《機(jī)械測繪技術(shù)基礎(chǔ)》配套教案：第1章機(jī)械測繪基礎(chǔ)知識

第1章：機(jī)械測繪基礎(chǔ)知識課次1-1課序：01課題：機(jī)械繪圖基本知識教學(xué)目標(biāo)：本講的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生理解測繪的基本概念、基本方法。做好測繪前的準(zhǔn)備工作，掌握測繪的基本步驟。重點(diǎn)與難點(diǎn)本節(jié)的重點(diǎn)是學(xué)習(xí)如何繪制出一張完整的，符合國家標(biāo)準(zhǔn)的圖紙，學(xué)習(xí)機(jī)械測繪的準(zhǔn)備工作難點(diǎn)是機(jī)械測繪的一般步驟、了解裝配示意圖的繪制并且學(xué)會零件草圖的繪制。教學(xué)設(shè)計(jì)：機(jī)械測繪的概述：機(jī)械（包括機(jī)器和部件）的測繪，就是根據(jù)現(xiàn)成的機(jī)械裝配體，通過拆卸、繪制裝配示意圖、再測量零件和繪制零件草圖，最后繪制出裝配圖和零件工作圖的全過程。抗拉強(qiáng)度：先介紹外力、內(nèi)里和應(yīng)力的概念，然后結(jié)合屈服強(qiáng)度曲線和試樣實(shí)驗(yàn)過程中的變化，解釋抗拉強(qiáng)度的概念。機(jī)械測繪的準(zhǔn)備：組織準(zhǔn)備、物質(zhì)準(zhǔn)備、技術(shù)準(zhǔn)備。分析了解測繪對象，如何拆卸零件，如何裝配示意圖，怎樣繪制零件草圖、裝配圖、零件工作圖、了解怎樣進(jìn)行圖樣的最后校核。裝配圖：了解裝配圖的特點(diǎn)、進(jìn)行裝配示意圖的繪制舉例。零件草圖的繪制：明確繪制零件草圖的要求、畫法。教學(xué)方法和教學(xué)手段：采用啟發(fā)式教學(xué)、案例教學(xué)等教學(xué)方法。教學(xué)手段采用多媒體課件、虛擬現(xiàn)實(shí)、視頻等媒體技術(shù)。教學(xué)組織采用課堂整體講授和分組演示。多媒體教學(xué)資源：教學(xué)內(nèi)容教學(xué)資料企業(yè)案例教學(xué)多媒體1.了解機(jī)械測繪的基本概述2.機(jī)械測繪的準(zhǔn)備工作3.零件的測繪，如何拆卸，如何繪制，如何校核4.裝配圖的繪制分析5.零件草圖的繪制要求及畫法1.《機(jī)械測繪技術(shù)基礎(chǔ)》課程教材（word文檔）2.《機(jī)械基礎(chǔ)》教學(xué)課件（.ppt文件）1.零件的測繪.wrl1.裝配圖的內(nèi)容.ppt課前準(zhǔn)備：收集進(jìn)行機(jī)械測繪的視頻，包括繪制裝配圖、零件草圖的動畫及視頻。將課程教材和收集的資料用PowerPoint制作成演示文檔。教學(xué)過程和組織：1.機(jī)械測繪概述【重點(diǎn)】（1）定義：機(jī)械（包括機(jī)器和部件）的測繪，就是根據(jù)現(xiàn)成的機(jī)械裝配體，通過拆卸、繪制裝配示意圖、再測量零件和繪制零件草圖，最后繪制出裝配圖和零件工作圖的全過程。機(jī)械測繪是一個(gè)認(rèn)識機(jī)械裝配體和再現(xiàn)機(jī)械裝配體的過程，這個(gè)過程，也就是先有實(shí)物而后有圖樣的過程。所以機(jī)械測繪，是一項(xiàng)重要的技術(shù)工作，它既可以為新產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供資料，又可為產(chǎn)品仿制提供圖樣。