工程制图1 制图的基本知识和技能.ppt

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1、项目一 制图的基本知识和技能1-1 制图国家标准的基本规定机械制图是用图样确切表示机械的结构形状、尺寸大小、工作原理和技术要求的学科。图样由图形、符号、文字和数字等组成，是表达设计意图和制造要求以及交流经验的技术文件，常被称为工程界的语言。1-1-1 图纸幅面及格式 1、图纸幅面 绘制机械图样时，优先采用5种规定的图纸基本幅面，分别是：A0、A1、A2、A3、A4。必要时，也允许选用所规定的加长幅面。加长幅面的尺寸由基本幅面的短边成整数倍增加后得出。基本幅面尺寸如下表1-1。表1-1 图纸基本幅面尺寸2、图框格式 绘制图样时，必须选用制图标准中规定的图框格式，图框格式分为不留装订边和留装订边两

2、种，但同一产品的图样只能采用一种格式。要装订的图样，其图框的格式如图1-1所示。不留装订边的图样，其图框格式如图1-2所示。两种图框线都必须用粗实线绘制。图纸一般采用A4竖装或A3横装。图1-1 留装订边图框格式 图1-2 不留装订边图框格式 3、标题栏 标题栏用来填写零部件名称、所用材料、图形比例、图号、单位名称及设计、审核、批准等有关人员的签字。GB/T10609.1-2008对标题栏的内容、格式和尺寸作了规定，如图1-1-3所示。配置在图框的右下角，标题栏的外框为粗实线，右边线和底边线与图框重合。应注意的是标题栏的位置一但确定，看图的方向也就确定了（看图的方向按标题栏中文字的方向确定）。

3、标题栏内的图名和校名用10号字，其余用5号字。图1-3 标题栏格式、分栏及尺寸 图1-4 制图作业中推荐使用的标题栏格式1-1-2 比例(GB/T14690-1993)1、比例的定义及比例系列 图样中图形与其实物体相应要素的线性尺寸之比，称为比例。绘图时，选用国标中规定的比例（表1-2）。一般应优先选用1:1的比例。必要时，也允许选用表1-3中的比例绘制图样。表1-2 比例系列(一)表1-3 比例系列(二)2、比例的标注方法 比例符号为“：”。比例一般应标注在标题栏中的比例一栏内。必要时，可在视图名称的下方或右侧标注比例。无论图形是缩小还是放大画出，标注尺寸时一定要注写机件的实际尺寸，如图1-

4、5所示。图1-5 用不同的比例画出的图形1-1-3 字体（GB/T 14691-1993）图样中除了用视图表示机件的结构形状外，还要用文字和数字说明机件的技术要求和大小。国家标准对图样中的汉字、拉丁字母、希腊字母、阿拉伯数字、罗马数字的形式作了规定。图样上所注写的汉字、数字、字母必须做到：字体工整、笔划清楚、间隔均匀、排列整齐。这样要求的目的是使图样清晰，文字准确，便于识读，便于交流，给生产和科研带来方便。1、汉字 字体的字号规定了八种：20，14，10，7，5，3.5，2.5，1.8。字体的号数即是字体高度。如10号字，它的字高为10mm。字体的宽度一般是字体高度的2/3左右。汉字应写成长仿

5、宋体。长宽之比为 。长仿宋体的特点是横平竖直，注意起落，结构均匀，填满方格。图样中一般汉字的高度h应为5毫米。示例如图1-1-6。图1-6 汉字示例2、数字和字母 图样中的数字和字母分A型和B型。A型字体的笔画宽度为字高的十四分之一，B 型字体的笔画宽度为字高的十分之一。在同一图样上，只允许采用一种型式的字体。数字和字母有2种:直体和斜体。一般采用斜体，斜体字字头向右倾斜，与水平基准成75度。用作指数、分数、极限偏差等的数字及字母，一般采用小一号字体。示例如图1-1-7。图1-7 数字与字母示例1-1-4 图线(GB/T4457.4-2002、GB/T17450-1998)1、图线的种类 机械

6、图样中的图形是用各种不同粗细和型式的图线画成的，如图1-1-8所示。图1-8 图线应用示例 表1-4 图线的形式及应用2、图线的画法注意事项 在同一图样中，同类图线的宽度应一致。在机械制图国家标准中，目前多采用两种图线即粗线和细线。粗线的宽度b按图的大小和复杂程度，在0.5-2mm之间选择，一般为1mm左右细线的宽度约为b/3。画图时，应注意以下的问题：（1）同一图样中同类图线的宽度应基本一致；（2）虚线、点画线及双点画线的线段长度和间距应各自 大致相等。（3）点画线、双点画线的首末两端应是线段，而不是短划。点画线、双点画线的点不是点，而是一个约1mm的短画。（4）绘制圆的中心线，圆心应为线段

