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1、第1章 制图的基本知识与技能,机械制图,1.1 制图的基本规格,资 讯,为了规范各项技术工作，我国颁布了一系列的国家标准，制图方面也是如此。国家标准是绘制图样的依据和准则。,国家标准简称“国标” ，代号为“GB” ，推荐性标准代号为加“/ T” 。,例如GB/T 146892008中T为推荐性标准，14689是标准的序号，2008为标准颁布的年号。,资 讯,1.1.1 图纸幅面和格式（GB/T 146892008）,1.图纸幅面,绘制图样时应优先选用表1-1所规定的基本幅面。,表1-1 基本幅面的代号及尺寸(第一选择) (单位：mm),图1-1 基本幅面,资 讯,当基本幅面不能满足绘图要求时，
2、允许选用表1-2和表1-3中规定的加长幅面，加长的图纸幅面如图1-2所示。,表1-2 加长幅面的代号及尺寸(第二选择) (单位：mm),图1-2 图纸的加长幅面 （第二选择）,资 讯,表1-3 加长幅面的代号及尺寸(第三选择) (单位：mm),图1-2 图纸的加长幅面 （第三选择）,资 讯,2.图框格式,在图纸上必须用粗实线绘出图框，其格式分为留装订边和不留装订边两种，如图1-3所示。同一产品的图样应采用同一种格式，图框的尺寸如表1-1所示。,(a) 留装订边的图框格式,(b) 不留装订边的图框格式,图1-3 图框格式,当图样需要装订时，一般采用A3幅面横装，或A4幅面竖装。,资 讯,3.标题
3、栏,为了注明相关内容以及便于图样的管理和查阅，每张图样都应画出标题栏。国家标准GB/T10609.12008所列举的标题栏格式和尺寸如图1-4所示。,图1-4 国家标准列举的标题栏,资 讯,在学习时可以采用图1-5所示的简化标题栏。,图1-5 简化的标题栏,标题栏位于图纸的右下角。标题栏处在图纸长边上的称为X型图纸，处在短边上的称为Y型图纸，看图的方向一般与标题栏的方向一致。,资 讯,如果看图方向与标题栏方向不一致，则应在图纸下方的对中符号处画出看图的方向符号。看图方向符号为细实线绘制的等边三角形，其尺寸如图1-7所示。,图1-6 看图方向与标题栏方向不一致,图1-7 看图方向符号,资 讯,1
4、.1.2 字体（GB/T 146911993）,图样中书写的文字必须做到字体工整、笔画清楚、间隔均匀、排列整齐。,字体的号数即是字的高度，字高(h)的尺寸系列为： 1.8 、2.5、3.5、5、7、10、14、20（mm),1. 汉字,标准规定，图样上的汉字应写成长仿宋体并应采用国家正式公布的简化字。汉字的高度不能小于3.5mm，字宽一般为 。,长仿宋体的书写要领是: 横平竖直、起落有锋、结构匀称、填满方格 写字时应注意把握字的笔画和结构。,资 讯,图1-8 字体、笔画和排列示例,资 讯,2.字母和数字,图样中的字母和数字可写成斜体或直体。斜体字的字头向右倾斜，与水平基准线成75角。字母和数字
5、分A型和B型，A型字体的笔画宽度为字高的1/14，B型字体的为1/10。,在同一图样上只能使用一种型式的字体。,(a) 大写直体,(b) 大写斜体,(c) 小写直体,(d) 小写斜体,(e) 直体与斜体,资 讯,1.1.3 比例（GB/T 146901993）,比例是指图样中图形与实物相应要素的线性尺寸之比。,比例分为原值、缩小和放大3种。,绘制技术图样时，应首先选用表1-4列出的各种比例，必要时也可选取表1-5所列的比例。,在实际工作中，应尽量采用1:1的原值比例。,表1-4 比例 (第一系列),表1-5 比例(第二系列),资 讯,比例一般注写在标题栏中的比例一栏内。,图形不论放大或缩小，在
