工程制图在隧道设计中的应用

第一篇：工程制图在隧道设计中的应用

工程制图在隧道设计中的应用

摘要：随着国民经济的飞速发展，国内交通事业日益繁荣，修建公路隧道也逐步成为提高公路技术指标、减短路线长度、节约用地和改善行车安全的重要手段，隧道设计也因此成为一项重要的研究课题。

关键词：隧道；设计理念；工程制图；交通安全

Engineering drawing application in tunnel design

Abstract：With the rapid development of the economic,the domestic transportation business prosperity.Construction of highway tunnel will be improve highway technical index, shorten the length of route, the economical use of land and improve an important means of driving safety.Tunnel design has become an important research topic.Summary:tunnel,design concept，engineering drawing，traffic safety

1.1 设计理念

隧道设计与隧道周围的环境、公路使用者以及资源的可持续利用等因素有着密不可分的联系。交通行业的核心价值是“用户第一、行者为本”，而对环境则要树立“不破坏就是最大的保护”的理念，因此，只有妥善处理隧道设计与使用者、自然以及资源的相互关系，才能搞好隧道设计的多方面要求，如横断面建筑限界选定、洞口设计、洞内路面设计、防排水设计等。

1.1.1 隧道洞口设计

隧道的洞口设计包括其洞口段、洞门、明洞和边仰坡设计。洞口的设计应该尽可能的与洞口的地形、地质相适合，保护自然环境，尽量避免从洞口开挖。从地质、地形以及围岩等客观条件来看，隧道的洞口并不稳定，因此，选择合理的洞口位置是保证设计质量的关键。隧道洞口为了安全，应该避免在：受洪水、泥石流等威胁的位置；岩层松散、破裂、风化严重、滑坡、容易发生坍塌的位置；地形等高线与隧道轴线斜角的位置等等。

隧道的洞口是保证施工安全进行的重要保证，具有改善和美化洞口环静、保持边坡稳定、防止坍塌等自然灾害等作用。隧道的洞口一般采取明洞式和端墙式两种结构，端墙式一般包括台阶式、柱式、拱翼式洞门，而明洞式则包括削竹式、直削式、倒削式、棚洞式、框架式以及喇叭式洞口。其中，端墙式适用于山凸、斜交地形及仰坡陡峭等狭窄地形，它对于地基的承载能力比较高，而明洞式则适用于地形开阔、仰坡坡度较小等宽敞地带。

1.1.2隧道内路面设计

隧道内地下水对于路面的影响比洞外更大，洞内行车环境又比外界大，维修难度大，介于种种因素，保证隧道地面的耐久性变得更加重要。

隧道内的路面包括带仰拱隧道的仰拱填充隧道路面以及不带仰拱的天然石质路面。前者受地下水的危害相较于后者较小，只要严格按照仰拱路面的材料要求和填充要求施工便能保证路面的稳定性、匀质性和密实性。而不带仰拱的天然石路基则受地下水的影响比较大，因此，需要用完整性好的、没有显著软化的中硬或硬岩以上的岩石作为天然路基。

隧道路面一般采取复合式结构，因此，为了保证行车的安全，要再洞口内外一

定长度内，保持洞内路面和洞外路面的一致。

1.1.3隧道的防排水设计

隧道的水害会由洞内、洞外的多种因素引起，隧道的防排水设计也应该采取防、排、堵截三者的结合，要因地制宜，综合治理。要做到对地下水以及地表水进行完善处理，形成一个洞内外完整而又通畅的防排水体系。

根据大部分隧道设计在山地，而有些洞口又与沟谷相交叉，因此应该根据沟谷的汇水面积计算其洪水流量，采取改移水道或者架设渡槽等方法来解除水对洞口的安全威胁。

有地下水威胁的隧道应该定制完备的防排水措施，防患于未然，做到有备无患。

2.1隧道的交通安全以及对策

近年来，我国的交通运输得到长足的发展，山区隧道建设也被带动，然而，在公路隧道为社会发展、人民便利做出重大贡献的同时，交通事故又带来了大量的人员伤亡和巨大的经济损失。

由于隧道是山区高速的主要结构，在山区高速公路中又占有很高的比例，而公路隧道建设又有着复杂的建筑结构以及对地理环境的高要求，因此很多隧道已经成为了交通事故多发区域。介于此况，从隧道交通事故的起因分析、探讨隧道设计的问题、改善隧道的管理有着极其重要的意义。

2.1.1隧道事故多发的原因分析

1）隧道入口处多为弯道、坡道，道路走向受到用地条件的制约，甚至有的隧道入口时多弯道、长下坡的路段。

2）隧道内外光线差异也是引起隧道交通事故的一大原因。较长的隧道内部光线较少，即便隧道内部有着照明装置，但是仍然存在明显的明暗程度差异。

3）隧道入口段与隧道内部路面材料的不同也会导致交通事故。沥青路面具有可燃性，对隧道的消防不利，因此隧道内部一般采用水泥路面，而隧道外部则大多为沥青路面，两者材料不同，路面附着系数也因此存在明显差异。

4）隧道入口处易积水，会对车辆行驶造成较大的影响。

2.1.2隧道事故特征分析

1）冬天、春天交通事故较多，原因是冬季山地结冰现象严重，而春季雨水较多，路面潮湿，都影响了车辆在隧道中的正常行驶，因此要着手增加路面附着系数。

2）大货车、微型车在交通事故中比例较大，原因为大货车重心高，出现超载的情况极易导致事故发生，而微型车速度过快，重心偏高，也易发生交通事故，因此隧道内部要严格控制车速，一变降低事故发生几率。