7、的交点。（5）在较小的图形上绘制点画线或双点画线有困难时，可用细实线代替。（6）虚线与虚线相交、虚线与点画线相交，应以线段相交；虚线、点画线如果是粗实线的延长线，应留有空隙；虚线与粗实线相交，不留空隙。（7）图线的颜色深浅程度要一致，不要粗线深细线浅。图1-9 图线绘制时应注意的问题1-1-5 尺寸标注1、标注尺寸的基本规则 （1）机件的真实大小，应以图样上所注的尺寸数值为依据，与图形的大小（即所采用的比例）和绘图的准确度无关。（2）图样中（包括技术要求和其它说明文件中）的尺寸，以毫米为单位时，不需标注计量单位的代号或名称。如果采用其它单位，则必须注明相应的计量单位的代号或名称。（3）图样中所

8、标注的尺寸，为该图样所示机件的最后完工尺寸，否则应另加说明。（4）机件的每一尺寸，一般只标注一次，并应标注在反映该结构最清晰的图形上。2、尺寸三要素 标注一个尺寸，一般应包括尺寸界线、尺寸线和尺寸数字三个部分，如下图所示：图1-10 尺寸标注图例（1）尺寸界线 尺寸界线用来限定尺寸度量的范围。尺寸界线应符合以下规定：1)尺寸界线用细实线绘制，由图形的轮廓线、轴线或对称中心线引出。也可利用图形的轮廓线，轴线或对称中心线作尺寸界线。2)尺寸界线一般应与尺寸线垂直。必要时才允许倾斜，如下图70和24尺寸的尺寸界线。3)在光滑过渡处标注尺寸时，必须用细实线将轮廓线延长，从它们的交点处引出尺寸界线。图1

9、-11 尺寸界线的画法（2）尺寸线 尺寸线用来表示所注尺寸的度量方向。尺寸线的终端：尺寸线用细实线绘制，其终端有箭头和斜线两种形式。1）箭头终端：适用于各种类型的图样，箭头的形状大小见（a）所示。2）斜线终端：必须在尺寸线与尺寸界线相互垂直时才能使用。斜线终端用细实线绘制，方向以尺寸线为准，逆时针旋转45画出。图1-12 尺寸线终端的画法尺寸线的规定：1）同一图样中，一般只能采用一种终端形式。但当采用斜线终端形式时，图中圆弧的半径尺寸、投影为圆的直径尺寸及尺寸线与尺寸界线成倾斜的尺寸，这些尺寸线的终端应画成箭头。2）当采用箭头终端形式，遇到位置不够画出箭头时，允许用圆点或斜线代替箭头。3）尺寸

10、线必须单独画出，不能用其他图线代替。一般也不得与其他图线重合或画在其延长线上。4）标注线性尺寸时，尺寸线必须与所标注的线段平行。（3）尺寸数字 尺寸数字用来表示所注尺寸的数值，是图样中指令性最强的部分。要求注写尺寸时一定要认真仔细、字迹清楚，应避免可能造成误解的一切因素。注写尺寸数字时应符合下列规定：1)线性尺寸数字的注写位置：水平方向的尺寸，一般应注写在尺寸线的上方；铅垂方向的尺寸，一般应注写在尺寸线的左方；倾斜方向的尺寸一般应在尺寸线靠上的一方。也允许注写在尺寸线的中断处。2)线性尺寸数字的注写方向：线性尺寸数字的注写方向，有两种注写方法。方法一：水平尺寸的数字字头向上；铅垂尺寸的数字字头

11、朝左；倾斜尺寸的数字字头应有朝上的趋势，避免在30。范围内标注尺寸。如图1-1-13所示。方法二：对于非水平方向的尺寸，其尺寸数字可水平注写在尺寸线的中断处。如图1-1-14所示。3)角度的数字一律写成水平方向，即数字铅直向上。一般注写在尺寸线的中断处，必要时，也可注写在尺寸线的附近或注写在引出线的上方。4)尺寸数字要符合书写规定，且要书写准确、清楚。要特别注意，任何图线都不得穿过尺寸数字。当不可避免时，应将图线断开，以保证尺寸数字的清晰。图1-13图1-141-2 制图平台的使用1-2-1 绘图仪器的使用1、图板、丁字尺、三角板 （1）图板 图板用来固定图纸，一般用胶合板制作，四周镶硬质木条

