机械制图绪论

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,机 械 制 图,mechanical drawing,机械制图,drafting，chart，map，graph， diagram，sketch,mechanism,机器，机械装置，机械系统,mechanical design,构造设计,mechanical engineer,机械工程师,mechanician,技工,mechanics,机械学,mechanize,机械化,ASME(American Society of,mechanical engineer ),美国机械工程师协会,ANSI(American Nation Standards Institute),美国国家标准协会,课程概况,1. 总学时：60,2. 所用学期：第一学期,3. 教学（学习）方式：,（1）理论课：用多媒体上课,（2）作业：在习题集上练习手工绘图,绪 论,一、课程的性质和任务,二、课程的主要内容三、课程的发展与应用四、课程的学习方法五、课程的考核,一、课程的性质和任务,工程图样是工程界的技术语言。,工程图样,重要性：,设计者表达设计意图；制造者了解制造对象并制造；使用者依此使用和维修设备。,工程图样,工程图样：,在工程技术中，按一定的投影方法和有关规定，把物体的形状、大小、材料及有关技术说明，用数字、文字和符号表达在图纸上或存贮在磁盘等介质上的图，称为工程图样。,这些产品都需要进行机械设计与加工,本课程性质,是工科院校培养高级工程技术应用型人才的一门必修的技术基础课,。,研究用投影的方法法绘制工程图样和解决空间几何问题。,本课程是一门既有投影理论，又与生产实践相联系的技术基础课。,学习正投影的基本理论；,培养空间想象能力；,培养阅读和绘制机械图样的能力,严格遵守国家标准，学会查阅有关标准。,课程的任务,二、,机械制图课程的主要内容,1、,制图基础,2、画法几何,3、投影制图,4、零件图,5、装配图,1、制图基础,了解并遵守国家标准机械制图的基本规定、正确使用绘图工具和仪器，掌握常用的几何作图方法、学习徒手画草图的技巧。,“第一章 制图的基本知识和基本技能”,2、,画法几何,研究用正投影法图示几何形体和图解几何问题的基本理论和方法，掌握正投影的基本画法。,“第二章 投影法和点、直线、平面的投影”,“第三章 立体的投影”,图样的形成,A、,立体图,优点,:立体感强,缺点,:发生变形,真实性不强；物体内部和后面等看不见，部分的结构表达不清楚,绘图较困难。,正投影法,在物体后面放一张图纸，眼睛正对着图纸看物体，把看到的物体形状在图纸上反映出来。这里把平行的视线当作投影线，把图纸看作投影面，画在纸上的图形就是物体的投影，称为视图，这就是正投影法的形象说明。,生活中的影子,按投影法画出的投影图,3、投影制图,学会绘制和阅读组合体的投影图，能标注组合体的尺寸，并掌握国家标准机械制图中的有关图样画法的基本规定。,“第五章 组合体的视图与尺寸注法”,“第六章 轴测图”,“第七章 机件常用的表达方法”,4、零件,制图,掌握常见标准件的规定画法和标记、齿轮的规定画法，学会绘制和阅读零件图的方法。,“第八章 标准件和常用件”,“第九章 零件图”,5、,装配制图,学会看不见装配图的方法，能从部件装配图中拆画零件图，并学会画总装配图的方法。,“第十章 装配图”,小轮,柱 塞,柱塞套,泵 体,小轴,弹 簧,吸油,排油,弹 簧,小 球,螺 塞,三、机械制图发展与应用,工程图样是工程界共同的技术语言。是一门实用性很强的技能。对医学实验技术专业而言，通过本课程的学习，在今后工作中对于医疗仪器及实验设备的使用、安装、维修和新产品的研制，有重要的指导意义。,其中计算机绘图,CAD,以其高度自能化、直观生动的交互界面和广泛的应用性为机械制图提供了一个非常方便的设计工具。