工程制图教案

青海交通职业技术学院《道路工程制图》教案授课班级：路桥200901班授课内容：授课地点：授课教师：王**授课时间：2012年9月绪论一、课程性质本课程是公路与桥梁专业的一门技术基础课。二、课程描述本课程主要讲授投影理论在道路工程制图方面的应用，几何作图方法，培养学生工程图学思维能力和制图技能，学习制图基本规格，模拟绘制中、小型桥涵设计图，简介计算机绘图方法。三、课程目标在学完本课程之后，学生能够：1、描述制图基本规格；2、使用绘图仪器绘制道路工程图样；3、阅读道路工程图；4、模拟绘制中、小桥、涵洞设计图；5、简述计算机绘图方法。第一章制图基础本章介绍制图工具及其使用方法、制图基本规格、几何作图、制图的步骤与方法等内容。§1－1制图工具及其使用方法绘制工程图是通过制图工具来进行的。要使工程图质量好、绘制速度快，就必须熟悉制图工具的性能，正确地、熟练地掌握使用方法，并能对制图工具进行挑选和妥善地保管。现将主要工具分述如下。一、图板图板不能受潮或曝晒，以防变形。为保持板面平滑，贴图纸宜用透明胶纸，不宜使用图钉。不画图时，应将图板竖立保管（长边在下面），并随时注意避免碰撞或刻损板面和硬木边条。二、铅笔绘图使用的铅笔的铅芯硬度用R和H标明，B表示软而浓，H表示硬而淡，HB表示软硬适中。画底稿时常用H～2H，描粗时常用HB～2B。画长线条时可适当转动铅笔，使图线粗细均匀。二、丁字尺不许用丁字尺的下边画线，也不许把尺头靠在图板的上边、下边或右边来画铅垂线或水平线，以保证图线的准确．四、三角板使用三角板画铅垂线时，应使尺头紧靠图板左边硬木边条，三角板的一直角边靠紧在丁字尺的工作边上，再用左手轻轻按住丁字尺和三角板，右手持铅笔，自下而上画出铅垂线。三角板一般用有机玻璃制成，需防止曝晒和碰坏。五、分规分规是截量长度和等分线段的工具。分规是用低碳钢制成，使用时应保持清洁，防止碰坏，并使两针尖接触对齐。六、圆规七、擦线板擦线板是用来擦去画错图线的工具，是用透明胶片或金属片制成。八、曲线板曲线板是用来画非圆曲线的工具，其式样很多，曲率大小各不相同。曲线板板面应平滑、板内外边缘应光滑，曲率转变自然。在使用曲线板之前，必须先选出曲线上的若干控制点。用铅笔徒手顺着各点轻轻地勾画出曲线，所画曲线的曲率转变应很顺畅。然后选择曲线板上曲率相应的部分，分几次画成。每次至少应有三点与曲线板相吻合，并应留出一小段，作为下次连接其相邻部分之用，以保持线段的顺滑。曲线板是用塑料或有机玻璃制成，应防止翘曲。九、墨线笔十、绘图墨水笔小结：本节详细介绍了各种制图工具的名称、用途及使用方法。§l－2基本规格工程图是重要的技术资料，是施工的依据，为使工程图样图形准确，图面清晰，符合生产要求和便于技术交流，就要做到工程图样基本统一，对图幅大小、图线的线型、尺寸标注、图例、字体等都必须有统一的规定。一、图幅为合理使用图纸和便于装订管理，图幅大小均应按国家标准规定（表1－l）执行。在选用图幅时，应以一种规格为主，尽量避免大小幅面掺杂使用。工程图纸的右下角应绘图纸标题栏，简称图标，横式使用的图纸，应按图l－34的形式布置；竖式使用的图纸，宜按图l－35的形式布置。各专业所用的图标规格，各不相同，图1－36所示为房屋图所用的图标。二、比例比例必须采用阿拉伯数字表示，例如1：1、1：2、1：10、1：100、1：1000等。比例的大小，是指比值的大小，如1：50大于1：100。三、字体文字、数字或符号是工程图中的重要组成部分。若字体潦草，各写一套，容易造成工程事故，同时也影响图面整洁美观。因此要求图纸上的字体端正、笔画清晰、排列整齐、标点符号清楚正确。（一）汉字书写长仿宋体字的要领是：横平竖直，起落分明，排列匀称，填满方格。长仿宋体字和其他汉字一样，都是由八种基本笔划组成，在书写时，要先掌握基本笔划的特点，注意在运笔时，起笔和落笔要有棱角，使笔划形成尖端或三角形，字体的结构布局，笔划之间的间隔均匀相称，偏旁、部首比例的适当，也是不可忽视的一个方面。