《机械制图及计算机绘图》实验教案资料

《机械制图与计算机绘图》实验

教案

湖南农业大学工学院

《机械制图与计算机绘图》实验教案

湖南农业大学工学院

课程名称：《机械制图与计算机绘图》实验

基本情况

学时40学分2课程性质必修学期1-2

适用专业：全校机械类、近机类各专业

先修课程：计算机基础理论、机械制图及计算机绘图

开课系（部）：工学院

教材：1、《画法几何与机械制图》主编张淑娟，全腊珍

中国农业出版社出版发行

教学方法与手段

1．采用启发引导式教学，课堂上要注重师生互动，引导学生思考；

课后布置习题和思考题，引导学生自主学习教材相关的内容；

2．注重本课程特点，强调形象思维训练法，如形体分析法、线面分

析法和立体的集合运算方法相结合，训练学生的形体构思和空间想象能

力。

3．采用传统教学方法与信息技术结合，形成图、文、声、体结合的

教学法，把现代教育手段与传统的教学手段（板书、模型、挂图等）有机

结合，使课堂教学既直观形象，又具有互动性，进一步提高课堂教学质量。

4．多媒体电子教案与CAI课件、传统教学媒体的教材及习题解答相

结合提高课堂教学质量。

5．由于这是一门实践性很强的技术基础课，要求学生课内外学习时

间为1:1.5。预习、复习、作业都很重要。又由于学时不够，开课计划在

1

绪论时就应告诉学生,以便于使学生心中有数。以求达到这门课程的目的

和要求。

第一次课几何作图

一、教学基本要求及目标

基本要求：

1.掌握各种线型的画法、应用；

2.掌握平面几何图形的作图步骤及图形的合理布局；

3.掌握绘图工具的合理使用方法；

4.掌握图形的尺寸标注方法。

二、教学内容及学时分配（2学时）

图样是工程技术中用来进行技术交流和指导生产的重要技术文件之一，是工程

界的共同语言。为此，国家制定了绘制图样的一系列标准。本次课主要介绍：图

线练习和用圆弧连接原理绘制吊钩平面图形

1.图线练习

2.用圆弧连接原理绘制吊钩平面图形

三、本章重点、难点

重点：

图线练习；

难点：

1．圆弧连接。

2．平面图形尺寸注法

四、教学方法

采用多媒体、挂图与实物示范操作。对字体、图线、尺寸箭头、锥度、斜度的

画法、圆弧连接等在黑板上直接示范，指出学生常犯的错误。突出重点，讲透难

点。

五、教学过程

教具：

1．绘图工具使用方法、国家标准《技术制图》、几何作图等挂图；多媒体课件。

2．一整套绘图工具实物。

教学过程：（备课计划）

第一学时：

2

教师深入浅出地举例说明工程图样这种语言在生产、科学实验中的重要性，指

出这门课程的任务及其学习方法。让学生提高对这门课程的学习兴趣又对今后大

量的课内课外作业有足够的思想准备。介绍计算机绘图的发展和未来.对本门课程

的学习要约法三章.强调字体、图线、尺寸标注的方法，对易出错的线型、字体及

箭头要示范举例，指出过去学生易出错的问题。(30分钟)

学生作图线练习(15分钟)

第二学时：

教师介绍作图内容及步骤，用A3图纸画图的基本知识。(15分钟)

学生作图(30分钟)

