机械基础 第3版 教案 王英杰 项目三 立体表面交线的绘制

课时授课计划(160分钟)编号课程名称工程制图及CAD绘图授课班级讲次7授课日期章目项目三立体表面交线的绘制节目3.1截交线3.2相贯线教学目标1、掌握立体表面截交线的作法；2、掌握特殊位置平面（平行面为主）截断圆柱、圆锥、圆球截交线画法。3、掌握立体表面相贯线的画法。教学方法讲授法教具多媒体板书教学重点截交线的性质；截交线的作法；两曲面立体表面相贯线的作法。教学难点作立体截交线；画截交线投影；立体表面相贯线的作法教学主要内容3.1截交线，截交线的性质、求截交线的方法和步骤3.2相贯线，相贯线的性质、相贯线的方法和步骤、相贯线的特殊情况、相贯线的简化画法变更记载课时授课计划副页年月日教学过程及授课内容附注第3章立体表面的交线教学环节设计教学环节内容教学方法、手段教师活动和学生活动时间分配一、组织教学1.检查学生课前准备情况。2.点名、检查学生出勤并记录，完成教学准备工作。组织号召清点人数并将出勤情况记录在学生考勤表上，整顿课堂纪律。学生举手应答5分钟二、复习上次课内容1、点线面的投影2、基本体的投影讲授法教师提出问题，根据花名册上的名单随机点名让学生回答问题。记录平时成绩。10分钟多媒体三、导入新课导入：教师给学生展示一些生产生活中的零件图形，指出，通常我们生产生活中常见的零件都是由基本题进行截切组合得到的，那基本体进行截切和相交时，其交线如何绘制？讲授法教师展示生产生活中的零件图形，引导学生思考，这些图形是由哪些基本体进行截切和相交得到的？交线如何绘制？学生观察图形，思考教师提出的问题。15分钟多媒体四、知识点讲授截交线相贯线讲授法教师结合动画及PPT深入浅出的分析讲解截交线及相贯线的作图方法。让学生积极投入到学习中。学生在老师引导下学习加深对知识的理解。120分钟多媒体、板书五、总结截交线相贯线讲授法教师进行归纳总结，学生进行理解、回顾并进行识记。10分钟多媒体、板书2.内容讲授第3章立体表面的交线3.1截交线在机件上常有平面与立体相交（平面截割立体）而形成的交线，平面与立体表面相交的交线称为截交线。这个平面称为截平面，形体上截交线所围成的平面图形称为截断面。被截切后的形体称为截断体，如图4-1所示。从图4-1中可知，截交线既在截平面上，又在形体表面上，它具有以下性质：截断面截断面截平面截断体截交线图4-1截交线的概念1.立体的截交线为立体表面与截平面的共有线；立体截交线上的点为立体表面与截平面上的共有点。2.因截交线是属于截平面上的线，所以截交线一般是封闭的平面折线或带有曲线的平面图形。3.截交线的形状取决于被截立体的形状及截平面与立体的相对位置。3.1.1平面与平面立体相交1．截交线的性质（1）为由直线组成的封闭折线（多边形），其顶点是截平面与平面立体的棱线或平面转折处的交点。（2）多边形的每一条边是截平面与棱面的交线。求截交线==求截平面与各棱线的交点（表面取点法），或截平面与各棱面的交线。求截交线的方法——棱线法、棱面法2．平面立体截切的画图，即求截交线的步骤（1）空间及投影分析，找出已知，预见未知A、截平面与体的相对位置——确定截交线形状B、截平面与投影面的相对位置——确定截交线的投影特性（2）画出所求视图体的完整投影（3）画出截交线的投影，判别可见性（4）分析各棱线的投影，擦去多余部分（5）检查，完成例1例2例3例43.1.2平面与回转体相交1．截交线的性质（1）一般是封闭的平面曲线，或是由曲线与直线所围成的平面图形，也可能是多边形。（2）其形状取决于回转体表面形状和截平面与回转体轴线的相对位置。