《機械制圖》第五章教案(DOC)

1、教學(xué)大綱教學(xué)目的和要求重點難占八、學(xué)時42222第五章組合體視圖第五章組合體視圖1平面與立體表面相交：特殊位置平面與平面立體相交、特殊位置平面與回轉(zhuǎn)體相交2. 兩回轉(zhuǎn)體表面相交：用積聚性、輔助平面法求兩回轉(zhuǎn)體的相貫線3組合體的形成方式及形體分析4. 組合體畫法5. 組合體尺寸標(biāo)注6. 組合體的讀圖方法本章的教學(xué)目的是培養(yǎng)同學(xué)的空間想象能力和利用二維圖形表達(dá)三維物體的思維方法。要求深刻理解回轉(zhuǎn)曲面的投影及其轉(zhuǎn)向輪廓線的概念，掌握圓柱、圓錐和圓球與平面相交的各種情況，以及圓柱與圓柱正交，圓柱與圓錐、圓柱與圓球相交時相貫線的求法，即輔助平面法的基本原理和研究方法。進(jìn)一步利用形體分析法和線面分析法繪制

2、組合體的三視圖，看組合體的三視圖和尺寸標(biāo)注。要求學(xué)會按物體的形成過程一塊一塊的畫圖，一塊一塊的看圖，一塊一塊的進(jìn)行尺寸標(biāo)注。本章的重點是回轉(zhuǎn)曲面與平面的交線（截交線）和曲面與曲面的交線（相貫線）。難點是輔助平面法求相貫線的投影，要注意回轉(zhuǎn)曲面轉(zhuǎn)向輪廓線的概念及其在求相貫線投影過程中的作用，特別是部分截交和部分相貫，要用形體分析的方法研究截交線和相貫線。形體分析法在畫圖、看圖和尺寸標(biāo)注中的應(yīng)用，難點是看圖，特別是對于已知兩個視圖補畫第三個視圖的作業(yè)，很多同學(xué)感到很困難，想象不出物體的形狀，或想象的出物體的形狀而畫不出第三視圖。究其原因是對形體分析法沒有掌握，不會應(yīng)用形體分析法解決問題知識點教學(xué)安

3、排第一講利用形體分析法繪制組合體的三視圖利用線面分析法繪制組合體的三視圖第二講圓柱截交線課件第三講圓錐截交線球體截交線課件第四講柱相貫線畫法直徑相等的兩個柱面相交內(nèi)、外圓柱面相交內(nèi)圓柱面和內(nèi)圓柱面相交課件第五講輔助平面法綜合舉例（習(xí)題課）課件第六講用形體分析法看組合體的三視圖利用線面分析法看組合體的三視圖圖課件第七講體的尺寸標(biāo)注課件第八講綜合舉例畫模型第一講組合體的畫圖1. 知識要點（1）組合體的組合方式；（2）形體分析法；（3）線面分析法2. 教學(xué)設(shè)計：在講解組合體的畫圖方法時，要緊緊抓住兩個順序（組合體的各基本幾何體的畫圖順序。一般按組合體的生成過程先畫基礎(chǔ)形體，再畫局部細(xì)節(jié)；同一個形體三

4、個視圖的畫圖順序。一般先畫形狀特征最明顯的那個視圖，或有積聚性的視圖）。可先給出模型或?qū)嶓w仿真模型，引導(dǎo)同學(xué)作形體分析，然后按形體分析的過程繪制三視圖。這個過程要反復(fù)進(jìn)行幾次，可停下來讓同學(xué)畫一個模型的三視圖，教師觀察同學(xué)的畫圖方法，對不正確的方法給予糾正，直到同學(xué)掌握正確的觀察方法和畫圖方法為止。線面分析法是形體分析的補充。3. 課前準(zhǔn)備：上課之前要準(zhǔn)備好模型，模型要能夠充分體現(xiàn)形體分析法的特點。4教學(xué)內(nèi)容（1）組合體的組成方式（形體分析法）疊加如圖5-1所示圖5-1疊加切割如圖5-2所示圖5-2切割相切如圖5-3所示圖5-3相切圖5-4為常見的畫圖錯誤，主視圖上的錯誤原因是因為沒有認(rèn)識到立

