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21世紀全國應用型本科大機械系列實用規劃教材    

                           工程製圖

                                         內 容 簡 介

       本書系統地闡述了工程製圖的基本原理和方法，除緒論與附錄外，共分10章。主要內容有:工程製圖的基木知識和技能，投影法基礎，空間點、直線和平面的投影分析，投影變換，基木體及其表面交線的投影分析，組合體的投影分析，機件常用的表達方法，零件圖，緊固件和常用件及裝配圖。在前6章基礎部分中融入了計算機輔助繪圖的基木思想與基木方法，意在幫助讀者擴展思維視野，提高二維和三維圖形轉換的思維能力，為讀者提供一種現代化輔助設計及表達的思路。

      與本書配套的《工程製圖習題集》也由北京大學出版社和中國林業出版社合作出版，以供讀者選用。

      本書與配套的習題集可供高等學校近機械類、非機械類等工程專業使用，也可作為高職高專院校等機械類及有關專業教材，還可作為工程技術人員的參考書。

                                         叢  書 總 序

                                                 殷國富*

         機械是人類生產和生活的基本工具要素之一，是人類物質文明最重要的一個組成部分。機械工業擔負著向國民經濟各部門，包括工業、農業和社會生活各個方面提供各種性能先進、使用安全可靠的技術裝備的任務，在國家現代化建設中佔有舉足輕重的地位。20世紀80年代以來，以微電子、信息、新材料、系統科學等為代表的新一代科學技術的發展及其在機械工程領域中的廣泛滲透、應用和衍生，極大地拓展了機械產品設計製造活動的深度和廣度，改變了現代製造業的產品設計方法、產品結構、生產方式、生產工藝和設備以及生產組織模式，產生了一大批新的機械設計製造方法和製造系統。這些機械方面的新方法和系統的主要技術特徵表現在以下幾個方面:

      (1)信息技術在機械行業的廣泛滲透和應用，使得現代機電產品已不再是單純的機械構件，而是由機械、電子、信息、計算機與自動控制等集成的機電一體化產品，其功能不僅限於加強、延仲或取代人的休力勞動，而且擴大到加強、延伸或取代人的某些感官功能與大腦功能。

      (2)隨著設計手段的計算機化和數位化，CAD/CAM/CAE/PDM集成技術和軟體系統得到廣泛使用，促進了產品創新設計、並行設計、快速設計、虛擬設計、智能設計、反求設計、廣義優化設計、綠色產品設計、面向全壽命周期設計等現代設計理論和技術方法的不斷發展。機械產品的設計不只是單純追求某項性能指標的先進和高低，而是注重綜合考慮質量、市場、價格、安全、美學、資源、環境等方面的影響。

      (3)傳統機械製造技術在不斷吸收電子、信息、材料、能源和現代管理等方面成果的基礎上形成了先進位造技術，並將其綜合應用於機械產品設計、製造、檢測、管理、銷售、使用、服務的機械產品製造全過程，以實現優質、高效、低耗、清潔、靈活的生產，提高對動態多變的市場的適應能力和競爭能力。

       (4)機械產品加工製造的精密化、快速化，製造過程的網絡化、全球化得到很大的發展，湧現出CIMS、並行工程、敏捷製造、綠色製造、網絡製造、虛擬製造、智能製造、大規模定製等先進生產模式，製造裝備和製造系統的柔性與可重組己成為21世紀製造技術的顯著特徵。

       (5)機械工程的理論基礎不再局限於力學，製造過程的基礎也不只是設計與製造經驗及技藝的總結。今天的機械工程學科比以往任何時候都更緊密地依賴諸如現代數學、材料科學、微電子技術、計算機信息科學、生命科學、系統論與控制論等多門學科及其最新成就。

      上述機械科學與工程技術特徵和發展趨勢表明，現代機械工程學科越來越多地體現著知識經濟的特徵。因此，加快培養適應我國國民經濟建設所需要的高綜合素質的機械工程學科人才的意義十分重大、任務十分繁垂。我們必須通過各種層次和形式的教育，培養出適應世界機械工業發展潮流與我國機械製造業實際需要的技術人才與管理人才，不斷推動我國機械科學與工程技術的進步。

