机械工程课件1.pptx

1、Why?Why?人人类类语语言言 自人类文明史开创以来，自人类文明史开创以来，图形始终是人们认识世界和图形始终是人们认识世界和传递信息的重要手段。传递信息的重要手段。象形文字的产生象形文字的产生现代集成制造技术、虚现代集成制造技术、虚拟设计、扫描技术、可拟设计、扫描技术、可视化视化密切联系密切联系图学既是古老又是充满无限生机的学科。图学既是古老又是充满无限生机的学科。工程图工程图被誉为被誉为“工程界的语言工程界的语言”。用。用以反映设计思想、指导以反映设计思想、指导生产和施工。生产和施工。声音声音文字文字图形图形1What?What?工程图学工程图学是图形问题求解的一门是图形问题求解的一门总体

2、科学。它包括两个专业领域总体科学。它包括两个专业领域画法画法几何几何与与工程图（机械图、建筑图等）工程图（机械图、建筑图等）。在实际应用中，还可能涉及诺模图、在实际应用中，还可能涉及诺模图、图形数学、经验方程、矢量分析、数据分图形数学、经验方程、矢量分析、数据分析以及计算机图形学。析以及计算机图形学。2机械设计基础机械设计基础投影理论画法几何投影理论画法几何物体的表达方法机械制图物体的表达方法机械制图空间形体与平面图形空间形体与平面图形的关系为研究对象的关系为研究对象3D3D、2D2D之间转换的规律之间转换的规律国家标准规定、国家标准规定、画图、读图的方法画图、读图的方法 G.Monge G.

3、Monge（174617461818 1818 法国）法国）被称为被称为“画法几何之父画法几何之父”。G.MongeG.Monge在军校学习时，用画法几何方法解决防御工事的有在军校学习时，用画法几何方法解决防御工事的有关设计问题，较之通常的数学方法有较大改进并且时间少的多得。关设计问题，较之通常的数学方法有较大改进并且时间少的多得。这种方法当时作为军事机密深藏了十五年后才准许编入技术课程。这种方法当时作为军事机密深藏了十五年后才准许编入技术课程。拿破仑时期拿破仑时期 G.MongeG.Monge成为这位皇帝的科学与数学助手。成为这位皇帝的科学与数学助手。画法几何采用投影的方法，将三维立体投射画

4、法几何采用投影的方法，将三维立体投射到二维平面上，用几何方法描述立体的形状以及到二维平面上，用几何方法描述立体的形状以及其他属性信息。其他属性信息。34Where?Where?机械设计基础机械设计基础在设计中的地位和作用在设计中的地位和作用构思草图构思草图实体造型实体造型工作图工作图 创造性的设计需要丰富的空间思维和空创造性的设计需要丰富的空间思维和空间构思能力、表达物体的能力、绘图和读图间构思能力、表达物体的能力、绘图和读图能力。掌握图学理论和方法是大学生应具备能力。掌握图学理论和方法是大学生应具备的基本素质。的基本素质。5掌握投影理论掌握投影理论1 1、学习目标、学习目标培养严谨的科学作风

5、培养严谨的科学作风训练空间思维和空间构思能力训练空间思维和空间构思能力掌握绘图、读图方法掌握绘图、读图方法How to do?How to do?62 2、学习方法建议、学习方法建议2D2D与与3D3D之间的转换规律之间的转换规律 坚持投影分析与空间想象结合坚持投影分析与空间想象结合讲一讲一练二练二考三考三抓住关键抓住关键课件课件(重点讲解重点讲解)讲义讲义(提炼归纳提炼归纳)练习练习(消化提高消化提高)工程图学辅助教学网络工程图学辅助教学网络（学习助手）（学习助手）基本概念、基本思路、基本方法基本概念、基本思路、基本方法2 2维图形与维图形与3 3维立体的关系维立体的关系解惑、针对性的学习指

6、导解惑、针对性的学习指导提高学习能力提高学习能力学会听课学会听课及时答疑及时答疑多看模型多看模型注意总结注意总结73 3、教学安排、教学安排 总学时：总学时：4848 课内课内/课外：课外：1/2 1/2 答疑方式答疑方式 清华网络学堂清华网络学堂 面对面（新水面对面（新水400 400 每周一次）每周一次）网上公布习题答案及问题分析网上公布习题答案及问题分析 工程图学辅助教学网络工程图学辅助教学网络学时学时清华主页清华主页 网络学堂网络学堂 用户名用户名(学号学号),密码密码(学号学号)机械设计基础机械设计基础网络学堂网络学堂机械设计基础机械设计基础 教学资源教学资源 8教学日历教学日历扩展