5、體是一個實體，即由各種材料制造成的立體，板和柱面的結(jié)合部分柱面已經(jīng)消失，所以不存在轉(zhuǎn)向輪廓線。左視圖上的錯誤原因是沒有考慮寬相等，不作形體分析。圖5-4常見錯誤畫法.綜合如圖5-5所示圖5-5綜合(2)用線面分析法繪制組合體的三視圖(圖5-6和圖5-7)圖5-6平面立體的線面分析圖5-7曲面立體的線面分析5.作業(yè)習(xí)題集：按模型或立體圖繪制三視圖。第二講柱截交線教學(xué)內(nèi)容圓柱體與平面相交有三種情況：1）當(dāng)截平面與圓柱體的軸線垂直時，截交線為圓或圓??；2）當(dāng)截平面與圓柱體的軸線平行時，截交線為兩條線段；3）當(dāng)截平面與圓柱體的軸線傾斜時，截交線為橢圓或橢圓弧。表4-1圓柱截交線例1根據(jù)立體圖繪制三視圖

6、（利用課件中的動畫講解）【形體分析】基本形體為圓柱體，先用一個側(cè)平面和水平面切去一角，側(cè)平面和柱面的交線為線段，水平面和柱面的交線為圓弧；再用兩個正平面和水平面切去一個矩形槽，矩形槽的側(cè)面和柱面的交線為線段，槽的底面與柱面的交線為圓弧。見圖4-4?！井媹D步驟】1）先畫出圓柱體的投影；2）再畫切角的投影，切角的投影要先畫主視圖，再畫俯視圖，最后畫左視圖；3）畫矩形切槽的投影，矩形切槽的投影要先畫左視圖，再畫俯視圖，最后畫主視圖；4）整理輪廓線，將切去的輪廓線擦除。圖4-4圓柱截交線舉例（1）圖4-5常見錯誤特別值得注意的是，在左視圖和主視圖上非常容易犯圖4-5所示的錯誤，其原因是畫左側(cè)切角時先畫

7、左視圖后畫俯視圖，畫左視圖時不注意和俯視圖的對應(yīng)關(guān)系；畫矩形切槽時先畫主視圖后畫俯視圖，畫主視圖時不注意和俯視圖的對應(yīng)關(guān)系。例2根據(jù)立體圖繪制三視圖（圖4-6）（利用課件中的動畫講解）【形體分析】基本形體為圓柱體，用一個水平面和正垂面切去一角，水平面和柱面的交線為線段，截斷面形狀為矩形，正垂面和柱面的交線為橢圓弧?！井媹D步驟】1）先畫出圓柱體的投影；2）再根據(jù)模型（或立體圖），在主視圖上確定截斷面的投影，矩形截斷面的左視圖為直線，橢圓弧截交線的左視圖為圓弧；3）橢圓弧的俯視圖仍為橢圓弧，若用儀器畫圖，可先求出截交線上的特殊點（轉(zhuǎn)向輪廓線上的點和曲線段的端點），再求些一般點，利用對稱性求出對稱點

8、，然后用曲線板光滑連接各點；4）整理輪廓線。圖4-6圓柱截交線舉例（2）例3組合圓柱體的截交線（圖4-7）（利用課件中的動畫講解）【形體分析】圖示模型的基礎(chǔ)形體為兩個外圓柱面和一個內(nèi)圓柱面形成的柱體，然后在底版柱面上前后各切去一個月牙形，最后切去一個矩形方槽?！井媹D步驟】1）先畫出沒被切割之前基礎(chǔ)形體的三視圖；2）畫圓柱底版切去月牙形后的投影。先畫俯視圖，后畫左視圖和主視圖；3）畫切去矩形槽后的投影。因為矩形槽在左視圖上的投影有積聚性，所以先畫左視圖，又因為柱面在俯視圖上的投影有積聚性，第二步畫槽的俯視圖，最后由俯視圖和左視圖求出各柱面截交線的主視圖；4）整理輪廓線。各柱面對V面的轉(zhuǎn)向輪廓線被