六、本章内容的拓展

引入全球标准化的概念及工程图学的学科发展

七、教学过程中应注意的问题

1．注意绘图课的辅导方式及第一张仪器图的要求，作业要求全收全改。

2．本章的第二节绘图工具的使用放在绪论后介绍，让学生先把工具准备好，

这样就好布置第一次作业。

3．在绪论里应交待本门课程的作业要求、成绩记分、考试要求等信息。

4．应经常检查字体练习作业，对于一时写不好的学生，应督促平时练习。宜

细水长流，防止突击。

5．对于学生中的优秀作业，可进行展示，以资鼓励和交流经验。

八、本章参考书

清华大学工程图学及计算机辅助设教研室编《机械制图》第四版，国家质量技

术监督局，中华人民共和国国家标准《技术制图》与《机械制图》等。

九、本章思考题绘图题

1．绘制工程图样，为什么必须遵守国家标准？

2．简述技术制图国家标准对图线的规定；

3．简述技术制图国家标准对尺寸数字注写的规定；

4．简述锥度、斜度的区别；

5．用仪器绘一张A3圆弧连接图。

后记:学生易出现的问题：

1．少部分同学文字书写不认真、不规范。

2．中心线、轴线作用不清楚，因此作图不规范。

3．虚线和点划线不符合规格，同类线型粗细不一致、深浅不同。

4．画圆弧连接时，未认真求出圆及圆弧的圆心与切点，凑合作图，造成连接

3

弧起、止不明确，连接不光滑。

5．将锥度与斜度的画法混淆；剖面线方向不恰当、间隔不均匀。

6．尺寸符号Φ与R的使用场合不明确。

7．图面布置不匀称；漏掉标题栏的位置或任意画出不同规格大小的标题栏；

不认真填写标题栏内容。

第二次课组合体形成

一、教学基本要求及目标

基本要求：

1.掌握组合体的形成方法；

2.掌握组合体三视图的画法；

3.掌握组合体尺寸标注方法；

4.培养和提高学生的空间思维能力和空间分析能力。

目标：

1．学会用平面图形（三视图）表达立体的结构形状；

2．学会用形体分析法、线面分析法阅读组合体视图，想象出视图所表达立体

的结构形状；

3．学会在平面图形（视图）上，正确、完整、清晰地标注立体的尺寸。

二、教学内容及学时分配（2学时）

任何机器零件，一般可以看成由若干简单立体（称为基本体）经过叠加、切割

等方式而形成的组合体。本次课观察切割型和叠加型组合体模型各一个；和设计

制作组合体，画出三视图并标注尺寸。

三、本章重点、难点

重点：

组合体的形体分析法、组合体相邻形体间表面过渡关系的投影特征、画组合

体三视图及组合体的尺寸标注、读组合体视图。

难点：

读组合体构形及尺寸标注。

四、教学方法

4

形体分析法是机械制图中看图、画图、标注尺寸的基本方法，用模型挂图详细

讲解如何运用形体分析法，挂图与示范图例相结合。

五、教学过程

教具：

绘图仪器、图板、可切割模型、游标卡尺。

教学过程：（备课计划）

第一学时

对照实物和挂图采用形体分析法阐述三视图画图方法与步骤，强调形体分析

法重要性，并介绍选择主视图方法与原则。（15分钟）

举例介绍组合体三视图的画法。（15分钟）

画三视图的方法与步骤：（15）

1．形体分析。

2．确定主视图：按自然摆放位

置、反映主要形状特征。

3．画图

a.定图幅及比例

b.布置视图位置

c.绘制底图

d.检查加深

第二学时

组合体设计，分三步：

1．用线面分析法和形体分析法设计构思组合体；（20分钟）

2．用可切割基本体创建组合体；（25分钟）

3.画组合体视图并标注尺寸，注意尺寸要圆整，布图要匀称。（70分钟）

六、本章内容的拓展

引入构形设计的概念

七、教学过程中应注意的问题

1．绘制组合体三视图的步骤方法

2．组合体的画图和读图是本课程的重点内容，因为它要综合运用前面所学

过的点、线、面及基本几何体的投影知识，同时又是学习零件图的画图和读图的

5

基础。

3．形体分析法和线面分析法是解决画图、读图及校核已画好的视图是否存

在问题的最主要的分析方法，应该给予足够的重视。教师在辅导过程中要反复强

调、反复运用，以引导学生养成习惯，自觉运用，克服单凭直观印象进行画图和

读图。

4．为了提高绘图技能和绘图质量，教师要加强面对面的辅导。从视图布置

抓起，对底稿线是否清晰、作图步骤是否正确、对称轴线、中心线是否遗漏…直

