机械制图及CAD教案

机械制图教案（2012—2013学年度第一学期）课程名称：《机械制图及CAD》授课班级：电气12-1任课老师：课题（章节名称）绪论和第1章机械制图的基本知识绪论1.1绘图工具与仪器的使用1.2国标简介(上)时间2012年10月8日教学目的与要求1.介绍机械制图课程的性质和任务，明确本课程的特点和学习方法2.掌握国家标准《技术制图》、《机械制图》中的有关基本规定，并在实践中严格遵守。3.正确使用绘图工具和仪器。教学重点国家标准的基本规定教学难点国家标准的基本规定教学方法讲授法教学时数3课外作业机械制图习题集第1页线形练习主要内容时间分配绪论绘图工具与仪器的使用国标简介(上)课堂练习25分钟40分钟40分钟15分钟课后小结熟悉作图工具的使用方法；熟悉国标的具体要求绪论引入新课：由一些漂亮的机械图片和工程图纸引入...一、学习本课程目的和任务1、机械制图研究的对象。2、机械制图学习的任务。主要任务：培养学生的读图能力、图示能力、空间思维和想象能力。二、机械制图主要内容1、制图的基本规定2、几何作图3、正投影法与三视图4、轴侧图5、组合体视图6、图样的基本表示法7、常用件的特殊表示法8、零件图9、装配图三、本课程的学习方法1、严格遵守国家标准《技术制图》、《机械制图》和有关的技术标准；2、掌握正确的看图和画图方法；3、反复实践，提高看图和画图技能。第1章机械制图的基本知识1.1绘图工具与仪器的使用1.1.1铅笔分类，用法1.1.2图板，丁字尺用法1.1.3三角板用法配合画角度画平行线1.1.4圆规、分规用法及其他工具1.2国标简介（上）1.2.1图幅图框a．图幅及格式;A0-A4各种图纸，长短边关系，各种图纸尺寸之间关系b．图框a装订，c装订，e对应各种图纸1.2.2标题栏与看图方向一致，分x，y几种种标题栏标题栏尺寸，格式怎样填1.2.3折叠法按标题栏方向折叠原则a4大小，标题栏外露，正面向外。1.2.4比例课后总结和课堂练习课题（章节名称）机械制图的基本知识1.3国标简介(下)1.4几何作图时间2012年10月11日教学目的与要求1.掌握国家标准《技术制图》、《机械制图》中的有关基本规定，并在实践中严格遵守。2.熟练掌握几何作图的方法。3.掌握平面图形的尺寸和线段分析，正确拟定平面图形的作图步骤。4.初步养成良好的绘图习惯和一丝不苟的工作作风。教学重点几何作图的方法。教学难点平面图形的画图步骤，连接圆弧圆心的定位教学方法讲授法教学时数3课外作业习题册P3主要内容时间分配国家标准的基本规定（下）几何作图徒手绘图的基本方法本章小结20402020课后小结1.3国标简介(下)1.3.1字体长体仿宋特点，字高规定，字宽规定手工绘图1.3.2图线各种线型形式及应用1.3.3尺寸注法基本规则4点组成及注法表1-6标注尺寸应注意的问题1.4几何作图1.4.1基本作图方法，包括等分线段、等分圆周及正六边形的画法、斜度、锥度1.4.2圆弧连接，包括与已知两直线连接、已知直线和圆弧连接、已知两圆弧（外接、内接）连接（表1-8）。外接时圆心位置由两圆半径之和确定，内接时圆心位置由两圆半径之差确定。圆弧连接的画法：定圆心、求切点、画圆弧。1.4.3尺寸分析（1）基准尺寸：标注尺寸的起点（对称轴、中心线）（2）定形尺寸：确定图形形状大小（3）定位尺寸：确定几何元素间相对位置1.4.4线段分析每个线段都包括两个定位尺寸、一个定形尺寸，只有三者都已知时才能直接画出线段。（1）已知线段：定位定形齐全（2）中间线段：其中一个定位尺寸未知（3）连接线段：只有定形尺寸已知1.4.5平面图形的作图步骤（1）画基准线（水平、垂直）、画定位线；（2）画已知线段；（3）画中间线段；（4）画连接线段；(5)检查、去掉多余的以及辅助线段，加深图线，标注尺寸。