機械基礎(chǔ) 第3版 教案 王英杰 項目三 立體表面交線的繪制

課時授課計劃(160分鐘)編號課程名稱工程制圖及CAD繪圖授課班級講次7授課日期章目項目三立體表面交線的繪制節(jié)目3.1截交線3.2相貫線教學目標1、掌握立體表面截交線的作法；2、掌握特殊位置平面（平行面為主）截斷圓柱、圓錐、圓球截交線畫法。3、掌握立體表面相貫線的畫法。教學方法講授法教具多媒體板書教學重點截交線的性質(zhì)；截交線的作法；兩曲面立體表面相貫線的作法。教學難點作立體截交線；畫截交線投影；立體表面相貫線的作法教學主要內(nèi)容3.1截交線，截交線的性質(zhì)、求截交線的方法和步驟3.2相貫線，相貫線的性質(zhì)、相貫線的方法和步驟、相貫線的特殊情況、相貫線的簡化畫法變更記載課時授課計劃副頁年月日教學過程及授課內(nèi)容附注第3章立體表面的交線教學環(huán)節(jié)設(shè)計教學環(huán)節(jié)內(nèi)容教學方法、手段教師活動和學生活動時間分配一、組織教學1.檢查學生課前準備情況。2.點名、檢查學生出勤并記錄，完成教學準備工作。組織號召清點人數(shù)并將出勤情況記錄在學生考勤表上，整頓課堂紀律。學生舉手應(yīng)答5分鐘二、復(fù)習上次課內(nèi)容1、點線面的投影2、基本體的投影講授法教師提出問題，根據(jù)花名冊上的名單隨機點名讓學生回答問題。記錄平時成績。10分鐘多媒體三、導入新課導入：教師給學生展示一些生產(chǎn)生活中的零件圖形，指出，通常我們生產(chǎn)生活中常見的零件都是由基本題進行截切組合得到的，那基本體進行截切和相交時，其交線如何繪制？講授法教師展示生產(chǎn)生活中的零件圖形，引導學生思考，這些圖形是由哪些基本體進行截切和相交得到的？交線如何繪制？學生觀察圖形，思考教師提出的問題。15分鐘多媒體四、知識點講授截交線相貫線講授法教師結(jié)合動畫及PPT深入淺出的分析講解截交線及相貫線的作圖方法。讓學生積極投入到學習中。學生在老師引導下學習加深對知識的理解。120分鐘多媒體、板書五、總結(jié)截交線相貫線講授法教師進行歸納總結(jié)，學生進行理解、回顧并進行識記。10分鐘多媒體、板書2.內(nèi)容講授第3章立體表面的交線3.1截交線在機件上常有平面與立體相交（平面截割立體）而形成的交線，平面與立體表面相交的交線稱為截交線。這個平面稱為截平面，形體上截交線所圍成的平面圖形稱為截斷面。被截切后的形體稱為截斷體，如圖4-1所示。從圖4-1中可知，截交線既在截平面上，又在形體表面上，它具有以下性質(zhì)：截斷面截斷面截平面截斷體截交線圖4-1截交線的概念1.立體的截交線為立體表面與截平面的共有線；立體截交線上的點為立體表面與截平面上的共有點。2.因截交線是屬于截平面上的線，所以截交線一般是封閉的平面折線或帶有曲線的平面圖形。3.截交線的形狀取決于被截立體的形狀及截平面與立體的相對位置。3.1.1平面與平面立體相交1．截交線的性質(zhì)（1）為由直線組成的封閉折線（多邊形），其頂點是截平面與平面立體的棱線或平面轉(zhuǎn)折處的交點。（2）多邊形的每一條邊是截平面與棱面的交線。求截交線==求截平面與各棱線的交點（表面取點法），或截平面與各棱面的交線。求截交線的方法——棱線法、棱面法2．平面立體截切的畫圖，即求截交線的步驟（1）空間及投影分析，找出已知，預(yù)見未知A、截平面與體的相對位置——確定截交線形狀B、截平面與投影面的相對位置——確定截交線的投影特性（2）畫出所求視圖體的完整投影（3）畫出截交線的投影，判別可見性（4）分析各棱線的投影，擦去多余部分（5）檢查，完成例1例2例3例43.1.2平面與回轉(zhuǎn)體相交1．截交線的性質(zhì)（1）一般是封閉的平面曲線，或是由曲線與直線所圍成的平面圖形，也可能是多邊形。（2）其形狀取決于回轉(zhuǎn)體表面形狀和截平面與回轉(zhuǎn)體軸線的相對位置。求曲面立體截交線==求出截平面與曲面立體的被截各素線的交點連接求截交線的基本方法有素線法和輔助平面法。