到加粗的图线是否粗细均匀、符合标准、图面是否整洁都要注意到，必要时可进

行示范，以培养学生掌握正确的绘图步骤和方法，养成良好的绘图习惯，才能又

快又好地完成绘图工作。

5．对于学生在作图中常出现的问题，要随时提醒学生注意并及时改正。

6．学生作标注组合体尺寸作业时，开始不善于运用形体分析法来标尺寸，

往往毫无头绪地标注尺寸，时常发生缺少长、宽、高某一方向的尺寸，或是同一

形体重复地标出它的尺寸，而且有时尺寸数值还不一致…。教师可先指出缺少、

重复及多余了若干尺寸，不要代为改正，而是要求学生自己改正，然后再逐渐过

渡到只指出尺寸注法存在问题，由学生们自己检查、改正。

八、本章参考书

清华大学工程图学及计算机辅助设教研室编《机械制图》第四版

浙江大学谭建荣等编著的《图学应用教程》。

国家质量技术监督局，中华人民共和国国家标准《技术制图》与《机械制图》

等。

九、本章思考题绘图题

1．制组合体三视图时，为何要先对组合体进行形体分析？目的何在？可否省

去？

2．述组合体三视图的绘制步骤；

3．述视图中线框的含义、相邻线框的含义；

4．以叠加为主的组合体视图的看图方法和步骤；

5．述以切割为主的组合体视图的看图方法和步骤；

6．组合体尺寸标注步骤；

6

7．样才能使组合体尺寸标注完整？要使尺寸标注清晰，应注意哪些问题？

后记：

组合体尺寸标注是难点，教师在辅导时应有针对性的给予分析。

第三次课机件表达方案设计

一、教学基本要求及目标

1．掌握一般机件各种剖视图的画法；

2．合理设计较复杂典型机件的表达方案；

3．设计机件上尺寸的标注方案；

4．培养和提高学生的空间思维能力和空间分析能力。

目标：

学会灵活应用各种表达方法，正确、完整、清晰的表达机件。

二、教学内容及学时分配（2学时）

在生产实际中，当机件的形状和结构比较复杂时，如果仍用前面所讲的两视

图或三视图，就难于把它们的内外形状准确、完整、清晰地表达出来。为了满足

这些要求，技术制图中的“图样画法”规定了机件的各种表达法—视图、剖视图、断

面图、局部放大图、简化画法等，本章着重介绍一些常用的表达方法。

三、本章重点、难点

重点：视图、剖视图、断面图三种表达方法。

难点：各种表达方法的正确运用。

四、教学方法

对照模型与挂图先详细介绍表达物体外形的各种视图，再引入到表达内部结

构的各种剖视图、断面图的表达方法。

五、教学过程

教具：

模型与挂图、多媒体模型演示。

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教学过程：（备课计划）

第一学时：

教师复习各种表达方法的含义、用途、适用范围和画图时应注意的问题。例

举一个叉架类零件的各种表达方案并进行方案选优，强调所选方案符合“在清晰、

完整、准确地表达零件内外结构的前提下视图数量应做到少而精”（15分钟）

学生选择一个箱体类零件，观察分析零件结构（15分钟）。

学生自主设计上述零件的各种表达方案（表达方法的合理选用和视图数量的

确定）（15分钟）；

学生对上述零件的各种表达方案进行比较和选优（30分钟）。

第二学时

用A3图纸上完成上述零件视图，标注尺寸（45分钟）。

六、本章内容的拓展

讨论零件的表达方案，拓展学生视野。

七、教学过程中应注意的问题

1．这一章主要是机件表达方法的介绍，比较枯燥，教师应尽量多用教具和多

媒体动画片进行教学，并可考虑以讨论的方式分组学习。

2．在视图、剖视、剖面的标注方面，容易发生“漏标”和“错标”、剖切符号的画

法不标准以及对省略标注的情况混淆不清等现象，应注意检查，经常与标准和教

材的图例对照、改正。

3．选择、确定机件（或组合体）的视图表达方案时，仍需运用形体分析法，

分清形体。当主视图确定以后，如何选择其余视图？各视图是否需要剖？如何剖？

这些问题的确定，应该做到：内外形状兼顾，表达要有重点，既勿支离破碎，又

不过于重复。应该指出，同一组合体较好的视图表达方案并不是唯一的。辅导时，

最好能组织他们互相观摩、讨论，从而开拓思路，取长补短。

八、本章参考书

清华大学工程图学及计算机辅助设教研室编《机械制图》第四版

浙江大学谭建荣等编著的《图学应用教程》。

国家质量技术监督局，中华人民共和国国家标准《技术制图》与《机械制图》

