机械制图教案

第1讲教学时数：2学时基本内容：绪论第一章制图的基本知识和技能§1-1制图基本规定§1-2尺规制图工具及使用教学目的：1．了解本课程的研究对象和特点，明确课程的性质和任务2．掌握制图的基本知识和必要的绘图技能教学重点：国家标准《机械制图》的基本规定教学难点：国家标准《机械制图》的基本规定教学方法：多媒体讲授教学过程：绪论一、本课程的性质1.本课程是一门技术基础课1）研究绘制和阅读工程图样的原理和方法；2）培养学生形象思维能力。2.图样称为“工程界的语言”在各行各业中，从新产品的设计到旧设备的改造，以及对新技术、新工艺的交流推广，都离不开图样。图样传递关于零件及产品的信息1)设计人员：构思要通过图样来表达。2）工人师付：通过图样来领会设计者的意图，并严格按照图样的要求进行加工制造。语言也是传递信息的一些符号的总合，因此，有人形象地把图样称为“工程界的语言”。作为一名工程技术人员，只有熟练掌握这种语言，才能顺利开展工作。二、本课程的内容1．图示法：研究在平面上表示空间几何元素和形体的各种图示方法。2．制图基础：介绍正确的制图方法和国家标准中有关制图的基本规定。（约定俗成）3．机械图：研究一般机器设备的零件图和部件图的绘制与阅读方法。4．图解法：研究在平面上解决空间几何问题的各种图解方法。（钣金零件的几何放样）5．计算机绘图：介绍计算机绘图的基本知识三、本课程的任务1．学习正投影法的基本原理。2．培养绘制和阅读机械图样的基本能力。3．培养图解空间几何问题的能力。4．培养对三维形状与相关位置的空间逻辑思维能力和形象思维能力。5．培养计算机绘图的初步能力。6．培养耐心细致的工作作风和严肃认真的工作态度。四、本课程的学习方法本课程的实践性很强，所学内容必须通过大量的练习和画图实践才能掌握。1)上课认真听讲，做好笔记。2)作业：必须保质保量地按时完成。3)对所学内容应及时消化，有疑必问。五、学时48学时第一章制图的基本知识和技能§1-1制图基本规定国家标准《机械制图》是我国颁布的一项重要的技术标准，它统一规定了有关机械方面的生产和设计部门共同遵守的画图规则。国家标准的代号是：GB。下面介绍图纸幅面及格式、比例、字体、图线和尺寸注法等规定。一、图纸幅面（GB/T14689-93）和标题栏1．基本幅面为合理使用图纸和便于图样管理，画图时应优先采用国标规定的基本幅面，共五种，代号为A0、A1～A4。具体尺寸见课本表1-1。2．图纸格式⑴需要装订的图样，其格式如图1-1所示，一般采用A4幅面竖装或A3幅面横装。⑵不需要装订的图样，只要将图1-1中的a和c都改为表1-1中的尺寸e即可。⑶画图时，幅面线用细实线绘制，图框线用粗实线绘制。3．标题栏每张图样必须画出标题栏，其位置一般放在图纸的右下角，紧贴图框线，规定标题栏的文字方向为看图方向。GB10609.1-89对标题栏的内容、格式与尺寸作了规定。制图作业的标题栏建议采用图1-2所示的格式。二、比例（GB/T14690-93）1．定义：图样中图形与其实物相应要素的线性尺寸之比。即图形∶实物。2．分类：⑴与实物相同的比例：1∶1；⑵缩小的比例：如1∶2、1∶5、1∶1×10N；⑶放大的比例：如2∶1、5∶1、1×10N∶1；3．标注：⑴绘制同一机件的各个视图应采用相同的比例，并填写在标题栏的比例栏内。⑵当某个视图需采用不同的比例时，必须另行标注，一般应标注在视图名称的下方或右侧。三．字体（GB/T14691-93）1．要求：在图样中除了表示机件形状的图形外，还要用文字和数字来说明机件的大小、技术要求和其它内容。图样中书写的字体必须做到：字体工整、笔划清楚、间隔均匀、排列整齐。2．规格：字号即字高，有20、14、10、7、5、3.5、2.5、1.8八种。汉字应写成长方宋体，并采用国家正式公布的简化字。常用的规格为5、7、10。长方宋体的字宽为字高的2/3.数字及字母分A型和B型，A型字的笔划宽度为字高的1/14,B型字的笔划宽度为字高的1/10。