《工程制圖》課件-第1章

1.1國家標準《技術制圖》和《機械制圖》的一般規(guī)定

1.2繪圖工具及其使用

1.3幾何作圖

1.4平面圖形的畫法

1.5繪圖的方法和步驟

第1章制圖的基本知識與技能

1.1.1圖紙幅面和格式(GB/T14689—2008)

1．圖紙幅面

為了使圖紙幅面統(tǒng)一，便于裝訂和保管，繪制圖樣時應優(yōu)先采用表1-1中規(guī)定的基本幅面。必要時，允許采用國家標準所規(guī)定的加長幅面(尺寸由基本幅面的短邊成倍數(shù)增加后得出)。1.1國家標準《技術制圖》和《機械制圖》的一般規(guī)定表1-1基本幅面及周邊尺寸

2．圖框格式

圖框格式分為不留裝訂邊(見圖1-1)和留裝訂邊(見圖1-2)兩種，但同一產品圖樣只能采用同一種格式，尺寸依據(jù)表1-1的規(guī)定。裝訂時可采用A4幅面豎裝或A3幅面橫裝。

3．標題欄的方位與格式

(1)每張圖紙都必須有一個標題欄，通常位于圖紙右下角(見圖1-1和圖1-2)。格式和尺寸應按國家標準GB/T10609.1—2008的規(guī)定繪制，如圖1-3所示。在制圖作業(yè)中建議采用圖1-4所示的格式。圖1-1不留裝訂邊圖1-2留裝訂邊圖1-3標題欄格式圖1-4制圖作業(yè)用標題欄格式

(2)標題欄中文字的書寫方向為讀圖的方向。標題欄的線型、字體(簽字除外)等填寫格式應符合標準。

(3)為了利用預先印制的圖紙，允許標題欄長邊豎放，標題欄字體與看圖方向不一致?？稍趫D紙下方畫上方向符號，以明確看圖方向，如圖1-5所示。圖1-5對中符號和方向符號

4．附加符號

1)對中符號

為使圖紙復制和微縮時定位方便，應在圖紙各邊的中點處用粗實線畫出對中符號，長度從紙邊界開始伸入圖框內約5?mm。對中符號處在標題欄范圍內時，伸入標題欄部分省略不畫，如圖1-5所示。

2)方向符號

當使用預先印制的圖紙時，為了明確繪圖和看圖方向，要在對中符號處畫出一個方向符號(見圖1-5)。方向符號用細實線畫等邊三角形“▽”，其大小和位置如圖1-6所示。圖1-6方向符號的大小和位置1.1.2比例(GB/T14690—1993)

比例是指圖樣中圖形與其實物相應要素的線性尺寸之比。繪制圖樣時，一般應從表1-2所示的系列值中選取適當?shù)谋壤?。?-2比例注：n為整數(shù)。

不論采用何種比例，圖樣中所標注的尺寸均為物體的實際尺寸，如圖1-7所示。繪制同一機件的各個視圖時，應盡量采用相同的比例，并將其標注在標題欄的比例欄內。當圖樣中的個別視圖采用了與標題欄中不相同的比例時，可在該視圖名稱的下方標注比例。圖1-7不同比例繪制的圖形1.1.3字體(GB/T14691—1993)

1．基本要求

(1)字體是技術圖樣中的一個重要組成部分。書寫字體必須做到字體工整、筆畫清楚、間隔均勻、排列整齊。

(2)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?mm。如需要更大的字，高度應按

的比率遞增。字體的高度為字體的號數(shù)。

(3)漢字應寫成長仿宋體，采用國家正式公布推行的簡化字，字高不小于3.5號字，字寬為h/。書寫要領為：橫平豎直、注意起落、結構勻稱、填滿方格。

4)字母和數(shù)字分為A型(筆畫寬h/14)和B型(筆畫寬h/10)兩種。可寫成直體或斜體兩種形式。斜體字字頭向右傾斜，與水平基準成75°。同一張圖紙只允許用一種類型的字體。

