机械制图——三视图的形成及投影规律

机械制图--三视图的形成及其投影规律（图）--------------------------------------------------------------------------------该文章讲述了机械制图--三视图的形成及其投影规律（图）.第五讲三视图的形成及其投影规律知识要点（1）中心投影的概念（2）斜投影的概念（3）正投影的概念（4）三视图的形成及其投影规律（5）画三视图的方法和步骤（6）利用AutoCAD绘制三视图教学设计用动画和电子挂图介绍三视图的形成及其投影规律，然后介绍三视图的画法，在介绍三视图的画法时，要紧紧抓住形体分析法，从一开始就要同学养成正确观察方法和正确的画图习惯，千万不能看到一条棱就画一条线，不作形体分析。

在讲形体分析法时，对具体模型可灵活介绍线面分析法的方法，不能局限于教材的顺序，在组合体中才介绍形体分析法和线面分析法。

这样为第四章的相贯线和截交线也打下了基础。

课前准备准备好上课用的模型。

教学内容（1）物体的投影为了得到物体的投影，必须具有投射线、物体和投影面三个条件，其中投射线可自一点发出，也可是一束与投影面成一定角度的平行线，这样就使投影法分为中心投影法和平行投影。

图3-1物体的影子和投影（2）心投影中心投影法的投射线自一点Ｓ发出，物体投影的大小取决于Ｓ到投影面的距离d和物体相对与投影面的距离,当d一定时，物体离光源Ｓ越近，投影越大。

图3-2中心投影法（3）行投影和正投影投射线为平行线时的投影称为平行投影。

若投射线与投影面倾斜，则为斜投影；若投射线与投影面垂直，则为正投影。

正投影的特性如下：1)实形性：当物体上的平面图形（或棱线）与投影面平行时，其投影反映实形（或实长）；2)积聚性：当物体上的平面图形（或棱线）与投影面垂直时，其投影积聚为一条直线（或一个点）；3)类似性：当物体上的平面图形（或棱线）与投影面倾斜时，其投影与原形状类似，即凹凸性、直曲性和边数类似，但平面图形变小了，线段变短了。

第3章机械制图投影基础251．真实性当物体上的平面与投影面平行时，其投影反映平面的实形；当物体上的直线与投影面平行时，其投影反映直线的实长。

如图3-4所示的平面P 和直线AB ，这种投影特性称为真实性。

2．积聚性当物体上的平面与投影面垂直时，其投影积聚成一条直线，平面上任意一个点、直线或一个图形的投影都积聚在该直线上；当物体上的直线与投影面垂直时，其投影积聚成一点，直线上任意一个点的投影均积聚在该点上。

如图3-5所示的平面Q 和直线BC ，这种投影特性称为积聚性。

3．类似性当物体上的平面与投影面倾斜时，其投影为与原平面形状类似的平面图形，但小于原平面的实形；当物体上的直线与投影面倾斜时，其投影仍为直线，但小于原直线的实长，如图3-6所示的平面R 和直线AD，这种投影特性称为类似性。