12、。图板的规格尺寸有：0号(900mm1200mm)、1号(600mm900mm)、2号(450mm600mm)等几种。图1-15 图板（2）丁字尺 使用时，必须随时注意尺头工作边(内侧面)与图板工作边靠紧。画水平线要用尺身工作边(上边缘)，使用完毕应悬挂放置，以免尺身弯曲变形。图1-16 用图纸和丁字尺作图（3）三角板 一副三角板由45和30-60两块组成。L为其规格尺寸。三角板与丁字尺配合，可以画垂直线、从0开始间隔15的倾斜线及其平行线。要随时注意将三角板下边缘与丁字尺尺身工作边靠紧。图1-17 用三角板与丁字尺画特殊角度线2、圆规 （1）圆规及其附件 圆规是绘图仪器中的主要件，用来画圆及

13、圆弧。画圆时，先调整针尖和铅心插腿的长度，使针尖略长于铅芯。图1-18 圆规图1-19 圆规的针尖取好半径，以右手握住圆规头部，左手食指协助将针尖对准圆心。匀速顺时针转动圆规画圆。如所画圆较小，可将插腿及钢针向内倾斜。若所画圆较大，可加装延伸杆。图1-20 用圆规画圆图1-21 画小圆图1-22 画大圆3、分规 分规是量取线段和等分线段的工具，如图1-23所示。图图1-23 分规的用法分规的用法4、曲线板 曲线板用来画非圆曲线。描绘曲线时，先徒手将已求出的各点顺序轻轻地连成曲线，再根据曲线曲率大小和弯曲方向，从曲线板上选取与所绘曲线相吻合的一段与其贴合，每次至少对准四个点，并且只描中间一段，前

14、面一段为上次所画，后面一段留待下次连接，以保证连接光滑流畅，如图1-25所示。图1-24 用曲线板绘制曲线5、绘图铅笔 铅笔是画线用的工具。绘图用的铅芯软硬不同，分别用H和B表示。B前的数字越大，表示铅芯越软，画线越黑；H前的数字越大，表示铅芯越硬，画线越淡；画底稿、细实线及写字时，铅芯头宜磨成圆锥状；画粗实线时，铅芯头宜磨成四棱柱状，其断面成矩形，如图1-26所示。图1-25 铅笔的使用6、其它绘图用品 （1）砂纸：用于修磨铅芯头。（2）擦图片：用于修改图线时遮盖不需擦掉的图线。（3）橡皮：应选用白色软橡皮。（4）墨水：碳素墨水不易凝结，适用于绘图墨水笔；绘图墨水干得较快，适用于直线笔。（5

15、）刀片：用于削铅笔和修改图纸上的墨线。（6）胶带纸：用于固定图纸。1-2-2 徒手绘图 徒手图也称草图，是用目测来估计物体的大小，不借助绘图工具，徒手绘制的图样。工程技术人员不仅要会画仪器图，也应具备徒手画图的能力，以便针对不同的条件，用不同的方式记录产品的图样或表达设计思想。绘制草图时应做到图形清晰、线型分明、比例匀称，并应尽可能使图线光滑、整齐，绘图速度要快，标注尺寸要准确、齐全，字体工整。初学者徒手画图，最好在方格纸上进行，以便控制图线的平直和图形大小。经过一定的训练后，最后达到在白纸上画出匀称、工整的草图的目的。具体画线方法，如图1-26和图1-27所示:图1-26 徒手画直线 图1-

16、27 徒手画圆 1、画直线 执笔要稳，眼睛看着图线的终点，均匀用力，匀速运笔。画水平线时，为了便于运笔，可将图纸微微左倾，自左向右画线；画竖直线时，应自上而下运笔画线；画30、45、60等常见角度斜线时，可根据两直角边的比例关系，先定出两端点，然后连接两端点即为所画角度线，如图1-26所示。2、画圆 画圆时，先确定圆心位置，并过圆心画出两条中心线；画小圆时，可在中心线上按半径目测出四点，然后徒手连点；当圆直径较大时，可以通过圆心多画几条不同方向的直线，按半径目测出一些直径端点，再徒手连点画圆，如图1-27所示。徒手画图，最重要的是要保持物体各部分的比例关系，确定出长、宽、高的相对比例。画图过程

