第0章　绪论

0.1　课程的性质和任务

人类世界是一个有形的世界，世间万物千姿百态，五彩缤纷。在我们的生产、生活的各个领域存在各种各样的机器、仪器、机电产品和飞机、船舶、机车、汽车等交通运输装备，如图0-1所示。

图0-1　典型的交通运输装备和机械装备

设计和制造这些机械装备和交通运输装备的过程中，需要产生、存储和交换大量的信息，例如描述机器的设计原理、方案、造型、结构、大小、精度、材料、加工工艺、装备工艺、检验、测试等信息，如图02所示。怎样表达、存储、传递和交换这些信息是设计和制造过程必须解决的问题，尤其是产品的形状、结构、位置和大小信息必须直观、形象、精确的表达。由于图特别适合人类视觉系统的观察，人的眼睛从图上所能接受信息的速度比数字、文字、表格快很多倍，并且人对图也具有高度的理解本能，用图来表达、存储、传递产品的形状、结构、位置和大小信息具有简明、形象、容易理解的特点，所以图是表达产品形状、结构、位置和大小信息最理想的工具。

图0-2　机械产品设计和制造过程的信息

图是一个广义的概念，我们大家熟悉的图形（Graphics）、图像（Image）、图样（Design）、图画（Picture）统称为图。用直线段或矢量组成的图称为线图，通常又称图形。由点阵或像素组成的图称为点图，通常又称图像。在工程技术中用以准确地表达产品或工程的形状、结构及尺寸大小和技术要求的图称为工程图样，它是以线图的形式来表达产品或工程项目的设计。在日常生活中用来描绘风景、人物，给人美的享受的图称为图画。

近代一切机器、仪器和工程建筑都是根据工程图样进行制造和建设的。设计者通过图样来描述设计的产品，表达其设计意图；制造者通过图样来了解设计要求，进行产品的制造；使用者通过图样来了解使用产品的结构和性能，进行保养和维修。工程图样在设计和制造过程中的作用如图0-3所示。所以，图样被称为工程界的技术语言。

随着科学技术的进步，现代计算机科学技术、通信技术、图形处理技术为图形的生成、处理、存储提供了强有力的手段和工具，使快速、方便、实时生成图形成为现实。计算机图形技术CG（ComputerGraphics）和计算机辅助设计CAD（ComputerAidedDesign）已经在各个行业广泛应用。不仅在产品设计制造过程中人们可以借助CAD系统建立描述设计对象的模型、进行设计对象的仿真、生成表达对象的图形，代替人的手工计算和绘图，提高设计的效率和质量，而且科学计算可视化、信息可视化、虚拟现实的研究和应用对计算机图形技术的需求也日益迫切。人们对图形信息的要求越来越多，图形应用领域越来越广阔，从工程技术到科学研究，以及人们的社会生活，无所不及。

21世纪是信息和知识经济的时代，工程科技人员每天需要接受和处理的图形信息比过去要多得多，这就要求工程科技人员应具备更高的图形素质和图形表达及识别的能力。因此，无论过去、现在还是将来，在培养工程技术人才的高等院校机械类专业教学计划中，都应把机械制图作为一门必修的专业基础课程实施教学。学习机械制图课程的主要任务是：

①掌握正投影的基本理论和方法，培养形象思维和空间构形分析能力，熟悉机械制图国家标准，培养正确绘制和阅读机械工程图样的能力。

②了解机械设计和制造工艺的基础知识，掌握机械产品的造型设计和零件构形设计的基本方法和设计准则，能根据功能需求进行产品和零件的造型设计。

③熟练掌握以三维CAD建模和计算机绘图为重点的现代设计和图形技术，提高机械零部件三维CAD造型设计和应用计算机绘图软件绘制满足生产要求的机械零件图和装配图的能力。

④培养严谨的工作作风和认真负责的工作态度，按照国家标准和设计规范进行设计。

图0-3　工程图样在设计和制造过程中的作用