机械制图——三维绘图基础

机械制图之三维绘图基础知识1. 三维绘图概述三维绘图是机械制图中的重要环节，用于通过绘制三维模型来展示物体的空间形状和结构。

三维绘图在工程设计、制造和检测等领域都有广泛的应用。

本文将介绍三维绘图的基础知识和常用技巧。

2. 三维绘图的坐标系统在三维绘图中，需要使用三维坐标系统来表示物体的位置和方向。

常用的三维坐标系统有直角坐标系和极坐标系。

直角坐标系使用三个坐标轴（X、Y、Z）来表示物体的位置，而极坐标系则使用距离（r）、方位角（θ）和俯仰角（φ）来表示。

3. 绘制三维模型的基本元素在绘制三维模型时，需要使用一些基本的几何图形作为构造元素。

常用的基本元素包括点、线、圆、曲线和平面等。

通过组合和操作这些基本元素，可以构建出更复杂的三维模型。

•点：在三维绘图中，点是最基本的元素，用来表示空间中的一个位置。

可以通过坐标值来确定一个点的位置。

•线：线由两个点构成，用来表示物体的边界或路径。

•圆：圆由一个中心点和一个半径值构成，用来表示圆柱体、球体等物体的形状。

•曲线：曲线由多个点连接而成，可以用来表示曲面或复杂的物体形状。

•平面：平面由三个或更多个点组成，用来表示物体的表面或截面。

4. 三维模型的投影方法在二维平面上展示三维物体时，需要进行投影操作。

常用的投影方法有正交投影和透视投影。

•正交投影：正交投影将三维物体的各个点沿着视线方向垂直投影到平面上，得到的是物体在平面上的等距投影。

正交投影具有投影比例不变、投影边长相等的特点，适用于工程制图。

•透视投影：透视投影使用视点来模拟人眼观察物体的效果，通过缩小远处物体的尺寸来表现远近关系。

透视投影具有逼真的效果，常用于艺术绘画和动画制作。

5. 三维模型的表示方法在计算机绘图中，可以使用多种表示方法来描述三维模型，常用的方法包括边界表示、体素表示和曲面表示。

•边界表示：边界表示使用边界面或边界曲线来描述物体的形状，常用于建模软件中。

•体素表示：体素表示将物体分割成小的立方体单元，然后通过记录每个立方体单元的属性来表示整个物体。

机械制图正投影及三视图画法机械制图是机械设计过程中必不可少的一部分。

通过机械制图，可以将设计思路阐述清楚，使得设计师得以使设计成为更加可靠、经济、美观的产品。

其中，正投影及三视图是机械制图中最关键的内容之一。

正投影正投影是指将三维空间中的物体按照与视点相同的垂直方向上投影到平面上。

在机械制图中，正投影是最为常用的制图方法之一。

正投影的绘图方法相对简单，需要先确定三个坐标轴，在投影平面上绘制出对应坐标值，再以对应投影点搭建成三维模型。

正投影分为三种形式，分别为主视图、俯视图和左视图，即三视图。

三视图三视图是机械制图中最为基础的绘制方法之一，包括主视图、俯视图和左视图。

三视图的基本原则是将三个主视图按照一定比例排列在平面上，使得三个视图交错呈现，从而能够确定物体的形状和尺寸。

主视图是物体在投影方向上的正视图，也是最基本的视图。

通常将最能表示物体形状及尺寸的主视图画在最前面。

俯视图是物体在垂直于主视图方向上的投影视图。

而左侧图则是物体在主视图和俯视图的空间方向上的投影视图。

为了使三视图绘制更加准确，需要在投影过程中注意以下几点：1.确定三视图位置，首要考虑主视图位置关系。

2.利用已知尺寸推断未知尺寸，注意减少量算误差。

3.保持三个视图之间的比例关系一致。

三视图画法三视图绘制的常用画法有两种，分别是手绘画法和工具辅助画法。

手绘画法手绘画法主要是通过人工绘制，利用直尺和绘图笔进行三视图绘制。

其优点是无需电脑等辅助设备，具备灵活性高的特点。

但其缺点即是容易产生量测误差或绘图质量不高的问题。

在进行手绘画法时，需要注意以下几点：1.应先在草稿纸上画出物体轮廓。

2.在草稿纸上画出轴线和主视图及其相应的辅助构图线。

