本书是根据教育部高等学校工程图学教学指导委员会2015年制定的新版本《普通高等院校工程图学课程教学基本要求》，以“培养具有国际竞争力的高素质创造型人才”为目标，基于“学生的全面发展和可持续发展相结合”的教育理念，结合课程组“大机械类本科生全程三维设计能力培养模式的研究与实践”“三维表达在工程图学中的定位研究与实践”“转变教育理念，引进工程场景，翻转课堂图学教育研究与实践”“‘3D工程图学’MOOC课程立项建设”等教改项目所取得的成果与经验编写而成的。本书主要内容包括产品的设计过程与表达方法、几何实体的构成方式、制图的基本知识和轴测图、几何实体建模的基础知识、几何实体的三视图与三维建模、组合体的建模与三视图、几何实体的常用表达方法、零件的构形与零件工程图、零件间的连接方式、装配体设计及装配工程图等10章。

本书是根据教育部高等学校工程图学教学指导委员会2015年制定的新版本《普通高等院校工程图学课程教学基本要求》编写，同时依托“转变教育理念，引进工程场景，翻转课堂图学教育研究与实践”“‘3D工程图学’MOOC课程立项建设”等教改项目所取得的成果与经验编写而成的。另外，增加了图学发展史及发展趋势等内容，符合课程思政的要求。

前言
随着计算机图形学的发展、计算机数据库的进步和计算机性能的提高，CAD/CAE/CAM技术迅速发展，出现了新的生产模式：构思三维产品→计算机三维实体造型→数控编程→加工。由此可见，传统的工程图学的教学内容，已落后于现代工业生产实际。为了培养适应经济发展需要、具有时代精神的创新人才，必须进行工程图学教学内容与教学方法的重新思考与定位研究，建立以三维实体设计为主，再用三维模型生成符合国家标准的二维图形的新工程制图教学体系。
本书是根据教育部工科基础课程教学指导委员会工程图学课程教学指导分委员会《普通高等学校工程图学课程教学基本要求》(2019年新版本)，以培养具有国际竞争力的高素质创造性人才为目标，坚持学生的全面发展和可持续发展相结合的教育理念，结合课程组“大机械类本科生全程三维设计能力培养模式的研究与实践”、“三维表达在工程图学中的定位研究与实践”、“转变教育理念、引进工程场景，翻转课堂图学教育研究与实践”、“‘3D工程图学’MOOC课程立项建设”等教改项目所取得的成果与经验编写而成的。本书具有以下特点：
(1) 着重培养学生的产品表达能力，特别是熟练运用三维CAD系统进行产品的三维造型和二维图形绘制的能力。
(2) 遵循从三维实体到二维图形的认知规律，建立了从三维实体构形向二维图形转化的体系，摒弃了传统工程制图教材从抽象的平面到具体的空间的体系。
(3) 对几何实体间自然形成的截交线与相贯线二维图解不做要求，重点培养学生的三维构形思维和创新能力。
(4) 基于二维CAD与三维CAD将在很长的一段时期内共存，二维CAD是三维CAD的重要补充(由三维实体建模生成符合当前国家标准的二维图形)的现实，重点介绍表达方法，同时采用新国家标准。
(5) 本书采用的三维软件——Atuodesk Inventor是美国Atuodesk公司新开发的三维数字化设计软件，它除了具有一般三维软件的优点外，还具有以下优点：采用独创的自适应技术，进一步完善了参数化设计方案；兼容DWG文件，使设计者能最大限度地利用原有的设计数据和资源；拥有完善的标准件和常用件资源库，可以多途径帮助设计人员提高设计能力和设计速度；可快速、精确地由三维模型生成二维图形。
(6) 书中所举实例多为常见电气元件，同时为了促进学生全面发展和可持续发展，在附录中提供AutoCAD二维绘图简介、Inventor2015三维线路设计简介等内容，能激发非机械类学生学习的兴趣和拓宽学生的知识面，因此本书特别适合电类、应用理科类专业少学时的工程制图教学(推荐学时：40学时讲课，12学时上机)。
(7) 提供了大量的二维码微视频资源。线上线下混合式教学是今后的发展趋势。学生扫一扫书中的二维码可以随时随地学习；教师扫一扫书中的二维码可以了解学生课前应该学习的内容。同时为了帮助教师开展以翻转课堂为基础的混合式教学，附录中提供了一个翻转课堂线下教学案例。
为了方便教师教学和学生学习使用，我们对与教材配套的教学素材库、习题等电子文档同时做了修改。使用本书的教师，如需要教学日历、电子教案（正常课堂教学和翻转课堂教学）、电子挂图、电子模型、习题集及答案文件，可与华中科技大学出版社联系（联系电话：027-81339688；电子邮箱：171447782@qq.com）。
参加本书编写的有：华中科技大学阮春红(第1、2、8章、附录B)、何建英(第9、10章)、李喜秋(第4章、附录C)、程敏（第6章）；张俐（第3章、附录A)、鄢来祥（第5、7章）。全书由阮春红、何建英、张俐、李喜秋任主编。
华中科技大学黄其柏教授主审本书，并提出了许多宝贵意见和建议，在此表示衷心的感谢。
本书的编写工作得到了教研室许多老师和教辅人员的帮助，同时，本书还凝聚着参与教学改革和教学基地建设的全体同志的智慧和汗水，在此向大家一并表示感谢。
在本书编写过程中我们参考了国内一些同类著作(相关书目作为参考文献列于书末)，在此向这些著作的作者表示深深的谢意。
由于编者水平有限，书中错误及疏漏之处在所难免，敬请读者批评指正。

