机械识图电子教案

1 机械识图篇电子教案机械识图篇电子教案 绪绪 论论 一 本篇学习的对象一 本篇学习的对象 1 工程图样 在工程技术中 根据投影原理 国家标准或有关规定 准确的表示工程对象 并注 有必要的技术说明的图 简称图样 2 工程图样的作用 工程领域表达和交流技术思想的重要工具 是工程技术部门的一项重要技术文件 或 者说 工程图样是工程与产品信息的载体 是工程界表达 交流的语言 3 工程图样的种类 建筑图样 水利图样 电气图样 机械图样等等 4 本篇学习的主要对象 机械图样的识图 二 本篇学习的主要内容二 本篇学习的主要内容 1 技术制图 机械制图等国家标准的有关基本规定 2 正投影的基本理论和用正投影法绘制图样的方法 3 机件的常用表达方法 4 机械常用件 标准件的基本规定画法 5 初步阅读机械图样 三 本篇学习的目标三 本篇学习的目标 1 培养正确阅读工程图样的基本能力 2 培养和发展空间想象能力 空间逻辑思维能力和创新思维能力 3 培养实践的观点 科学的思考方法以及认真细致的工作作风 四 本篇的学习方法四 本篇的学习方法 1 上课认真听讲 课后及时复习 搞清投影理论的基本方法 掌握几何元素与它们 的投影之间的关系 2 要多读多想 不断地由二维到三维和三维到二维的反复练习 逐步提高空间想象 力和空间分析能力 3 在识图过程中 养成应用国家标准有关规定的习惯 初步具有查阅和使用有关手 册的能力 第一章第一章 投影基础投影基础 1 1 正投影和视图正投影和视图 教学目标教学目标 1 了解投影法的基本概念和正投影的基本性质 2 2 了解三视图的形成及投影关系 一 投影法一 投影法 从物体与影子之间的对应关系规律中 创造出一种在平面上表达空间物体的方法 叫投影法 1 中心投影中心投影 中心投影 投射线汇交于一点 投影中心 的投影方法 见图 1 1 所示 图 1 1 中心投影 中心投影的投影特点 中心投影的投影特点 1 中心投影法得到的投影一般不反映形体的真实大小 2 度 量性较差 作图复杂 2 平行投影法 平行投影法 平行投影 投射线相互平行的投影方法 可分为斜投影法 投射线与投影面相倾斜的 平行投影法 见图 1 2 所示 正投影法 投射线与投影面相垂直的平行投影法 见图 1 3 所示 图 1 2 斜投影 图 1 3 正投影 正投影的投影特点 正投影的投影特点 1 能准确 完整地表达出形体的形状和结构 且作图简便 度 量性较好 故广泛用于工程图 2 立体感较差 3 正投影的的特性 正投影的的特性 1 真实性 当直线或平面与某投影面平行时 直线或平面在该投影面上的投影反映直线 的实长或平面的实形 如图 1 4 所示 3 图 1 4 正投影的真实性 2 积聚性 当直线或平面垂直于某投影面时 直线或平面在该投影面上的投影积聚为一 点或一直线 直线或平面上任意一个点或点和直线的投影均积聚在该点或直线上 如图 1 5 所示 图 1 5 正投影的积聚性 3 类似性 当直线或平面与某投影面倾斜时 直线或平面在该投影面上的投影短于直线 的实长或类似平面形状的平面图形 如图 1 6 所示 图 1 6 正投影的类似性 二 三视图的形成二 三视图的形成 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 如图 1 7 所示 4 图 1 7 1 个投影不能确定空间物体的情况 1 三面投影体系 三面投影体系 选用三个互相垂直的投影面 建立三投影面体系 如图 1 8 所示 在三投影面体系中 三个投影面分别用 V 正面 H 水平面 W 侧面 来表示 三个投影面的交线 OX OY OZ 称为投影轴 三个投影轴的交点称为原点 图 1 8 三投影面体系 2 三视图的形成 三视图的形成 如图 1 