3）隧道的交通事故中，追尾事故居多，连环追尾又占有一定的比例，因此隧道内要改变内行车视距以减少此类事故的发生。

2.1.3隧道交通事故的影响因素

1）地理环境

隧道所在地大多为山地地形，隧道入口处多为坡道和弯道，这些地理环境都极易发生交通事故，尤其在雨天、雪天等天气恶劣时，更易发生车辆甩尾、侧翻等交通事故。

2）天气原因

雨天，路面附着系数大大下降，车辆附着力也因此明显降低，车辆容易打滑导致方向失去控制，从而产生各种如撞击隧道壁、原地掉头、甩尾、横卧路中的交通事故。

3）视觉影响

车辆高速驶入隧道，容易产生“黑洞效应”，就是在驶进隧道时，从洞外看隧道内感觉像一个黑洞，以致难以辨认导致发生交通事故。刚进入隧道时候，驾驶员一般难以适应光线的变化，因此视觉明暗的突变会引起视觉障碍从而威胁行车安全。

4）路面附着系数变化的影响

隧道相对于外面的路面是封闭环境，尘埃、杂物等长期得不到清除，又得不到雨水冲刷以及阳光的曝晒，路面的附着系数会逐渐降低，因此当车辆高速驶入隧道时，车辆容易打滑而发生甩尾、横卧等失控状况，从而导致车祸的发生。

5）隧道线性与线性组合因为隧道内特殊的视觉环境，线性设计不良的隧道更容易发生交通事故。隧道出口处的不良线性组合也经常会导致视距不良和错觉现象，再加上出洞口时会出现眩目现象，更容易引发交通事故。

2.1.4隧道交通安全对策

1）隧道设计时应该尽量选择和道路走向适应的地段，而且应该尽量避开弯道、坡道的影响，特别是连续弯道以及长坡道，并且在隧道入口前路段设置必要的减速带，强制车辆慢行，降低车速，避免发生意外。

2）提高隧道内部路面的附着系数，减小与外界路面附着系数的差距，加建防滑槽，定期对隧道内路面进行清洗，使提高隧道内部路面的附着系数，防止车辆因打滑而造成的种种安全事故。

3）增加隧道内的照明设施，增加亮度，减少洞内外明暗差，从而减少驾驶员明暗适应时间，解决隧道入口处人眼不适的问题，尽量消除隧道进口处的安全隐患。采取合适的明暗交替过渡长度，并且可以采取适当设置，比如在洞口设置遮阳棚等。

4）隧道内外水泥路面和沥青路面应该提早进行过渡，以便使驾驶员尽早适应，避免在洞内突然改变附着系数，从而受到附着系数差异以及明暗差异的双重影响，更易引发交通事故。

5）要注意隧道内的防护设施的维修与建设。隧道内一旦发生事故，车辆便会撞击隧道壁、路缘石，如果车速过快，很容易造成巨大的伤害，因此有必要在隧道内增设护栏，缓解车辆与隧道的冲撞力，在某些时候还能减轻车内人员的伤害程度，同时，护栏还能增加驾驶员的视觉诱导功能，更能避免事故的发生。

6）加强危险信号标志以及路牌，在危险状况下设置信号预警灯，让驾驶员能够得到警示，做好心理准备，尽早提醒驾驶员前方有隧道，应该控制车速。总结：我国的公路隧道事业正在持续而又高速的发展，隧道工程是一个复杂的交通系统，需要保证其安全性，次而才能保证其对人民产生各方面的便利，改善人民的生活质量，提高生活水平，使人民过上舒适、高效、经济的生活。我国对于隧道工程的设计仍然需要进行进一步的研究，造出更好的公路隧道，为国家、人民、社会和世界谋利。

参考文献：

（1）张永辉 隧道设计的技术要点[J] 2008 交通世界 141

（2）叶飞，苏臣宏。公路隧道营运安全分析及对策[J]。现代隧道技术，2003.（3）周干峙等.发展我国大城市交通的研究.北京:中国建筑工业出版社.1997.43-56.（4）姜华平等，高速公路车辆超速行驶交通事故分析[J]。交通运输系统工程与信息，2003

（5）何家祥，等高速公路隧道交通安全问题及对策分析[J] 公路交通技术 2006.6

（6）王振光 浅谈公路隧道施工[M] 工程科技

（7）JTJ042-94 公路隧道施工技术规范[S] 北京人民交通出版社 1994

第二篇：渗透式教学法在工程制图教学中的应用

渗透式教学法在工程制图教学中的应用

摘要：就渗透式教学法在工程制图课程教学中的应用进行探讨，从环境、学科、信息等方面分别进行了教学实践。结果表明，渗透式教学法是可行和合理的。

关键词：渗透式教学法；工程制图；课堂教学

作者简介：杨秀娟（1981-），女，山东莱芜人，西北农林科技大学水利与建筑工程学院，讲师；裴金萍（1962-），女，内蒙古阿拉善盟人，西北农林科技大学水利与建筑工程学院，副教授。（陕西 杨凌 712100）

