機(jī)械工程圖學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)

第一章機(jī)械工程圖學(xué)基礎(chǔ)圖樣是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的技術(shù)文件、也是工程界的技術(shù)語(yǔ)言，其中設(shè)計(jì)圖樣是產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、安裝、檢測(cè)校驗(yàn)等過(guò)程中的重要技術(shù)資料，是技術(shù)交流的重要工具，是工程師的語(yǔ)言。為便于生產(chǎn)、管理和交流，國(guó)家對(duì)圖樣的畫法、尺寸注法等方面作出統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。為方便生產(chǎn)管理和技術(shù)交流，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(簡(jiǎn)稱國(guó)標(biāo)，代號(hào)“GB”)對(duì)圖樣的內(nèi)容、格式、畫法、所用代號(hào)等均有統(tǒng)一“規(guī)定”，作為工程技術(shù)人員，必須嚴(yán)格遵守、認(rèn)真貫徹執(zhí)行12/19/20221.1有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定

1圖紙幅面（GB/T14689-2008）1和相關(guān)規(guī)格

2比例（GB/T14690-1993）

3字體（GB/T14691—1993）

4圖線（GB/T17450-1998、GB/T4457.4-2002）

5尺寸標(biāo)注(GB/T4458.4-2003)

12/19/2022

圖紙幅面

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：繪制技術(shù)圖樣時(shí)，應(yīng)優(yōu)先采用標(biāo)準(zhǔn)幅面圖紙繪圖，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了A0、A1、A2、A3、A4等基本幅面（基本幅面的尺寸見表1-1）

表1-1圖紙基本幅面的尺寸

（單位：mm）幅面代號(hào)A0A1A2A3A4B×L841×1198594×841420×594297×420210×297e2010c105a2512/19/2022必要時(shí)，允許按長(zhǎng)邊加長(zhǎng)的方法加大幅面尺寸，具體是A0、A2、A4加長(zhǎng)量按A0幅面長(zhǎng)邊的1/8的倍數(shù)遞增，對(duì)于A1、A3加長(zhǎng)量按A0短邊的1/4倍數(shù)遞增；A0和A1兩幅面允許兩邊同時(shí)加長(zhǎng)，圖紙常用加長(zhǎng)幅面的尺寸見表1-2。表1-2圖紙常用加長(zhǎng)幅面的尺寸

（單位：mm）幅面代號(hào)B×L幅面代號(hào)B×L幅面代號(hào)B×LA0×21189×1682A0×31189×2523A1×3841×1783A1×4841×2378A2×3594×1261A2×4594×1682A2×5594×2102A3×3420×891A3×4420×1189A3×5420×1486A3×6420×1783A3×7420×2080A4×3297×630A4×4297×841A4×5297×1051A4×6297×1261A4×7297×1471A4×8297×168212/19/2022圖框格式

無(wú)論圖樣是否裝訂，均應(yīng)在圖幅內(nèi)繪出圖框，以明確設(shè)計(jì)圖樣的有效區(qū)域，由內(nèi)外兩框線組成，外框用細(xì)實(shí)線繪制，大小為幅面尺寸（見表1-1），內(nèi)框用粗實(shí)線繪制，內(nèi)外框周邊的間距尺寸與圖框格式和圖幅有關(guān)，其中圖框格式分為留有裝訂邊（圖1-1）和不留裝訂邊（圖1-2）兩種制圖圖樣的圖框格式(a)不留裝訂邊橫向圖框(b)不留裝訂邊縱向圖框(c)留有裝訂邊橫向圖框(d)留有裝訂邊縱向圖框12/19/2022標(biāo)題欄格式

標(biāo)題欄是圖紙重要組成部分，用以直觀標(biāo)明設(shè)計(jì)產(chǎn)品名稱，設(shè)計(jì)、校核人，編序號(hào)等內(nèi)容，通常在讀圖時(shí)為第一步需要了解的閱讀對(duì)象，一般采用手寫體書寫。制圖常用簡(jiǎn)化標(biāo)題欄12/19/2022

制圖常用簡(jiǎn)化標(biāo)題欄12/19/2022比例

比例是指圖中圖形與其實(shí)物相應(yīng)要素的尺寸之比，是圖樣中圖形與其實(shí)物相應(yīng)要素的線性尺寸之比。特別要注意的：無(wú)論采用何種比例繪制圖樣，在圖樣上注寫的機(jī)件尺寸均應(yīng)是機(jī)件的真實(shí)尺寸，與繪圖的比例無(wú)關(guān)，見圖所示。

標(biāo)注尺寸與繪圖比例無(wú)關(guān)

