画法几何及机械制图(2)

② 零件图； ③ 装配图。

(4) 计算机绘图 (32学时 ) ① AutoCAD 入门； ② 基本绘图命令； ③ 基本编辑命令； ④ 标注尺寸；

⑤ 标注符号及文本。 上机操作16学时

教案 绪论

1 课程的研究对象、学习目的和学习方法 1.1 课程的研究对象和学习目的

“画法几何及机械制图”是一门研究图示、图解空间几何问题和绘制与阅读机械图样的课程。

根据投影原理、标准或有关规定，表示工程对象，并有必要的技术说明的图称为图样。随着生产和科学技术的发展，图样在工程技术上的作用显得尤为重要。设计人员通过它表达自己的设计思想，制造人员根据它加工制造，使用人员利用它进行合理使用。因此，图样被认为是“工程界的语言”。它是设计、制造、使用部门的一项重要技术资料，是发展和交流科学技术的有力工具。

本课程的研究对象是：

(1)在平面上表示空间形体的图示法； (2)空间几何问题的图解法； (3)绘制和阅读机械图样的方法； (4)计算机绘图技术。

学习本课程的主要目的是培养学生具有绘图、读图和图解空间几何问题的能力；培养和发展学生的空间想象力以及分析问题与解决问题的能力；培养学生具有计算机绘图及设计的能力。

1.2 课程的学习方法

(1)本课程是实践性很强的技术基础课，在学习中除了掌握理论知识外，还必须密切联系实际，更多地注意在具体作图时如何运用这些理论。只有通过一定数量的画图、读图练习，反复实践，才能掌握本课程的基本原理和基本方法。

(2)在学习中，必须经常注意空间几何关系的分析以及空间几何元素与其投影之间的相互关系。只有“从空间到平面，再从平面到空间”进行反复研究和思考，才是学好本课程的有效方法。

(3)认真听课，及时复习，独立完成作业；同时，注意正确使用绘图仪器，不断提高绘图技能和绘图速度。

(4)画图时要确立对生产负责的观点，严格遵守《技术制图》和《机械制图》国家标准中的有关规定，认真细致，一丝不苟。

2 投影法的基本概念 2.1 投影法

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。根据投影法所得到的图形，称为投影或投影图，如图1中的ab 。

图1 投影法

如图1所示，定点S 是所有投射线的起源点，称为投射中心；直线SA、SB 是发自投射中心且通过被表示物体(直线AB )上各点的直线，称为投射线；平面 P 是投影法中得到投影的面，称为投影面。

2.2 投影法分类

投影法分为中心投影法和平行投影法。 2.2.1 中心投影法

投射线汇交一点的投影法称为中心投影法。用中心投影法得到的投影称为中心投影。

图2 中心投影法 图3 平行投影法

在图2中，P 为投影面，S 为投射中心，△abc为空间△ABC 在投影面 P 上的投影。投射线SAa、SBb、SCc交于投射中心S 。

物体的中心投影不能反映其真实形状，故机械图中不采用。 2.2.2 平行投影法

投射线互相平行的投影法称为平行投影法，如图3所示。投射线的方向称为投射方向。

平行投影法又分为斜投影法和正投影法。投射线与投影面倾斜的平行投影法称为斜投影法，用斜投影法得到的投影称为斜投影。投射线与投影面垂直的平行投影法称为正投影法，用正投影法得到的投影称为正投影。

2.2.3 正投影法的投影特性

(1)当线段或平面图形平行于投影面时，其投影反映线段的实长或平面图形的实形。如图4(a)所示，AB//P，则ab=AB；△ABC//P，则 △ABC ≌△abc。

(2)当线段或平面图形垂直于投影面时，其投影成为一点或一直线，如图4(b)所示。投影的这种性质称为积聚性。

(3)当线段或平面图形倾斜于投影面时，线段的投影比实长短，平面图形的投影成为类似形。如图4(c)所示，△ABC 倾斜于P，则 abc仍为三角形，但不反映实形。

(a)

