1、工程图学与CAD课程教案课 程 教 案课 程 名 称: 工程制图与CAD 学 分 学 时: 48 授 课 班 级:材料物理17(1) .(2)班 学 生 人 数: 56 选 用 教 材: 工程制图(第2版) 黄玲 开 课 学 院: 物理与光电工程学院 任 课 教 师:*教 师 职 称: 教授 教师所在单位: 材料物理系 南京信息工程大学 教务处周次第1周,第1次课章节名称第1章 制图的基本知识和基本技能授课方式理论课() 实验课() 实习()教学时数2教学目标及基本要求(1)掌握机械制图国家标准有关规定,徒手草图画法;(2)熟悉绘图工具和仪器使用, 几何作图方法, 分析和标注平面图形尺寸;教学
2、重点、难点重点:遵守机械制图国家标准的有关内容;会画常见的几何图形;难点:掌握平面图形的线段分析,会标注平面图形的尺寸,掌握平面图形的画法和和步骤。教学基本内容与教学设计(含时间分配) 绪论一、工程图学各项规定(1学时) 1、图纸幅面和格式图纸幅面和图框格式、标题栏及其方位2、比例比例的定义、标准比例系列3、字体技术图样及有关技术文件中字体的基本要求、常用字体示例a)图线及其画法图线的种类和画法要求b)尺寸注法基本规则、标注尺寸的基本规定4、绘图基本要求熟悉绘图工具和仪器使用, 几何作图方法二、平面图形的画法和尺寸注法(1学时)1、平面图形的尺寸分析;2、定位尺寸、大小尺寸;3、平面图形的线段
3、分析和画图步骤;4、已知线段、中间线段、连接线段;5、平面图形的尺寸注法、标注尺寸的方法和步骤讨论、思考题、作业及课后参考资料1.构成尺寸的要素有哪些?尺寸标注应注意哪些问题?2.常用的绘图工具有哪些?使用丁字尺应注意什么问题?图纸一般贴在图板的什么位置?3.何谓几何作图?常用的几何作图方法有哪些?4.何谓圆弧连接?圆弧连接时应注意什么问题?参考书目:1. 唐克中 朱同钧 画法几何及工程制图 高等教育出版社 2002教学后记周次第2周,第1次课章节名称第2章点、直线和平面的投影2.1、2.2、2.3授课方式理论课() 实验课() 实习()授课方式理论课() 实验课() 实习()教学目标及基本要
4、求通过讲授,要求学生掌握正投影法的概念,掌握三视图的形成及其投影规律;,掌握点的投影特点。教学重点、难点重点:平面和直线的投影规律、三视图的投影规律、平面立体三视图的画法、回转体。难点:简单挖切体和叠加体三视图的画法、立体的投影分析。教学基本内容与教学设计(含时间分配)第一节 投影方法概述 (0.5学时)一、影法的基本概念中心投影法、斜投影法、平行投影法二、平面和直线的投影特点在正投影法中,平面和直线的三个投影特点 第二节 三视图的形成及其投影规律 (0.5学时)一、三投影体系正面投影面、水平投影面、侧面投影面二、三视图的投影规律长对正、高平齐、宽相等第三节 立体的投影分析(1学时)一、点的投
5、影点的投影规律、根据点的两个投影求第三投影、两点的相对坐标与无轴投影图讨论、思考题、作业及课后参考资料讨论1、投影分为几类?分类的原则是什么?1、平行投影有哪些特性?2、三面投影是怎样形成的?名称和符号是什么?3、点的三面投影之间有什么联系例题例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)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=13 mm,且B点在A点右侧;过A点作侧平线AD,使AD=16mm,且=45例4 已知直线AB的两面投影ab及ab,K点属于直
6、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):教学后记周次第3周,第1次课章节名称第2章点、直线和平面的投影2.3授课方式理论课() 实验课() 实习()教学时数2教学目标及基本要求(1)掌握正投影法的概念及基本特性,三面投影体系的建立,点的三面投影的形成,点的三面投影规律,两点的相对位置,重影点,各种位置直线的三面投影的作图方法和投影特性;(2)熟悉直线上的点的投影特性,两直线的相对位置,平面的表示法,各种位置平面的投影特性和作图方法;(3)理解平面上取点和直线,直线与平面、平面
