单元1制图基本知识与技能电子教案 机械制图与计算机绘图.doc

教学目标知识目标：熟悉常见几何图形的作图方法，掌握平面图形的分析与绘制方法，能力目标：掌握 AutoCAD绘图环境及基本绘图与编辑功能素质目标： 教学重点AutoCAD绘图环境及基本绘图与编辑功能教学难点AutoCAD绘图环境及基本绘图与编辑功能教学手段理实一体实物讲解小组讨论、协作教学学时8教 学 内 容 与 教 学 过 程 设 计注 释单元一 制图基本知识与技能任务一 手工绘制平面图形任务描述用A4图纸，按11绘制如图1-1所示扳手的轮廓图形，并标注尺寸。图1-1 扳手任务分析机件的轮廓形状是多种多样的，但在图样中表达其结构形状的图形都是由直线、圆弧和其他曲线构成的平面图形。在绘制平面图形时，首先要分析这些线段的尺寸和连接关系，以确定正确的作图方法和步骤，其次必须遵守制图国家标准的相关规定，以确保图样的规范性。知识链接一、制图的基本规定1.图纸幅面和格式为了使图纸幅面统一，便于装订和管理，技术制图国家标准规定了五种基本幅面。2）图框格式（1）在图纸上必须用粗实线画出图框，其格式分为不留装订边和留有装订边两种，如图1-2所示。（2）同一产品图样只能采用一种图框格式，装订时通常采用A3横装或A4竖装。3）标题栏为了简化作图，在制图作业中建议采用如图1-3所示的简易标题栏格式。图1-2 图框格式图1-3 简易标题栏格式4）对中符号和方向符号如图1-4所示。图1-4 对中符号和方向符号2.比例绘图时不论采用何种比例，图样中所注尺寸数值必须为物体的实际大小，与绘图比例无关，如图1-5所示。图样上除了表达机件形状的图形外，还需要用文字和数字说明机件的大小、技术要求等其他内容。图样中书写的汉字、数字和字母必须做到：字体工整、笔画清楚、间隔均匀、排列整齐。（1）字体高度h的公称尺寸系列为1.8 mm、2.5 mm、3.5 mm、5 mm、7 mm、10 mm、14 mm、20 mm。如需要书写更大的字，其字体高度应按2的比率递增。字体高度代表字体的号数。（2）汉字应写成长仿宋体，并应采用国家正式公布推行的汉字简化方案中规定的简化字。汉字的高度h不应小于3.5 mm，其字宽一般为h/2。（3）字母和数字分A型和B型。A型字体的笔画宽度d为字高h的1/14，B型字体的笔画宽度d为字高h的1/10。字母和数字可写成直体或斜体，斜体字字头向右倾斜，与水平基准线成75°。在同一图样上，只允许选用一种型式的字体。（4）字体示例。4.图线1）图线的型式及应用图1-6 图线应用示例2）图线宽度机械图样中采用粗、细两种线宽，它们之间的比例为21。图线宽度d应根据图样的类型、大小、比例和缩微摄影的要求，在下列数值中选取：0.25 mm，0.35 mm，0.5 mm，0.7 mm，1.0 mm，1.4 mm，2 mm。粗线宽度d通常采用0.5 mm或0.7 mm。3）图线画法的注意事项（1）在同一图样中，同类图线的宽度应一致，虚线、点画线的线段长度和间隔应大致相同。（2）绘制圆的中心线时，圆心应以线段相交，中心线应超出圆的轮廓线25 mm。（3）虚线与虚线或其他图线相交时，应画成线段相交。虚线为粗实线的延长线时，应留有空隙，二、尺寸注法1.标注尺寸的基本规则（1）机件的真实大小应以图样上所注的尺寸数值为依据，与图形的大小及绘图的准确度无关。（2）图样中的尺寸，以毫米为单位时，不需标注单位符号（或名称）。如采用其他单位，则应注明相应的单位符号。（3）图样中所注的尺寸为该图样所示机件的最后完工尺寸，否则应另加说明。（4）机件的每一尺寸，一般只标注一次，并应标注在反映该结构最清晰的图形上。2.尺寸界线、尺寸线和尺寸数字一个完整的尺寸由尺寸界线、尺寸线和尺寸数字三个要素组成，如图1-8所示。图1-8 尺寸要素3.尺寸注法示例（1）线性尺寸的注法（2）圆的直径和圆弧半径的注法（3）角度尺寸的注法（4）均匀分布的重复结构要素的尺寸注法（5）对称图形采用简化画法时的尺寸注法三、几何作图1.常见几何图形的作图方法正六边形、椭圆、斜度、锥度。2.圆弧连接用一段圆弧光滑地连接相邻两条线段（直线或圆弧）的作图方法称为圆弧连接。