9、矩形槽的切割情況，要從左視圖和俯視圖上分析。圖4-7圓柱面的組合截交線5.作業(yè)習(xí)題集和學(xué)習(xí)指導(dǎo)書上的相關(guān)練習(xí)第三講球截交線1知識要點(1) 圓錐截交線的5種情況(2) 球體截交線2. 教學(xué)設(shè)計將圓錐截交線的5種情況按畫圖方法分為3種情況：截交線為直線、圓弧和非圓曲線。對非圓曲線要總結(jié)出統(tǒng)一的作圖規(guī)律。球體截交線只研究投影面平行面切球體產(chǎn)生的交線情況。根據(jù)作圖的特點，在講課時也可以將平面立體和曲面立體相貫的情況歸結(jié)為截交線來講。3. 課前準(zhǔn)備準(zhǔn)備教具、熟悉教學(xué)內(nèi)容和要使用的教學(xué)課件。4. 教學(xué)內(nèi)容(1)圓錐體與平面相交可分為五種情況：后三種繪圖方法相同(電子掛圖)表4-2圓錐截交線（2）球體截交

10、線表3-3球體截交線例1如圖4-8所示，已知主視圖，補畫左視圖和俯視圖（課件動畫）【形體分析】這是一個由圓錐和圓柱組成的立體，圓錐和圓柱的軸線重合，柱面和錐面的交線為圓，被一個水平面和一個側(cè)平面切去一角，和柱面的交線為直線和圓弧，和錐面的交線為雙曲線，雙曲線的水平投影反映實形?！井媹D步驟】1）先畫出圓柱和圓錐沒被切割之前的左視圖和俯視圖；2）切去一角后，左視圖多出一條水平線；3）畫出圓柱切割后的俯視圖；4）求出雙曲線上特殊點A、B、C的水平投影，用輔助平面法求出雙曲線上一般點的水平投影；5）用曲線板光滑連接雙曲線，修改圓柱和圓錐交線水平投影的可見性。(c)圖4-8圓柱和圓錐復(fù)合截交線例2如圖4

11、-9所示，根據(jù)立體圖繪制三視圖【形體分析】槽的側(cè)面P為側(cè)平面，并和圓錐的軸線平行，所以，P平面和錐面的交線為雙曲線段，并且側(cè)面投影反映實形。槽的上面R為水平面，并和圓錐的軸線垂直，所以,R平面和錐面的交線為圓弧，并且水平投影反映實形，圓弧的半徑可從主視圖上求得。【作圖步驟】1）畫圓臺的三視圖；2）畫矩形槽的主視圖，尺寸從模型（或立體圖）上測量；3）作P平面和錐面交線-雙曲線的W面投影和水平投影；5個特殊點中,有兩點采用輔助平面法求出；4）作R平面和錐面交線-圓弧的水平投影和W面的投影,注意圓弧的半徑不要量錯；5）整理輪廓線，從主視圖上可以看出，錐面對W面的轉(zhuǎn)向輪廓線被矩形槽切去了一段,圓臺的底

12、圓也被切去了一段圓弧，所以，俯視圖不再是完整的圓。圖4-9圓錐截交線舉例例3如圖4-10所示，已知半圓頭螺釘頭部的主視圖，參考立體圖補畫俯視圖和左視圖。【形體分析】螺釘頭部是由半球被側(cè)平面P和水平面R切割爾成的，矩形槽在V面上的投影具有積聚性?！井媹D步驟】1）先畫出半球沒有被切割之前的投影；2）作側(cè)平面P和球面交線圓弧的投影，先畫左視圖（半徑為R1）,后畫俯視圖；3）作水平面R和球面交線圓弧的投影，先畫俯視圖（半徑為R2）,后畫左視圖；4）整理輪廓線,判斷可見性。3)日)圖4-10圓球截交線舉例5作業(yè)習(xí)題集和學(xué)習(xí)指導(dǎo)書上的相關(guān)練習(xí)第四講柱相貫線1知識要點(1) 外圓柱面和外圓柱面相貫：實實相貫

