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绪论一、本学科的研究对象图样与语言、文字一样，都是人类表达、交流思想的工具。工程图样——在工程技术中为了正确地表示出机器、设备及建筑物的形状、大小、规格和材料等内容，通常将物体按一定的投影方法和技术规定表示在图纸上。概述：在设计和高金机器设备时，要通过图样来表达思想和要求。在制造机器过程中，无论是制作毛坯还是加工、检验装配等各个环节，都要以图样作为依据。图样是设计、制造、使用机器过程中的一种主要技术资料。二、本课程《化工制图基础》的学习目的和任务1．学习目的：化学工作者在实验室和技术开发工作中，肯定要经常接触有关的工程图样，身为一名化学工作者必须要掌握工程制图的基础知识和技能。所以在许多高等学校理科化学专业中是一门既有理论，又有实践的重要技术基础课。2．培养目标：培养学生具有绘图、读图和空间想象能力。3．主要任务：1）学习投影法（主要是正投影法）的基本理论及应用2）提高空间形体的图示能力；3)提高绘制和阅读工程图形（重要是机械图样）基本能力；4)提高空间几何问题的图解能力；5)提高空间想象能力和空间分析能力6)培养计算机绘图的基本能力特别指出：——鉴于图样在工程技术中的重要作用，工程技术人员就不能画错和看错图样，否则会造成重大损失。因此在学习中要养成耐心细致的工作作风，树立严肃认真的工作态度。4．学习方法：1）为培养空间形体的图示表达能力必须对物体进行几何分析以及掌握它在各种相对位置时的图示特点，从而逐步提高图示物体的能力。2）绘图、读图能力的培养——一系列的实践，逐步熟悉掌握绘、读图能力，熟悉制图的国家标准3）培养自学能力第一章投影基础1.1概述物体在阳光或灯光等光线的照射下，就会在墙面或地面上投下影子，投影法就是将这一现象进行科学地抽象，其中，光源称为投射中心，光线称为投射线，墙面或地面称为投影面，影子称为物体的投影。这种研究空间物体与其投影之间关系的方法，称为投影法。投影法分为中心投影法和平行投影法两种。1.中心投影法设S为投射中心，通过三角形上各点的投射线与投影面的交点称为点在平面上的投影，这种投射线都通过投射中心的投影法称为中心投影法。日常生活中，照相、电影和人眼看东西得到的影像，都属于中心投影。由于用中心投影法绘制的图形符合人们的视觉习惯，立体感强，因而常用来绘制建筑物的透视图。但是，由于中心投影法作图复杂，且度量性差，故机械图样中很少采用。2.平行投影法将投射中心S移到无穷远，使所有的投射线都相互平行，这种投影法称为平行投影法。按投射线与投影面是否垂直，平行投影法又可分为正投影法和斜投影法。1)斜投影法投射线倾斜于投影面的投影法。2)正投影法投射线垂直于投影面的投影法。由于正投影能准确地反映物体的形状和大小，便于测量，且作图简便，所以机械图样通常采用正投影法绘制。今后若不特别说明，投影均指正投影。1.1.2正投影的基本特性1.真实性当直线（或平面）平行于投影面时，其投影反映实长（或实形），这种投影特性称为真实性。2.积聚性当直线（或平面）垂直于投影面时，其投影积聚成点（或直线），这种投影特性称为积聚性。3.类似性当直线或平面既不平行也不垂直于投影面时，直线的投影仍然是直线，但长度缩短，平面的投影是原图形的类似形（与原图形边数相同，平行线段的投影仍然平行），但投影面积变小，这种投影特性称为类似性。2.2物体的三视图根据有关标准和规定，用正投影法绘制出的物体的图形，称为视图。一个视图一般只能反映出物体一个方向的形状，为了完整地表达物体的形状，常采用从几个不同方向进行投射的多面正投影图。2.2.1三视图的形成1.三投影面体系的建立用三个互相垂直的投影面构成一个三投影面体系，三个投影面分别为：正立投影面，用V表示；水平投影面，用H表示；侧立投影面，用W表示。三个投影面之间的交线称为投影轴，分别用OX、OY、OZ表示。2.三视图的形成将物体置于三投影面体系中，按正投影法分别向三个投影面投射，其V面投影称为主视图，H面投影称为俯视图，W面投影称为左视图。3.三投影面的展开为了把物体的三面投影画在同一平面上，规定V面不动，将H面绕OX轴向下旋转90°，W面绕OZ轴向后旋转90°，与V面处在同一平面上。