1.4.6绘图方法与步骤1.4.6.1仪器绘图准备绘图工具。根据图形大小及绘图比例要求确定图幅。画图框和标题栏。布置图形的位置，画基准线。用细线画底稿。标注尺寸。检查描深。全面检查，填写标题栏。1.4.6.2徒手绘图课堂总结课题（章节名称）正投影法基础2.1正投影法2.2立体上点的投影2.3立体上线的投影时间2012年10月15日教学目的与要求1.掌握投影法的基本概念和正投影的基本性质。2.掌握三视图的形成及投影关系。3.掌握点、直线的投影规律与作图法。教学重点立体上点的投影和立体上线的投影教学难点立体上线的投影教学方法讲授法教学时数3课外作业习题册P93、4题主要内容时间分配投影法介绍正投影的基本性质点的投影立体上线的投影课后小结2.1投影法介绍2.1.1中心投影法投影线从投影中心出发。将模型展现给学生看，并列举生活中的例子：投影仪，旧时代播放电影用的仪器。投影特性：一般不反应物体的真实大小；度量性差，作图复杂。2.1.2平行投影法投影线相互平行的投影法。2.1.3正投影的基本性质(1)全等性(2)积聚性(3)类似性2.1.4三视图的形成及投影规律一般只用一个方向的投影来表达形体是不确定的，通常须将形体向几个方向投影，才能完整清晰地表达出形体的形状和结构。设立三个互相垂直的投影平面，构成三面投影体系。这三个平面将空间分为八个分角，(GB4458.1–84)规定：采用第一角投影法2.1.5三视图的对应影规律V面、H面（主、俯视图）——长对正。V面、W面（主、左视图）——高平齐。H面、W面（俯、左视图）——宽相等。2.2立体上点的投影2.2.1点的三面投影空间点的位置，可由直角坐标值来确定，一般采用下列的书写形式：A(x,y,z)。点到各投影面的距离，为相应的坐标数值X，Y，Z。2.2.2点的空间位置2.2.3两点的相对位置2.3直线的投影两点确定一条直线，将两点的同面投影用直线连接，就得到直线的投影。2.3.1各种位置直线及其投影特征2.3.2直线与点的相对位置2.3.3两直线的相对位置空间两直线的相对位置分为：平行、相交、交叉。课题（章节名称）第2章正投影法基础2.4立体上平面的投影2.5平面立体的三面投影图2.6回转体的三面投影图时间2012年10月18日教学目的与要求1.掌握各种平面的投影特征，作图方法以及在投影图上正确判断其空间位置。2.掌握两平面相对位置的投影特征及判断方法。3.掌握平面立体和回转体的三面投影教学重点平面的投影特征，作图方法。平面立体三面投影教学难点平面立体和回转体的三面投影教学方法讲授法、多媒体教学时数3课外作业习题集P19主要内容时间分配立体上平面的投影平面立体的三面投影图回转体的三面投影图课后小结2.4立体上平面的投影2.4.1平面的几种表示方法不在同一直线上的三个点（2）一直线和不在该直线上的一点。（3）相交两直线。（4）平行两直线。（5）任意平面图形（如三角形、多边形和圆等）。2.4.2各种位置的平面投影根据平面相对投影面的位置不同，平面可分为三类：（1）投影面垂直面；（2）投影面平面面；（3）一般位置平面。前两类统称为特殊位置平面。平面与水平投影面H、正面投影面V、侧面投影面W的倾角，分别用α、β、γ表示。(一)特殊位置平面及其投影特性1.投影面垂直面（1）概念：只垂直一个投影面（倾斜于另两个投影面）的平面，称为投影面垂直面。其中，只垂直于V面的平面称为正垂面；只垂直于H面的平面称为铅垂面；只垂直于W面的平面称为侧垂面。（2）、投影面垂直面的投影特性：A、投影面垂直面在所垂直的投影面上的投影积聚为一斜向直线，与平面有积聚性的迹线相重合，且与相应投影轴的夹角分别反映该面与另两个投影面的倾角。B、该平面在另两个投影面上的投影均为类似形。2.