圖樣的繪圖比例12/19/2022字體

圖樣上除了表達(dá)機(jī)件形體的構(gòu)造等圖形外，還要用文字和數(shù)字說(shuō)明機(jī)件的技術(shù)要求、大小規(guī)格和其他內(nèi)容等。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)圖樣中標(biāo)注的字有規(guī)定性要求：

字高

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（單位為mm)，字體的高度代表字體的號(hào)數(shù)，如通常使用的5號(hào)字的字高為5mm。漢字

漢字體應(yīng)為長(zhǎng)仿宋體字，并按中華人民共和國(guó)正式公布推行的《漢字方案》中規(guī)定的簡(jiǎn)化字。漢字的高度不應(yīng)小于3.5mm，其字寬一般為h/√2。10號(hào)漢字例如：中華人民共和國(guó)江蘇省南京市河海大學(xué)7號(hào)漢字例如：橫平豎直注意起落結(jié)構(gòu)均勻填滿方格5號(hào)漢字

例如：技術(shù)制圖機(jī)構(gòu)制圖有限責(zé)任公司12/19/20223字母和數(shù)字12/19/2022圖線線1.線線型型國(guó)家家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)中中規(guī)規(guī)定定了了15種種基基本本線線型型的的變變形形，，圖圖樣樣中中常常用用的的八八種種圖圖線線名名稱稱、、型型式式、、寬寬度度及及其其應(yīng)應(yīng)用用情情況況見見表表12/7/20222.線線寬寬圖樣樣中中的的圖圖線線分分粗粗線線和和細(xì)細(xì)線線兩兩種種，，粗粗線線寬寬度度d應(yīng)應(yīng)根根據(jù)據(jù)圖圖形形的的大大小小和和復(fù)復(fù)雜雜程程度度在在0.5∽∽2mm之之間間選選擇擇，，細(xì)細(xì)線線的的寬寬度度約約為為d/2。。圖線線寬寬度度的的推推薦薦系系列列為為：：0.13，，0.18，，0.25，，0.35，，0.5，，0.7，，1，，1.4，，2mm。。通通常常在在工工程程應(yīng)應(yīng)用用時(shí)時(shí)一一般般取取0.7mm或或0.5mm，，避避免免采采用用0.18mm以以下下的的線線寬寬（（復(fù)復(fù)制制困困難難））。。12/7/20223．．圖圖線線畫畫法法1））同同一一圖圖樣樣中中，，同同類類圖圖線線的的寬寬度度應(yīng)應(yīng)基基本本一一致致。。2））虛虛線線、、點(diǎn)點(diǎn)劃劃線線及及雙雙點(diǎn)點(diǎn)劃劃線線的的線線段段長(zhǎng)長(zhǎng)度度和和間間隔隔應(yīng)應(yīng)各各自自大大致致相相等等。。3））兩兩條條平平行行線線（（包包括括剖剖面面線線））之之間間的的距距離離應(yīng)應(yīng)不不小小于于粗粗實(shí)實(shí)線線寬寬度度的的兩兩倍倍，，其其最最小小距距離離不不得得小小于于0.7mm。。4）如如圖所所示點(diǎn)點(diǎn)劃線線、雙雙點(diǎn)劃劃線的的首尾尾，應(yīng)應(yīng)是線線段而而不是是短劃劃；點(diǎn)點(diǎn)劃線線彼此此相交交時(shí)應(yīng)應(yīng)該是是線段段相交交，而而不是是短劃劃相交交；中中心線線應(yīng)超超過(guò)輪輪廓線線，但但不能能過(guò)長(zhǎng)長(zhǎng)，建建議中中心線線應(yīng)超超過(guò)輪輪廓線線2∽∽5mm，，如圖圖所示示。a)正確確b)錯(cuò)錯(cuò)誤12/7/20225）在較小小的圖形上上畫點(diǎn)劃線線、雙點(diǎn)劃劃線有困難難時(shí)，可采采用細(xì)實(shí)線線代替。