6、标注尺寸时均应标注其实际尺寸。,1：1 1：2,图1-12 图形的比例与尺寸,资 讯,1.1.4 图线（GB/T 4457.42002）,国家标准规定了15种基本线型，表1-6列出了其中较为常用的9种。所有线型的图线宽度( d )应在下列数系中选择：,0.13、 0.18、 0.25 、 0.35 、0.5 、 0.7、1、1.4、2 （mm）,表1-6 常用线型及其应用,资 讯,绘制图样时应注意以下几点：,同一图样中同类线型的宽度应一致，虚线、点画线及双点画线的线段长度和间隔应各自大致相同。,点画线、双点画线首尾两端不能为点，且点画线应超出轮廓线35mm。,若在较小图形中绘制点画线、双点画线
7、不方便时，可用细实线代替。,两条平行线之间的最小间隙不得小于0.7mm。,当图线相交时，均应以画线相交，而不得以间隙相交。,虚线作为实线的延长线时，应留有间隙。,当各种图线重合时，应按粗实线、虚线、点画线的先后顺序作图。,资 讯,图1-14所示为常用图线的应用示例。,图1-14 图线应用示例,资 讯,1.1.5 尺寸注法（GB/T 4458.42003）,图样上的尺寸是加工和检测零件的依据。因此，国家标准对尺寸标注的形式作了详细的规定。,1. 基本规则, 机件的真实大小应以图样上所标注的尺寸数值为依据，与图形大小及绘图的准确度无关。, 图样中（包括技术要求和其他说明）的尺寸以毫米为单位时，不需
8、标注单位符号（或名称）。如采用其他单位，则应注明相应的单位符号。, 图样中所标注的尺寸，为该图样所示机件的最后完工尺寸，否则应另加说明。, 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。,资 讯,2. 尺寸的组成,一个完整的尺寸标注形式，一般由尺寸界线、尺寸线、尺寸线终端和尺寸数字组成。,图1-15 尺寸的组成,(1) 尺寸界线,尺寸界线表示尺寸的范围，规定用细实线绘制。 应从图形中的轮廓线、轴线或对称中心线处引出，也可利用轮廓线、轴线和对称中心线作为尺寸界线。,资 讯,尺寸界线一般与尺寸线垂直并超过尺寸线约2mm，必要时尺寸界线也可倾斜于尺寸线。,尺寸线表示尺寸度量的方
9、向，用细实线绘制。 尺寸线不能用其他图线代替，一般也不能与其他图线重合或画在其他图线的延长线上。 尺寸线应与所标注的线段平行。,(2) 尺寸线,图1-16 尺寸界线与尺寸线,资 讯,(3) 尺寸线终端,尺寸线终端表示尺寸的起止，有箭头和斜线两种形式。 图中尺寸d为粗实线的线宽，h为字高。机械图样一般使用箭头作为尺寸线的终端。,(a) 箭头的画法,(b) 45斜线的画法,若图中的尺寸较小而不便于画箭头时，可用圆点或斜线代替箭头。,(a) 用圆点代替箭头,(b) 用45斜线代替箭头, 斜线用细实线绘制，其方向为将尺寸界线顺时针旋转45后的方向。, 只有当尺寸线与尺寸界线互相垂直时，才可使用45斜线
10、；,资 讯,(4) 尺寸数字,水平方向的尺寸数字一般注写在尺寸线上方，垂直方向的则注写在尺寸线左方，也可将尺寸数字水平注写在尺寸线的中断处，但在一张图样中，应尽可能采用同一种注写方法。,图1-19 尺寸数字的注写,尺寸数字不得被任何图线穿过。当不可避免时，应将图线断开。,为避免引起看图的误会，尽量不要在图1-20(a)所示的30范围内标注尺寸。若无法避免，则应按图1-20(b)所示的形式标注。,图1-20 避免在30范围内标注尺寸,资 讯,GB/T4458.42003规定了标注尺寸的符号和缩写词，如表1-7所示。,表1-7 标注尺寸的符号和缩写词,各种符号的比例画法如图1-21所示。,图1-2
11、1 符号的画法,资 讯,常用尺寸的标注示例：,1.直径的标注,2.半径的标注,3.角度的标注,4.常用符号及字母的缩写,资 讯,等分线段：将已知线段分成所需份数的作图方法。,1.2 几何作图,1.2.1 等分线段,本节主要介绍绘制平面图形的各种方法，包括等分线段、等分圆周及作正多边形、斜度和锥度、圆弧连接和椭圆画法等内容。,【例】五等分已知线段AB。, 过线段端点A作辅助线AC，并确定适当的单位长度，在AC线上截得各等分点。, 连接5B，且过各等分点作5B连线的平行线并与AB相交，即得等分点。,图1-22 等分线段,作图步骤：,资 讯,1.2.2 等分圆周及作正多边形,图1-23 用三角板和丁