7、提高内容扩展提高内容周次周次 内容内容 1 1、绪论，投影法、点、直线的投影、绪论，投影法、点、直线的投影 2 2、平面的投影，直线、平面相对位置、平面的投影，直线、平面相对位置 3 3、投影变换（换面法）、投影变换（换面法）4 4、基本体投影、基本体投影 5 5、平面与基本体相交、基本体的交并差、平面与基本体相交、基本体的交并差 6 6、求交线的基本方法、求交线的基本方法 辅助平面法、辅助平面法、辅助球面法辅助球面法 7 7、习题课、习题课 8 8、期中考试期中考试 9 9、复杂形体的画图和看图、复杂形体的画图和看图 1010、五一放假五一放假 1111、常见的工程曲面、常见的工程曲面 上机

8、练习上机练习 12 12、物体的表达方法视图、剖视图、物体的表达方法视图、剖视图 1313、物体的表达方法断面图，规定画法、物体的表达方法断面图，规定画法 研究小课题讨论研究小课题讨论 14 14、轴测图、轴测图 1515、透视图、透视图 16 16、工程图简介、工程图简介 94 4、考核方法、考核方法平时作业（占平时作业（占1010）按时、独立、规范地完成指定作业（未指按时、独立、规范地完成指定作业（未指 定的习题可根据自己的情况选作），鼓励定的习题可根据自己的情况选作），鼓励 有独特见解者有独特见解者考试考试 期中测验（占期中测验（占2020）期末考试（占期末考试（占7070）105 5、

9、参考书、参考书绘图铅笔：细（绘图铅笔：细（H H或或HBHB）、粗（）、粗（HBHB）各一支）各一支三角板（一对）、圆规、分规。三角板（一对）、圆规、分规。6 6、仪器和工具、仪器和工具工程制图工程制图 编者编者 杨小庆杨小庆 许纪旻许纪旻工程制图习题集工程制图习题集 编者编者 杨小庆杨小庆 建筑制图建筑制图 编者编者 朱福熙、何斌朱福熙、何斌机械设计基础机械设计基础 课件课件 编者编者 杨小庆杨小庆 工程图学辅助教学系统工程图学辅助教学系统 编者编者 杨小庆杨小庆 工程制图工程制图 编者编者 杨小庆杨小庆 许纪旻许纪旻工程制图习题集工程制图习题集 编者编者 杨小庆杨小庆机械设计基础机械设计基

10、础 课件课件 编者编者 杨小庆杨小庆工程图学辅助教学系统工程图学辅助教学系统 编者编者 杨小庆杨小庆 11第第3 3章章 点、直线、点、直线、平面的投影平面的投影3.1 3.1 投影法投影法3.2 3.2 点的投影点的投影3.3 3.3 直线的投影直线的投影123.1 3.1 投影法投影法投影的形成投影的形成投影法的分类投影法的分类13投影面投影面投影投影a投射线投射线投射中心投射中心ABCbc物体物体1.1.投影的形成投影的形成PS（承受投影的平面）（承受投影的平面）14中心投影法中心投影法投射线汇交投射线汇交于投射中心于投射中心2.2.投影法投影法SP15斜投影法斜投影法平行投影法平行投影

11、法投射线沿投射线沿 S S 方向相互平行方向相互平行2.2.投影法投影法SS正投影法正投影法S PS PS PS PPP16投射线相互投射线相互平行平行投射线汇交投射线汇交于投射中心于投射中心归纳归纳投影法分类投影法分类投射线类型（汇交或平行）投射线类型（汇交或平行）投影面与投射线的相对位置（倾斜或投影面与投射线的相对位置（倾斜或垂直）垂直）平行投影法平行投影法中心投影法中心投影法投影法投影法投射线倾斜投射线倾斜投影面投影面投射线垂直投射线垂直投影面投影面斜投影法斜投影法正投影法正投影法17共同点（产生投影必须具备的条件）共同点（产生投影必须具备的条件）投射线投射线投影面投影面物体物体投影三要