投影面平行面：（1）概念：平行于一个投影同时垂直于另两个投影面的平面，称为投影面平行面。其中，平行于H面的平面称为水平面；平行于V面的平面称为正平面；平行于W面的平面称为侧平面。（2）、投影面平行面的投影特性：A、投影面在所平行的投影面上的投影反映真形。B、该平面在另两个投影面上的投影均积聚为直线，平行于相应的投影轴，且与它的有积聚性的迹线相重合。（二）一般位置平面及其投影特性对三个投影面都倾斜的平面称为一般位置平面。它均为类似形，不反映真形，也不反映平面与投影面的倾角α、β、γ的真实大小。2.5平面立体的三面投影图及其表面取点2.5.1平面上的直线判断条件：若直线过平面上的两点，或通过平面内的一点，且平行于属于该平面的一条直线，则该直线属于该平面（结合面的表示方法来理解）。通过例题来讲述其判断条件是如何应用的。2．5.2平面上的点判断条件：如果点在平面内的任一条直线上，那么该点必定在这个平面上。方法：首先过已知点作一条直线，该直线在平面内，然后再在该直线上确定点的投影位置，即辅助线法。通过例题讲解其方法及过程。2.5.3平面上的投影面平行线1、概念一般位置平面上存在一般位置直线和投影面平行线，不存在投影面垂直线。在平面上且平行于某一投影面的直线，称为平面上的投影面平行线。它又分为：平面上的正平线，平面上的水平线，平面上的侧平线。2.6回转体的三面投影图2.6.1圆柱圆柱面是由直线AA1绕与它平行的轴线OO1旋转而成。2.6.1.1圆柱的三面投影图2.6.1.2圆柱表面取点2.6.2圆锥2.6.2.1圆锥的形成2.6.2.2圆锥的三面投影图2.6.2.3表面取点2.6.3球2.6.3．1球的形成2.6.3．2球的三面投影图2.6.4圆环及圆弧回转体课题（章节名称）截切立体与相贯立体3.1截切立体的三面投影图时间2012年10月22日教学目的与要求了解截切立体的三面投影图掌握简单截切立体的三面投影图的画法教学重点简单截切立体的三面投影图的画法教学难点简单截切立体的三面投影图的画法教学方法多媒体讲授法教学时数3课外作业习题集P23主要内容时间分配截切正六棱柱截切圆柱截切圆锥截切球截切组合体课后小结3.1.1截切正六棱柱截断体：形体被平面截断后分成两部分，每部分均称为截断体。截平面——用来截断形体的平面。截交线——截平面与立体表面的交线截断面——由交线围成的平面图形。4.1.2截切圆柱4.1.3截切圆锥4.1.4截切球3.1截切立体的三面投影图3.1.2截切圆柱由于截平面与圆柱轴线的相对位置不同，截交线有三种不同的形状。3.1.3截切圆锥根据截平面与圆锥轴线的相对位置不同，截交线有五种形状。例1:圆锥被正垂面截切的三视图和立体图。3.1.4截切球用任何位置的截平面截割圆球，截交线的形状都是圆。当截平面平行于某一投影面时，截交线在该投影面上的投影为圆的实形，其它两面投影积聚为直线。例2：求半球体被截后的俯视图和左视图。3.1.5截切组合体课题（章节名称）第3章截切立体和相贯立体3.2相贯立体的三面投影时间2012年10月25日教学目的与要求重点掌握圆柱与圆柱相贯、圆柱与方柱相贯，相贯线的画法了解圆柱与圆锥相贯教学重点相贯线的画法教学难点相贯线的画法教学方法讲授法教学时数3课外作业主要内容时间分配圆柱与圆柱相贯圆柱与方柱相贯圆柱与圆锥相贯课后小结3.2相贯立体的三面投影两立体相交叫作相贯，其表面产生的交线叫做相贯线。本章主要讨论常用不同立体相交时其表面相贯线的投影特性及画法。相贯线的主要性质：表面性封闭性共有性3.2.1圆柱与圆柱相贯相贯线一般为光滑封闭的空间曲线，它是两回转体表面的共有线。作图方法：·利用投影的积聚性直接找点。·用辅助平面法。作图过程：·先找特殊点·补充中间点例1：圆柱与圆柱相贯，求其相贯线。