（2）分類：按測繪的目的分，機(jī)械測繪可分為以下三類：（1）設(shè)計(jì)測繪即測繪是為產(chǎn)品設(shè)計(jì)服務(wù)。為了設(shè)計(jì)新產(chǎn)品，對有參考價(jià)值的機(jī)器或部件進(jìn)行測繪，以作為新產(chǎn)品設(shè)計(jì)的參考和依據(jù)。（2）仿制測繪即測繪是為產(chǎn)品仿制服務(wù)。為了制造性能較好的機(jī)器而又缺乏技術(shù)資料和圖樣時(shí)，通過測繪已有的機(jī)器得到所需要的全部圖樣和有關(guān)技術(shù)資料，以便組織生產(chǎn)。測繪的對象大多是較為先進(jìn)的機(jī)器設(shè)備，而且多為整機(jī)測繪。（3）機(jī)器的修理或改造機(jī)器的零部件損壞而又無圖樣可查，或者機(jī)器某零部件設(shè)計(jì)不合理需要改造，都需要測繪。前者，是為修理機(jī)器時(shí)提供技術(shù)資料；后者，則是為改造機(jī)器時(shí)作依據(jù)和參考。2.機(jī)械測繪的準(zhǔn)備工作【重點(diǎn)】（1）定義：機(jī)械，尤其是大型整機(jī)，或結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度高的機(jī)器，其測繪時(shí)工作量大，技術(shù)性強(qiáng)，測繪周期長，因此測繪開始之前，一定要做好充分的準(zhǔn)備，這不僅關(guān)系到測繪工作的順利進(jìn)行，甚至還關(guān)系到測繪工作的成敗。（2）準(zhǔn)備工作：組織準(zhǔn)備物質(zhì)準(zhǔn)備1）合適的測繪場地。選擇場地時(shí)應(yīng)考慮整機(jī)的擺放與拆卸以及零部件的測繪與存放等，且利于管理和保證安全。2）相應(yīng)的拆卸工具。對于大型整機(jī)，還要考慮起吊設(shè)備。3）測量器具及繪圖用具。4）相關(guān)的技術(shù)資料。5）其他。如清洗、擦拭用具等。技術(shù)準(zhǔn)備1）收集測繪對象的原始資料。2）收集同類產(chǎn)品的相關(guān)資料。3）準(zhǔn)備有關(guān)拆卸、測量、制圖等方面的資料、圖冊、國家標(biāo)準(zhǔn)。如設(shè)計(jì)手冊、工藝手冊、機(jī)修手冊、制圖手冊等工具書籍。3.機(jī)械測繪的一般步驟【難點(diǎn)】（1）定義：機(jī)械測繪工作是一個(gè)復(fù)雜而重要的技術(shù)工作，它不是簡單地照樣畫圖、標(biāo)上尺寸就行，它還要確定公差、配合、材料、熱處理、表面處理和幾何公差、表面粗糙度（因?yàn)闇y繪中須繪制零件圖）等各種技術(shù)要求，還要考慮合理的工藝結(jié)構(gòu)、裝配關(guān)系，有時(shí)還要考慮零件加工的工藝設(shè)計(jì)和工裝制作等?？梢哉f，機(jī)械測繪幾乎涵蓋了機(jī)械設(shè)計(jì)及制造工藝、機(jī)械修理等技術(shù)工作的全部內(nèi)容，所以必須按照一定的步驟和方法來具體指導(dǎo)測繪工作的進(jìn)行，以保證高質(zhì)量、高效率地完成測繪工作。（2）機(jī)械測繪的一般步驟如下：1）分析了解測繪對象2）拆卸零件3.）繪制裝配示意圖4）繪制零件草圖5）繪制裝配圖6）繪制零件工作圖7）圖樣的最后校核4.裝配示意圖的繪制【難點(diǎn)】（定義：裝配示意圖就是用簡明的線條和符號，示意性地畫出零件之間相對位置、連接方式、裝配關(guān)系以及大致的輪廓，它不必考慮零件的形狀，只是一種備忘性質(zhì)的記錄資料，以便在畫裝配圖時(shí)，或者裝配拆卸后需要復(fù)原時(shí)，作為參考。