《画法几何及工程制图速成课程》
一、课程目标
本课程旨在帮助学员快速掌握画法几何及工程制图的基本原理、方法和技巧，能够独立完成简单工程图纸的绘制和阅读。
二、课程内容
（一）画法几何基础
投影法原理
中心投影和平行投影
中心投影：所有投射线都相交于一点（投射中心）的投影法。它的特点是投影大小与物体和投影面的距离有关，常用于绘制建筑透视图，能表现出物体的立体感和真实感，但度量性较差。例如，我们看到的建筑物照片就是中心投影的效果。
平行投影：投射线相互平行的投影法。又分为正投影和斜投影。正投影的投射线垂直于投影面，它的优点是能准确地反映物体的形状和尺寸，是工程制图中最常用的投影方法；斜投影的投射线倾斜于投影面，在某些特定情况下（如轴测图）用于直观地展示物体的三维形状。
投影面体系（三面投影体系）
建立三个相互垂直的投影面，分别是正立投影面（V 面）、水平投影面（H 面）和侧立投影面（W 面）。它们的交线称为投影轴（OX、OY、OZ）。
空间中的点在三个投影面上的投影分别称为正面投影、水平投影和侧面投影。通过这三个投影可以唯一确定空间点的位置。例如，对于一个简单的长方体，在三面投影体系下，它的各个顶点在三个投影面上都有对应的投影，通过这些投影可以完整地描述长方体的形状和尺寸。
点、线、面的投影
点的投影规律
点的正面投影和水平投影的连线垂直于 OX 轴；点的正面投影和侧面投影的连线垂直于 OZ 轴；点的水平投影到 OX 轴的距离等于侧面投影到 OZ 轴的距离（符合 “长对正、高平齐、宽相等” 的投影规律）。
直线的投影
直线的投影一般仍为直线，特殊情况下积聚为一点（当直线垂直于投影面时）。根据直线与投影面的相对位置，可分为一般位置直线（与三个投影面都倾斜）、投影面平行线（平行于一个投影面，与另外两个投影面倾斜）和投影面垂直线（垂直于一个投影面，平行于另外两个投影面）。
例如，正平线（平行于 V 面的直线）的正面投影反映实长，水平投影平行于 OX 轴，侧面投影平行于 OZ 轴。
平面的投影
平面的投影一般是平面图形，特殊情况下积聚为直线（当平面垂直于投影面时）。同样，根据平面与投影面的相对位置，分为一般位置平面、投影面平行面和投影面垂直面。
例如，正平面（平行于 V 面的平面）的正面投影反映实形，水平投影和侧面投影积聚成直线。
（二）工程制图基础
制图基本规定
图纸幅面和格式
标准图纸幅面有 A0、A1、A2、A3、A4 等多种规格，A0 幅面最大，其尺寸为 841mm×1189mm，A1 幅面是 A0 幅面的一半，以此类推。图纸格式包括图框线、标题栏等。标题栏一般位于图纸的右下角，用于填写图纸的名称、编号、绘图单位、比例等信息。
比例
比例是图中图形与其实物相应要素的线性尺寸之比。例如，1:1 表示图与实物大小相同，1:2 表示图是实物大小的二分之一。在绘图时，要根据物体的实际大小和图纸幅面合理选择比例。
字体
工程制图中的汉字应写成长仿宋体，数字和字母可写成斜体或直体。字体的大小以字号来衡量，如 7 号字、5 号字等，字号越大，字越高。
图线
有粗实线、细实线、虚线、点划线等多种类型。粗实线用于表示可见轮廓线，细实线用于尺寸线、尺寸界线等，虚线用于表示不可见轮廓线，点划线用于表示中心线、对称线等。每种图线都有其规定的宽度和画法。
几何作图方法
基本几何图形绘制
如绘制圆、椭圆、正多边形等。绘制圆可以使用圆规，根据给定的圆心和半径或直径来画。椭圆的绘制方法有多种，如四心近似画法，通过确定四个圆心的位置来近似画出椭圆。正多边形可以利用圆的内接或外切多边形的方法来绘制。
线段和角度的等分
可以使用几何作图工具（如直尺、圆规）进行线段的等分和角度的等分。例如，使用平行线法可以将线段等分成若干份；使用角平分线的方法可以将一个角度二等分。
尺寸标注
尺寸标注的基本规则
尺寸数字应按标准字体书写，一般标注在尺寸线的上方或中断处。尺寸线必须用细实线绘制，不能用其他图线代替，尺寸界线应垂直于尺寸线，且超出尺寸线 2 - 3mm。
线性尺寸、角度尺寸和半径、直径标注
线性尺寸标注用于表示线段的长度，数字方向应按水平方向书写。角度尺寸标注时，数字一律水平书写，尺寸线应画成圆弧，圆心是角的顶点。半径尺寸标注时，数字前应加注符号 “R”，直径尺寸标注时，数字前应加注符号 “φ”。
（三）组合体视图
组合体的构成方式
叠加型组合体