13、(2) 內(nèi)圓柱面和內(nèi)圓柱面相貫：空空相貫(3) 內(nèi)圓柱面和外圓柱面相貫：空實相貫(4) 直徑相等的圓柱面相貫(5) 相貫線的近似畫法2. 教學(xué)設(shè)計：外與外、外與內(nèi)、內(nèi)與內(nèi)圓柱面相交產(chǎn)生的交線性質(zhì)是相同的，畫法原理也是相同的，只是在可見性上有點不同。教學(xué)中要強調(diào)相貫線的三個投影，不要只注意相貫線投影為曲線的那個投影，要強調(diào)特殊點的三面投影。吉合具體示例講解相貫線的畫法規(guī)律。3課前準(zhǔn)備準(zhǔn)備教具4.教學(xué)內(nèi)容(1)圓柱體正交的三種情況(電子掛圖配仿真模型，注意相貫線的三個投影和特殊點的投影)表4-4圓柱相貫線齊昭展is與：腎昭莊is第密火劇裁目2產(chǎn)囲挨聞幡悅內(nèi)昭按is與內(nèi)罔援ia怦嘖例1外圓柱面和外圓

14、柱面相交(仿真模型)【作圖步驟】如圖4-11所示1) 首先畫出兩個圓柱輪廓線的三視圖，確定兩個圓柱的相對位置；2) 求特殊點的正面投影。所謂特殊點，就是兩個柱面轉(zhuǎn)向輪廓線上的點和表示相貫線空間極限范圍的點，本例中的A、B、C、D即為柱面對V面和H面轉(zhuǎn)向輪廓線上的點，也是空間曲線最高點、最低點、最后點和最前點。3) 求一般點的投影。如M和N點，可先確定其水平投影，根據(jù)寬相等求出其側(cè)面投影,最后求出正面投影。4) 根據(jù)點在空間的連接順序,用曲線板連接成光滑曲線。圖4-11圓柱相貫線畫法例2直徑相等的兩個外圓柱面相交（用動畫演示）上例中假想大圓柱的直徑不變，而小圓柱的直徑變大，D點的V面投影將向右移

15、動，A點V面投影將向上移動。當(dāng)兩個圓柱的直徑相等時，相貫線將由空間曲線變?yōu)槠矫媲€橢圓，若豎直放置的圓柱面只有左半個柱面參與相貫，則相貫線的空間形狀為兩段橢圓弧，且橢圓平面和V面處于垂直位置，所以，相貫線的V面投影為兩段直線。【分析】若兩個直徑相等的柱面互相貫穿，則相貫線為兩個完整的橢圓，兩個橢圓在柱面不反映圓的視圖上，聚積成直線。如圖4-12所示。圖4-12直徑相等的兩個柱面相交例3外圓柱面和內(nèi)圓柱面相交（仿真模型，本例的目的是介紹近似畫法）【分析】外圓柱面和內(nèi)圓柱面相交、內(nèi)圓柱面和內(nèi)圓柱面相交時，相貫線的形狀和外圓柱面與外圓柱面相交時相貫線的形狀相同，畫法也完全一樣。當(dāng)兩個柱面的直徑相差交

16、大時,可用圓弧代替曲線，圓弧的半徑等于大圓柱面的半徑。即用俯視圖的圓弧代替主視圖的曲線。只是要特別注意，當(dāng)圓柱套筒和一個圓柱孔相貫時，若采用近似畫法，套筒外圓柱面和孔的相貫線的圓弧半徑為外圓柱面的半徑，套筒內(nèi)圓柱面和孔的相貫線的圓弧半徑為內(nèi)圓柱面的半徑，把兩條相貫線的圓弧半徑畫的相等是錯誤的。如圖4-13所示P-D/2一i-2圖4-13內(nèi)、外圓柱面相交例4內(nèi)圓柱面和內(nèi)圓柱面相交（仿真模型）【分析】內(nèi)圓柱面和內(nèi)圓柱面相貫時，若兩孔的直徑相等，產(chǎn)生的相貫線的空間形狀也為橢圓或橢圓弧，在柱面不反映圓的視圖上的投影也積聚為直線，只是不可見，應(yīng)畫成虛線。圓孔和圓孔相貫時，要特別注意內(nèi)孔的轉(zhuǎn)向輪廓線，在相