2．字體示例

漢字、字母和數(shù)字的示例如圖1-8所示。圖1-8字體示例1.1.4圖線(GB/T4457.4—2002)

1．圖線的型式及其應用

繪制圖樣時應采用表1-3中規(guī)定的各種圖線。國標推薦的圖線寬度系列為：0.13、0.18、0.25、0.35、0.5、0.7、1、1.4、2?mm。機械圖樣中粗線和細線的寬度比例為2∶1，粗線的寬度d應通常按圖的大小和復雜程度選用，一般情況下選用0.5?mm或0.7mm。表1-3圖線的型式及應用舉例注：表中所注的線段長度和間隔尺寸可供參考。

2．圖線畫法注意事項

(1)在同一張圖樣中，同類圖線的寬度應一致。虛線、點畫線、雙點畫線的線段長度和間隔應大致相同，如圖1-9所示。

(2)平行線(包括剖面線)之間的最小距離應不小于0.7?mm。

(3)繪制圓的中心線時，圓心應為線段的交點，點畫線和雙點畫線的首末兩端應是線段而不是短劃，點畫線應超出輪廓線外約2～5?mm。較小的圖形中繪制點畫線或雙點畫線有困難時，可用細實線代替，如圖1-10所示。圖1-9圖線及其應用(4)虛線、細點畫線與其他圖線相交時，都應交到線段處。當虛線處于粗實線的延長線上時，虛線到粗實線結合點應留間隙，如圖1-10所示。

(5)當圖中的線段重合時，其優(yōu)先次序為粗實線、虛線、點畫線。圖1-10圖線畫法注意事項1.1.5尺寸注法(GB/T4458.4—2003)

1．標注尺寸的基本規(guī)則(見圖1-11)

(1)機件的真實大小以圖樣上所注尺寸數(shù)值為依據(jù)，與圖形大小及繪圖的準確度無關。

(2)圖樣中的尺寸以mm(毫米)為單位時，不需標注計量單位的符號或名稱，如采用其他單位，則必須注明。

(3)圖樣中所標注的尺寸，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構最清晰的圖形上。

(5)標注尺寸時，應盡可能使用符號和縮寫詞。常用的符號和縮寫詞見表1-4。圖1-11尺寸的組成與標注表1-4尺寸標注中常用的符號和縮寫詞

2．尺寸的組成及標注

完整的尺寸由尺寸界線、尺寸線、尺寸線終端(箭頭或斜線)、尺寸數(shù)字四個基本要素組成，如圖1-11所示。

1)尺寸界線

尺寸界線表示尺寸的起止范圍，用細實線繪制，并由圖形的輪廓線、軸線、對稱中心線引出或由它們代替。尺寸界線一般與尺寸線垂直，且超出尺寸線2～5mm。

2)尺寸線

尺寸線表示尺寸的度量方向，用細實線繪制，同方向尺寸線之間距離應均勻，間隔最小為7?mm左右。尺寸線不能與其他圖線重合或畫在其延長線上，也不能被代替。尺寸線不能相交，且避免與尺寸界線相交。

3)尺寸線終端

尺寸線終端可由箭頭或斜線表示，常用形式和其畫法如圖1-12所示。同一張圖樣中只能采用一種尺寸線終端形式，只有狹小部位的尺寸才可用圓點或斜線代替。圖1-12尺寸線終端形式(a)實心三角形箭頭；(b)細斜線4)尺寸數(shù)字

尺寸數(shù)字表示所注機件尺寸的實際大小。水平方向的尺寸，數(shù)字應注寫在尺寸線的中上方，且字頭向上；豎直方向的尺寸，數(shù)字應注寫在尺寸線的左方，且字頭向左；傾斜方向的尺寸，數(shù)字應注寫在尺寸線的上側，字頭向上(如圖1-13(a)所示)。尺寸數(shù)字也允許注寫在尺寸線的中斷處，但在一張圖樣中應采用同一種形式，并應盡可能采用前一種形式。當書寫位置不夠或避免在30°范圍內注寫時，可以引出標注，如圖1-13(b)所示。尺寸數(shù)字上不能有任何圖線穿過，否則圖線應斷開，如圖1-13(c)所示。圖1-13尺寸數(shù)字方向各類尺寸的標注示例見表1-5。表1-5尺寸標注示例1.2.1圖板、丁字尺