7、与平面之间的相对位置;(4)了解点的投影规律,直线对投影面的各种相对位置,两直线相对位置,交叉直线应着重讲可见性问题,平面对投影面的各种相对位置,线面相对位置重点是相交问题;教学重点、难点重点:平面和直线的投影规律、三视图的投影规律、平面立体三视图的画法、回转体。难点:简单挖切体和叠加体三视图的画法、立体的投影分析。教学基本内容与教学设计(含时间分配)第三节 立体的投影分析(1学时)一、直线的投影各种位置直线的投影特性、直线上点的投影、两直线的相对位置二、平面的投影平面的表示法、各种位置平面及其投影特性、平面内的直线和点三、直线与平面、平面与平面的相对位置关于平行问题、关于相交问题、关于垂直问
8、题习题讲解 (1学时)讨论、思考题、作业及课后参考资料讨论1、试述两平行线的投影特性?2、以侧平面为例,试述投影面平行面的投影特性?例题例1 过点A作水平线AB与直线CD相交,并使AB=19mm,见图2-18(a)。例2 如图2-24(a),判断点K是否在ABC平面上。例3 如图2-25(a)所示,已知点M在ABC平面上,完成ABC的水平投影。教学后记周次第4周,第1次课章节名称第3章立体的投影3.1、3.2授课方式理论课() 实验课() 实习()教学时数2教学目标及基本要求(1)熟练掌握平面立体的投影及其表面取点、线,回转体的投影及其表取点、线;较快地绘制相交立体的投影(2)熟悉柱、锥、球的
9、投影特性及表面上取点、取线的求法;(3)掌握平面立体三视图的画法教学重点、难点重点:平面立体 (棱柱、棱锥)及平面立体和曲面立体表面上取点和线;平面立体三视图的画法、回转体。难点:简单挖切体和叠加体三视图的画法、立体的投影分析。教学基本内容与教学设计(含时间分配)第一节 平面立体三视图的画法 (1学时)一、基本平面立体三视图的画法六棱柱和四棱锥的三视图及画图步骤二、简单挖切体和叠加体三视图的画法讲解书书中的两个例子(简单挖切体和叠加体三视图的画法)第二节 回转体 (1学时)一、回转面的形成回转面、轴线、母线、素线、纬线的定义二、常见回转体回转体的定义、圆锥体的形成和投影分析、圆锥面上取点、圆柱
10、体的形成和投影分析、圆柱面上取点、圆球的形成和投影分析、球面上取点、圆环、轴线为投影面平行线的圆柱或圆锥的投影四、线面分析法对立体表面上的面和线进行分析,弄清它们的形状和相互关系,以及在投影面体系中的位置和投影特点,解决画图和看图问题。讨论、思考题、作业及课后参考资料例 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 。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。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
11、 4 求图 3-5(a) 中五棱柱被截切后的正面投影。教学后记周次第5周,第1次课章节名称第3章立体的投影3.3授课方式理论课() 实验课() 实习()教学时数2教学目标及基本要求(1)熟练掌握平面立体的投影及其表面取点、线,回转体的投影及其表面取点、线;较快地绘制相交立体的投影(2)熟悉柱、锥、球的投影特性及表面上取点、取线的求法;(3)掌握平面立体三视图的画法教学重点、难点重点:平面立体 (棱柱、棱锥)及平面立体和曲面立体表面上取点和线;平面立体三视图的画法、回转体。难点:简单挖切体和叠加体三视图的画法、立体的投影分析。教学基本内容与教学设计(含时间分配)第三节、线面分析法 (1学时)对立
12、体表面上的面和线进行分析,弄清它们的形状和相互关系,以及在投影面体系中的位置和投影特点,解决画图和看图问题。 习题、(1学时)讨论、思考题、作业及课后参考资料一、平面立体(一)棱柱1棱柱的投影2立体表面的点(二)棱锥1棱锥的投影2棱锥表面取点(辅助线法)二、圆柱体1圆柱的投影2圆柱表面取点取线三、圆锥1圆锥的投影2圆锥表面上取点四、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平面与圆球相交教学后记周次第6周,第1次课章节名称第4章立体的表面交线4.1授课方式理论课() 实验课() 实习()教学时数2教学目标及基本要求(1)熟悉立体表面截交线的性质及求解方
