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高中通用技术教案常见的技术图样


第二节常见的技术图样(一)

一、内容分析:

通用技术必修模块“技术与设计1”第六章第二节《常见的技术图样》之“正投影与三视图”(苏教版)主要描述了正投影形成三视图的方法、原理,三视图的绘制(识读)方法和规律等。技术图样是设计交流语言,在设计活动过程中,经常用以表达设计观点、呈现设计方案,是表达设计思想的一种十分有效的手段,是解析几何和立体几何的具体应用,是一种在技术活动中进行信息交流的特有形式,是整个技术产品设计过程中进行信息交流的关键,它在“发现问题、明确问题”,“方案的构思及其方法”、“模型或原型的制作”,“技术产品的使用和保养”等组成了设计过程。所讲的内容都是在空间思维层面上的,对学生的思维提出挑战,同时也为学生提供了一个表达创造力的机会。内容包括正投影与三视图、形体的尺寸标注、机械加工图、剖视图和线路图。这一节的线索是:正投影与三视图―――形体的尺寸标注―――机械加工图、线路图。

由于技术图样能准确表达物体的形状和大小,并能提供生产所需的技术资料,绘图简便,适合于交流。采用正投影法得到的正投影图,既能如实地表达物体的形状和大小,而且作图方便。三视图、机械加工图、线路图是较常见的技术图样,在日常生活中应用较多,本节对这些图样作了介绍。技术图样中都有尺寸标注,所以本节将形体的尺寸标注列入课文内容。由于机械加工图中,通常利用剖视图表现零件的内部,所以本节也介绍了剖视图的基本知识。以使学生能够掌握一般技术图样的投影方法,能绘制简单的三视图并标注尺寸,并能了解一般机械加工图、电子线路图中的符号的含义及表达方法,并能识读它们。在本节的教学要注重培养学生细致、严谨的态度,注重提高学生规范作图的能力。

二、学情分析

学生已学过立体几何,有了一定的空间想象力和形体的表达能力,通过对三视图形成的讲解,让学生能够在平面的三视图与实物的立体图之间自由的转换,并且能够表达出来。

三、三维目标:

1.知识与技能目标:

1)让学生掌握一般技术图样所采用的投影方法。

2)让学生能绘制简单的三视图并学会标注简单的尺寸。

3)让学生了解一般的机械加工图、电子线路图所用符号的意义及表达方法,能识读一般机械加工图和线路图。

2. 情感态度与价值观

1)培养形成感受设计交流中三视图的作用;养成细致、严谨的良好习惯。

2)学会运用机械加工图、电子线路图所用符号的含义及表达方法解决生活中遇到的一些问题。

3)培养形成在设计活动中用技术语言表达设计意图的能力。

3.过程与方法:

1)通过学习掌握简单的三视图的绘制与识读;学会规范作图的方法和技能。

2)通过学习逐渐掌握一般的机械加工图、电子线路图所用符号的含义及表达方法,能识读一般机械加工图和线路图。

四、重点、难点:

重点:

正投影与三视图,形体的尺寸标注,机械加工图、剖视图和线路图的识读。

难点:

三视图与轴测图相互转化。

五、教学策略:

技术图样是表达设计的一种形式,从学生身边的现象入手,使学生掌握一般技术图样所采用的投影方法,接着通过一些按例、图示等介绍三视图的画法及尺寸标注。作为常见的技术图样的机械加工图、剖视图和线路图,对于它们的符号的含义以及如何识读,本节也作了简单的介绍。

教学过程(课时安排:2课时。)

课题引入:

(一)引入新课

用手电筒照射粉笔盒,在墙壁上得到影子,改变物体与光源、墙壁的相对位置,观察物体影子的变化情况,用幻灯片提问:物体的影子在什么情况下,能够反映物体某个方向的形状特征与大小。引入新课《第二节常见的技术图样》。

(二)进行新课

1、正投影与三视图

1)投影:介绍几种投影

1)、投影的概念:在电灯光的照射下,形体在地面上产生的影子。这里灯光称为投影中心,光线称为射线,平面H称为投影面,这种得到形体的投影方法,称为投影法。

——光源的出发点称为投影中心;

——投影中心与物体上各点(如图中的A、B、C)的连线称为投影线;



——接受投影的面,称为投影面;

——过物体上各点的投影线与投影面的交点称为这些点的投影。

——所有投影线都交于投影中心点的投影称为中心投影。

——所有的投影线都互相平行的投影称为平行投影(投影中心距物体无限远时,可以认为投影线平行,因此太阳光可以认为是平行光)。如下图所示:

平行投影又分为斜投影和正投影两种。当投影线倾斜于投影面时,称斜投影;投影线垂直于投影面时,称正投影。


备注:以下内容仅显示部分,需完整版请下载!