图3-4正投影的真实性图3-5正投影的积聚性图3-6正投影的类似性真实性、积聚性和类似性是正投影的3个重要特性，在绘图和识图中经常用到，必须牢固掌握。

3.1.3三视图的形成及投影规律如图3-7所示，两个不同形状的形体，它们在一个投影面上的投影完全相同。

这说明形体的一个投影，一般不能确定该形体的空间形状和结构。

因此，常采用该形体的3个或多个投影才能完整而清晰地表达形体的形状。

1．三投影面体系的建立以3个相互垂直相交的平面作为投影面，称为三投影面体系。

3个投影面把空间分为8个分角，把形体放在第一分角中进行投影，称为第一角画法；把形体放在第三分角中进行投影，称为第三角画法。

国家标准规定采用第一角画法。

3个投影面分别为：正立投影面，用V 表示，简称正面；水平投影面，用H 表示，简称水平面；侧立投影面，用W 表示，简称侧面。

3个投影面之间的交线称为投影轴，分别用OX 、OY 、OZ 表示，简称为X 轴、Y 轴、Z 轴。

X 轴代表左右长度方向，Y 轴代表图3-7一个投影不能确定物体的形状。

三视图的形成及其投影规律一、视图看图纸要先分清是第一视角和第三视角，第一视角通常是国内用的，现在国内机械课上老师教的都是第一视角。

而第三视角是国际通用视角，英，美，日，德，法，包括台湾香港都是使用第三视角做图。

视图——视，就是看的意思。

将人的视线规定为平行投影线，然后正对着物体看过去，将所见物体的轮廓画出来的图形。

用正投影法绘制出物体的图形称为视图。

一个视图只能反映物体的一个方位的形状。

不能完整反映物体的结构形状。

三视图是从三个不同方向对同一个物体进行投射的结果。

能较完整的表达物体的结构。

图1二、三视图的形成对原教材作适当修改，按三视图的形成过程，将本大点分为3小点讲，小标题为增加的。

1.三投影面体系【教学重点】认识三投影面体系的构成和各个投影面的名称及代号，【教法设计】用自制纸质可展开的三投影面体系模型和板图相结合【教具】自制纸质可展开的三投影面体系模型三投影面体系由三个相互垂直的投影面和三条投影轴（立体坐标）构成引导学生撑开课本竖放在课桌上，建立一个简易而形象的三投影面体系。

正立投影面简称正面代号V三个投影面水平投影面简称水平面代号 H侧立投影面简称侧面代号 WV与H的交线称为OX轴简称 X轴它代表物体的长度方向三条投影轴 W与H的交线称为OY轴简称 Y轴它代表物体的宽度方向W与V的交线称为OZ轴简称Z轴它代表物体的高度方向X、Y、Z三轴的交点 O称为原点2.三视图的形成过程和名称【教学重点】每一视图是从物体的何方向投影所得。

【教法设计】主要采用教案所示的组合体教学模型实物，配合纸质三投影面体系上已画好的视图进行引导讲解各图的名称和来历，不作板图。

从简。

【教具】自制纸质可展开的三投影面体系模型和教案所示的组合体教学模型从物体的前面向后面．．．—能反映物体的前面形状．．．．．投射，在V．面．所得的视图称主视图从物体的上面向下面．．．．．投射，在H．面．所得的视图称俯视图．．．—能反映物体的上面形状从物体的左面向右面．．．—能反映物体的左面形状．．．．．投射，在W．面．所得的视图称左视图3.三视图的展开及其位置【教法设计】1、主要以纸质三投影面体系模型进行直观的、逐一地展开，展开的结果也自然地展现了三视图位置的来历。

基本立体基本体其表面几何形状不同分为：平面立体和曲面立体。

所有表面由平面围成的立体称为平面立体，常见的有棱柱体和棱锥体；表面由曲面或者曲面和平面围成的立体称为曲面立体，常见的有圆柱体、圆锥体、圆球和圆环等。

三视图的形成及投影规律两个形状不同的物体在同一投影面上的投影却会相同。

因此由一个投影不能确定物体的形状解决办法：增加投影面。

一、三视图的形成空间分析：如图 a 所示，把物体放在三投影面体系中，按正投影法向三个投影面投射，可以分别得到物体的正立投影面投影、水平投影面投影和侧立投影面投影。

在工程图样中这种投影叫做“视图”。

主视图——由前向后投射，在正立投影面（简称正面）上所得到的视图；俯视图——由上向下投射，在水平投影面上所得到的视图；左视图——由左向右投射，在侧立投影面（简称侧面）上所得到的视图。

展开：如图所示。

投影面V 面不动，将H 面和W 面分别绕OX 轴和OY 轴按图示方向旋转90°，使它们展开成与V 面处在同一平面上，如图 b 所示。

在投影图中不画投影面的边框线，形成的三个视图如图 c 所示。

（a）物体的投影 (b)展开图（c）三视图三视图的形成二、三视图的投影规律从三视图形成过程中可以看出，三个视图之间存在一定的位置关系，即以主视图为准，俯视图在主视图的正下方，左视图在主视图的正右方。

由此可以归纳出在画物体三视图时，三个视图之间存在如下投影关系：主、俯视图长对正；主、左视图高平齐；俯、左视图宽相等。

三、三视图代表的方位在空间，物体有长、宽、高三个方向的尺寸。

如果规定物体沿X 方向上的左右距离称为长，沿Z 方向的上下距离称为高，沿Y 方向的前后距离称为宽，则一个视图能反映物体的两个方向的尺寸。

即：主、俯视图同时反映出物体左右方向上的长度尺寸，长度相等；主、左视图同时反映了物体上下方向上的高度尺寸，高度相等；俯、左视图同时反映了物体前后方向上的宽度尺寸，宽度相等。

