第一篇：《機械制圖教案》第一章1-3講

《機械制圖》教案

（3學時）

第一講

緒

論

課

題：

1、本課程的研究對象

2、本課程的任務和學習方法

3、我國工程圖學的發展概況

課堂類型：講授

教學目的：

1、講解圖樣的概念及形成

2、介紹本課程的任務、特點和學習方法 教學要求：

1、了解本課程的任務和性質

2、領會本課程的學習方法 教學重點：圖樣的形成及與立體圖的比較 教

具：長方體模型

教學方法：本次課是介紹緒論部分，主要目的是引導學生培養起對這門課的興趣，講課時盡可能采用較為生動活潑的語言和教學形式，并結合自己的體會和以往積累的教學經驗，向學生介紹一些適時可行的學習方法。

教學過程：

一、引入新課題

機械制圖是一門重要的技術基礎課，它是是研究如何運用正投影基本原理，繪制和閱讀機械工程圖樣的課程。主要任務是培養學生看圖、繪圖和空間想象能力，達到教學大綱中對本課程所提出的教學要求，以適應今后從事工程技術工作的需要。

二、教學內容

（一）本課程的研究對象

1、圖樣的概念

準確地表達物體的形狀、尺寸和技術要求的圖，稱為圖樣。（對此定義作簡要說明，并強調：形狀、尺寸和技術要求三個方面，缺一不可）

2、機械制圖的概念

在建筑工程中使用的圖樣稱為建筑圖樣，在機械工程中使用的圖樣稱為機械圖樣。機械制圖是以機械圖樣作為研究對象的，即研究如何運用正投影基本原理，繪制和閱讀機械工程圖樣的課程。

3、圖樣的作用

（1）圖樣是工廠組織生產、制造零件和裝配機器的依據。（2）圖樣是表達設計者設計意圖的重要手段。

（3）圖樣是工程技術人員交流技術思想的重要工具，被譽為“工程界技術語言”。

4、圖樣的形成（1）立體圖

表示物體的大致形狀可以用立體圖。立體圖是從一個方向、用一個圖形來表達物體的形狀。如圖所示，只能看見長方體的前面、上面和左面，后面、下面和右面無法看清；而且長方體是由六個矩形面構成的，但矩形都變形為平行四邊形。

如果對此長方體作進一步加工，則會發現：圓孔打得多深，方槽是否前后貫通，在立體圖中表達不清楚，而圓形也變形為橢圓形。

綜上：立體圖的缺點有： 1）發生變形。

2）物體內部和后面等看不見部分的結構表達不清楚。3）沒有尺寸和技術要求。

可見，立體圖不能反映出物體的真實形狀，所以，不能直接應用在生產上。

但是，立體圖也有獨特的優點：立體感強。因此可以作為生產圖樣的輔助性說明。

生產中廣泛采用的圖樣是用正投影法繪制的。（2）正投影法

具體定義后面章節介紹。簡單地說，在物體后面放一張圖紙，眼睛正對著圖紙看物體，把看到的物體形狀在圖紙上反映出來。這里把平行的視線當作投影線，把圖紙看作投影面，畫在紙上的圖形就是物體的投影，稱為視圖，這就是正投影法的形象說明。

一般是從三個方向對物體投影，因此得到三個圖形，稱為三視圖。長方體的三視圖如圖所示。

立體圖產生變形的地方，視圖能正確地表達出來；立體圖表達不清楚的地方，視圖卻能完全表達清楚，這樣就能物體的真實形狀完全地反映出來，如果再注上尺寸、技術要求，就構成一張完整的圖樣。

三、小結

本次課主要是介紹性的內容，必須掌握的是圖樣的概念、內容、形成方法及其與立體圖的對比。

第二講 §1—1 國家標準關于制圖的一般規定

課

題：

1、圖紙幅面的規定

2、比例

3、字體

4、圖線

課堂類型：講授

教學目的：

1、介紹圖紙幅面、圖框格式和尺寸、標題欄格式和內容、常用的比例和字體

2、介紹圖線的種類、應用和畫法 教學要求：

1、掌握圖樣上的一般規定

2、掌握九種圖線的應用和畫法

教學重點：

1、粗實線、細實線、虛線和細點畫線的畫法

2、比例的概念和應用 教學難點：虛線和細點畫線的畫法 教

具：掛圖“圖線及其應用”

教學方法：介紹圖線時，結合掛圖，講解清楚各種圖線的畫法及主要作用，為學生以后畫圖打下基礎。九種圖線也應該詳略分開，重點講解粗實線、細實線、虛線和細點畫線，其余五種圖線略講。

教學過程：

一、引入新課題 本次課從畫圖的技能方面著手，摘要介紹《國家標準

技術制圖和機械制圖》有關圖紙幅面、比例、字體、圖線的統一規定。

二、教學內容

（一）圖紙幅面的規定

為了便于圖樣的繪制、使用和保管，圖樣均應畫在規定幅面和格式的圖紙。

1、圖紙幅面

2、圖紙格式

3、標題欄的位置和格式

標題欄的位置一般在圖框的右下角。看圖的方向應與標題欄的方向一致。講解圖1—

2、圖1—3。學校的制圖作業中建議采用如圖1—3(b)所示的格式。

（二）比例

比例——圖樣中機件要素的線性尺寸與實際機件相應要素的線性尺寸之比。

強調：（1）比例規范化，不可隨意確定，按照表1—2選取。（2）畫圖時應盡量采用1:1的比例（即原值比例）畫圖，以便直接從圖樣中看出機件的真實大小

（3）圖樣不論放大或縮小，圖樣上標注的尺寸均為機件的實際大小，而與采用的比例無關。

（4）繪制同一機件的各個視圖應采用相同的比例，并在標題欄的比例欄中填寫。

（三）字體

圖樣中的漢字應采用長仿宋體，長仿宋體漢字書寫的特點：橫平豎直、起落有鋒、粗細一致、結構勻稱。在圖樣中，字母和數字可寫成斜體或直體，斜體字字頭向右傾斜，與水平基準線75°。字母和數字分A型和B型，但在同一圖樣上，只允許選用一種型式。

