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机械制图教案
作为一名默默奉献的教育工作者，就不得不需要编写教案，教案是实施教学的主要依据，有着至关重要的作用。教案要怎么写呢？以下是小编为大家整理的机械制图教案，欢迎大家分享。
机械制图教案1
1、教学目的
掌握表面粗糙度、极限与配合、形位公差。
2、教学重点
表面粗糙度、极限与配合。
3、难点极限与配合。
4、教学方法和教学手段
讲解法，采用在黑板上作图，挂图及多媒体。
9.4表面粗糙度
教学时间20分
零件图中除了视图和尺寸外，还应具备加工和检验零件的技术要求，主要有：零件的表面粗糙度、尺寸公差、形状公差和位置公差、对零件的材料、热处理和表面修饰的说明、对于特殊加工和检验的说明。
上述内容可以用国家标准规定的代号或符号在图中标注，也可以用文字或数字在标题栏上方空白处写明。本节介绍表面粗糙度的基本知识和标注方法。
9.4.1表面粗糙度的基本概念
不论采用何种加工所获得的零件表面，都不是绝对平整和光滑的。由于刀具在零件表面上留下的刀痕、切削时表面金属的塑性变形和机床振动等因素的影响，使零件表面存在微观凹凸不平的轮廓峰谷，这种表示零件表面具有较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特征，称为表面粗糙度，如图9.12所示。
表面粗糙度是评定零件表面质量的一项重要指标，它对零件的配合性质、强度、耐磨性、抗腐蚀性、密封性等影响很大。所以，根据零件表面工作情况不同，零件表面粗糙度的要求也各有不同。
表面粗糙度的高度评定参数有：轮廓算术平均偏差Ra；微观不平十点高度Rz；轮廓最大高度Ry。零件图中采用轮廓算术平均偏差Ra作为表面特征参数的应用范围最为广泛。零件上有配合要求或有相对运动的表面，Ra值要小。Ra值越小，表面质量要求越高，其加工成本也越高。因此，在满足使用要求的前提下，应尽量选用较大的Ra值，以便降低成本。
轮廓算术平均偏差Ra是指在取样长度l范围内，被测轮廓线上各点至基准线的距离zi绝对值的算术平均值，如图9.13所示，可用下式来表示：
图9.12表面粗糙度的形成国家标准“表面粗糙度参数及其数值”中规定了Ra的数值及对应的取样长度l和评定长度ln,如表9.1所示。
零件表面粗糙度参数Ra值的选用，既要满足零件表面的功能要求，又要考虑经济合理性。具体选用时，可参照已有的类似零件图，用类比法确定。零件的工作表面、配合表面、密封表面、摩擦表面和精度要求高的表面等，Ra值应取小一些。非工作表面、非配合表面和尺寸精度低的表面，Ra值应取大一些。表9.2列出了Ra值与加工方法的关系及其应用实例，可供选用时参考。
9.4.2表面粗糙度的代符、号国标GB/T 131-1993规定了表面粗糙度代号是由规定的符号和有关参数值组成，表9.3列出了表面粗糙度的符号及其表示意义的说明。表面粗糙度代号及其意义见表9.4所示。表面粗糙度符号的画图如图9.14所示，图中各尺寸的大小若以图样轮廓线宽度b为参数，则其它尺寸为：
符号的线宽d′=b/2;高度H1=10b;H2=2H1+(1~2)=20b+(1~2);与符号相关的数字、字母的高度h=10d=10b/2.当代号的上方标注一个参数时，为该表面参数的上限值；当标注两个参数值时，一个为上限值，另一个为下限值；当需要表示最大允许值或最小允许值时，应在参数后加注符号“max”或“min”。
表面粗糙度数值及其有关的规定在符号中注写的位置如图9.15所示。 9.4.3表面粗糙度的标注
在零件图中标注表面粗糙度时，应遵循以下原则：
1、在同一张图样上，每个表面一般只标注一次表面粗糙度代号，它可以标注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或标注在它们的延长线上。
2、符号的尖端必须从材料的外部指向零件表面。
3、在图样上表面粗糙度代号中，数字的大小和方向必须与图中尺寸数字的大小和方向一致。
在零件图中，表面粗糙度代号的高度参数采用轮廓算术平均偏差Ra值时，可省Ra符号。如表9.5所示。
表9.5列举了表面粗糙度的标注图例。
9.5公差与配合、形位公差简介
9.5.1公差与配合的基本概念
教学时间40分
1、互换性和公差
在一批相同规格和型号的零件中，不须选择，也不经过任何修配，任取一件就能装到机器上，并能保证使用性能的要求，零件的这种性质，称为互换性。零件具有互换性，对于机械工业现代化协作生产、专业化生产、提高劳动效率，提供了重要条件。