工程图样一般都是采用正投影。

下图表示了空间点A,空间直线BC及空间平面图形DEF在投影面H上的正投影及其画法:过空间点做投影面的垂线,垂足就是点的投影。连接相应的点的投影,就是线和平面图形的投影。


2)正投影的基本性质:

(1)真实性:

如下图,根据投影方法我们可以看到,当直线段平行于投影面时,直线段与它的投影及过两端点的投影线组成一个矩形,因此,直线的投影反映直线的实长。当平面图形平行于投影面时,不难得出,平面图形与它的投影为全等图形,即反映平面图形的实形。由此我们可得出:平行于投影面的直线或平面图形,在该投影面上的投影反映线段的实长或平面图形的实形,这种投影特性称为真实性。


(2)积聚性:

同样,我们也看到,当直线垂直于投影面时,过直线上所有点的投影线都与直线本身重合,因此与投


影面只有一个交点,即直线的投影积聚

成一点。当平面图形垂直于投影面时,

过平面上所有点的投影线均与平面本

身重合,与投影面交于一条直线,即投

影为直线。由此可得出:

当直线或平面图形垂直于投影面

时,它们在该投影面上的投影积聚成一

点或一直线,这种投影特性称为积聚

性。

(3)类似性:

我们还看到,当直线倾斜于投影面时,直线的投影仍为直线,不反映实长;当平面图形倾斜于投影面时,在该投影面上的投影为原图形的类似形。注意:类似形并不是相似形,它和原图形只是边数相同、形状类似,圆的投影为椭圆。(如下图)



正投影的这三个性质是非常重要的,是学习直线、平面、形体等投影的基础。

讨论:物体的影子在什么情况下,能够反映物体某个方向的形状特征与大小?

问题:在正投影中,一般一个视图能不能完整地表达物体的形状和大小,能不能区分不同的物体?

如下图中三个不同的物体在同一投影面上的视图完全相同。因此,要反映物体的完整形状和大小,必须有几个不同投影方向得到的视图。


所以:根据对投影三要素与投影物体位置关系的讨论,可以发现为确定物体结构形状,需要采用多面正投影。

2)、视图的概念:根据有关标准和规定,用正投影法所绘制出的机件的图形,称为视图。

3)三视图的形成:

正面投影称为主视图,水平投影称为俯视图,侧面投影称为左视图,统称为机件的三视图。如图所示。



1)、三视图的投影关系:


3)、去掉投影轴


4)、物体三视图的对应关系


正视图与俯视图的长度相等,且相互对正,即"长对正";正视图与左视图的高度相等,且相互平齐,即"高平齐";

俯视图与左视图的宽度相等,即"宽相等"。

在三视图中,无论是物体的总长、总宽、总高,还是局部的长、宽、高(如上面的棱柱)都必须符合"长对正"、"高平齐"、宽相等"的对应关系。因此,这"九字令"是绘制和阅读三视图必须遵循的对应关系。(5)、物体三视图的方位关系

主视图的上、下、左、右对应物体的上、下、左、右;

俯视图的上、下、左、右对应物体的后、前、左、右;

左视图的上、下、左、右对应物体的上、下、后、前;


4)三视图的识读

可视轮廓线用实线,不可视轮廓线用虚线。

同一平面内的形体分割线不是轮廓线。

投影的三要素:物体、投影线、投影面

[案例分析]

如何通过分析形体结构来绘制三视图?(教材p121)

提示:a.叠加型

弄清物体的基本组成;

各部分之间的相互位置关系。

b.切割型

弄清物体的原形;

切去部分的形状;