立体图视图投影规律和方位对应关系四、三视图的画法举例例：绘制图示物体的三视图。

教学内容教学方法复习旧课投影法：用投影原理在平面上表达物体形状的方法。

中心投影法：投射线互不平行且汇交于一点的投影法。

平行投影法：投射线相互平行的投影法。

正投影法：投射线与投影面垂直的平行投影法。

教师带动学生复习学生思考回忆引入新课：以下视图为例说明不同的形体得到同一形状的视图怎样解决？从而导出三面投影体系的概念。

采用多媒体出图让学生观察并思考一个投影面上得到的一个视图不能完整的反映物体的形状。

讲授新课一、三视图的形成（重点）1、三面投影体系三个相互垂直的投影面将空间分成八个分角。

我们国家国标规定采用第一分角绘制视图。

第一视角采用木模型分析：对于学生实地利用教室地面、黑板、学生的右手墙讲解第一视角中的三投影面确定V、H、W面以及三投影面之间的关系；相互垂直形成的三投影轴OX、OY、OZ和原点。

第一视角三投影面三个投影面：正立投影面：正对观察者的投影面（简称正面）代号为V 水平投影面：水平位置的投影面（简称水平面）代号H 侧立投影面：右边侧立的投影面（简称侧面）代号W投影轴：OX轴：正立投影面与水平面的交线。

简称X轴；OY轴：水平投影面与侧立投影面的交线。

简称Y轴；OZ轴：正立投影面与侧立投影面的交线。

简称Z轴。

原点O：X、Y、Z三轴的交点。

用O表示游戏：任务一：巧手你来做教师发布任务：每队由队长指派三名同学，分别给他们每个人一个纸板做投影面，上面有V、H、W三个字母，并同时起立。

当教师发布开始对接的的命令时，三名同学迅速将三个纸板按照三投影面体系进行对接，游戏过程中讲究快、狠、准。

哪个组完成的既快，又准就得分。

【游戏设计意图】一、游戏的方式可以活跃课堂气氛，调动学生好胜心，有利于知识的掌握二、利用游戏来演示三投影体系既新颖，能充分提高团队合作能力提问：通过刚才的热身游戏，同学们会建立三投影面体系了吗？三视图的形成 我们把我物体放在观察者与投影面体系之间，把观察者的视线看成投射线，且互相平行的垂直于各投影面进行观察既可在三个投影面上得到三视图：视图：根据国家标准的有关规定，按正投影法画出的物体图形。

《机械制图》三视图形成及投影规律的教学反思——董聪利《机械制图》课程是机械类专业必修的专业技术基础课程。

它要求学生通过系统的学习之后，能够掌握识读和绘制中等复杂程度的机械图样。

“三视图的形成及其投影规律”这一小节，是学习机械制图的基础，本课程自始至终都是围绕着这一知识点而展开的，它是进入图示原理的门槛，是本课程的重中之重。

在“三视图的形成及其投影规律”这一小节中有两个重要的教学内容，一是关于三视图的形成，另一是投影规律。

前者着重讲述三视图形成的全过程，它关系到学生对“视图”及“三视图”概念的认识和理解。

而投影规律是在前者的基础上，重点揭示了在三视图中的图与图、图与物体之间的内在联系和规律，它是学生今后看、画图样的最基本也是最重要的理论依据。

由此可见，三视图投影规律这一教学内容是《机械制图》课程的理论根源所在，学生对全书的后续内容能否接得上，在很大程度上取决于此。

因此，《机械制图》课程的重中之重应定位于此。

必须讲细、讲透，教学中切不可忽视。

我认为，课时安排不能少而应适当地增加，且要适当地增加一些读、画简单三视图的作业量，并应有课堂作业辅导课，以帮助学生理解和巩固刚刚形成的三视图投影规律的概念，使学生在学习《机械制图》课程上迈出坚实的第一步。

《机械制图》是一门全新概念的专业基础课，学习和接受的难度较大。

相当一部分初学《机械制图》者，通常对立体图比较易于接受，而对物体采用一组没有立体感的图样进行表达则感到不解和难以下手，特别是对投影规律的具体运用更感力不从心，经常出错，这就是初学者的心态，说明学生对这一小节的内容未能很好地掌握。

《机械制图》是一门实践性很强的课程，它研究对象的形状千变万化，不是靠背诵就可以掌握，而必须在理解的基础上进行三维的想象和运用，理解是首要的，其次才是运用。

在教学上应设法使学生能够透彻地理解三视图的投影规律，帮助学生跨好这个门槛，为后续课程打好基础。

学生对某一视图看不懂或画错，这是初学《制图》的表象，但透过这些表象，我发现有这样的问题：学生对于一些常用的专业术语虽然能说得上来，但其实大多是一知半解，知其然而不知其所以然，没有透彻地理解而影响他们的空间想象能力。