零件的尺寸是保证零件互换性的重要几何参数，为了使零件具有互换性，并不要求零件的尺寸加工得绝对准确，而是要求在保证零件的机械性能和互换性的前提下，允许零件尺寸有一个变动量，这个允许尺寸的变动量称为公差。
2、基本术语
尺寸产生误差是由于零件在制造过程中，加工和测量等因素的影响造成的。关于尺寸公差的一些名词术语，下面以图9.16所示的圆孔尺寸为例来加以说明。
(1)基本尺寸设计给定的尺寸Ф30。
(2)极限尺寸允许尺寸变化的两个界线值，它以基本尺寸为基数来确定，分为最大极限尺寸和最小极限尺寸。
最大极限尺寸：30+0.01=30.01；最小极限尺寸：30-0.01=29.99。
a、尺寸公差名词解释
b、公差带图
图9.16公差与配合的基本术语及名词解释
(3)尺寸偏差极限尺寸减基本尺寸所得的代数差，分别称为上偏差和下偏差。国标规定：孔的.上偏差用ES、下偏差用EI表示；轴的上偏差用es、下偏差用ei表示。
ES=30.01-30=+0.01 EI=29.99-30=-0.01
(4)尺寸公差允许尺寸的变动量。公差等于最大极限尺寸减最小极限尺寸，也等于上偏差减下偏差所得的代数差公差=最大极限尺寸—最小极限尺寸=30.01—29.99=0.02公差=上偏差—下偏差= 0.01——0.01、=0.02
(5)公差带图为简化起见，一般只画出孔和轴的上、下偏差围成的方框简图来表达它们公差带的位置，该图称为公差带图，如图9.16(b)所示。
(6)零线在公差带图中，确定偏差的一条基准直线，零线常表示基本尺寸。
(7)尺寸公差带在公差带图中，由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域。
3、标准公差与基本偏差国家标准GB/T1800—1979中规定，公差带是由标准公差和基本偏差组成。标准公差确定公差带的大小，基本偏差确定公差带的位置。
(1)标准公差由国家标准所列的，用以确定公差带大小的任一公差。标准公差用公差符号“IT”表示，分为20个等级，即IT01、IT0、IT1、IT2、… …IT18。IT01公差值最小，IT18公差值最大，标准公差反映了尺寸的精确程度。其值可在附表23中查得。
(2)基本偏差由标准所列的，用以确定公差带相对零线位置的上偏差或下偏差，一般为靠近零线的那个偏差。
(3)基本偏差代号用拉丁字母表示，大写字母表示孔、小写字母表示轴。国家标准对孔和轴的基本偏差系列各规定了28个，如图9.17所示。当公差带在零线的上方时，基本偏差为下偏差，当公差带在零线下方时，基本偏差为上偏差。由图中可知，孔的基本偏差从A~H为下偏差，从J~ZC为上偏差。而轴的基本偏差则相反，从a~h为上偏差，从j~zc为下偏差。图中h和H的基本偏差为零，它们分别代表基准轴和基准孔。JS和js对称于零线，其上、下偏差分别为+IT/2和-IT/2。其值可从附表23中查得。
4、配合
基本尺寸相同的两个相互结合的孔和轴公差带之间的关系，称为配合。根据使用要求不同，国标规定配合分三类：即间隙配合、过盈配合、过渡配合。
(1)间隙配合孔与轴配合时，孔的公差带在轴的公差带之上，具有间隙包括最小间隙等于零、的配合，如图9.18a、所示。
(2)过盈配合孔与轴配合时，孔的公差带在轴的公差带之下，具有过盈包括最小过盈等于零、的配合，如图9.18b、所示。
(3)过渡配合孔与轴配合时，孔的公差带与轴的公差带相互交叠，可能具有间隙或过盈的配合,如图9.18c、所示。
5、配合制度
(1)为了便于选择配合，减少零件加工的专用刀具和量具，国标对配合规定了两种基准制。
(2)基孔制基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度，如图9.19所示。基孔制配合中的孔称为基准孔，基准孔的下偏差为零，并用代号H表示。
(3)基轴制基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度，如图9.20所示。基轴制中的轴称为基准轴，基准轴的上偏差为零，并用代号h表示。
由于孔的加工比轴的加工难度大，国家标准中规定，优先选用基孔制配合。同时，采用基孔制可以减少加工孔所需要的定值刀具的品种和数量，降低生产成本。
在基孔制中，基准孔H与轴配合，a~h用于间隙配合；j~n主要用于过渡配合；n、p、r可能为过渡配合，也可能为过盈配合；p~zc主要用于过盈配合。
在基轴制中，基准轴h与孔配合，A~H用于间隙配合；J~N主要用于过渡配合；N、P、R可能为过渡配合，也可能为过盈配合；P~ZC主要用于过盈配合。