由两个或多个基本几何体（如棱柱、棱锥、圆柱、圆锥等）通过叠加的方式组合而成。在绘制视图时，要注意各基本几何体之间的相对位置关系，以及它们在投影面上的投影是否会产生遮挡。例如，一个由长方体和圆柱体叠加而成的组合体，在绘制正视图时，要考虑圆柱体在长方体上的位置，以及圆柱体的轮廓线是否会被长方体遮挡。
切割型组合体
是在一个基本几何体的基础上，通过切割掉某些部分而形成的组合体。绘制视图时，要分析切割的位置和形状，以及切割后产生的新轮廓线。例如，从一个正方体中切割出一个三棱柱，在视图中要正确地表示出三棱柱的轮廓和正方体被切割后的形状。
组合体视图的画法
形体分析法
是绘制组合体视图的基本方法。先将组合体分解为若干个基本几何体，分析每个基本几何体的形状、位置和组合方式，然后按照它们的相对位置关系，逐个画出基本几何体的投影，最后综合整理得到组合体的视图。例如，对于一个复杂的机械零件组合体，可以将其分解为圆柱、圆锥、棱柱等基本几何体，分别画出它们的视图后，再根据组合方式进行调整。
视图选择原则
一般选择最能反映组合体形状特征的方向作为主视图的投影方向。同时，要考虑其他视图的完整性和简洁性，使组合体的形状能够通过视图清晰地表达出来，并且尽量减少视图的数量。
组合体视图的阅读
看图的基本方法
运用形体分析法和线面分析法。形体分析法是从视图中分离出基本几何体的投影，想象出它们的形状，再根据组合方式确定组合体的整体形状。线面分析法是分析视图中的线条和封闭线框所代表的空间几何元素（如直线、平面）的形状和位置，辅助理解组合体的形状。
尺寸分析
分析组合体视图中的尺寸，包括定形尺寸（确定各基本几何体形状大小的尺寸）、定位尺寸（确定各基本几何体之间相对位置的尺寸）和总体尺寸（组合体的总长、总宽、总高尺寸）。通过尺寸分析，可以更准确地理解组合体的形状和大小。
三、学习方法与技巧
多观察实物与模型
结合身边的实际物体或模型来理解投影原理和物体的视图。例如，观察一个简单的文具盒，想象它在三面投影体系下的投影情况，加深对投影规律的理解。
勤加练习
大量进行绘图练习，包括基本几何图形的绘制、组合体视图的绘制和尺寸标注等。通过反复练习，熟练掌握制图工具的使用和绘图技巧。
对比学习
将自己绘制的视图与正确的示例进行对比，找出错误和不足之处，及时纠正。同时，对比不同类型的组合体视图，总结它们的绘制和阅读方法。
四、课程总结
通过本速成课程的学习，学员应掌握画法几何的基本投影原理，熟悉工程制图的基本规定、几何作图方法和尺寸标注规则，能够熟练运用形体分析法和线面分析法绘制和阅读组合体视图，为进一步学习专业工程制图打下坚实的基础。
第1章绘图的有关规定和基本知识
1.1国家标准《机械制图》的有关规定
1.2绘图工具的使用方法
1.3几何作图
1.4平面图形的绘图方法和尺寸标注
第2章点、直线、平面的投影
2.1投影的基本知识
2.2点的投影
2.3直线的投影
2.4平面的投影
2.5换面法
第3章点、直线、平面的相对位置
3.1点、直线、平面的从属关系
3.2两直线之间的相对位置
3.3直线与平面、两平面之间的相对位置
第4章立体的投影。
4.1立体及其表面上的点
4.2平面与立体相交
4.3两立体相交
第5章轴测投影
5.1轴测投影的基本概念和特性
5.2正轴测投影
5.3圆的正等测投影
5.4斜轴测投影
第6章组合体
6.1组合体的构成及分析方法
6.2组合体的投影
6.3绘制和阅读组合体视图
6.4组合体的尺寸标注
第7章机件常用的表达方法
7.1基本视图和其他视图
7.2断面图
7.3剖视图
7.4其他表达方法
7.5表达方法分析示例
第8章标准件和常用件
8.1螺纹及螺纹连接件
8.2齿轮
第9章零件图
9.1零件图的内容
9.2零件图的视图选择和分类
9.3零件图的技术要求
9.4零件图的尺寸标注
9.5阅读零件图
9.6绘制零件图的方法和步骤
第10章装配图
10.1装配图的内容
10.2装配图的表达方法
10.3装配图的尺寸标注和技术要求
10.4装配图中零件的序号和明细栏
10.5绘制装配图
10.6装配结构简介
10.7阅读装配图
第11章建筑施工图
11.1建筑施工图的内容及规定
11.2建筑总平面图
11.3建筑平面图
11.4建筑立面图
11.5建筑剖面图
第12章采暖通风工程图
12.1采暖工程图的组成及其分类
12.2室内采暖平面图
12.3阅读室内采暖工程图
12.4通风与空调工程图
12.5阅读通风与空调工程图
