于写字和加深细线，应削成锥形；（3）2B铅芯的铅笔用于加深粗实线，应削成楔形。
（二）、仪器绘图的方法和步骤）、仪器绘图的方法和步骤
绘制图样时，一般按下列步骤进行：
1．作好准备工作．
准备好绘图用具。
如丁字尺、三角板、绘图仪器、以及铅笔、小刀、橡皮、胶带和图纸等。
2．选择比例和图纸幅面．
根据所画图形的大小和复杂程度，选取合适的比例和图纸大小。
3．固定图纸．
图纸应用胶带固定在图板的左下角。
固定时图纸边应与丁字尺的上边平行，并且使图纸下边与图板下边留有一定距离。
4．画图框及标题栏．
按照图纸幅面规定绘制图框，并在图框的右下角绘制标题栏。
固定图纸
画图框及标题标栏
5．布置图形．
根据图形的大小，确定每个图形在图纸上合适的位置。
画出作图基准线。
6．绘制底稿．
用2H铅笔轻轻画出图形。
注意：
（1）只画轮廓线,剖面线和尺寸线等在加深时直接绘出。
（2）先画主要轮廓，在画细节（如孔、槽、圆角等）。
（3）底稿完成后应检查一遍，并擦去多余的图线。
7.加深图形
用2B铅笔加深粗实线，用HB铅笔加深细线。
注意：
（1）先加深细线，再加深粗实线；
（2）先加深曲线，再加深直线；（3）先加深水平线和垂直线，再加深斜线；（4）先加深上面的图线（左面的图线），再加下面的图线（右面的图线）。
8.标注尺寸
按照国家标准的规定，标注相应的尺寸。
9.填写标题栏
填写标题栏内相应内容。
第二节国家标准《技术制图》内容简介
图样是现代化工业生产和技术交流的重要技术文件，为了适应科学技术的发展和生产实际的需要以及科学地进行管理图纸，对图样的各个方面，如图纸大小、图线、字体、图样画法尺寸标注等等都应有一个统一的规定，以使工程技术人员有章可循。
这个规定叫做制图标准。
每一个工程技术人员都应该树立标准化的概念，自觉贯彻并执行国家标准。
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我国第一个《机械制图》国家标准于1959年颁布实施，并于1984年重新修订颁布了《机械制图》国家标准。
为了与国际接轨，我国近年来又将制图方面的标准作了较大的修订。
本章只介绍图纸幅面及格式、比例、字体、图线和尺寸注法等内容的基本规定标准，其它一些规定将在后续有关章节中予以介绍。
?
国家标准代号的含义以"GB/T14689-1993"为例予以说明，其中：
"GB"是国家标准的缩写，"T"是推荐的缩写，"14689"是该标准的编号，"1993"表示该标准是1993年颁布的。
图纸幅面和格式（一、图纸幅面和格式（GB/T14689-1993））1．幅面．
为了便于图纸的装订和保存，必须对图纸幅面作统一的规定，绘制技术图样时，应优先采用下列表中规定的基本幅面。
必要时允许加长幅面，加长部分的尺寸，请查阅GB/T14689-1993。
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图纸幅面
2．图框格式．
图纸格式分为有装订边和无装订边两种格式。
一般采用A4竖装和A3横装。
随着科学技术的发展，缩微技术已在各国广泛采用，我国也普遍采用了缩微技术保存图纸。
图纸缩微后保存，即方便又便于查阅。
在这种情况下，图纸就不需要装订边了，随之也增加了图框内的有效面积。
但应注意：
同一产品的图样只能采用一种格式。
3．标题栏．每张图纸上都必须画出标题栏；外框为粗实线，※每张图纸上都必须画出标题栏；外框为粗实线，内格为细实线※标题栏的位置应位于图纸的右下角尺寸不随图纸大小、※尺寸不随图纸大小、格式变化格式：
国标格式；※格式：
国标格式；在校学习使用简化格式
国标格式
标题栏简化格式
学校用简易标题栏学校的制图作业一般使用下图所示的简易标题栏。
学校的制图作业一般使用下图所示的简易标题栏。
（图名）
班级制图审核（学号）（日期）（日期）
比例材料
（图号）
成绩
（校名）
二、比例（GB/T14690-93）比例图中图形与其实物相应要素的线性尺寸之比称为比例。
图中图形与其实物相应要素的线性尺寸之比称为比例。
种类原值比放大比缩小比5∶15×10n∶11:
21:
51×10n∶11∶2×10n1∶1×10n
比例1∶12∶12×10n∶11:
101∶5×10n
比例的意义
三、字体（GB/T14691-93）字体
字号：
国标中以字体高度代表字体的号：
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字高系列：
1.8，2.5，3.5，5，7，10，14，20mm。
?
