第1章-工程制圖基本知識

第1章工程制圖基本知識1.1

制圖基本規(guī)定1.2

尺規(guī)繪圖1.3

幾何作圖

1.4

平面圖形的尺寸和作圖

1.5

尺規(guī)繪圖的一般方法和步驟

1.6

徒手繪圖的一般方法和步驟

本章將簡要介紹以下內(nèi)容：國家《技術(shù)制圖》和《機械制圖》標準的一些基本規(guī)定；幾何作圖和常見平面圖形的畫法；尺規(guī)繪圖和徒手繪圖的基本技能等內(nèi)容。工程圖紙是工程技術(shù)人員表達設計思想、進行技術(shù)交流的工具，同時也是指導生產(chǎn)的重要技術(shù)資料，是工程界表達和交流技術(shù)思想的共同語言，具有嚴格的規(guī)范性。1.1制圖基本規(guī)定

《技術(shù)制圖》及《機械制圖》國家標準是工程界重要的技術(shù)基礎標準，繪制工程圖樣時必須遵守標準中的有關規(guī)定。下面將國標中對圖紙幅面、比例、字體、尺寸注法等的統(tǒng)一規(guī)定作簡要介紹。我國于1959年制訂了國家標準《機械制圖》，后來經(jīng)過了幾次修訂。目前機械制圖中使用的國家標準，有一部分采用了1998年修訂的《技術(shù)制圖》國家標準。國家標準中對圖樣內(nèi)容、格式、表達方法等都作了統(tǒng)一的規(guī)定。

圖紙的幅面是指圖紙裁邊后應達到的尺寸，是指圖紙寬度和長度組成的畫面。為了合理使用和便于管理圖樣，畫圖時應優(yōu)先采用規(guī)定的基本幅面和尺寸。1.1.1圖紙幅面及格式（GB/T14689—2008）必要時，允許按規(guī)定加長幅面，這些幅面的尺寸應由基本幅幅面的短邊成整數(shù)倍增加后得出。表1-1圖紙基本幅面尺寸及圖框尺寸（第一選擇）幅面代號

A0 A1 A2 A3 A4 B×L 841×1189 594×841420×594297×420210×297a 25 c 10 5 e 20 101.圖紙基本幅面(b)

豎放(a)

橫放無裝訂邊圖紙的圖框格式標題欄

圖框BeeeeL標題欄

圖框LBeeee2.圖框格式圖紙中限定繪圖區(qū)域的矩形框稱為圖框。在圖紙上必須用粗實線畫出圖框，其格式分為兩種：一種是不需要裝訂的圖框格式，無需留出裝訂邊的尺寸；另一種是需要裝訂的圖框格式，在圖紙的左側(cè)要留出裝訂邊的尺寸(具體尺寸參見表1-1)。有裝訂邊的圖框格式（b）

豎裝（A4）ca標題欄圖框紙邊裝訂邊繪圖區(qū)BLcc（a）橫裝（A3）標題欄裝訂邊紙邊圖框繪圖區(qū)cccaLB2.圖框格式3.標題欄

標題欄的位置一般位于圖紙的右下角，看標題欄的方向一般與繪圖和看圖的方向一致。

標題欄的格式在GB/T10609.1－2008中有詳細規(guī)定。制圖作業(yè)中的標題欄可采用圖1-4簡化格式：一般在右下角3.標題欄

標題欄的位置一般位于圖紙的右下角，看標題欄的方向一般與繪圖和看圖的方向一致。

標題欄的格式在GB/T10609.1－2008中有詳細規(guī)定。制圖作業(yè)中的標題欄可采用圖1-4簡化格式：一般在右下角

比例是指圖樣中圖形與其實物相應要素的線性尺寸之比，畫圖時可按GB規(guī)定的比例適當選取，一般應優(yōu)先選取1:1的比例。

1.1.2比例（GB/T14690–1993）

（圖形的大小比實物的大?。?/p>

繪圖比例

縮小一半（1:2）

原值（1:1）1:21:1放大一倍（2:1）采用不同比例的圖形及標注繪圖時無論采用何種比例，其尺寸均應標注實物的真實尺寸。φ8φ16520φ16φ8520φ162:1φ82051.1.3字體（GB/T14691-1993）書寫漢字必須做到：字體端正、筆劃清楚

