工程制圖第1章

1、第1章 工程圖的基本知識第1章 工程圖的基本知識1.1 工程圖基本規(guī)范介紹1.2 幾何作圖1.3 繪圖方法、工具及儀器的使用第1章 工程圖的基本知識1.1 工程圖基本規(guī)范介紹工程圖基本規(guī)范介紹1.1.1 圖紙的幅面和格式圖紙的幅面和格式(GB/T 146891993)工程圖樣是工程技術(shù)人員表達設(shè)計意圖、組織和指導(dǎo)生產(chǎn)的重要工具，同時也是技術(shù)交流、信息傳遞的重要技術(shù)文件。為了便于進行技術(shù)交流和指導(dǎo)生產(chǎn)，必須共同制定和遵循相關(guān)準(zhǔn)則。國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)制圖和機械制圖就是工程界重要的基礎(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)號GB/T 146891993為技術(shù)制圖圖紙幅面和格式標(biāo)準(zhǔn)。其中GB表示“國標(biāo)”；T表示“推薦”(為“推”字

2、漢語拼音的第一個大寫字母)；14689為該標(biāo)準(zhǔn)的順序號；1993為該標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布的年號。 以下各標(biāo)準(zhǔn)號都代表相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)。 第1章 工程圖的基本知識1圖紙幅面圖紙幅面圖紙幅面即圖紙大小，其代號為“A”，幅面大小用1、2、3、4、5等數(shù)字表示。A0表示0號圖紙，A3表示3號圖紙。圖紙基本幅面有五種，規(guī)格形式如圖1-1所示。在繪制圖樣時，應(yīng)優(yōu)先采用基本幅面尺寸。必要時允許選用加長幅面，但其尺寸必須是由基本幅面短邊成整數(shù)倍增加后得出的。 第1章 工程圖的基本知識圖1-1 圖紙幅面第1章 工程圖的基本知識2圖框格式圖框格式在圖紙上畫工程圖樣之前，需用粗實線先畫出圖框。不需要裝訂邊的圖樣，其圖框格式如圖1

3、-2所示；需裝訂邊的圖樣，其圖框格式如圖1-3所示。圖框標(biāo)準(zhǔn)見表1-1。其中，L、B分別為長和寬。 第1章 工程圖的基本知識圖1-2 不需要裝訂邊的圖框格式第1章 工程圖的基本知識圖1-3 需要裝訂邊的圖框格式第1章 工程圖的基本知識幅面代號 A0 A1 A2 A3 A4 B L 841 1189 594841 420594 297420 210297 a 25 c 10 5 e 20 10 表表1-1 圖圖 框框 標(biāo)標(biāo) 準(zhǔn)準(zhǔn) (單位：mm)第1章 工程圖的基本知識3標(biāo)題欄格式標(biāo)題欄格式所有的圖樣都應(yīng)有標(biāo)題欄，標(biāo)題欄一般畫在圖紙的右下角，標(biāo)題欄中的文字方向應(yīng)與讀圖方向一致。標(biāo)題欄的標(biāo)準(zhǔn)格式如圖

4、1-4所示。 第1章 工程圖的基本知識圖1-4 標(biāo)題欄的標(biāo)準(zhǔn)格式第1章 工程圖的基本知識教學(xué)中一般不使用標(biāo)準(zhǔn)格式的標(biāo)題欄，推薦使用如圖1-5所示的簡化標(biāo)題欄。圖1-5 推薦使用的簡化標(biāo)題欄格式 第1章 工程圖的基本知識1.1.2 比例比例(GB/T 146901993)比例是指圖中圖形與實際機件相應(yīng)要素的線性尺寸之比。比值為1的比例稱為原值比例，即1 1；比值大于1的比例稱為放大比例，如2 1；比值小于1的比例稱為縮小比例，如1 2。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的比例系列如表1-2所示。 第1章 工程圖的基本知識表表1-2 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的比例系列國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的比例系列第1章 工程圖的基本知識為看圖方便，建議盡