9.5.2公差与配合的标注及查表
教学时间15分
1、公差与配合在图样中的标注
(1)零件图中尺寸公差的标注形式
(2)公差与配合在零件图上的标注有三种形式：
①对于大批量生产的零件可以只标注公差带代号，公差带代号由基本偏差代号与标准公差等级组成，如图9.21b、所示。
②一般情况下，可以只注写上、下偏差数值。上、下偏的字体比基本尺寸数字的字体小一号，且下偏差的数字与基本尺寸数字在同一水平线上。如图9.21c、所示。
③在基本尺寸后面，既注公差带代号，又注上、下偏差值，但偏差值要加括号。如图9.21d、所示。
(3)装配图中配合代号的标注
在装配图中，配合代号由两个相互结合的孔和轴的公差代号组成，用分数形式表示。分子为孔的公差带代号，分母为轴的公差代号，在分数形式前注写基本尺寸。如图9.21a、所示。
2、识读配合代号Ф30H8/f7——基本尺寸为30，8级基准孔与7级f轴的间隙配合。 Ф40H7/n6——基本尺寸为40，7级基准孔与6级n轴的过渡配合。 Ф18P7/h6——基本尺寸为30，6级基准轴与7级P孔的过盈配合。
3、查表方法
查表方法可分为以下两种：
(1)根据基本尺寸和公差带代号，可查表获得孔和轴的极限偏差数值。查表时，根据某一基本尺寸的孔和轴，先由其基本偏差代号得到基本偏差值，再由公差等级查表得到标准公差值，最后由标准公差与基本偏差的关系，算出另一极限偏差值。
例一：Ф30f7配合轴的极限偏差，在轴的基本偏差数值表中，根据基本尺寸30在左边查到大于24到30的行，与上偏差f所在的列相交处查得其基本偏差为-20。再从标准公差数值表中基本尺寸从大于18到30的行，与标准公差等级为IT7所在的列的相交处查得其公差为21。则其下偏差为-20+-21、=-41。查出上下偏差值后，Ф30f70.020可以写成300.041。
(2)对于优先及常用配合的极限偏差，可以直接查表获得。
例二：由于Ф30f7是属于优先选用的配合，它可以直接从轴的优先配合的表中查20得其上下偏差数值。从基本尺寸大于24到30的行，与公差带f7的列相交处查到41，该数值就是用μm为单位表示的上下偏差值。
例三：Ф30H8基准孔的极限偏差，可以直接从孔的优先配合的表中查得其上下偏33差数值。从基本尺寸大于24到30的行，与公差带H8的列相交处查到0，该数值就是用μm为单位表示的Ф30H8上下偏差值。
9.5.3形状公差和位置公差简介
教学时间20分
形状公差和位置公差，是指零件的实际形状和实际位置对理想形状和理想位置的允许变动量。合理确定形位公差，才能满足零件的使用性能与装配要求，它同尺寸公差、表面粗糙度一样，是评定零件质量的一项重要指标。
如图9.22a、所示的圆柱体，由于加工误差的原因，应该是直线的母线实际加工成了曲线，这就形成了圆柱体母线的形状误差。此外，直线、平面、圆、轮廓线和轮廓面偏离理想形状的情况，也形成形状误差。
如图9.22b、所示的台阶轴，由于加工误差的原因，出现了两段圆柱体的轴线不在一条直线上的情况，这就形成了轴线的实际位置与理想位置的位置误差。此外，零件上各几何要素的相互垂直、平行、倾斜、对称等对理想位置的偏离情况，也形成位
表9.6形位公差种类名称及符号置误差。
1、形位公差代号、基准代号形位公差各项目符号见表9.6所示。
形位公差在一个长方形框格内填写，框格用细实线绘制，可分两格或多格，一般水平放置或垂直放置，第一格填写形位公差符号，第二格填写公差数值及有关公差带符号，第三格及其以后的框格，填写基准代号及其它符号。图9.23表示形位公差符号、基准符号的内容。
a、形位公差符号
b、基准符号
图9.23形位公差符号的画法
2、形位公差的标注
用带箭头的指引线将框格与被测要素相连，按下列方式标注：
(1)当被测要素是零件上的线或面时，指引线的箭头应垂直指向被测要素的轮廓线或其延长线上，但必须与相应尺寸线明显地错开，如图9.24所示。
(2)当被测要素是轴线或中心平面时，指引线的箭头应与该段轴的直径尺寸线对齐，如图9.25b、所示。
(3)基准代号由短横线、圆圈、连线和字母组成。当基准要素是轴线或中心平面时，基准符号应与该要素的尺寸线对齐，如图9.25b、所示；当基准要素是轮廓线或表面时，基准符号应画在轮廓线外侧或其延长线上，如图9.25a、所示,并与尺寸线明显地错开。
代表基准符号的短粗线可以用连线与形位公差框格的另一端相连，如图9.25c、所示。图9.26为摩托车曲轴的形位公差标注示例。
图9.27所示是气门阀杆的形位公差标注示例。
9.6零件上常见的工艺结构及尺寸标注
机械制图教案2
1、教学目的