6）虛線與與虛線、虛虛線與粗實(shí)實(shí)線相交應(yīng)應(yīng)是線段相相交；若虛虛線處于粗粗實(shí)線的延延長(zhǎng)線上時(shí)時(shí)，粗實(shí)線線應(yīng)畫到位位，而虛線線在相連處處應(yīng)留有空空隙，如圖圖a)正確確b)錯(cuò)誤誤7）各種圖圖線畫法的的常用相交交、相連見見圖12/7/2022尺寸標(biāo)注尺寸標(biāo)注主主要是明確確圖樣中機(jī)機(jī)件形體的的實(shí)際尺寸寸、構(gòu)造等等規(guī)格信息息，國(guó)家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)制圖圖的尺寸標(biāo)標(biāo)注作了如如下原則規(guī)規(guī)定：1.基本規(guī)規(guī)則1）標(biāo)注尺寸應(yīng)應(yīng)嚴(yán)格遵照照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)相關(guān)規(guī)定定，做到正正確、齊全全、清晰、、合理。2）機(jī)件的的真實(shí)大小小及構(gòu)造應(yīng)應(yīng)以圖樣所所標(biāo)注的尺尺寸數(shù)值為為依據(jù)，與與圖樣中所所繪圖形的的大小、比比例及繪圖圖的準(zhǔn)確度度無(wú)關(guān)。3）圖樣中中標(biāo)注的默默認(rèn)尺寸單單位毫米，，一般不需需注明，如如需采用其其他單位，，則必須注注明其相應(yīng)應(yīng)的單位符符號(hào)。4)圖圖樣中每一一需要標(biāo)注注的尺寸，，一般在一一張圖樣中中只標(biāo)注一一次，并應(yīng)應(yīng)標(biāo)注在能能夠反映該該結(jié)構(gòu)最清清晰的圖形形上。5)圖圖樣中所注注尺寸是該該機(jī)件最后后完工時(shí)的的尺寸，否否則應(yīng)另加加說(shuō)明。12/7/20222.標(biāo)標(biāo)注注尺尺寸寸的的四四要要素素一個(gè)個(gè)完完整整的的尺尺寸寸應(yīng)應(yīng)包包括括尺尺寸寸界界限限、、尺尺寸寸線線、、尺尺寸寸終終端端（（箭箭頭頭））和和尺尺寸寸數(shù)數(shù)字字。。尺寸寸界界線線:表表示示尺尺寸寸的的起起止止.通通常常采采用用細(xì)細(xì)實(shí)實(shí)線線畫畫出出并并垂垂直直于于尺尺寸寸線線.尺尺寸寸界界線線的的一一端端應(yīng)應(yīng)與與輪輪廓廓線線接接觸觸,另另一一端端伸伸出出尺尺寸寸線線外外,有有時(shí)時(shí)也也可可以以直直接接借借用用輪輪廓廓線線,中中心心線線等等作作為為尺尺寸寸界界線線.尺寸寸線線(1)尺寸寸線線必必須須用用細(xì)細(xì)實(shí)實(shí)線線單單獨(dú)獨(dú)畫畫出出.不不能能用用其其他他圖圖線線代代替替,也也不不能能畫畫在在其其他他圖圖線線的的延延長(zhǎng)長(zhǎng)線線上上.(2)標(biāo)標(biāo)注注線線性性尺尺寸寸時(shí)時(shí),尺尺寸寸線線必必須須與與所所注注的的尺尺寸寸方方向向平平行行.(3)當(dāng)當(dāng)有有幾幾條條相相互互平平行行的的尺尺寸寸線線時(shí)時(shí)#大大尺尺寸寸要要注注在在小小尺尺寸寸的的外外面面.以以免免尺尺寸寸線線與與尺尺寸寸界界線線相相交交.(4)在在圓圓或或圓圓弧弧等等標(biāo)標(biāo)注注直直(半半)徑徑尺尺寸寸時(shí)時(shí),尺尺寸寸線線一一般般應(yīng)應(yīng)通通過(guò)過(guò)圓圓心心或或其其直直徑徑的的延延長(zhǎng)長(zhǎng)線線上上.尺寸線終終端的兩兩種形式式尺寸線終終端有箭箭頭和斜斜線兩種種形式,通常采采用箭頭頭"同一一張圖樣樣上的箭箭頭$或或斜線大大小要一一致,而而且箭頭頭或斜線線選其一一其畫法法如圖所所示,通通常尺寸寸線終端端尖端要要與尺寸寸界線接接觸,不不得超出出也不得得離開.如圖所所示.并并且當(dāng)采采用箭頭頭作為尺尺寸線終終端時(shí),位置若若不夠,允許用用圓點(diǎn)或或紉斜線線代替箭箭頭.