机械工程基础(绪论与工程识图第一章内容).ppt

杭州电子科技大学,机械工程基础,杭州电子科技大学 2010.022010.06,杭州电子科技大学,绪论(1),课程内容课程目标课程特点课程安排,杭州电子科技大学,绪论(2),杭州电子科技大学,机械识图,工程材料,毛坯成型,机械加工,绪论(3),课程内容：,杭州电子科技大学,绪论(4),课程目标,1、了解有关工程图样的基本知识和国家标准2、初步掌握运用正投影原理对工程图样进行阅读,3、了解和掌握常用工程材料的一般性质、应用场合及提高材料性能的基本途径,4、了解零件加工的主要方法及对产品形状、性能及生产率与加工质量的关系,5、初步了解与机械制造有关的新技术、新材料及新工艺,杭州电子科技大学,绪论(5),课程安排：,1、内容多2、信息量大3、实践性强,课程特点：,杭州电子科技大学,第一篇 工程识图,杭州电子科技大学,1.研究对象(1),(1)工程图样?,在工程技术中，根据投影原理、国家标准或有关规定，准确的表示工程对象，并注有必要的技术说明的图，简称图样。,(2)工程图样的作用?,工程领域表达和交流技术思想的重要工具，是工程技术部门的一项重要技术文件，或者说，工程图样是工程与产品信息的载体,是工程界表达、交流的语言。,设计者,生产与施工者,使用与维护者,杭州电子科技大学,1.研究对象(2),(3).图样的种类,建筑图样,水利图样,电气图样,机械图样,本课程的研究对象,杭州电子科技大学,2.学习目的,(1)培养正确阅读工程图样的基本能力；,(2)培养和发展空间想象能力、空间逻辑思维能力和创新思维能力；,(3)培养实践的观点、科学的思考方法以及认真细致的工作作风；,杭州电子科技大学,3.主要内容与要求(1),主要内容,投影理论,制图基础,工程图样（机械图样）,主要要求:,1）了解技术制图、机械制图等国家标准的有关基本规定，并具备查阅标准的能力；,2）了解与掌握正投影的基本理论和用正投影法绘制图样的方法，具体掌握：,(1)、空间几何元素（点、直线、平面）的投影；(2)、两直线的相对位置，点、直线与平面的相对位置；(3)、基本立体的投影;,杭州电子科技大学,3.主要内容与要求(2),主要要求:,3）了解与掌握机件的表达方法及相关标准，具体掌握：,(1)、组合体三视图的画法、尺寸注法及读组合体的方法；(2)、机件常用表达方法（视图、剖视、剖面、局部放大及简化画法）,4）了解常用件、标准件的规定画法；了解零件图、装配图的作用及内容，初步掌握阅读机械图样的方法。具体了解：,(1)螺纹紧固件、键、销连接及齿轮、弹簧、轴承的画法；(2)零件常见工艺结构；(3)零件图的视图选择；(4)零件图的技术要求（公差配合、形位公差、表面粗糙度）；(5)看零件图的方法；(6)看装配图的方法。,杭州电子科技大学,4.工程制图的发展简介,1)、图样历史的悠久性:,与人类历史一样久远,早期的工程图样多与建筑工程相联系,图形比文字历史还要久远,出现文字以后,图形真正地与工程联系起来,杭州电子科技大学,2)、中国古代的工程图(1),在河北省平山县1977年出土的战国时代中山王墓建筑规划平面图(约公元前308309年),根据铜板整理出来的平面图(按1:500绘制),铜板原形,杭州电子科技大学,2)、中国古代的工程图(2),南朝宋炳(公元367443年)著画山水序,投影原理图,杭州电子科技大学,2)、中国古代的工程图(3),北宋李诫(?1110年)编36卷营造法式绘图570余副,杭州电子科技大学,2)、中国古代的工程图(4),杭州电子科技大学,2)、中国古代的工程图(5),杭州电子科技大学,2)、中国古代的工程图(6),杭州电子科技大学,3)、外国古代的工程图(1),杭州电子科技大学,3)、外国古代的工程图(2),杭州电子科技大学,4)、工程制图的现代发展,(1).1795年，法国科学家蒙日的著作画法几何问世，它是现代工程图的理论基础，标志着工程制图成为一门独立的学科.,(2).在实践中创造了各种绘图工具。