（四）圖線

圖線分粗、細兩種。粗線的寬度b應按照圖的大小及復雜程度，在0.5～2 mm之間選擇，細線的寬度約為b/2。

圖線寬度的推薦系列為：0.18、0.25、0.35、0.5、0.7、1、1.4、2 mm。制圖作業中一般選擇0.7 mm為宜。同一圖樣中，同類圖線的寬度應基本一致。圖線的畫法參照表1—3。

1、粗實線

應用：可見輪廓線、表示剖切面起迄的剖切符號。

2、細實線

應用：尺寸線、尺寸界線、剖面線、指引線、重合斷面輪廓線。

3、虛線

應用：不可見輪廓線。注意：（參見圖例）

（1）虛線的每個線段長度和間隔應大致相等。

（2）當虛線成為實線的延長線時，在虛、實線的連接處，虛線應留出空隙。（3）虛線以及其它圖線相交時，都應在線段處相交，不應在空隙處相交。

4、細點畫線

應用：軸線、對稱中心線。注意：（參見圖例）

（1）細點畫線的每個線段長度和間隔應大致相等。

（2）細點畫線和雙點畫線中的“點”應畫成約1mm的短劃，細點畫線的首尾兩端應是線段而不是短劃。

（3）細點畫線，應超出輪廓線2 mm～5 mm。

（4）細點畫線與其它圖線相交時，都應在線段處相交，不應在短畫處相交。

（5）在繪制圓形時，必須作出兩條互相垂直的細點畫線，作為圓的對稱中心線，線段的交點應為圓心。

（6）在較小的圓形上繪制細點畫線有困難時，可用細實線代替。

5、波浪線

應用：斷裂處邊界線、視圖和剖視圖的分界線。

6、雙折線

應用：斷裂處邊界線。

7、粗虛線

應用：允許表面處理的表示線。

8、粗點畫線

應用：有特殊要求的線或表面的表示線。

9、雙點畫線

應用：相鄰輔助零件輪廓線、極限輪廓線、假想投影輪廓線。

講課中，每介紹一種圖線后，引導學生參看圖1－7，了解該圖線的實際應用。

四、小結

1、比例的概念及幾個注意點。

2、九種圖線的畫法及應用。特別強調：各種圖線也可以畫成曲線。

第二篇：《機械制圖教案》8講

第八講 2.3平面的投影

（三）課

題：

1、平面的表示法

2、平面對于一個投影面的投影特性

3、各種位置平面的投影特性

課堂類型：講授

教學目的：

1、介紹平面的兩種表示法

2、講解三種投影面平行面和三種投影面垂直面的投影特性

教學要求：

1、熟悉平面在投影圖上的表示法

2、理解并掌握各種位置平面的投影特性，并能根據投影特性判別平面對投影面的相對位置

教學重點：各種位置平面的投影特性，教

具：自制的三投影面體系模型；

掛圖：“投影面平行面的投影特性”、“投影面垂直面的投影特性” 教學方法：平面投影的實質，就是平面形各頂點的同面投影依次連線。

各種位置平面的投影，講解重點放在投影特性和有無實形的判斷上；對于每一種位置平面形的投影，重點講解其中的一種類型，其他類型可由學生自己分析解決。

教學時數：2學時 教學過程：

一、復習舊課

1、復習兩直線各種相對位置（平行、相交、交叉）的投影特性和判別方法。

2、結合作業講解直角投影定理的應用。

二、引入新課題

平面圖形具有一定的形狀、大小和位置，常見的有三角形、矩形、正多邊形等直線輪廓的平面形。另外，還有一些由直線或曲線圍成的平面形。平面投影的實質，就是求平面形輪廓上的一系列的點的投影（對于多邊形而言則是其頂點），然后將各點的同面投影依次連線。

三、教學內容

（一）各種位置平面的投影特性

根據平面在三投影面體系中的位置可分為投影面傾斜面、投影面平行面、投影面垂直面三類。前一類平面稱為一般位置平面，后兩類平面稱為特殊位置平面。

1、投影面垂直面

垂直于一個投影面且同時傾斜于另外兩個投影面的平面稱為投影面垂直面。垂直于V面的稱為正垂面；垂直于H面的稱為鉛垂面；垂直于W面的稱為側垂面。平面與投影面所夾的角度稱為平面對投影面的傾角。α、β、γ分別表示平面對H面、V面、W面的傾角。