17、貫區(qū)域，孔的轉(zhuǎn)向輪廓線應(yīng)斷開（圖4-14和圖4-15）。圖4-14內(nèi)圓柱面和內(nèi)圓柱面相交k.-1圖4-15常見錯誤畫法5作業(yè)習(xí)題集和學(xué)習(xí)指導(dǎo)書上的相關(guān)練習(xí)第五講輔助平面法求相貫線1知識要點（1）輔助平面法的原理（2）輔助平面法的作圖步驟2教學(xué)設(shè)計：結(jié)合圓柱和圓錐相貫、圓錐和球體相貫講解輔助平面法，可利用課件中的動畫講解，也可以在黑板上一步一步畫出，讓同學(xué)看到具體的畫圖過程，也可以將動畫和黑板畫圖結(jié)合起來，從教學(xué)實踐看最后一種方法教學(xué)效果好，單看動畫或單畫黑板圖都不理想，要注意讓同學(xué)記筆記，講完兩個例子后可再給出一些題目（如習(xí)題集中的題目）讓同學(xué)試作，教師在一邊指導(dǎo)。對教材中相貫線的一些特例可不

18、作介紹，留給同學(xué)自學(xué)。3. 課前準(zhǔn)備熟悉課件動畫步驟。4. 教學(xué)內(nèi)容例1圓柱和圓錐相貫（圖4-16）（Flash動畫）【形體分析】圓柱和圓錐相貫時，若軸線垂直相交（正交），則相貫線的空間形狀關(guān)于兩相交軸線平面對稱，當(dāng)軸線平面平行于投影面時，相貫線關(guān)于軸平面對稱的兩點，在該投影面上的投影重合，相貫線在該投影面上的投影為曲線段。當(dāng)圓柱的軸線垂直于W面，圓錐的軸線垂直于H面時，兩相交軸線平面平行于V面，所以，相貫線的V面投影為曲線段。柱面的W面投影積聚為圓，相貫線的W面投影和柱面的投影重合，也為圓，相貫線的H面投影為閉合曲線。求相貫線上點的投影的基本方法是輔助平面法，其依據(jù)是三面共點原理，輔助平面的

19、選擇應(yīng)滿足三條：輔助平面和投影面處于平行位置；輔助平面和兩曲面的截交線為圓或直線；兩截交線有交點?！井媹D步驟】1）先畫出圓錐和圓柱三個視圖上的輪廓線；2）輔助平面法相貫線上的特殊點和一般點的投影，先求柱面對V面轉(zhuǎn)向輪廓線與錐面的交點A、B,再求柱面對H面轉(zhuǎn)向輪廓線與錐面的交點C、D,最后求些一般點；3）光滑連接相貫線上的點,此時要注意判斷相貫線的可見性；4）整理輪廓線。圖4-16輔助平面法求柱面和錐面的交線例2錐面和球面相貫（圖4-17）（Flash動畫）【形體分析】錐面和球面相貫時，因錐面和球面沒有積聚性，所以，相貫線的三個投影均不知道，為求出相貫線的三個投影，必須采用輔助平面法。圓錐的軸線

20、在部分球體的前后對稱面上，且垂直與H面，所以，相貫線關(guān)于過球心的正平面對稱，相貫線的V面投影為曲線段，W面和H面的為閉合曲線。相貫線上的特殊點為錐面對V和W面的轉(zhuǎn)向輪廓線與球面的交點，共4個點。求V面轉(zhuǎn)向輪廓線上的點可用過錐頂?shù)恼矫孀鬏o助平面，求W面轉(zhuǎn)向輪廓線上的點可用過錐頂?shù)膫?cè)平面作輔助平面，求一般點用水平面作輔助平面?！井媹D步驟】1）確定球體和圓柱體的相對位置，畫出其輪廓線；2）求錐面對V面轉(zhuǎn)向輪廓線與球面的交點A和B的投影，先求V面投影，再求H和W面投影；3）求錐面對W面轉(zhuǎn)向輪廓線與球面的交點C和D的投影，先求W面投影，再求V和H面投影。注意輔助平面切球面產(chǎn)生的圓弧半徑；4）求一般點M