各部分之间的相互位置关系。


学生活动:已知物体三视图的外轮廓,构思该物体

构思过程:


案例分析:阅读课本122页案例分析,楼房的结构与三视图,并理解其内容。

三视图案例

1、正六棱柱


2、正三棱锥正视图

俯视图

左视图


B


课堂练习:

①完成给出的形体的三视图; 评价:

1)学生互评,并指出其错误;



2)教师给出正确答案,根据学生的错误点有针对性地讲解和强调。


三个投影面展开后的位置对应着三个视图的位置,三个视图的位置关系是一定的。我们再来回头看看刚才画的笔筒的三视图,有同学把主视图、俯视图、左视图画在一条水平线上,不符合三投影面展开的规律,请大家改正三个视图的位置。

②分组探究。每组同学相互合作,利用正投影方法完成下列物体(每件物体有二件模型,每组选择一件)的投影并画出三视图并用实物展台展示结果。


问题:形体的视图只能表达其形状和结构关系,能不能表示形体各结构块的真实大小?

2、形体的尺寸标注

1)尺寸标注的基本要求(八个字):

正确完整清晰合理

2)尺寸标注基本规则:

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)图样中所注的尺寸,以“毫米”为单位时,不要标注计量单位的代号或名称;如采用其他单位,则必须注明相应计量单位的代号或名称。

3)图样中所标注的尺寸,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。

3)尺寸组成的三要素

如下图所示,一个完整的尺寸一般应包括尺寸数字、尺寸线、尺寸界线和表示尺寸线终端的箭头或斜线。


1)尺寸数字

线性尺寸的数字一般应注写在尺寸线的上方,也允许注写在尺寸线的中断处。

2)尺寸线


尺寸线用细实线绘制,不能用其它图线代替,一般也不得与其它图线重合或画在其延长线上。标注线性尺寸时,尺寸线必须与所标注的线段平行;当有几条互相平行的尺寸线时,大尺寸要注在小尺寸外面,以免尺寸线与尺寸界线相交。在圆或圆弧上标注直径或半径尺寸时,尺寸线一般应通过圆心或延长线通过圆心。尺寸线的终端有两种形式,如图所示:箭头适用于各种类型的图样,图中的b为粗实线的宽度;斜线用细实线绘制,图中的h为字体高度。圆的直径、圆弧半径及角度的尺寸线的终端应画成箭头。在采用斜线形式时,尺寸线与尺寸界线必须互相垂。

3)尺寸界线

尺寸界线用细实线绘制,并应由图形的轮廓线、轴线或对称中心线处引出。也可利用轮廓线、轴线或对称中心线作尺寸界线。尺寸界线一般应与尺寸线垂直,并超出尺寸线的终端2mm左右。

第二节常见的技术图样(二)

4)尺寸标注举例

1)标注角度

尺寸界线应沿径向引出,尺寸线画成圆弧,圆心是角的顶点,尺寸数字应一律水平书写,一般注在尺寸线的中断处,必要时也可按右图的形式标注。


2)标注圆直径尺寸

表示直径的符号是?

A、图形较大时直接在圆内标注如下图:


B、圆形较小时在圆外标注如下图


3)标注半径

半径的符号是R

A、圆弧的半径尺寸一般应按这两个例图标注。


B、大圆弧:在图纸范围内无法标出圆心位置时,可按左图标注;不需标出圆心位置时,可按右图标注。


C、小尺寸圆弧:


(4)线性尺寸的注法

尺寸线与所标注的线段平行;尺寸界线应与尺寸线垂直(必要时才允许倾斜),并应超出尺寸线2—3mm。

A.水平方向尺寸注写在尺寸线的上方,字头向上;

B.垂直方向尺寸注写在尺寸线的左方,字头向左;

C.倾斜方向尺寸注写在尺寸线的斜上方,字头向着斜上方;

D.当出现在30范围内标注尺寸时,应按引出标注。



学生活动:

找出下图中那些是尺寸界限,那些是尺寸线,那些是尺寸数字?


展示形体尺寸标注的示例(使学生增加感性认识开拓视野)。


学生活动:

1)课本126页马上行动,在书上标注所给图形的尺寸?

2)讨论:常见空间几何体,如正六棱柱、正三棱锥、圆柱、圆锥、球体的尺寸如何标注?