       為使機械工程學科畢業生的知識結構由較專、較深、適應性差向較通用、較廣泛、適應性強方向轉化，在教育部的領導與組織下，1998年對本科專業目錄進行了第3次大的修訂。調整後的機械大類專業變成4類8個專業，它們是:機械類4個專業(機械設計製造及其自動化、材料成型及控制工程、過程裝備與控制、工業設計);儀器儀表類1個專業(測控技術與儀器);能源動力類2個專業(熱能與動力工程、核工程與核技術);工程力學類1個專業(工程力學)。此外還提出了面向更寬的引導性業，即機械工程及自動化。因此，建立現代「大機械、全過程、多學科」的觀點，探討機械科學與工程技術學科專業創新人才的培養模式，是高校從事製造學科教學的教育工作者的責任;建立培養富有創新能力人才的教學體系和教材資源環境，是我們努力的目標。

       要達到這一目標，進行適應現代機械學科發展要求的教材建設是十分重要的基礎工作之一。因此，組織編寫出版面向大機械學科的系列教材就顯得很有意義和十分必要。北京大學出版社和中國林業出版社的領導和編輯們通過對國內大學機械工程學科教材實際情況的調研，在與眾多專家學者討論的基礎上，決定而向機械工程學科類專業的學生出版一套系列教材，這是促進高校教學改革發展的重要決策。按照教材編審委員會的規劃，本系列教材將逐步出版。

       本系列教材是按照高等學校機械學科本科專業規範、培養方案和課程教學大綱的要求，合理定位，由長期在教學第一線從事教學工作的教師立足於21世紀機械工程學科發展的需要，以科學性、先進性、系統性和實用性為目標進行編寫，以適應不同類型、不同層次的學校結合學校實際情況的需要。本系列教材編寫的特色體現在以下幾個方面:

      (1)關注全球機械科學與工程技術學科發展的大背景，建立現代大機械工程學科的新理念，拓寬理論基礎和專業知識，特別是突出創造能力和創新意識。

      ( 2)重視強基礎與寬專業知識面的要求。在保持較寬學科專業知識的前提下，在強化產品設計、製造、管理、市場、環境等基礎理論方面，突出垂點，進一步密切學科內各專業知識面之間的綜合內在聯繫，儘快建立起系統性的知識體系結構。

      (3)學科交叉與綜合的觀念。現代力學、信息科學、生命科學、材料科學、系統科學等新興學科與機械學科結合的內容在系列教材編寫中得到一定的體現。

       (4)注重能力的培養，力求做到不斷強化自我的自學能力、思維能力、創造性地解決問題的能力以及不斷自我更新知識的能力，促進學生向著富有鮮明個性的方向發展。

       總之，本系列教材注意了調推課程結構，加強學科基礎，反映系列教材各門課程之問的聯繫和銜接，內容合理分配，既相互聯繫又避免不必要的重複，努力拓寬知識面，在培養學生的創新能力方面進行了初步的探索。當然，本系列教材還需要在內容的精選、音像電子課件、網絡多媒體教學等方面進一步加強，使之能滿足普通高等院校本科教學的需要，在眾多的機械類教材中形成自己的特色。

      最後，我要感謝參加本系列教材編著和審稿的各位老師所付出的大量卓有成效的辛勤勞動，也要感謝北京大學出版社和中國林業出版社的領導和編輯們對本系列教材的支持和編審工作。由於編寫的時間緊、相互協調難度大等原因，本系列教材還存在一些不足和錯漏。我相信，在使用本系列教材的教師和學生的關心和幫助下，不斷改進和完善這套教材，使之在我國機械工程類學科專業的教學改革和課程體系建設中起到應有的促進作用。

                                                                              2006年1月

         本書是以原國家教委1996年修訂並批准印發的「高等學校工科本科《畫法幾何及工程製圖課程教學基本要求》」為指濘，以最新頒布的有關國家標準《技術製圖》和《機械製圖》為依據，結合編者多年來的教學經驗、教學成果及對多媒體教學課件的研製與開發編寫而成。