舉例說明：鉛垂面的投影特性 強調：（1）兩個投影均為類似形；

（2）一個投影積聚為直線，并反映β、γ角。總結投影面平行線的投影特性：兩面一線。要求學生必須掌握表2－6中的圖例。

對于投影面垂直面的辨認：如果空間平面在某一投影面上的投影積聚為一條與投影軸傾斜的直線，則此平面垂直于該投影面。

講解例題（例2－9）

如圖2－11（a）所示，四邊形ABCD垂直于V面，已知H面的投影abcd及B點的V面投影b′，且于H面的傾角α= 45°，求作該平面的V面和W面投影。

（a）題目

（b）解答 圖2－11 求作四邊形平面ABCD的投影

2、投影面平行面

平行于一個投影面且同時垂直于另外兩個投影面的平面稱為投影面平行面。平行于V面的稱為正平面；平行于H面的稱為水平面；平行于W面的稱為側平面；

舉例說明：正平面的投影特性 強調：（1）兩個投影積聚為直線；

（2）一個投影反映實形。

總結投影面平行線的投影特性：兩線一面。要求學生必須掌握表2－7中的圖例。

對于投影面垂直面的辨認：如果空間平面在某一投影面上的投影積聚為一條與投影軸傾斜的直線，則此平面垂直于該投影面。

3、一般位置平面

與三個投影面都處于傾斜位置的平面稱為一般位置平面。

例如平面△ABC與H、V、W面都處于傾斜位置，傾角分別為α、β、γ。其投影如圖2－12所示。

一般位置平面的投影特征可歸納為：一般位置平面的三面投影，既不反映實形，也無積聚性，而都為類似形。

圖2－12 一般位置平面

對于一般位置平面的辨認：如果平面的三面投影都是類似的幾何圖形的投影，則可判定該平面一定是一般位置平面。

4、平面內的點和直線

1、平面上的點

點在平面上的幾何條件是：點在平面內的一直線上，則該點必在平面上。因此在平面上取點，必須先在平面上取一直線，然后再在該直線上取點。這是在平面的投影圖上確定點所在位置的依據。

舉例：如圖2－13所示，相交兩直線AB、AC確定一平面P，點S取自直線AB，所以點S必在平面P上。

（a）（b）

圖2－13

平面上的點

2、平面上的直線

直線在平面上的幾何條件是：

（1）若一直線通過平面上的兩個點，則此直線必定在該平面上。

（2）若一直線通過平面上的一點并平行于平面上的另一直線，則此直線必定在該平面上。

舉例之一：如圖2－14所示，相交兩直線AB、AC確定一平面P，分別在直線AB、AC上取點E、F，連接EF，則直線EF為平面P上的直線。作圖方法見圖2－14（b）所示。

（a）

（b）

2-14 兩相交直線

舉例之二：如圖2－15所示，相交兩直線AB、AC確定一平面P，在直線AC上取點E，過點E作直線MN∥AB，則直線MN為平面P上的直線。作圖方法見圖2－44（b）所示。

（a）（b）

圖2－15

平面上的直線

3、講解例題（例2－10）

如圖2－16（a）所示，試判斷點K和點M是否屬于△ABC所確定的平面。

（a）題目

（b）解答

圖2－16 判斷點是否屬于平面

（二）平面上的投影面平行線

1、定義

屬于平面且又平行于一個投影面的直線稱為平面上的投影面平行線。平面上的投影面平行線一方面要符合平行線的投影特性，另一方面又要符合直線在平面上的條件。

2、舉例：如圖2－17所示，過A點在平面內要作一水平線AD，可過a′ 作a′ d′ ∥OX軸，再求出它的水平投影ad，a′ d′ 和ad即為△ABC上一水平線AD的兩面投影。如過C點在平面內要作一正平線CE，可過c作c e∥OX軸，再求出它的正面投影c′ e′，c′ e′ 和ce即為△ABC上一正平線CE的兩面投影。

圖2－17平面上的投影面平行線

3、講解例題（例2－11）

△ABC平面如圖2－18（a）所示，要求在△ABC平面上取一點K，使K點在A點之下15mm，在A點之前10mm，試求出K點的兩面投影。

（a）題目

（b）解答

圖2－18

平面上取點

四、小結

1、平面的兩種表示法。

2、三種位置平面（包括七種類型）的投影特性，尤其注意：有無實形的判斷。

3、總結例題，說明在平面上取點、取直線、取投影面平行線的作圖方法

五、布置作業

五、布置作業

習題集2－3（1）、（4）、（5）

第三篇：《機械制圖教案》第六章第六講

第六講 §6—7 機件表達方法綜合運用舉

課

題：

1、機件各種表達方法小結

2、表達方法選用原則

3、表達方法綜合運用舉例 課堂類型：講授

教學目的：

1、總結機件各種表達方法

2、舉實例說明如何選擇機件的表達方案

教學要求：會將各種表達方法綜合運用到讀圖和繪圖中去 教學重點：綜合運用各種表達方法的能力的培養和提高 教學難點：綜合運用各種表達方法的能力的培養和提高 教

具：模型：“閥體”；掛圖：“閥體表達方案”

