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第1章产品的设计过程与表达方法1.1产品的设计过程产品是人类为了生存和发展的需要而改造自然界的产物。产品包括的范围极其广泛如船舶设计、飞机设计、汽车设计、家电设计、电子产品设计、服装设计、建筑设计、园林设计产品的设计过程重新定义否是否是市场需求概念（原理）设计（三维模型或二维工程图）产品构思、产品表达可以接受？评估分析再设计详细设计（三维模型或二维工程图）（技术设计、施工设计）样品制作综合评估分析可以接受？正式生产（三维模型或二维工程图）产品规划产品构思与产品表达是产品设计阶段中的重要组成部分产品构思即构形——写、说、画只有“画”，能将构思的“形”用三维、二维以及一维等形象地表达出来1.2产品的表达方法产品的表达——“画”技术图样技术图样是表达产品形状、大小和技术要求的重要技术资料，是一种信息载体。技术图样可以用三维模型来表达，也可以用二维工程图来表达；技术图样的载体可以是纸质的，也可以是计算机存储的数字信息以微调瓷介质电容器为例动画1动画2微调瓷介质电容器是由7个零件装配而成的、各个零件的形状以及零件之间的相对位置、连接关系、装配关系、安装顺序等旋转转轴，陶瓷动片就跟着旋转，陶瓷动片与陶瓷定片的涂银部分的重叠量发生改变，从而起到增减电容量的作用，这就是微调瓷介质电容器的工作原理。三维模型表达产品时可视化程度高、形象直观、设计效率高，但其尺寸标注和出图能力差二维工程图表达，是根据多面正投影原理，采用各种视图、剖视图等方法按照完整、清晰、合理的原则绘制的，具有规范、通用等优点，但直观性差。有200的历史，法国科学家加斯帕﹒蒙日(GaspardMonge1746—1818)1795年在巴黎高等师范学校任教画法几何。其讲课稿1798年正式获准发表，名曰《画法几何学》，它是工程图学史上发展的里程碑。意大利文艺复兴画家、科学家达.芬奇(1452—1519)蒙娜丽莎滑翔机最后的晚餐达.芬奇没有沿袭中世纪那种科学与应用分离的传统，而从实用方面进行科学研究，这使他的研究工作富有现代精神。他研究设计的机械装置非常多，如：飞机、降落伞、战车、各种火炮、潜水服、土木用机械、汽车、自行车。水下呼吸装置旋转浮桥自行式车辆火炮构思形状转换成二维工程图逆向思考立体三维表达数控加工普通加工普通加工构思形状逆向思考立体二维工程图表达（a）三维表达（b）二维表达产品的两种表达方式现代工程图学不再仅仅是一门限于投影和工程知识的基础性学科，而是由计算机、数学、物理学、工程学、智能和思维科学，多学科交叉形成的一门具有崭新内容的相对独立的学科。其研究的内容不仅涉及现代生产工程中显示对象（产品信息）的描述、传递与综合，而且可以作为工程上很多物理、化学、生物研究过程的可视性工具。六门新基础课（数、理、文、外、计、图）理论图学、应用图学、计算机图形学、制图技术等分支由上述定义可明确以下几点：(1)课程的研究对象工程与产品的工程图样或信息模型(2)课程的作用是工程与产品信息的主要载体；是技术交流的主要手段；是工程师的设计语言1.3本课程的学习任务本课程是研究产品表达规律及方法的一门学科，包括创建、绘制、阅读三维与二维技术图样，主要是机械技术图样。本课程的学习任务主要有以下几点：(1)培养学生的空间形体表达能力和空间想象能力，逐步提高学生的三维形体构思能力和创新性的三维形体设计能力，为工程设计奠定基础。(2)学习投影理论和正确的图学思维方法，培养学生用投影法表达三维形体的能力。(3)培养学生使用绘图软件进行三维表达与二维表达的能力。即培养学生的计算机绘图，仪器绘图和徒手绘草图的能力以及阅读各种介质存储的图样的能力。(4)培养学生的工程意识，贯彻、执行国家标准。(5)培养学生的自学能力、分析问题和解决问题的能力以及耐心细致的工作作风和认真负责的工作态度。通过学习本课程的三维造型、投影理论等相关知识，可有效地开发学习者的智力，提高其综合素质。1.4本课程的学习方法本课程的特点是既有系统理论又偏重于实践。要反复画图和读图等才能逐步掌握本课程知识。“画图”——将实物或头脑中的三维形体用三维建模技术或根据投影原理采用适当的表达方法表达出来。“读图”——查看三维模型或采用形体分析法逆向思考转化为头脑中的三维形体。若要设计一圆台状立体（1）人获取知识并能灵活地运用知识必须经过感觉、知觉、记忆、思维、应用等过程。结合教学进度，加强对教学过程中使用的模型、零件、部件的感性认识，为提高空间构思设计能力积累形体资料。（2）从概念入手，认真学习投影理论和图学思维方法，打破思维定势，改善思维品质，为今后的学习和工作中能更好地获取知识、运用知识，创造性地解决所遇到的问题打下基础。（3）正确处理投影理论、造型技术与计算机绘图、计算机造型的关系，前者是基础理论，后者是再现理论的手段，避免不重视基础理论。（4）空间思维能力和空间想象能力的培养是循序渐进的，因此，在学习过程中必须随时进行从空间形体到平面图形和平面图形到空间形体的互相联想的思维活动，只有这样才能真正掌握投影理论。（5）上课认真听讲、积极思考，课后争取独立完成作业。只有通过一定数量的练习才能深入理解、掌握投影理论和图学思维方法。（6）严格遵守国家标准，努力做到设计的技术图样正确规范。这是进行技术交流和指导、管理生产的必备的素质。在学习过程中，有意识地培养自己的工程意识、标准意识；有意识地培养自己的自学能力和创新能力，这是21世纪优秀科技人才必须具备的基本素质。