,CAD技术应用概况,CAD/CAM(计算机辅助设计及制造)技术产生于本世纪50年代后期发达国家的航空和军事工业中，随计算机软硬件技术和计算机图形学技术发展而迅速成长起来。1989年美国国家工程科学院将CAD/CAM技术评为当代(1964-1989)十项最杰出的工程技术成就之一。,CAD是一个包括范围很广的概念,，概括来说，CAD的设计对象有两大类，,一类是机械、电气、电子、轻工和纺织产品；另一类是工程设计产品，即工程建筑，国外简称AEC(Architecture、Engineering和Construction),。而如今，CAD技术的应用范围已经延伸到艺术、电影、动画、广告和娱乐等领域，产生了巨大的经济及社会效益，有着广泛的应用前景。,CAD在机械制造行业的应用,最早，也最为广泛。采用CAD技术进行产品设计不但可以使设计人员“甩掉图板”，更新传统的设计思想，实现设计自动化，降低产品的成本，提高企业及其产品在市场上的竞争能力；还可以使企业由原来的串行式作业转变为并行作业，建立一种全新的设计和生产技术管理体制，缩短产品的开发周期，提高劳动生产率。,计算机辅助建筑设计,(Computer Aided Architecture Design，简称CAAD)是CAD在建筑方面的应用，它为建筑设计带来了一场真正的革命。随着CAAD软件从最初的二维通用绘图软件发展到如今的三维建筑模型软件，CAAD技术已开始被广为采用，这不但可以提高设计质量，缩短工程周期，还可以节约2%至5%的建设投资，可以大大提高基本建设的投资效益。,包括1、,房屋建筑设计CAD,（室内装修）; 2、,制冷空调设计CAD,; 3、,给排水设计CAD,; 4、,市政交通道路设计CAD,; 等等,CAD技术还被用于轻纺及服装行业中,。,以前我国纺织品及服装的花样设计、图案的协调、色彩的变化、图案的分色、描稿及配色等均由人工完成，速度慢、效率低，而目前国际市场上对纺织品及服装的要求是批量小、花色多、质量高、交货要迅速，这使得我国纺织产品在国际市场上的竞争力不强。采用CAD技术以后，大大加快了我国纺织及服装企业走向国际市场的步伐。,如今，CAD技术已进入到人们的日常生活中,，,在电影、动画、广告和娱乐等领域大显身手,。,电影拍摄中利用CAD技术已有十余年的历史，美国好来坞电影公司主要利用CAD技术构造布景，可以利用虚拟现实的手法设计出人工不可能做到的布景。这不仅能节省大量的人力、物力，降低电影的拍摄成本，而且还可以给观众造成一种新奇、古怪和难以想像的环境，获得极大的票房收入。,计算机绘图CAD 以其高度智能化、直观生动的交互界面和广泛的应用性为我们初学者提供了一个非常方便的设计工具。,1. 论文插图CAD; 2. 计算图表CAD; 3. 板报设计CAD; 4. 室内装修CAD; 5. 网页设计CAD; 6. 电路设计CAD; 7. 服装设计CAD;,国内CAD市场状况及CAD/CAM主流产品,1）概述,我国CAD软件产业在建筑、石化、轻工、造船、机械、电子等行业，以及二维参数化绘图、有限元分析、曲面造型和数控加工编程等方面都已经初具规模而其中建筑CAD软件已经在国内占据统治地位，比较有名的有：中国建筑科学研究院的ABD建筑、结构、设备系列软件及BICAD民用建筑结构集成化CAD系统，还有它的PKPM系列建筑工程软件以及北京华夏正邦科技有限公司的德赛建筑装修软件系列。,2）引进的国外主要软件,(1)AutoCAD及MDT,AutoCAD系统是美国Autodesk公司为微机开发的一个交互式绘图软件，它基本上是一个二维工程绘图软件，具有较强的绘图、编辑、剖面线和图案绘制、尺寸标注以及二次开发功能，具有三维作图造型功能。它是目前世界上应用最广的CAD软件，把其他微机CAD软件，如Cadkey、EagleCAD、CAD-Plan等等远远地抛在后面。如今已经推出了R2010版本。