要写好长仿宋字，正确的办法就是按字体大小，先用细实线打好框格，多描摹和临摹。多看、多写，持之以恒，自然熟能生巧。（二）拉丁字母及阿拉伯数字示例在设计图纸中，所有涉及数量的数字，均应用阿拉伯数字表示，计量单位应符合国家标准的有关规定。拉丁字母、阿拉伯数字或罗马数字要与汉字同行书写，其字高应比汉字的高小一号，并宜用直体字，拉丁字母、阿拉伯数字或罗马数字的字高应不小于2.5号（2.5mm×1.8mm）字。拉丁字母、阿拉伯数字与罗马数字都可按需要写成直体字或斜体字。斜体字的斜度应从字的底线逆时针转75°角，其宽度和高度与相应的直体字相等。道路工程制图国家标准所规定的阿拉伯数字和拉丁字母，斜体字一般采用向右倾斜75°。四、线型工程图是由不同线型、不同粗细的线条所构成，这些图线可表达图样的不同内容。以及分清图中的主次，根据国家标准规定，工程图中的图线种类与用途如表1－5所示。图线的宽度b，应根据图的复杂程度及比例大小，从下列规定线宽系列中选取：0.18、0.25，0.35、0.5，0.7、1.0、l.4、2.0（mm）。工程图一般使用三种线宽，且互成一定比例，即粗线、中粗线、细线的比例规定为b：0.5b：0.35b。因此先确定基本图线粗实线的宽度b，再选用表1－6中适当的线宽组：绘制比较简单的图或比例较小的图，可以只用二种线宽，其线宽比规定为b：0.35b，即不用中粗线。在同一张图纸中，采用相同比例绘制的各图样，应选用相同的线宽组。图纸的图框线和标题栏线的宽度，将随图纸幅面的大小而不同，可采用表1－7中的线宽。要正确地画好一张图，除考虑线型的选用外，还要注意图线的相交。表1－8是图线相交的正误对比。五、尺寸标注工程图上除画出构造物的形状外，还必须准确、完整和清晰地标注出构造物的实际尺寸，以作为施工的依据。1．尺寸的组成图样上标注尺寸，由尺寸界线、尺寸线、尺寸起止符号和尺寸数字四部分组成，见图1－44所示。2．尺寸标注的一般规则（l）图上所有尺寸数字是物体的实际大小数值，与图的比例无关。（2）在道路工程图中，线路的里程桩号以公里为单位；标高、坡长和曲线要素均以米为单位；一般砖、石、混凝土等工程结构物以厘米为单位；钢筋和钢材长度以厘米为单位，断面以毫米为单位。房屋图和机械图中的尺寸除标高外均以毫米为单位。图上尺寸数字之后不必注写单位，但在注解及技术要求中可注明尺寸单位。（3）尺寸界线应用细实线绘制，一般应与被注长度垂直，其一端应离开图样轮廓线不小于2mm，另一端宜超出尺寸线2～3mm。必要时，图样轮廓线可用作尺寸界线。当受空间限制或尺寸标注困难时，允许斜着引出尺寸界线来标注尺寸。见图l－45所示。（4）尺寸用细实线绘制，应与被注长度平行，且不宜超出尺寸界线。任何图线均不得用作尺寸线。尺寸线与被标注尺寸的轮廓线的间距以及互相平行的两尺寸线的间距一般为5～8mm；同一图纸或同一图形上的这种间距大小应当保持一致。见图1－45所示。（5）尺寸线与尺寸界线的相接点为尺寸的起止点。在起止点上应画尺寸起止符号，此符号一般应用中粗或细斜短线绘制，其倾斜方向应与尺寸界线成顺时针45°角，长度宜为2～3mm。若采用斜向引出尺寸界线来标注尺寸，由于尺寸起止点上画45°倾斜短线会不清晰，故应改画箭头作为尺寸起止符号，见图1－46所示。当相邻尺寸界线内没有足够的地方画短划线，则可用涂黑的小圆点作为尺寸起止符号，其直径为1.4b～2.5b，但在最外边的起止点必须画短划线，见图1－46所示。半径、直径、角度与弧长的尺寸起止符号均需用箭头表示。箭头画法见图1－46所示。在同一张图纸中，比例相同或接近的图形，其45°倾斜短线的长度和宽度或尺寸箭头的大小均应保持一致。（6）尺寸数字应按规定的字体书写，字高一般是3.5mm或2.5mm。尺寸数字一般标注在尺寸线中间的上方。离尺寸线应不大于1mm，如没有足够的注写位置，最外边的尺寸数字可注写在尺寸界线的外侧，中间相邻的尺寸数字可错开注写，也可引出注写。