机械制图电子教案.docx

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机械制图电子教案

教学大纲

第七章制图基础知识和技能

学时

1.绘图仪器使用

2.《机械制图》国家标准介绍（图线、字体、比例、图幅）

3.绘图方法和步骤

4.投影基本知识、中心投影、平行投影、正投影简介

5.三视图的形成及投影规律

教学目的和要求

本章主要介绍与工程制图有关的国家标准，如图纸的幅面和格式、比例、字体、图线和尺寸标注等，介绍了绘图仪器的使用方法和平面图形的绘制步骤。

要求掌握正确的作图方法和正确地使用绘图工具，在绘制的图样中遵守国家标准《机械制图》和《技术制图》中的各项规定。

重点难点

重点是图线画法和尺寸标注；平面图形的尺寸分析、线段分析以及圆弧连接的画法；难点是尺寸标注，平面图形的尺寸分析。

学习指导

学习本章时要注意理解国家标准中的各种规定，可先阅读教学内容，然后将下载作业打印出来用铅笔做图线和字体练习。

知识点

教学安排

第一讲

知识点

教学方法

1.图纸幅面和格式（GB/T14689－1993）

电子挂图

2.标题栏（GB/T106091－1989）

电子挂图

3.比例（GB/T14690－1993）

电子挂图

4.字体（GB/T14691－1993）

板书

5.线型及应用（GB/T4457.4－2002）

电子挂图

6.粗实线铅笔的修理和使用

分组演示

7.细实线铅笔的修理和使用

分组演示

8.粗实线铅芯的修理和使用

实体演示

第一讲绘图仪器的使用与《机械制图》国家标准

1．本讲知识要点：

（1）图纸幅面和格式（GB/T14689－1993）

（2）标题栏（GB/T106091－1989）

（3）比例（GB/T14690－1993）

（4）字体（GB/T14691－1993）

（5）线型及应用（GB/T4457.4－2002）

（6）粗实线铅笔的修理和使用

（7）细实线铅笔的修理和使用

（8）粗实线铅芯的修理和使用

2．教学内容设计

（1）图纸幅面、格式、标题栏、比例：

首先用电子挂图说明国家标准对图纸幅面、格式、标题栏、比例等规定，然后展示以往学生的不同幅面的图纸作业，再展示生产上使用的蓝图，同时讲解图纸的折叠。

（2）字体：

先介绍国家标准对字体的规定，重点介绍铅笔制图字体的写法，然后以标题栏为例在黑板上介绍标题栏的填写和习题集作业的签名方法。

（3）线形及其应用：

主要介绍粗实线、细实线、虚线、点画线和底稿线5种线形，其他线形今后用到时再介绍。

粗实线铅笔的修理和使用先用电子挂图观看修理的形状，然后用动画演示粗实线铅笔的使用，再分组演示铅笔的修理和使用。

（4）粗实线铅芯的修理和使用不讲，在讲回转曲面时介绍，本讲以只介绍直线的画法。

3．课前准备

收集以往学生的作业若干张，到工厂收集一些生产上使用图纸。

准备一篇教师的铅笔制图字体和图线范例，将电子挂图和动画用PowerPoint制作成演示文档。

因为是第一次课，所以课前要告诉同学上课时带好绘图仪器。

4．本讲作业

习题集上的字体和图线练习。

5．教学内容

【内容概要】本讲主要介绍与工程制图有关的国家标准，如图纸的幅面和格式、比例、字体、图线和尺寸标注等，介绍了绘图仪器的使用方法和平面图形的绘制步骤。

要求掌握正确的作图方法和正确地使用绘图工具，在绘制的图样中遵守国家标准《机械制图》和《技术制图》中的各项规定。

（1）械图样的一般规定

为适应生产发展和技术交流的需要，对图样的绘制方法、绘图格式及绘图规则等作出统一的规定，为此我国在1959年发布了国家标准《机械制图》，之后又作了几次重大修改，使其进一步向国际标准化组织靠拢，有利于工程技术的国际交流。