排列整齊、間隔均勻字體的號數(shù)(字體的高度h為毫米)：

20、14、10、7、5、3.5、2.5、1.8漢字采用長仿宋體1.漢字橫平豎直注意起落結(jié)構(gòu)均勻填滿方格機械工業(yè)出版社基本規(guī)則尺寸組成尺寸標注示例機械零件圖線及畫法校核制圖比例重量字體文字數(shù)字漢字書寫示例字體工整筆畫清楚間隔均勻排列整齊10號字7號字5號字3.5號字漢字的高度不應小于3.5mm，寬度一般為高度的2/3

2.字母和數(shù)字數(shù)字和字母分為A型和B型A型字體字體筆畫寬度為字高的1∕14B型字體字體筆畫寬度為字高的1∕10在同一張圖紙上應使用同一種字體數(shù)字和字母的字體分為直體和斜體斜體：斜體的字頭向右傾斜，與水平基準線成75°角。A型斜體數(shù)字示例A型斜體拉丁字母示例A型斜體希臘字母示例1.1.4圖線及其畫法（GB/17450-1998、GB4457.4-2002）圖線的基本型式和主要用途圖線寬度粗點劃線雙點劃線細實線虛線細點劃線波浪線雙折線圖線名稱粗實線圖線型式主要用途尺寸線、尺寸界線、剖面線、引出線斷裂處的邊界線、視圖和剖視的分界線d有特殊要求的表面表示線假想輪廓線、中斷線d/2可見輪廓線斷裂處的邊界線不可見輪廓線軸線、對稱中心線d/2d/2d/2d/2d/2d粗線一般優(yōu)先選d＝0.5和0.7mm，細線為粗線的1/2。圖線的應用舉例尺寸界線細實線尺寸線細實線視圖和剖視圖的分界線波浪線對稱中心線點劃線軌跡線點劃線重合斷面輪廓線

細實線極限位置輪廓線雙點劃線可見輪廓線

粗實線剖面線細實線斷開處的邊界線雙折線相鄰輔助零件的輪廓線雙點劃線1401.1.5尺寸標注（GB4458.4－2003、GB/T16675.2—1996）圖形只能表達機件的形狀，其大小必須通過標注尺寸才能確定，標注尺寸時，必須嚴格遵守國家標注的有關規(guī)定。

1.基本原則（1）機件的真實大小應以圖樣里所標注的尺寸數(shù)值為依

據(jù),與圖形的大小及繪圖的準確度無關；

（2）圖樣中的尺寸，以毫米為單位時，不需標注計量單

位的代號或名稱，如采用其它單位，則必須注明相

應計量單位的代號

或名稱；

（3）

圖樣中所標注的尺寸，應為該圖樣所示機件的最后

完工尺寸，否則應另加說明；

（4）

機件的每一尺寸，一般只標注一次，并應標注在反

映該結(jié)構(gòu)最清晰的圖形上。R74×φ721354256φ212.尺寸的構(gòu)成一個完整的尺寸由四個要素構(gòu)成：（1）尺寸界線；（2）尺寸線；（3）尺寸終端；（4）尺寸數(shù)字尺寸的四個組成部分尺寸線與輪廓線相距≈7mm兩尺寸線相距≈７mm尺寸界線超出箭頭≈2mm尺寸界線（可用其他圖線代替）尺寸線（必須單獨畫出）尺寸終端小尺寸在里大尺寸在外，避免尺寸線與尺寸界限相交。d為粗實線的寬度≥6dd尺寸數(shù)字尺寸終端的形式有兩種：（1）箭頭：適用于各種類型的圖樣（2）斜線：在采用斜線形式時，尺寸線與尺寸界線必須垂直。尺寸線尺寸界線h－字體高度斜線（終端）d為粗實線的寬度≥6dd尺寸數(shù)字旁的常用符號和縮寫詞見下表。例如：在標注圓弧的半徑時，在尺寸數(shù)字前加“R”，如“R30”表示圓弧半徑為30mm；標注圓的直徑時在尺寸數(shù)字前加“φ”，如“φ50”表示圓的直徑為50mm等。通常當圓弧小于或等于半圓時注寫半徑R，當圓弧大于半圓時注寫直徑φ。30°線性尺寸的數(shù)字方向3.尺寸注法示例尺寸線水平時尺寸線垂直時不可避免時的標注30°151515151515151515151515其它方向時避免在30°內(nèi)標注尺寸151515角度的注法