编者2020年7月于华中科大

华中科技大学机械学院机械设计系副主任，副教授，“机械制图”系列课程负责人。1、主持“工程制图课程教学内容、方法和手段的改革与实践”2001年省级教学研究项目；、2、主持“大机械类本科生全程三维设计能力培养模式的研究与实践”2005年省级教学研究项目；3、主持“三维表达在工程图学中的定位研究与实践”2008年等省级教学研究项目；4、主持“反求设计能力培养及其评价体系的研究与实践”2013年校级教学研究项目；5、主持“转变教育理念，引进工程场景，机械实验班图学教育研究与实践”2014年院级教学研究项目；6、“基于比奥（BIOT）理论的电流变液主动吸声机理与声学特性研究”，国家自然科学基金面上项目（项目号51175195），2012年~，子项目负责人；

第1章产品的设计过程与表达方法(1)
1.1产品的设计过程(1)
1.2产品的表达方法(2)
1.3本课程的学习任务(4)
1.4本课程的学习方法(5)
1.5计算机配置建议(5)
第2章几何实体的构成方式(8)
2.1几何立体分类(8)
2.2基本体的构成方式(9)
2.3组合体的构成(10)
第3章制图的基本知识和轴测图(13)
3.1制图国家标准的基本规定(13)
3.2几何作图(21)
3.3平面图形的绘制方法(23)
3.4徒手画图(25)
3.5投影法基础(27)
3.6轴测图(30)
第4章几何实体建模的基础知识(40)
4.1参数化设计(40)
4.2特征设计(42)
4.3基于特征的参数化CAD系统——Inventor基础知识(43)
4.4Inventor的特征草图设计(50)
第5章几何实体的三视图与三维建模(58)
5.1三视图的形成及其投影规律(58)
5.2几何元素的投影(61)
5.3基本体的三视图及其建模(71)
5.4基本体的建模实例(77)
第6章组合体的建模与三视图(79)
6.1组合体的表面关系(79)
6.2组合体的建模(80)
6.3组合体的三视图(87)
6.4几何实体的尺寸标注(97)
6.5组合体的读图(100)
第7章几何实体的常用表达方法(107)
7.1视图(107)
7.2剖视图(112)
7.3断面图(121)
7.4规定画法与简化画法(123)
7.5用Inventor创建工程图——表达方法综合运用(126)
7.6看剖视图(132)
第8章零件的构形与零件工程图(134)
8.1零件的构形设计(134)
8.2零件工程图的内容(135)
8.3常见零件结构及尺寸标注(137)
8.4零件图的技术要求(144)
8.5读零件图(148)
8.6典型零件的结构分析与构形(151)
8.7典型零件的工程图(Inventor工程图)生成(156)
8.8基于模型的工程定义简介(165)
第9章零件间的连接方式(168)
9.1螺纹连接(168)
9.2铆钉连接(172)
9.3键连接和销连接(174)
第10章装配体设计及装配工程图(178)
10.1装配体设计的约束(178)
10.2常见的装配工艺结构(181)
10.3装配体设计的方法(186)
10.4装配工程图的作用与内容(191)
10.5装配工程图中的画法(193)
10.6装配工程图中的尺寸标注(198)
10.7装配工程图中的其他内容(199)
10.8装配工程图的生成(200)
10.9看装配图及由装配图拆绘零件图(205)
附录AAutoCAD二维绘图简介(208)
A.1AutoCAD二维绘图简介(208)
A.2AutoCAD二维绘图实例(213)
附录BInventor三维布线设计简介(231)
附录C常用的设计资料(239)
参考文献(261)