1） 圆弧连接两已知直线2） 圆弧连接已知直线和圆弧3） 圆弧外切连接两已知圆弧4） 圆弧内切连接两已知圆弧四、平面图形的画法及尺寸标注以图1-11所示手柄的平面图形为例进行尺寸和线段分析。图1-11 手柄的平面图形1.平面图形的分析1）尺寸分析平面图形中的尺寸按其作用可分为定形尺寸和定位尺寸两大类。2）线段分析平面图形中的线段按给定尺寸完整与否可分为三类。（1）已知线段。（2）中间线段。（3）连接线段。2.平面图形的作图步骤（1）画作图基准线、定位线，如图形的对称线、圆的中心线等，如图1-12（a）所示。（2）画已知线段，如图1-12（b）所示。（3）画中间线段，如图1-12（c）所示。（4）画连接线段，如图1-12（d）所示。图1-12 平面图形的作图步骤3.平面图形的尺寸标注在标注尺寸时应注意以下几点。（1）尺寸注法遵守国家标准的基本规定，且标注尺寸时应注意布局清晰，按照由小到大、从内到外的顺序排列尺寸。（2）按圆周均匀分布的要素，其定位尺寸应标注直径。（3）当平面图形的两端是圆弧，且是已知弧时，不必再标注总长。（4）图中通过几何作图确定的线段不需标注尺寸。五、手工绘图工具的使用方法1.图板、丁字尺和三角板（1）图板。左边为导边，必须平直。（2）丁字尺。使用时尺头内侧必须紧靠图板的导边，左手推动丁字尺上下移动，移到所需位置后，右手执笔，自左向右画水平线。（3）三角板。三角板与丁字尺配合使用，可画垂直线以及与水平方向成30°、45°、60°的倾斜线；两块三角板可画与水平线成15°、75°的倾斜线，还可画出任意已知直线的平行线或垂直线。2.圆规和分规1）圆规。画圆时，圆规的钢针应使用有台阶的一端，以避免图纸上的针孔不断扩大，并使笔尖与纸面垂直。2）分规。分规的两个针尖并拢时应对齐。3.铅笔。B表示软性铅笔，B前面的数字越大，表示铅芯越软。H表示硬性铅笔，H前面的数字越大，表示铅芯越硬。HB表示铅芯软硬适中。画细线常用H或2H，画粗线常用B或2B，写字常用HB。能力检测绘制如图1-20所示垫片模型的草图，并画出尺寸界线和尺寸线。图1-20 垫片模型任务二 应用AutoCAD绘制平面图形任务描述建立A4竖幅，按11绘制如图1-21所示吊钩的平面图形，并标注尺寸。图1-21 吊钩任务分析要应用AutoCAD绘制图示吊钩的平面图形，首先需要熟悉该软件的相关知识，常用的绘图与编辑功能，以及平面图形的绘制方法。知识链接一、 AutoCAD基础知识1.AutoCAD 2010的启动与退出启动AutoCAD 2010，可以双击桌面上的AutoCAD 2010图标，也可单击“开始”“所有程序”AutodeskAutoCAD 2010Simplified ChineseAutoCAD 2010，还可以通过双击.dwg格式的文件或单击快速启动栏中的缩略图标。退出AutoCAD，最简单的方法是单击图形界面右上角的“关闭”按钮，也可单击“文件”“退出（X）”，还可以双击图形界面左上角的菜单控制按钮。 2.AutoCAD 2010的用户界面操作界面如图1-22所示。图1-22 AutoCAD经典工作界面3.AutoCAD的文件管理1）创建新的AutoCAD文件创建新图形文件有三种方法：在快速访问工具栏中单击“新建”按钮；单击“菜单浏览器”按钮，打开“文件”菜单，选择“新建”命令；按Ctrl+N组合键。2）打开已有的图形文件打开已有的图形文件有三种方法：在快速访问工具栏中单击“打开”按钮；单击“菜单浏览器”按钮，打开“文件”菜单，选择“打开”命令；按Ctrl+O组合键。3）保存图形文件在AutoCAD中可使用多种方式保存文件。第一次保存创建的图形时，系统将打开 “图形另存为”对话框。默认情况下，文件以“AutoCAD 2010图形（*.dwg）”格式保存。另外，单击“菜单浏览器”按钮，打开“文件”菜单，选择“另存为”命令，可以在原有图形的基础上，通过修改后生成一个新的图形文件。4.AutoCAD命令的调用1）通过下拉菜单执行命令2）通过工具栏执行命令3）通过键盘输入命令4）通过快捷菜单执行命令5.