掌握零件图的作用、内容、视图选择及尺寸注法。
2、教学重点
零件图的视图选择及尺寸注法。
3、难点
零件的视图选择和尺寸注法、零件的分类。
4、教学方法和教学手段
讲解法，采用在黑板上作图，挂图及多媒体。
零件图表达了机器零件的详细结构形状、尺寸大小和技术要求，它是用于加工、检验和生产机器零件的重要依据。在设计一个零件时，应考虑到这个零件的功能、作用、技术要求、加工工艺和制造成本。零件图直接用于机器零件的加工和生产，学会画零件图和看零件图，是人们从事技术工作的基础。
9.2零件图的作用和内容
教学时间15分
9.2.1零件图的作用
一台机器是由若干个零件按一定的装配关系和技术要求装配而成，我们把构成机器的最小单元称为零件。表达零件的结构、形状、大小和技术要求的图样称为零件图，如图9.1所示。零件图是用于指导加工、检验和生产零件的依据，是设计和生产部门的重要技术文件。
9.2.2零件图的内容
由图9.1的轴承零件图可见，一张零件图包括下列内容：
1、一组视图
用恰当的视图、剖视图、断面图等，完整、清晰地表达零件各部分的结构形状。
2、完整的尺寸
零件制造和检验所需的全部尺寸。所标尺寸必须正确、完整、清晰、合理。
3、技术要求
零件制造和检验应达到的技术指标。除用文字在图纸空白处书写出技术要求外，还有用符号表示的技术要求，如表面粗糙度、尺寸公差、形位公差等。
4、标题栏
图纸右下角的标题栏中填写零件的名称、材料、数量、比例、图号以及设计人员的签名等。
9.3零件图的视图选择及尺寸注法
教学时间60分
9.3.1零件图的视图选择
零件图的视图选择，要综合运用前面所学的知识。首先要了解零件的用途及主要加工方法，才能合理地选择视图。对于较复杂的零件，可拟定几种不同的表达方案进行对比，最后确定合理的表达方案。
1、选择主视图
主视图是一组图形的核心，主视图在表达零件结构形状、画图和看图中起主导作用，因此应把选择主视图放在首位，选择时应考虑以下几个方面：
(1)形状特征原则应能清楚地反映零件的结构形状特征。
(2)工作位置原则主视图的表达应尽量与零件的工作位置一致。
(3)加工位置原则为便于工人生产，主视图所表示的零件位置应和零件在主要工序中的装夹位置保持一致。
一个零件的主视图并不一定完全符合以上原则，而是根据零件的结构特征，各有侧重。如图9.2所示的柱塞泵，其主视图的投射方向有ABCD四个方向可供选择，若选B或C作为主视图的投射方向，均有部分结构被遮挡，使图形上出现较多的虚线。若沿D方向投射，则不能反映底板的形状特征，且各形体的层次也不明显。经过比较，沿A方向投射能较好地反映零件的形状特征，所以确定A向为主视图投射方向。
2、选择其它视图
对于结构形状较复杂的零件，主视图还不能完全地反映其结构形状，必须选择其它视图，包括剖视图、断面图、局部放大图和简化画法等各种表达方法。选择其它视图的原则是：在完整、清晰地表达零件内、外结构形状的前提下，尽量减少图形个数，以方便画图和看图。
如图9.3a、所示的轴承端盖，其主视图为全剖视图，四周均匀分部的螺孔采用简化画法来表达，省去了左视图。
图9.3b、所示的轴，除主视图外，又采用了断面图、局部剖视图和局部放大图来表达销孔、键槽和退刀槽等局部结构。
图9.3零件主视图和其它视图选择
9.3.2零件图的尺寸标注
零件图的尺寸是加工和检验零件的重要依据。标注零件图的尺寸，除满足正确、完整、清晰的要求外，还必须使标注的尺寸合理，符合设计、加工、检验和装配的要求。以下主要介绍一些合理标注尺寸的基本知识。
1、零件图的尺寸基准
尺寸基准是确定零件上尺寸位置的几何元素，是测量或标注尺寸的起点。通常将零件上的一些面主要加工面，两零件的结合面，对称面、和线轴、孔的'轴线，对称中心线等、作为尺寸基准。根据基准在生产过程中的作用不同，一般将基准分为设计基准和工艺基准。
设计基准也是零件的主要基准，是根据零件的结构和设计要求而选定的基准，如轴、盘类零件的轴线。工艺基准是根据零件的加工要求和测量要求而选定的基准。在标注尺寸时，设计基准与工艺基准应尽量统一，以减少加工误差，提高加工质量。
图9.4尺寸基准
图9.4(a)、(b)所示。
零件的长、宽、高三个方向上都各有一个主要基准，还可有辅助基准，如图9.5(a)、(b)所示。主要基准和辅助基准之间必须有尺寸联系，基准选定后，主要尺寸应从主要基准出发进行标注。
2、尺寸标注方法
(1)零件的重要尺寸必须从基准直接注出
加工好的零件尺寸存在误差，为使零件的重要尺寸不受其它尺寸的影响，应在零件图中把重要尺寸直接注出，如图9.5a、中轴承座轴线的高度尺寸。
(2)避免注成封闭尺寸链