5.零件草圖的繪制【難點(diǎn)】（1）定義：在機(jī)械測繪中，經(jīng)過拆卸零件和繪制裝配示意圖之后，就可以繪制零件草圖了。除去標(biāo)準(zhǔn)零部件外，其余零部件都要繪制出零件草圖。（2）要求：零件草圖是繪制零件工作圖的基本依據(jù)。要保證零件工作圖的質(zhì)量，首先要提高零件草圖的質(zhì)量。（3）徒手繪制零件草圖的技巧：在機(jī)械測繪和討論設(shè)計(jì)方案或技術(shù)交流時(shí)，通常是以草圖表示的，所以工程技術(shù)人員應(yīng)該掌握徒手畫圖的技巧。初學(xué)畫草圖時(shí)，可在專用的方格紙上進(jìn)行練習(xí)，因?yàn)樵诜礁窦埳侠L圖易于掌握圖形大小、投影關(guān)系以及直線、曲線的方向。常用的方格紙每小格長、寬均為5mm。案例分析1.圖11所示為機(jī)用臺虎鉗軸測裝配圖，在了解了其結(jié)構(gòu)之后，就可以繪制出如圖12所示的機(jī)用臺虎鉗的裝配示意圖。圖中，既畫出了其大致外部輪廓（如固定鉗身2和活動鉗身4等），又畫出了其內(nèi)部結(jié)構(gòu)（如螺桿7、螺母5和螺釘6等）。圖中有許多零件都是用單線條表示的（如墊圈1、鉗口板3、螺桿7、墊圈8和螺釘11等）。傳動件是按GB4460—84規(guī)定的簡圖符號畫出的（如螺桿7和螺母5構(gòu)成螺旋傳動副），內(nèi)外螺紋的配合也是只按外螺紋畫出（如螺釘11與固定鉗身2和活動鉗身4的連接）。圖12機(jī)用臺虎鉗的裝配示意圖該示意圖雖然既表達(dá)了外部輪廓又表達(dá)了內(nèi)部結(jié)構(gòu)，但它不是剖視圖。它雖然只是畫了一個(gè)視圖，但把各零件的相對位置、連接方式都簡要地、示意性質(zhì)地表達(dá)清楚了。2.下面介紹幾種零件草圖圖線的畫法，以供參考。（1）直線的畫法。①畫直線時(shí)，要求執(zhí)筆穩(wěn)而有勁，小手指靠著紙面，保證線條畫得平直；眼要注意終點(diǎn)，以控制方向不變。②畫水平線要從左向右（見圖13），畫垂直線要從上到下（見圖14）。若直線的兩端點(diǎn)已定，畫線時(shí)視圖應(yīng)同時(shí)顧及筆尖與終點(diǎn)，分幾段輕輕畫出底線。③畫傾斜線應(yīng)從左下角向右上角運(yùn)筆（見圖15），或從左上角向右下角運(yùn)筆（見圖16）。無論畫哪一種直線，草圖紙都可在圖板上轉(zhuǎn)動（草圖紙一般不固定在圖板上），如圖17所示的位置，草圖紙與水平線的方向約傾斜45°，這樣畫直線比較順手。（2）圓及曲線的畫法。畫小圓時(shí)，應(yīng)先定圓心的位置，過圓心畫兩條互相垂直的中心線，在中心線上距離圓心等于半徑處截取四點(diǎn)，過四點(diǎn)作正方形，再作正方形的內(nèi)切圓［見圖18（a）］。畫大圓時(shí)可加畫一對正方形的對角線，并在其上截取距圓心為半徑的四點(diǎn)，再過八點(diǎn)畫內(nèi)切圓［見圖18（b）］。3.角度及剖面線畫法角度的畫法如圖112(a)、(b)、(c)、(d)所示，剖面線的畫法如圖113(a)、（b)所示。布置作業(yè)：鞏固與練習(xí)：（2）（3）（4）（5）（7）教學(xué)總結(jié)項(xiàng)目教學(xué)中的問題學(xué)生對機(jī)械測繪的具體操作比較模糊，學(xué)生理解不透徹。教師對于比較抽象的概念和畫圖方式，如零件草圖，繪制裝配示意圖是難點(diǎn)，就要用各種媒體（圖片、視頻、動畫）使學(xué)生便于理解，教學(xué)方法有講解、展示范例。