3.将主视图、俯视图、左侧图按照一定比例绘制在纸上。

其中，主视图位于中央、俯视图位于主视图上方、左侧图位于主视图左侧。

4.将三个视图的形状和尺寸精细地绘制出来，并标注尺寸。

工具辅助画法工具辅助画法是指利用计算机等辅助绘图工具，通过CAD等软件进行自动化绘图，现如今机械设计工作中有越来越广泛的应用。

机械制图基础知识入门机械制图是机械工程中非常重要的基础知识之一，它是机械设计和制造过程中不可或缺的环节。

机械制图可以将设计理念转化为图面，实际上是一种设计语言，通过图面传达设计师的设计意图和技术要求。

机械制图的核心是准确和清晰地表达设计方案，以确保制造过程的顺利进行和最终产品的质量。

机械制图包括两个方面的内容，即工程图和三维数字模型。

工程图是机械设计中最常用的方式之一，用于表示物体的形状、尺寸、材料和其它技术要求。

工程图通常包括不同的视图，如正视图、俯视图、剖视图等，以及详细的标注和尺寸。

通过工程图，制造工人可以直观地了解产品的设计特点和要求，从而进行加工和制造。

三维数字模型是近年来随着计算机辅助设计技术的发展而兴起的一种新形式。

它通过计算机软件将产品的实体模型转化为数字模型，并可以在计算机中实现可视化和虚拟操作。

三维数字模型不但可以提供更加真实和逼真的产品预览效果，还可以进行更复杂的分析和仿真，如强度分析、运动仿真等。

机械制图的基本原则是准确、清晰和规范。

准确性是机械制图的核心要求之一，任何一个尺寸、角度、比例都应该精确无误。

清晰性是指图面上的各种线条、符号和文字应该清晰可辨，不出现混淆和模糊的情况。

规范性是指机械制图应该符合一定的标准和规范，以便于其他人员的理解和使用。

在进行机械制图时，需要掌握一些基本的绘图技巧和规则。

首先是选择合适的绘图工具和纸张，以保证制图质量。

其次是学习和掌握常用的绘图符号和标准，如尺寸标注、表面质量标记、螺纹符号等。

此外，还需要熟悉各种不同视图的绘制方法和表达方式，以及剖视图和细节视图的制作方法。

机械制图是机械工程师必备的基本技能之一，它对于设计和制造过程中的各个环节都具有重要意义。

掌握机械制图基础知识不仅可以提高工作效率和准确度，还可以为今后的专业发展打下良好的基础。

因此，对于准备从事机械工程相关工作的人员来说，学习机械制图是非常必要的。

总之，机械制图是机械工程师必须掌握的基础知识之一。

第六章三维坐标系．基本立体
要点：
1 调出以下五个工具栏：UCS、三维动态观察器、实体、视图、着色
2 “视图”工具栏
分别调出以下四个正等轴测视图：西南等、东南等、东北等、西北等，分别观察立体。

3 “着色”工具栏
分别点击“二维线框”“三维线框”“消隐”等按钮，分别观察立体。

4“UCS”工具栏、“实体”工具栏
分别调出世界坐标系WCS与用户坐标系UCS，
注意：立体的长宽高：X——长；Y——宽；Z——高
例：建立立体模型
Step1调入西南正等测，在XOY平面内绘制矩形
Step2点击“绘图”工具栏“面域”按钮，逐个点击矩形的四条边，使成为一个面。

使用“着色”工具栏观察
Step3点击“实体”工具栏“拉伸”按钮，输入Z方向值，即立体的高度。

立体建模完成，使用“着色”工具栏观察
Step4在世界坐标系中标注X、Y方向的尺寸；
调入UCS坐标系，在高度方向上标注高度尺寸。

Step5点击世界坐标系按钮，恢复为世界坐标系。

第六章课堂练习
建立以下图形的模型，并标注尺寸
保存为：0808031001李明(六、坐标系) .dwg
1
2
3
4 (选做)。

《机械制图》课程建设方案一、课程建设定位与目标（一）课程定位“机械制图”被称为“工程界的语言”，是研究工程图样的绘制和识读规律的一门课程，是高等职业院校化工装备技术专业学生必修的一门专业基础课，旨在培养学生的空间思维能力和绘图技能，是学习后续专业课程和完成课程设计、毕业设计不可缺少的基础。