       畫圖與識圖，是人類最早使用的一種用線條表達思想、進行交流和相互溝通的主要語言。按照古老格言「一圖值千字」的說法，圖形中包含了大量人類大腦固有的思維能力，如識別色彩、外形、維度、質地，以及視覺節奏、想像等。越來越多的科學研究表明，一個圖形中所包含的各種信息(如文字、符號等)遠遠大於單獨使用它們時所提供的信息量，而一個圖形所提供的對人腦各種思維的刺激因素，也遠遠大於其他「語言」。反過來，當各種信息全部或部分轉換為圖形後，其設計、表現及識讀力也會大大提高。然而，長期以來，人們忽視了對圖形的T大作用及系統性的總結，忽略了對圖形思維這樣的維繫人們形象思維和邏輯思維、激發創造性思維的重要思維方式的挖掘和培養，而僅將畫圖與識圖圈於藝術家或工程師的範圍，這不能不說是一種人腦資源的浪費。本書編者正是站在一個綜合性思維能力培養的高度，以工程製圖這門課程作為培養學生綜合素質及創造性思維能力的切入點，來把握本書的構建。本書有如下特點:

      (1)計算機科學和技術的發展及資訊時代的到來，推進了工程設計方法和工程繪圖工其的發展，改變著工程師和科學家們的思維方式和工作程序。不容置疑，三維設計與表達己成為未來工程設計的發展方向。為此，儘管本書主要是用於近機械類和非機械類專業學生的教材，其教學體系和教學內容力求符合本課程的教學特點，著力於學生基礎知識及識圖能力的培養，但計算機科學技術這一大背景是不應迴避的。因此，將傳統製圖理論與現代化工程理念有機地融合在一起，形成了本書編寫的重要宗旨之一，也是本書的特點之一。

       (2)長期以來，人們一直認為工程製圖僅僅是一門培養工程技術人員的必修課，忽略了它對所有接受高等教育的群體形象思維及創造性思維能力啟發和培養的一種巨大潛能。因此，本書作者首先在思想上打破了「工程」或「機械」這一局限，抓住工程製圖中特殊的圖示圖解方法這條主線，採用工程中的多面正投影、軸測投影及計算機二維和三維建模的分析方法相互穿插，相互融合的表述手法。特別是在前6章基礎部分，融入了計算機二維和三維建模、計算機輔助畫法幾何及截交線、相貫線的計算機提取等內容，目的是為教與學雙方提供一種現代化多媒體輔助手段，以擴展思維視野，在學習過程中能更容易、更直觀地去理解和掌握二維和三維圖形轉換過程和分析方法，同時也為讀者提供一種現代化輔助設計及表達的思路，重點仍在於學生基本知識與技能，二維和三維圖形轉換能力，識圖能力，計算機輔助設計及表達理念的培養，並不要求一定要學會用某一種軟體繪製工程圖紙。這也是與工程製圖及計算機繪圖等同類教材本質的區別。

       本書除緒論和附錄外，共分10章，並另配有相應的習題集。教學學時在45～75學時之間，另外，文中用仿宋字體排版的部分為選學內容，由教師根據所教專業的  教學要求進行取捨。

       本書由江蘇大學戴立玲、湘潭大學楊世平教授擔任主編及做全書的統稿、審校工作，並由戴立玲老師對全書所有插圖作了認真反覆的審查、整改及技術處理;由東華理工學院高娟、德州學院姚俊紅老師擔任副主編。感謝江蘇大學盧章平教授為本書做了認真細緻及嚴謹的審稿工作，同時還要感謝江蘇大學京江學院04級工業設計專業王緒林同學為本書作了精緻的立體插圖。

      本書編寫工作安排:戴立玲編寫緒論、第1, 4章及部分第8章內容;楊世平編寫第2,7章及部分第10章內容;朱中喜編寫第3章;侯永濤編寫第5章;楊巧絨編寫第6章;張黎弊和袁浩編寫第8章;姚俊紅編寫第9章;高娟和張克義編寫第10章及附錄。

      由於編者水平有限，書中難免有一些錯誤與不妥之處，懇請廣大讀者批評指正。

                                                                編者

                                                              2006年3月

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