1）图纸幅面和格式（GB/T14689－1993）【用标准图纸演示图纸的大小】

表1-1基本幅面尺寸（单位mm）（电子挂图）

幅面代号

尺寸B×L

841×1189

594×841

420×594

297×420

210×297

边框

图1-1图框格式（电子挂图）

2）标题栏（GB/T10609.1－1989）

通常标题栏位于图框的右下角，看图的方向应与标题栏的方向一致。

（GB/T10609.1－1989）《技术制图标题栏》规定了两种标题栏格式，图1-2是第一种标题栏的格式及分栏，这种格式与ISO7200－1984相一致。

3）比例（GB/T14690－1993）

表1-2（电子挂图）

种类

比例

第一系列

第二系列

原值比例

缩小比例

21:

51:

101:

1×10n

2×10n1:

5×10n

1.51:

2.51:

31:

41:

1.5×10n1:

2.5×10n

3×10n1:

4×10n1:

6×10n

放大比例

15:

11×10n:

2×10n:

15×10n:

2.5:

14:

12.5×10n:

4×10n:

注：

n为正整数

4）字体（GB/T14691－1993）【板书演示作业签名字体写法】

图样上的汉字应采用长仿宋体字，字的大小应按字号的规定，字体的号数代表字体的高度。

字体高度尺寸h为1.8、2.5、3.5、5、7、10、14、20mm。

写汉字时字号不能小于3.5mm，字宽一般为h/1.5。

图样中的西文字符可写成斜体或直体，斜体字的字头向右倾斜，与水平基线成75°,字宽一般为h/2。

在工程图样上填写标题栏、明细表和技术要求等栏目时，要按国标要求书写长仿宋体的汉字，材料牌号、尺寸数字等西文字符要按ISOGP字体书写。

可按下述方法练习：

（1）用H或HB铅笔写字，将铅笔修理成圆锥形，笔尖不要太尖或太秃；

（2）按所写的字号用H或2H的铅笔打好底格，底格宜浅不宜深；

（3）字体的笔画宜直不宜曲，起笔和收笔不要追求刀刻效果，要大方简洁；

（4）字体的结构力求匀称、饱满，笔画分割的空白分布均匀。

图1-3铅笔手写字体示例（板书）

5）图线（GB/T4457.4－2002和GB/T17450－1998）

机械制图的线型及应用（表1-3）

图线的画法在绘制虚线、点画线时，线和线相交处应为线段相交。

当虚线在粗实线的延长线上时，在分界处要留空隙。

点画线超出轮廓线的长度约为3mm～5mm。

当要绘制的点画线长度较小时，可用细实线代替

粗实线铅笔的修理【分组演示铅笔修理】粗实线是图样中最重要的图线，为了把粗实线画的均匀整齐，关键是正确的修理和使用铅笔，绘制粗实线的铅笔以HB或B的铅笔为宜。

将铅芯修理成长方体形，使用时用矩形的短棱和纸面接触，长方体铅芯的宽侧面和丁字尺或三角板的导向棱面贴紧，用力要均匀，速度要慢，一遍画不黑可重复运笔（图1-5）。

（电子挂图）

表1-3

细实线铅笔的修理和使用画细实线、虚线、点画线等细线所用的铅笔牌号为H或2H，将铅芯修理成圆锥形，如图1-6所示。

当铅芯磨秃后要及时修理，不要凑合着画。

绘制虚线和点画线时，初学者要数丁字尺或三角板上的毫米数，这样经过一段时间的练习后，画出的虚线或点画线的线段长才能整齐相等。

粗实线铅芯的修理和使用画粗实线圆所用的铅芯为HB铅芯,修理成如图1-7所示的形状。

使用时要调整圆规腿的关节，使铅芯和纸面垂直侧棱和纸面均匀接触，画圆时用力要均匀，速度要慢，一遍画不黑可反方向重复一遍。

图1-7粗实线铅芯的修理和使用（电子挂图）（虚拟现实）【分组演示圆规修理】

第二讲几何作图尺寸标注

1．本讲知识要点

（1）平面图形的尺寸标注