（二）建设目标“机械制图”课程通过团队共同努力，力争3年左右的时间建设成为“院级精品在线开放课程”。

二、课程建设指导思想按照学生主体、教师主导的职教理念，以职业能力和职业素养培养为重点，结合课程特点，优化教学内容，设计学习情境，明确教学方法和手段，以基本形体为载体，构建典型教学任务，通过“classroom+MOOC”理念，构建课堂教学中课前、课中、课后的完成要素及达成度，使学生学习动机、学习能力、学习效果得到有效提升。

采用目标任务教学，利用“练—学—思—拓”能力训练模式，实现理论与实践结合、课程内容与职业标准相结合、知识技能传授与思政教育相结合，达到学思并用、知行合一的目的。

三、课程建设基本原则（一）思想性原则以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，深入贯彻党的十九大精神，落实立德树人根本任务，培养具有社会主义核心价值观、德智体美劳全面发展的接班人。

根据课程特点，在知识传授、能力达成的同时，深化课程教学改革，挖掘思政元素，加强工程理念、大国工匠、精益求精精神的教育，发挥课程育人作用。

（二）系统性原则根据人才培养方案，遵循“学思并用、知行合一”职业教育培养模式，确定知识、能力、素质目标，并分解到各个典型的任务中，结合我院高职学生特点和学生认知规律，从简单到复杂，从基本体到组合体，从简单零件到复杂零件，从零件图到装配图等，统筹安排课程教学内容，实施“绘图基础能力培养、绘图技能训练”的职业能力递进教学模式。

（三）适用性原则课程建设适时跟进行业企业发展，以化工行业应用较多且利于教学的典型机械产品为载体，学生通过知识的学习和绘图技能的训练，适应行业企业相应职业岗位的实际需要；与国家和行业职业标准相结合，体现教学目标的针对性、教学内容的导向性和教学方法的适用性，反映本课程对学生素质、知识与能力等专业教育教学的基本要求。

《机械制图》课程标准一、课程性质与教学目标《机械制图》是机械类专业必修的一门核心课程，旨在培养学生掌握机械制图的基本理论、知识和技能，提高学生的空间想象能力、读图和绘图能力，为后续机械设计、制造、维修等课程奠定基础。

本课程的核心教学目标是让学生掌握绘制和阅读机械图样的基本技能，能够根据实际机械部件进行分析和设计，并具备初步的计算机辅助设计（CAD）能力。

二、教学内容与要求本课程主要包括制图基本知识、投影基础、组合体、机件的表达方法、标准件和常用件、零件图、装配图等七个部分。

教学内容应注重理论与实践相结合，突出基础性、实用性和先进性。

要求学生在掌握基本理论知识和技能的基础上，能够熟练运用AutoCAD等计算机辅助设计软件进行绘图和三维建模，具备一定的解决实际问题的能力。

三、重点难点解析1. 重点：投影基础、组合体、机件的表达方法、标准件和常用件等基础知识，以及零件图、装配图等实际应用知识。

2. 难点：空间想象能力、读图和绘图技能的训练，以及计算机辅助设计软件的应用。

四、教学内容与课时分配建议1. 制图基本知识：8课时2. 投影基础：12课时3. 组合体：8课时4. 机件的表达方法：6课时5. 标准件和常用件：4课时6. 零件图：10课时7. 装配图：6课时8. 计算机辅助设计软件应用（可选）：4课时9. 综合练习与考试：视情况而定五、教学方法与手段1. 采用多媒体教学，通过图片、视频、三维模型等多种形式展示教学内容，提高学生的学习兴趣和效果。

2. 注重理论与实践相结合，通过实例分析、小组讨论、现场教学等方式，加强学生的实际操作能力。

3. 引入案例教学，通过实际工程案例的分析和解决，提高学生的解决实际问题能力。

4. 定期组织学生参加技能比赛，以赛促学，提高学生的竞争意识和技能水平。

六、教学评价与考核方式1. 平时成绩：包括出勤率、课堂表现、作业完成情况等，占课程总评分的30%。

2. 考试成绩：包括卷面分和计算机辅助设计软件应用操作分，占课程总评分的70%。