課次1-2課序：02課題：公差與配合基本知識教學(xué)目標(biāo)：理解公差與配合基本概念。掌握各種公差與配合的要求、掌握各種配合公差的基本要求以及各種配合公差的方法。重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)是測繪完成以后，根據(jù)設(shè)計(jì)需要，為了補(bǔ)充示圖和尺寸還沒有表達(dá)清楚的一些內(nèi)容，應(yīng)做什么樣的技術(shù)要求。難點(diǎn)是零件的公差與配合的技術(shù)要求。零件的公差與配合的技術(shù)要求，一般包括零件的尺寸公差、幾何公差、表面粗糙度三個(gè)方面的內(nèi)容，本節(jié)對其確定過程做一些簡單介紹。應(yīng)當(dāng)指出，在圖樣中對零件技術(shù)要求的確定與表達(dá)是一項(xiàng)嚴(yán)肅認(rèn)真的事，它涉及的范圍較廣，本節(jié)介紹的內(nèi)容只是一些初步的入門知識。教學(xué)設(shè)計(jì)：首先介紹為了補(bǔ)充是圖和尺寸還沒有表達(dá)清楚的一些內(nèi)容，應(yīng)做什么樣的技術(shù)要求。講述尺寸公差及幾何公差如何確定，如何選擇。結(jié)合實(shí)例重點(diǎn)介紹繪制零件草圖的一般方法和步驟，并且講述在繪制零件草圖之前，要對零件進(jìn)行哪些分析。簡單向?qū)W生介紹表面粗糙度，以及主視圖的選擇。教學(xué)方法和教學(xué)手段：采用啟發(fā)式教學(xué)、案例教學(xué)等教學(xué)方法。教學(xué)手段采用多媒體課件、視頻等媒體技術(shù)。教學(xué)組織采用課堂整體講授和分組演示。教學(xué)資源：教學(xué)內(nèi)容教學(xué)資料媒體教學(xué)媒體尺寸公差的確定及選擇幾何公差的確定及選擇基準(zhǔn)表面粗糙度的選擇以及主視圖的確定《機(jī)械測繪技術(shù)基礎(chǔ)》教案（word文檔）《機(jī)械測繪技術(shù)基礎(chǔ)》課件（.ppt文件）視頻零件的測繪.docx課前準(zhǔn)備：搜集一些實(shí)際生產(chǎn)的視頻和圖片作為導(dǎo)入和講課內(nèi)容。教學(xué)過程和組織：1.補(bǔ)充示圖和尺寸所需要的技術(shù)要求【了解】（1）測繪完成以后，根據(jù)設(shè)計(jì)需要，為了補(bǔ)充視圖和尺寸還沒有表達(dá)清楚的一些內(nèi)容，應(yīng)該在圖樣中注出對設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、修飾和使用等方面的要求，稱作技術(shù)要求。（2）零件的公差與配合的技術(shù)要求，一般包括零件的尺寸公差、幾何公差、表面粗糙度三個(gè)方面。2.表面粗糙度的選擇【了解】表面粗糙度參數(shù)值選擇的合理與否，不僅對產(chǎn)品的使用性能有很大影響，而且直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、壽命和制造成本。它的選擇應(yīng)遵循在滿足零件功能的前提下盡可能選用較大的參數(shù)值的基本原則，以便簡化工藝、降低成本，從而獲得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。3.