教學方法：在教學中，應運用具有多種表達方法的典型機件掛圖，帶領學生從視圖、形體、兩個方面進行分析。并不知定量的課后習題，來鍛煉學生獨立的綜合運用能力。

教學過程：

一、復習舊課

1、復習局部放大圖、各種簡化畫法和規定畫法。

2、復習第三角畫法的有關知識。

二、引入新課題

本章介紹了視圖、剖視圖、斷面圖及一些規定畫法和簡化畫法，這些表達方法在表達機件時有著各自的特點和應用場合。

對于一個機件，應根據其具體結構選擇使用，以達到用少量簡練的圖形，完整清晰地表達機件形狀的目的。

本次課以閥體的表達方案為例，從中學習表達方法的靈活運用和分析比較復雜圖樣的方法。

三、教學內容

（一）機件各種表達方法小結

本章介紹了視圖、剖視、斷面的畫法、應用范圍及標注方法，歸納于表6－3中。講課時參照表6－3講解。

（二）選用原則 實際繪圖時，各種表達方法應根據機件結構的具體情況選擇使用。

在選擇表達機件的圖樣時，首先應考慮看圖方便，并根據機件的結構特點，用較少的圖形，把機件的結構形狀完整、清晰地表達出來。

在這一原則下，還要注意所選用的每個圖形，它既要有各圖形自身明確的表達內容，又要注意它們之間的相互聯系。

（三）綜合運用舉例

講課時以圖6—40所示的閥體的表達方案為例，說明表達方法的綜合運用。

圖6—40

閥體的表達方案

1、圖形分析

閥體的表達方案共有五個圖形：兩個基本視圖（全剖主視圖“B—B”、全剖俯視圖“A—A”）、一個局部視圖（“D”向）、一個局部剖視圖（“C—C”）和一個斜剖的全剖視圖（“E—E旋轉”）。

主視圖“B—B”是采用旋轉剖畫出的全剖視圖，表達閥體的內部結構形狀；俯視圖“A—A”是采用階梯剖畫出的全剖視圖，著重表達左、右管道的相對位置，還表達了下連接板的外形及4×φ5小孔的位置。

“C—C” 局部剖視圖，表達左端管連接板的外形及其上4×φ4孔的大小和相對位置；“D”向局部視圖，相當于俯視圖的補充，表達了上連接板的外形及其上4×φ6孔的大小和位置。

因右端管與正投影面傾斜45°，所以采用斜剖畫出“E—E”全剖視圖，以表達右連接 板的形狀。

2、形體分析

由圖形分析中可見，閥體的構成大體可分為管體、上連接板、下連接板、左連接板、右連接板等五個部分。

管體的內外形狀通過主、俯視圖已表達清楚，它是由中間一個外徑為

36、內徑為24的豎管，左邊一個距底面

54、外徑為

24、內徑為12的橫管，右邊一個距底面30、外徑為

24、內徑為

12、向前方傾斜45°的橫管三部分組合而成。三段管子的內徑互相連通，形成有四個通口的管件。

閥體的上、下、左、右四塊連接板形狀大小各異，這可以分別由主視圖以外的四個圖形看清它們的輪廓，它們的厚度為8。

通過分析形體，想象出各部分的空間形狀，再按它們之間的相對位置組合起來，便可想象出閥體的整體形狀。

四、小結

總結例題中閥體的表達方案的特點，從而推廣到對于一般機件如何確定表達方案，總的原則是根據機件的特點，靈活選用表達方法，用較少的圖形，將機件的內、外結構表達清楚。

五、布置作業

習題集6－5（1）、（2）（三個圖中任選一個）

第四篇：《機械制圖教案》第13講

第十三講 §2—6 換面法

課

題：

1、換面法的概念

2、點的投影變換

3、直線的投影變換

4、平面的投影變換

5、換面法投影變換應用舉例

課堂類型：講授

教學目的：

1、講解換面法的投影變換規律

2、講解換面法的四個基本作圖方法

教學要求：

1、理解并熟練掌握一次換面、二次換面中點的投影的作圖規律

2、掌握換面法的四個基本作圖方法，并能夠應用于解題實踐

教學重點：換面法的四個基本作圖方法

教學難點：新投影面、新投影軸的選擇和投影的返回（換面法的反向作圖）教

具：掛圖：“將一般位置直線變換成投影面平行線”；

“將一般位置直線變換成投影面垂直線”； “將一般位置平面變換成投影面垂直面”； “將一般位置平面變換成投影面平行面”。

教學方法：理論講解和實際演示作圖相結合。教學過程：

一、復習舊課

結合作業中的問題，說明在平面上取點、取直線、取投影面平行線的作圖方法。

二、引入新課題

在解決工程實際問題時，經常遇到求解度量問題，如實長、實形、距離、夾角等，或者求解定位問題，如交點、交線等。通過對直線或平面的投影分析可知，當直線或平面對投影面處于一般位置時，在投影圖上不能直接反映它們的實長、實形、距離、夾角等；當直線或平面對投影面處于特殊位置時，在投影圖上就可以直接得到它們的實長、實形、距離、夾角等。換面法就是研究如何改變空間幾何元素對投影面的相對位置，以達到簡化解題的目的。

三、教學內容

（一）換面法的概念

1、概念

空間幾何元素的位置保持不動，用新的投影面代替原來的投影面，使幾何元素在新投影面上的投影對于解題最為簡便，這種方法稱為變換投影面法，簡稱換面法。

2、舉例

如圖2－49所示為一處于鉛垂位置的三角形平面在V／H體系中不反映實形，現作一個與H面垂直的新投影面V1平行于三角形平面，組成新的投影面體系V1／H，再將三角形平面向V1 面進行投影，這時三角形平面在V1面上的投影就反映該平面的實形。

圖2－49 換面法的原理

（二）點的投影變換

點是最基本的幾何元素，因此必須首先研究在變化投影面時，點的投影變換規律。

1、新投影面的選擇

在進行投影變換時，新投影面是不能任意選擇的，首先要使空間幾何元素在新投影面上的投影能夠幫助我們更方便地解決問題。并且新投影面必須要和不變的投影面構成一個直角兩面體系，這樣才能應用正投影原理作出新的投影圖來。因而新投影面的選擇必須符合以下兩個基本條件：

