简明工程图学教案.doc

《简明工程图学》备课教案（提纲） 上课教材：《工程图学简明教程》、《工程制图习题集》，王成刚 张佑林 赵奇平主编，武汉理工大学出版社 上课时数：40学时 授课教师： 孙宝福 说 明：上课共20次，每次2学时；文中注有“*”为内容选教。 绪论、投影法的基本知识、点的投影 1．讲课内容 绪论 1. 工程图学的性质和任务 工程图样是工程技术界的语言。 工程图学的内容主要包括画法几何、工程制图、计算机绘图三个部分。 2. 程图学的学习任务 （1）学习正投影法的基本原理，正确运用正投影法进行图示及图解。培养空间构思和想象的初步能力，掌握平面图样（二维）与空间形体（三维）之间的相互转换方法。 （2）学习有关制图的国家标准，培养绘制和阅读机械图样的初步能力。 （3）对计算机绘图有初步了解，为进一步学习计算机图形技术打下基础。 （4）培养认真细致的学风及严谨尽责的工作态度。 3. 本课程的学习方法 学习中应该做到以下几点： （1）学好投影理论，反复练习三维空间形体和二维平面图样之间的转化，把培养和提高空间构思及分析能力放在首要位置。 （2）实践性强是本课程的一个重要特点，因此学习中应重视实践环节的训练，通过作业及绘图训练，培养和提高绘图与看图的能力。在绘图实践中，学会查阅并严格遵守和运用相关国家标准 （3）由于工程图样是重要的技术文件，任何细小的差错都可能导致生产中的重大损失，所以学习中一定要培养一丝不苟的严谨作风，作业要认真完成，绘制图样要做到投影正确，图线规范，尺寸齐全，字体工整，图面整洁。应该认识到，无论计算机绘图技术多么先进，机器仍要根据人的指令完成作图，因此坚实的手工作图能力仍然是工程制图的重要基础。 第1章 点、直线、平面的投影 1.1 投影法的基本知识 根据光的投射成影这个物理现象，人们创造了用投影来表达物体形状的方法——投影法，即：光线途经物体向选定的面投射，并在该面上得到图形（投影）。 要获得物体的投影，必须具备投影光源、被投影物和投影面三个条件。这三个条件，通常称为投影三要素。 1.1.1 中心投影法 如图1-1所示。 a）正投影法 b）斜投影法 图1-1 中心投影法 图1-2 平行投影法 1.1.2 平行投影法 如图1-2所示。 正投影法是机械图绘制中最常用的一种方法。本教材后续章节中提及的投影，若无特殊说明，均指正投影。 1.2 点的投影 点是最基本的几何元素,一切几何形体都可看作是点的集合。点的投影规律是线、面、体的投影基础。故先研究点的投影性质及其投影规律。 1.2.1 点的两面投影 如图1-4a所示，设置互相垂直的正立投影面V（简称正面）和水平投影面H（简称水平面），组成两投影面体系。两投影面的交线OX称为投影轴（简称OX轴）。 a）立体直观图 b）投影面展开后 c）投影图 图1-4 点在V、H两面体系中的投影 两面投影特性： （1）点的水平投影与正面投影的连线垂直于OX轴，即：aa’⊥OX； （2）点的正面投影到OX轴的距离等于点到H面的距离，点的水平投影到OX轴的距离等于点到V面的距离，即：a’aX=Aa，aaX=Aa’。 1.2.2 点的三面投影 虽然由点的两面投影已能确定该点的位置，但有时为了更清晰地图示某些几何形体，故在原两投影面体系的基础上，再设立一个与V面、H面都垂直的侧立投影面W（简称侧面），如图1-5a所示。三个投影面之间的交线，即三条投影轴OX、OY、OZ必定相互垂直并交于O点，形成三投影面体系。 图1-5 点在V、H、W三面体系中的投影 如图1-5a所示，分析得点的三面投影特性： （1）点的投影连线垂直于相应的投影轴，即：aa’⊥OX，a’a⊥OZ； （2）点的投影到投影轴的距离等于点到相应投影面的距离，即：a’aX =aaYW=Aa，a’aZ=aaYH=Aa，aaZ =aaX=Aa’。 利用点在三投影面体系中的投影特性，只要给出一点的任意两个投影，就能求出该点的第三面投影（简称为二求三）。 1.2.3 点的三面投影与其直角坐标的关系 如在图1-6a所示， A点的三个直角坐标X、Y、Z与点的投影有如下关系： a’aZ=aaYH=Aa=X(点A到W面的距离)； aaZ=aaX=Aa’=Y（点A到V面的距离）； a’aX=aaYW=Aa=Z（点A到H面的距离）。 由图1-6a、1-6b可知：A点的一个投影可以反映A点的两个坐标。因此，当空间点A的位置由坐标（X，Y，Z）给定后，就可以作出A点的三面投影；反之亦然。 图1-6 点的三面投影与直角坐标 【例1-1】 已知A点的坐标为（15，10，20），求点A在三面体系中的投影（图样中的尺寸单位为mm时，不需标注计量单位）。 图1-7 由点的坐标求