如图9.6a、所示，尺寸是同一方向串联并头尾相接组成封闭的图形，称为封闭尺寸链。若尺寸a比较重要，则尺寸a将受到尺寸b、c的影响而难于保证，所以不能注成封闭尺寸链。若注成图9.6b、的形式，不标注不重要的尺寸c，尺寸a就不受其它尺寸的影响，尺寸a和b的误差都可积累到不重要的尺寸c上。
(3)标注尺寸要便于测量，并尽量使用通用量具。
如图9.7(a)、(b)所示。
(4)标注尺寸时应考虑便于加工。
如图9.7(c)、(d)所示。
9.3.3典型零件分析
由于零件的用途不同，其结构形状也是多种多样的，为了便于了解、研究零件，根据零件的结构形状，大致可分为四类，即轴套类零件、盘类零件、叉架类零件、箱体类零件。下面对其表达方法和尺寸标注作简要分析。
1、轴套类零件
(1)结构与用途分析如图9.8所示的轴，属于轴套类零件。轴主要用来支承传动零件和传递动力。轴套类零件的基本形状是回转体，轴向尺寸大，径向尺寸小，沿轴线方向通常有轴肩、倒角、退刀槽、键槽等结构要素。
(2)视图选择分析这类零件一般是在车床或磨床上加工，因此它们一般只有一个主视图，按加工位置和反映轴向特征原则，将其轴线水平放置，再根据各部分结构特点，
选用剖面图或局部放大图。
(3)尺寸标注分析轴的径向尺寸基准是轴线，沿轴线方向分别注出各段轴的直径尺寸。轴的左端面为长度方向尺寸基准，从基准出发向右注出26，68，并注出轴的总长尺寸207。两个键槽长度在轴线方向的定位尺寸为3，其长度方向的定形尺寸均为18，其键槽宽度和深度尺寸在两个移出剖面图中标注。
2、轮、盘类零件
(1)结构与用途分析如图9.9所示的端盖，属于轮盘类零件。轮一般用来传递动力和扭矩，盘主要起支承、轴向定位及密封等作用。轮盘类零件的结构形状特点是轴向尺寸小而径向尺寸较大，零件的主体多数是由同轴回转体构成，也有主体形状是矩形，并在径向分布有螺孔或光孔、销孔、轮辐等结构，如各种端盖、齿轮、带轮、手轮、链轮、箱盖等。
(2)视图选择分析轮盘类零件的主视图是加工位置和表达轴向结构形状为原则选取的轴线水平放置。该类零件一般需要两个主要视图，一个主视图和一个左视或右视图。这类零件的其它结构形状，如轮辐可用移出剖面或重合剖面表示。如果该零件是空心的，且各视图均具有对称平面时，可作半剖；若无对称平面时，可作全剖或局部剖视图。
(3)尺寸标注分析轮、盘类零件的宽度和高度方向的基准都是回转轴线，长度方向的主要基准是经过加工的较大端面。圆周上均匀分布的小孔的定位圆直径是这类零件典型定位尺寸。
3、叉、架类零件
(1)结构与用途分析如图9.10所示的零件是摩托车发动机上的连杆，它主要在发动机内起传递动力的作用，属于叉、架类零件。这类零件包括各种用途的拨叉和支架。拨叉主要用在机床、内燃机等各种机器的操纵机构上，操纵机器、调节速度。 (2)视图选择分析因叉、架类零件一般都是锻件或铸件，往往要在多种机床上加工，各工序的加工位置不尽相同。所以在选择主视图时，主要按形状特征和工作位置确定。这类零件的结构形状较为复杂且不太规则，一般都需要两个以上视图。某些不平行于投影面的结构形状，常采用斜视图、斜剖视图和剖面表达；对一些内部结构形状可采用局部剖视；也可采用局部放大图表达其较小结构。
(3)尺寸标注分析叉、架类零件在长、宽、高三个方向的主要基准一般为孔的中心线或轴线、、对称平面和较大的加工面。定位尺寸较多，孔的中心线或轴线、之间、孔的中心线或轴线、到平面或平面到平面间的距离一般都要注出。
4、箱体类零件
(1)结构与用途分析如图9.11所示零件图是摩托车发动机二冲程汽缸体，它是属于箱体类零件。箱体类零件一般是机器或部件的主体部分，它起着支承、包容其它零件的作用，因此多为中空的壳体，其周围一般分布有连接螺孔等，结构形状复杂，一般多为铸件。
(2)视图选择分析箱体类零件的加工工序较多，装夹位置又不固定，因此一般均按工作位置和形状特征原则选择主视图，其它视图至少在两个或两个以上。如果外部结构形状简单，内部形状复杂，且具有对称平面时，可采用半剖；如果外部形状复杂，内部形状简单，且具有对称平面时，可采用局部剖视或用虚线表示；如果内外部结构形状都较复杂，投影不重叠时，可采用局部剖视图；重叠时，内、外部结构形状应分别表达；对局部内、外部结构形状可采用局部视图、局部剖视和剖面来表达。箱体零件上常常会出现一些截交线和相贯线；由于该零件多为铸件，所以经常会出现过渡线，应认真分析。
(3)尺寸标注分析箱体类零件的长、宽、高三个方向的主要基准采用中心线、轴线、对称平面和较大的加工平面。因结构形状复杂，定位尺寸多，各孔中心线或轴线、间的距离一定要直接注出来。