9a 所示 将 L 形块放在三投影面中间 分别向正面 水平面 侧面投影 在 正面的投影叫主视图 在水平面上的投影叫俯视图 在侧面上的投影叫左视图 为了把三视图画在同一平面上 如图 1 9b 所示 规定正面不动 水平面绕 OX 轴向 下转动 90 侧面绕 OZ 轴向右转 90 使三个互相垂直的投影面展开在一个平面上 图 1 9c 为了画图方便 把投影面的边框去掉 得到图 1 9d 所示的三视图 1 9a 1 9b 5 1 9c 1 9d 图 1 9 三视图的形成 三 三视图的投影关系三 三视图的投影关系 如图 1 10 所示 三视图的投影关系为 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 这是三视图间的投影规律 是画图和看图的依据 图 1 10 三视图的投影关系 本节小结本节小结 1 机械制图主要采用 正投影法 它的优点是能准确反映形体的真实形状 便于度 量 能满足生产上的要求 2 三个视图都是表示同一形体 它们之间是有联系的 具体表现为视图之间的位置 关系 尺寸之间的 三等 关系以及方位关系 3 三视图中 除了整体保持 三等 关系外 每一局部也保持 三等 关系 其中 特别要注意的是俯 左视图的对应 在度量宽相等时 度量基准必须一致 度量方向必须一致 6 附 图线及其画法附 图线及其画法 7 1 21 2 点 线 面的投影点 线 面的投影 教学目标教学目标 1 了解和掌握点 直线和平面的基本投影规律 2 了解和掌握各种位置直线和平面的投影特征 了解基本作图方法 一 点的投影一 点的投影 在三投影面体系中 用正投影法将空间点 A 向三投影面投射 结果和制图中有关符号 表达见图 1 11 所示 图 1 11 点的三面投影 点的三个投影 应保持如下的投影关系 1 点的正面投影和侧面投影必须位于同一条垂直于 Z 轴的直线上 a a 垂直于 OZ 轴 2 点的正面投影和水平投影必须位于同一条垂直于 X 轴的直线上 a a 垂直于 OX 轴 3 点的水平投影到 OX 轴的距离等于该点的侧面投影到 OZ 轴的距离 a a x a az 已知某点的两个投影 就可根据 长对正 高平齐 宽相等 的投影规律求出该点的 第三投影 二 直线的投影二 直线的投影 直线与单个投影面可有三种位置关系 见图 1 12 所示 垂直于投影面 积聚性 积聚性 平行于投影面 真实性 面 真实性 倾斜于投影面 类似性 类似性 8 图 1 12 直线的投影特性 直线与三投影面的关系及特性 直线与三投影面的关系及特性 投影面垂直线特性 投影面垂直线特性 1 在其垂直的投影面上 投影有积聚性 2 另外两个投影 面上 投影为水平线段或垂直线段 并反映实长 投影面平行线特性 投影面平行线特性 1 在其平行的那个投影面上的投影反映实长 并反映直线与另 两投影面倾角 2 另两个投影面上的投影为水平线段或垂直线段 并小于实长 投影面倾斜线特性 投影面倾斜线特性 三个投影都缩短了 即都不反映空间线段的实长及与三个投影面 夹角 且与三根投影轴都倾斜 三 平面的投影三 平面的投影 平面与单个投影面可有三种位置关系 见图 1 13 所示 平行于投影面 真实性真实性 垂直于投影面 积聚性 积聚性 倾斜于投影面 类似性 类似性 图 1 13 平面的投影特性 平面与三投影面的关系及特性 平面与三投影面的关系及特性 9 投影面平行面特性 投影面平行面特性 1 在它所平行的投影面上的投影反映实形 2 另两个投影 面上的投影分别积聚成与相应的投影轴平行的直线 投影面垂直面特性 投影面垂直面特性 1 在其垂直的投影面上 投影积聚为一条直线 2 另外两 个投影面上 都是缩小的类似形 投影面倾斜面特性 投影面倾斜面特性 三个投影都是缩小的类似形 