13、法;掌握各种基本体被截切的基本形式、截交线的基本形状及求截交线投影的方法;掌握正交圆柱相交的基本形式和相贯线的变化趋势,熟练运用简化或近似画法绘制相贯线的投影(2)掌握平面体与回转体、回转体与回转体的相贯线;(3)掌握多体相贯的相贯线。教学重点、难点重点:平面和平面立体的交线(主要是特殊位置平面截交及切口作图方法);平面与回转体表面的交线;两回转体表面交线 (至少有一个是特殊位置的回转体)。难点:平面与回转体表面的交线;两回转体表面交线。教学基本内容与教学设计(含时间分配)第一节 截交线的画法 (2学时)一、平面与圆柱面的交线(0.5学时)当平面与圆柱面的轴线平行、垂直、倾斜时,产生的交线分别
14、是两条平行直线、圆、椭圆,并举两个例子加以说明二、平面与圆锥面的交线(0.5学时)平面与圆锥面轴线处于不同相对位置下产生五种交线,并举一个例子加以说明三、习题练习(1学时)讨论、思考题、作业及课后参考资料例 1 求图 3-8 中圆柱被正垂面 P ,截切后的投影。例 2 求图 3-9(a) 中切口圆柱的侧面投影。例 3 求作图 3-10(a) 所示开槽空心圆柱的侧面投影。例 4 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。例 5 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 6 求圆锥被正平面截切后截交线的正面投影,如图 3-15(a)
15、所示。教学后记周次第7周,第1次课章节名称第4章立体的表面交线4.1授课方式理论课() 实验课() 实习()教学时数2教学目标及基本要求(1)熟悉立体表面截交线的性质及求解方法;掌握各种基本体被截切的基本形式、截交线的基本形状及求截交线投影的方法;掌握正交圆柱相交的基本形式和相贯线的变化趋势,熟练运用简化或近似画法绘制相贯线的投影(2)掌握平面体与回转体、回转体与回转体的相贯线;(3)掌握多体相贯的相贯线。教学重点、难点重点:平面和平面立体的交线(主要是特殊位置平面截交及切口作图方法);平面与回转体表面的交线;两回转体表面交线 (至少有一个是特殊位置的回转体)。难点:平面与回转体表面的交线;两
16、回转体表面交线。教学基本内容与教学设计(含时间分配)第一节 截交线的画法 (2学时)一、平面与球面的交线(0.5学时)平面与球面的交线总是圆,并举一个例子加以说明二、叠加式组合体表面的截交线(0.5学时)叠加式组合体上一个平面产生的截交线有两种情况:一种是一个平面只和一个回转面相交,另一种是一个平面和彼此相接的几个回转面相交,并举两个例子加以说明三、习题练习(1学时)讨论、思考题、作业及课后参考资料例 1 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 2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 3已知正面投
17、影,求开槽半球的另外两面投影,如图 3-20 所示。例 4 求图 3-22 中连杆头部截交线的正面投影。教学后记周次第8周,第1次课章节名称第4章立体的表面交线4.2 授课方式理论课() 实验课() 实习()教学时数2教学目标及基本要求(1)熟悉立体表面截交线的性质及求解方法;掌握各种基本体被截切的基本形式、截交线的基本形状及求截交线投影的方法;掌握正交圆柱相交的基本形式和相贯线的变化趋势,熟练运用简化或近似画法绘制相贯线的投影(2)掌握平面体与回转体、回转体与回转体的相贯线;(3)掌握多体相贯的相贯线。教学重点、难点重点:平面和平面立体的交线(主要是特殊位置平面截交及切口作图方法);平面与回