基金项目：本文系国家农业水工程实验教学示范中心建设项目（项目编号：AWEDF310）、西北农林科技大学2013年本科优质课程建设项目的研究成果。

中图文分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）15-0082-02

工程制图是面向工科院校学生开设的一门工程技术基础课程，通常被视为学习工程的入门课，是一门实践性较强的课程，[1]其主要任务是培养学生的空间构思和表达能力，使学生能熟练运用工程制图知识阅读和绘制工程图样，为后续专业课的学习铺垫厚实的基础。工程制图作为传统专业技术课，如何适应新形势把学生培养成基本功扎实并且具有丰富的想象力和创造力的复合型人才是需要不断探索的课题。我国学生的学科能力扎实但是在想象力和创造力方面锻炼不足，这就需要教师不断进行培养和训练。但是创造力和想象力不是教出来的，还是通过环境、信息等方面进行渗透逐渐潜移默化形成的，这就需要把培养学生的创造力和想象力这个理念渗透到学科中，渗透到教学活动中，营造出一种教学环境。传统教学法仍然是以课堂讲授为主，学生被动接受知识，对教师有较强的依赖性，不能主动探索学习，动手能力得不到培养，更谈不上想象力和创造力。[2]如何在现有的教学环境条件下提高学生的创造性思维能力和想象力，为专业基础课打好基础，渗透式教学法无疑提供了一个有效的途径。

一、渗透式教学法的教学原则

本课程具有实践性、抽象性、空间性都很强的特点，对刚刚进入大学的新生来说，刚刚接触要理解和接受是比较困难的，因此在本课程的教学过程必须忌讳“填鸭式”的教学方法，[3]而需采用“渗透式”教育方式，目的是使学生由被动地位变为主导地位，教师在教学过程要调动学生的积极性和参与性，提高学生的学习兴趣及接受新事物的能力。通过让学生自己主动动脑，体会应用，逐步钻研，成为真正的知识主体，从而使学生的独立思考能力和创新能力得到训练。

二、渗透式教学法的主要内容

渗透式教学法是集环境渗透、学科渗透、信息渗透、课堂教学、教学管理为一体的教学模式。

1.环境渗透

渗透式教学法的主体是学生，因此在教学过程当中应当始终把学生放在主体地位，为学生营造良好的环境，使学生具有对该课程的学习热情，能积极主动地学习。

（1）渗透图学教育。在这一环节中，笔者利用模型、图片、工程实例、生活用品等来展示工程图学与日常生活息息相关的紧密联系让学生认识到图纸的重要性以及学习方法和特点。比如在讲解曲面和回转体的时候，将悉尼歌剧院、鸟巢、泰姬陵等建筑实例进行细化分析，将图纸和建筑实体进行对比，让学生对图纸的作用有显性认识，然后具体分析建筑实例中的点线面的形成，加深空间形象和平面二维形体的印象，为曲线、曲面的学习奠定基础。目前的工程制图课的教学均采用大班授课，课时压缩使得课上讲授内容偏多，因此在讲课时随时渗透学习方法，让学生先预习，带着问题听课、参加讨论，再复习并独立完成做业。

（2）进行人文教育。由于任课教师和学生的年龄差距不大，容易沟通，因此在课堂上可以和学生平等相处直接对话，在思想上产生共鸣。在教学中，对学生的独创性问题给予肯定，鼓励学生大胆质疑，对某些基础较差的同学耐心辅导，帮助他们树立自信，彼此信任，相互促进，以身作则，为学生树立良好的榜样。

2.学科渗透

学科渗透实际上是指在备课过程当中将本学科的主要内容浸入到课程讲授过程当中，根据教学内容的不同合理安排教学手段和上课方式。不同的章节所用的教学切入手法不完全相同，比如本课程和“计算机绘图”是姐妹课，在本课程备课过程中有意识地引入计算机绘图，在绪论部分尽量用图片展示建筑实体，继而用三维绘图建立建筑实体的模型，然后展示该实体的平面图纸，让学生在空间实体、三维模型、二维图纸之间进行揣摩印证，然后对应以上内容讲述本课程和“计算机绘图”的内容，给学生以直观印象，调动学生的学习积极性。又如在制图部分，结合学生身边的建筑，将房屋建筑学、工程施工等内容一并引入绘图，并详细介绍国家标准，让大一新生对本专业有初步的认识。

3.课堂教学

课堂教学是渗透式教学法的主要环节，在这一过程当中，教师不仅要传授知识，还要培养学生的动手能力、思维能力、空间想象能力。因此在这一过程当中主要是通过多变的教学手法来完成的。

传统的工程制图的教授，基本是以板书为主、模型挂图为辅的教学方式，随着现代计算机技术的逐渐发展，多媒体、动画等形式逐渐取代了以往的教学手法。在目前的教学过程当中，笔者采用了多种教学方法，这主要是取决于课堂的讲授内容。通过多变的教学方法，引导学生学会“学习”，在发现中学会“发现”，鼓励学生大胆提问，努力创造一个宽松、和谐、民主的学习氛围。比如特殊直线部分，首先用手边的教具演示，展示不同直线的特点，指出其特殊之处，然后板书给出以上线形的图示，接着引导学生总结归纳不同直线的特点和不同之处，利用多媒体动画给出不同线形由学生判定，最后指导学生指出身边的线形实例。这样学生既锻炼了想象力，也培养了其逻辑推理的能力。而在回转体部分，动画展示则更能很好地说明回转体的形成过程。组合体部分则采用启发式、讨论式等方法让学生自由思考判断。