等。

九、本章思考题

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1．试叙述六个基本视图的配置关系，什么情况下需要标注？

2．剖视图有哪几种？各适用于何种场合？

3．有哪些剖切面？这些剖切面去剖切机件，可分别得到哪些剖视图？

4．剖视图是否都需要标注？在什么情况下标注可以省略？

5．简述剖视图与断面图的异同。

6．移出断面图和重合断面图各使用于何种场合？其画法有何不同？

7．机件上肋板、轮辐在剖视图上有哪些规定画法？

8．简述局部放大图画法与标注。

后记：

要求学生多看图，熟能生巧。

第四次课螺纹紧固件装配与绘图

一、教学基本要求及目标

基本要求：

1.掌握螺栓连接的画法；

2.熟悉国家标准及手册的查阅方法；

3.自主进行螺纹紧固件连接；

目标：

1．学会在零件图和装配图中正确绘制标准件、常用件图样；

2．能正确识读或标注标准件标记；

3．并能根据标准件的标记查阅机械设计手册确定标准件的结构和大小。

二、教学内容及学时分配（2学时）

标准件：其结构参数已全部标准化，国家标准对其制定了代号和标记；常用

件：部分参数只作了规定。对常用件和标准件的画法都作了具体的规定。本章主

要介绍螺纹、螺纹紧固件、齿轮、键和销、滚动轴承及弹簧的规定画法、代号

和标记，为下绘制和阅读机械图打下基础。

三、本章重点、难点

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重点：

螺纹的规定画法及标注、螺纹连接件的三种连接方式及连接后的规定画

法。

难点：

螺纹的规定画法及标注、三种螺纹连接件连接后的规定画法。

四、教学方法

1、用模型与挂图介绍内外螺纹的规定画法与标注，并在黑板上举例说明内外

螺纹的画法以及标注方法；紧固件连接的装配图画法。

2、用模型及实物和挂图，介绍每一种标准件及常用件的基本知识，规定画法，

以及查表、尺寸的标注方法。

五、教学过程

教具：

实物模型及其挂图

教学过程：（备课计划）

第一学时:

强调螺纹的规定画法：内外螺纹的画法及螺纹牙型表示法；螺纹的标注：注

意简单明了介绍公差带及旋合长度；螺纹在图样上的标注方法。(10分钟)

用模型演示螺纹紧固件连接装配方法。(10分钟)

装配图画法，用CAD直接演示；分析下列错误画法，在指定位置画出正确画法。(15

分钟)

学生自行装配螺栓连接装配(10分钟)

第二学时

学生自行作图（45分钟）

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六、本章内容的拓展

培养查阅资料的基本技能。

七、教学过程中应注意的问题

本章主要介绍标准件、常用件的国家标准，因此这一章的教学简单枯燥，如

采用传统的教学方式（即使采用多媒体教学），也常会出现教师做无用功的现象，

所以这一章的教学宜采用学生先自学，课堂讨论、作业、老师归纳总结。

八、本章参考书

清华大学工程图学及计算机辅助设教研室编《机械制图》第四版

国家质量技术监督局，中华人民共和国国家标准《技术制图》与《机械制图》

等。

九、本章思考题

1．简述螺纹结构的五要素是什么？

2．简述内、外螺纹正确旋合的条件及规定画法。

3．简述螺纹连接件的标记组成。

后记：

1．标准件查表比较重要，作业时要求查表,加强查表知识。

2．从本教学单元起，需要培养学生查阅标准手册的能力，加强学生对标准化

意义的了解，养成注意运用标准和严格遵守标准的习惯。

3．应注意螺纹连接中的错误，加强改错题的讲解。

第五次课机械零件测绘

一、教学基本要求及目标

基本要求：

1.掌握各轴类零件的功用、结构特点和表达方法；

2.熟悉零件各种技术要求及其正确标注方法；

3.掌握机械零件的测绘方法；

4.熟悉有关机械设计手册的查阅方法。

目标：

能用一组平面图形正确、完整的表达零件的结构形状。并能进行正确、完整、

清晰及尽可能合理的尺寸标注和表面粗糙度标注。学会正确标注零件图中的尺寸

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公差、正确识读形状公差及位置公差和装配图中的配合代号。能正确的科学的阅