18、转体表面的交线;两回转体表面交线 (至少有一个是特殊位置的回转体)。难点:平面与回转体表面的交线;两回转体表面交线。教学基本内容与教学设计(含时间分配)第二节 相贯线的画法(2学时)一、利用回转面上取点法作图(0.5学时)两圆柱面相交、圆柱面与圆锥面相交二、利用辅助平面法作图(0.5学时)作图原理、作图举例三、习题练习(1学时)讨论、思考题、作业及课后参考资料讨论:由于不同类型的几何体相交,所产生的相贯线各不相同,试归纳两平面立体相交、平面立体与曲面立体相交、两曲面立体相交相贯线的性质及具体的作图方法。相贯线的形式: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) ,
19、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) 。例题:例 1 求图 3-24(a) 中正交两圆柱的相贯线。(所谓正贯)例 2 求轴线交错的圆柱相贯线的投影,如图 3 -26 所示。(所谓偏贯)例 3 求圆台与球体相贯线的投影,如图 3-27 (a) 所示。例4 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) 。教学后记周次第9周,第1次课章节名称第4章立体的表面交线4.2授课方式理论课() 实验课() 实习()教学时数2教学目标及基本要求
20、(1)熟悉立体表面截交线的性质及求解方法;掌握各种基本体被截切的基本形式、截交线的基本形状及求截交线投影的方法;掌握正交圆柱相交的基本形式和相贯线的变化趋势,熟练运用简化或近似画法绘制相贯线的投影(2)掌握平面体与回转体、回转体与回转体的相贯线;(3)掌握多体相贯的相贯线。教学重点、难点重点:平面和平面立体的交线(主要是特殊位置平面截交及切口作图方法);平面与回转体表面的交线;两回转体表面交线 (至少有一个是特殊位置的回转体)。难点:平面与回转体表面的交线;两回转体表面交线。教学基本内容与教学设计(含时间分配)第二节 相贯线的画法(2学时)一、两同轴回转面的相贯线(0.5学时)两个同轴线的回转
21、面的相贯线,一定是和轴线垂直的圆二、截交、相贯综合举例(0.5学时)举例讲授复杂的组合体的表面交线的画法三、习题练习(1学时)讨论、思考题、作业及课后参考资料由于不同类型的几何体相交,所产生的相贯线各不相同,试归纳两平面立体相交、平面立体与曲面立体相交、两曲面立体相交相贯线的性质及具体的作图方法。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。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
22、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。教学后记周次第9周,第2次课章节名称第七章 计算机绘图7.1、7.2授课方式理论课() 实验课() 实习()教学时数2教学目标及基本要求(1)掌握AutoCAD 2004的主要功能,掌握 AutoCAD 2004数据的输入。(2)掌握绘图基本命令的操作,掌握常用的编辑命令,掌握常用的绘图显示控制命令,熟悉绘图查询命令,掌握辅助绘图工具命令;通过讲授,要求学生掌握计算机绘图技术,教学重点、难点重点:主要的绘图命令、显示命令、选择对象的方法、主要的修改命令、图块的创建与插入、尺
23、寸标注;难点:精确作图的主要辅助工具、图块的创建与插入、尺寸标注教学基本内容与教学设计(含时间分配)第一节 AutoCAD 2007 软件概貌(0.5学时)一、AutoCAD 2007 的界面打开图形、缺省设置、使用向导、标题栏、菜单条、工具条、绘图区、辅助工具栏二、 设置图线的颜色、线型、线宽及图层设置图线的颜色、装入和选用线型、图层、三、 命令和数据的输入方法命令、坐标和数据输入方法第二节 主要绘图命令 (1.5学时)一、画直线、圆、圆弧、正多边形画直线命令、画整芽命令、画圆弧命令、画多线段命令、画正多边形命令二、填充图案、文本输入填充图案、文本输入(文本输入命令、多行文本输入命令)讨论、