4.活动渗透

课程的学习其实并不是只能在课堂上完成，课下的活动也是一种不错的方式。通过安排不同的活动来获取学生的反馈，继而渗透到教育和教学过程当中，相互促进。笔者主要是通过课前预习、课堂交流、批阅作业、认知、测绘、加工等方法。比如在学习立体之前，在前一堂课就引出笔者将要学习的平面立体和曲面立体在日常生活当中的实例，让学生进行观察，让学生对形体有基本的认知，然后课上与学生交流立体的投影特点、表面上的点的归属等问题，归纳不同形体之间的不同，继而安排作业练习，并指定不同的课下测绘内容，比如楼梯台阶、课桌、水杯等，让学生自己动手掌握实体的绘图，在条件许可的情况下，鼓励学生利用橡皮泥等削制实体模型，如果学生有一定的计算机基础也可以进行计算机绘图和三维生成。通过不同的活动内容可以丰富有效地扩充知识锻炼学生的动手能力。另外课外答疑、习题课的设置也为学生参与到教学过程当中来提供了良好的平台。

5.教学管理

目前学校采用的是考试为唯一指标的考核方式，在这种情况下，笔者加大了平时考核的力度，即将完成作业情况、到课出勤情况、绘图完成情况、分组讨论参与情况计入平时成绩，共占30%，而期末考试成绩占70%，通过这样的方式，期末计算成绩时学生普遍感到满意。

三、结语

通过近两年的教学实践，渗透式教学法取得了预期的教学效果。大多数学生认为拓展了知识面，激发了他们的好奇心并极大调动了学习积极性，能使他们由被动学习变为主动学习，从盲目接受到自觉认知，在增长知识的同时也提高了能力和素质。

参考文献：

[1]蒋允静.画法几何与工程制图[M].新一版.北京：中国水利水电出版社，2008.[2]谢坚，金向农.问题式教学法在土建工程制图教学中的应用[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2012，（10）：19-20.[3]张建林.论杨振宁教育思想

（二）――人才培养目标和中美教育模式比较与评价[J].科学学与科学技术管理，2001，（9）：69-72.（责任编辑：王意琴）

第三篇：CAD工程制图应用实例

Autocad工程图绘制实用教程

学习AutoCAD的目的就是能够完成与之相关的工作任务，在实际工作中要完成一张完整的工程图，除使用前面所讲的各种绘图工具与编辑工具进行图形绘制外，还应有标准图框，技术要求说明，以及视图布局等内容。1 建立一张完整工程图的基本过程

在AutoCAD中要完成一张完整的工程图，一般遵循如下步骤：

（1）建立和调用标准图框。图框一般应根据国标或企标确定其大小及其格式，将建立好的图框保存为外部块，以备使用。

（2）建立新的图形文件，并根据需要建立若干图层。一般应包括主要轮廓线层、辅助线 层、尺寸标注层、文字说明层、图案填充（剖面线）层，并对各层的相关特性进行设定。（3）根据设计要求，规划与布局图形，然后选择相应绘图工具或编辑工具，在相应图层完成图形绘制、文字标注等内容。

（4）调入标准图框，调整图形在图框中的位置，如果图形相对于图框过大或过小，应对 图形作相应的缩放，使最终完成的工程图的图形、文字、图纸边框等看起来很协调。本课完成如图1所示的一张工程图。

建立图幅为A3的标准图框 步骤1 建立新文件

（1）单击菜单【文件】→【新建】命令，打开〖今日〗对话框。（2）单击【创建图形】按钮，在打开的面板中选择“默认设置”、“公制”，系统以默认的 文件名进入绘图工作环境。步骤2 绘制图纸边界与绘图边界 1）单击绘图工具栏中的,用光标在绘图区指定一点作为矩形的第一角点。

2）系统提示指定另一角点，输入@420，297，绘图区显示一矩形框，如图2所示。

（3）单击标准工具栏中的“范围缩放”按钮（4）单击绘图工具栏中的，绘制的矩形自动布满绘图窗口.,然后在命令窗口输入偏移距离：5

（5）系统提示选择要偏移的对象，用光标拾取刚刚建立的矩形，然后在矩形内部单击一点，结果如图3所示。

（6）单击编辑工具栏中的,以交叉方式选择内部四边形的上下边线和左边线。

（7）按回车键，系统提示指定基点或位移

（8）在状态栏开启正交模式和对象捕捉模式，捕捉内部四边形左边线中点为基点，如图4 所示。

（9）命令窗口提示指定位移的第二个点，水平向右移动光标，然后在命令窗口输入20，结果如图5所示。

步骤3 建立会签栏和标题栏（1）单击编辑工具栏中的（2）单击编辑工具栏中的,然后选择内部四边形，将其分解为单线条对象.,在命令窗口输入偏移距离：7。

（3）选择内部四边形的底边线，然后在其上方单击一点，建立第一条偏移线。

（4）选择新建的偏移线，在其上方单击一点建立第二条偏移线。重复上述操作完成如图6 所示的6条偏移线。

（5）单击编辑工具栏中的,选择外部四边形的左边线为延伸边界。

（6）按回车键，然后用光标依次拾取内部四边形的底边线和六条偏移线，将其延伸，结果如图7所示。

（7）使用偏移工具，选择内部四边形的左边线向左偏移12mm建立一条偏移线，选择

内部

（8）四边形的右边线向左偏移185mm建立一条偏移线，结果如图8所示。

（8）单击编辑工具栏中的,然后选择边界对象，选择如图9中虚线所示的线条。

（9）按回车键，分别拾取多余的线条将其剪除，结果如图10所示。

（10）单击编辑工具栏中的,打开〖阵列〗对话框，各参数设置如图11所示，选择标题栏左侧边线为阵列对象，单击【确定】按钮，结果如图12所示。

（11）单击编辑工具栏中的,然后选中所有的表格对象作为边界对象。

（12）用光标拾取多余的线段，最后完成如图13所示的结果。步骤4 在标题栏中添加文字

1）单击菜单【格式】→【文字样式】命令，打开〖文字样式〗对话框，设定“字体” 为“宋体”