1.汉字?
图上的汉字应写成长仿宋体，并采用国家正式公布推行的简化字。
汉字的高度h应不小于3.5mm。
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要求：
字体工整、笔画清楚、间隔均匀、排列整齐
字体示例
2.字母和数字
型斜体）
（1）拉丁字母（B型斜体）示例：
）拉丁字母（型斜体
（2）阿拉伯数字示例）
（3）罗马数字示例）
用作指数、分数、极限偏差、脚注的数字及用作指数、分数、极限偏差、字母，一般应采用小一号的字体。
字母，一般应采用小一号的字体。
四、图线（GB4457.4-84、GB/T17450-1998）图线
（一）图线的型式及其应用图线分粗、细两种，细线宽度约为d/2。
图线宽度的推荐系列为：
0.18，0.25，0.5，0.35，0.5，0.7，1，1.4，2mm。
用计算机绘图时，对于A0、A1幅面，粗、细线型宽优先采用1.0mm、0.35mm；对于A2、A3及A4幅面，粗、细线型宽优先采用0.7mm、0.25mm。
（一）图线的型式及其应用
图线的用途
4.建议虚线与虚线（或其它图线）相交时，应线段相交，虚线是实线的延长线时，在连接处应留有间隙。
（二）图线的画法
1．同一图样中，同类图线的宽度应基本一致。
．同一图样中，同类图线的宽度应基本一致。
2．两条平行线（包括剖面线之间的距离应不小于粗实线的两倍宽度，．两条平行线包括剖面线之间的距离应不小于粗实线的两倍宽度，包括剖面线）之间的距离应不小于粗实线的两倍宽度其最小距离不得小于0.7mm。
其最小距离不得小于。
3．绘制图的对称中心线时，应超出图外（2～5）mm。
首末两端应．绘制图的对称中心线时，应超出图外（～）。
是画，不是点。
圆心应是线段的交点。
在较小的图形上绘制点画线是画，不是点。
圆心应是线段的交点。
或双点画线有困难时，可用细实线代替，或双点画线有困难时，可用细实线代替，如图
五、尺寸注法（GB4458.4-84）尺寸注法
（一）基本规定
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．机件的真实大小应以图样上所注的尺寸数值为依据，大小及绘图的准确度无关。
大小及绘图的准确度无关。
2．图样中尺寸以毫米为单位时，不需标注计量单位的代号或．图样中尺寸以毫米为单位时，名称，如采用其它单位，名称，如采用其它单位，则必须注明相应的计量单位的代号或名称，厘米）等名称，如30°（度）、cm（厘米等。
°度、厘米3．图中所标注的尺寸，为该图样所示零件的最后完工的尺寸，．图中所标注的尺寸，为该图样所示零件的最后完工的尺寸，否则应另加说明。
否则应另加说明。
4．机件的每一尺寸，在图样上一般只标注一次，并应标注在反．机件的每一尺寸，在图样上一般只标注一次，映该结构最清晰的图形上。
映该结构最清晰的图形上。
（二）尺寸的组成
1.尺寸界线2.尺寸线3.尺寸数字
尺寸箭头
尺寸界线：
一般应与尺寸线垂直，当尺寸界线贴近轮廓时，尺寸界线：
一般应与尺寸线垂直，当尺寸界线贴近轮廓时，允许尺寸界线与尺寸线倾斜,如图所示。
允许尺寸界线与尺寸线倾斜,如图所示。