从三角板、圆规、丁字尺、一字尺到机械式绘图机，这些绘图工具至今仍在广泛应用着.,(3).图形语言方法和计算机技术相结合，产生了一门新兴的交叉学科：计算机图形学(Computer Graphics,简称CG）。1958年第一台自动绘图机在美国诞生,上世纪六十年代中期，计算机辅助设计CAD（Computer Aided Design）设备商品化开始出现.,(4).无图纸工厂已经出现，在我们的身边也已不再是遥远的梦想.,杭州电子科技大学,第一章 投影基础,11 正投影和视图,12 点、线、面的投影,13 基本体的三视图,14 组合体的三视图,杭州电子科技大学,11 正投影和视图,1.1.1 投影法,教学目标,1.1.2 三视图的形成,1.1.3 三视图的对应影规律及三视图间的位置关系,本节小结,杭州电子科技大学,教学目标,1.了解投影法的基本概念和正投影的基本性质 2.了解三视图的形成及投影关系,杭州电子科技大学,1.1.1 投影法,投影方法,中心投影法,平行投影法,正投影法,斜投影法,画透视图,画斜轴测图,单面投影,多面投影,画工程图样,画标高图及正轴测图,从物体与影子之间的对应关系规律中，创造出一种在平面上表达空间物体的方法，叫投影法。,杭州电子科技大学,一、中心投影,投影面,投影面,1.中心投影法得到的投影一般不反映形体的真实大小。,投影特性,投射中心,2.度量性较差，作图复杂。,投射线汇交于一点（投影中心）的投影方法,杭州电子科技大学,投影面,投影,投射线,投影中心,一、中心投影(2),杭州电子科技大学,投射线相互平行的投影方法,1、斜投影法 投射线与投影面相倾斜的平行投影法,二、平行投影,投影面,杭州电子科技大学,斜投影法应用举例,斜投影应用斜轴测图,杭州电子科技大学,2、正投影法 投射线与投影面相垂直的平行投影法,投影面,1.能准确、完整地表达出形体的形状和结构，且作图简便，度量性较好，故广泛用于工程图。,投影特性,2.立体感较差。,杭州电子科技大学,正投影法应用举例,杭州电子科技大学,三、正投影法特性(1),1、积聚性,投影积聚为一点,垂直,投影积聚为直线,垂直,当直线或平面垂直于某投影面时，直线或平面在该投影面上的投影积聚为一点或一直线，直线或平面上任意一个点或点和直线的投影均积聚在该点或直线上。,杭州电子科技大学,杭州电子科技大学,三、正投影法特性(2),2、真实性(全等性),投影反映实长,平行,投影反映实形,平行,当直线或平面与某投影面平行时，直线或平面在该投影面上的投影反映直线的实长或平面的实形。,杭州电子科技大学,杭州电子科技大学,三、正投影法特性(3),投影长度改变,倾斜,3、类似性,投影形状改变,倾斜,当直线或平面与某投影面倾斜时，直线或平面在该投影面上的投影短于直线的实长或类似平面形状的平面图形。,杭州电子科技大学,杭州电子科技大学,三、正投影法特性(4),4、平行性,两相互平行的直线,其投影仍然平行,A,B,C,D,c,d,b,a,杭州电子科技大学,三、正投影法特性(5),直线上两线段长度之比,与其投影长度之比相等,两平行线段长度之比,与其平行投影长度之比相等,5、定比性,AC:CB=ac:cb,AB:CD=ab:cd,A,B,C,c,b,a,A,B,C,D,c,d,b,a,杭州电子科技大学,1.1.2 三视图的形成,一般只用一个方向的投影来表达形体是不确定的，通常须将形体向几个方向投影，才能完整清晰地表达出形体的形状和结构。,杭州电子科技大学,1.三面投影体系,设立三个互相垂直的投影平面，构成三面投影体系。这三个平面将空间分为八个分角，(GB4458.184)规定：采用第一角投影法,杭州电子科技大学,正投影面(正面),水平投影面(水平面),侧投影面(侧面),O,X,Y,Z,V,H,W,X,杭州电子科技大学,2.三视图的形成,直观图,展开投影面,杭州电子科技大学,展开后的三视图,三视图,杭州电子科技大学,1.1.3 三视图的对应影规律及三视图间的位置关系,.俯视图(H面)在主视图(V面)的正下方；,.