2）单击菜单【绘图】→【文字】→【单行文字】命令，在标题栏中的适当位置指定一点作为文字的起点，输入文字的高度：3，文字旋转角度：0。

3）在命令窗口输入相应文字，然后移动光标到另一位置，继续在命令窗口输入相应文字。免费CAD教程由CAD教育网提供www.xiexiebang.com 4）使用关键点调整文字位置，最后的结果如图14所示（上图为局部放大图，下图为整 体图）

步骤5 保存为块文件

1）在命令窗口输入：WBLOCK，系统打开〖写块〗对话框。

（2）在〖源〗一栏中，选中对象，在〖基点〗栏中单击“拾取点”对应的按钮，选择所 绘图纸边框的左下角顶点作为基点，在〖对象〗栏中单击“选择对象”对应的按钮，然后选中绘制的全部图素。

（3）在〖目标〗栏的“文件名”文本框中输入：A3图纸，在“位置”对应的文本框中输 入或指定保存路径，上述设置如图15所示。（4）单击【确定】按钮，完成块的保存。绘制主视图

模型的主视图是其他三视图的参照对象，因此首先绘制主视图。步骤1 建立新图层

（1）单击〖特性〗工具栏中的,打开〖图层特性管理器〗对话框。

（2）连续单击5次【新建】按钮，系统自动建立5个图层。

（3）将各图层分别命名为：“轮廓线”、“剖面线”、“中心线”、“尺寸标注”、“文字说明”，（2）对各层的颜色及线型作相应设置，如图16所示。

步骤2 绘制主视图的主要定位、定形线 1）将当前图层切换到“轮廓线”层。2）开启正交绘图模式，单击绘图工具栏中的如图17所示。3)单击绘图工具栏中的,输入偏移距离：80。,在图形窗口大致绘制两条垂直线段，（4）选择竖直线条为偏移对象，在其右侧单击一点。（5）按两次回车键，继续执行偏移命令，输入偏移值：30。

（6）选择水平线为偏移对象，在其上方单击一点；选择新建的偏移线为偏移对象，在其上方单击一点，结果如图18所示。

（7）选择三条水平线的中间一条，然后在〖特性〗工具栏“图层控制”下拉列表中，选择“中心线”，将该水平线移到“中心线”层。步骤3 绘制主视图中图形对象的具体结构（1）单击标准工具栏中的（2）单击编辑工具栏中的,选择图形区域进行放大，以方便作图。,在命令窗口输入偏移距离：15，然后选择左侧竖直线向

右偏移出一条线，选择右侧竖直线向左偏移出一条线，结果如图19所示。

3）同样方法，使用偏移命令将水平直线A分别向上偏移15、40，绘制出两条直线，如图20所示。

（4）使用修剪工具修剪多余线条，结果如图21所示。

（5）单击编辑工具栏中的,在命令窗口输入偏移距离：60，选择竖直线条B为偏移

对象，在其右侧单击左键偏移出一条线。

6）同样方法将线条B向右偏移60绘制一条线，结果如图22所示。

（7）同样方法使用偏移工具，将水平直线C分别向上偏移50、45、40绘出三条水平线，如图1-23所示。

（8）使用修剪工具、使用建立圆角工具（圆角半径设为0）等修剪多余线条，结果如图24所示。

（9）使用修剪工具，将中心线以下的所有图形对象剪除，如图25所示。

（10）单击编辑工具栏中的镜像工具按钮,首先选择中心线以上的全部图素，然后按住

【Shift】键，拾取图25中箭头指示的线段，取消对该线段的选择。（11）按回车键，选择中心线为镜像线，结果如图26所示。（12）单击绘图工具栏中的,用光标捕捉中心线与左侧边线的交点A作为圆心。

（13）输入圆的半径：10，结果如图27所示。

（14）开启正交模式，选择绘制的圆，用关键点方式或使用移动工具将圆向右水平移动 20mm，结果如图28所示。4 绘制左视图

根据制图投影规则“长对正”、“宽相等”、“高平齐”绘制左视图。步骤1 绘制同心圆

（1）单击编辑工具栏中的“拉长”按钮,在命令窗口输入：DY。

（2）选择中心线，用光标向右拖动中心线右端点到适当位置。

（3）切换图层到“中心线”层，然后开启正交模式，使用绘制直线工具绘制一条竖直辅 助线，如图29所示。

（4）切换图层到“轮廓线”层，使用绘制圆工具，绘制半径分别为45和70的两个同心 圆，如图30所示。

步骤2 绘制缺口

（1）关闭正交模式，打开极轴模式。

（2）打开〖草图设置〗对话框，在〖极轴追踪〗面板中，设定“增量角”为“15°”，选 择“极轴角测量”类型为“绝对”，如图31所示。

3）单击绘图工具栏中的绘制直线按钮，捕捉左视图的圆心为绘制直线的起点。4）移动光标到圆的左上方，待光标附近显示极角为“105°”时，如图32所示。

（5）在命令窗口输入极径：70。

（6）按回车键，结束直线的继续绘制，结果如图33所示。

（7）使用镜像工具，选择垂直中心线为镜像线，镜像复制刚刚绘制的斜线段，结果如图 34所示。

（8）使用修剪工具，修剪多余线条，结果如图35所示。

步骤3 建立圆角 1）单击编辑工具栏中的,在命令窗口输入：R。

2）输入圆角半径：5。

3）选择缺口处φ140的圆弧线与斜线，建立圆角，结果如图36所示。

步骤4 建立阵列孔的辅助定位线 1）切换当前图层为“中心线”层。

（2）使用绘制圆工具，绘制一半径为60的圆，如图37所示。

（3）开启极轴模式，使用绘制直线工具，选择左视图中的圆心为直线的起点，移动光标，当光标附近提示的极角为135°时，在命令窗口输入65。（4）按回车键，完成辅助线的绘制，结果如图38所示。