（1）新投影面必須垂直于原投影面體系中的一個不變的投影面。（2）新投影面必須使空間幾何元素處于有利于解題的位置。

2、點的一次換面

根據選擇新投影面的條件可知，每次只能變換一個投影面。變換一個投影面即能達到解題要求的稱為一次換面。

（1）變換V面，即V／H→V1／H

如圖2－50中a、a′ 為點A在V／H 體系中的投影，在適當的位置設一個新投影面V1代替V，必須使V1⊥H，從而組成了新的投影體系V1／H。V1與H 的交線 X1為新的投影軸。由A 向V1作垂線得到新投影面上的投影a1′，而水平投影仍為a。

（a）

（b）

圖2－50

變換V面

邊作圖演示邊講解作圖步驟。（2）變換H面，即V／H→V／H1

從圖2－51中看出，用H1代替H組成新投影面體系V／H1，由于V面不變，所以點到V面的距離不變。即a1a x1 = aa x = y坐標。

（a）

（b）

圖2－51 變換H面

邊作圖演示邊講解作圖步驟。

3、點的二次換面

點的二次變換的原理和方法與第一次變換基本相同，只是將作圖過程重復一次，但要注意新、舊體系中坐標的量取，其作圖方法和步驟如圖2－52所示：

（a）

（b）

圖2－52

點的二次變換

注意：新投影面的設置必須符合前述兩個原則，而且必須交替變換，若第一次用V1面代替V面，組成V1／H新體系，第二次變換則應用H2面代替H面組成V1／H2體系，可如此交替多次變換達到解題目的。

（三）直線的投影變換

直線是由兩點決定的，因此當直線變換時，只要將直線上任意兩點的投影加以變換，即可求得直線的新投影。

在解決實際問題時，根據實際需要經常要將一般位置線變換成平行或垂直于新投影面的位置。

1、直線的一次換面

（1）將一般位置線變換為投影面平行線

當一般位置線變換為投影面平行線時，就可以求出線段的實長和對投影面的傾角。舉例：如圖2－53所示，AB為一般位置線，如要變換為正平線，則必須變換V面，使新投影面V1面平行AB，這樣AB在V1面上的投影a1′ b1′ 將反映AB的實長，a1′ b1′ 與X1軸的夾角反映直線對H面的傾角α。

（a）

（b）圖2－53 一般位置線變換為投影面平行線（求α角）

邊作圖演示邊講解作圖步驟。

（2）將投影面平行線變換為投影面垂直線

舉例：如圖2－55所示，將正平線AB變換為垂直線。根據投影面垂直線的投影特性，反映實長的投影必定為不變投影，只要變換水平投影面，即作新投影面H1面垂直AB，這樣AB在H1面上的投影重影為一點。

（a）

（b）圖2－55

正平線變換為投影面垂直線

邊作圖演示邊講解作圖步驟。

在上例中，如果要求將水平線AB變換為垂直線，只要變換正投影面，即作新投影面V1面垂直AB，這樣AB在V1面上的投影重影為一點，如圖2－56所示。邊作圖演示邊講解作圖步驟。

（a）

（b）

圖2－56 水平線變換為投影面垂直線

2、直線的二次換面

直線的二次換面可以將一般位置線變換為投影面垂直線。第一次將一般位置線變換為投影面平行線，第二次將投影面平行線變換為投影面垂直線。

舉例：如圖2－57所示，AB為一般位置線，如先變換V面，使V1面平行AB，則AB在V1／H體系中為投影面平行線，再變換H面，作H2面垂直AB，則AB在V1／H2體系中為投影面垂直線。

（a）（b）

圖2－57

一般位置線變換為投影面垂直線

邊作圖演示邊講解作圖步驟。

（四）平面的投影變換

平面的投影變換，就是將決定平面的一組幾何要素的投影加以變換，從而求得平面的新投影。根據具體要求，可以將平面變換成平行或垂直于新投影面的位置。

1、平面的一次換面

（1）將一般位置面變換為投影面垂直面 當一般位置面變換為投影面垂直面時，就可以求出平面對投影面的傾角。

舉例：如圖2－58所示，△ABC為一般位置面，如要變換為正垂面，則必須取新投影面V1代替V面，V1面既垂直于△ABC，又垂直于H面，為此可在三角形上先作一水平線，然后作V1面與該水平線垂直，則它也一定垂直H面。

（a）

（b）圖2－58 一般位置平面變換為投影面垂直面（求α角）

邊作圖演示邊講解作圖步驟。

在上例中，如果要求△ABC 對V面的傾角β，可在此三角形平面上先作一正平線AE，然后作H1面垂直AE，則△ABC在H1面上的投影為一直線，它與X1軸的夾角反映△ABC對V面的傾角β，如圖2－59所示。邊作圖演示邊講解作圖步驟。

圖2－59 一般位置平面求β角

（2）將投影面垂直面變換為投影面平行面

舉例：如圖2－60所示為鉛垂面△ABC，要求變換為投影面平行面。根據投影面平行面的投影特性，重影為一直線的投影必定為不變投影，因此可以變換V面，使新投影面V1平行△ABC，這樣△ABC在V1面上的投影△a1′ b1′ c1′ 反映實形。