5、可能按機件的實際大小(即按1 1)繪制圖樣。如機件太大或太小，則采用縮小或放大的比例繪制。無論采用何種比例，圖中標(biāo)注的尺寸數(shù)值都應(yīng)按實物的實際尺寸標(biāo)注，不能隨畫圖比例的放大或縮小而改變標(biāo)注尺寸數(shù)值的真實性。用不同比例繪制的同一圖形如圖1-6所示。第1章 工程圖的基本知識圖1-6 用不同比例繪制的同一圖形第1章 工程圖的基本知識1.1.3 字體字體(GB/T 146911993)工程圖樣中的漢字、數(shù)字、字母等都必須做到：字體工整，筆畫清楚，間隔均勻，排列整齊。漢字應(yīng)寫成長仿宋體，并采用國家正式公布推行的簡化字。字體高度(用h表示)的公稱尺寸系列為1.8、2.5、3.5、5、7、10、14、20

6、mm，共八種。字體高度代表字體的號數(shù)，如3.5號字體表示字體的高度為3.5 mm。字體寬度約等于字體高度的2/3。在同一圖樣中應(yīng)采用同一型號的字。字體和數(shù)字可寫成斜體或直體，斜體字向右傾斜與水平基準(zhǔn)線約成75。字體示例如下。(1) 漢字，如圖1-7所示。 第1章 工程圖的基本知識圖1-7 漢字示例 第1章 工程圖的基本知識(2) 大寫拉丁字母，如圖1-8所示。圖1-8 大寫拉丁字母示例第1章 工程圖的基本知識(3) 小寫拉丁字母，如圖1-9所示。圖1-9 小寫拉丁字母示例第1章 工程圖的基本知識(4) 阿拉伯?dāng)?shù)字，如圖1-10所示。圖1-10 阿拉伯?dāng)?shù)字示例第1章 工程圖的基本知識1.1.4

7、圖線圖線(GB/T 174501998、GB/T 4457.42002)繪制工程圖樣時，應(yīng)采用表1-3中規(guī)定的各種圖線。第1章 工程圖的基本知識表表1-3 圖圖 線線第1章 工程圖的基本知識各種圖線應(yīng)用示例見圖1-11。圖1-11 圖線應(yīng)用示例第1章 工程圖的基本知識在繪制圖樣時，對于圖線還應(yīng)注意以下事項(如圖1-12所示)：(1) 在同一圖樣中，同類圖線的寬度應(yīng)基本保持一致，虛線、細實線、雙點畫線的線段長度和間隔也應(yīng)各自大致相等。(2) 繪制圓的中心線時，圓心應(yīng)為線段的交點。點畫線的首末兩端應(yīng)是線段而不是短劃，且應(yīng)超出圖形外約35 mm。(3) 虛線與虛線或虛線與實線相交時，應(yīng)是線段相交。當(dāng)

8、虛線是粗實線的延長線時，在連接處應(yīng)斷開。 第1章 工程圖的基本知識圖1-12 圖線的畫法圖例 第1章 工程圖的基本知識1.1.5 尺寸注法尺寸注法(GB/T 4458.42003)1基本規(guī)定基本規(guī)定(1) 圖樣上所標(biāo)注尺寸為機件的真實大小。(2) 圖樣中的尺寸以毫米為單位時，不需標(biāo)注單位的名稱或代號。(3) 機件的每一個尺寸在圖樣中一般只標(biāo)注一次。(4) 標(biāo)注尺寸時，應(yīng)盡可能使用符號或縮寫詞。常用的符號和縮寫詞見表1-4。第1章 工程圖的基本知識表表1-4 常用尺寸符號常用尺寸符號第1章 工程圖的基本知識2尺寸的組成尺寸的組成一個完整的尺寸應(yīng)該包括尺寸數(shù)字、尺寸界線、尺寸線和表示尺寸線終端的箭

9、頭或斜線，如圖1-13所示。圖1-13 尺寸的組成第1章 工程圖的基本知識(1) 尺寸界線。尺寸界線用細實線繪制，并應(yīng)由圖形的輪廓線、軸線或?qū)ΨQ中心線處引出，也可利用輪廓線、軸線或?qū)ΨQ中心線作尺寸界線。尺寸界線一般應(yīng)與尺寸線垂直，并超出尺寸線終端2 mm左右。(2) 尺寸線及其終端形式。尺寸線用細實線繪制。尺寸線必須單獨畫出，不能與圖線重合或在其延長線上。尺寸線終端有兩種形式：箭頭和斜線，斜線用細實線繪制，如圖1-14所示。圖中d為粗實線寬度，h為字體高度。同一圖樣中只能采用一種尺寸線終端形式。 第1章 工程圖的基本知識圖1-14 尺寸終端的兩種形式(a) 箭頭 (b) 斜線第1章 工程圖的基