步骤5 阵列安装孔

1）将当前图层切换到“轮廓线”层。2）绘制一半径为5的圆，如图39所示。

3）单击编辑工具栏中的,打开〖阵列〗对话框，选择“环形阵列”，选择左视图大

圆的圆心为阵列中心点，阵列数设为4，填充角度为270，选择图39中半径为5的圆为阵列对象，各项设置如图40所示。

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（4）单击【确定】按钮，完成安装孔的阵列复制，如图41所示。

步骤6 绘制隐藏线（1）单击绘图工具栏中的（2）单击标准工具栏中的,在命令窗口输入：H，绘制水平结构线。,捕捉主视图中结构线与圆的切点。

（3）绘制如图42所示的两条结构线。

（4）修剪多余线条，结果如图43所示

（5）单击菜单【格式】→【线型】命令，打开〖线型管理器〗对话框。（6）单击【加载】按钮，打开〖加载或重载线型〗对话框，选择“DASHED2”线型。（7）单击【确定】按钮，完成线型的加载。

（8）选择左视图中刚刚绘制的四条水平短线，然后在〖特性〗工具栏“线型控制”列表中选择新加载的虚线线型。

（9）修剪多余的辅助线，结果如图44所示

步骤7 在左视图中绘制内孔

（1）使用绘制圆工具，在左视图中以大圆圆心为中心，绘制两个半径分别为：20、10的 两个同心圆，结果如图45所示。图案填充与尺寸标注

图形轮廓线绘制完毕后，根据设计需要可进行相应的图案填充，然后按设计要求标注图形的尺寸。

步骤1 填充剖面线

1）将当前图层切换到“剖面线”层，单击绘图工具栏中的，打开〖边界图案填充〗 对话框。（2）选择“ANSI31”图案，然后单击拾取点按钮，分别点取图45中箭头指示的两点。（3）按回车键，完成剖面线的绘制，如图46所示。

步骤2 标注圆心标记

（1）将当前图层切换到“尺寸标注”层。（2）单击〖标注〗工具栏中的,然后选择主视图中的圆，建立圆心标记。

（3）同样方法在左视图中，对各圆标注圆心标记，如图47所示。

步骤3 设置标注样式

（1）单击菜单【格式】→【标注样式】命令，打开〖标注样式管理器〗对话框。（2）单击【修改】按钮，在〖调整〗面板的〖标注特征比例〗栏中设置“全局比例”为“3”，在〖主单位〗面板中，设定“精度”为“0”。步骤4 标注主视图

（1）在〖特性〗面板层控制列表中，选中“剖面线”层，单击该层的“灯泡”按钮，关 闭该层。

（2）单击标注工具栏中的.(3)从左到右依次拾取图47中箭头指示的4条边线。

（4）按回车键，在命令窗口输入：B，进行基线型标注。（5）向下移动光标并指定一点放置尺寸，结果如图48所示。

（6）单击标注工具栏中的,拾取主视图中的圆孔边线，标注该圆的直径。

（7）使用线性标注工具，标注主视图中其它尺寸，结果如图49所示。

步骤5 标注左视图

（1）使用标注直径工具，标注左视图中各圆的直径尺寸。

（2）使用标注半径工具，标注左视图中的圆角，结果如图50所示。

（3）单击标注工具栏中的.（4）在安装孔的边线上指定一点，作为第一个引线点，然后再指定另一个点。

（5）接受系统默认的文字宽度。免费下载CAD教程到CAD教育网www.xiexiebang.com（6）系统提示“输入注释文字的第一行<多行文字（M)>：”，按回车键，打开〖多行文字(7)编辑器〗对话框，输入“4—%%C10”，单击【确定】按钮，结果如图51所示。插入标准图框并书写技术要求

图形绘制完毕就要把它们放入标注图框中，然后写上技术要求，即可全部完成一张工程图的绘制。

步骤1 插入图框

（1）单击绘图工具栏中的,打开〖插入〗对话框。（2）单击打开〖选择图形文件〗对话框，选择前面建立的“A3图纸”图形

文件，然后单击【打开】按钮。

（3）单击〖插入〗对话框中的【确定】按钮，移动光标将图框放入适当位置，如图52所 示。

步骤2 书写技术要求（1）单击,然后在图形适当区域拉出一矩形框以放置文字。

（2）在打开的〖多行文字编辑器〗对话框中，输入技术要求的文字内容。（3）单击【确定】按钮，完成文字的输入。

（4）使隐藏的“剖面线”层显示，在状态栏中单击【线宽】按钮，显示实际的线宽，结 果如图53所示。

第四篇：制图技术在应用化学专业中应用和进展

制图技术在应用化学专业中应用和进展

学习应用化学专业的我们，主要学习化学方面的基础知识、基本理论、基本技能以及相关的工程技术知识，是培养我们将来化工生产具有较好的科学素养，具备运用所学知识和实验技能进行应用研究、技术开发和科技管理的基本技能。其中，化工制图技术在化工生产中方面的应用起着非常重要的作用。