圖板是供放置、固定圖紙用的矩形膠合板。圖板應板面光滑、邊框平直，其左側邊為丁字尺導邊，圖紙貼在圖板左下方的位置，用膠帶固定在圖板上。

丁字尺由尺頭和尺身組成。其頭部必須緊靠繪圖板左邊，用丁字尺的上面的工作邊可畫水平線，如圖1-14所示。1.2繪圖工具及其使用圖1-14圖板、丁字尺的使用1.2.2三角板

三角板可配合丁字尺畫垂直線(見圖1-14)，也可畫45°、30°、60°和15°倍角的斜線，或用兩塊三角板配合畫任意角度的平行線，如圖1-15所示。圖1-15三角板的使用(a)畫45°和60°及15°倍角的斜線；(b)三角板畫平行線的方法1.2.3分規(guī)、圓規(guī)

分規(guī)用來量取線段長度或等分線段，如圖1-16所示，分規(guī)的兩個針尖應平齊。

圖1-16分規(guī)的使用(a)截取長度；(b)等分線段圓規(guī)用來畫圓和圓弧。畫圖時應使鋼針和鉛芯都垂直于紙面，鋼針的臺階與鉛芯尖應平齊。在畫粗實線圓時，圓規(guī)針腳用2B或B鉛芯(比畫粗直線的鉛筆芯軟一號)，并磨成矩形；畫細線圓時，用H或HB鉛芯并磨成斜角，如圖1-17和圖1-18(d)所示。圖1-17圓規(guī)的針腳(a)打底稿、畫細線；(b)畫粗線畫大直徑圓時，圓規(guī)的針腳和鉛芯腳均應保持與紙面垂直。畫圓應勻速旋轉、用力均勻、稍向前傾斜，畫法如圖1-18(a)～(c)所示。圖1-18圓規(guī)的用法(a)畫小圓；(b)畫大圓；(c)畫圓的方法；(d)圓規(guī)的鉛芯削法1.2.4繪圖鉛筆

鉛筆的鉛芯分別用B和H表示其軟硬程度，常用型號有B～6B、HB、H～6H，B類鉛筆數(shù)字越大越軟，H類鉛筆數(shù)字越大越硬，HB軟硬適中。繪圖應準備以下幾種鉛筆：

B或HB——加深粗實線(鉛芯磨成矩形)；

HB或H——畫箭頭和寫字(鉛芯磨成錐形)；

H或2H——畫底稿或畫細線(鉛芯磨成錐形)，如圖1-19所示。圖1-19鉛筆的削法(a)磨成矩形；(b)磨成錐形；(c)修磨方法畫線時，鉛筆在前后方向應與紙面垂直，而且向畫線前進方向傾斜約30°，如圖1-20所示。當畫粗實線時，因用力較大，傾斜角度可小一些。畫線時用力要均勻，勻速前進。圖1-20用鉛筆畫線的方法1.2.5其他工具

在繪圖時，除了上述工具之外，還需要準備鉛筆刀、橡皮、固定圖紙用的膠帶紙、量角器、擦圖片(修改圖線時用它遮住不需要擦去的部分)、砂紙(磨鉛筆用)、曲線板(用來繪制非圓曲線)以及清除圖面上橡皮屑的小刷等。1.3.1等分已知線段

將已知直線AB三等分。作圖步驟如圖1-21所示。

(1)過點A任作一直線AC。

(2)用圓規(guī)或分規(guī)以任意長度在AC上截取三個等分點，得1、2、3點。

(3)連接3B，并分別過AC上的1、2點作3B的平行線交AB于1′、2′，即得線段AB上三等分點。1.3幾何作圖圖1-21等分已知線段1.3.2等分圓周及正多邊形畫法