求曲面立体截交线==求出截平面与曲面立体的被截各素线的交点连接求截交线的基本方法有素线法和辅助平面法。2．回转体截切画图步骤（1）空间及投影分析A、回转体形状，截平面与回转体轴线位置——确定截交线的形状B、截平面与投影面的相对位置——确定截交线的投影特性（2）画出体的完整投影（3）画出截交线的投影，并判别可见性。截交线的投影为非圆曲线——先找特殊点（最高、最低、最前、最后、最左、最右点），补充中间点。然后光滑地连接各点（4）分析轮廓素线投影（5）检查，完成3．各种回转体截切的分析（1）圆柱的截切截平面与圆柱面的截交线的形状取决于截平面与圆柱轴线的相对位置（三种情况）矩形、圆和椭圆。截平面位置平行于轴线垂直于轴线倾斜于轴线立体图截交线形状矩形圆椭圆投影图例1：求圆柱与正垂面斜切的截交线当截平面与圆柱轴线倾斜角度产生变化时，其侧面投影上的椭圆的形状也随之变化，当角度为45°时，其侧面投影为圆。例2：画出开槽的实心和空心圆柱的三视图。（2）圆锥的截切根据截平面与圆锥轴线的相对位置不同，截交线有五种形状：圆、椭圆、抛物线与直线组成的平面图形、双曲线与直线组成的平面图形及过锥顶的三角形。（3）圆球的截切平面与球面相交其截交线总是圆。圆的直径大小与截平面到球心距离有关。圆的投影形状与截平面对投影面的相对位置有关，其截交线的投影可能为圆、椭圆或积聚成一条直线。例：求半圆球被开凹槽后的水平和侧面投影4．截切组合体组合体是由几个简单的基本几何体组成的立体。当平面与组合体相交时，其截交线是由截平面与各个基本体的截交线组合而成的平面图形。为了快速准确绘出组合体的截交线，首先必须对该组合体进行分析，弄清各个基本形体被截切后产生的截交线形状，然后逐一画图。[例]求组合体被截切后的水平投影。3.2相贯线两个立体相交称为相贯，其表面产生的交线叫相贯线。相贯线性质：（1）相贯线一般是封闭的空间折线（通常由直线和曲线组成）或空间曲线。（2）相贯线是相交两立体表面的共有线，相贯线上的点是两立体表面的共有点。相贯的形式3.2.1平面立体与回转体相交1.相贯线的性质由若干段平面曲线（或直线）所组成的空间折线，每一段是平面体的棱面与回转体表面的交线。2.作图方法求交线的实质是求各棱面与回转面的截交线。·分析各棱面与回转体表面的相对位置，从而确定交线的形状。·求出各棱面与回转体表面的截交线。·连接各段交线，并判断可见性。3.2.2回转体与回转体相交1.相贯线的性质一般为光滑封闭的空间曲线，它是两回转体表面的共有线。2.作图方法·利用投影的积聚性直接找点。·用辅助平面法。⒊作图过程·先找特殊点----确定交线的范围·补充中间点----确定交线的弯曲趋势1．利用积聚性表面取点法求相贯线该方法是利用圆柱表面具有积聚性的特点，确定两圆柱表面上若干共有点的已知投影，然后利用圆柱表面取点法求出个点的未知投影，从而画出相贯线的投影。①求特殊点。转向轮廓线上的点都是特殊点。②求作一般点。可利用圆柱的积聚性直接求出。③连接各点，判别可见性。两圆柱相贯时存在着虚实圆柱的情形，有实实相贯（两圆柱外表面相交），相贯线为粗实线，有虚实相贯（一圆柱外表面和一圆柱内表面相交），相贯线为粗实线，有虚虚相贯（两圆柱内表面相交），相贯线为虚线。圆柱的虚实变化并不影响相贯线的形状，只要相交两圆柱的直径和轴线的相对位置一致，相贯线的形状、性质和作图方法都是完全相同的，不同的只是相贯线的可见性。当两圆柱垂直相交时，若相对位置不变，只改变两圆柱的相对直径大小，则相贯线也会随之改变。两圆柱直径对比水平圆柱较大两圆柱直径相等水平圆柱较小立体图相贯线特点上、下两条空间曲线两个互相垂直的椭圆左、右两条空间曲线投影图可以看出相贯线的弯曲规律为：相贯线以两圆柱轮廓交点为起止点，向大圆柱轴线方向弯曲。