左视图(W面)在主视图(V面)的正右方，这种位置关系，在一般情况下是不允许变动的。,直观图,位置关系,俯视(产生H面投影),主视(产生V面投影),左视(产生W面投影),(上、下、左、右),(前、后、左、右),(前、后、上、下),杭州电子科技大学,三视图的投影关系,.V面、H面（主、俯视图）长对正!,.V面、W面（主、左视图）高平齐!,.H面、W面（俯、左视图）宽相等!,直观图,总体三等,局部三等,杭州电子科技大学,本节小结,(1)机械制图主要采用“正投影法”，它的优点是能准确反映形体的真实形状，便于度量，能满足生产上的要求。,(2)三个视图都是表示同一形体，它们之间是有联系的，具体表现为视图之间的位置关系，尺寸之间的“三等”关系以及方位关系。,(3)三视图中，除了整体保持“三等”关系外，每一局部也保持“三等”关系，其中特别要注意的是俯.左视图的对应,在度量宽相等时,度量基准必须一致,度量方向必须一致。,杭州电子科技大学,12 点、线、面的投影,1.2.3 平面的投影,1.2.2 直线的投影,1.2.1 点的投影,教学目标,本节小结,杭州电子科技大学,教学目标,3.了解和掌握各种位置直线和平面的投影特征，了解基本作图方法。,2.了解点与线的相对位置。,1.了解和掌握点、直线和平面的基本投影规律。,杭州电子科技大学,点、直线、平面是构成形体的基本几何元素,面,B,C,D,A,线,杭州电子科技大学,1.2.1 点的投影,P,P,过空间点A的投射线与投影面P的交点即为点A在P面上的投影。,点在一个投影面上的投影不能确定点的空间位置。,采用多面投影,杭州电子科技大学,空间点的位置和直角坐标,空间点的位置，可由直角坐标值来确定，写为：A(x,y,z)。,点到各投影面的距离，为相应的坐标数值X，Y，Z。,杭州电子科技大学,X,V,A,Y,O,W,Z,a,a,a,H面向下旋转90,H,W面向右旋转90,V面不动,投影面展开,杭州电子科技大学,aaOX轴;aaOZ轴;a到OX轴的距离=a到OZ轴的距离,Aa=aax=a az=ay0=yAA点到V面的距离,Aa=aax=a ay=az0=zAA点到H面的距离,Aa=aay=a az=ax0=xAA点到W面的距离,X,V,Y,O,W,Z,a,a,a,H,点的三面投影规律,杭州电子科技大学,例1:已知A点的坐标值A(12，10，15)，求作A点的三面投影图。,(1)作投影轴；,(2)量取：Oax=12、Oaz=15、OaYH=OaYW=10,得ax、az、OaYH、OaYW等点；,步骤:,(3)过ax、az、aYH、aYW等点分别作所在轴的垂线，交点a、a、a既为所求。,杭州电子科技大学,已知点的两个投影，求第三投影。,a,a,ax,az,az,解法一:,解法二:,通过作45线使aaz=aax,用圆规直接量取aaz=aax,例2：,杭州电子科技大学,1.2.2 线的投影,两点确定一条直线，将两点的同面投影用直线连接，就得到直线的投影。,杭州电子科技大学,直线平行于投影面投影反映线段实长 ab=AB 真实性,直线垂直于投影面投影重合为一点ab=0 积聚性,直线倾斜于投影面投影比空间线段短 abAB 类似性,各种位置直线的投影特征,杭州电子科技大学,直线中的投影特性,一般位置直线,统称特殊位置直线,杭州电子科技大学,铅垂线,正垂线,侧垂线,2.另外两个投影面上，投影为水平线段或垂直线段,并反映实长。,1.在其垂直的投影面上，投影有积聚性。,投影特性:,积聚为点,积聚为点,积聚为点,1.投影面垂直线,杭州电子科技大学,1.在其平行的那个投影面上的投影反映实长，并反映直线与另两投影面倾角。,2.另两个投影面上的投影为水平线段或垂直线段,并小于实长。,水平线,侧平线,正平线,投 影 特 性：,与V面的角:与W面的夹角:与H面的夹角:,实长,实长,实长,2.投影面平行线,杭州电子科技大学,投影特性：,三个投影都缩短了。即:都不反映空间线段的实长及与三个投影面夹角，且与三根投影轴都倾斜。,3.