見見表中狹狹小部位位'標(biāo)注注方法12/7/2022尺寸標(biāo)注標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)示例a)正確確b)錯(cuò)誤誤12/7/20221·2制圖圖方法與技技巧1.制圖工具和和儀器的用用法2.制圖方法圖板丁字尺三角板圓規(guī)比例尺和分分規(guī)鉛筆曲線板尺規(guī)繪圖徒手繪圖計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)繪圖12/7/2022尺規(guī)制圖——借助丁字尺尺、三角板板、圓規(guī)、、分規(guī)等繪繪圖工具和和儀器進(jìn)行行手工繪圖圖的方法。。正確使用用各種尺規(guī)規(guī)工具和儀儀器既能保保證繪圖質(zhì)質(zhì)量,加快快繪圖速度度，為計(jì)算算機(jī)繪圖奠奠定基礎(chǔ)。。尺規(guī)繪圖圖步驟及方方法如下：：(1)繪繪圖前的準(zhǔn)準(zhǔn)備工作(2)畫畫圖框及標(biāo)標(biāo)題欄(3)布布置圖形(4)畫畫底稿(5)圖圖線加深(6)填填寫標(biāo)題欄欄(7)標(biāo)注注尺寸12/7/20221.3平平面圖形形分析及制制圖方法工程中雖然然機(jī)件形狀狀千差萬(wàn)別別，但都可可以認(rèn)為由由各種基本本幾何形體體組成，掌掌握基本幾幾何形體的的作圖方法法和技巧是是制圖的基基礎(chǔ)，其中中最基本的的幾何作圖圖方法有：：平行（垂垂直）線、、圓周等分分（內(nèi)、外外接正多邊邊形）、斜斜度和錐度度的畫法、、線段連接接等常規(guī)作作圖方法。。12/7/20221.3--1基本制制圖方法平行線和垂垂直線等分線段圓周等分斜度和錐度度圓弧連接橢圓的畫法法12/7/2022平行線和垂垂直線應(yīng)用兩塊三三角板可以以過(guò)定點(diǎn)作作已知直線線的平行線線或垂直線線，具體作作圖方法參參見圖過(guò)定點(diǎn)作已已知直線的的平行線過(guò)定點(diǎn)作已已知直線的的垂直線12/7/2022等分線段段可利用平平行線法法，將線線段AB五等分分，先由由瑞點(diǎn)A任作射射線AC，在AC線上上取適當(dāng)當(dāng)長(zhǎng)度截截取五等等分，連連接5、、6兩點(diǎn)點(diǎn)，并過(guò)過(guò)4、3、2、、1各點(diǎn)點(diǎn)分別作作5B的的平行線線，即得得線段AB的五五等分點(diǎn)點(diǎn)。12/7/2022圓周等分分（內(nèi)、、外接正正多邊形形）用繪圖工工具可以以作出圓圓的三、、四、五五、六、、…等分分，順序序連點(diǎn)即即可以獲獲得內(nèi)接接正多邊邊形。12/7/2022斜度和錐錐度(1)斜斜度一直線對(duì)對(duì)另一直直線，或或者一平平面對(duì)另另一平面面的傾斜斜程度叫叫做斜度度。斜度度的大小小用兩直直線或兩兩平面夾夾角的正正切來(lái)表表示，斜斜度在圖圖樣中常常用1：：n的形形式表示示其大小小。12/7/2022(2)錐錐度錐度的大大小，是是指正圓圓錐的底底圓直徑徑與其高高度的比比值，對(duì)對(duì)于圓臺(tái)臺(tái)應(yīng)為兩兩底圓直直徑之差差與其高高度之比比1：n===2tg，在在圖樣中中以1:n的形形式標(biāo)注注。手柄的錐錐度標(biāo)注注12/7/2022圓弧連接接通常繪制制機(jī)件圖圖樣時(shí)，，經(jīng)常有有光滑過(guò)過(guò)渡、流流線型相相切等情情況，見見圖。這這種光滑滑連接在在平面幾幾何中是是相切現(xiàn)現(xiàn)象，在在繪圖時(shí)時(shí)經(jīng)常表表現(xiàn)為用用已知半半徑的圓圓弧（稱稱連接弧?。?，光光滑連接接（即相相切）已已知直線線或圓弧弧，這一一類問題題的關(guān)鍵鍵必須準(zhǔn)準(zhǔn)確地作作出連接接弧的圓圓心和切切點(diǎn)，從從而確保保相切。。