线性尺寸
尺寸数字应按左图所示方向注写，并尽可能避免在图示°尺寸数字应按左图所示方向注写，并尽可能避免在图示30°范围内标注尺寸，当无法避免时可按右图的形式标注。
内标注尺寸，当无法避免时可按右图的形式标注。
尺寸注法
角度尺寸一律水平写
整圆、整圆、大半圆标直径
半圆、半圆、小于半圆标半径
尺寸注法
其他尺寸注法
图形画一半，但尺寸要标注全尺寸
正方形平面尺寸标注方法
旧标准标法
尺寸注法GB/T16675.2-1996尺寸注法倒角、厚度的表示
均布的孔标注方法
当孔的定位和分布情况在图中都已明确时，允许省略其位置尺寸和EQS（均布）字样。
图中8×φ6，φ6表示孔的直径，8为孔的个数
第四节几何作图
一、等分圆周和作正多边形?
1．圆内接正五边形画法．?
如图所示。
作水平线ON的中点M，以点M为圆心、MA为半径作弧，交水平中心线于H。
以AH为边长，即可作出圆内接正五边形。
?
2．圆内接正六边形．?
如图1-33所示。
用60o三角板配合丁字尺通过水平直径的端点作四条边，再以丁字尺作上下水平边，即可作出圆内接正六边形。
正五边形的作图步骤
A
1.作水平线的作水平线ON的作水平线中点M中点
BOHM
E
2.以点为圆心、以点M为圆心以点为圆心、MA为半径作弧为半径作弧交水平中心线于H。
。
N
3.以AH为边长，即以为边长为边长，可作出圆内接正五边形。
边形。
DC
正六边形的画法
正六边形的画法
?
?
?
?
?
?
?
1.画圆画圆2.以水平中心线以水平中心线与圆的交点为圆心画圆弧,圆弧与心画圆弧圆弧与画的交点即为六边形的角点.边形的角点3.把这六个点依次把这六个点依次连接起来.连接起来
二、斜度、锥度的画法及标注斜度、
1．斜度（GB4458.4-1984）．斜度（）?
（1）斜度：
一直线对另一直线或一平面对另一平面的倾斜程度。
如图所示
（2）斜度的符号：
（3）斜度的标注方法
注意：
图样上标注斜度符号时，其斜度符号的斜边应与图中斜线的倾斜方向一致。
（4）斜度的画法
斜度的画法
1:
3
2．锥度（GB4458.4-1984）．锥度（）
（1）锥度：
正圆锥的底圆直径与其高度之比?
如图所示
（2）锥度符号
（3）锥度的标注方法
注意：
图样上标注锥度符号时，其锥度符号的尖点应与圆锥的锥顶方向一致（4）锥度的画法
锥度的画法
1:
3
三、圆弧连接
用已知半径的圆弧（称连接弧）光滑（即相切）连接两已知线段（直线圆弧），叫圆弧连接。
?
保证光滑连接的关键是：
准确作出连接圆弧的的圆心和切点，其作图方法：
为轨迹法（利用连接弧圆心轨迹的方法）。
圆心轨迹
OK2圆心K1
切点
用已知圆孤连接两已知线段.
R
R
OK2RK1
常见的圆弧连接有1．连接两直线：
．连接两直线：
?
用已知半径的圆弧?
光滑连接两已知直线
R
R
OR
2．连接直线和圆弧：
．连接直线和圆弧：
用已知半径的圆弧光滑连接已知直线和已知圆弧
R
O
K
R
K
3．连接两圆弧：
．连接两圆弧：
用已知半径的圆弧光滑连接两已知圆弧
O3O4O1R1R2已知两圆弧
圆弧连接两已知圆弧
O2R1
O1
O2R2
作图方法与步骤?