尺寸界線應沿徑向引出尺寸線畫成圓弧，圓心是角的頂點。尺寸數(shù)字一律水平注寫數(shù)值一般寫在尺寸線的上方或中斷處。尺寸數(shù)值也可按左圖填寫60°70°20°60°5°25°圓的尺寸注法圓的直徑應按圖例標注，直徑數(shù)值前加寫“φ”圓作為尺寸界線，尺寸線通過圓心，箭頭與圓接觸。圓的大小超過半圓，尺寸線應超過圓心，畫單邊箭頭，仍注直徑。φ10φ40φ26尺寸線超過圓心圓弧的標注大圓弧的標注圓弧應標注半徑，并在尺寸數(shù)值前加寫“R”；尺寸線過圓心或其延長線通過圓心。在圖紙范圍內(nèi)無法標出圓心位置時：不需標出圓心位置時：

SR表示球的半徑，球的直徑用Sφ表示R20R26R26R100SR1003531341325小尺寸的注法φ10φ10φ5φ5φ5φ5R5R5R5R5球面弦長和弧長Sφ30SR50SR820板狀零件的厚度尺寸可在厚度尺寸前加注“t”t264R68425404×φ6φ20只畫一半時的對稱零件20正方形結(jié)構(gòu)的尺寸

本節(jié)完返回首頁1.2尺規(guī)繪圖1.繪圖鉛筆

根據(jù)鉛芯的軟硬度可分為H～6H、HB、B～6B共13種規(guī)格。H前數(shù)字越大，表示鉛芯越硬；B前數(shù)字越大，表示鉛芯越軟。畫圖時，建議采用H或2H鉛筆畫細線(包括底稿線)，用HB或B的鉛筆畫粗線(加粗)，用HB或H鉛筆寫字。(a)削成尖錐形用來畫底稿線、細線和寫字鉛筆的消法和用途(b)

磨鈍的錐形用來畫粗線楔形（鏟形）也可用來畫粗線

丁字尺是畫水平線的長尺，由尺頭和尺身組成。畫圖時，應使尺頭緊靠著圖板左側(cè)的導邊上下滑動，丁字尺的長度必須與所用圖板相對應。2.圖板、丁字尺和三角板的用法

圖板是畫圖時的墊板，要求表面平坦光潔。它的左邊是移動丁字尺的導邊，所以必須平直。圖板導邊圖板尺頭尺身丁字尺用丁字尺、圖板畫水平線（從左向右）丁字尺、圖板、三角板配合畫垂線（由下向上）用丁字尺、圖板畫水平線丁字尺、圖板、三角板配合畫垂線用丁字尺、三角板配合畫15°倍數(shù)線45°45°60°30°15°15°75°用圓規(guī)畫鉛筆底稿時，使用較硬的鉛芯（H或2H），描深粗線圓弧的時候，用比畫底稿的鉛芯軟一級的鉛芯（B或2B）。3.圓規(guī)和分規(guī)的用法

圓規(guī)的一條腿上裝有鋼針，鋼針的一端帶著臺階，畫圓或畫弧時，應用帶臺階的鋼尖。另一條腿上裝入軟硬適度的鉛芯。圓規(guī)在使用前應先調(diào)整針腳，使針尖略長于鉛芯，畫圓時應使圓規(guī)向前進方向稍微傾斜；畫較大的圓時，應使圓規(guī)兩腳都與紙面垂直。分規(guī)一般用來截取尺寸，如圖a）所示。先用分規(guī)在三棱尺或三角板上量取所需尺寸，然后再量到圖紙上（在圖紙上輕輕扎眼）如圖b所示。其它繪圖輔助物品尺規(guī)繪圖時，除了上述的各種工具外，還有一些常用的輔助物品，如鉛筆刀、裁紙刀、橡皮、擦圖片、膠帶紙、各類繪圖模板、清除圖面灰屑用的小刷、磨削鉛筆的砂紙等。為了保證繪圖的質(zhì)量，這些物品在繪圖時也是不可缺少的。本節(jié)完返回首頁繪制機械圖樣時，經(jīng)常遇到正多邊形、圓弧連接、非圓曲線以及斜度和錐度等幾何作圖問題，下面介紹常用的作圖方法。1.正五邊形