数字和字母可写成斜体和直体，常用斜体。斜体字字头向右倾斜与水平基准线成75°。3．示例：⑴阿拉伯数字：⑵汉字：书写要领：横平竖直、起落有锋、结构匀称、填满方格。基本笔划：示例：四、图线及其画法（GB4457.4-84）1.图线形式及其应用2．图线画法规定⑴在同一图样中，同类图线的宽度应基本一致。虚线、点划线、双点划线的线段长度和间隔应各自大致相等。⑵两条平行线之间的距离应不小于粗实线的两倍宽度，最小距离不得小于0.7毫米。⑶绘制圆的对称中心线时，圆心应为线段的交点。点划线、双点划线的首末两端应是线段，而不是短划。⑷在较小的图形上绘制点划线、双点划线有困难时,可用细实线代替。五．尺寸注法（GB4458.4-84）1．基本规则⑴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。⑵图样中的尺寸以毫米为单位，不必标注计量单位的代号或名称，若采用其它单位，则必须注明。⑶图样中所标注的尺寸，为该图样所示机件的最后完工尺寸，否则应另加说明。⑷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。2.尺寸组成一个完整的尺寸，一般应包括尺寸数字、尺寸线、尺寸界线和表示尺寸线终端的箭头。⑴尺寸数字①尺寸数字应注写在尺寸线的上方或中断处。②尺寸数字的方向以标题栏为准，水平数字头朝上,垂直数字头朝左，倾斜数字应保持字头朝上的趋势。③尺寸数字应采用标准字体，不得潦草，同一张图纸上的尺寸数字和箭头应大小一致。④尺寸数字不应被任何图线穿过，必要时应断线保字。⑵尺寸线①尺寸线用细实线绘制，不能用其它图线代替，也不能与其它图线重合或画在其延长线上。②尺寸线应与所标注的线段平行且等长。③相互平行的尺寸应使小尺寸靠近图形，大尺寸依次向外分布，以免尺寸线与尺寸线、尺寸界线相交。④在圆和圆弧上标注直径或半径尺寸时，尺寸线一般应通过圆心或其延长线通过圆心。⑶尺寸界线①尺寸界线用细实线绘制，应由图形的轮廓线、轴线、对称中心线引出，也可用轮廓线、中心线代替。②尺寸界线一般应与尺寸线垂直，并应超出尺寸线2毫米左右。⑷尺寸线终端形式①尺寸线终端一般应画成箭头，其宽度为b,长度约为4b。②尺寸线终端也可画成斜线形式。（使用条件：尺寸线与尺寸界线必须互相垂直）。3.直径尺寸与半径尺寸的注法⑴圆与大于半圆的圆弧应标注直径，并在数字前加注符号“φ”.⑵小于或等于半圆的圆弧应标注半径，应在数字前加注“Ｒ”.⑶半径尺寸必须标注在投影为圆弧的视图上，尺寸线应通过圆心。⑷标注球面的直径、半径时，应在φ、R前加注“S”。4.角度的标注尺寸界线应沿径向引出。角度的数字一律水平填写。角度数字应写在尺寸线的中断处，必要时可写在外面或引出标注。§1-2绘图工具和仪器的使用方法准备好绘图工具并能正确使用，对提高绘图速度、保证绘图质量起着很重要的作用。现就最常用的绘图工具及仪器作一简要介绍。一、图板、丁字尺、三角板1.图板:用作画图的垫板，表面要平，导边要直,不能见水,不能爆晒,保持干净。2.丁字尺：用于画水平线，画图时，应使尺头紧靠图板左侧的导边，从左往右画。3.三角板：与丁字尺配合使用，画垂线及15度的倍数的斜线，画垂线要从下往上画。二、比例尺比例尺有三棱式、板式，也有的多用三角板上有比例刻度。在画不同比例的图形时，可直接从比例尺上量取尺寸，免去计算的麻烦。三、圆规和分规1．圆规：用来画圆和弧。圆规上的铅芯一般应比画直线的铅芯软一号，画细线时，铅芯可用H，磨成铲形，画粗线时，铅芯用2B，磨成矩形。圆规的针脚应垂直纸面，并要插入纸内，描深或画多个同心圆时，应用带支承面的一端小针脚，以保证绘图的准确度。2．分规:用于在比例尺上量取尺寸,等分线段等。四、曲线板曲线板用于非圆曲线的绘制。1.徒手将曲线上的点轻轻地连成曲线。2.从一端开始，找出曲线板上与所画曲线吻合的一段，沿曲线板描出这段曲线。3.用同样的方法逐段描出曲线，直至完成。4.为了保证描出的曲线圆滑，在各段连接处应有一小段重合。