文档介绍：《简明工程图学》备课教案(提纲)
上课教材:《简明工程图学》、《工程制图习题集》,合肥工业大学工程图学教研室编,机械工业出版社
上课时数:40学时
授课教师:
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

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
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。
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
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。
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。
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’。
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 =a"aYW=Aa,a’aZ=aaYH=Aa",a"aZ =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)。
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);
a"aZ=aaX=Aa’=Y(点A到V面的距离);
a’aX=a"aYW=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