（2）几何作图

（3）手绘制草图

2．教学设计

教材上的内容比较庞杂，教学过程中要抓住重点，基本概念和原理是本讲的重点，要结合实例介绍几何作图和尺寸标注。

尺寸标注：

先讲尺寸标注的基本要求，再讲具体的一些规定，不要面面具到，要教会同学查书和手册，不要死记硬背。

平面图形的尺寸标注：

采用启发式教学，先给出如下图所示的平面，让同学自己抄画，考虑从何处着手，画图步骤是什么？

然后再给出已知线段、中间线段、连接线段等概念。

再分析尺寸的分类和基准的概念。

多举一些和作业相近的实例。

徒手绘制草图：

分组演示草图的绘制方法和技术，注意铅笔的修理和仪器图的区别。

利用视频动画演示一个图形的画图过程。

3．课前准备

教师要绘制一张平面图形的草图作为范例。

4．教学内容

（1）尺寸标注（GB/T16675.2-1996）

1）尺寸标注的基本规则（图1-8）

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性无关；图样中的尺寸凡以毫米为单位时，不需标注其计量单位的代号或名称，否则需标注其计量单位的代号或名称；图样中所标注的尺寸，为该图样所示机件的最后完工尺寸，否则应另附说明；机件的每一尺寸，在图样上一般只标注一次，并应标注在反映该结构最清晰的图形上。

此外，为了使标注的尺寸清晰易读，标注尺寸时可按下列尺寸绘制：

尺寸线到轮廓线、尺寸线和尺寸线之间的距离取6mm～10mm，尺寸线超出尺寸界限2mm～3mm，尺寸数字一般为3.5号字，箭头长5mm，箭头尾部宽1mm。

图1-8尺寸标注的基本规则

2）尺寸数字的注写方法

线性尺寸数字通常写在尺寸线的上方或中断处，尺寸数字应按图1-9所示的方向注写，并尽可能避免在图示30°范围内标注尺寸，当无法避免时应引出标注。

对于非水平方向上的尺寸，其数字方向也可水平地注写在尺寸线的中断处。

另外尺寸数字不允许被任何图线所通过，否则，需要将图线断开。

图1-9线性尺寸数字的方向

角度的数字一律写成水平方向，一般注写在尺寸线的中断处，也可写在尺寸线的上方，或引出标注（图1-10）。

图1-10角度的数字注写方法

3）尺寸标注中的符号

圆心角大于180°时，要标注圆的直径，且尺寸数字前加“φ”；圆心角小于等于180°时，要标注圆的半径，且尺寸数字前加“R”；标注球面直径或半径尺寸时，应在符号φ或R前再加符号“S”（图1-11）。

图1-11直径和半径符号

斜度和锥度可按图1-12所示的方法标注。

斜度和锥度符号的方向应与斜度和锥度的方向一致。

图1-12锥度和斜度的标注

在同一图形中，对于尺寸相同的孔、槽等成组要素，可仅在一个要素上标注其数量和尺寸，均匀分布在圆上的孔可在尺寸数字后加注“EQS'表示均匀分布（图1-13）。

图1-13相同要素的尺寸标注

（2）平面图形的绘制和尺寸标注

图1-14为挂轮架平面图形的绘制和尺寸标注

1）平面图形的线段分析

组成挂轮架平面图形的线段有的可以直接画出，如ф112、ф62等，这样的线段叫已知线段；有的线段的二个端点中只有一个端点可直接确定，而另一个端点由线段与其他线段的关系来确定，如圆弧R34、和R34相接的圆弧R142（图中R142未注出）等，这样的线段叫中间线段；有的线段二个端点都不能直接画出，要根据和线段相接的两端线段的关系来确定，如R20、R40的圆弧，两圆弧的公切线等，这样的线段叫连接线段。

挂轮架的线段分析如图1-15所示。

2）平面图形的尺寸分析

挂轮架平面图形中的尺寸ф112、ф62等是确定图形几何元素形状大小的尺寸，叫定形尺寸；而R108、108、30º等是确定圆心位置的，叫定位尺寸；ф112的圆心和垂直中心线是108和30º等尺寸的起始位置，叫尺寸基准。

