機(jī)械制圖-基于工作過程(第2版)-徐連孝 項(xiàng)目1 繪制簡單的零件圖

機(jī)械制圖項(xiàng)目1繪制簡單的零件圖

項(xiàng)目1繪制簡單的零件圖

教學(xué)目標(biāo)

1.了解繪圖工具及儀器的正確使用。2.掌握國家標(biāo)準(zhǔn)《技術(shù)制圖》和《機(jī)械制圖》中關(guān)于圖幅和格式、比例、字體、圖線和尺寸標(biāo)注等基本規(guī)定。3.熟練繪制平面圖形。項(xiàng)目導(dǎo)入機(jī)械圖樣是設(shè)計(jì)和制造機(jī)械的重要技術(shù)文件，是交流技術(shù)思想的一種工程語言。因此，在設(shè)計(jì)和繪制圖樣時，必須嚴(yán)格遵守國家標(biāo)準(zhǔn)《技術(shù)制圖》、《機(jī)械制圖》和有關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?！稒C(jī)械制圖》標(biāo)準(zhǔn)適用于機(jī)械圖樣，《技術(shù)制圖》標(biāo)準(zhǔn)則普遍適用于工程界各種專業(yè)技術(shù)圖樣。國家標(biāo)準(zhǔn)簡稱“國標(biāo)”，用“GB”或“GB/T”表示。其中，“GB”表示強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)，“GB/T”表示推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)，如GB/T14691—1993為字體的標(biāo)準(zhǔn)，其中14691為發(fā)布順序號，1993是發(fā)布年號。圖1-1墊圈

如圖1-1所示，本項(xiàng)目通過繪制墊圈，來學(xué)習(xí)國家標(biāo)準(zhǔn)《技術(shù)制圖》、《機(jī)械制圖》中的基本規(guī)定，主要有：圖紙的幅面和格式、比例等及正確選擇繪圖工具。

圖1-1墊圈任務(wù)1.1選擇合適的圖幅與比例1.1.1圖紙幅面及格式（GB/T14689—1993）1．圖紙幅面圖紙幅面指的是圖紙寬度與長度組成的圖面。繪制圖樣時應(yīng)優(yōu)先采用表1-1所規(guī)定的基本幅面，必要時，也允許加長幅面，加長幅面尺寸是由基本幅面的短邊成整數(shù)倍增加后得出。繪圖時圖紙可以橫放或豎放。幅面代號A0A1A2A3A4B×L841×1189594×841420×594297×420210×297a25c105e20102．圖框格式圖紙上限定繪圖區(qū)域的線框稱為圖框，分為不留裝訂邊和留裝訂邊兩種。同一產(chǎn)品的圖樣只能采用同一種格式。圖框線用粗實(shí)線畫出。如圖1-2a、b為留有裝訂邊，而1-2c、d則為不留裝訂邊的圖框格式。圖1-2圖框格式3．標(biāo)題欄標(biāo)題欄位于圖紙的右下角，底邊與下圖框線重合，右邊與右圖框線重合。它是由名稱、代號區(qū)、簽字區(qū)、更改區(qū)和其他區(qū)域組成的欄目。標(biāo)題欄的基本要求、內(nèi)容、尺寸和格式在國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T10609.1—1989《技術(shù)制圖標(biāo)題欄》中有詳細(xì)規(guī)定。1.1.2比例（GB/T14690—1993）比例：是指圖形與其實(shí)物相應(yīng)要素的線性尺寸之比。原值比例：比值為1的比例，即1∶1。放大比例：比值大于1的比例，如2∶1等。縮小比例：比值小于1的比例，如1∶２等。繪圖時盡量采用1：1的比例。國標(biāo)GB/T14690—1993《技術(shù)制圖比例》中對比例的選用作了規(guī)定。同一張圖紙上，各圖比例相同時，在標(biāo)題欄中標(biāo)注即可，采用不同的比例時，應(yīng)分別標(biāo)注。