（a）

（b）

圖2－60

垂直面變換為平行面

邊作圖演示邊講解作圖步驟。

2、平面的二次換面

平面的二次換面可以將一般位置面變換為投影面平行面。第一次將一般位置面變換為投影面垂直面，第二次將投影面垂直面變換為投影面平行面。

舉例：如圖2－61（a）所示為△ABC為一般位置面，為了求出它的實形，必須變換兩次，先將△ABC變換為垂直面，再變換為平行面。

（a）

（b）

圖2－61 一般位置面變換為投影面垂直面

邊作圖演示邊講解作圖步驟。

同理，也可以先變換H面，在此基礎上再變換一次V面，如圖2－61（b）所示，△a2′b2′c2′為所求實形。

（五）換面法投影變換應用舉例

1、講解例題（例2－12）

求C點到AB直線的距離。如圖2－62（a）所示。

作圖方法與步驟如圖2－62(b)所示：

（a）

（b）

圖2－62 求點到直線的距離

2、講解例題（例2－13）

求D點到平面△ABC的距離。如圖2－63（a）所示。

作圖方法與步驟如圖2－63(b)所示。

（a）

（b）

圖2－63 求點到平面的距離

3、講解例題（例2－14）

求交叉兩直線AB、CD間的距離。如圖2－64（a）所示。

作圖方法與步驟如圖2－64(b)所示。

（a）

（b）

圖2－64

求兩交叉直線間的距離

4、講解例題（例2－15）

求兩平面△ABC、△ABD之間的夾角。如圖2－65（a）所示。

作圖方法與步驟如圖2－65(b)所示。

（a）

（b）

圖2－65

求兩平面之間的夾角

四、小結

總結例題，歸納直線和平面投影變換的作圖方法和步驟。

五、布置作業

習題集2－4（1）～（8）

第五篇：《機械制圖教案》第42-43講

第四十三講 §9—1 裝配圖的作用和內容

§9—2 裝配圖的表達方法

§9—3 裝配圖的零、部件編號與明細欄

課

題：

1、裝配圖的作用和內容

2、裝配圖的表達方法

3、裝配圖的零、部件編號與明細欄 課堂類型：講授

教學目的：

1、介紹裝配圖的作用和內容。

2、講解裝配圖的規定畫法和特殊表達方法

3、介紹裝配圖的零、部件編號與明細欄

教學要求：

1、了解裝配圖在生產與設計中的作用和裝配圖的內容。

2、掌握裝配圖的表達方法，并能用以繪制裝配圖和讀裝配圖的實踐

3、熟悉裝配圖的零、部件編號與明細欄

教學重點：裝配圖的規定畫法和特殊表達方法 教學難點：裝配圖的規定畫法和特殊表達方法。

教

具：實物：“微動機構”；掛圖：“微動機構裝配圖”

教學方法：對照零件實物和掛圖講解。教學過程：

一、復習舊課

1、零件測繪的方法和步驟和測繪時應注意的問題。

2、零件尺寸的測量和數據處理。

3、講解讀零圖的方法和步驟。

二、引入新課題

在機械設計和機械制造的過程中，裝配圖是不可缺少的重要技術文件。它是表達機器或部件的工作原理及零件、部件間的裝配、聯接關系的技術圖樣。本次課我們開始學習裝配圖的有關內容。

三、教學內容

（一）裝配圖的作用和內容

1、裝配圖的作用 在產品或部件的設計過程中，一般是先設計畫出裝配圖，然后再根據裝配圖進行零件設計，畫出零件圖；在產品或部件的制造過程中，先根據零件圖進行零件加工和檢驗，再按照依據裝配圖所制定的裝配工藝規程將零件裝配成機器或部件；在產品或部件的使用、維護及維修過程中，也經常要通過裝配圖來了解產品或部件的工作原理及構造。

2、裝配圖的內容

如圖9—1是一臺微動機構的軸測圖。

圖9—1 微動機構的軸測圖

微動機構的工作過程是通過轉動手輪，從而帶動螺桿轉動，利用螺桿和導桿間的螺紋聯接關系，將旋轉運動轉變成導桿的直線運動。（微動機構中各零件的名稱見圖9—2微動機構的裝配圖）。

圖9—2是微動機構的裝配圖，由此圖我們可以看到一張完整的裝配圖應具備如下內容：

圖9—2

微動機構裝配圖（1）一組視圖

根據產品或部件的具體結構，選用適當的表達方法，用一組視圖正確、完整、清晰地表達產品或部件的工作原理、各組成零件間的相互位置和裝配關系及主要零件的結構形狀。

圖9—2微動機構的裝配圖，采用以下一組視圖：主視圖采用全剖視，主要表示微動機構的工作原理和零件間的裝配關系；左視圖采用半剖視圖，主要表達手輪（1）和支座（8）的結構形狀；俯視圖采用C—C剖視，主要表達微動機構安裝基面的形狀和安裝孔的情況；B—B剖面圖表示鍵（12）與導桿（10）等的聯接方式。

（2）必要的尺寸

裝配圖中必須標注反映產品或部件的規格、外形、裝配、安裝所需的必要尺寸，另外，在設計過程中經過計算而確定的重要尺寸也必須標注。

如在圖9—2所示的微動機構的裝配圖中所標注的M12，M16，Φ20H8/f7，32，82等。（3）技術要求

在裝配圖中用文字或國家標準規定的符號注寫出該裝配體在裝配、檢驗、使用等方面的要求。如圖9—2所示。

（4）零、部件序號、標題欄和明細欄

按國家標準規定的格式繪制標題欄和明細欄，并按一定格式將零、部件進行編號，填寫標題欄和明細欄。如圖9—2所示。

（二）裝配圖的表達方法

裝配圖的側重點是將裝配體的結構、工作原理和零件間的裝配關系正確、清晰地表示清楚。前面所介紹的機件表示法中的畫法及相關規定對裝配圖同樣適用。但由于表達的側重點不同，國家標準對裝配圖的畫法，又做了一些規定。