12、素投影三要素PPSP183.2 3.2 点的投影点的投影投影面体系的建立投影面体系的建立点的投影特性点的投影特性19PAa 点的一个投影点的一个投影能确定点的空间能确定点的空间位置吗？位置吗？矛盾如何解决？矛盾如何解决？对！用多面投影对！用多面投影。A1A220投影面体系的建立投影面体系的建立VX水平投影面水平投影面正立投影面正立投影面OWY侧立投影面侧立投影面Z将空间分为将空间分为8 8个分角个分角V V H HV V W WH H W W投影轴投影轴21VOXAaaax展开展开HVOXaaax投影轴投影轴水平投影面水平投影面正立投影面正立投影面水平投影水平投影正面投影正面投影1.1.点在两

13、投影面体系中的投影点在两投影面体系中的投影V HV H22HVOXaaax点的投影连线与投影轴的关系点的投影连线与投影轴的关系 点的投影到投影轴之距与点到投影面之距的关系点的投影到投影轴之距与点到投影面之距的关系aaaa ox ox投影规律投影规律aaaax x 反映点到反映点到 H H 面之距面之距a aa ax x 反映点到反映点到 V V 面之距面之距1.1.点在两投影面体系中的投影点在两投影面体系中的投影(1)(1)(2)(2)23VXOWYZ2.2.点在三投影面体系中的投影点在三投影面体系中的投影正立投影面正立投影面水平投影面水平投影面侧立投影面侧立投影面aaaaxayaz展开展开A

14、侧面投影侧面投影azVWHOXYYZaaaaxW W H WH W V VV HV H24azVWHOXYYZaaaax投影规律投影规律2.2.点在三投影面体系中的投影点在三投影面体系中的投影a aa a OX OXaaaa OZ OZaaaax x 点到点到H H之距之距aaaaz z 点到点到W W之距之距aaaax x 点到点到V V之距之距a aa az z(1)(1)(2)(2)点的投影连线与投影轴的关系点的投影连线与投影轴的关系 点的投影到投影轴之距与点到投影面之距的关系点的投影到投影轴之距与点到投影面之距的关系25aa用坐标表示点的空间位置用坐标表示点的空间位置XZYYx xz

15、zy yy y(y,z)(x,z)(x,y)OA(x,y,z)求求 aaa例例1 14526例例2 2称点称点 A A、点、点 C C 为对为对 W W 面的面的重影点重影点。()abccc点点 B B 在点在点 A A 的右的右方、下方、前方方、下方、前方点点 C C 在点在点 A A 的正的正左方左方求第三投影并比较两点的相对位置求第三投影并比较两点的相对位置aabb27已知点已知点A A、B B、C C到投影面的距离，画出它到投影面的距离，画出它们的三面投影。们的三面投影。点点距距V V面面距距H H面面距距W W面面A AB BC C2525202035350 030300 01515

16、0 02525XZ O3520aaabbb c ccc25单位一律为单位一律为mmmm（不标单位）（不标单位）283.3 3.3 直线的投影直线的投影直线的投影特性直线的投影特性属于直线的点属于直线的点两直线的相对位置两直线的相对位置29 直线的投影由属于该直线的两点的同面投直线的投影由属于该直线的两点的同面投影的连线确定。影的连线确定。aabbab301.1.直线对一个投影面的投影特性直线对一个投影面的投影特性平行平行垂直垂直倾斜倾斜直线相对投影面的位置直线相对投影面的位置ABABP P ABAB P PP PABABABABP P：投影反映实长：投影反映实长 abab=ABABABAB P

17、 P：投影积聚成一点：投影积聚成一点 a a b b（积聚性积聚性）P P：投影缩短：投影缩短 abab=ABABCosCosABABPABABABaba bab31 直线相对于投影直线相对于投影面的位置可归结为面的位置可归结为几类？几类？2.2.直线在三投影面体系中的投影特性直线在三投影面体系中的投影特性直线相对于三投影面的位置直线相对于三投影面的位置直线对三投影面均倾斜直线对三投影面均倾斜 一般位置线一般位置线VW H H V V W W32VWVWVW直线相对于三投影面的位置直线相对于三投影面的位置直线直线某一投影面某一投影面投影面平行线投影面平行线V V 正平线正平线WW侧平线侧平线水