任務(wù)1.2選擇繪圖工具1．鉛筆鉛筆分硬、中、軟三種。標(biāo)號有：６Ｈ、５Ｈ、４Ｈ、３Ｈ、２Ｈ、Ｈ、ＨＢ、２Ｂ、３Ｂ、４Ｂ、５Ｂ和６Ｂ等十三種。６Ｈ為最硬，ＨＢ為中等硬度，６Ｂ為最軟。繪制圖形底稿時，建議采用２Ｈ或３Ｈ鉛筆，并削成尖銳的圓錐形；描黑底稿時，建議采用Ｂ或２Ｂ鉛筆，削成扁鏟形。鉛筆應(yīng)從沒有標(biāo)號的一端開始使用，以便保留軟硬的標(biāo)號。如圖1-6所示。2．圖紙繪圖紙的質(zhì)地堅(jiān)實(shí)，用橡皮擦拭不易起毛。必須用圖紙的正面畫圖。識別方法是用橡皮擦拭幾下，不易起毛的一面即為正面。畫圖時，將丁字尺尺頭緊靠圖板，以丁字尺上緣為準(zhǔn)，將圖紙擺正，然后繃緊圖紙，用膠帶紙將其固定在圖板上。當(dāng)圖幅不大時，圖紙宜固定在圖板的左下方，圖紙下方留出足夠放置丁字尺的地方。1.2.2圖板、丁字尺和三角板1．圖板畫圖時，需將圖紙平鋪在圖板上，所以，它是畫圖時的墊板，因此，要求表面光潔平整，四邊平直且富有彈性。圖板的左側(cè)邊稱為導(dǎo)邊，必須平直。常用的圖板規(guī)格有A0、A1和A2三種。2．丁字尺丁字尺主要用于畫水平線，它由尺頭和尺身組成。尺頭和尺身的連接處必須牢固，尺頭的內(nèi)側(cè)邊與尺身的上邊（稱為工作邊）必須垂直。使用時，用左手扶住尺頭，將尺頭的內(nèi)側(cè)邊緊貼圖板的導(dǎo)邊，上下移動丁字尺，自左向右可畫出一系列不同位置的水平線，如圖1-7所示。

圖1–7用圖板和丁字尺作圖

圖1–8用三角板與丁字尺作圖（一）3．三角板將三角板與丁字尺配合使用，可畫出鉛錘位置的直線和與水平線成30°、45°、60°的斜線；還可畫出15°、75°等15°角倍數(shù)的斜線，如圖1-8所示。

圖1–8用三角板與丁字尺作圖（二）1.2.3比例尺比例尺俗稱三棱尺，是供給不同比例的圖形使用的。使用時，將比例尺放在圖紙的作圖部位，根據(jù)所需的刻度用筆尖在圖紙上作一記號。當(dāng)同一尺寸需要次數(shù)較多時，可用分軌在其上量出，再在圖上截取，如圖1-9所示。(1)刻有1∶100或1∶1000的比例尺，可作1∶1繪圖使用，即每一小格刻度為1mm。(2)刻有1∶200或1∶2000的比例尺，可作1∶2繪圖使用，即每一小格刻度為2mm。(3)刻有1∶500的比例尺，可作2∶1或1∶5繪圖使用，即每一小格刻度為0.5mm或5mm。圖1–9比例尺1.2.4曲線板曲線板用于繪制不規(guī)則的非圓曲線，如圖1-10所示。(1)作圖時，為保證線條流暢、準(zhǔn)確，應(yīng)先按相應(yīng)的作圖方法定出所需畫的曲線上足夠數(shù)量的點(diǎn)，然后用曲線板聯(lián)結(jié)相關(guān)點(diǎn)而成。(2)具體的用法及步驟是：①按相應(yīng)的作圖法作出曲線上一些點(diǎn)；②用鉛筆徒手把各點(diǎn)依次連成曲線；

③找出曲線板與曲線相吻合的線段，并畫出該線段；④按同樣的方法找出下一段，相鄰曲線段之間應(yīng)留一小段共同段作為過渡，即應(yīng)有一小段與已畫曲線段重合，以保證最后畫成的曲線圓潤、流暢。

圖1–10曲線板

1.2.5繪圖儀器1．分規(guī)分規(guī)是用來截取尺寸、等分線段和圓周的工具。分規(guī)的兩個針尖并攏時應(yīng)平齊。用分規(guī)截取尺寸的方法如圖1-11所示。2．圓規(guī)圓規(guī)主要用來畫圓或圓弧，圓規(guī)的附件有：鋼針插腳、鉛芯插腳、鴨嘴插腳和延伸插桿等。畫圖時,圓規(guī)的剛針應(yīng)使用有肩臺的一端,并使肩臺與鉛心尖平齊。圓規(guī)的使用方法如圖1-12所示。圖1–11分規(guī)圖1–12圓規(guī)1.2.6其他繪圖用品除上述工具外，繪圖時，還需要用膠帶紙、毛刷、橡皮、小刀、擦圖片及各種模板等工具。如圖1-13所示，本項(xiàng)目通過繪制手柄，來學(xué)習(xí)國家標(biāo)準(zhǔn)《技術(shù)制圖》、《機(jī)械制圖》中的基本規(guī)定，主要有：字體、圖線；等分作圖，圓弧連接以及尺寸的注法等相關(guān)知識。