1、化工制图技术的重要性

工程制图制图技术是本专业的一门必修课程，也是在培养我国社会主义建设实际需要所开设的一门课程。化工制图课的核心是,培养我们形成将各种几何信息在头脑中进行综合处理、形成广泛联想的形象思维, 以及处理工程图样的能力。在中学期间我们就接触了几何建模与正投影理论基础课程，现在学习化工制图技术又培养了我在二维、三维相互转换的能力,形成按一定目的构思形体, 拼合、分解、变换并能丰富地联想、想象和多向思维的潜能。这种潜能在课堂上，老师与我们以徒手草图加以训练, 能够迅速地徒手绘制草图是捕捉灵感、联想、创造信息和交流信息的重要手段, 它可以简便及时地记录和表达创想结果。

2、学习化工制图技术，接轨国际工业化

随着我国与国际工业上技术交流日益增加,为了在引进和消化国外先进技术，面对国外工业图样的资料，我们必须具备这方面的基础知识，而化工制图技术课程的开设刚好提供了这一条件,是熟悉国外工程图样的画法十分必要。

3、化工制图技术在机械制图中重要性

化工制图技术专门研究化工图样的绘制和阅读,它与机械制图既有紧密的联系,又有明显的专业特征。而我们所学的化工制图与机械制图有共同的基础知识,在投影制图基础中解决形成机件形状问题的处理能力,并在图例中尽量结合化工专业中有关机件,以达到经过这一环节的学习后能顺利解决化工专业图样的投影问题。而在化工制图内容中以化工专业图样为载体, 较早地引入化工设备零部件的画法和查阅有关手册、选择结构等的训练, 进行工程素质、工程技术的培养。

4、学好化工制图是计算机绘图的基础

随着计算机的普及,计算机绘图的日益广泛的应用,将计算机绘图与化学工程制图内容结合起来势必会产生较好的视觉效果。因为在用计算机绘制化学工程图样时,要以化工制图课程的有关知识为依据,如果化工制图方面的基本知识不扎实,计算机绘图就不能顺利进行,这又促使我们去复习、查找有关化工制图知识的积极性。另外从计算机辅助设计角度来看,计算机绘图不仅可以提高绘图的精度和速度,还为工程图样的改进和管理提供了极大的方便。

总之，应用化学专业所开设的化工制图技术在实际化工工程设计扮着重要的角色，没有它，可能今天我们的化学实际应用很难保证实施，所以更不别说带来什么经济来源和工业最大变革了。

第五篇：人机工程在车身设计中的应用

人机工程的应用 1.轿车内部空间尺寸和座位轮廓尺寸

轿车内部空间尺寸是以座椅为中心进行的，此阶段的主要工作任务是确定如图1所示尺寸。

具体确定内容如下：

（1）确定前、后R点的位臵及前R点的调节范围。

（2）确定头部空间尺寸H61、H63(这2个尺寸与造型风格密切相关，需与造型人员反复协商确定)。

（3）确定前座乘坐空间(L34、H30)。一般情况下，在开发平台选定后，踏板作为平台一部分不宜变化。这2个尺寸主要与前座的位臵及外形有关。

（4）确定后座舒适性尺寸(L48、L5l、H31)，这几个尺寸决定了后座乘员的坐姿角。

（5）横向空间尺寸W3、W4、W10、W11、W42、W43。这几个尺寸的确定应以侧围和车门为参考。一般来讲，除非特别需要，否则车门结构不宜作太大的变化。

后座空间尺寸因车型级别不同而有很大不同，如决定坐姿的关键尺寸L48、L51，级别越高，相应尺寸愈大。应该指出的是，在我国，后座设计应该侧重考虑成年人的要求，空间尺寸不应太小。根据中国人体尺寸的研究的推荐，L51、L48、H61应分别大于900 mm、50 mm、945 mm。

横向空间尺寸主要取决于车型级别，级别越高，车体越宽。2.驾驶员视野设计

驾驶员视野直接影响汽车主动安全性，是整车总布臵及造型设计要始终关注的基本方面。驾驶员视野设计主要包括以下几个方面：直接前方地面视野、交通灯视野、A柱障碍角、外后视镜视野、直接后方视野及间接后方视野、仪表板视野。

（1）直接前方视野：从驾驶员眼睛中心点作一条与发动机舱盖相切的直线，与设计地面线相交，其交点与前保险杠最前端的纵向距离越小越好，一般希望小于5m，见图2。

（2）交通灯视野：要求汽车在停车线lm以外能方便看到交通灯最上面的红灯，不能被车顶或其它零件所遮盖(内后视镜除外)。见图2所示。

（3）A柱障碍角和外后视镜视野参见国标GB11562—94和GB15084—94。

（4）直接后方、间接后方视野：直接后方视野主要与倒车性能有关。求作方法是从驾驶员眼睛中心点作一条与后挡风玻璃透明部分最下沿(或衣帽架最上沿、行李箱盖)相切的直线，并与设计地面线相交，交点与保险杠最后段的距离越小越好(一般要求小于20m)。间接后方视野即是内后视镜视野。关于后视镜视野，世界上有很多不同的规定，其中瑞典的规定最为严格，它要求眼点20m以后7m宽范围内可见。