12、字尺等分圆周,等分圆周和作正多边形属于同一类作图问题。画图时，可以将三角板与丁字尺配合作图，也可用圆规作等分。,1.三等分、六等分、十二等分圆周,利用三角板的特殊角便可确定圆周上的等分点，若依次连接各等分点便得正多边形。,图1-23所示为用三角板和丁字尺等分圆周的方法。,资 讯,1.2.2 等分圆周及作正多边形,图1-24 用圆规等分圆周图,1.三等分、六等分、十二等分圆周,图1-24所示为用圆规等分的方法。以已知圆半径R为半径画弧与圆周相交，即可得等分点。,(a) 三等分 (b) 六等分 (c) 十二等分,资 讯,1.2.2 等分圆周及作正多边形,图1-25 五等分圆周,(a),2.五等分圆
13、周,五等分圆周的作图方法如下：, 通过画弧求得半径 oa 的中点 p，如图1-25(a)所示。, 以 p 为圆心，pd 长为半径画弧交于中心线上点 e ，如图1-25(b)所示。, 以 de 为弦长在圆周上依次截取即得等分点，如图1-25(c)所示。,(b),(c),资 讯,1.2.3 斜度和锥度,斜度作图的应用,下图所示为槽钢与塞规，图中即有斜度与锥度作图的实际应用。,锥度作图的应用,资 讯,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。,斜度的大小为直角三角形两直角边的比值，即,斜度= tan=BC/AB,图1-26 斜度,通常将比例前项化为1，即1:n 的形式。,斜度
14、符号的画法如图1-27所示，图中h为字高。标注时应使用与图形斜线方向一致的符号。,图1-27 斜度符号,资 讯,(a),(b),斜度的作图,将底边ab分为6个单位长度，并在左侧ac线上量取1个单位长度得d点； 连接bd得1:6斜度线。然后按图中尺寸确定K点位置，再过K点作该连线的平行线。,图1-28 斜度的作图,作图步骤如下：,图1-28(a)所示为已知图形。,资 讯,2.锥度,图1-30 锥度,通常将比例前项化为1，即1:n 的形式。,图1-31 锥度符号,锥度是指正圆锥的底圆直径与其高度之比。对于圆台，锥度则为两底圆直径之差与其高度之比，即,锥度=D/L=(Dd )/L1,锥度符号的画法如
15、图1-31所示，图中h为字高。标注时，应使用与图形倾斜方向一致的符号。,资 讯,图1-32 锥度,(a),锥度的作图,取适当单位长度，在中心线上量取3个单位长度得s点； 在左侧的cd线上，以中心线为基准分别量取0.5个单位长度，得a、b两点，连接as、bs点，便得1:3的锥度线。 分别过26直线两端点cd作1:3锥度线的平行线与右侧图线相交。,作图步骤如下：,图1-32(a)为已知图形。,(b),资 讯,图1-34 扳手轮廓图,1.2.4 圆弧连接,用圆弧光滑地连接已知直线或圆弧的作图方法，称为圆弧连接。,机件轮廓图中的圆弧连接极为普遍，图1-34所示即为扳手的轮廓图。,圆弧连接的实质是图线间
16、相切的几何关系。, 连接一线段和一圆弧，如图中的R8、 R17 。,连接的形式有以下三种：, 连接两线段，如图中的R3。, 连接两圆弧，如图中的R16 。,通过作图，需要解决的两个问题：, 连接圆弧圆心的位置。, 连接点(切点)的位置。,资 讯,图1-35 连接的作图分析,1.用圆弧连接两已知线段,图1-35(a)所示为连接的作图问题，线段L1和L2的位置确定且连接圆弧半径为R。,(a),因此，根据以下两个几何关系便可作出连接：,圆心到两切点的距离相等，即等于圆的半径。,过圆心作切线的垂线，垂足即为切点（连接点）。,图1-35(c)所示则为完成的连接图形。,图1-35(b)所示为过点a、b作的