教学小结：了解本课程的研究对象和特点，明确课程的性质和任务；掌握制图的基本知识和必要的绘图技能作业处理：习题集P1:1.1、P2:1.2第2讲教学时数：2学时基本内容：绪论第一章制图的基本知识和技能§1-3几何作图§1-4平面图形的尺寸分析§1-5尺规绘图的一般方法和步骤教学目的：1．熟练掌握常用的几何绘图的方法和步骤2．熟悉绘图仪器及工具的使用教学重点：手工绘图的方法和步骤教学难点：圆弧连接教学方法：多媒体讲授教学过程：§1-3几何作图一、作正六边形的方法1．用圆的半径六等分圆周，连接各分点。2．用丁字尺、三角板作圆的内、外接正六边形。二、斜度和锥度的作图1．斜度：指一直线对另一直线，或一平面对另一平面的倾斜程度，在图中以1∶n的形式标注。2．锥度：指正圆锥的底圆直径与圆锥高度之比。在图样中也用1∶n的形式标注。三、圆弧连接的画法圆弧连接是指用已知半径为R的圆弧将直线与直线、直线与圆弧、圆弧与圆弧光滑地连接起来的过程。光滑连接就是圆弧与直线相切或圆弧与圆弧相切。在平面几何中，有关相切的几何关系如下：即：两圆相切其切点一定在两圆中心的连线或延长线上。用以连接直线与圆弧的圆弧叫连接弧。其作图过程可归纳为：⑴找出连接弧的圆心；⑵找出两个连接点，即切点；⑶画弧。现就圆弧连接的三种情况分述如下：1．圆弧连接两已知直线已知直线A和B，及连接弧半径R。作图步骤：（1）以R为距离作1∥A，作2∥B，得交点O，即为连接弧的圆心；（2）过O点分别作A、B的垂线，找到连接点P1、P2；（3）以O为圆心，以R为半径连接P1P2。2、用一半径为R的圆弧连接一已知圆弧和一已知直线.作图步骤:⑴以R为距作∥A,以O1为圆心,以R1+R为半径作弧n得交点O,即连接弧圆心；⑵过O作A的垂线得P2，连接⊙O1得切点P1；⑶以O为圆心，以R为半径连接P1P2。3、用半径为R的圆弧连接两已知圆弧。这种连接可分为外切、内切和混合切三种。㈠外切两已知圆弧。⑴如图示，分别以O1，O2为圆心，以R+R1，R+R2为半径画弧得交点O；⑵分别连接⊙O1，⊙O2得切点P1、P2；⑶以O为圆心，以R为半径画弧P1P2。㈡内切两已知圆弧⑴如图示，分别以O1，O2为圆心，以R3-R1，R3-R2为半径画弧得交点O3；⑵分别连接O3O1，O3O2并延长之，交出P31、P32点；⑶以O3为圆心，以R3为半径画弧P31P32。㈢混合切两已知圆弧即连接弧与一个已知圆弧外切，而与另一个已知圆弧内切。（作图过程由同学自己总结。）四、椭圆的画法1．同心圆法⑴以长轴为直径画大圆，以短轴为直径画小圆。⑵过中心作若干射线，⑶过射线与大圆的交点作铅垂线，过同一射线与小圆的交点作水平线，则垂线与水平线的交点即为椭圆上的点。⑷用曲线板将椭圆的各点连接起来，即为椭圆。2、四心扁圆法⑴作出长轴AB和短轴CD；⑵连接AC，使OE=OA，截CF=CE，作AF的中垂线交长轴与O1点，交短轴与O2点，再取对称点O3、O4；⑶分别以O1、O2、O3、O4为圆心，以O1A、O2C、O3B和O4D为半径画圆弧，拼成近似椭圆。§1-4平面图形的尺寸注法和线段分析一、平面图形的尺寸注法1．确定尺寸基准尺寸基准是标注尺寸的起点，对平面图形来说，长度方向，宽度方向各应有一个基准。常用的基准有对称图形的对称线、圆的中心线，或主要轮廓线。2．标注定形尺寸定形尺寸是确定平面图形各部分形状大小的尺寸。如长度、圆的直径、圆弧的半径、角度等。3．标注定位尺寸定位尺寸是确定平面图形上各部分相互位置的尺寸。4．标注尺寸的基本要求正确：尺寸注法应符合国标规定，尺寸数值准确无误。完整：尺寸必须注写齐全，既不遗漏，又不重复。清晰：尺寸注写时排布整齐，便于阅读。二、圆弧连接的线段分析1．已知线段：注有完全的定形尺寸和定位尺寸，可以依据所注尺寸直接画出的线段。2．中间线段：只给出定形尺寸和一个定位尺寸，必须依据一个连接关系才能画出的圆弧和直线。3．连接线段：只给出定形尺寸，没有定位尺寸，要依据两个连接关系才能画出的直线或圆弧。三、平面图形的