1.求圆心;2.找切点;3.画连接弧
1
R3
R2+R3R1+R3O3
K2K1
R1
O1
O2R2
2
R4-R1
R4
R4-R2
O4R2
R1
O1K1
O2
K2
第四节
平面图形的分析及画法
画平面图形前，首先要对平面图形进行尺寸分析和线段性质分析，然后才能正确画出平面图形和进行平面图形的尺寸标注。
一.尺寸分析定形尺寸。
确定平面图形中线段的长度、圆弧的半径、圆的直径以及角度的大小等尺寸，称为定形尺寸。
如图中的φ3、φ10、R6、R40等尺寸。
定位尺寸。
用于确定圆心、线段等在平面图形中所处位置的尺寸，称为定位尺寸，如图1–24中的5、45、φ15等尺寸。
手柄
二.线段性质分析
已知线段。
根据作图基准线位置和已知尺寸就能直接作出的线段称为已知线段。
如图中的φ3圆及R7.5、R5等弧线。
中间线段（圆弧）。
已知定形尺寸，少一个定位尺寸的线段（圆弧）称为中间线段（圆弧）。
如图中的R40圆弧。
连接线段（圆弧）。
只知定形尺寸的线段（圆弧）称为连接线段（圆弧）。
如图中的R6圆弧。
三.平面图形画法
平面图形的画图，关键在于根据图形及所标注的尺寸进行尺寸分析及线段性质分析，确定尺寸基准。
以手柄平面图形为例，画图步骤如图所示。
手柄的画图步骤
R40+R6R7.5+R6R640540O1104515
画出基准线，并根据定位尺寸画出作图定位线，如图（a）所示。
画出已知直线，如图（b）所示。
画出中间线段，如图（c）所示。
画出连接线段，如图（d）所示。
加深图线，标注尺寸，如图（e）所示。
四、平面图形的尺寸标注
平面图形画完后，需按照正确、完整、清晰的要求来标注尺寸，即标注的尺寸要符合国家标准规定：
尺寸不重复也不遗漏；尺寸要排列有序；数字要注写正确、清楚。
下图为几种平面图形的尺寸标注示例，供读者分析参考。
平面图形尺寸标注示例
3525
15R545
25
本章知识结构
投影法的基本概念三视图的形成及投影规律平面立体三视图回转体三视图
第一节投影法的基本知识
一、投影的概念
投射中心S投射线
光源——投影中心投影中心光线——投射线投射线把预设的平面——投影面投影面在预设平面上所得到的图形——该物体在此平面上的投影
投影面ac投影ABC
b
二、投影的分类
1.中心投影法2.平行投影法正投影法正投影斜投影中心投影斜投影法
三、正投影的基本投影特性
正投影法中，物体上的平面和直线的投影有以下三个特性
1．实形性．当物体上的平面和直线平行于投影面时，它们的投影反映平面的真实形状和直线的实长。
2．积聚性．当物体上的平面和直线垂直于投影面时，他们的投影分别积聚成直线和点。
3．类似性．当物体上的平面和直线倾斜于投影面时，平面图形的投影仍为类似的平面图形，但面积缩小，直线的投影仍为直线，但长度缩短。
三、正投影的基本特性
Q
P∥H,有实形性∥有实形性
Q⊥H,有积聚性⊥有
R∠H,有类似性∠有
第二节
三视图的形成及投影规律
一、投影面体系?
如图所示，物体在一个投影面上所得到的正投影不能唯一地确定其空间形状。
因此，有必要建立一个多投影面体系。
?
多投影面体系由互相垂直的两个或多个投影面组成，例如：
三投影面体系是由互相垂直的三个投影面组成的。
?
互相垂直的三个投影面将空间分成八个部分，每部分为一个分角，依次为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ，如图所示。
我国《机械制图》国家标准规定：
物体采用第一角投影来绘制。
?