零件視圖的選擇【重點(diǎn)】（1）一般情況下，主視圖間表達(dá)零件結(jié)構(gòu)形狀的一組圖形中最主要的視圖，而且畫圖和看圖也通常先從主視圖開始，主視圖的選擇是否合理，直接影響到其他視圖的選擇、配置和看圖、畫圖是否方便，甚至也影響到圖幅能否合理利用。因此，應(yīng)首先選好主視圖。（2）零件視圖選擇的一般步驟為：1）分析零件的結(jié)構(gòu)形狀。2）選擇主視圖3）選擇其他視圖，初定表達(dá)方案。4）分析、調(diào)整，形成最后表達(dá)方案。（3）例：圖10—26所示的泵體表達(dá)方案，是按上述步驟，經(jīng)分析、比較幾種表達(dá)方案后確定的。參照圖10—1，可了解泵體在齒輪泵中的作用。圖10—26泵體表達(dá)方案，共用兩個(gè)基本視圖（主視圖、左視圖）和兩個(gè)其他視圖（向視圖“B”、局部視圖“C”）。其中，主視圖采用了三處局部剖視，因剖切位置明顯，未加標(biāo)注；左視圖采用了復(fù)合剖切方法畫成的剖視圖A—A；B視圖為仰視投射方向的向視圖；C視圖為后視方向的局部視圖。此方案視圖數(shù)量較少，避免了虛線，沒出現(xiàn)表達(dá)形狀的重復(fù)，故為該泵體表達(dá)較好的方案。（4）其他視圖【了解】1）輪盤類零件一般需兩個(gè)基本視圖。當(dāng)基本視圖圖形對稱時(shí)，可只畫一半或略大于一半；有時(shí)也可用局部視圖表達(dá)。2）基本視圖未能表達(dá)的其他結(jié)構(gòu)形狀，可用斷面圖或局部視圖表達(dá)。如有較小結(jié)構(gòu)，可用局部放大圖表達(dá)。4.尺寸公差的確定【重點(diǎn)、難點(diǎn)】（1）零件上非配合尺寸的公差由于數(shù)值較大，比較容易確定，這里不做贅述，而主要介紹有配合要求的尺寸的公差如何確定。有配合要求的尺寸公差直接影響機(jī)器的使用精度、性能和加工成本，它的確定包括基準(zhǔn)制的選擇、公差等級的選擇、配合種類選擇三方面的工作。（2）基準(zhǔn)制的選擇基準(zhǔn)制包括基孔制和基軸制兩種。這兩種基準(zhǔn)制都可以實(shí)現(xiàn)同樣的配合要求，其選擇應(yīng)從零件的結(jié)構(gòu)、工藝和經(jīng)濟(jì)等方面進(jìn)行綜合考慮。其原則是：1）優(yōu)先選用基孔制。因?yàn)榭椎募庸づc檢驗(yàn)，常采用鉆頭、鉸刀、拉刀、量規(guī)等定值的刀具和量具，孔的公差帶位置固定，可以減少刀具、量具的規(guī)格，這顯然是經(jīng)濟(jì)合理的，所以應(yīng)優(yōu)先選用基孔制。2）特殊情況下采用基軸制。這里的特殊情況一般指以下三種情況：①使用冷拉鋼材直接作軸：因冷拉鋼具有一定精度（IT9~IT11），不需再進(jìn)行加工，故采用基軸制比較經(jīng)濟(jì)合理。②與某些標(biāo)準(zhǔn)件的配合：如滾動軸承外圈與殼體孔的配合必須采用基軸制、單鍵與鍵槽的連接必須采用基軸制，這是相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的。③某些結(jié)構(gòu)的需要（采用基軸制方便、經(jīng)濟(jì)）：如內(nèi)燃機(jī)的活塞銷與活塞孔、連桿孔的配合。5.幾何公差的確定【重點(diǎn)、難點(diǎn)】（1）選擇幾何公差值的總的原則是：在滿足零件功能要求的前提下，選取最經(jīng)濟(jì)的公差值。具體來說就是根據(jù)零件的功能要求，并考慮加工的經(jīng)濟(jì)性和零件的結(jié)構(gòu)、剛性等情況來確定。（2）公差原則