1、規定畫法

（1）零件間接觸面、配合面的畫法

相鄰兩個零件的接觸面和基本尺寸相同的配合面，只畫一條輪廓線。如圖9—3所示；但若相鄰兩個零件的基本尺寸不相同，則無論間隙大小，均要畫成兩條輪廓線。如圖9—3 所示。

（2）裝配圖中剖面符號的畫法

裝配圖中相鄰兩個金屬零件的剖面線，必須以不同方向或不同的間隔畫出，如圖9—3 所示。要特別注意的是，在裝配圖中，所有剖視、剖面圖中同一零件的剖面線方向、間隔須 完全一致。另外，在裝配圖中，寬度小于或等于2mm的窄剖面區域，可全部涂黑表示，如圖9—3中的墊片。

圖9—3 規定畫法

（3）在裝配圖中，對于緊固件及軸、球、手柄、鍵、連桿等實心零件，若沿縱向剖切且剖切平面通過其對稱平面或軸線時，這些零件均按不剖繪制。如需表明零件的凹槽、鍵槽、銷孔等結構，可用局部剖視表示。如圖9—3中所示的軸、螺釘和鍵均按不剖繪制。為表示軸和齒輪間的鍵連接關系，采用局部剖視。,2、特殊畫法和簡化畫法

為使裝配圖能簡便、清晰地表達出部件中某些組成部分的形狀特征，國家標準還規定了以下特殊畫法和簡化畫法。(1)特殊畫法

1）拆卸畫法（或沿零件結合面的剖切畫法）

在裝配圖的某一視圖中，為表達一些重要零件的內、外部形狀，可假想拆去一個或幾個零件后繪制該視圖。如圖9—4滑動軸承裝配圖中，俯視圖的右半部即是拆去軸承蓋、螺栓等零件后畫出的。

圖9—5轉子油泵的右視圖采用的是沿零件結合面剖切畫法。2）假想畫法

在裝配圖中，為了表達與本部件有在裝配關系但又不屬于本部件的相鄰零、部件時，可用雙點畫線畫出相鄰零、部件的部分輪廓。如9—5中的主視圖，與轉子油泵相鄰的零件即是用雙點畫線畫出的。

圖9—4 滑動軸承裝配圖

圖9—5 轉子油泵

在裝配圖中，當需要表達運動零件的運動范圍或極限位置時，也可用雙點畫線畫出該零件在極限位置處的輪廓。如圖9—2微動機構裝配圖中導桿（10）的運動極限位置。

3）單獨表達某個零件的畫法

在裝配圖中，當某個零件的主要結構在其他視圖中未能表示清楚，而該零件的形狀對部件的工作原理和裝配關系的理解起著十分重要的作用時，可單獨畫出該零件的某一視圖。如圖9—5轉子油泵的B向視圖。注意，這種表達方法要在所畫視圖上方注出該零件及其視圖的名稱。（2）簡化畫法

1）在裝配圖中，若干相同的零、部件組，可詳細地畫出一組，其余只需用點畫線表示其位置即可。如圖9—3中的螺釘連接。

2）在裝配圖中，零件的工藝結構，如倒角、圓角、退刀槽、拔模斜度、滾花等均可不畫。如圖9—3中的軸。

（三）裝配圖的零、部件編號與明細欄

1、裝配圖中零、部件序號及其編排方法（GB/T4458.2—1984）

（1）一般規定

1）裝配圖中所有的零、部件都必須編寫序號。

2）裝配圖中一個部件可以只編寫一個序號；同一裝配圖中相同的零、部件只編寫一次。3）裝配圖中零、部件序號，要與明細欄中的序號一致。（2）序號的編排方法

1）裝配圖中編寫零、部件序號的常用方法有三種。如圖9—6所示。

圖9—6 序號的編寫方式 圖9—7 指引線畫法

2）同一裝配圖中編寫零、部件序號的形式應一致。

3）指引線應自所指部分的可見輪廓引出，并在末端畫一圓點。如所指部分輪廓內不便畫圓點時，可在指引線末端畫一箭頭，并指向該部分的輪廓。如圖9—7所示。

4）指引線可畫成折線，但只可曲折一次。

5）一組緊固件以及裝配關系清楚的零件組，可以采用公共指引線。如圖9—8所示。6）零件的序號應沿水平或垂直方向按順時針或逆時針方向排列，序號間隔應可能相等。如圖9—2微動機構裝配圖中所示。

圖9—8 公共指引線

2、圖中的標題欄及明細欄

（1）標題欄（GB/T10609.1—1989）裝配圖中標題欄格式與零件圖中相同。（2）明細欄（GB/T10609.2—1989）

明細欄按GB/T10609.2—1989規定繪制。如圖9—9所示。填寫明細欄時要注意以下 問題：

圖9—9 標題欄與明細欄

1）序號按自下而上的順序填寫，如向上延伸位置不夠，可在標題欄緊靠左邊自下而上延續。

2）備注欄可填寫該項的附加說明或其他有關的內容。

四、小結

1、裝配圖在生產與設計中的作用和裝配圖的內容。

2、裝配圖的表達方法。

3、裝配圖的零、部件編號與明細欄。

第四十四講 §9—4 裝配圖的尺寸標注和技術要求

§9—5 裝配結構

課

題：

1、裝配圖的尺寸標注和技術要求

2、裝配結構

課堂類型：講授

教學目的：

1、講解裝配圖的尺寸標注，介紹裝配圖的技術要求。

2、講解裝配工藝結構。

教學要求：

1、掌握裝配圖的尺寸標注，能夠區分其與零件圖的尺寸標注的不同。

2、掌握常見的裝配工藝結構。

教學重點：

1、裝配圖的尺寸標注。

2、裝配工藝結構的合理性。教學難點：裝配圖上各類尺寸的區分與識別。教

具：掛圖：“裝配工藝結構”