（5）仪表板视野指的是由于转向盘而造成的驾驶员对于仪表板上指示装臵的视野障碍。根据人机工程要求，这些指示装臵应该在女子5百分位和男子95百分位的视野范围之内。其中，影响视野上限的为转向盘轮缘，影响视野下限的为转向盘中央盖板或转向盘柱上沿，见图3所示。只要转向盘、转向柱、仪表板的CAD数据及眼点位臵已知，就可以很方便求出；由于中国人体的特殊性，上眼点位臵同SAE(与眼椭圆相切)，下眼点取V2（见国标GB11562—94）。

影响仪表板视野的关键因素是转向盘的位臵及大小；转向盘位臵越高，视野范围越大，反之则越小；转向盘内径越大，视野范围也越大。现代轿车的转向盘多设计成高度及纵向可调的，这样在进行人机工程设计时，要更多地考虑极限位臵的仪表盘的可见性。3.驾驶员操纵方便性

驾驶员操纵方便性主要有3个方面：脚踏板(油门踏板、离合器踏板、制动踏板)的位臵和活动空间；手操纵杆(换挡杆、手制动杆、车门玻璃升降杆)；驾驶舱内服务元件(空调、收音机、转向开关、灯光开关等)。由此可见，影响操纵方便性的主要因素为座椅位臵及调节范围、脚踏板相对于座椅的距离、手操纵件相对于座椅及中央通道的距离、服务元件与驾驶员座椅间的距离。（1）脚踏板位臵

根据人机工程学的要求确定脚操纵空间的大小，从而检验踏板位臵的合理性是总布臵设计的一个重要工作。踏板位臵布臵的原则，是在尽量不改动踏板的前提下使其满足人体工程学的要求。需要指出的是：所有轿车的踏板位臵或大小没有太大的区别，即驾驶室基本遵循相同的设计原则；由于受平台结构的限制，有些尺寸可能不完全满足人机工程学的要求，但如没有特殊要求，一般不改动踏板结构，可以通过改变座椅位臵或其它车身零件的方法使其满足设计要求。（2）手操纵件

设计操纵杆时应保证：换挡杆无论在什么挡位，对于5百分位的女子和95百分位的男子，都应该很方便地触及。应该注意的是换挡杆拉到最前面时离副仪表板的最小距离(一般要求大于50mm)。不管在任何位臵，希望换挡杆与左、右座椅及前面乘员的身体(主要是大腿)保持足够的间隙(希望大于50 mm)。

（3）设计手制动杆时应考虑：手制动杆方便触及，驾驶员在拉手制动杆时不与任何其它的车身部件干涉。应注意手制动杆前端(制动时)至换挡杆拉到最后时的最小距离(一般要求大于30 mm)、手制动杆与中央通道的垂直距离和纵向距离(一般要求大于 40 mm)、手制动杆前端宽度(一般要求大于25mm)。

（4）车门把手及玻璃升降器：车门把手及玻璃升降器的位臵从理论上讲应该位于男子95百分位及女子5百分位人体手伸及界面的公共范围。在设计中应注意以下2点：车门内开扳手周围应该有足够的空间以方便手的操纵；车门把手长宽设计也应考虑人机工程学的要求。（5）驾驶舱内服务元件：轿车内服务元件一般包括空调、收音机、转向开关及大灯开关、手套箱甚至电动玻璃升降装臵等，这些功能元件应在驾驶员手伸及界面内。

4.上下车方便性

影响上下车方便性的结构主要是车门、座椅及车门槛。

（1）对于前座上下车方便性(图4)，H130、H74、HY1(R点到前车门上沿的垂直距离)、L18、LXl(前车门X方向最大开度)、LX2(前车门对角最小距离)起着最关键的作用，是在造型时要密切关注的问题。另外，不管车型大小，前门上下车的尺寸以驾驶员的要求为中心目的，它们大小大致相当。L18>450 mm，H130<400 mm(越野车除外)，H74>150 mm，HY1>750 mm。

（2）对于后座上下车方便性，H131、HY2（R点到后车门上沿的垂直距离)、L19、LX3(后车门X方向最大开度)起有直接的影响，造型时必须给予仔细考虑。一般而言，高度方向的上下车尺寸不因车型级别而异；而长度方向的尺寸则因车型的级别的不同有不同的要求，级别越高，尺寸应越大。L19>250 mm、H131<400 mm(越野车除外)、HY2>750mm。

现代轿车设计强调以人为中心，安全性、舒适性一直是轿车设计的主题和追求的目标。而舒适性、安全性直接与人相关，所以研究人机工程学在汽车上的应用越来越受到重视，美国、日本、德国等国在这一工程方面作了许多有益的探索，有许多理论和实践研究成果。目前，我们的轿车车型主要以国外引进为主，在引进吸收国外汽车技术的时候，我们经常可以注意到整车设计的某些方面特别是内部尺寸并不符合中国人的需要。如何吸收国外先进技术并加以改进以适合中国国情，是摆在我国轿车设计人员面前的一个问题。个人认为，首先应做好以下2个方面的基础工作。

（1）掌握人体尺寸的测量数据，其中不但包括静态尺寸，还需包括动态尺寸;不但要划分年龄及高矮，还需区分人体特征，如胖瘦、腿长短等;以此为基础，进行统计分析，建立标准的中国人体模型数据库。

（2）对中国人的活动能力大小进行研究，其中最关键的是手操纵力、脚操纵力等。