10、本知識(3) 尺寸數(shù)字。尺寸數(shù)字的書寫方向如圖1-15所示。圖1-15 尺寸數(shù)字書寫要求(a) 通常情況下數(shù)字書寫方向；(b) 30范圍內(nèi)尺寸數(shù)字書寫方向 第1章 工程圖的基本知識3尺寸的標(biāo)注尺寸的標(biāo)注(1) 角度、直徑、球面等尺寸的標(biāo)注方法見表1-5。 表表1-5 角度、直徑、球面等尺寸標(biāo)注方法角度、直徑、球面等尺寸標(biāo)注方法第1章 工程圖的基本知識第1章 工程圖的基本知識(2) 小尺寸的標(biāo)注方法見圖1-16。圖1-16 小尺寸注法第1章 工程圖的基本知識1.2 幾幾 何何 作作 圖圖1.2.1 基本作圖方法基本作圖方法工程圖樣都是由一些直線、圓、圓弧和其它曲線組合而成的，因此必須掌握它們的基

11、本作圖方法且做到熟練、準(zhǔn)確、工整。1正多邊形的畫法正多邊形的畫法正多邊形的作圖方法如圖1-17所示。第1章 工程圖的基本知識圖1-17 正多邊形作圖方法(a) 利用圓規(guī)作圖(b) 利用三角板作圖第1章 工程圖的基本知識正n邊形作圖方法如圖1-18所示。以n7為例，作圖步驟如下：(1) 將外接圓的垂直直徑AN等分為n等份，標(biāo)出1，2，3，4，5，6各點。(2) 以N為圓心，NA為半徑作圓，與水平中心線交于P、Q。(3) 由P和Q作直線與NA上每個奇數(shù)點(或偶數(shù)點)相連，并延長與外接圓交于B、 C、D、E、F、G點，然后順次連接各頂點，即得正七邊形。 第1章 工程圖的基本知識圖1-18 正七邊形作

12、圖方法第1章 工程圖的基本知識2斜度和錐度斜度和錐度斜度是指一直線(或平面)對另一直線(或平面)的傾斜程度，在圖樣中用1 n的形式標(biāo)注。圖1-19(a)為斜度的作法及標(biāo)注方法。 圖1-19 斜度(a) 斜度的作圖及標(biāo)注方法 (b) 斜度符號第1章 工程圖的基本知識(1) 以A點為起點在水平方向畫5個單位長度的直線，在垂直方向畫1個單位長度的直線，連接兩端點1、5，則該直線斜度為1 5。(2) 以A點為起點作直線AD長度為50，AB長度為20，過B點作直線15的平行線BC，連接DC，即完成四邊形ABCD的繪制，其中BC邊的斜度為1 5。圖樣中的斜度都可以用這種作輔助線的方法完成。斜度的符號如1-

13、19(b)所示，h為字高。斜度在圖中的標(biāo)注如圖1-19(a)所示，斜度符號的方向應(yīng)與所標(biāo)斜度的方向一致。錐度是指正圓錐的底圓直徑與其高度之比，工程樣圖中常用1 n的形式來表示。錐度的符號如圖1-20(a)所示，h為字高。 第1章 工程圖的基本知識圖1-20 錐度(a) 錐度符號 (b) 樣例 (c) 錐度的作法及標(biāo)注第1章 工程圖的基本知識【例1-1】 完成圖1-20(b)所示的平面圖形，并標(biāo)注錐度。(1) 如圖1-20(c)所示，由S點向右量取5個單位長度，向上、下分別量取1/2個單位長度，分別連線，即得到1 5的錐度。(2) 由S點向右量取30 mm，得到與中心軸的交點C，過C點作中心線的

14、垂線；由S點向上、下分別量取對稱距離10 mm，得到A、B點。(3) 分別過A、B點作已完成的兩條錐度1 5的斜線的平行線，與過C點的垂線相交。修剪多余線條，標(biāo)注錐度符號與圓錐(圓臺)方向一致，如圖1-20(c)所示。 第1章 工程圖的基本知識1.2.2 圓弧連接圓弧連接工程上的一些構(gòu)件或零件，其幾何形狀一般由規(guī)則或光滑的輪廓所構(gòu)成。這種光滑的構(gòu)件，大都是由曲線和直線、曲線和曲線光滑連接而成的，在工程制圖中，稱之為圓弧連接，其連接的關(guān)鍵在于使線段與線段在連接點上相切。圓弧連接的畫法如表1-6所示。 第1章 工程圖的基本知識表表1-6 圓弧連接的畫法圓弧連接的畫法第1章 工程圖的基本知識續(xù)表續(xù)表

