机械制图 教案 项目三

《机械制图》教学设计项目三立体的投影教材导读课程名称《机械制图》课程类型理论课（）/实践课（）课程定位我国是世界上机械发展最早的国家之一。早在宋代的苏颂和赵公廉所著的《新仪象法要》一书中，就已附有天文报时仪器的图样，明代宋应星所著《天工开物》一书中更是出现了大量的机械图样。机械制图为国家工业化发展提供了不可估量的作用，从古代的《新仪象法要》《天工开物》到现在的计算机二维、三维绘图，以及最先进的计算机绘图，人类的智慧在发展中得以体现。在学习机械制图的过程中，我们应了解古代劳动人民的智慧成果，增强对中华优秀历史文化的自信心，传承中华民族传统文化技艺。教案设计项目课题项目三：立体的投影授课时间授课对象知识目标1.掌握在平面立体表面和曲面立体表面上取点和线的基本方法。2.掌握平面和平面立体表面的交线(主要是特殊位置平面截交及切口作图方法)的作图方法。3.掌握平面与回转体表面的交线的作图方法及交线的基本特征。4.掌握两回转体表面的交线的作图方法和基本特征(至少有一个是特殊位置的回转体)。能力目标1.能够利用立体的三视图投影规律在面上找点。2.能够绘制基本立体和简单叠加体的三视图。素质目标1.培养学生良好的图形表达能力。2.通过练习绘制基本立体的投影，培养学生科学、规范的作图意识。重、难点重点1.能够利用立体的三视图投影规律在面上找点。2.能够绘制基本立体和简单叠加体的三视图。难点1.培养学生良好的图形表达能力。2.通过练习绘制基本立体的投影，培养学生科学、规范的作图意识。教学方法讲授法教学用具教材、课件、教案、微课、投影仪、计算机等教学流程教学环节教学内容情境导入【教师】相信大家都已经进行了课前预习，那么在上课开始之前，大家小组讨论自己对这一项目的想法。【学生】小组讨论并讲出自己的想法。【教师】归纳学生提出的主要想法，引起学生好奇心，激发学习新知的兴趣。讲授新知任务一基本立体的投影【教师】通过讲解和自由讨论本任务的具体内容，引导大家认识基本立体的投影。【学生】阅读教材，认真听讲解，自由讨论，理解并记忆。【教师】简述三视图的形成。【学生】三视图的形成如图3.1所示。点、线、面、立体等几何元素在三面(V面、H面、W面)投影体系中的投影,称为三面投影。每个物体在长、宽、高三个方向都有尺寸大小,为了得到能反映物体真实形状和大小的视图,将物体正放在三投影体系中,对物体向三个投影面进行正投影,就会得到物体的三面投影图。这种将物体向投影面进行正投影所得到的图形,称为视图。物体在三面(V面、H面、W面)投影体系中的投影称为三视图。【教师】简述三视图的投影关系。【学生】从三视图的形成过程和投影面展开的方法中,可明确以下关系。(1)位置关系。(2)方位关系。(3)三等关系。【教师】简述基本立体的投影及其表面上点的投影。【学生】(一)平面立体平面立体主要有棱柱体、棱锥体(包括棱锥体)等。在投影图上表示平面立体就是把组成立体的表面和棱线表示出来,然后判别其可见性,把可见棱线的投影画成粗实线,不可见棱线的投影画成虚线。1.棱柱体棱柱体是由平行多边形的上下底面和几个矩形的侧棱面围成的立体。(1)投影分析。正六棱柱由顶面、底面和六个侧棱面围成。顶面、底面分别由六条底棱线围成(正六边形);每个侧棱面又由两条侧棱线和两条底棱线围成(矩形)。(2)作图步骤。作正六棱柱的对称中心线和底面基线,先画出具有轮廓特征的俯视图———正六边形。(3)棱柱体表面上点的投影。2.棱锥体棱锥体是由一个底面为多边形,棱面为几个具有公共顶点的三角形所围成的立体。(二)曲面立体工程上常见的曲面立体为回转体。常见的回转体有圆柱、圆锥、圆球等。它是由回转面或回转面与平面所围成的立体。1.圆柱体圆柱体表面是由圆柱面和上、下两底面(平面)所组成的。圆柱面可以看作一条母线围绕与它平行的轴线回转而成。圆柱面上任意一条平行于轴线的直线,称为圆柱面的素线。(1)投影分析。①H面投影为一圆形。