(b) 图4 正投影法的投影特性

(c)

3 工程上常见的投影图 3.1 多面正投影

物体在互相垂直的两个或多个投射面上所得到的正投影称为多面正投影图。将这些投影面旋转展开到同一图面上，使该物体的各正投影图有规则地配置，并相互之间形成对应关系。根据物体的多面正投影图，便能确定其形状。

图５是一物体在三个相互垂直的投影面上的三面正投影图。

图5 物体的三面正投影图

正投影图的优点是能反映物体的实际形状和大小，即度量性好，且作图简便，因此在工程上被广泛使用，缺点是直观性较差。

图6 物体的轴测投影

3.2 轴测投影

将物体连同其直角坐标系，沿不平行于任一坐标平面的方向，用平行投影法将其投射在单一投影面上所得到的图形称为轴测投影。

轴测投影作图较繁，且度量性差。但因它直观性较好，容易看懂，所以在某些工程图样和书籍中常作为辅助图样使用。

3.3 标高投影

在物体的水平投影上，加注某些特征面、线以及控制点的高程数值和比例的单面正投影称为标高投影。 标高投影常用来表示不规则曲面，如船体、飞行器、汽车曲面以及地形等。

图7 标高投影

3.4 透视投影

用中心投影法将物体投射在单一投影面上所得到的图形称为透视投影(透视图)。图８为一物体的透视图。

图8 物体的透视投影

透视图与照相机成形原理相似，较接近视觉映象，所以透视图的直观性较强。但是，由于透视图度量性差，且作图复杂，所以，透视图只用于绘画和建筑设计等。

第一章 机械工程制图基本知识

机械工程图样的质量，将直接影响产品的质量和经济性。因此，掌握绘制机械图样的基本知识和技能是学习本课程的目的之一。

本章主要介绍国家标准《技术制图》和《机械制图》的若干规定，绘图仪器和工具的使用，以及几何作图方法。

《技术制图》和《机械制图》国家标准是我国基本技术标准之一，它起着统一工程界的共同“语言”的重要作用。为了准确无误地交流技术思想，绘图时必须严格遵守《技术制图》和《机械制图》国家标准的有关规定。

学习本章内容应掌握《技术制图》和《机械制图》国家标准中关于图纸幅面、图框格式、比例、字体、图线和尺寸注法等基本规定，并在绘图时严格遵守，应能正确地标注常见平面图形尺寸。在学习中应正确使用绘图工具和仪器，掌握常用几何作图的规律、方法以及徒手绘制草图的技巧，掌握平面图形的线段分析方法，按正确的方法和步骤绘制图形，并做到作图准确、线型分明、字体工整、图面整洁美观。

1 国家标准《技术制图》和《机械制图》的若干基本规定

本节所介绍的国家标准一部分源自最新的《技术制图》国家标准，例如GB/T 14689-1993《技术制图字体》，其中“GB”为“国标”（国家标准的简称）二字的汉语拼音字头，“T”为推荐的“推”字的汉语拼音字头，“14689”为标准编号，“1993”为标准颁布的年号。另有部分源自《机械制图》国家标准，例如GB/T 4458.4-1984，其中“4458.4”为标准编号，“1984”为该标准颁布的年号。

1.1 图纸幅面及格式（GB/T 14689-1993）

图纸宽度（Ｂ）和长度（Ｌ）组成的图面称为图纸幅面。

图１图纸幅面

1.1.1 图纸幅面尺寸和代号

绘制技术图样时，应优先采用表1中规定的基本幅面。

表１基本幅面尺寸（第一选择）（mm)

必要时，也允许选用表2和表3所规定的加长幅面，加长幅面尺寸是由基本幅面的短边成整数倍增加后得出。

表2加长幅面尺寸（第二选择）（mm)

表３加长幅面尺寸（第三选择）（mm)

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