尺寸数字的读数方向，应按规定注写。尺寸均应标注在图样轮廓线以外，任何图线不得穿过尺寸数字，不宜与图线、文字及符号等相交，当不可避免时，应将尺寸数字处的图线断开。同一张图纸上，尺寸数字的大小应相同。3．圆的标注（1）在标注圆的直径尺寸数字前面，都要加注直径符号“φ”或“d、D”，如图l－47中的“φ22”。在圆内标注的直径尺寸线应通过圆心，两端画箭头指至圆弧；较小圆的直径尺寸，可标注在圆外，其直径尺寸线也应通过圆心，两端所画箭头应从圆内或圆外指至圆弧。如图1－47所示。（2）当物体上有几个相同直径的圆孔时，只标注一个圆孔的直径和孔数即可，如图l－48中的5孔φ5。当圆孔位置为等距离时，可用乘式标注，如图1－48中的4×11＝44。4．圆弧的标注（1）凡小于或等于半圆的圆弧，其尺寸标注半径。半径尺寸线必须从圆心开始，另一端画箭头指至圆弧。半径尺寸数字前应加写半径符号“R”或“r”，如图1－49所示。（2）当圆弧半径较大，圆心较远时，半径尺寸线可只画一段，但应对准圆心，如图1－49c所示。5．球的标注标注球的半径尺寸时，应在尺寸数字前加注符号“SR”。标注球的直径尺寸时，应在尺寸数字前加注符号“Sφ”。注写方法与圆弧半径和圆直径的尺寸标注方法相同。6．角度、弧长、弦长的（1）标注角度时，角度的两边作为尺寸界线，角度的尺寸线画成圆弧，其圆心是该角度的顶点，角度的起止符号应以箭头表示，如没有足够位置画箭头，可用圆点代替。角度数字应水平方向注写，见图l－50a所示。（2）标注圆弧的弧长时，其尺寸线应是该圆弧的同心圆弧，尺寸界线则垂直于该圆弧的弦，起止符号应以箭头表示，弧长数字的上方应加注圆弧符号，见图1－50b。（3）标注圆弧的弦长时，尺寸线应以平行于该弦的直线表示，尺寸界线应垂直于该弦，起止符号应以45°倾斜的细短线（或中粗斜短线）表示，见图1－50c。7．坡度的标注斜面的倾斜度称为坡度，水流方向用箭头表示，立面图上用半箭头，平面图上用全箭头，见图1－51a，其注法可有如下几种方式；（1）用比例表示，如图1－51b中1：2.5。前项为竖直方向的高度比值，后项为水平方向的距离比值。路基边坡、挡土墙和桥墩墩身的坡度都用这种方法表示。（2）用百分比表示，如图1－51a中的2％，也可以把它写成I=0.02，路面纵坡、横坡等均用此种表示法。（3）坡度也可用直角三角形的形式来标注，见图l－51c的屋顶坡度。（4）用最高点和最低点两点的高差值来表示。8．标高的标注及指北针画法小结：了解并掌握制图的基本规格，如图幅、比例、字体、线型、尺寸标注等。§1－3几何作图物体的图形是由直线、圆、曲线组合而成的。为了准确、迅速地绘制这些图形，必须掌握几何作图的方法。现介绍常用的几种方法如下：（一）分已知线段为任意等分（图1－59）（二）分两平行线间的距离为任意等分（图1－60）（三）已知外接圆来作正五边形（图l－61）（四）作圆内接任意正多边形（以七边形为例）（五）圆弧连接道路工程图中，经常用到圆弧与直线连接或圆弧与圆弧连接，如道路的平面曲线、涵洞的洞口、隧道的洞门等。图1－63所示为道路的平面交叉路口，就是用圆弧与直线连接而成的。圆弧连接的形式很多，其关键是根据已知条件，准确地求出连接圆弧的圆心和切点（即连接点）。下面介绍几种常用的作图方法。1．圆弧与两直线连接（图1－64）2．圆弧与一直线和一圆弧连接（图1－65）3．圆弧与两圆弧连接1）外连接（图1－66）2）内连接（图1—67）3）混合连接（图1－68）小结：一般几何作图的方法。第二章投影的基本知识如何将空间的工程结构物（道路、桥梁、房屋、机器等）画在图纸上，如何阅读工程图样，这是本课程所要着重研究和解决的问题。而问题的解决，又是以投影的理论为基础来实现的，因此先来研讨投影问题。§2－1投影概念一、影子和投影物体在光线（灯光或阳光）的照射下，就会在地面或墙面上产生影子,我们称它为投影现象。物体的影子就发展成为能满足生产需要的投影图（简称投影）。我们把光线称为投射线，把承受投