点的输入在AutoCAD绘图过程中，常需要确定点的位置，以便快速、精确地绘制图形。点的输入可通过输入坐标、鼠标拾取点（配合对象捕捉功能）、直接输入距离（配合极轴追踪功能）、动态输入等方式实现。根据坐标形式的不同，点的坐标分为直角坐标和极坐标，如图1-31（a）和图1-31（b）所示；根据参照点的不同，点的坐标分为绝对坐标和相对坐标，如图1-31（c）所示，B点相对于A点的直角坐标为（30,0），C点相对于B点的直角坐标为（-30,30），又如图1-31（d）中，B点相对于A点的极坐标为（30<0），C点相对于B点的极坐标为（30<120）。图1-31 点的坐标形式6.选择对象1）直接点选2）窗口选择3）交叉窗口选择4）栏选5）全选7.图形显示控制1）缩放命令缩放命令（Zoom）的功能是通过改变显示范围，以放大或缩小显示绘图窗口中的对象。打开“视图”菜单，选择“缩放”命令，打开其子菜单，可通过各个命令进行多种形式的缩放操作。实现缩放操作最快捷的方法是滚动鼠标滑轮，向前可放大显示图形，向后可缩小显示图形，双击鼠标滑轮可满屏显示绘图窗口中的对象。2）平移命令平移命令（Pan）的功能是在不改变图形显示比例的情况下移动绘图窗口中的对象，以方便用户观察图形。打开“视图”菜单，选择“平移”命令，打开其子菜单，可通过各命令进行上、下、左、右的平移操作。实现平移操作最快捷的方法是按下鼠标滑轮并拖动鼠标。8.精确绘图工具图1-34 精确绘图辅助功能开关按钮1） 捕捉和栅格2） 正交和极轴追踪3）对象捕捉和对象捕捉追踪9.图层的设置与管理1）创建图层单击“图层”工具栏上的“图层特性管理器”按钮，或打开“格式”菜单，选择“图层”命令，打开如图1-38所示的“图层特性管理器”对话框，可用于创建并设置图层（指定图层的名称、颜色、线型和线宽等特性）。图1-38 “图形特性管理器”对话框（1）更改图层名。（2）更改图层颜色。（3）更改图层线型。2）管理图层（1）切换当前层。（2）将对象的图层置为当前层。（3）改变对象所在图层。二、绘制平面图形任何平面图形都是由点、直线、圆、圆弧等图形元素组成的。熟悉这些基本图形元素的创建和编辑方法，是绘制二维图形的基础。AutoCAD提供了丰富的绘图与修改命令，“绘图”工具栏如图1-43所示，工具栏如图1-44所示。图1-43 绘图工具栏图1-44 修改工具栏1.绘制图形的一般思路例1-2 绘制如图1-45所示的平面图形，不标注尺寸。图形分析图1-45由直线和圆组成，且左右对称。绘图时主要应用绘图命令“直线”、“圆”和 修改命令“修剪”等。作圆的切线时应启用“对象捕捉（切点）”功能。图1-45 例1-2图2.圆弧连接的绘制例1-4 绘制如图1-49所示的平面图形，不标注尺寸。图形分析图1-49所示的平面图形由三组已知的同心圆和三段连接弧组成。绘图时应先画基准线和已知线段，最后画连接线段。连接弧一般采用“相切、相切、半径”方式画圆，然后修剪多余部分。图1-49 例1-4图3.对称图形的绘制例1-5 绘制如图1-51所示的平面图形，不标注尺寸。图形分析图1-51所示的平面图形由四段同轴回转体组成，整个图形关于轴线上下对称。为实现快速、高效绘制图形，对于图形的对称部分可先画一半，然后用“镜像”命令复制出另一半。图1-51 例1-5图能力测试1. 绘制如图1-62所示的圆管堆放截面图，三角形尺寸自定。图1-622.按11绘制如图1-63所示的平面图形，不标注尺寸。图1-63 明确学习任务，在任务驱动下开始教学掌握制图的基本规定。强调图样中所注尺寸数值为物体的实际大小。学生按照基本规定绘制一幅图，教师指导。结合实图讲解尺寸的注法，学生实践。学生绘制图形，分组总结作图方法，教师总结。以图1-11为例进行分析。学生按照步骤作图，教师指导。学生使用手工绘图工具绘图，教师指导。明确学习任务，在任务驱动下开始教学启动退出AutoCAD软件。用不同的方法创建、打开文件。掌握坐标的含义。学生实践，教师指导。能够设置、管理图层。使用工具栏中的工具绘制、修改图形，教师指导。使用软件绘制例中的图形，教师指导、总结注意事项。11第 页