15、第1章 工程圖的基本知識1.2.3 平面圖形的繪制方法平面圖形的繪制方法平面圖形是由幾何圖形和一些線段組成的。要正確繪制一個平面圖形，必須對平面圖形進行尺寸分析和線段分析。1平面圖形的尺寸分析平面圖形的尺寸分析尺寸分析的主要內(nèi)容是分析一個平面圖形中哪些是定形尺寸，哪些是定位尺寸，同時要考慮到圖形中的尺寸基準(zhǔn)。以圖1-21所示手柄圖形為例進行分析。(1) 定形尺寸確定平面圖形各組成部分形狀大小的尺寸，如線段的長度、圓和圓弧的直徑或半徑以及角度的大小等。圖1-21中的R15、R10即定形尺寸。第1章 工程圖的基本知識(2) 定位尺寸確定平面圖形各組成部分相對位置的尺寸，如圖1-21中確定圓f8左右

16、方向的定位尺寸8。(3) 尺寸基準(zhǔn)標(biāo)注尺寸的起點。一般平面圖形中常用較大圓的中心線、較長的直線及對稱圖形的中心線作為基準(zhǔn)。圖1-21 手柄第1章 工程圖的基本知識2平面圖形的線段分析平面圖形的線段分析在平面圖形中，根據(jù)標(biāo)出的尺寸，可將線段分為已知線段、中間線段和連接線段。(1) 已知線段定形尺寸和定位尺寸齊全的線段。例如圖1-21中的圓弧R15、圓弧R10，既給出了半徑也給出了圓心位置，可直接畫出。(2) 中間線段有定形尺寸但定位尺寸不齊全的線段。例如圖1-21中的圓弧R50，給出了半徑，圓心位置只給出了Y方向尺寸，需根據(jù)與已知線段的連接關(guān)系才能畫出。第1章 工程圖的基本知識(3) 連接線段有

17、定形尺寸而無定位尺寸的線段。例如圖1-21中的圓弧R12，只給出了半徑，圓心所在的X、Y方向尺寸都沒有，需根據(jù)與相鄰線段的連接關(guān)系才能畫出。3平面圖形的畫法步驟平面圖形的畫法步驟在繪制平面圖形時，先畫出圖形的基準(zhǔn)線和各已知線段，再依次畫出各中間線段，最后畫出各連接線段。以圖1-21所示手柄為例，具體畫圖步驟如圖1-22所示。第1章 工程圖的基本知識(a) 畫出基準(zhǔn)線和已知線段 (b) 求出R50的圓心點O1，畫出中間弧R50(c) 求出R12的圓心點O2 (d) 以O(shè)2為圓心畫出連接弧R12第1章 工程圖的基本知識圖1-22 手柄畫圖步驟(e) 擦去多余線段，加深，標(biāo)注尺寸第1章 工程圖的基本

18、知識1.3 繪圖方法、工具及儀器的使用繪圖方法、工具及儀器的使用1.3.1 尺規(guī)繪圖尺規(guī)繪圖1常用繪圖儀器和工具常用繪圖儀器和工具(1) 圖板、丁字尺、三角板。畫圖時，先將圖紙用膠帶固定在圖板上，丁字尺頭部靠緊圖板左側(cè)。畫線時，鉛筆垂直于紙面并向右傾斜約30，按照圖1-23(a)、(b)所示，即可畫水平線、垂直線。一副三角板與丁字尺配合使用，可畫出30、45、60、15以及75的傾斜線，如圖1-23(c)所示。第1章 工程圖的基本知識圖1-23 常用繪圖工具(a) 利用丁字尺畫水平線(b) 利用丁字尺畫垂直線 (c) 利用丁字尺和三角板畫傾斜線第1章 工程圖的基本知識(2) 圓規(guī)和分規(guī)。圓規(guī)用