3.机械加工图:

1)工程图样(习惯上称图纸)的作用。

工程技术上,把用以按图加工、按图施工的图叫做工程图样。

按规定绘制的工程图样,能完整、清晰地表达出构件、物体的形状、大小、相对位置、材料和制造、安装、装配、施工、检验等方面的技术要求。因此,工程图样是人们在生产活动中表达和交流设计思想的一种重要工具,是生产建设和科学技术中不可缺少的技术文件,是工程界通用的技术语言。

根据表达的内容不同,工程图样可以是零件的机械加工图,可以是机械装配图,可以是工艺流程图,还可以是平面布局图,线路原理图等等。但我们这里主要介绍机械加工图。

2)机械加工图的组成。一张完整的机械加工图一般应包括如下一些内容。

基本视图。它是工程图样的主体,是完整、清晰表达加工零件的外形、相对位置等要素的三视图或者其中某一个或两个视图。

辅助视图。为了能更加完整地表达物体内部或某一局部的位置的形状,经常采用剖视图和局部放大图,或者某一特定方向的视图,来对基本视图加以补充。这些视图统称为辅助视图。其中剖视图也可用在基本视图中,这时的剖视图就不是辅助视图了。

尺寸标注。这是机械加工图的重要组成部分,也是绘制工程图样的重要环节,没有尺寸标注的图纸,不能成为加工的依据,因此也就不能成为机械加工图纸。

技术要求。是用简短的文字或符号在图纸上表示出对工件的某些特殊要求。如表面光洁度、热处理要求等。

标题栏。这也是一张图纸必须有的内容。在标题栏中,一般要标注零件名称、设计单位、设计者、设计日期、图纸比例、零件所用材料等。有的标题栏上还有图纸修改的记录。

3)绘图标准简介。

在第二章,设计的基本原则中,我们曾经介绍过设计的规范性原则。绘制工程图纸是设计工作的一部分,它要遵守的规范就是“绘图标准”。绘图标准是国家推荐标准,其代号为:GB/TXXXX-XXXX,GB,是国标的意思。T是推荐的意思。T后面的XXXX表示标准的编号,后面的XXXX,表示标准制定或修改的年份。下面我们简单介绍一下制图标准中的有关内容。

1)图纸幅面和格式。(GB/T14689-93)

标准规定有5种规格,A。A1、A2、A3、A4。其中A4最小,尺寸为210×297。单位为mm。

图纸的格式有两种,即需要装订和不需要装订两种。下图所示的是需要装订的图纸格式。



2)标题栏。标题栏是图纸中必须有的内容。标题栏的位置和大小,也有规定,不能随意画。下图表示的是制图作业用的标题栏的尺寸规定。

3)比例。

比例,是指图中图形的大小与实物实际大小之比。准确的说是,图纸中图形与其实物相应要素线性尺寸之比。绘制图样时,应首先选择标准推荐的比例。它们是:

缩小:1:1.5,1:2,1:2.5,1:3,1:4,1:5,1:10。

放大:2:1,2.5:1,4:1,5:1,10×n:1

4)字体。

标准要求,在图纸上的文字必须:字体端正,笔划清楚,排列整齐,间隔均匀。

汉字要用规范的简化字;提倡用仿宋体。

数字和字母提倡用斜体。

5)图线

图形中采用的各种型式的线条称为图线。标准规定,图线的型式及应用如下表。


6)尺寸标注

标准中对尺寸标注做了详细的规定,内容很多,不在这里一一介绍,现只就几个常用的尺寸标注的基本规则和标注方法介绍如下。

基本规则:

A、机件的真实大小以图样上标注的尺寸数值为依据。与图形的大小和绘制的准确度无关;

B、图样中的尺寸均以毫米为单位,不在图中注出;

C、尺寸标注的要求是:

正确:即标注的方法要符合国家标准的有关规定。

完整:尺寸标注要齐全,不遗漏,不重复。

清晰:尺寸标注要整齐,便于阅读和查看。

合理:尺寸标注要符合设计和工艺要求。

4. 剖视图

一般地,假想采用剖切平面的方法剖开物体,将处于观察者与剖切面之间的部分移去,将其余部分向投影面投影所得的图形称为剖视图。剖视图的主要特征是在被剖面上要充填表示机件材料的剖面线。