2．利用辅助平面法求相贯线作两曲面立体的相贯线时，可以用与两个曲面立体都相交的辅助平面切割这两个立体，得到两组截交线的交点是辅助平面和两曲面立体表面的三面共有点，即为相贯线上的点，该方法称为辅助平面法。3．相贯线的特殊情况两个回转立体相贯，一般情况下是封闭的空间曲线，特殊情况下是平面曲线或直线。（1）两回转体具有公共的回转轴线时，相贯线是垂直于轴线的圆。（2）两回转体同切于一个球时，相贯线是平面曲线。（3）两圆柱轴线平行时，相贯线是两条平行直线；两圆锥共锥顶时，相贯线为交于锥顶的直线。小结：1．立体表面的截交线（1）平面体的截交线一般情况下是由直线组成的封闭的平面多边形，多边形的边是截平面与棱面的交线。（2）平面截切回转体，截交线的形状取决于截平面与被截立体轴线的相对位置。截交线是截平面与回转体表面的共有线。（3）解题方法与步骤空间及投影分析求截交线当单体被多个截平面截切时，要逐个截平面进行截交线的分析与作图。当只有局部被截切时，先按整体被截切求出截交线，然后再取局部。求复合回转体的截交线，应首先分析复合回转体由哪些基本回转体组成以及它们的连接关系，然后分别求出这些基本回转体的截交线，并依次将其连接。2．立体表面的相贯线相贯线的性质：表面性共有性封闭性求相贯线的基本方法：面上找点法、辅助平面法（1）平面体与圆柱体相贯（2）两圆柱体相贯3.归纳总结(本堂课的重点内容的梳理、归纳、总结、规律性、经验性内容的提炼)截交线的作图步骤相贯线的作图步骤3.作业布置与拓展学习(作业的布置，如何利用课程网站和班级网站开展作业布置、师生互动、自主学习、作业提交)绘制立体的三视图。5.教学反思(依据本节课或本项目的的教学效果以及学生的听课状态，反思总结教学过程中的得与失，提出具体的整改措施，手写)课时授课计划(160分钟)编号课程名称工程制图及CAD绘图授课班级讲次8授课日期章目项目三立体表面交线的绘制节目3.3在AutoCAD中绘制截交线和相贯线教学目标1、掌握在AutoCAD中绘制截交线和相贯线画法。教学方法讲授法教具多媒体板书教学重点截交线的作法；两曲面立体表面相贯线的作法。教学难点立体表面相贯线的作法教学主要内容在AutoCAD中绘制截交线和相贯线变更记载课时授课计划副页年月日教学过程及授课内容附注3.3在AutoCAD中绘制截交线和相贯线教学环节设计教学环节内容教学方法、手段教师活动和学生活动时间分配一、组织教学1.检查学生课前准备情况。2.点名、检查学生出勤并记录，完成教学准备工作。组织号召清点人数并将出勤情况记录在学生考勤表上，整顿课堂纪律。学生举手应答5分钟二、复习上次课内容截交线相贯线讲授法教师提出问题，根据花名册上的名单随机点名让学生回答问题。记录平时成绩。10分钟多媒体三、导入新课导入：教师给学生展示一些生产生活中的零件图形，指出，通常我们生产生活中常见的零件都是由基本题进行截切组合得到的，那基本体进行截切和相交时，其交线如何绘制？讲授法教师展示生产生活中的零件图形，引导学生思考，这些图形是由哪些基本体进行截切和相交得到的？交线如何绘制？学生观察图形，思考教师提出的问题。15分钟多媒体四、知识点讲授在AutoCAD中绘制截交线和相贯线讲授法教师实操演示。让学生积极投入到学习中。学生在老师引导下自主完成在AutoCAD中绘制截交线和相贯线。120分钟多媒体、板书五、总结截交线相贯线讲授法教师进行归纳总结，学生进行理解、回顾并进行识记。10分钟多媒体、板书2.内容讲授3.3在AutoCAD中绘制截交线和相