19、來畫圓和圓弧。畫圓時，圓規(guī)的鋼針應(yīng)使用有臺階的一端，以避免圖紙上的針孔不斷擴大，并使筆尖與紙面垂直。圓規(guī)的使用方法如圖1-24(a)所示。分規(guī)用來量取尺寸和等分線段。分規(guī)的兩個針并攏時應(yīng)對齊，如圖1-24(b)所示。 第1章 工程圖的基本知識圖1-24 常用繪圖工具第1章 工程圖的基本知識(3) 鉛筆。繪圖鉛筆用“B”和“H”代表鉛芯的軟硬。“B”代表軟芯鉛筆，如2B、3B、4B等，前面的數(shù)字越大，說明鉛芯越軟、越黑；“H”代表硬芯鉛筆，如2H、3H、4H等，前面的數(shù)字越大，說明鉛芯越硬、越淡。畫粗線常用B或HB鉛筆，畫細線常用H或2H鉛筆，寫字常用HB或H鉛筆。一般將畫粗實線的鉛筆的鉛芯磨成

20、矩形，畫細線和寫字的鉛筆的鉛芯磨削成圓錐形。 第1章 工程圖的基本知識2尺規(guī)繪圖的方法和步驟尺規(guī)繪圖的方法和步驟用繪圖工具在圖紙上繪圖的具體步驟如下：(1) 準(zhǔn)備工作。準(zhǔn)備好所需的全部作圖用具，擦凈圖板、丁字尺、三角板；削磨鉛筆、鉛芯；根據(jù)所繪對象的大小選擇合適的圖幅及繪圖比例；將圖紙固定在圖板左下方。(2) 圖形布局。繪制圖框線和標(biāo)題欄框線后，先畫出圖形的對稱中心線、軸線和主要輪廓線，注意圖形布局應(yīng)勻稱、美觀。(3) 畫底稿。底稿線要細，但應(yīng)清晰。(4) 加深圖形、標(biāo)注尺寸及填寫標(biāo)題欄。一般先加深圖形，按照先細后粗，先曲后直，從上至下，從左至右的原則進行。然后加深圖框和標(biāo)題欄，最后標(biāo)注尺寸和

21、書寫文字。 第1章 工程圖的基本知識1.3.2 計算機繪圖計算機繪圖1計算機繪圖及研究內(nèi)容計算機繪圖及研究內(nèi)容計算機繪圖(Computer Graphics，CG)是指把數(shù)據(jù)化的圖形信息輸入計算機，進行存儲和處理后，控制圖形輸出設(shè)備實現(xiàn)顯示或繪制各種圖形，是計算機輔助設(shè)計的重要組成部分。計算機繪圖從20世紀(jì)70年代開始發(fā)展起來，現(xiàn)在已經(jīng)進入普及化與實用化階段。利用計算機繪圖具有繪圖速度快、精度高，便于產(chǎn)品信息的保存和修改，設(shè)計過程直觀，便于人-機對話，縮短設(shè)計周期，減輕勞動強度等優(yōu)點。此外，更重要的是它把工程設(shè)計人員從繁瑣的手工繪圖中解放出來，使其可以進行更具有創(chuàng)造性的工作。現(xiàn)代工程設(shè)計要求工

22、程設(shè)計人員必須熟練掌握計算機繪圖，以適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)的需求。 第1章 工程圖的基本知識2計算機繪圖系統(tǒng)的組成計算機繪圖系統(tǒng)的組成計算機繪圖系統(tǒng)主要由硬件設(shè)備及軟件系統(tǒng)組成。(1) 硬件設(shè)備主要包括主機、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備三部分。輸入設(shè)備主要包括掃描儀、數(shù)字化儀、鼠標(biāo)、鍵盤等。輸出設(shè)備包括顯示器、繪圖儀和繪圖打印機。繪圖儀是最常用的圖形輸出設(shè)備，一般按其工作方式分為平臺式和滾筒式兩種。圖形打印機也是一種圖形輸出設(shè)備，目前使用噴墨打印機或激光打印機輸出高質(zhì)量的圖形。第1章 工程圖的基本知識(2) 計算機繪圖軟件系統(tǒng)是控制計算機運行的各種程序和相關(guān)數(shù)據(jù)的集合，包括系統(tǒng)軟件和繪圖軟件。系統(tǒng)軟件即面向計算機操作和管理的操作系統(tǒng)、各種計算機語言的編譯系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。繪圖軟件如AutoCAD繪圖軟件包以及為解決用戶的各類應(yīng)用問題而設(shè)計的應(yīng)用軟件。第1章 工程圖的基本知識近年來，由于微型計算機在設(shè)計和制造領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，各種國外通用繪圖軟件紛紛被引進，國產(chǎn)的繪圖軟件也應(yīng)運而生。比較常見的計算機繪圖和計算機輔助設(shè)計軟件如美國Autodesk公司的AutoCAD，Unigraphics Solutions公司的U