教學方法：參照掛圖講解。教學過程：

一、復習舊課

1、裝配圖在生產與設計中的作用和裝配圖的內容。

2、裝配圖的表達方法和零、部件編號與明細欄。

二、引入新課題

本次課繼續學習裝配圖的裝配圖的尺寸標注和技術要求、裝配結構的有關內容。

三、教學內容

（一）裝配圖的尺寸標注和技術要求

1、裝配圖的尺寸標注

由于裝配圖主要是用來表達零、部件的裝配關系的，所以在裝配圖中不需要注出每個零件的全部尺寸，而只需注出一些必要的尺寸。這些尺寸按其作用不同，可分為以下五類。

圖9—2

微動機構裝配圖

（1）規格尺寸

規格尺寸是表明裝配體規格和性能的尺寸，是設計和選用產品的主要依據。如圖9—2微動機構裝配圖中螺桿（6）的螺紋尺寸M12是微動機構的性能的尺寸，它決定了手輪轉動一圈后導桿（10）的位移量。

（2）裝配尺寸

裝配尺寸包括零件間有配合關系的配合尺寸以及零件間相對位置尺寸。如圖9—2微動機構裝配圖中Φ20H8/f7, Φ30H8/k7, ΦH8/h7的配合尺寸。

（3）安裝尺寸

安裝尺寸是機器或部件安裝到基座或其他工作位置時所需的尺寸。如圖9—2微動機構裝配圖中的82，32，4—Φ7孔所表示的安裝尺寸。

（4）外形尺寸

外形尺寸是指反映裝配體總長、總寬、總高的外形輪廓尺寸。如圖9—2微動機構裝配圖中的190～210，36，Φ68。

（5）其他重要尺寸

在設計過程中經過計算而確定的尺寸和主要零件的主要尺寸以及在裝配或使用中必須說明的尺寸。如圖9—2微動機構裝配圖中的尺寸190～210，它不僅表示了微動機構的總長，而且表示了運動零件導桿（10）的運動范圍。非標準零件上的螺紋標記，如圖9—2微動機構裝配圖中的M12，M16在配圖中要注明。

以上五類尺寸，并非裝配圖中每張裝配圖上都需全部標注，有時同一個尺寸，可同時兼有幾種含義。所以裝配圖上的尺寸標注，要根據具體的裝配體情況來確定。

2、裝配圖的技術要求

裝配圖的技術要求一般用文字注寫在圖樣下方的空白處。技術要求因裝配體的不同，其具體的內容有很大不同，但技術要求一般應包括以下幾個方面。

（1）裝配要求

裝配要求是指裝配后必須保證的精度以及裝配時的要求等。（2）檢驗要求

檢驗要求是指裝配過程中及裝配后必須保證其精度的各種檢驗方法。（3）使用要求

使用要求是對裝配體的基本性能、維護、保養、使用時的要求。如圖9—22齒輪泵裝配圖中的技術要求。

（二）裝配結構

在設計和繪制裝配圖時，應考慮裝配結構的合理性，以保證機器或部件的使用及零件的加工、裝拆方便。

1、接觸面與配合面的結構

（1）兩個零件接觸時，在同一方向只能有一對接觸面，這種設計既可滿足裝配要求，同

時制造也很方便。如圖9—10所示。

圖9—10 兩零件間的接觸面

（2）軸頸和孔配合時，應在孔的接觸端面制做倒角或在軸肩根部切槽，以保證零件間接觸11所示。

圖9—11 接觸面轉角處的結構

2、便于裝拆的合理結構

良好。如圖9—（1）滾動軸承的內、外圈在進行軸向定位設計時，必須要考慮到拆卸的方便。如圖9—12所示。

圖9—12 滾動軸承端面接觸的結構

（2）用螺紋緊固件連接時，要考慮到安裝和拆卸緊固件是否方便。如圖9—13所示。

圖9—13

留出扳手活動空間

3、密封裝置和防松裝置

密封裝置是為了防止機器中油的外溢或閥門、管路中氣體、液體的泄漏，通常采用的密封裝置如圖9—14所示。其中在油泵、閥門等部件中常采用填料函密封裝置，圖9—14（1）中（a）所示為常見的一種用填料函密封的裝置。圖9—14（1）中（b）是管道中的管子接口處用墊片密封的密封裝置。圖9—14（2）中（c）和圖9—14（2）中（d）表示的是滾動軸承的常用密封裝置。

為防止機器因工作震動而致使螺紋緊固件松開，常采用雙螺母、彈簧墊圈、止動墊圈、開口銷等防松裝置。如圖9—15所示。

螺紋聯接的防松按防松的原理不同，可分為摩擦防松與機械防松。如采用雙螺母、彈簧墊圈的防松裝置屬于摩擦防松裝置；采用開口銷、止動墊圈的防松裝置屬于機械防松裝置。

圖

9—14

密封裝置(1)

圖9—14密封裝置(2)

圖9—15

防松裝置

四、小結

1、裝配圖的尺寸標注。

2、常見的裝配工藝結構的合理性。