1．正六邊形的畫法

畫正六邊形時，若知道對角線的長度(即外接圓的直徑)或對邊的距離(即內切圓的直徑)，即可用圓規(guī)、丁字尺和60°三角板畫出，作圖過程如圖1-22(a)、(b)所示。

也可利用正六邊形的邊長等于外接圓半徑，用圓規(guī)直接找到正六邊形的六個頂點，作圖過程如圖1-22(c)所示。圖1-22正六邊形的畫法

2．正五邊形的畫法(圓周五等分)

已知外接圓半徑R求作正五邊形，其作圖步驟如圖1-23所示。

(1)作半徑OB的中垂線PQ與OB交于M點，如圖1-23(a)所示。

(2)以M為圓心，MA為半徑(R1)，畫弧與水平中心線交于N點，A與N的距離等于正五邊形的邊長，如圖1-23(b)所示。

(3)以AN長(R2)等分外接圓周得五個頂點，將五個頂點連接，即成正五邊形，如圖1-23(c)所示。圖1-23正五邊形的畫法1.3.3錐度和斜度

1．斜度

斜度是指一直線對另一直線或一平面對另一平面傾斜的程度，其大小用兩直線或兩平面間夾角的正切來表示(見圖1-24(a))，即tan?a?=?H/L。在圖樣上常以1∶n的形式加以標注，并在其前面加上斜度符號“∠”(畫法見圖1-24(b)，h為字體高度，符號線寬為h/10)，符號的方向應與斜度方向一致，其標注如圖1-24(c)所示。

以圖1-24(c)為例，過已知點C作1∶6斜度線的作圖方法如圖1-24(d)所示。圖1-24斜度及其畫法與標注(a)斜度；(b)斜度符號；(c)斜度標注；(d)斜度畫法

2．錐度

錐度是指正圓錐的底圓直徑與其高度或圓錐臺的兩底圓直徑之差與其高度之比(見圖1-25(a))，即D/L=(D－d)/l?=?

2?tana/2。在圖樣上也以1∶n的形式加以標注，并在其前面加上錐度符號(畫法見圖1-25(b))，該符號應配置在基準線上，符號的方向應與錐度方向一致，其標注如圖1-25(c)所示。圖1-25錐度及其標注(a)錐度；(b)錐度符號；(c)錐度標注以圖1-26(a)為例，作1∶3的錐度線的作圖方法如圖1-26(b)、(c)所示。圖1-26錐度的畫法1.3.4圓弧連接

1．連接圓弧的圓心軌跡及切點位置

(1)當一個圓與直線TT′?相切時(見圖1-27(a))，圓心O的軌跡是直線TT′?的平行線，其距離等于圓的半徑R。過圓心作TT′?的垂線，垂足T即為切點。

(2)當一個圓與圓弧TT′相切時(見圖1-27(b)、(c))，圓心O的軌跡是TT′?的同心弧。外切時，其半徑為R1＋R；內切時，其半徑為R1－R。而切點T是圓心O與O1的連心線(內切為連心線延長線)與圓弧的交點。圖1-27連接圓弧的圓心軌跡及切點(a)圓與直線相切；(b)圓與圓弧外切；(c)圓與圓弧內切

2．圓弧連接的作圖

圓弧連接的作圖方法是根據(jù)上述作圖原理進行的，無論哪種形式的連接，連接圓弧的圓心都是利用動點運動軌跡相交的概念確定的，例如與直線等距離的點的軌跡是平行的直線，與圓弧等距離的點的軌跡是同心圓弧等。常見的圓弧連接形式及作圖方法見表1-6。表1-6圓弧連接形式及作圖1.3.5橢圓畫法

已知橢圓的長軸AB和短軸CD，其橢圓的近似畫法如圖1-28所示。

(1)畫出長軸AB和短軸CD。連接AC，并在AC上截取CF，使其等于AO與CO之差CE(見圖1-28(a))。圖1-28橢圓的近似畫法

(2)作AF的垂直平分線，使其分別與AO和OD(或其延長線)交于1和2點。以O為對稱中心找出3和4點，此1、2、3、4點即為所求的四個圓心，分別連接各點并延長，此四條線為四段圓弧的分界線(見圖1-28(b))。