2．回轉(zhuǎn)體截切畫圖步驟（1）空間及投影分析A、回轉(zhuǎn)體形狀，截平面與回轉(zhuǎn)體軸線位置——確定截交線的形狀B、截平面與投影面的相對位置——確定截交線的投影特性（2）畫出體的完整投影（3）畫出截交線的投影，并判別可見性。截交線的投影為非圓曲線——先找特殊點（最高、最低、最前、最后、最左、最右點），補充中間點。然后光滑地連接各點（4）分析輪廓素線投影（5）檢查，完成3．各種回轉(zhuǎn)體截切的分析（1）圓柱的截切截平面與圓柱面的截交線的形狀取決于截平面與圓柱軸線的相對位置（三種情況）矩形、圓和橢圓。截平面位置平行于軸線垂直于軸線傾斜于軸線立體圖截交線形狀矩形圓橢圓投影圖例1：求圓柱與正垂面斜切的截交線當截平面與圓柱軸線傾斜角度產(chǎn)生變化時，其側(cè)面投影上的橢圓的形狀也隨之變化，當角度為45°時，其側(cè)面投影為圓。例2：畫出開槽的實心和空心圓柱的三視圖。（2）圓錐的截切根據(jù)截平面與圓錐軸線的相對位置不同，截交線有五種形狀：圓、橢圓、拋物線與直線組成的平面圖形、雙曲線與直線組成的平面圖形及過錐頂?shù)娜切?。?）圓球的截切平面與球面相交其截交線總是圓。圓的直徑大小與截平面到球心距離有關(guān)。圓的投影形狀與截平面對投影面的相對位置有關(guān)，其截交線的投影可能為圓、橢圓或積聚成一條直線。例：求半圓球被開凹槽后的水平和側(cè)面投影4．截切組合體組合體是由幾個簡單的基本幾何體組成的立體。當平面與組合體相交時，其截交線是由截平面與各個基本體的截交線組合而成的平面圖形。為了快速準確繪出組合體的截交線，首先必須對該組合體進行分析，弄清各個基本形體被截切后產(chǎn)生的截交線形狀，然后逐一畫圖。[例]求組合體被截切后的水平投影。3.2相貫線兩個立體相交稱為相貫，其表面產(chǎn)生的交線叫相貫線。相貫線性質(zhì)：（1）相貫線一般是封閉的空間折線（通常由直線和曲線組成）或空間曲線。（2）相貫線是相交兩立體表面的共有線，相貫線上的點是兩立體表面的共有點。相貫的形式3.2.1平面立體與回轉(zhuǎn)體相交1.相貫線的性質(zhì)由若干段平面曲線（或直線）所組成的空間折線，每一段是平面體的棱面與回轉(zhuǎn)體表面的交線。2.作圖方法求交線的實質(zhì)是求各棱面與回轉(zhuǎn)面的截交線?！し治龈骼饷媾c回轉(zhuǎn)體表面的相對位置，從而確定交線的形狀?！で蟪龈骼饷媾c回轉(zhuǎn)體表面的截交線?！みB接各段交線，并判斷可見性。3.2.2回轉(zhuǎn)體與回轉(zhuǎn)體相交1.相貫線的性質(zhì)一般為光滑封閉的空間曲線，它是兩回轉(zhuǎn)體表面的共有線。2.作圖方法·利用投影的積聚性直接找點?！び幂o助平面法。⒊作圖過程·先找特殊點----確定交線的范圍·補充中間點----確定交線的彎曲趨勢1．利用積聚性表面取點法求相貫線該方法是利用圓柱表面具有積聚性的特點，確定兩圓柱表面上若干共有點的已知投影，然后利用圓柱表面取點法求出個點的未知投影，從而畫出相貫線的投影。①求特殊點。轉(zhuǎn)向輪廓線上的點都是特殊點。②求作一般點?？衫脠A柱的積聚性直接求出。③連接各點，判別可見性。兩圓柱相貫時存在著虛實圓柱的情形，有實實相貫（兩圓柱外表面相交），相貫線為粗實線，有虛實相貫（一圓柱外表面和一圓柱內(nèi)表面相交），相貫線為粗實線，有虛虛相貫（兩圓柱內(nèi)表面相交），相貫線為虛線。圓柱的虛實變化并不影響相貫線的形狀，只要相交兩圓柱的直徑和軸線的相對位置一致，相貫線的形狀、性質(zhì)和作圖方法都是完全相同的，不同的只是相貫線的可見性。當兩圓柱垂直相交時，若相對位置不變，只改變兩圓柱的相對直徑大小，則相貫線也會隨之改變。兩圓柱直徑對比水平圓柱較大兩圓柱直徑相等水平圓柱較小立體圖相貫線特點上、下兩條空間曲線兩個互相垂直的橢圓左、右兩條空間曲線投影圖可以看出相貫線的彎曲規(guī)律為：相貫線以兩圓柱輪廓交點為起止點，向大圓柱軸線方向彎曲。2．