本节小结本节小结 1 点 直线和平面是构成形体的基本几何元素 研究它们的投影是为了正确表达形体和 解决空间几何问题 奠定理论基础和提供有力的分析手段 2 点 直线和平面的投影特性要了解和掌握 尤其是特殊位置直线和平面的投影特性 它是后面学习的重要基础 10 1 31 3 基本体的三视图基本体的三视图 教学目标教学目标 1 了解和掌握平面基本体的投影特征及三视图画法 2 了解和掌握回转基本体的投影特征及三视图画法 基本体可分为平面基本体和回转基本体 平面基本体主要有棱柱 棱锥等 回转基本 体主要有圆柱 圆锥 球体等 本节主要介绍常见基本体的三视图及其特征 1 棱柱棱柱 以正六棱柱为例 讨论其视图特点 如图 1 14 所示位置放置六棱柱时 其两底面为水平面 H 面投影具有全等性 前后两 侧面为正平面 其余四个侧面是铅垂面 它们的水平投影都积聚成直线 与六边形的边重 合 图 1 14 正六棱柱的三视图 从图 1 14 所示 可知直棱柱三面投影特征 一个视图有积聚性 反映棱柱形状特征 另两个视图都是由实线或虚线组成的矩形线框 2 棱锥棱锥 以正三棱锥为例 讨论其视图特点 如图 1 15 所示 正三棱锥底面平行于水平面而垂直于其它两个投影面 所以俯视图 为一正三角形 主 左视图均积聚为一直线段 棱面 SAC 垂直于侧面 倾斜于其它投影面 所以左视图积聚为一直线段 而主 俯视图均为类似形 棱面 SAB 和 SBC 均与三个投影 11 面倾斜 它们的三个视图均为比原棱面小的三角形 类似形 图 1 15 正三棱锥的三视图 棱锥的视图特点 一个视图为多边形 另二个视图为三角形线框 3 圆柱圆柱 圆柱体的三视图如图 1 16 所示 圆柱轴线垂直于水平面 则上下两圆平面平行于水 平面 俯视图反映实形 主 左视图各积聚为一直线段 其长度等于圆的直径 圆柱面垂 直于水平面 俯视图积聚为一个圆 与上 下圆平面的投影重合 圆柱面的另外两个视图 要画出决定投影范围的转向轮廓线 即圆柱面对该投影面可见与不可见的分界线 图 1 16 圆柱体的三视图 圆柱的视图特点 一个视图为圆 另二个视图为方形线框 4 圆锥圆锥 圆锥体的三视图如图 1 17 所示 直立圆锥的轴线为铅垂线 底平面平行于水平面 所以底面的俯视图反映实形 圆 其余两个视图均为直线段 长度等于圆的直径 圆锥面 在俯视图上的投影重合在底面投影的圆形内 其它两个视图均为等腰三角形 12 图 1 17 圆锥的三视图 圆锥的视图特点 一个视图为圆 另二个视图为三角形线框 5 球球 如图 1 18 所示 圆球的三个视图均为圆 圆的直径等于球的直径 球的主视图表示 了前 后半球的转向轮廓线 即 A 圆的投影 俯视图表示了上 下半球的转向轮廓线 即 B 圆的投影 左视图即为左 右半球的转向轮廓线 即 C 圆的投影 图 1 18 球的三视图 球的视图特点 三个视图均为圆 本节小结本节小结 1 对于基本平面体 画出所有棱线 或表面 的投影 并根据它们的可见与否 分 别采用粗实线或虚线表示 2 对于回转基本体 要进行轮廓素线的投影与曲面的可见性的判断 13 1 41 4 组合体的三视图组合体的三视图 教学目标教学目标 1 了解和掌握组合体的组合方式 2 了解和掌握组合体表面的连接关系 3 了解组合体的三视图画法 4 初步具备用形体分析法识读组合体三视图的能力 一 组合体的组合形式一 组合体的组合形式 组合体 由两个或两个以上基本体所组成的形体 叠加叠加 组合体由基本体堆叠而成的组合方式 如图 1 19 所示 14 图 1 19 叠加式组合体及其视图 叠加式组合体的视图特点 其投影就是组成它的各个基本体的投影之和 只要把各基 本体按各自的位置逐个画出 就得到了整个组合体的投影 2 2 切割切割 由某个基本体切去若干个基本体后形成的组合方式 