当圆柱直径变化时，相贯线的变化趋势：3.2.2圆柱与方柱相贯相贯线的性质：相贯线是由若干段平面曲线（或直线）所组成的空间折线，每一段是平面体的棱面与回转体表面的交线。作图方法：求交线的实质是求各棱面与回转面的截交线。分析各棱面与回转体表面的相对位置，从而确定交线的形状。求出各棱面与回转体表面的截交线。连接各段交线，并判断可见性。例1：补全主视图3.2.3圆柱与圆锥相贯例：圆柱与圆锥相贯，求其相贯线的投影。空间及投影分析：相贯线为一光滑的封闭的空间曲线。它的侧面投影有积聚性，正面投影、水平投影没有积聚性，应分别求出。解题方法：辅助平面法辅助平面法：根据三面共点的原理，利用辅助平面求出两回转体表面上的若干共有点，从而画出相贯线的投影。作图方法：假想用辅助平面截切两回转体，分别得出两回转体表面的截交线。由于截交线的交点既在辅助平面内，又在两回转体表面上，因而是相贯线上的点。辅助平面的选择原则：使辅助平面与两回转体表面的截交线的投影简单易画，例如直线或圆。一般选择投影面平行面课题（章节名称）组合体4.1组合体概述4.2画组合体的三面投影图时间2012年10月29日教学目的与要求熟练掌握组合体的形体分析法，了解成面分析法；掌握组合体的画图教学重点组合体的画图教学难点组合体的画图教学方法多媒体讲授法教学时数3课外作业主要内容时间分配组合体概述形体分析法画组合体的三面投影图课后小结4.1组合体概述定义：组合体：由两个或两个以上基本体所组成的类似机器零件的形体。组合体的组合方式：堆积、相切、相交形体分析法：参照特征视图，分解形体。利用“三等”关系，找出每一部分的三个投影，想象出它们的形状。看视图,抓特征。看视图——以主视图为主，配合其它视图,进行初步的投影分析和空间分析。抓特征——找出反映物体特征较多的视图，在较短的时间里，对物体有个大概的了解。4.2画组合体的三面投影图4.2.1形体分析4.2.1选择正面投影图4.2.3确定比例和图幅4.2.4画图步骤：（1）对组合体进行形体分解—分块。（2）弄清各部分的形状及相对位置关系。（3）按照各块的主次和相对位置关系，逐个画出它们的投影。（4）分析及正确表示各部分形体之间的表面过渡关系。（5）检查、加深。例1：求作轴承座的三视图课堂练习课题（章节名称）第4章组合体4.3读组合体的三面投影图4.4组合体的尺寸注法时间2012年11月1日教学目的与要求重点掌握组合体的三面投影读图方法熟悉组合体的尺寸注法教学重点组合体的三面投影读图方法教学难点组合体的尺寸注法教学方法讲授法教学时数3课外作业习题集P472主要内容时间分配组合体的三面投影读图方法组合体的尺寸注法课后小结4.3读组合体的三面投影图4.3.1读图的基本知识把各个投影图联系起来看注意分析各投影图中线条和线框的含义4.3.2读图的方法和步骤形体分析法：分线框对投影想形状定位置组合起来想整体线面分析法:·运用投影特征，分析线、线框含义。线—交线、外形素线、积聚线线框—面（平面或曲面）、复合面两个或两个以上表面光滑连接）、空心结构·运用投影特征，分析线、线框空间位置·最后综合想象整个组合体形状。4.3.2由组合体的两面投影求第三投影4.4组合体的尺寸注法1、标注尺寸的基本要求正确：要符合国家标准的有关规定。完全：要标注制造零件所需要的全部尺寸，不遗漏，不重复。清晰：尺寸布置要整齐、清晰，便于阅读。合理：标注的尺寸要符合设计要求及工艺要求。2、尺寸基准的选定尺寸基准：组合体是一个空间形体，有长、宽、高三个方向的尺寸，每个方向至少要有一个基准。如果同一方向有几个尺寸，则其中一个为主要基准，其余为辅助基准且两基准间必须有尺寸联系。通常以零件的底面、端面、对称平面和轴线作为尺寸基准。3、尺寸分类⑴定形尺寸确定各基本体形状和大小的尺寸。