17、中随时注意将测定线段与参照线段进行比较、修改，避免图形与实物失真太大。对于小的机件可利用手中的笔估量各部分的大小，对于大的机件则应取一参照尺度，目测机件各部分与参照尺度的倍数关系。1-3 几何图形的绘制1-3-1 几何作图1、等分线段 将已知线段AB四等份。方法如图1-28所示。步骤如下:（1）过已知直线段AB的一个端点A任作一射线AC，由此端点起在射线上以任意长度截取四等份；（2）将射线上的等份终点与已知直线段的另一端点连线，并过射线上各等份点作此连线的平行线与已知直线段相交，交点即为所求。图1-28 分割直线段AB为4等份2、等分圆周 （1）圆周的四、八等分 圆周的四、八等分，可用丁字尺与

18、45三角板直接作出：图1-29 圆的四、八等分（2）圆周的六等分 1）用丁字尺与3060三角板作圆周出六等分：方法一 方法二 方法三 2）用圆规作圆周出六等分：1-3-2 斜度与锥度1、斜度 斜度是指一直线(或平面)对另一直线(或平面)的倾斜程度。斜度的大小通常以斜边(或斜面)的高与底边长的比值1：n来表示，如图1-30(a)。即:S=tan=HL=1（L.H）=1n 斜度符号如图1-30(b)所示，符号的斜度方向应与斜度方向一致。图1-30(c)所示工字翼缘的斜度为16。图1-30 斜度及其符号2、锥度 锥度是指正圆锥的底圆直径与圆锥高度之比，即DH。而圆台锥度就是两个底圆直径之差与圆台高度

19、之比，如图1-31(a)所示。即:锥度C=（D-d）/L=2tan（/2），锥度也转化成1n的形式表示。锥度符号按图1-31(b)绘制，符号方向应与锥度方向一致。锥度标注在与指引线相连的基准线上，如图1-31(c)所示。图1-31 锥度及其符号1-3-3 圆弧连接 由一线段圆滑地过渡到另一线段的关系，称为连接。如用一直线连接两圆弧，该直线称为公切线；如用圆弧连接圆弧或直线，该圆弧称为连接弧；两连接线段中圆滑过渡的分界点称为切点。为了保证光滑连接，必须正确地作出连接弧的圆心和两个连接点，且保证两个被连接的线段都要正确地画到连接点为止。图1-32 连接图 1、圆弧连接的原理与作图方法 圆弧连接的实

20、质是圆弧与圆弧，或圆弧与直线间的相切关系。下表用轨迹方法分析圆相切时的几何关系，得出圆弧连接的原理与作图方法。其作图步骤是：（1）求连接弧的圆心；(分清连接类别)（2）求切点；（3）画连接圆弧(不超过切点)。2、圆弧连接作图 （1）圆弧与直线连接例1.3.1 用半径为R的圆弧连接两直线AB和BC，如图1-33所示。解：作图步骤为:1）求圆心:分别作与已知直线AB、BC相距为R的平行线，其交点O即为连接弧（半径R）的圆心；2）求切点:自点O分别向直线AB及BC作垂线，得到的垂足K1 和K2 即为切点；3）画连接弧:以O为圆心，R为半径，自点K1 至K2 画圆弧，即完成作图。图1-33 用圆弧连接

21、两直线（2）圆弧与圆弧连接例1.3.2 用半径为R的圆弧连接已知直线AB和圆弧（半径R1），如图1-34所示。解：作图步骤为:1）求圆心:作与已知直线AB相距为R的平行线；再以已知圆弧（半径 R1）的圆心O1 为圆心，R1+R（外切时，如图1-34(a)所示）或R1-R（内切时，如图1-34（b）所示）为半径画弧，此弧与所作平行线的交点O即为连接弧（半径R）的圆心；2）求切点:自点O向直线AB作垂线，得垂足K1；再作两圆心连线O1 O（外切时）或两圆心连线O1 O的延长线（内切时），与已知圆弧（半径R1）相交于点K 2，则K1、K 2 即为切点；3）画连接弧:以O为圆心、R为半径，自点K1 至

22、K2 画圆弧，即完成作图。图1-34 用圆弧连接直线和圆弧例1-1 用半径为R的圆弧连接两已知圆弧（R1、R 2），如图1-35所示。图1-35 用圆弧连接两圆弧解：作图步骤为:1）求圆心:分别以O1、O2为圆心，R1+R和R2+R或R-R1 和R-R2（内切时，如图1-35(b)所示）、或R1-R和R2+R（内、外切，如图1-35(c)所示）为半径画弧，得交点O，即为连接弧（半径R）的圆心；2）求切点:作两圆心连线O1O、O2O或O1O、O2O的延长线，与两已知圆弧（半径R1、R2）相交于点K1、K2，则K1、K2即为切点；3）画连接弧:以O为圆心，R为半径，自点K1 至K2画圆弧，即完成作