21、和N的投影。用水平面切球面和錐面的公共部分，輔助平面和球面、錐面的交線均為圓弧，且圓弧在H面上的投影反映實形，兩個圓弧的交點為相貫線上的點的水平投影，然后求出其V面和W面投影；5）用曲線板光滑連線，整理輪廓線，注意可見性。圖3-17輔助平面法求錐面和球面的交線第六講組合體的畫法及看圖方法1知識要點（1）形體分析法；（2）基礎(chǔ)形體法；（3）線面分析法；（4）立體圖法2教學(xué)設(shè)計：看圖是畫圖的逆，畫圖是由物到圖，看圖是由圖想象物，二者是互相聯(lián)系的兩個過程，看圖能力可通過多畫圖來提高，同時也應(yīng)當(dāng)總結(jié)看圖的基本規(guī)律，空間想象能力的培養(yǎng)和提高是一個逐漸的過程。在教學(xué)中要由淺入深，先給出形體組合特點明顯的模

22、型的三視圖，讓同學(xué)想象物體的形狀，理解形體分析法的實質(zhì)；再給出較復(fù)雜的物體的三視圖，教會同學(xué)忽略細(xì)節(jié)，抓住組成物體的基礎(chǔ)形體，稱為基礎(chǔ)形體法；線面分析法一般和形體分析法一起使用，但教學(xué)中可列舉一些典型例子，講解線面分析法在處理模型細(xì)節(jié)上的應(yīng)用。3教學(xué)內(nèi)容（1）形體分析法形體分析法的實質(zhì)是：分部分想形狀，合起來想整體，由整體到局部，由局部到整體。圖5-8形體分析法看圖（2）基礎(chǔ)形體法例1如圖5-9中，已知主視圖和俯視圖，想象出物體的形狀，并補畫出左視圖。圖5-9想象基礎(chǔ)形體法圖5-10想象細(xì)節(jié)例2如圖5-11中，已知主視圖和俯視圖，補畫左視圖。參考上例，請同學(xué)先想象基礎(chǔ)形體，然后再想象細(xì)節(jié)。最后

23、教師作出總結(jié)?？偨Y(jié)：基礎(chǔ)形體法總是先想大的整體，此時，先不考慮孔槽和局部結(jié)構(gòu)，想象出基礎(chǔ)形體后再深入到局部細(xì)節(jié)。UIII圖5-11基礎(chǔ)形體法圖5-12想象細(xì)節(jié)（3）線面分析法利用Flash動畫演示線面分析法的原理。（圖5-13）圖5-13線面分析法（4）利用立體圖幫助看圖利用Flash動畫演示線面分析法的原理。（圖5-14）圖5-14利用立體圖幫助看圖4作業(yè)習(xí)題集上的作業(yè)，布置作業(yè)時要明確采用的看圖方法。第七講組合體的尺寸標(biāo)注1知識要點（1）基本幾何體的尺寸標(biāo)注；（2）尺寸標(biāo)注的基本要求；（3）尺寸分類和尺寸基準(zhǔn)；（4）具有截交線和相貫線的組合體的尺寸標(biāo)注；（5）常見結(jié)構(gòu)的尺寸標(biāo)注；（6）尺寸標(biāo)注綜合舉例2教學(xué)設(shè)計：尺寸標(biāo)注知識點多、亂，教材中講的簡單，但作業(yè)較復(fù)雜，所以本講在教材的基礎(chǔ)上作了補充。在教學(xué)中結(jié)合實例介紹概念和標(biāo)注方法，從簡單到復(fù)雜使同學(xué)逐步掌握尺寸標(biāo)注的方法。介紹組合體的尺寸標(biāo)注要和生產(chǎn)實際相結(jié)合，要從加工