挂轮架的尺寸分析如图1-16所示。

标注尺寸可先注定形尺寸，再注定位尺寸。

3）平面图形的画图步骤

平面图形的画图步骤一般是先画定位轴线，再画已知线段，接着画中间线段，最后画连接线段，画连接线段时要精确求出线段的端点和半径。

挂轮架的画图步骤如图1-17所示。

图1-15挂轮架线段分析

图1-16挂轮架尺寸分析

图1-17挂轮架画图步骤

教学大纲

第八章组合体

学时

1.组合体的形成方式及形体分析

2.组合体画法

3.组合体尺寸标注

4.组合体的读图方法

教学目的和要求

本章的教学目的是进一步利用形体分析法和线面分析法绘制组合体的三视图，看组合体的三视图和尺寸标注。

要求学会按物体的形成过程一块一块的画图，一块一块的看图，一块一块的进行尺寸标注。

重点难点

本章的重点是形体分析法在画图、看图和尺寸标注中的应用，难点是看图，特别是对于已知两个视图补画第三个视图的作业，很多同学感到很困难，想象不出物体的形状，或想象的出物体的形状而画不出第三视图。

究其原因是对形体分析法没有掌握，不会应用形体分析法解决问题。

知识点

教学安排

知识点

教学方法

第一讲

1.利用形体分析法绘制组合体的三视图

2.利用线面分析法绘制组合体的三视图

课件

第二讲

3.用形体分析法看组合体的三视图

4.利用线面分析法

5.看组合体的三视图图

课件

第三讲

6.体的尺寸标注

课件

第四讲

7.综合举例、AutoCAD绘制三视图

画模型

第一讲组合体的画图

1．知识要点

（1）组合体的组合方式

（2）形体分析法

（3）线面分析法

2．教学设计

在讲解组合体的画图方法时，要紧紧抓住两个顺序（①组合体的各基本几何体的画图顺序。

一般按组合体的生成过程先画基础形体,再画局部细节；②同一个形体三个视图的画图顺序。

一般先画形状特征最明显的那个视图，或有积聚性的视图）。

可先给出模型或实体仿真模型，引导同学作形体分析，然后按形体分析的过程绘制三视图。

这个过程要反复进行几次，可停下来让同学画一个模型的三视图，教师观察同学的画图方法，对不正确的方法给予纠正，直到同学掌握正确的观察方法和画图方法为止。

线面分析法是形体分析的补充。

3．课前准备

上课之前要准备好模型，模型要能够充分体现形体分析法的特点。

4．教学内容

（1）组合体的组成方式（形体分析法）

叠加如图5-1所示

图5-1叠加

切割如图5-2所示

图5-2切割

相切如图5-3所示

图5-3相切

图5-4为常见的画图错误，主视图上的错误原因是因为没有认识到立体是一个实体，即由各种材料制造成的立体，板和柱面的结合部分柱面已经消失，所以不存在转向轮廓线。

左视图上的错误原因是没有考虑宽相等，不作形体分析。

图5-4常见错误画法.

图5-7曲面立体的线面分析

5．作业习题集：

按模型或立体图绘制三视图。

第二讲组合体的看图方法

1.知识要点

（1）形体分析法

（2）基础形体法

（3）线面分析法

（4）立体图法

2.教学设计

看图是画图的逆，画图是由物到图，看图是由图想象物，二者是互相联系的两个过程，看图能力可通过多画图来提高，同时也应当总结看图的基本规律，空间想象能力的培养和提高是一个逐渐的过程。

在教学中要由浅入深，先给出形体组合特点明显的模型的三视图，让同学想象物体的形状，理解形体分析法的实质；再给出较复杂的物体的三视图，教会同学忽略细节，抓住组成物体的基础形体，称为基础形体法；线面分析法一般和形体分析法一起使用，但教学中可列举一些典型例子，讲解线面分析法在处理模型细节上的应用。