三投影面体系的构成
?
?
?
?
?
V——正面H——水平面W——侧面V、H面的交线——OX轴H、W面的交线——OY轴V、W面的交线——OZ轴
二．三视图的形成将物体正放在三投影面体系中，用正投影法向三个投影面投影，就得到了物体的三面投影。
V
Z
主视图
WX俯视图
Y
要将投射后得到的三视图画在一张图纸上，则必须将三投影面体系展开，如图所示。
ZV主视图左视图W
X
O俯视图Y
HY
三、三视图的尺寸关系从三视图的形成及展开过程可以看出三视图的投影规律为：
长对正，高平齐，宽相等长对正，长对正高平齐，宽相等。
如图所示。
长长1、主、俯视图长相等，并对正；2、俯、左视图宽相等；3、主左视图高相等，并平齐。
宽
高
宽
四.三视图的方位关系物体上有上下、左右、前后六个方向的位置关系。
而每一个视图只反映四个方向的方位关系。
其中，主视图反映了物体的左右、上下之间的方位关系，即反映了物体上的长度和高度；俯视图反映了物体的前后、左右之间的位置关系，即反映物体上的宽度和长度；左视图反映了物体的前后、上下之间的位置关系，即反映了物体上的宽度和高度。
方位关系
物体上的位置关系
上后左左右下后下前左前右右后下前
三视图的方位关系
上上
五.绘制三视图的方法绘制三视图的方法首先，选择反映物体形状特征最明显的方向作为主视图的投射方向。
将物体在三投影面体系中放正，然后，保持物体不动，按正投影法向各投影面投射，具体画图步骤如图所示。
绘制三视图示例一
模型的三视图举例一
宽
宽
模型的三视图举例二
简单立体的三视图?
一、基本几何体立体的形状是各种各样的，但任何复杂立体都可以
分析成是由一些简单的几何体组成，如图所示的棱柱、棱锥、圆柱、圆锥、球等，这些简单的几何体统称为基本几何体。
根据基本几何体表面的几何性质，它们可分为平面立体和曲面立体。
第三节、平面立体的三视图（棱柱、棱锥）第三节、平面立体的三视图（棱柱、棱锥）
1、棱柱三视图的画法（以六棱柱为例）
投影方向
2．棱锥三视图的画法
投影方向
第四节、回转体的三视图（圆柱、圆锥）第四节、回转体的三视图（圆柱、圆锥）
1、圆柱
2．圆锥三视图的画法．
3、球三视图的画法
1.正投影的基本特征：
真实性、积聚性、类似性?
2.三视图的投影规律：
长对正，高平齐，宽相等。
?
3.棱柱的投影特点：
一个视图为多边形，另两个视图为多个矩形。
?
棱锥的投影特点：
一个视图为内部有轮廓线投影的多边形，另两个视图为多个三角形。
?
4.手工绘制三视图保证宽相等的方法：
45度辅助线法，圆规量取
第三章点、线、面的投影
第一节点的投影?
第二节直线的投影?
第三节平面的投影
第一节点的投影
一、点的投影
在三投影面体系内有一点A，根据正投影法，点A在三个投影面上的投影分别用a（水平投影）、a′（正面投影）、a〞（侧面投影）表示，如图所示。
ZVa’Aaza’’WaxO
X
a
ayY
为了将空间三个投影面上的投影画在同一平面上，规定：
V面不动，H面绕OX轴向下旋转90°，与V面重合，W面绕OZ轴向后旋转90°，与V面重合，去掉投影面的边框，得到展开后点A的三面投影图，如图所示。
ZVa’aza’’W
X
ax
O45
O
ayW
YW
aH
ayHYH
二、点的投影规律如图可知，在点的投影图中，点的每一个投影都反映两个坐标;点的每两个投影都反映一个相同的坐标。
ZVa’YZaxYXaayYZO
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