利用輔助平面法求相貫線作兩曲面立體的相貫線時，可以用與兩個曲面立體都相交的輔助平面切割這兩個立體，得到兩組截交線的交點是輔助平面和兩曲面立體表面的三面共有點，即為相貫線上的點，該方法稱為輔助平面法。3．相貫線的特殊情況兩個回轉(zhuǎn)立體相貫，一般情況下是封閉的空間曲線，特殊情況下是平面曲線或直線。（1）兩回轉(zhuǎn)體具有公共的回轉(zhuǎn)軸線時，相貫線是垂直于軸線的圓。（2）兩回轉(zhuǎn)體同切于一個球時，相貫線是平面曲線。（3）兩圓柱軸線平行時，相貫線是兩條平行直線；兩圓錐共錐頂時，相貫線為交于錐頂?shù)闹本€。小結(jié)：1．立體表面的截交線（1）平面體的截交線一般情況下是由直線組成的封閉的平面多邊形，多邊形的邊是截平面與棱面的交線。（2）平面截切回轉(zhuǎn)體，截交線的形狀取決于截平面與被截立體軸線的相對位置。截交線是截平面與回轉(zhuǎn)體表面的共有線。（3）解題方法與步驟空間及投影分析求截交線當單體被多個截平面截切時，要逐個截平面進行截交線的分析與作圖。當只有局部被截切時，先按整體被截切求出截交線，然后再取局部。求復(fù)合回轉(zhuǎn)體的截交線，應(yīng)首先分析復(fù)合回轉(zhuǎn)體由哪些基本回轉(zhuǎn)體組成以及它們的連接關(guān)系，然后分別求出這些基本回轉(zhuǎn)體的截交線，并依次將其連接。2．立體表面的相貫線相貫線的性質(zhì)：表面性共有性封閉性求相貫線的基本方法：面上找點法、輔助平面法（1）平面體與圓柱體相貫（2）兩圓柱體相貫3.歸納總結(jié)(本堂課的重點內(nèi)容的梳理、歸納、總結(jié)、規(guī)律性、經(jīng)驗性內(nèi)容的提煉)截交線的作圖步驟相貫線的作圖步驟3.作業(yè)布置與拓展學習(作業(yè)的布置，如何利用課程網(wǎng)站和班級網(wǎng)站開展作業(yè)布置、師生互動、自主學習、作業(yè)提交)繪制立體的三視圖。5.教學反思(依據(jù)本節(jié)課或本項目的的教學效果以及學生的聽課狀態(tài)，反思總結(jié)教學過程中的得與失，提出具體的整改措施，手寫)課時授課計劃(160分鐘)編號課程名稱工程制圖及CAD繪圖授課班級講次8授課日期章目項目三立體表面交線的繪制節(jié)目3.3在AutoCAD中繪制截交線和相貫線教學目標1、掌握在AutoCAD中繪制截交線和相貫線畫法。教學方法講授法教具多媒體板書教學重點截交線的作法；兩曲面立體表面相貫線的作法。教學難點立體表面相貫線的作法教學主要內(nèi)容在AutoCAD中繪制截交線和相貫線變更記載課時授課計劃副頁年月日教學過程及授課內(nèi)容附注3.3在AutoCAD中繪制截交線和相貫線教學環(huán)節(jié)設(shè)計教學環(huán)節(jié)內(nèi)容教學方法、手段教師活動和學生活動時間分配一、組織教學1.檢查學生課前準備情況。2.點名、檢查學生出勤并記錄，完成教學準備工作。組織號召清點人數(shù)并將出勤情況記錄在學生考勤表上，整頓課堂紀律。學生舉手應(yīng)答5分鐘二、復(fù)習上次課內(nèi)容截交線相貫線講授法教師提出問題，根據(jù)花名冊上的名單隨機點名讓學生回答問題。記錄平時成績。10分鐘多媒體三、導入新課導入：教師給學生展示一些生產(chǎn)生活中的零件圖形，指出，通常我們生產(chǎn)生活中常見的零件都是由基本題進行截切組合得到的，那基本體進行截切和相交時，其交線如何繪制？講授法教師展示生產(chǎn)生活中的零件圖形，引導學生思考，這些圖形是由哪些基本體進行截切和相交得到的？交線如何繪制？學生觀察圖形，思考教師提出的問題。15分鐘多媒體四、知識點講授在AutoCAD中繪制截交線和相貫線講授法教師實操演示。讓學生積極投入到學習中。學生在老師引導下自主完成在AutoCAD中繪制截交線和相貫線。120分鐘多媒體、板書五、總結(jié)截交線相貫線講授法教師進行歸納總結(jié)，學生進行理解、回顧并進行識記。10分鐘多媒體、板書2.內(nèi)容講授3.3在AutoCAD中繪制截交線和相