3.教学内容

（1）形体分析法

形体分析法的实质是：

分部分想形状，合起来想整体，由整体到局部，由局部到整体。

图5-8形体分析法看图

（2）基础形体法　

[例1]如图5-9中，已知主视图和俯视图，想象出物体的形状，并补画出左视图。

图5-9想象基础形体法

图5-10想象细节

图5-11基础形体法

图5-12想象细节

（3）线面分析法

利用Flash动画演示线面分析法的原理。

（图5-13）

图5-13线面分析法

（4）利用立体图帮助看图

利用Flash动画演示线面分析法的原理。

（图5-14）

图5-14利用立体图帮助看图

4.作业习题集上的作业，布置作业时要明确采用的看图方法。

第三讲组合体的尺寸标注

1.知识要点

（1）基本几何体的尺寸标注

（2）尺寸标注的基本要求

（3）尺寸分类和尺寸基准

（4）具有截交线和相贯线的组合体的尺寸标注

（5）常见结构的尺寸标注

（6）尺寸标注综合举例

2.教学设计

尺寸标注知识点多，乱，教材中讲的简单，但作业较复杂，所以本讲在教材的基础上作了补充。

在教学中结合实例介绍概念和标注方法，从简单到复杂使同学逐步掌握尺寸标注的方法。

介绍组合体的尺寸标注要和生产实际相结合，要从加工、测量等方面介绍为什么要标注这个尺寸，而不标注那个尺寸。

虽然同学没有生产知识，但还是可以理解的。

3.教学内容

（1）基本几何体的尺寸标注

常见的基本平面立体的尺寸标注如图5-15所示。

常见的基本回转体的尺寸标注如图5-16所示。

图5-15基本平面立体的尺寸标注

图5-16基本曲面立体的尺寸标注

（2）尺寸标注的基本要求

完整、清晰、合理的要求。

图5-17尺寸标注要完整

图5-8尺寸标注要清晰

图5-19寸的集中标注

图5-20寸标注要符合加工和测量的要求

（3）尺寸分类和尺寸基准

尺寸分类按尺寸所起的作用，可将尺寸分为三类：

定形尺寸、定位尺寸和总体尺寸。

定形尺寸是确定形体形状的尺寸，定位尺寸是确定形体位置的尺寸，总体尺寸确定物体的总长、总宽、总高。

标注尺寸时，一般按“先定形尺寸，后定位尺寸，最后总体尺寸”的顺序标注。

尺寸基准标注定位尺寸的起点称为尺寸基准。

在组合体长、宽、高三个方向上至少各有一个基准，标注定位尺寸时，首先要考虑基准问题，通常以对称平面、回转曲面的轴线或物体上较大的底面、端面等为尺寸基准，同一方向上的定位尺寸基准尽量统一，这一原则称为“基准统一原则”，如图5-21所示。