12/7/2022橢圓四點(diǎn)作圖法作圖步驟驟如下：：1、連接接A、C，以O(shè)為圓心心、長(zhǎng)半半軸OA為半徑徑畫弧，，與CD的的延長(zhǎng)線線交于點(diǎn)點(diǎn)E，以以C為圓圓心、CE為半半徑畫弧弧，與AC交于于點(diǎn)E1；2、、作作AE1的的垂垂直直平平分分線線，，與與長(zhǎng)長(zhǎng)短短軸軸分分別別交交于于點(diǎn)點(diǎn)O1、、O2再作作對(duì)對(duì)稱稱點(diǎn)點(diǎn)O3、、O4；；O1、、O2、、O3、、O4即即為為四四段段圓圓弧弧的的圓圓心心；；3、、分分別別作作圓圓心心連連線線O1O4、、O2O3、、O3O4并并延延長(zhǎng)長(zhǎng)；；4、、分分別別以以O(shè)1、、O3為為圓圓心心，，O1A或或O3B為為半半徑徑畫畫小小圓弧弧K1AK和和NBN1，，分分別別以以O(shè)2、、O4為為圓圓心心，，O2C或或O4D為為半半徑徑畫畫大大圓圓弧弧KCN和和N1DK1（（切切點(diǎn)點(diǎn)K、、K1、、N1、、N分分別別位位于于相相應(yīng)應(yīng)的的圓圓心心連連線線上上）），，即即完完成成近近似似橢橢圓圓的的作作圖圖。。橢圓同心圓法1、、以以短短軸軸CD、、長(zhǎng)長(zhǎng)軸軸AB為為直直徑徑分分別別作作兩兩同同心心圓圓；；過(guò)圓圓心心作作一一系系列列直直徑徑與與兩兩圓圓相相交交，，交交點(diǎn)點(diǎn)分別別是是1、、ⅠⅠ，，2、、ⅡⅡ，，3、、ⅢⅢ，，……；；2、、分分別別過(guò)過(guò)1、、2、、3、、……作作AB平平行行線線，，過(guò)過(guò)ⅠⅠ、、Ⅱ、、ⅢⅢ、、……作作CD的的平平行行線線；；平行行線線對(duì)對(duì)應(yīng)應(yīng)兩兩兩兩相相交交M1、、M2、、M3、、……，均均為為橢橢圓圓上上的的準(zhǔn)準(zhǔn)確確點(diǎn)點(diǎn)；；3、、作作過(guò)過(guò)M1、、M2、、M3、、……的的連連線線，，即完完成成近近似似橢橢圓圓的的作作圖圖。。12/7/20221.3--2平平面面圖圖形形尺尺寸寸、、線線段段分分析析及及作作圖圖步步驟驟平面圖形尺尺寸分析平面圖形線線段分析平面圖形的的尺寸標(biāo)注注12/7/2022（1））定定形形尺尺寸寸定形形尺尺寸寸用用以以確確定定圖圖樣樣中中形形體體大大小小和和構(gòu)構(gòu)造造的的尺尺寸寸，，如如直直線線段段的的長(zhǎng)長(zhǎng)度度、、圓圓的的直直徑徑、、半半徑徑、、角角度度、、高高度度、、寬寬度度等等大大小小尺尺寸寸。。（2））定定位位尺尺寸寸定位位尺尺寸寸用用以以確確定定圖圖形形中中各各線線段段之之間間相相對(duì)對(duì)位位置置的的尺尺寸寸。。（3））基基準(zhǔn)準(zhǔn)從生生產(chǎn)產(chǎn)制制造造等等方方面面的的需需要要，，標(biāo)標(biāo)注注尺尺寸寸時(shí)時(shí)用用以以確確定定尺尺寸寸度度量量所所依依據(jù)據(jù)的的一一些些面面、、線線或或點(diǎn)點(diǎn)，，稱稱為為尺尺寸寸基基準(zhǔn)準(zhǔn)，，簡(jiǎn)簡(jiǎn)稱稱基基準(zhǔn)準(zhǔn)。。對(duì)于于定定位位尺尺寸寸的的標(biāo)標(biāo)注注，，首首先先應(yīng)應(yīng)選選好好基基準(zhǔn)準(zhǔn)，，在在平平面面圖圖形形中中，，圖圖形形的的長(zhǎng)長(zhǎng)度度和和寬寬度度方方向向各各有有一一個(gè)個(gè)基基準(zhǔn)準(zhǔn)，，一一般般以以圖圖形形的的對(duì)對(duì)稱稱中中心心線線、、較較大大圓圓的的中中心心線線或或圖圖形形中中的的較較長(zhǎng)長(zhǎng)直直線線作作為為尺尺寸寸基基準(zhǔn)準(zhǔn)。。12/7/2022圖樣中的的線段可可分為以以下三類類：(1).已已知線段段：定形尺寸寸、定位位尺寸齊齊全，可可以直接接畫出的的線段。。(2).中中間線段段：有定形尺尺寸，定定位尺寸寸有但不不全，但但可根據(jù)據(jù)與