读零件图。

二、教学内容及学时分配（2学时）

零件是组成机器的不可再拆分的基本单元。零件与理论上的组合体的最大区

别在于两点：其一，零件是按工艺要求加工产生的；其二，零件必然在机器或部

件中工作。本章主要介绍零件图的内容、零件图的视图选择和尺寸标注、表面粗

糙度以及零件的结构工艺性。

三、本章重点、难点

重点：零件图的阅读及零件图合理的尺寸标注，零件图上的技术要求。

难点：零件图的阅读。

四、教学方法

由机器及部件的立体图、装配图引出机器和部件是由零件组成，制造与检验

的依据是零件图，然后用模型挂图详细讲解这一章的内容。

五、教学过程

教具：

名类零件模型及全章挂图；多媒体课件。

教学过程：（备课计划）

第一学时：

分析测绘零件传动轴的结构。(15分钟)

介绍零件测绘方法、步骤、草图画法和注意事项。(15分钟)

学生自行测绘零件并画草图(15分钟)

第二学时：用A3纸画零件工作图。（45分钟）

六、本章内容的拓展

培养工程信息的表达。

七、教学过程中应注意的问题

本章主要介绍制造业所涉及的国家标准，因此在这一章的教学中，要注意引

入一些工程术语，并加入一些工程常识的介绍，以培养大学生的工程意识。

八、本章参考书

清华大学工程图学及计算机辅助设教研室编《机械制图》第四版

国家质量技术监督局，中华人民共和国国家标准《技术制图》与《机械制图》

等。

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九、本章思考题及绘图题

1．试述零件图的内容和作用。

2．试述各类零件在视图表达上的特点。

3．简述零件图的主视图选择原则。

4．零件图的尺寸标注有哪些要求？

5．通常选择零件的哪些要素作为零件图的尺寸基准？

6．合理地标注尺寸，应考虑哪些问题？

7．制造业中，怎样实现零件的互换性？

8．标注Φ30、Φ30H7的含义有何不同？

9．配合代号的含义；

10．绘零件图（盘盖类或叉架类）

后记：

1．测绘是工程技术人员最基本的技能，一定要重视。

2．确定零件图的视图时，应首先考虑看图方便，根据零件的结构特点，选用

适当的表达方法，在完整、清晰地表达零件地形状结构的前提下，力求绘图简便，

但要避免片面追求视图最少、最简单、而大量采用局部剖视、局部视图等方法，

使视图显得零碎、分散，以致于对零件的形状表达反而不够清楚，不便于阅图。

3．图中所注表面粗糙度代号的标注是否正确。

4．图中所画剖面线是否符合国家标准。

5．对于尺寸标注问题，应根据学生水平适当要求，一般情况下，仅要求完整、

清晰、基本合理，不宜过高要求。

第六次课绘图设置

一、教学基本要求及目标

基本要求

1.熟悉AutoCAD界面和各项功能;

2.掌握绘图环境设置方法

3.掌握AutoCAD图层设置方法；

二、教学内容及学时分配（2学时）

1.介绍AutoCAD界面和各项功能;

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2.绘图环境设置;