任務(wù)1.3繪制與等分圖線

1.3.1圖線(GB/T17450—1998、GB/T4457.4—2002)1．圖線型式及應(yīng)用圖樣中的圖形是由各種圖線組成的。國家標(biāo)準(zhǔn)對圖線的名稱、型式、線寬、應(yīng)用等作了相關(guān)規(guī)定，應(yīng)用示例如圖1-14所示。

2.圖線寬度機(jī)械圖樣用圖線寬度分粗細(xì)兩種，用d表示粗線的線寬代號，細(xì)線的寬度一般為d/2。粗線的寬度一般按圖樣的大小和復(fù)雜程度在0.13到2mm之間選擇。圖線寬度d的推薦系列為:0.13、0.18、0.25、0.35、0.5、0.7、1、1.4、2mm。粗線寬度通常采用d=0.5或0.7mm。3．圖線的畫法圖線的畫法，如圖1-15所示。（1）同一圖樣中，同類圖線的寬度應(yīng)基本一致。虛線、點(diǎn)畫線和雙點(diǎn)畫線的線段長度和間隔應(yīng)各自大致相等。（2）點(diǎn)畫線和雙點(diǎn)畫線的首末兩端應(yīng)是線段而不是短畫，同時其兩端應(yīng)超出圖形的輪廓線3-5mm。（3）兩條平行線之間的距離應(yīng)不小于粗實(shí)線的兩倍寬度，其最小距離不得小于0.7mm。（4）繪制圓的對稱中心線時，圓心應(yīng)為線段的交點(diǎn)，且對稱中心線的兩端應(yīng)超出圓弧2-5mm，在較小的圖形上繪制點(diǎn)畫線或雙點(diǎn)畫線有困難時，可用細(xì)實(shí)線代替。（5）虛線及點(diǎn)畫線與其它圖線相交時，都應(yīng)以線段相交，不應(yīng)在空隙或短畫處相交；當(dāng)虛線是粗實(shí)線的延長線時，粗實(shí)線應(yīng)畫到分界點(diǎn)，而虛線應(yīng)留有空隙。（6）圖線不得與文字、數(shù)字或符號重疊、混淆，不可避免時，應(yīng)首先保證文字等的清晰。

正確

錯誤圖1-15繪制圖線應(yīng)注意的問題1.3.2等分作圖1.等分已知線段平行線法：首先過一端點(diǎn)作任意直線，用分規(guī)在這條直線上截取N等份，然后連接等分的終點(diǎn)和已知線段的另一端點(diǎn)，最后過直線上各等分點(diǎn)作連線的平行線，平行線與線段交點(diǎn)即將線段n等分。2.等分圓周和作正多邊形1）圓周的四、八等分用45°三角板和丁字尺配合作圖，可直接將圓周進(jìn)行四、八等分。將各等分點(diǎn)依次連接，既可分別做出圓的內(nèi)接正四邊形或正八邊形。2）六等分圓周及作正六邊形六等分圓周有兩種作圖方法，即用三角板和丁字尺配合作圖和用圓規(guī)作圖，如圖1-17所示。圖1-17六等分圓周及作正六邊形1.3.3圓弧連接弧連接的幾何原理（軌跡法）繪圖時，經(jīng)常要用已知半徑的圓?。ǚQ連接弧），光滑連接（即相切）已知直線或圓弧。為了保證相切，必須準(zhǔn)確地做出連接弧的圓心和切點(diǎn)。故連接弧的半徑、圓心與切點(diǎn)又稱之為圓弧連接三要素。根據(jù)平面幾何可知，圓弧連接有如下關(guān)系:(1)圖1-19a是半徑為R的圓弧與已知直線Ⅰ相切，其圓心軌跡是距離直線Ⅰ為R的兩條平行線Ⅱ、Ⅲ，當(dāng)圓心為O時，由O向直線I作垂線，垂足K即為切點(diǎn)，(2)圖1-19b、c是半徑為R的圓弧與已知圓?。▓A心為O1、半徑為R1）相切，其圓心軌跡是已知圓弧的同心圓，此同心圓半徑R2視相切情況（外切或內(nèi)切）而定。當(dāng)兩圓弧外切時，R2=R1+R；當(dāng)兩圓弧內(nèi)切時，R2=︱R1—R︱。當(dāng)圓心為O時，連接圓心的直線O1O與已知圓弧的交點(diǎn)K即為切點(diǎn)。