除了上述类型零件外，还有一些其它类型的文件，例如冲压件、注塑件和镶嵌件等。它们的表达方法与上述类型零件的表达方法类似。
机械制图教案3
一、教材分析：
1、教材的地位和作用
今天所讲的内容属于第二版《机械制图》中第三章的第6节，整个这一章主要讲正投影法和三视图，正投影法是绘图和阅读机械图样的理论基础，这一节主要讲基本几何体的投影和表面点的求法，是正投影法的应用是今后学习的基础。
2、学情分析
要想讲好一堂课，不仅要备教材，还要备学生，只有对授课对象也就是学生的知识结构、心理特征进行分析、掌握，才能制定出切合实际的教学目标和教学重点。在学习本节内容之前，学生已经掌握了点、线、面的投影的一些知识，知识水平不应有困难，能力水平也不应有困难，但要通过多做练习来达到熟练的目的，并且注意对个别学习困难学生的'辅导。
3、 教学目标
知识与技能
1）、掌握棱柱、棱锥的三面投影和视图的画法；
2）、能较熟练地运用积聚性和辅助线法求作棱柱和棱锥表面上求点的投影。
3）、能正确标注棱柱、棱锥的尺寸。
素质目标
培养学生观察能力和独立解决问题的能力
4、教学重点和难点
[教学重点]
棱柱、棱锥的投影特征、视图画法、表面上点的投影。
[难点]
棱锥表面上点的投影。
二、教法设计
1、讲授法：通过老师的讲解，使学生掌握相关知识
2、多媒体演示法：通过多媒体演示，使理论性较强的课本知识形象化、生动化，激发他们的学习兴趣。模型展示
3、模型展示发：课前老师指导学生自己做些几何体帮助自己分析和观察。
三、学法指导
教师的教是为了不教而教，这要求我们教师在授课中不仅要让学生听懂、学会，还要指导他们的学习方法，不能让学生离开老师这根拐棍就不会走路了，必须学会自主学习。在本节内容的讲授中要引导学生积极思考，善于提问，形成主动探究和协作学习的良好学习习惯。
四、教学过程：
1、复习回顾（10分钟）
这个环节我设置了四个问题
1）、简述各种位置平面在三投影面体系中的投影特征；
2）、讲评作业批改情况；
3）、提问：一般位置平面、投影面平行面、投影面垂直面的三面投影有何不同？如何根据两面投影判定其空间位置？
4）、预习检测：什么是平面立体？曲面立体都是由曲面围成的吗？
一方面复习上次课的重点，另外为今天新课内容的铺垫。并简述这节课的主要内容进入新课。
2、新课教学（75分钟）
1）、结合课件和模型同学们共同观察形体的特征。
2）、根据立体模型和形体特征作立体的三视图，这当中主要突出作图步骤。
3）、利用特殊位置面具有积聚性的特性求棱柱表面点的投影和对棱柱进行尺寸标注。讲解时一定突出棱柱和棱锥三视图的特征，拓展学生的感性积累和空间想象力，举一反三，创造性的学习。
4）、用一些课堂练习巩固，教师点拨解答难点。改变立体的放置位置，多位之多答案，鼓励发散思维。
3、 小结
1）、结合课件和板书简述棱柱、棱锥的三视图作图步骤：画基准作俯视图、根据三等关系作主视图、最后作左视图。
2）、表面点的投影作图根据平面的投影特性，棱锥辅助线法。
4、作业
1、习题：完成习题34页各小题。
2、预习：圆柱、圆锥，找出与棱柱、棱锥三视图的不同之处。
六、板书设计
基本几何体（棱柱棱锥）
一、平面立体的定义
二、六棱柱
三视图分析作图步骤：画图
1、基准
2、俯视图
3、主视图
4、左视图
表面找点作图
三、四棱锥
三视图分析作图步骤同六棱柱：画图
表面点的投影充分利用顶点作辅助线
机械制图教案4
1、教学目的
掌握零件结构的工艺性知识、学会看零件图和进行零件测绘。
2、教学重点
看零件图和零件测绘。
3、难点零件测绘。
4、教学方法和教学手段
讲解法，采用在黑板上作图，挂图及多媒体。
零件的结构形状，不仅要满足零件在机器中使用的要求，而且在制造零件时还要符合制造工艺的要求。所以，在设计和绘制一个零件时，应考虑到它的可加工性，在现有的设备和工艺条件下能够方便地制造出这个零件。下面介绍零件的一些常见的工艺结构。
9.6.2铸造零件的工艺结构
教学时间10分
在铸造零件时，一般先用木材或其它容易加工制作的材料制成模样，将模样放置于型砂中，当型砂压紧后，取出模样，再在型腔内浇入铁水或钢水，待冷却后取出铸件毛坯。对零件上有配合关系的接触表面，还应切削加工，才能使零件达到最后的技术要求。
1、拔模斜度
在铸件造型时为了便于拔出木模，在木模的内、外壁沿拔模方向作成1:10~1:20的斜度，称为拔模斜度。在画零件图时，拔模斜度可不画出、不标注，必要时在技术要求中用文字加以说明，如图9.28(a)所示。
2、铸造圆角及过渡线