3.图层设置；

4．画一个平面图形。

三、本章重点、难点

重点：图层设置。

难点：图层设置及应用。

四、教学方法

集中演示和个别辅导。

五、教学过程

第一学时：

在计算机上直接调出CAD绘图框及各工具栏，介绍AutoCAD绘图界面和各

工具栏。（15分钟）

讲解绘图环境和图层设置方法。（15分钟）

学生进入AutoCAD绘图界面，熟悉各工具栏。（15分钟）

第二学时：

学生熟悉绘图环境设置方法。（15分钟）

学生熟悉图层设置方法。（15分钟）

学生自行绘图。（15分钟）

六、本章内容的拓展

空间形体的建模原理和方法以及用三维图形软件进行立体造型设计。

七、本章参考书

《计算机绘图》刘瑞新主编机械工业出版社

八、本章思考题及绘图题

1、计算机绘图的工具条有几种？如何使用这些工具？

2、图层的含义是什么？

3、特殊字符与控制码有哪些？

4、常用的图形编辑命令有哪些？各有什么作用？

5、画滑动轴承座的三视图。

后记:学生作业易出现的问题：

14

1、盲目调用工具。没有用的工具不要调用，要保证绘图区域。

2、盲目设置图层。有些同学设置不必要的图层，甚至使用定义点图层，

影响绘图速度，给土的编辑带来困难。

第七次课绘图设置

一、教学基本要求及目标

基本要求

1.熟练掌握尺寸和文字样式的设置、标注与编辑方法；

2.掌握图块设置、标注与编辑方法；

二、教学内容及学时分配（2学时）

1.尺寸和文字样式的设置、标注与编辑；

2.图块设置、标注与编辑；

3．设置一个标题栏和一个表面粗糙度符号；

4．绘制一个平面图形并进行文字与尺寸标注。

三、本章重点、难点

重点：尺寸样式的设置、标注与编辑。

难点：图块设置、标注与编辑。

四、教学方法

集中演示和个别辅导。

五、教学过程

第一学时：

讲解尺寸、文字样式的设置、标注与编辑方法。（15分钟）

讲解图块设置、标注与编辑方法。（15分钟）

学生熟悉尺寸、文字样式的设置、标注与编辑方法。（15分钟）

第二学时：

学生图块设置、标注与编辑方法。（10分钟）

学生设置一个表面粗糙度符号。（10分钟）

学生自行设置标题栏。（10分钟）

学生自行绘制平面图形。（15分钟）

六、本章内容的拓展

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空间形体的建模原理和方法以及用三维图形软件进行立体造型设计。

七、本章参考书

《计算机绘图》刘瑞新主编机械工业出版社

八、本章思考题及绘图题

1、计算机绘图的工具条有几种？如何使用这些工具？

2、图层的含义是什么？

3、特殊字符与控制码有哪些？

4、常用的图形编辑命令有哪些？各有什么作用？

5、画滑动轴承座的三视图。

后记:学生作业易出现的问题：

1、盲目调用工具。没有用的工具不要调用，要保证绘图区域。

2、盲目设置图层。有些同学设置不必要的图层，甚至使用定义点图层，

影响绘图速度，给土的编辑带来困难。

第八次课工程图绘制与编辑

一、教学基本要求及目标

基本要求

熟练掌握轴类零件工程图样的画法

二、教学内容及学时分配（2学时）

传动轴工程图样绘制。

三、本章重点、难点

重点：绘图设置、视图布局。

难点：各种标注。

四、教学方法

集中演示和个别辅导。

五、教学过程

第一学时：

讲解视图布局方法和注意事项。（30分钟）

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学生自行绘图。（15分钟）

第二、三、四学时：

学生自行绘图。（45分钟）

六、本章内容的拓展

空间形体的建模原理和方法以及用三维图形软件进行立体造型设计。

七、本章参考书

《计算机绘图》刘瑞新主编机械工业出版社

八、本章思考题及绘图题

1、计算机绘图的工具条有几种？如何使用这些工具？

2、图层的含义是什么？

3、特殊字符与控制码有哪些？

4、常用的图形编辑命令有哪些？各有什么作用？

5、画滑动轴承座的三视图。

后记:学生作业易出现的问题：

1、盲目调用工具。没有用的工具不要调用，要保证绘图区域。

2、盲目设置图层。有些同学设置不必要的图层，甚至使用定义点图层，

影响绘图速度，给土的编辑带来困难。

第九次课