15-2013秋季第1講

1、機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)A（1） Fundamentals of Machine Design A(1) 畫法幾何畫法幾何 Descriptive Geometry 王運巧 Wang Yunqiao 機械學(xué)院工業(yè)設(shè)計系 Department of Industrial Design School of Mechanical Engineering & Automation (SMEA), BeiHang Univ. 平面幾何平面幾何Plane geometry 平面幾何研究平面圖形，如圓、三角形平面幾何研究平面圖形，如圓、三角形 及其關(guān)系等。及其關(guān)系等。 立體幾何Solid geometry

2、立體幾何研究三維物體如圓柱、立方體立體幾何研究三維物體如圓柱、立方體 和球及其關(guān)系等。和球及其關(guān)系等。 解析幾何Analytic geometry 解析幾何主要采用代數(shù)運算和坐標的方解析幾何主要采用代數(shù)運算和坐標的方 法分析幾何結(jié)構(gòu)和屬性。法分析幾何結(jié)構(gòu)和屬性。 用畫圖的方法分析和解決空間問題。用畫圖的方法分析和解決空間問題。 是工程圖的理論基礎(chǔ) 工程圖是工程師的語言 . 畫法幾何Descriptive geometry 本講主要內(nèi)容 Objective of First lesson 工程圖的重要性 . 工程圖的發(fā)展歷史 圖學(xué)的重要概念 工程圖標準和規(guī)范 藝術(shù)繪畫和技術(shù)圖紙的區(qū)別 設(shè)計過程

3、工程圖學(xué)工程圖學(xué) Engineering Graphics 機械設(shè)計基礎(chǔ)（機械設(shè)計基礎(chǔ)（1 1） （畫法幾何（畫法幾何 ） 機械設(shè)計基礎(chǔ)（機械設(shè)計基礎(chǔ)（2 2） （機械制圖（機械制圖 ） 機械設(shè)計基礎(chǔ)（機械設(shè)計基礎(chǔ)（3 3） （機械原理（機械原理 ） 機械設(shè)計基礎(chǔ)（機械設(shè)計基礎(chǔ)（4 4） （機械設(shè)計（機械設(shè)計 ） 機械設(shè)計課程設(shè)計機械設(shè)計課程設(shè)計 （綜合應(yīng)用（綜合應(yīng)用 ） 第一講 緒論 研究點、線、面、體 和它們的空間關(guān)系空間關(guān)系 工程圖學(xué) （兩大專門研究范圍） 畫法幾何 工程制圖 研究閱讀和繪制工程圖工程圖 樣樣的方法 1. 工程圖的重要性工程圖的重要性 工程圖是表達設(shè)計過程的完整的實際語言

4、，用于： 快速準確描述物體 交流設(shè)計思想 解決問題 執(zhí)行分析 人類交流系統(tǒng)人類交流系統(tǒng) 語言和文字 數(shù)字 圖形 工程界超過90%的設(shè)計過程基于 圖形表達。圖形是設(shè)計過程的主 要交流方法。 為什么要畫工程圖為什么要畫工程圖 如何向別人解釋清楚如何制作這張書桌？如何向別人解釋清楚如何制作這張書桌？ 圖是工程師的語言圖是工程師的語言 （中國風(fēng)箱） 雙向雙向鼓風(fēng) 設(shè)計師很多時候要圖形化考慮問題。 工程師超過50%的時間用于畫圖和設(shè)計 建模； 工程分析很大程度上依賴于讀工程圖； 制造工程和功能設(shè)計也要求畫圖和讀圖 工程圖工程圖(Engineering drawings)的類型：的類型： l徒手草圖徒手草

5、圖(Sketching) l工具繪圖工具繪圖(Drafting) l計算機繪圖和建模計算機繪圖和建模(Modeling) CAD (Computer Aided Design) 圖是真實物體、概念或設(shè)計結(jié)構(gòu)的可視化表達，可圖是真實物體、概念或設(shè)計結(jié)構(gòu)的可視化表達，可 用于后續(xù)制造環(huán)節(jié)。用于后續(xù)制造環(huán)節(jié)。 工程圖必須按照一定的標準和規(guī)范繪制， 以便準確交流。 ISO， ANSI， JIS，DIN，GB，BS 2、 圖學(xué)發(fā)展歷史圖學(xué)發(fā)展歷史 圖的歷史幾乎和人類歷史一樣長。 用來交流技術(shù)思想的圖樣可追溯至文字用來交流技術(shù)思想的圖樣可追溯至文字 之前。之前。 工程圖用于設(shè)計、制造、工藝、裝配。 美學(xué)的

6、圖畫用于表達美的、哲學(xué)的和抽美學(xué)的圖畫用于表達美的、哲學(xué)的和抽 象的概念。技術(shù)圖用于交流技術(shù)信息。象的概念。技術(shù)圖用于交流技術(shù)信息。 圖學(xué)重要發(fā)展的時間表 繪圖工具的最早證明見于巴黎的盧浮宮 博物館。在兩個Gudea（公元前2130）雕 塑上。雕塑的膝蓋部位，雕塑家作了兩 個當(dāng)時的繪圖板。繪圖板上畫著 Ningirsu 廟的平面圖和一些繪圖儀器和比例。 Ancient Greeks 古希臘在幾何方面研究很多，其很多繪圖工 具到現(xiàn)在還在應(yīng)用，如圓規(guī)和三角板。此時 還出現(xiàn)了透視圖。不過從Christ 一直到文藝 復(fù)興幾乎再無進展。 古希臘人認為可以用幾何解釋宇古希臘人認為可以用幾何解釋宇 宙，這類