由于视图的形状和物体与投影面之间的距离无关，因此工程图样上通常不画投影轴和投影面的边框。1.2.2三视图之间的对应关系主视图反映物体上下、左右的位置关系，即反映物体的高度和长度；俯视图反映物体左右、前后的位置关系，即反映物体的长度和宽度；左视图反映物体上下、前后的位置关系，即反映物体的高度和宽度。由此可得到三视图之间的对应关系：主、俯视图长对正；主、左视图高平齐；俯、左视图宽相等。“长对正、高平齐、宽相等”是画图和读图必须遵循的最基本的投影规律。应用这个规律作图时，要注意物体的上、下、左、右、前、后六个方位与视图的关系。如俯视图的下面和左视图右面都反映物体的前面，俯视图的上面和左视图的左面都反映物体的后面，即“远离主视为前”。因此，在俯、左视图上量取宽度时，要特别注意量取的起点和方位。1.2.3画三视图的方法首先，选择反映物体形状特征最明显的方向作为主视图的投射方向。将物体在三投影面体系中放正，然后，保持物体不动，按正投影法向各投影面投射。1.3平面的投影1.3.1点的投影1.点的三面投影规律点的投影仍为一点，且空间点在一个投影面上有唯一的投影；但已知点的一个投影，不能唯一确定点的空间位置。在三投影面体系中，过点A分别向三投影面作垂线（投射线），垂足a、a′、a″即为点A的三面投影。空间点及其投影的标记规定为：空间点用大写拉丁字母表示，如A、B、C…；水平投影用相应的小写字母表示，如a、b、c…；正面投影用相应的小写字母加一撇表示，如a′、b′、c′…；侧面投影用相应的小写字母加两撇表示，如a″，b″，c″…，如图所示。由图可以得出点在三投影面体系中的投影规律：(1)点的正面投影和水平投影的连线垂直于OX轴，即a′a⊥OX。(2)点的正面投影和侧面投影的连线垂直于OZ轴，即a′a″⊥OZ。(3)点的水平投影到OX轴的距离等于点的侧面投影到OZ轴的距离，即aaX＝a″aZ。2.点的直角坐标如果把三投影面体系看作直角坐标系，把投影面H、V、W作为坐标面，投影轴X、Y、Z作为坐标轴，则点A的直角坐标（x，y，z）便是A点分别到W、V、H面的距离。点的每一个投影由其中的两个坐标所确定：V面投影a′由xA和zA确定；H面投影a由xA和yA确定；W面投影a″由yA和zA确定。点的任意两投影包含了点的三个坐标，因此根据点的三个坐标值以及点的投影规律就能作出该点的三面投影图，也可以由点的两面投影补画出点的第三面投影。例1已知点A的V面投影a′和H面投影a，求W面投影a。作图：(1)过原点O作45°线。(2)过a作平行于X轴的直线与45°线相交，再过交点作平行于Z轴的直线。(3)过a′作平行于X轴的直线与平行于Z轴的直线相交于a″，即为所求。1.3.2平面的投影一、平面的表示法平面有如下5种表示方法：(a)不在同一条直线上的三点确定一个平面；(b)一条直线与直线外一点确定一个平面；(c)相交两直线确定一个平面；(d)平行两直线确定一个平面；(e)任意平面图形如三角形、四边形、圆形等确定一个平面。二、平面的投影平面与投影面的相对位置有三种：一般位置平面——与三个投影面都倾斜的平面。投影面垂直面——垂直一投影面，倾斜于另两投影面的平面。投影面平行面——平行一投影面，垂直于另两投影面的平面。1、一般位置平面一般位置平面的投影如图2-9所示。由于三角形ABC对V、H、W面都倾斜，因此它的三个投影都是三角形，为原平面图形的类似形，而且面积比实形小。2、投影面垂直面投影面垂直面可分为三种：垂直于V面的正垂面；垂直于H面的铅垂面；垂直于W面的侧垂面。投影面垂直面的投影特性：(1)在与其所垂直的投影面上的投影，积聚成倾斜于投影轴的直线，具有积聚性。(2)其他两个投影都是面积小于原平面图形的类似形，具有类似性。总结：一斜线两类似，反映两夹角3、投影面平行面投影面平行面也可分为三种：平行于V面的正平面；平行于H面的水平面；平行于W面的侧平面。投影面平行面的投影特性：(1)在与其平行的投影面上的投影反映平面图形实形，具有真实性。(2)在其他两个投影面上的投影均积聚成平行于相应投影轴的直线，具有积聚性。总结：一面两平齐，平面是实形