如图 1 20 所示 图 1 20 切割式组合体及其视图 切割式组合体的视图特点 切口的投影实际上就是切割面的投影 一般应从切割面有 积聚性的投影开始着手 作出切口的位置 再根据投影规律画出切口在另外两个视图上的 投影 二 组合体表面的连接关系二 组合体表面的连接关系 1 1 平齐和不平齐平齐和不平齐 两基本体连接时 表面的平面连接时出现不平齐和平齐两种关系 如图 1 21 所示 图 1 21 平面连接不平齐和平齐 不平齐视图特点 两基本体投影中间有线隔开 平齐视图特点 两基本体投影中间没有线隔开 2 2 相切相切 15 相切是基本体叠加和切割时表面连接关系的特殊情况 如图 1 22 所示 图 1 22 表面连接时相切与相交 形体相切时 在相切处产生面与面的光滑连接 没有明显的分界棱线 但存在着看不 见的光滑连接的切线 读图时注意找出切线投影的位置及不同相切情况的投影特点 3 3 相交相交 基本几何体通过叠加 切割方式形成组合体 一个较为复杂的立体其表面往往存在基 本几何体在构成组合体时所形成的表面交线 这种交线包括平面与立体相交形成的截交线 和立体与立体相交形成的相贯线 1 1 截交线 截交线 平面与立体相交可看成立体被平面截切 图 1 23 故切割平面称为截平面 被切割 后的立体表面称为截断面 截平面与立体表面的交线称为截交线 图 1 23 截交线 截交线具有两条重要性质如图 1 24 它既在截平面上 又在立体表面上 因此截交线上的每一点都是截平面与立体表面 的共有点 而这些共有点的连线就是截交线 由于立体表面占有一定的空间范围 所以截交线一般是封闭的平面图形 16 图 1 24 截交线的性质 截交线的形状由立体的形状和平面与立体的相对位置两个因素决定 如图 1 25 所示 图 1 25A 圆柱面的截交线 图 1 25B 圆锥面的截交线 2 2 相贯线 相贯线 两基本体相交叫作相贯体 其表面产生的交线叫做相贯线 如图 1 26 所示 通常相贯 线为空间曲线 特殊情况下为平面曲线或直线 相贯线是相交两立体表面的共有线 相贯 线上的点是两曲面立体表面上的共有点 17 图 1 26 相贯体及相贯线 两圆柱正交相贯线两圆柱正交相贯线 当两回转体轴线互相垂直时称正交 图 1 27 是三种常见的圆柱正交相贯形式 图 1 27 圆柱正交相贯形式 两圆柱正交相贯线的投影特点 如图 1 28 所示 两圆柱正交时 相贯线为一闭合的 空间曲线 也是两圆柱面的共有线 小圆柱轴线垂直于水平投影面 相贯线的水平投影积 聚在小圆柱水平投影的圆周上 大圆柱轴线垂直于侧投影面 相贯线的侧面投影积聚在大 圆柱侧面投影的部分圆弧上 相贯线的正面投影则必须由作图求出 见图 1 29 所示 图 1 28 圆柱正交相贯线 18 图 1 29 圆柱正交相贯线的作图 当圆直径变化时 相贯线的变化趋势如图 1 30 所示 图 1 30 直径变化 两圆柱相贯线的变化趋势 简化作图 通常用圆弧代替曲线 圆弧的半径等于相贯两圆柱中大圆柱的半径 圆弧 弯曲的方向朝着大圆柱的轴线 图 1 31 19 图 1 31 相贯线的简化画法 复合相贯复合相贯 复合相贯是指两个以上基本形体相贯 如图 1 26 所示 轴线共有相贯轴线共有相贯 当两回转体具有公共轴线时 其相贯线为圆 见图 1 32 所示 图 1 32 轴线共有相贯视图 三 组合体三视图的绘制三 组合体三视图的绘制 1 形体分析形体分析 把组合体分解为若干个基本体的分析方法 弄清各部分的形状 相对位 置 组合方式及表面连接关系 如图 1 33 所示 轴承座可分为底板 圆筒和加强肋三大部分 圆筒叠加在底板的右上 方 加强肋与底板及圆筒相交 底板上切去三个圆孔 一大孔和二小孔 大孔与圆筒内径相 同 