⑵定位尺寸确定各基本体之间相对位置的尺寸。组合体和基本形体尺寸基准之间的距离。⑶总体尺寸确定组合体总长、总宽、总高的外形尺寸，有时兼为定形尺寸或定位尺寸最大尺寸。4.标注尺寸的注意事项定形尺寸尽量在反映形体特征明显的视图上。定位尺寸尽量注在反映位置特征明显的视图上,并尽量与定形尺寸集中在一起。尺寸尽量注在视图之外。同轴的圆柱、圆锥的径向尺寸，一般注在非圆视图上，圆弧半径应标注在投影为圆弧的视图上。尺寸排列应避免尺寸线和尺寸界线相交；并联尺寸小尺寸在内，大尺寸在外；串联尺寸箭头对齐，排成一直线。5.以支架为例说明组合体尺寸标注的步骤。课题（章节名称）图样画法5.1视图5.2剖视图时间2012年11月5日教学目的与要求掌握各种视图，剖视图的定义，画法标注及适用范围教学重点视图和剖视图教学难点剖视图教学方法多媒体讲授法教学时数3课外作业习题集P57主要内容时间分配基本视图向视图局部视图斜视图剖视图课后小结5.1视图5.1.1基本视图基本概念：在三视图(主视图、俯视图、左视图)基础上增加右视图、仰视图、后视图。基本视图的投影关系：投影关系：仍遵守“长对正，高平齐，宽相等”方位关系：除后视图外，靠近主视图是后面，远离主视图是前面。5.1.2向视图可自由配置的视图称为向视图5.1.3局部视图将机件的某一部分（即局部）向基本投影面投射所得的视图称为局部视图5.1.4斜视图斜视图是机件向不平行于基本投影面的平面投影所得的视图5.2剖视图在用视图表达机件时，其内部结构都用虚线来表示，内部结构形状越复杂，视图中就会出现许多虚线，这样会影响图面清晰，不便于看图和标注尺寸。为了减少视图中的虚线，使图面清晰，可以采用剖视的方法来表达机件的内部结构和形状。5.2.1剖视图的基本概念假想用剖切面剖开机件，将处在观察者和剖切面之间的部分移去，而将其余部分全部向投影面投影所得的图形称剖视图，并在剖面区域内画上剖面符号。5.2.2剖视图的画法(1)确定剖切面的位置。(2)将处在观察者和剖切面之间的部分移去，而将其余部分全部向投影面投射；不同的视图可以同时采用剖视。(3)在剖面区域内画上剖面符号；剖视图中的虚线一般可省略。(4)剖面符号不同的材料有不同的剖面符号，有关剖面符号的规定见下表。在绘制机械图样时，用得最多的是金属材料的剖面符号。5.2.3全剖视图用剖切平面（一个或几个）完全地剖开机件所得的剖视图称为全剖视图剖视图适用范围：全剖视图适用于机件外形比较简单，而内部结构比较复杂，图形又不对称时。如果单一剖切平面通过机件的对称平面或基本对称平面，且剖视图按投影关系配置，中间又没有其它图形隔开时，可省略标注。5.2.4半剖视图画法：以对称线为界，一半画视图，一半画剖视。注意：不能用轮廓线代替分界线半剖视的适用范围：内、外形状比较复杂都需要表达，而机件形状又基本对称时采用。5.2.5局部剖视图用剖切平面局部地剖开机件所得的剖视图称为局部剖视图(简称局部剖)局部剖视图适用范围：①只需要表达机件上局部结构的内部形状，不必或不宜采用全剖视。②实心杆上的孔、槽等结构，应采用局部剖视。③当对称机件的轮廓线与中心线重合，不宜采用半剖视时。④某些不对称的机件，既需要表达其内部形状，又需要保留其局部外形。课题（章节名称）第5章图样画法5.3断面图5.4其他表示法5.5图样画法的综合举例时间2012年11月8日教学目的与要求掌握断面图的画法熟悉其他表示法具有应用图样画法综合表达机件的能力；了解三角投影法。教学重点断面图的画法教学难点断面图的画法教学方法讲授法教学时数3课外作业习题集P86主要内容时间分配断面图定义及其画法其他表示法图样画法综合举例第三角画法简介课后小结5.3断面图假想用剖切平面将机件的某处切断，仅画出断面的图形，这样的图形称为断面图，如图断面