23、图。1-3-4 平面图形的画法1、平面图形的尺寸分析 （1）尺寸基准 标注尺寸的起点，称为尺寸基准。分析尺寸时，首先要查找尺寸基准。通常以图形的对称轴线、较大圆的中心线、图形轮廓线作为尺寸基准。一个平面图形具有两个坐标方向的尺寸，每个方向至少要有一个尺寸基准。尺寸基准常常也是画图的基准。画图时，要从尺寸基准开始画。（2）尺寸分类 根据尺寸的作用，平面图形中的尺寸可分为两类：1）定形尺寸 决定平面图形形状的尺寸，称为定形尺寸。如圆的直径、圆弧半径、多边形边长、角度大小等均属定形尺寸。如下图中20、27、R32等。2）定位尺寸 决定平面图形中各组成部分与尺寸基准之间相对位置的尺寸，称为定位尺寸。如

24、圆心、封闭线框、线段等在平面图形中的位置尺寸。如下图中6、10、60。注意：有的尺寸，既是定形尺寸，又是定位尺寸。图1-36 吊钩2、平面图形的线段分析 直线的作图比较简单，只分析圆弧的性质。手工画圆和圆弧，需知道半径和圆心位置尺寸，根据图中所给定的尺寸，圆弧分为三类：（1）已知圆弧 半径和圆心位置的两个定位尺寸均为已知的圆弧。根据图中所注尺寸能直接画出。如图1-36中的27、R32。（2）中间圆弧 已知半径和圆心的一个定位尺寸的圆弧。它需与其一端连接的线段画出后，才能确定其圆心位置。如图1-36中R15、R27。（3）连接圆弧 只已知半径尺寸，而无圆心的两个定位尺寸的圆弧。它需要与其两端相连

25、接的线段画出后，通过作图才能确定其圆心位置。如图1-36中R3、R28、R40。3、平面图形的画图步骤 平面图形中，当有几个圆弧连接时，在两个已知圆弧间可以有任意个中间圆弧(也可以没有)，但是必须有，也只能有一个连接圆弧。掌握这一规律，通过线段分析，即可知道该平面图形能否画出，其尺寸是否标注完全、合理。平面图形的画图步骤：一般从图形的基准线画起，再按已知线段、中间线段、连接线段的顺序作图。对圆弧来说，先画已知圆弧，再画中间圆弧、最后画连接圆弧。如图1-37所示，平面图形的画图步骤归纳如下：图1-37平面图形1、分析 由平面图形及尺寸分析可知，该平面图形上、下、左、右都不对称，36的水平中心线是

26、宽度方向的尺寸基准，36的垂直中心线为长度向的尺寸基准。定位尺寸：90、18和5。已知线段：27、36、14的圆，R45的圆弧及两条相距7mm的直线。中间线段：已知圆弧R9的一个定位尺寸5，另一个定位尺寸需要求出，圆弧R9为中间线段。连接线段：R117、R14和R5。它们分别与27和R45、36和R9、27和直线及36和直线相切，圆心需要作图求出。图1-37平面图形2、绘图步骤 (1)先画出尺寸基准线，然后根据定位尺寸90和18定出27圆心的位置。由已知尺寸27、36、14画出相应的圆；画出R45圆弧及两条相距7mm的直线，如图1-38(a)所示。(2)按连接关系画出中间线段R9。由图1-37

27、可以知道，R9与R45内切，并已知圆弧R9的一个定位尺寸为5，另一个定位尺寸为R45与R9之差。现以R45的圆心为圆心，R45-R9=R36为半径画弧，该弧与平行36水平中心线且相距为5的直线相交于a点，a点为R9的圆心，连接a点和R45的圆心并延长得切点1，然后作出R9的圆弧，见图1-38(b)。（a）（b）（c）（d）图1-38 平面图形的作图步骤(3)画连接线段R117、R14和R5。连接线段R117的作图步骤见图1-38(c)：由于R117与27和R45内切，其圆心需要求出。分别以27和R45的的圆心为圆心，R117-R13.5=R105.5和R117-R45=R72为半径画弧，两圆弧的交点b为R117的圆心。分别求出切点2和3，作出R117圆弧。连接线段R14与36和R9外切，其作图步骤见图1-38(d)：分别以36和R9的的圆心为圆心，R18+R14=R32和R9+R14=R23为半径画弧，两圆弧的交点c为R14的圆心。分别求出切点4和5，作出R14圆弧。画连接线段R5的作图过程见图1-38(d)，请读者自己分析。(4)检查无误后,擦去多余的作图线,整理图形，加深图线，标注尺寸,完成绘图，作图结果见图1-37所示。