为了便于铸件造型时拔模，防止铁水冲坏转角处、冷却时产生缩孔和裂纹，将铸件的转角处制成圆角，这种圆角称为铸造圆角，如图9.28b、所示。画图时应注意毛坯面的转角处都应有圆角；若为加工面，由于圆被加工掉了，因此要画成尖角，如图9.28c、所示。图9.29是由于铸造圆角设计不当造成的裂纹和缩孔情况。铸造圆角在图中一般应该画出，圆角半径一般取壁厚的0.2~0.4倍，同一铸件圆角半径大小应尽量相同或接近。铸造圆角可以不标注尺寸，而在技术要求中加以说明。
由于铸件毛坯表面的转角处有圆角，其表面交线模糊不清，为了看图和区分不同的表面仍然要画出交线来，但交线两端空出不与轮廓线的圆角相交，这种交线称为过渡线。图9.30、图9.31所示，为常见过渡线的画法。
3、铸造壁厚
铸件的壁厚要尽量做到基本均匀，如果壁厚不均匀，就会使铁水冷却速度不同，导致铸件内部产生缩孔和裂纹，在壁厚不同的地方可逐渐过渡，如图9.32所示。
9.6.3零件机械加工工艺结构
教学时间10分
零件的加工面是指切削加工得到的表面，即通过车、钻、铣、刨或镗用去除材料的方法加工形成的表面。
1、倒角和倒圆
为了便于装配及去除零件的毛刺和锐边，常在轴、孔的端部加工出倒角。常见倒角为45°，也有30°或60°的倒角。为避免阶梯轴轴肩的根部，因应力集中而容易断裂，故在轴肩根部加工成圆角过渡，称为倒圆。倒角和倒圆的尺寸标注方法如图9.33所示，倒角和倒圆的大小可根据轴孔、直径查阅《机械零件设计手册》。
2、退刀槽和砂轮越程槽
在车削螺纹时，为了便于退出刀具，常在零件的待加工表面的末端车出螺纹退刀槽，退刀槽的尺寸标注一般按“槽宽×直径”的形式标注，如图9.34所示。在磨削加工时，为了使砂轮能稍微超过磨削部位，常在被加工部位的终端加工出砂轮越程槽，如图9.35所示，其结构和尺寸可根据轴孔、直径，查阅《机械零件设计手册》。其尺寸可按“槽宽×槽深”或“槽宽×直径”的形式注出。
3、凸台与凹坑
零件上与其它零件接触的表面，一般都要经过机械加工，为保证零件表面接触良好和减少加工面积，可在接触处做出凸台或锪平成凹坑，如图9.36所示。
4、钻孔结构
钻孔时，要求钻头尽量垂直于孔的端面，以保证钻孔准确和避免钻头折断，对斜孔、曲面上的孔，应先制成与钻头垂直的凸台或凹坑，如图9.37所示。钻削加工的盲孔，在孔的底部有120°锥角，钻孔深度尺寸不包括锥角；在钻阶梯孔的过渡处也存在120°锥角的圆台，其圆台孔深也不包括锥角，如图9.38所示。
9.6.4常见孔结构的尺寸标注各种孔的标注方法如表9.7所示。
9.7看零件图
教学时间25分
在设计、生产及学习等活动中，看零件图是一项经常和十分重要的.工作。看零件图就是根据零件图的各视图，分析和想象该零件的结构形状，弄清全部尺寸及各项技术要求等，根据零件的作用及相关工艺知识，对零件进行结构分析。看组合体视图的方法，是看零件图的重要基础。下面以图9.39为例说明看零件图的方法步骤。
9.7.1概括了解图9.39所示是液压油缸的缸体，从标题栏中可以知道零件的名称、材料、重量、件数和图样的比例等。即零件名称为缸体，材料为HT200，它用来安装活塞、缸盖和活塞杆等零件，它属于箱体类零件。
9.7.2看视图，想象结构形状看图时，首先要找出主视图，然后看用了多少个图形，各采用了什么表达方法，以及各视图间的关系。
分析表达方案时，可按下列顺序进行：
1、找出主视图；
2、有多少个视图、剖视、剖面等。同时找出它们的名称、相互位置和投影关系；
3、有剖视、剖面的地方要找到剖切平面的位置；
4、有局部视图、斜视图的地方，必须找到投影部位的字母和表示投影方向的箭头；
5、有无局部放大图及简化画法。
想象零件的结构形状，必须进行形体及结构分析，其顺序如下：
1、先看大致轮廓，再分几个较大的部分进行分析，逐个看懂；
2、对外部结构进行分析，逐个看懂；
3、对内部结构进行分析，逐个看懂；
4、对于零件的个别部分在进行形体分析时还要结合线面分析同时进行，搞清投影关系，最后分析细节；
5、综合分析结果，想象出整个零件形状和结构。
缸体零件图采用了三个基本视图。主视图是全剖视图，表达缸体内腔结构形状，内腔的右端是空刀部分，φ8的凸台起到限定活塞工作位置的作用，上部左右两个螺孔是连接油管用的螺孔。俯视图表达了底板形状和四个沉头孔、两个圆锥销孔的分布情况，以及两个螺孔所在凸台的形状。左视图采用A—A半剖视图和局部剖视图，它们表达了圆柱形缸体与底板连接情况，连接缸盖螺孔的分布和底板上的沉头孔。
9.7.3分析尺寸
尺寸分析可按下列顺序进行：
1、根据零件的结构特点，了解基准及尺寸标注形式；
2、根据形体和结构分析，了解定形尺寸和定位尺寸；