,MDT(Mechanical Desktop)是Autodesk公司在机械行业推出的基于参数化特征实体造型和曲面造型的微机CAD/CAM软件。,(2) Pro/Engineer,Pro/Engineer系统是美国参数技术公司(Parametric Technology Corporation)的产品，以其先进的参数化设计、基于特征设计的实体造型而深受用户的欢迎。此外，Pro/Engineer一开始就建立在工作站上，使系统独立于硬件，便于移植；该系统用户界面简洁，概念清晰，符合工程人员的设计思想与习惯。Pro/Engineer整个系统建立在统一的数据库上，具有完整而统一的模型，能将整个设计至生产过程集成在一起，有20多个模块供用户选择。 基于以上原因，Pro/Engineer在最近已成为三维机械设计领域里最富有魅力的系统。,(3)I-DEAS Master Series5,I-DEAS Master Series是美国SDRC (Structural Dynamics Research Corporation)公司自1993年推出的新一代机械设计自动化软件，以其高度一体化、功能强大、易学易用等特点而著称。另外，该版本还增强了复杂零件设计、高级曲面造型以及有限元建模和耐用性分析等模块的功能。在我国，使用I-DEAS Master Series软件的用户也很多，居于三维实体机械设计自动化软件的主导地位。由于SDRC公司早期是以工程与结构分析为主逐步发展起来的，所以,工程分析,是该公司的特长。SDRC公司近期还集中了优势力量大力加强数控加工功能的开发,。,(4)CATIA,CATIA系统是法国达索(Dassault)飞机公司Dassault Systems开发的产品。该系统在CADAM系统(原由美国洛克希德公司开发，后并入美国IBM公司)基础上扩充开发的，在CAD方面购买原CADAM系统的源程序，在加工方面则购买了有名的APT系统的源程序，并经过几年的努力，形成了商品化的系统。它具有统一的用户界面、数据管理以及兼容的数据库和应用程序接口，并拥有20多个独立计价的模块。该系统的工作环境是IBM主机以及RISC /6000工作站。如今CATIA系统在全世界30多个国家拥有近2000家用户，美国波音飞机公司的波音777飞机便是其杰作之一。,(5) EUCLID,EUCLID软件是由法国国家科学研究中心为英法联合研制的协和号超音速客机而开发的软件。该软件具有统一的面向对象的分布式数据库，在三维实体、复杂曲面、二维图形及有限元分析模型间不需作任何数据的转换工作。由于数据是彼此引用，而不是简单的复制，用户在修改某部分设计时，其他相关数据会自行更新。该软件主要在SGI、DEC、Sun和HP工作站上运行，据称现在近40个国家中有1200家以上的用户，其主要用户有：法国MATRA公司、雷诺汽车公司、YEMA公司，德国奔驰汽车公司、大众/奥迪汽车公司，美国通用动力公司，日本Nissan汽车公司、NEC公司等。,(6)Unigraphics(UG),UG起源于美国麦道(MD)公司的产品，UG由其独立子公司Unigraphics Solutions开发。UG是一集CAD、CAE和CAM于一体的机械工程辅助系统，适用于航空航天器、汽车、通用机械以及模具等的设计、分析及制造工程。该软件可在HP、Sun、SGI等,工作站,上运行。UG采用基于特征的实体造型，具有尺寸驱动编辑功能和统一的数据库，实现了CAD、CAE、CAM之间无数据交换的自由切换，它具有很强的数控加工能力，可以进行2轴2.5轴、3轴5轴联动的复杂曲面加工和镗铣。UG提供二次开发工具GRIP、UFUNG、ITK，允许用户扩展UG的功能,。,(7)SolidWorks,SolidWorks是一基于Windows的CAD/ CAE/ CAM/ PDM 桌面集成系统，是由美国SolidWorks公司于1995年11月研制开发的，其价格仅为工作站CAD系统的四分之一。