7、似中國古代天圓地方的宙，這類似中國古代天圓地方的 思想。思想。 Geometry symbol 達芬奇手稿達芬奇手稿 Da Vinci 達芬奇提出了關(guān)于透視圖理論。達芬奇提出了關(guān)于透視圖理論。 Durer在很多插圖中使用直角投影技術(shù)。 他還開發(fā)了一種通過透視圖窗口簡單創(chuàng) 建透視圖的方法。 從1400年起，透視技術(shù)是圖形交流的主 要方法。不過人們也逐漸認識到透視圖 在表達物體的真實形狀，特別是出于工 程目的時，有很多限制。 蒙若Gaspard Monge 法國人蒙若發(fā)展了工程圖學(xué)的理論：畫 法幾何。他使用直角投影和旋轉(zhuǎn)法，以 畫圖的方法而不是通過計算來解決復(fù)雜 的軍事工事問題。 蒙若200年前創(chuàng)

8、建的以二維媒介表達三維 物體的畫法幾何學(xué)應(yīng)用至今。 本學(xué)期（畫法幾何）末達到本學(xué)期（畫法幾何）末達到 ： 下學(xué)期（機械制圖）末達到下學(xué)期（機械制圖）末達到 ： .制圖柱塞泵裝配圖ZCB-CAI.ico 學(xué)習(xí)注意事項學(xué)習(xí)注意事項 ： 1 充分發(fā)揮想象力想象力,從三維立體到二維平面（3D-2D )， 從二維平面到三維立體(2D-3D) （Dimension 尺寸，維數(shù)） 2 完成作業(yè) ，復(fù)習(xí)講課內(nèi)容。 及時改正作業(yè)中的錯誤，與習(xí)題解答對照檢查。保存好 每次作業(yè)，期末要全部檢查。作業(yè)考查不通過者不能參加期 末考試。 成績評定成績評定(Grade)： 作業(yè)和平時測驗作業(yè)和平時測驗（Assignment

9、 & quiz）30%(包括手工繪圖和計算機包括手工繪圖和計算機 操作操作) 期中測驗期中測驗（Midterm Exam） 10% 期末考試期末考試（Final Exam） 60% 作業(yè)考查通過和期末考試及格為作業(yè)考查通過和期末考試及格為必要條件必要條件。 4 繪圖工具：鉛筆 、橡皮 、圓規(guī) 、 分規(guī)、三角板 （30與45） 5. 5.字跡工整：字跡工整：字高字高 h = = 3.5 mm（字寬（字寬 = = h / / 2 ） 粗實線粗實線 ：線寬：線寬d=0.7mm 細線細線(Thin line)(Thin line)：線寬：線寬d=0.35mm 細實線細實線(Thin solid lin

10、e)(Thin solid line) 虛線虛線 (Dashed line)(Dashed line) 細點劃線細點劃線(Thin dot-and-dash line)(Thin dot-and-dash line) 波浪線波浪線(Wavy line)(Wavy line) 6. 線型線型 7 7教材教材 機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)，北京航空航天大學(xué)出版社，北京航空航天大學(xué)出版社 機械設(shè)計基礎(chǔ)習(xí)題集機械設(shè)計基礎(chǔ)習(xí)題集，科學(xué)出版社，科學(xué)出版社 機械設(shè)計基礎(chǔ)學(xué)習(xí)方法及習(xí)題解答機械設(shè)計基礎(chǔ)學(xué)習(xí)方法及習(xí)題解答，科學(xué)出版社，科學(xué)出版社 8 8要求要求 聽課聽課復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)作業(yè)作業(yè) 作業(yè)作業(yè)拆成單頁交拆成單頁交

11、，寫明：學(xué)號、班號、姓名，寫明：學(xué)號、班號、姓名 用用鉛筆鉛筆、儀器準確做題，字跡工整、儀器準確做題，字跡工整 按時交作業(yè)，有錯必改，作業(yè)全部保留按時交作業(yè)，有錯必改，作業(yè)全部保留 上課攜帶：習(xí)題集、基本繪圖用具上課攜帶：習(xí)題集、基本繪圖用具 緒論小結(jié) 學(xué)習(xí)工程圖學(xué)，不僅是學(xué)習(xí)繪制工程圖和建立 三維模型的工具，也要學(xué)習(xí)其原理：畫法幾何。 學(xué)習(xí)工程圖的標準和規(guī)范的必要性 繪圖是一種強大的能力，通過訓(xùn)練可以創(chuàng)建 復(fù)雜的形狀。 工程圖不僅僅是技術(shù)交流的語言。像任何一種語言 一樣，它實際上會影響我們的思考方式。知道如何 以圖形表達思想，會提供更豐富的思考角度和空間。 Engineering drawi

12、ng does more than communicate. Like any language, it can actually influence how we think. Knowing how to draw allows you to think of and deal with many problems that others may not. A knowledge of technical graphics helps you more easily envision technical problems, as well as their solutions. In sh

13、ort, engineering graphics is a necessity for every engineer and technologist. Think Graphically The words of the language, as they are written or spoken, do not seem to play any role in my mechanism of thought. The psychical entities which seem to serve as elements in thought are certain signs and more or less clear images which can be “voluntarily” reproduced and combined - this co