DCBHOAEMN2、作出半徑NO的垂直平分線，得中點M

；3、以M為圓心，MA為半徑作弧，交NO的延長線于H；4、以AH為邊長等分圓周，順次用線段連接各等分點，即可作出圓內(nèi)接正五邊形。作圖步驟：1、作出五邊形的外接圓；1.3.1常用正多邊形畫法1.3幾何作圖2.正六邊形（a）用圓規(guī)畫正六邊形:（正六邊形的邊長等于外接圓半徑）3、按順序連接即可。1、以六邊形的邊長為半徑作六邊形的外接圓；作圖步驟：

2、以圓與十字中心線的交點

A、D為圓心，以圓的半徑為半徑畫弧,與圓的交點

B、F、C、E和A、D即為六邊形的頂點。FBACDE（b）用丁字尺和三角板畫正六邊形:2、用丁字尺與三角板配合，過水平直徑（或垂直直徑）與圓的交點作兩條

60°斜線；3、掉換三角板的方向，再分別過兩交點各作一條

60°斜線；4、用丁字尺畫出上下兩條水平線即可。1、以六邊形的邊長為半徑作六邊形的外接圓；作圖步驟：3.

正三角形4.

正四邊形“四心圓弧法”畫橢圓的方法K1O2O3NADOCBO4E1EK（1）連A、C，；已知橢圓的中心O，長軸AB和短軸CD（2）在短軸線上取OE=OA，

在AC上取CE1=CE；（3）作AE1的垂直平分線交長、短軸與O1和O2兩點；（4）求出其對稱點O3和O4；（5）作連心線O1O2、O2O3、

O3O4、O4O1，并適當延長；（6）分別以O1、O3為圓心，

O1A為半徑畫?。唬?）分別以O2、O4為圓心，O2C為半徑畫弧；四段圓弧構(gòu)成了近似橢圓。圖中的K、N、N1、K1為四段圓弧的切點。N111O1.3.3橢圓的畫法1.3.3斜度和錐度的作圖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。30°h斜度的符號1:61單位6單位BDA直線AB的斜度＝＝BDAD16寫成1:61:635151:61535[例1-1]按尺寸1:1作出下圖。與直線(平面)傾斜方向一致162.錐度錐度是指正圓錐的底圓直徑與圓錐高度之比。如果是圓臺，則為兩底面圓直徑之差與圓臺高度之比。1:3錐度＝＝ABOS13寫成1:3

ABSO1單位長度3單位長度[例1－2]按尺寸1:1作出下圖。1:61:615351535錐度符號的傾斜方向應與圓錐傾斜的方向一致。錐度的符號30°h161.3.4圓弧連接的作圖

繪圖時，經(jīng)常需要用圓弧來光滑連接兩已知直線或圓?。ü饣B接即相切）。為了保證連接圓滑，必須準確地作出連接圓弧的圓心和切點。（5）圓弧與直線、圓弧相切的畫法（2）圓弧與兩圓弧外切的畫法圓弧連接常用畫法有以下五種：（3）圓弧與兩圓弧內(nèi)切的畫法（4）圓弧與兩圓弧內(nèi)、外切的畫法（1）圓弧與兩直線相切的畫法ⅠⅠⅠⅡⅠⅡⅡⅠⅠ常用圓弧連接形式作圖舉例連接一直線和一圓弧連接相交兩直線要求（2）求切點K1、K2（1）求圓心O（3）畫連接圓弧用半徑為R的圓弧與兩直線相切；用半徑為R的圓弧與圓弧和直線相切用半徑為R的圓弧內(nèi)切、外切兩圓弧的作圖方法步驟（2）求切點K1、K2（1）求圓心O（3）畫連接圓弧外切兩圓弧內(nèi)切兩圓弧要求R35R30R201、用半徑為42的圓弧內(nèi)切半徑為R13、R16兩圓弧。2、用半徑為20的圓弧外切半徑為R16、R15兩圓弧。3、用半徑為15的圓弧外切半徑為R15的圓弧和一直線。4、用半徑為15的圓弧與兩條直線相切。[例]R42R15R15R13R29R16R361515R26R1515本節(jié)完返回首頁1.4平面圖形的分析和作圖1.4.1尺寸分析

平面圖形的尺寸按其作用分為兩種類型：定形尺寸和定位尺寸。標注平面圖形的尺寸時還要確定長度方向和高度方向的尺寸基準(注寫尺寸的起點)。2.定形尺寸確定平面圖形之中各部分形狀和大小的尺寸，稱為定形尺寸。如直線段的長度、圓弧的直徑或半徑、角度的大小等都是定形尺寸。3.定位尺寸確定平面圖形中各部分之間相對位置的尺寸，稱為定位尺寸。標注平面圖形的尺寸，要求做到正確、完整、清晰。1.尺寸基準