剖切平面一般具有以下两个特征:

1)包含内部结构如孔、槽的轴线,或物体的对称面;

2)平行于相应的投影面。

在画剖视图时,应注意:

1)物体被剖开后,用粗实线画出物体的剖面轮廓及剖切平面后的可见轮廓;

2)采用剖视图后,应省略不必要的虚线,只有对尚未表达清楚的物体结构才画出虚线;

3)由于剖切平面是假想的,因此在一个视图上取剖视,并不影响其它视图的投影;

4)剖面需按规定画出与物体材料相应的剖面符号,金属材料的剖面符号为与水平线成45°角的一组平行细实线。

5.线路图:

一般是指电子线路图。

概念:电子线路图一般是指用图形符号和线段组成的电子工程用的略图,包括电路原理图、接线图和逻辑图等。电子设备或装置的电路原理图是用元器件的图形符号及它们之间的连线来表示。


识读线路图的方法:首先,要认识图中的元器件符号,知道它代表的元器件;

其次,弄清元器件符号相互之间的连接方式;

最后,确定信号是如何流通的。

6.其它工程图样:

前面我们已经提到,工程图样依据表达的内容不同,可以有很多种,如大家知道的有房间布局图、平面规划图等,教材上提到的线路图,也是工程图样的一种。

7.工程图样的绘制:

1)人工制图。

在计算机绘图技术出现以前,工程图纸的绘制是全由人工进行的。首先是由设计人员在绘图纸上用铅笔画出正规的设计图纸,这种图纸称为原图。然后由设计人员或专门的描图人员把原图用墨汁描绘在透明的描图纸上(习惯上称为硫酸纸)作为复制的底图,再将底图铺在重氮盐感光纸上,用玻璃晒图板夹紧,在阳光或强灯光下暴光,最后用氨水熏制成白底深色线图。这个过程称为“晒图”。也有用其他化学感光纸用同样的方法复印成浅蓝色底深蓝色线的图纸,这种图纸习惯上称为“蓝图”。由于大批的工业产品都是根据“蓝图”而生产出来的,所以人们把“蓝图”作为是美好思想或规划的代称。

2)计算机辅助制图。

计算机的问世及广泛应用,促进了现代图形技术的形成与发展,计算机绘图技术逐渐取代了传统的人工制图,它将传统的图纸数字化,用数据文件定义产品并建立完备的数据库。同时设计和计算相结合,设计结果实时显示,产生了全新的图形处理技术。

采用新的图形处理技术,设计和修改都可以在CAD系统中完成,不但修改方便迅速,还可以充分利用以前的设计成果,省去重复的部分和绘制标准件的麻烦。同时,设计的结果可以存储在存储器当中,以数据文件的形式保存,需要时可以直接送绘图仪绘制,而图形的复制仅仅是文件的拷贝而已。

现在的很多CAD系统都支持三维造型的功能,且发展的趋势是越来越多的采用三维设计。工作对象越复杂,采用三维设计的优越性就越突出。设计人员可以直接在屏幕上看到设计的三维立体效果,通过旋转等可以在各个方向进行观察,并进行动态的修改。这是手工绘图所根本不能及的。在建筑上,设计人员可以在屏幕上提前看到大楼建成后的模样,甚至可以进入建筑物的内部进行观察,寻找不满意的地方并立即改正。避免建成后的遗憾或返工。

我们的教材上以选学的形式简单介绍了“计算机辅助制图”的内容。因为它需要对制图软件的学习,在我们这个课程中就不作进一步的介绍了。有兴趣的同学,可以自学有关软件,进行操作练习。

[小结]

1.正投影原理;

2.三视图的形成;

3.绘制三视图,并标注尺寸;

4.根据提供的形体的三视图,能想出形体的空间形状;

5.了解一般机械加工图、电子线路图中符号的含义及表达方法,并能识读它们。

[作业]

1.教材p128,任选一形体,画出其三视图,并标注尺寸。(尺寸自定)

2.根据老师在课件中提供的三视图,想出其形状,并用正等测法绘制出来。


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