该软件采用自顶向下的设计方法，可动态模拟装配过程，它采用基于特征的实体建模，自称100%的参数化设计和100%的可修改性，同时具有中英文两种界面可供选择其先进的特征树结构使操作更加简便和直观。该软件于1996年8月由生信国际有限公司正式引入中国，由于其基于,Windows平台,，而且价格合理，在我国具有广阔的市场前景。,3）国内开发的主要软件,(1)PICAD,PICAD系统及系列软件是中科院凯思软件集团及北京凯思博宏应用工程公司开发的具有自主版权的CAD软件。该软件具有智能化、参数化和较强的开放性，对特征点和特征坐标可自动捕捉及动态导航；系统提供局部图形参数化、参数化图素拼装及可扩充的参数图符库；提供交互环境下的开放的二次开发工具，用户可以任意增加功能或开发专业应用软件。PICAD是国内商品化最早、市场占有率最大的CAD支撑平台及交互式工程绘图系统。,(2)高华CAD,北京高华计算机有限公司是由清华大学和广东科龙(容声)集团联合创建的高技术企业。高华CAD系列产品包括计算机辅助绘图支撑系统GH Drafting、机械设计及绘图系统GHMDS、工艺设计系统GHCAPP、三维几何造型系统GHGEMS、产品数据管理系统GHPDMS及自动数控编程系统GHCAM。高华CAD也是基于参数化设计的CAD/CAE/CAM集成系统，是全国CAD应用工程的主推产品之一，其中GHGEMS5.0曾获第二届全国自主版权CAD支撑软件评测第一名。,(3)清华XTMCAD,清华XTMCAD是清华大学机械CAD中心和北京清华艾克斯特CIMS技术公司共同开发基于Win95和AutoCADR12及R13二次开发的CAD软件。它具有动态导航、参数化设计及图库建立与管理功能，还具有常用零件优化设计、工艺模块及工程图纸管理等模块。作为Autodesk注册认可软件增值开发商，可直接得到Autodesk公司的技术支持，其优势体现在对CIMS工程支持数据的交换与共享上。,(4)开目CAD,开目CAD是华中理工大学机械学院开发的具有自主版权的基于微机平台的CAD和图纸管理软件，它面向工程实际，模拟人的设计绘图思路，操作简便，机械绘图效率比AutoCAD高得多。开目CAD支持多种几何约束种类及多视图同时驱动，具有局部参数化的功能，能够处理设计中的过约束和欠约束的情况。开目CAD实现了CAD、CAPP、CAM的集成，是全国CAD应用工程主推产品之一。,四、机械制图课程的学习方法,一、在掌握有关制图基本概念基础上，按照正确的方法和步骤作图，养成正确使用绘图工具和仪器的习惯，熟悉制图基本规格和基本知识，遵守机械制图国家标准的有关规定，学习查阅和使用有关手册和国家标准。,二、认真学习投影法的基本理论及其应用培养绘制和阅读机械图样基本能力；培简单空间几何问题的图解能力培养空间想象和空间分析能力；对计算机绘图有初步的认识和了解；培养认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风。,平面图形,空间形体,（,二维,） （,三维,）,读图,画图,工程制图基础课程是一门实践性很强的课程，,在学习过程中，学生需做大量的习题,，而这门课程也有这样一个特点即是学生听教师上课，跟着教师的思路走，听懂课程的内容并不会感到太困难，但是一旦自己开始做题，就感觉不太容易，有时还不知从何下手。从空间到平面，再由平面到空间，空间分析和空间想象力的培养是不可能速成的，因此学生们必须多练习、多作题,。,本课程只能为学生的绘图和读图能力打下一定基础，要达到合格的大学生所必须达到的制图技能的要求，还有待于在后续课程、生产实习、课程设计和毕业设计中继续培养和提高。,总结,：,认真、勤思、多练,本课程既有系统的理论，又需要反复的实践。是一门理论和实践相结合的专业技术基础课。,也可以说本课程是一项工科学生必须掌握的重要技能。,五、本课程的考核：,平时作业、问答,30%,期中,30%,期末 40%,