圖1-19圓弧連接的作圖原理1.3.4斜度和錐度1.斜度斜度是指一直線（或平面）對另一直線（或平面）的傾斜程度。其大小以它們夾角a的正切值來表示，并將此值轉(zhuǎn)化為1：n的形式，如圖1-20a所示，即斜度tgα=H﹕L=1﹕ｎ。標(biāo)注斜度時，需在1：n前加注斜度符號“∠”（用粗實(shí)線繪制），如圖1-20b所示，符號的方向應(yīng)與圖形中的傾斜方向一致。

斜度的畫法及標(biāo)注：如圖1-21所示，相對于直線AB斜度為1：6的直線作法：（1)先在直線AB上自點(diǎn)A作6個單位長，得點(diǎn)D，過點(diǎn)D作AB的垂線ED，取ED=1個單位長；（2)連AE，即為1:6的斜度線；（3)標(biāo)注。斜度標(biāo)注一般采用引出標(biāo)注，如圖1-21所示。

斜度(a)斜度符號（b）圖1-20斜度及斜度符號圖1-21斜度的畫法2．錐度錐度是指正圓錐體的底圓直徑與其高度之比（對于圓錐臺，則為上、下底圓的直徑差與其高度之比），并將此值化為1：n的形式，如圖1-22a所示。標(biāo)注錐度時，需在l:n之前加注錐度符號（用粗實(shí)線繪制），如圖1-22b所示。錐度（a）錐度符號(b)圖1-22錐度及錐度符號1.3.5橢圓的畫法1.四心法四心近似畫法：即用四段圓弧連接起來的圖形近似代替橢圓。如果已知橢圓的長、短軸AB、CD，則其近似畫法的步驟如下，作圖方法如圖1-24所示：（1）連接A、C，以O(shè)為圓心、OA為半徑畫弧，與CD的延長線交于點(diǎn)E，以C為圓心、CE為半徑畫弧，與AC交于點(diǎn)E1；（2）作AE1的垂直平分線，與長短軸分別交于點(diǎn)O1、O2，再作對稱點(diǎn)O3、O4；O1、O2、O3、O4即為四段圓弧的圓心；（3）分別作圓心連線O1O4、O2O3、O3O4并延長；（4）分別以O(shè)1、O3為圓心，O1A或O3B為半徑畫小圓弧K1AK和NBN1，分別以O(shè)2、O4為圓心，O2C或O4D為半徑畫大圓弧KCN和N1DK1（切點(diǎn)K、K1、N1、N分別位于相應(yīng)的圓心連線上），即完成近似橢圓的作圖。

圖1-24四心近似法做橢圓2.同心圓法同心圓法：已知相互垂直且平分的長軸和短軸，用同心圓法畫橢圓。步驟如下，如圖1-25所示：①以橢圓中心為圓心，分別以長、短軸長度為直徑，作兩個同心圓；②過圓心作任意直線交大圓于1、2兩點(diǎn)，交小圓于3、4兩點(diǎn)，分別過1、2引垂線，過3、4引水平線，它們的交點(diǎn)即為橢圓上的點(diǎn)；③按第二步的方法重復(fù)作圖，求出橢圓上的一系列的點(diǎn)；④用曲線板光滑的連接諸點(diǎn)，即得所求的橢圓。

圖1-25同心圓法做橢圓1.4.1字體（GB/T14691—1993）國家標(biāo)準(zhǔn)《技術(shù)制圖字體》規(guī)定，圖樣中書寫的漢字、數(shù)字、字母必須做到：字體端正、筆劃清楚、排列整齊、間隔均勻。字體的大小以號數(shù)表示，字體的號數(shù)就是字體的高度（單位為mm）。字體高度（用h表示）的尺寸系列為:1.8、2.5、3.5、5、7、10、14、20。字體高度按的比率遞增。1.漢字漢字應(yīng)寫成長仿宋體，并應(yīng)采用國家正式公布的的簡化字。長仿宋體的書寫要領(lǐng)是：橫平豎直、注意起落、結(jié)構(gòu)均勻、填滿方格。漢字的高度h不應(yīng)小于3.5mm，其字寬一般為h/

2.字母和數(shù)字字母和數(shù)字分為A型和B型，A型字體的筆畫寬度為字高的1/14，B型字體的筆畫寬度為字高的1/10。字母有拉丁字母和希臘字母；數(shù)字有阿拉伯?dāng)?shù)字和羅馬數(shù)字。字母和數(shù)字可寫成斜體和直體，一般采用斜體，即字頭向右傾斜，與水平線約75°。在同一圖樣上，只允許選用一種字體。