3、确定零件的总体尺寸。
缸体长度方向的尺寸基准是左端面，从基准出发标注定位尺寸80、15，定形尺寸95、30等，并以辅助基准标注了缸体底板上的定位尺寸10、20、40，定形尺寸60、R10。宽度方向尺寸基准是缸体前后对称面的中心线，并注出底板上的定位尺寸72和定形尺寸92、50。高度方向的尺寸基准是缸体底面，并注出定位尺寸40，定形尺寸5、0.03912、75。以φ35的轴线为辅助基准标注径向尺寸φ55、φ52、φ40等。 09.7.4看技术要求0.039缸体活塞孔φ35和圆锥销孔，前者是工作面并要求防止泄漏,后者是定位面，0所以表面粗糙度Ra的最大允许值为0.8μm；其次是安装缸盖的左端面，为密封平面，0.039Ra值1.6μm。φ35的轴线与底板安装面B的平行度公差为0.06；左端面与φ00.03935的轴线垂直度公差为0.025。因为油缸的介质是压力油，所以缸体不应有缩孔，0加工后还要进行保压试验。
9.7.5综合分析
总结上述内容并进行综合分析，对缸体的结构形状特点、尺寸标注和技术要求等，有比较全面地了解。
9.8零件测绘
教学时间40分
在实际生产中，常常要更换机器中磨损或损坏的零件，拆下零件后按现有的零件实物绘制出相应的零件图称为零件测绘。测绘出的零件图内容要完整，它包括正确的视图表达和尺寸标注，并按零件的用途和功能，注出有关的技术要求，填写材料，有关标准结构要查阅机械设计手册，使其符合国家标准和机械制造的工艺要求。零件测绘一般在车间或现场进行，先用徒手绘制草图，再根据草图绘制零件工作图。
9.8.1绘制零件草图的步骤
1、分析零件结构
分析零件在机器中的作用和功能，了解零件的名称和材料，分析它的结构形状和加工工艺，对零件作全面的分析是零件测绘的基础。
2、确定表达方案
根据零件的结构形状特征、工作位置和加工位置选择主视图；选择其它视图、剖视、断面等，完整清晰地表达零件的结构形状。视图的选择方法与前面9.2.1节相同。
3、绘制零件草图
如图9.40所示，零件草图的绘制有以下要求：
(1)完整的内容
零件草图必须要有零件图工作图的全部内容，它包括一组视图、完整的尺寸、技术要求和标题栏。
(2)目测比例
零件草图是徒手画的，不使用绘图工具。零件的形状大小是通过目测大致比例来确定的，一般采用铅笔画出。目测的线段长短不要求精确，但线段之间的大致比例要适当，零件草图可以画在方格纸上。 (3)正确的方法
先要把所有的视图画好，分析哪些部位需要标注尺寸，并在标注尺寸的地方，将所有的尺寸界线、尺寸线和箭头画出。将上述工作完成以后，根据草图上标出的尺寸部位，再集中测量标注尺寸，最后填写技术要求，如图9.41所示。注意不要边画图边测量边标注。
9.8.2测量方法常用的零件测绘工具有钢尺、游标卡、内外卡钳、螺纹规等。随着科学技术的向前发展，零件测绘的手段和测绘仪器变得更加先进，利用先进的仪器，可将整个零件扫描，经计算机处理后，可以直接得到具有尺寸的零件的三维实体图形和视图。对于简单的或少批量的零件测绘方法，可见表9.8所示。
在零件测绘时应注意以下几点：
1、尺寸数值要圆整。零件上一般的尺寸都是以mm为单位取整数，对于实际测得的小数部分的数值，可以四舍五入法取整数。但有些特殊尺寸或重要尺寸，不能随意圆整，如中心距或齿轮轮齿尺寸等。
2、相互配合的孔和轴的基本尺寸应一致。对有配合关系的尺寸，可测量出基本尺寸，其上下偏差值应经分析后选用合理的配合关系查表得出。测量已磨损部位的尺寸时，应考虑零件的磨损值。
3、对螺纹、键槽、沉头孔、螺孔深度、齿轮等已标准化的结构，在测得主要尺寸后，应查表采用标准结构尺寸。 9.8.3绘制零件工作图零件草图完成后，应经校核、整理，再根据零件草图画出零件工作图，如图9.42所示。草图校核的内容有：
1、表达方法是否恰当，视图布置是否合理。
2、尺寸标注是否正确、完整、清晰、合理；
3、技术要求的确定是否既满足零件的性能和使用要求，又比较经济合理。校核后进行必要的修改和补充。绘制工作零件图步骤和方法：
(1)根据零件的形状特点和用途选取主视图和其它视图，并确定比例和图幅。
(2)画出图框和标题栏。画出各视图的中心线、轴线、基准线，把各视图的位置确定下来，各图之间要注意留有标注尺寸的余地。
(3)由主视图开始，画各视图的轮廓线，画图时要注意各视图间的投影关系。
(4)描粗并画剖面线，画出全部尺寸线。
(5)注出公差配合及表面粗糙度符号，注写尺寸数字，填写技术要求和标题栏。
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