18、平线水平线HH33VWVWVW直线相对于三投影面的位置直线相对于三投影面的位置直线直线 某一投影面某一投影面投影面垂直线投影面垂直线 H H铅垂线铅垂线正垂线正垂线 V V W W侧垂线侧垂线34一般位置线一般位置线投影面平行线投影面平行线投影面垂直线投影面垂直线水平线：水平线：H H面面正平线：正平线：V V面面侧平线：侧平线：W W面面铅垂线：铅垂线：H H面面正垂线：正垂线：V V面面侧垂线：侧垂线：W W面面投影面平行线投影面平行线投影面垂直线投影面垂直线特殊位置线特殊位置线归纳归纳直线相对于投影面的位置直线相对于投影面的位置35P一般位置线一般位置线对对H H、V V、W W面面均倾

19、斜的直线均倾斜的直线投影特性投影特性三个投影皆为倾斜直线且均不反映实长三个投影皆为倾斜直线且均不反映实长ababab请你摆出直线请你摆出直线的空间位置的空间位置VW36投影面平行线投影面平行线平行于某一个投影面的直线平行于某一个投影面的直线是什么线？是什么线？为什么？为什么？正平线正平线VV面面投影特性投影特性在所平行的投影面内的投影反映实长及与在所平行的投影面内的投影反映实长及与另外二投影面倾角的实大另外二投影面倾角的实大 实长实长另外二投影分别平行于相应的投影轴另外二投影分别平行于相应的投影轴bbaabaPOXOX轴轴OZOZ轴轴VW 37投影面垂直线投影面垂直线垂直于某一个投影面的直线垂

20、直于某一个投影面的直线aabba(b)是什么线？是什么线？铅垂线铅垂线为什么？为什么？HH面面投影特性投影特性在所垂直的投影面内的投影积聚成一点在所垂直的投影面内的投影积聚成一点另外二投影分别垂直于相应的投影轴且反映实长另外二投影分别垂直于相应的投影轴且反映实长实长实长实长实长积聚性积聚性PVW383.3.属于直线的点属于直线的点 ababcc点的投影在直线的同面投影上点的投影在直线的同面投影上点将线段分割成定比点将线段分割成定比 定比定理定比定理 acac/cbcb=acac/cbcb=ACAC/CBCB abbakk点点 K K ABAB?dd点点 D D ABAB?394.4.两直线的相

21、对位置两直线的相对位置（平行（平行 相交相交 交叉交叉 垂直）垂直）两直线平行两直线平行投影特性投影特性 同面投影平行同面投影平行 abcdabcd、abcdabcd，且长度成比例且长度成比例。abcdabcd40ABCDABCD?如何判断如何判断?a ab b/c/cd d=ab/cd=ab/cd 各各同面投影是否平行同面投影是否平行 摆出空间位置摆出空间位置 A AB B：上后：上后下前下前 C CD D：上前：上前下后下后abbacddcabbacddc？注意方向！注意方向！41两直线相交两直线相交交点为共有点交点为共有点K K =ABAB CDCDK K AB AB K K CDCD直

22、线的同面投影必相交直线的同面投影必相交交点的投影符合一点的投影规律交点的投影符合一点的投影规律投影特性投影特性bbacdcdkka交点的投影连交点的投影连线必须画出线必须画出42abcdcabd1212343()4()ABAB CD?CD?点点、为对为对 V V 面的面的重影点重影点点点 、为对为对 H H 面的面的重影点重影点两直线交叉两直线交叉请你摆出两直请你摆出两直线的空间位置线的空间位置43两直线垂直两直线垂直讨论其中一条直线为讨论其中一条直线为投影面平行线的情况投影面平行线的情况BCP BCP ABAB BCBCabab bcbc直角投影定理直角投影定理ABCabcPEFfe44d根

23、据直角根据直角投影定理投影定理 abab cdcd已知已知 ABH ABH、ABAB CDCD，求作求作cdcd。例例abcdabc45小小 结结点在三投影面体系中的投影规律点在三投影面体系中的投影规律注意注意H H面投影与面投影与W W面投影的关系面投影的关系正投影正投影投影面体系的建立投影面体系的建立直线的投影特性直线的投影特性一个重要的定理一个重要的定理 直角投影定理直角投影定理投影概念投影概念点的投影点的投影直线的投影直线的投影46作业作业平面平面的投影的投影直线直线、平面的相对位置平面的相对位置复习复习下周讲下周讲 一律用铅笔作图一律用铅笔作图 点的投影连线为细线（必须用两个三角板点的投影连线为细线（必须用两个三角板 推平行线）推平行线）直线的投影为粗实线直线的投影为粗实线 字体为工程字（字体为工程字（P.210P.210：字体）：字体）图面要整洁（去掉多余的线）图面要整洁（去掉多余的线）保留作图过程保留作图过程47