(3)分別以2和4為圓心。2C(或4D)為半徑畫大圓弧，再分別以1和3為圓心。1A(或3B)為半徑畫小圓弧，四段圓弧的交點即為大、小圓弧的切點，以四段圓弧可組成近似橢圓，如圖1-28(c)所示。1.4.1尺寸分析

1．尺寸的作用和分類

1)定形尺寸

確定平面圖形中各線段形狀和大小的尺寸稱定形尺寸。如圖1-29中所示的15、

5、R10等都是定形尺寸。1.4平面圖形的畫法

2)定位尺寸

確定圖形中各線段間的相對位置的尺寸稱為定位尺寸。如圖1-29中的8、75等都是定位尺寸。

2．尺寸基準

標注定位尺寸的起點稱為尺寸基準。通常以圖形的對稱線、圓的中心線及主要輪廓線作為尺寸基準。手柄的尺寸基準如圖1-29所示。圖1-29手柄1.4.2線段分析

平面圖形中的線段按所給出的尺寸是否齊全可分為三類：

(1)已知線段：定形、定位尺寸齊全，可以直接畫出的線段，稱為已知線段，如圖1-29中的R10、R15圓弧及左邊的矩形。

(2)中間線段：具有定形尺寸和一個定位尺寸，而另一個定位尺寸未直接給出，需根據(jù)與其相鄰線段的幾何關系求出的線段，稱為中間線段，如圖1-29中的R50圓弧。

(3)連接線段：只有定形尺寸，未給出定位尺寸，其位置必須用作圖方法依靠兩端相鄰線段確定的線段，稱為連接線段，如圖1-29中的R12圓弧。1.4.3畫圖步驟

繪制平面圖形時，應先進行尺寸和線段分析，明確各線段的性質，按照已知線段、中間線段、連接線段的順序依次畫出。手柄的作圖步驟如圖1-30(a)～(h)所示。圖1-30手柄的作圖步驟(1)(a)畫基準線A、B；(b)畫已知線段；(c)作平行并相距B均為15的兩平行線Ⅱ、Ⅲ；(d)作Ⅰ、Ⅳ分別平行于Ⅲ、Ⅱ并相距均為50；圖1-30手柄的作圖步驟(2)(e)求中間線段的圓心O1、O2及切點T1、T2(f)畫中間線段R50；(g)畫連接線段R12；(h)檢查、加深1.5.1儀器繪圖的方法和步驟

1．準備工作

(1)分析圖形的尺寸及其線段，擬定作圖順序。

(2)根據(jù)圖形的大小和復雜程度確定比例，選用圖幅。

(3)固定圖紙，畫圖框及標題欄。1.5繪圖的方法和步驟

2．繪制底稿

(1)布置圖形應盡量勻稱、居中，要考慮標注尺寸的位置，畫出圖形的基準線。

(2)先畫主要部分，再畫次要部分。

(3)畫底稿線用硬鉛筆，要畫得細而輕，便于修改。

(4)認真檢查底圖，糾正錯誤，擦干凈多余的圖線。

3．加深底稿

按標準的線型加深圖線，其順序為：

(1)先粗后細：應先加深全部的粗實線，再依次加深細虛線、細點畫線及細實線。這樣可保證整張圖中同一線型粗細一致，提高繪圖效率。

(2)先圓后直：在加深同一種線型時(特別是粗實線)，要先加深圓和圓弧(先小后大)，然后加深直線，以保證連接圓滑。

(3)先直后斜：遵循先加深水平線(由上至下)，再加深垂直線(由左至右)，后加深傾斜直線。

(4)根據(jù)尺寸標注的規(guī)定，畫尺寸界線、尺寸線、箭頭、正確填寫尺寸數(shù)字，最后用長仿宋體字書寫文字說明，填標題欄，完成全圖。