圆筒前部横切一小圆孔 图 1 33 轴承座 2 2 视图画法视图画法 选择图 1 33 所示的轴承座为例 1 选择主视图 主视图是最主要的视图 一般选取组合体最能反映各部分形状特征和自然位置的一面 20 画主视图 图 1 33 所示 A 向作为主视图的方向 它能反映轴承座三大部分的相对位置及形 状 若选 B 向作主视图方向 则加强肋的位置和形状不能反映 圆筒上的小孔形状亦看不 见 两者相比较 采用 A 向作主视图投影方向较好 2 画图步骤 图 1 34 1 布置视图 画出视图的定位线 图 1 34a 的轴线及主 左视图中的底线 2 画底板的轮廓 图 1 34b 3 画圆筒的外部轮廓 图 1 34c 4 画加强肋的轮廓 图 1 34d 5 画出各部分细部结构 图 1 34e 6 检查 描深图线 图 1 34f 21 图 1 34 轴承座的画法步骤 四 组合体读图方法四 组合体读图方法 1 1 看图时需要注意的几个问题看图时需要注意的几个问题 1 要把几个视图联系起来进行分析 要把几个视图联系起来进行分析 读图时 无法根据立体的一个视图或两个视图确定其空间形状 因此必须将有关视图 联系起来分析 如图 1 35 所示 已知主视图和俯视图 还要联系左视图才可确定空间形状 22 图 1 35 两个视图相同空间形状主要取决于第三视图的例子 2 注意抓特征视图 注意抓特征视图 形状特征视图 形状特征视图 最能反映物体形状特征的那个视图 如图 1 36 所示 图 1 36 形状特征视图 位置特征视图 位置特征视图 最能反映物体位置特征的那个视图 如图 1 37 所示 图 1 37 位置特征视图 2 2 基本方法基本方法 根据视图间的投影关系 进行形体分析 面形分析和图线分析 总称为投影分析 23 形体分析 形体分析 根据视图的图形特点 基本体的投影特征把物体分解成若干部分 并分析 其组合形式 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 面形分析 面形分析 分析视图中每个线框的含义 每个封闭线框一般表示物体 1 个面的投影 相邻两个封闭线框则表示物体不同位置面的投影 图线分析 图线分析 视图中每条图线虚线或实线 可表示以下含义 垂直面 平面 曲面 的 投影 面与面交线的投影 曲面转向线的投影 3 3 一般看图步骤一般看图步骤 1 看视图 分线框 2 对投影 想形状 3 综合起来想整体 4 看图举例看图举例 如图 1 38 所示 分部分分部分 对投影对投影 想形状想形状 合起来合起来 想整体想整体 A B C D 图 1 38 看图步骤示意图 24 本节小结本节小结 1 形体分析法是组合体读图的基本方法 必须了解 掌握并能应用 2 组合体组成部分之间的表面连接关系是正确读出组合体视图的关键 第二章第二章 机件的表达方法机件的表达方法 教学目标教学目标 1 了解各种视图 剖视 断面图的定义 画法及适用范围 2 了解常用简化画法 3 初步具有应用图样画法阅读机件的能力 2 12 1 视图视图 一 基本视图一 基本视图 1 基本概念基本概念 如图 2 1 所示 在三视图 主视图 俯视图 左视图 基础上增加 右视图 仰视图和后视图 图 2 1 基本视图 2 2 基本视图的投影关系基本视图的投影关系 如图 2 2 所示 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 25 图 2 2 基本视图的投影关系 二 向视图二 向视图 有时为了合理使用图纸 基本视图不能按照配置关系布置时 可以用向视图来表示 向视图是可以自由配置的视图 在向视图中应在视图的上方标出 向 为大写 拉丁字母 并在相应的视图附近用箭头指明投影方向 注上同样的字母 如图 2 