图5-21尺寸基准

（4）切割体和相贯体的尺寸标注

图5-22截交线的尺寸标注

图5-23截交线尺寸标注中的常见错误

图5-24相贯线的尺寸标注

4.作业习题集中的尺寸标注练习

第四讲综合举例

[例1]测绘滑动轴承座。

如图5-25所示，画出轴承座的三视图，并标注尺寸。

图5-25滑动轴承座

[例2]如图图5-26所示，已知物体的主视图和左视图，想象出物体的形状，并补画出俯视图

教学大纲

第九章机件表达方法

学时

１．基本视图，局部视图，斜视图

２．剖视图基本概念、画法、标注、常用剖视的规定画法和简化画法及局部放大

３．剖面的基本概念，移出剖面，重合剖面

４．视图，剖面图尺寸标法

教学目的和要求

本章主要介绍了国家标准《技术制图》和《机械制图》中规定的各种表达方法，目的是用简单的视图表达复杂的机件结构。

要求同学掌握常用表达方法的画法和标记，并能把尺寸标注合理

重点难点

本章的重点是六个基本视图、局部视图、剖视图和剖面图的概念和画法。

难点是全剖视图、半剖视图和局部剖视图的画法和应用，对于初学制图的同学来说，给定一个机件，要想用简洁、合理的表达方案把机件的内外形状表达清楚也是一件困难的事情。

知识点

教学安排

知识点

教学方法

第一讲

◆六个基本视图

◆局部视图

◆斜视图

课件/模型

第二讲

◆剖视图的概念

◆剖视图的标记

◆剖视图的画法

课件/模型

第三讲

◆全剖视图

◆半剖视图

◆局部剖视图

◆阶梯全剖视图

◆旋转全剖视图

课件/模型

第四讲

◆断面图

◆局部放大图

◆简化画法

◆剖视图的尺寸标注

课件

第五讲

◆综合举例

画模型

第一讲基本视图

1．知识点

（1）六个基本视图

（2）局部视图

（3）斜视图

2．教学设计

首先用动画演示六个基本视图的形成，然后介绍六个基本视图的配置，再结合实物模型讲解如何用恰当的视图表示物体的形状。

局部视图和和斜视图采用模型和虚拟现实讲解，强调概念、画法、标记。

3．课前准备

准备模型、熟悉课件。

4．教学内容

（1）六个基本视图

图7-1六个基本视图

图7-2六个基本视图的配置

【例】阀体的表达方法

图7-3阀体

（2）局部视图

图7-4局部视图

（3）斜视图

图7-5斜视图

图7-6斜视图的画法和标记

第二讲剖视图

（一）

1．知识要点

（1）剖视图的概念

（2）剖视图的标记

（3）剖视图的画法

2．教学设计

利用Flansh动画讲解剖视图的概念，对剖视图的标记要逐条讲解省略的规则，要让同学记好笔记，对阶梯孔、肋板的剖视图画法是该章的难点，要利用仿真模型把道理讲清，还要让同学在课堂上做适当的练习。

3．课前准备

若教研室有适当的模型要用模型讲解阶梯孔和肋板的画法，也可以用模型和仿真模型讲解，课前要熟悉教研室的模型和课件。

4．教学内容

（1）剖视图的概念

图7-7剖视图的概念

（2）剖视图的标记

图7-8剖视图的标记

（3）剖视图的画法

阶梯孔的剖视图画法

[例1]图7-9所示的机件，研究阶梯孔的剖视图画法。

【分析】内孔为阶梯孔时，在剖视图上，阶梯孔台阶面的投影是连续的，初学制图的同学，经常把阶梯孔处画成断开的，这是一个非常容易犯的错误，希望引起足够的重视。

从立体图上看，剖开后虽然剖面处是断开的，但后面还有半个环形平面。

图7-9阶梯孔的剖视图画法

肋板的剖视图画法

[例2]如图7-10所示，研究三棱柱肋板的画法。

【分析】机件上的三棱柱肋板起加强机件强度和刚度作用的，在主视图中，剖切平面平行于肋板，根据国标规定，在剖视图上肋板的投影不画剖面线，并用粗实线将肋板与其相邻部分分开。

需要注意的是，剖开部分的肋板轮廓线为圆柱体的转向轮廓线，半剖视图中若内部形体结构已表达清楚，则外形部分不画虚线。

图7-10三棱柱肋板的剖视图画法

[例3]如图7-11所示，分析轴承支架肋板的剖视图画法。

【分析】在俯视图上剖切平面和十字形肋板垂直，所以要画剖面线，在左视图上，剖切平面和一个肋板垂直和另一个肋板平行，所以一个肋板画剖面线，另一个不画剖面线。

因为铸件的一些表面没有加工，所以存在铸造圆角，

图7-11十字形肋板的剖视图画法

5．本讲作业习题集上的相关题目

第三讲剖视图

1.知识要点

（1）单一剖面的全剖视图

（2）阶梯全剖视图

（3）旋转全剖视图

（4）半剖视图

（5）局部剖视图

2.教学设计

本讲的内容较多，不必按教材上的分类方法详细介绍剖视图的分类，只需按常用的几种剖视图有易到难的讲解即可，要侧重讲解每种方法的概念、画法、标记和应用。

虚线的省略是本讲的难点，要告诉同学剖视图上一般不画虚线，此外，应继续强调形体分析法和投影。

3.课前准备

收集一些生产上使用的图纸，尽量各种剖视的都有，将这些图纸镶在镜框中，课后挂在制图教室。

4.教学内容

（1）单一剖面的全剖视图

图7-12泵盖

（2）梯梯全剖视图

阶梯全剖视图的概念

图7-13阶梯剖

【例】

图7-14阶梯全剖视图

不完整要素的表达方法

错对

图7-15不完整要素的表达方法

（3）旋转全剖视图

当用一个剖切平面不能通过机件的各内部结构，而机件在整体上又具有回转轴时，可用两个相交的剖切平面剖开机件，然后将剖面的倾斜部分旋转到与基本投影面平行，然后进行投影，这样得到的视图称为旋转全剖视图。

旋转全剖视图的剖切标记不能省略。

如图7-16所示。

图7-17连杆

图7-18连杆旋转剖视图

（4）

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