一般位置直线,杭州电子科技大学,例1：判断下列直线的空间位置,AB为水平线,CD为侧平线,杭州电子科技大学,1.2.3 平面的投影,平行,垂直,倾斜,真实性,类似性,积聚性,平面对一个投影面的投影特性,杭州电子科技大学,投影面垂直面,投影面平行面,一般位置平面,平行于某一投影面，垂直于另两个投影面,与三个投影面都倾斜,平面在三投影面体系中的投影特性,杭州电子科技大学,1.投影面垂直面,1.H面投影积聚成一直线,2.反映平面对V、W面的倾角,杭州电子科技大学,积聚性,积聚性,实形性,结论：水平面,投影特性：,在它所平行的投影面上的投影反映实形。,另两个投影面上的投影分别积聚成与相应的投影轴平行的直线。,2.投影面平行面,杭州电子科技大学,三个投影都类似。,投影特性：,一般位置平面,杭州电子科技大学,1、点、直线平面是构成形体的基本几何元素，研究它们的投影是为了正确表达形体和解决空间几何问题,奠定理论基础和提供有力的分析手段。,3、平面的投影特性，尤其是特殊位置平面的投影特性。,2、点与直线的投影特性，尤其是特殊位置直线的投影特性。,本 节 小 结,杭州电子科技大学,1.1.4.图线（GB/T4457.4-002）,附：图线（GB/T4457.4-002）,机械图样中的图形是用各种不同粗细和型式的图线画成的，不同的图线在图样中表示不同的含义。绘制图样时，应采用下表中规定的图线型式来绘图。,1.图线的要求,杭州电子科技大学,2.各种形式的图线,杭州电子科技大学,3.图线的宽度和组别,杭州电子科技大学,13 基本体的三视图,教学目标,本节小结,一、棱柱,二、棱锥,三、圆柱,四、圆锥,五、球,杭州电子科技大学,教学目标,1掌握平面立体的投影特征，三视图画法;,2掌握回转体的投影特征，三视图画法.,杭州电子科技大学,基本体分类,平面体,平面体：表面由平面构成的形体 棱线：平面上相邻表面的交线,母线、素线,曲面体,（由曲面或曲面和平面围成的形体）、,杭州电子科技大学,画平面体视图的实质：,平面体画法,画出所有棱线（或表面）的投影，并根据它们的可见与否，分别采用粗实线或虚线表示。,杭州电子科技大学,1.棱柱的三面视图,棱柱有直棱柱和斜棱柱。顶面和底面为正多边形的直棱柱，称为正棱柱。,如图示位置放置六棱柱时，其两底面为水平面，H面投影具有全等性；前后两侧面为正平面，其余四个侧面是铅垂面，它们的水平投影都积聚成直线，与六边形的边重合。,一、棱柱,杭州电子科技大学,直棱柱三面投影特征：一个视图有积聚性，反映棱柱形状特征；另两个视图都是由实线或虚线组成的矩形线框。,棱柱的三面视图画图步骤,杭州电子科技大学,1.棱锥的三面视图,由一个底面和几个侧棱面组成。侧棱线交于有限远的一点锥顶。,二、棱锥,画棱锥的三面视图，其方法和步骤与棱柱相同。为了对视图进行线面分析，可标出各顶点的投影名称。,杭州电子科技大学,b,a(c),b,棱锥的三面视图画图步骤：,杭州电子科技大学,注意:轮廓素线的投影与曲面的可见性的判断,1.圆柱的三面视图,由顶圆、底圆和圆柱面围成。,圆柱面是由直线AA1绕与它平行的轴线OO1旋转而成。,直线AA1称为母线。,三、圆柱,杭州电子科技大学,圆柱的三面视图画图步骤：,杭州电子科技大学,圆锥面是由直线SA(母线)绕与它相交的轴线OO1旋转而成。S称为锥顶，圆锥面上过锥顶的任一直线称为圆锥面的素线。,1.圆锥的三视图,注意：轮廓素线的投影与曲面的可见性的判断,由圆锥面和底面组成。,四、圆锥,杭州电子科技大学,圆锥的三视图画图步骤：,s,s,b(d),d,b,a(c),杭州电子科技大学,三个视图分别为三个和圆球的直径相等的圆，它们分别是圆球三个方向轮廓线的投影。,圆母线以它的直径为轴旋转而成。,1.圆球的三视图,五、圆球,杭州电子科技大学,圆球的三视图画图步骤：,2.在圆球表面取点,特殊位置点,杭州电子科技大学,本节小结,1.对于基本平面体，画出所有棱线（或表面）的投影，并根据它们的可见与否，分别采用粗实线或虚线表示。,2、对于画曲面旋转体，要进行轮廓素线的投影与曲面的可见性的判断,