24、思考题、作业及课后参考资料1.请说明Auto CAD中下列术语的含义:实体、块、图层2.Auto CAD中用几种画圆方式?它们分别是什么?3.如何定义块、写块?如何进行插入?教学后记周次第10周,第1次课章节名称第五章 组合体的视图及尺寸注法5.1、5.2授课方式理论课() 实验课() 实习()教学时数2教学目标及基本要求(1)熟练掌握三视图的形成及其特性,形体分析法,三视图的画法、读法、尺寸标注,做到投影正确、尺寸标注正确、完整、清晰,进一步提高空间思维能力、空间想象力和构型能力,掌握各种组合体的基本组合形式及组合后视图的画法;(2)使学生了解组合体的组合形式,熟悉各种表面邻接关系的画法;掌
25、握各种组合体的读图、视图及尺寸标注,做到尺寸标注正确、完整清晰。(3)学会徒手绘制组合体的正等轴测图和尺寸注法的技法,熟悉用形体分析和线面分析法画图、读图和标注尺寸;教学重点、难点重点:各种视图名称、配置及主视图的选择;掌握组合体投影图画法,读图及尺寸标注,运用形体分析法和线面分析法;难点; 读图及尺寸标注,运用形体分析法和线面分析法。教学基本内容与教学设计(含时间分配)第一节 组合体的构成 (1学时)一、组合体组合体的定义、组合体的基本构形方式二、形体分析法举例说明形体分析法第二节 组合体视图的画法(1学时)一、形体分析举例说明(分析支架是由哪些简单形体组成的,以及各简单形体之间的相对位置如
26、何)二、选择主视图首先把组合体安放成稳定状态,并使它的对称面、主要平面和重要轴线与投影面平行或垂直,然后选择主视图的投射方向三、布置视图为每个视图在水平方向和铅垂方向各画一条基准线,以及选择基准线的原则四、画底稿画底稿的一般方法和顺序如下:按形体分析,先画主要形体,后面次要形体,三个视图同时画;先画个形体的基本轮廓,最后完成细节五、检查并清理底膏后加深画组合体视图的某些需要注意的细节讨论、思考题、作业及课后参考资料1.画组合体之前为何要进行形体分析?2.试述组合体的尺寸分类,标注尺寸时应遵循哪些原则?教学后记周次第10周,第2次课章节名称第七章 计算机绘图7.3、7.4授课方式理论课() 实验
27、课() 实习()授课方式理论课() 实验课() 实习()教学目标及基本要求(1)掌握AutoCAD 2004的主要功能,掌握 AutoCAD 2004数据的输入。(2)掌握绘图基本命令的操作,掌握常用的编辑命令,掌握常用的绘图显示控制命令,熟悉绘图查询命令,掌握辅助绘图工具命令;通过讲授,要求学生掌握计算机绘图技术,教学重点、难点重点:主要的绘图命令、显示命令、选择对象的方法、主要的修改命令、图块的创建与插入、尺寸标注;难点:精确作图的主要辅助工具、图块的创建与插入、尺寸标注教学基本内容与教学设计(含时间分配)第三节 显示命令 (1学时)一、实时移动命令二、实时缩放命令三、窗口缩放命令四、返回
28、前一幅图形命令 第四节 选择对象的方法及作图辅助工具 (1学时)一、选择对象的方法单点拾取、窗口拾取二、精确作图的主要辅助工具正交功能、捕捉特殊点的功能(单点捕捉、自动捕捉)讨论、思考题、作业及课后参考资料教学后记周次第11周,第1次课章节名称第五章 组合体的视图及尺寸注法5.3授课方式理论课() 实验课() 实习()教学时数2教学目标及基本要求(1)熟练掌握三视图的形成及其特性,形体分析法,三视图的画法、读法、尺寸标注,做到投影正确、尺寸标注正确、完整、清晰,进一步提高空间思维能力、空间想象力和构型能力,掌握各种组合体的基本组合形式及组合后视图的画法;(2)使学生了解组合体的组合形式,熟悉各
29、种表面邻接关系的画法;掌握各种组合体的读图、视图及尺寸标注,做到尺寸标注正确、完整清晰。(3)学会徒手绘制组合体的正等轴测图和尺寸注法的技法,熟悉用形体分析和线面分析法画图、读图和标注尺寸;教学重点、难点重点:各种视图名称、配置及主视图的选择;掌握组合体投影图画法,读图及尺寸标注,运用形体分析法和线面分析法;难点; 读图及尺寸标注,运用形体分析法和线面分析法。教学基本内容与教学设计(含时间分配)第三节 组合体视图的尺寸注法 (2学时)一、尺寸标注的基本要求严格遵守国家标准中的有关规定、齐全、清晰二、基本几何体视图的尺寸注法棱柱、棱台、圆柱、球和圆锥台的尺寸注法三、组合体视图的尺寸分析大小尺寸、定
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