數(shù)字和字母的字高，應(yīng)不少于2.5mm。斜體字的高度與寬度應(yīng)與相應(yīng)的直體字相等。

3.其他符號(1)用作指數(shù)、分?jǐn)?shù)、極限偏差、注腳等的數(shù)字及字母，一般應(yīng)采用小一號的字體。如圖1-29所示。(2)圖樣中的數(shù)學(xué)符號、物理量符號、計(jì)量單位符號及其他符號、代號，應(yīng)分別符合相應(yīng)的規(guī)定。

1.4.2尺寸注法（GB/T4458.4-2003）1．基本規(guī)則（1）機(jī)件的真實(shí)大小應(yīng)以圖樣上所注的尺寸數(shù)值為依據(jù)，與圖形的大小及繪圖的準(zhǔn)確度無關(guān)。（2）圖樣中的尺寸，以毫米為單位時，不需標(biāo)注計(jì)量單位的代號或名稱，如采用其他單位，則必須注明相應(yīng)的計(jì)量單位的代號或名稱。（3）圖樣中所注尺寸是該圖樣所示機(jī)件最后完工時的尺寸，否則應(yīng)另加說明。（4）機(jī)件的每一尺寸，一般只標(biāo)注一次，并應(yīng)標(biāo)注在反映該結(jié)構(gòu)最清晰的圖形上。2．尺寸的組成一個完整的尺寸應(yīng)由尺寸界線、尺寸線、尺寸終端和尺寸數(shù)字四個要素組成，如圖1-30所示。圖1-30尺寸的組成要素（1）尺寸界線。尺寸界線用細(xì)實(shí)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2mm左右。（2）尺寸線。尺寸線用細(xì)實(shí)線繪制。尺寸線必須單獨(dú)畫出，不能與圖線重合或在其延長線上。尺寸線與所標(biāo)注的線段平行。尺寸線與輪廓線的間距、相同方向上尺寸線之間的間距應(yīng)大于5mm。同一圖樣中尺寸線間距大小應(yīng)保持一致。（3）尺寸終端。尺寸線終端有兩種形式，如圖1-31所示。其中箭頭適用于各種類型的圖樣，箭頭尖端與尺寸界線接觸，不得超出也不得離開；而斜線用細(xì)實(shí)線繪制，圖中h為字體高度。當(dāng)尺寸線終端采用斜線形式時，尺寸線與尺寸界線必須相互垂直。同一圖樣中只能采用一種尺寸線終端形式。

（4）尺寸數(shù)字。尺寸數(shù)字表示所注尺寸的數(shù)值。

圖1-31尺寸線的終端形式1.4繪制平面圖形1.4.1任務(wù)分析如圖1-32所示，平面圖形常由許多線段連接而成，這些線段之間的相對位置和連接關(guān)系由給定的尺寸來確定。因此，繪制平面圖形之前，必須先對圖形的尺寸進(jìn)行分析，確定線段的性質(zhì)，明確作圖順序，才能正確、快速地畫出圖形。1.平面圖形的尺寸分析（1）定形尺寸：用于確定線段的長度、圓弧的半徑（或圓的直徑）和角度大小等的尺寸，稱為定形尺寸。（2）定位尺寸：用于確定線段在平面圖形中所在位置的尺寸。如圓心的位置尺寸等。它需要從尺寸基準(zhǔn)出發(fā)標(biāo)注。（3）尺寸基準(zhǔn)：尺寸基準(zhǔn)是指標(biāo)注尺寸的起點(diǎn)。2.平面圖形的線段分析平面圖形中的線段（直線或圓?。鶕?jù)其定位尺寸的完整與否，可分為三類（因?yàn)橹本€連接的作圖比較簡單，所以這里只講圓弧連接的作圖問題）。（1）已知圓??；根據(jù)作圖的基準(zhǔn)位置和尺寸可以直接做出的線段。（2）中間圓弧：給出了定形尺寸和一個定位尺寸，必須依靠一端與另一段相切畫出的線段；（3）連接圓?。褐唤o出定形尺寸，沒有定位尺寸，需要依靠兩端與另兩線段相切，才能畫出的線段。

圖1-32手柄

1.4.2【知識鏈接】3.平面圖形的作圖方法和步驟畫平面圖形線段連接時，先畫已知線段，再畫中間線段，最后畫連接線段。手柄的畫圖步驟。1）尺寸分析（1）定形尺寸：用于確定線段的長度、圓弧的半徑（或圓的直徑）和角度大小等的尺寸，稱為定形尺寸。如圖1-33圖中的15、Φ5、Φ20以及R10、R15、R12等。（2）定位尺寸：用于確定線段在平面圖形中所處位置的尺寸，稱為定位尺寸。如圖1-33中8