3 中 A 向 视图所示 图 2 3 向视图 三 局部视图三 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 局部视图由于只画出机件某个部分的视图 所以用波浪线表示与机件其余部分的断裂 处投影 当所表达的部分结构是完整的 其外轮廓线又成封闭时 波浪线可省略不画 如 图 2 4 所示 一般在局部视图上方标出视图的名称 向 为大写拉丁字母 在相应的视 图附近用箭头指明投影方向 并注上同样的字母 当局部视图按投影关系配置 中间又没 有其他图形隔开时 可省略标注 图 2 4 局部视图 四 斜视图四 斜视图 机件向不平行于基本投影面的平面投影所得的视图 斜视图只使用于表达机件倾斜部分的局部形状 其余部分不必画出 其断裂边界处 用波浪线表示 26 斜视图通常按向视图形式配置 必须在视图上方标出名称 用箭头指明投 影方向 并在箭头旁水平注写相同字母 在不引起误解时允许将斜视图旋转 但需在斜 视图上方注明 斜视图一般按投影关系配置 便于看图 必要时也可配置在其它适当位置 在不致 引起误解时 允许将倾斜图形旋转便于画图 旋转后的斜视图上应加注旋转符号 图 2 5 斜视图 五 旋转视图五 旋转视图 假想将机件的倾斜部分旋转到与某一个选定的基本投影面平行后 再向该投影面投射 所得的视图称为旋转视图 一般适用于具有旋转中心的机件 旋转视图不加任何标注 图 2 6 旋转视图 2 22 2 剖视图剖视图 一 剖视图的基本概念一 剖视图的基本概念 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 1 1 剖视图的形成剖视图的形成 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 27 图 2 7 剖视图的形成 2 剖视图的画法剖视图的画法 如图 2 8 所示 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 图 2 8 剖视图的画法 剖面符号 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 图 2 9 剖面符号 28 3 画剖视图的注意事项画剖视图的注意事项 剖切平面的选择 一般都选特殊位置平面 如通过机件的对称面 轴线或中心线 被剖切到的实体其投影反映实形 剖切是一种假想过程 其它视图仍就完整画出 剖切面后面的可见部分应该全部画出 在剖视图上已经表达清楚的结构 其表示内部结构的虚线省略不画 但没有表示 清楚的结构 允许画少量虚线 剖面线为细实线 最好与主要轮廓或剖面区域的对称线成 45 角 同一物体的剖 面区域 其剖面线画法应一致 二 剖视图的种类二 剖视图的种类 1 全剖视图 假想用剖切面完全剖开机件所得的视图 如图 2 10 所示 图 2 10 全剖视图 2 半剖视图 当机件具有对称平面时 在垂直于对称平面的投影面上投影所得的图形 以对称中心 线为界 一半画成剖视 另一半画成视图 如图 2 11 所示 图 2 11 半剖视图 图 2 12 局部剖视图 3 局部剖视图 用剖切面局部地剖开机件所得的视图 如图 2 12 所示 29 三 剖切面和剖切方法三 剖切面和剖切方法 单一剖切面 用一个剖切面剖开机件的方法 平行于某一基本投影面的单一剖切平面剖切 如前面所讲的全剖视图 半剖视图和 局部剖视图 采用倾斜于某一基本投影面的垂直面作为单一剖切平面剖开物体 如图 2 13 所示 A A 剖视图 剖切面是正垂面 这种投影方式与斜视图非常相似 也称为 斜剖 图 2 13 斜剖视图 采用多个剖切面 则有以下几类剖切方法 1 阶梯剖阶梯剖 如果机件的内部结构较多 又不处于