②V面投影为一矩形。③W面投影为一矩形。(2)作图步骤。①用点画线画出圆柱体各投影的轴线、中心线。②由直径作水平投影圆。③由“长对正”和高度作正面投影矩形。④由“高平齐、宽相等”作侧面投影矩形。(3)圆柱表面上点的投影。2.圆锥体圆锥体表面是由圆锥面和底面所围成的。圆锥面由一条直母线绕与它相交的轴线回转而成。在圆锥面上通过锥顶的任意直线称为圆锥面的素线。3.圆球体圆球体是由圆球面所围成的。由于通过球心的直线都可作旋转轴,所以圆球面的旋转轴可以根据需要确定。(三)基本立体的尺寸标注物体的视图,只能表达物体的形状及各部分的相互位置关系,但不能确定其真实大小。物体的真实大小,必须由尺寸来确定。1.平面立体对于平面立体,一般应标注其底面尺寸和高度尺寸。当底面为正多边形时,可标注其外接圆直径;当底面为正方形时,可直接标注其对边距。2.曲面立体在标注曲面立体的尺寸时,一般应标注其轴向尺寸和径向(直径)尺寸。其中,径向尺寸具有双向尺寸功能,这不仅可以减少一个方向的尺寸,还可以省略一个投影。【教师】点评并拓展知识。任务二切割体和相贯体的投影【教师】通过讲解和自由讨论本任务的具体内容，引导大家了解切割体和相贯体的投影。【学生】阅读教材，认真听讲解，自由讨论，理解并记忆。【教师】简述切割体的投影。【学生】(一)截交线基本立体被平面截切后的部分,称为切割体,截切基本立体的平面称为截平面,基本立体被截切后的切面称为截切面,截平面与基本立体表面的交线称为截交线。所有的截交线都具有以下基本性质。(1)共有性。(2)封闭性。由平面立体截切得到的切割体,叫作平面切割体。求作平面立体上的截交线,可以归纳为以下两种方法。(1)交点法。(2)交线法。1.棱柱上的截交线作五棱柱的截交线如图3.17所示,首先作五棱柱被正垂面PV截切后的投影图,如图3.17(a)所示。2.棱锥上的截交线作四棱锥的截交线如图3.18所示。(三)回转切割体的投影由曲面立体截切得到的切割体,叫作回转切割体。1.圆柱切割体平面与圆柱面相交,根据截平面与圆柱轴线相对位置的不同,所得的截交线有三种情况。(1)当截平面垂直于圆柱的轴线时,截交线为一个圆。(2)当截平面倾斜于圆柱的轴线时,截交线为椭圆。(3)当截平面经过圆柱的轴线或平行于轴线时,截交线为两条素线。2.圆锥切割体当平面与圆锥相交时,根据截平面与圆锥轴线相对位置的不同,可产生5种不同形状的截交线。3.圆球切割体球体上的截平面不论其角度如何,所得截交线的形状都是圆,称为截交圆。截平面距球心的距离决定截交圆的大小,经过球心的截交圆是最大的截交圆。(四)切割体的尺寸标注当切割体被截平面截切时,往往会出现切口和穿孔的结构。因此,除标注切割体的基本立体的尺寸以外,还应标注截平面的位置尺寸。截交线的尺寸不必标注,因为基本立体与截平面的相对位置一旦确定,切割体的形状与大小也就完全确定下来了。【教师】简述相贯体的投影。【学生】(一)相贯体和相贯线在机件上常见到两个基本立体相交(或称相贯),其表面会产生交线。相交的基本立体称为相贯体,它们表面的交线称为相贯线,如图3.24所示。由于相贯体的几何形状、大小和相对位置不同,所以相贯线的形状也不相同,但相贯线具有共同的基本性质。(1)共有性。(2)封闭性。(二)利用积聚性作相贯线因为相贯线是相交两基本立体表面的共有线,所以它既从属于一个基本立体的表面,又从属于另一个基本立体的表面。如果基本立体的投影有积聚性,则相贯线的投影一定积聚于该基本立体有积聚性的投影上。利用积聚性作相贯线如图3.25所示,已知相交两圆柱直径不等,且轴线垂直正交,求作其相贯线。(三)两曲面体相贯的特殊情况在一般情况下,两曲面回转体的相贯线是空间曲线,但在特殊情况下,也可能是平面曲线。(四)相贯体的尺寸标注因为相贯体是由两基本立体相交得到的,所以只有在相交的两基本立体的形状、大小及相对位置确定以后,相贯体的形状、大小及相对位置才能完全确定下来。同时,除标注相交的两基