平面圖形常用尺寸基準：對稱圖形的對稱中心線，較大圓的中心線或較長的直線。平面圖形由若干線段（直線或曲線）連接而成，這些線段之間的相對位置和連接關系根據(jù)給定的尺寸來確定。在平面圖形中，有些線段的尺寸已完全給定，可以直接畫出，而有些線段要按照圓弧連接的關系畫出。因此，畫圖前應對所要繪制的圖形進行分析，從而確定正確的作圖方法和步驟。[例]分析平面圖形的形狀，確定尺寸基準并標注尺寸長度方向的基準高度方向的基準分析：圖形上下對稱，對稱中心線作為高度方向的尺寸基準；左邊的半圓中心線選為長度方向的尺寸基準。注定形尺寸（5）注定位尺寸（5）平面圖形中的圓弧連接部分的線段可以分成三類：已知、中間、連接線段寬度方向尺寸基準（2）中間線段：指缺少一個定位尺寸，必須依靠一端與另一線段相切才能畫出的線段，稱為中間線段。（R50）（3）連接線段：指缺少兩個定位尺寸，要依靠兩端與另兩線段相切才能畫出的線段，稱為連接線段。（R12）（1）已知線段：指定形尺寸和定位尺寸齊全，可直接畫出的線段。（φ20、φ5、8、15、R15、R10）φ5φ20R15R128154575R50R10長度方向尺寸基準1.4.2線段分析1.平面圖形的線段分析R27在畫圓平面圖形弧連接部分的線段時，應先畫已知線段，然后畫中間線段，最后畫連接線段。R12φ5φ20R158154575R50R10R62R40

[例1]分析平面圖形，并按1:1畫圖。1、畫已知線段（φ20、φ5、R15、

R10）2、畫中間線段

（R50）3、畫連接線段

（R12）1.4.3作圖步驟

尺寸基準對稱圖形一般按對稱形式標注定位尺寸

總長不注標注直徑尺寸，方便度量把兩端圓弧看成已知弧，不必注出總長一般注出總長和總寬把四個角圓弧看成連接弧1.4.4幾種常見平面圖形尺寸標注示例

不注不注分布在同一圓周上的圓，其定位尺寸標注直徑作圖時自然得出的長度不標注尺寸本節(jié)完返回首頁1.5尺規(guī)繪圖的一般方法和步驟為了提高圖樣質(zhì)量和繪圖速度，除了正確使用繪圖工具和儀器外，還必須掌握正確的繪圖程序和方法。另外在設計工作中還需要掌握畫徒手草圖的方法。1.5.1尺規(guī)繪圖的一般方法和步驟1．制圖前的準備工作（1）準備工具準備好并擦干凈所用的繪圖工具和儀器，磨削好鉛筆及圓規(guī)上的鉛芯。（2）安排工作地點使光線從圖板的左前方射入，并將需要的工具放在方便之處，以便順利地進行制圖工作。（3）固定圖紙一般是按對角線方向順次固定，使圖紙平整。當圖紙較小時，應將圖紙布置在圖板的左下方，但要使圖板的底邊與圖紙下邊的距離大于丁字尺的寬度（如圖）。圖紙邊膠帶紙圖紙的固定大于丁字尺的寬度2．畫底稿的方法先畫圖框、標題欄，后畫圖形；畫底稿時，宜用削尖的H或2H鉛筆輕淡地畫出，并經(jīng)常磨削鉛筆。畫底稿的一般步驟是：畫圖形時，先畫軸線或?qū)ΨQ中心線，再畫主要輪廓，然后畫細部；圖形畫完后，畫其它符號、尺寸線、尺寸界線、尺寸數(shù)字等。3．鉛筆加深的方法和步驟畫圖時，圓規(guī)的鉛芯應比畫直線的鉛芯軟一級，使圓或圓弧的顏色深淺與直線保持一致，在加深時，應該做到線型正確、粗細分明、連接光滑、圖面整潔。加深粗實線HB鉛筆或B鉛筆，粗實線力求做到“黑、光、亮”；加深虛線、細實線、點畫線以及線寬約d

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2的各類圖線，都用削尖的H或2H鉛筆；寫字和畫箭頭用HB鉛筆。加深圖線時用