17、已知圆的切线。,(c),(b),资 讯,图1-36 用圆弧连接两直线,(a) (b), 过线段L1、L2 上任意点分别作两线段的垂线，在垂线上截取连接圆弧半径R后，作两线段的平行线（其交点即为连接圆弧的圆心）。,图1-36(c)所示为两线段垂直相交的连接作图方法。, 以两平行线的交点为圆心，R为半径画弧连接两切点，如图1-36(a)和图1-36(b)所示。, 过两平行线的交点作L1、L2线段的垂线，垂足即为切点(连接点)；,作图步骤如下：,(c),资 讯,图1-37 圆的外切与内切,2.用圆弧连接两已知圆弧,当两圆内切时，两圆的中心距等于半径之差。,从图中可知，当两圆外切时，两圆的中心距等于半
18、径之和。,依此几何关系便可作出连接。,A=R1R2,A=R1R3,图1-37所示为圆与圆相切的两种情况。,资 讯,图1-38 圆的外切与内切,【例】已知两圆的位置及大小。分别以R为半径作圆弧与两已知圆外切，以R 为半径作圆弧与两已知圆内切。,图1-39 连接作图,作图步骤如图1-39所示。,(a) 外切,(b) 内切,资 讯,(a),作图步骤如图1-41(b)所示。,(b) 内切,3.用圆弧连接一线段和一圆弧,按前面介绍的两种连接作图方法，即可求得连接圆弧的圆心及切点的位置。,【例】如图1-40(a)所示，用圆弧连接圆和直线。,图1-41 用圆弧连接一线段和一圆弧,(b),资 讯,图1-41
19、同心圆法,1.2.5 椭圆画法,绘制椭圆的方法有多种，常用的有同心圆法和四心近似法。,1.同心圆法,同心圆法是通过作图求得椭圆上的一系列点后再光滑连接各点的作图方法。,已知椭圆长、短轴，用同心圆法绘制椭圆的作图步骤如下：, 以椭圆中心为圆心，以椭圆长半轴长和短半轴长为半径画圆，并将两圆作12等分。, 过大圆上的各等分点作垂线，过相应的小圆上的等分点作水平线，其交点即为椭圆上的点，如图1-41(b)所示。, 光滑连接各点得到椭圆曲线，如图1-41(c)所示。,(a),(c),(b),资 讯,图1-42 四心近似法,已知椭圆长、短轴，用四心近似法绘制椭圆的作图步骤如下：,(a),2. 四心近似法,
20、四心近似法是采用四条圆弧来代替椭圆曲线的作图方法。, 以椭圆中心点O为圆心，长半轴OB长为半径画弧交纵轴于点E。以短轴顶点C为圆心，CE长为半径画弧交BC连线上的F点，如图1-42(a)所示。, 作BF的中垂线并延长与横轴、纵轴交于1、2点，再按对称关系求得3、4点。此四点即为四条圆弧的圆心。为确定各圆弧的作图范围，应按图1-42(b)所示连接各圆心并作适当延长。, 分别以1、2、3、4点为圆心，以1B、2C、3A、4D长为半径画弧，如图1-42(c)所示。,(c),(b),资 讯,图1-43 过点作圆的切线,(a) (b) (c),1.2.6 圆的切线,根据直线与圆相切的几何关系，可直接利用
21、三角板的两直角边作圆的切线。,1.过点作圆的切线,过点作圆切线的作图方法如图1-43(a)(c)所示。,资 讯,(c),(a) (b),2.作两已知圆的切线,作两个已知圆切线的作图方法如图1-44(a)(c)所示。,图1-44 作两已知圆的切线,资 讯,图1-45 手柄,1.3 平面图形的尺寸分析及画法,平面图形是由若干线段组成，图中的尺寸确定了各线段之间的相对位置和连接关系。绘制平面图形时，需要对图形中的尺寸和线段进行分析，以明确绘图的步骤。,1.3.1 平面图形的尺寸分析,平面图形中的尺寸按作用不同分为定形尺寸和定位尺寸两类。,1.定形尺寸,定形尺寸是指图形中确定几何元素形状大小的尺寸。如
22、图1-45所示的5、18、R14、R54、R45、R7、13等即为定形尺寸。,资 讯,图1-45 手柄,2.定位尺寸,定位尺寸是用于确定几何元素相对位置的尺寸，如图1-45中所示的6、103和27等。确定平面图形中几何元素的位置，通常需要两个方向的定位尺寸，即长方向和宽方向。,有的尺寸可以兼有定形尺寸和定位尺寸两种作用。如图1-45中所示的13即是直径18圆柱的定形尺寸，又是R14圆弧的圆心在长方向的定位尺寸。,3.尺寸基准,定位尺寸的起点称为尺寸基准。通常以平面图形中的中心线、对称线、底线或端线作为尺寸基准。图1-45所示的轴线A及端线B即为尺寸基准。,资 讯,图1-45 手柄,1.3.2
23、平面图形的线段分析,根据线段的定位尺寸完整与否，可将平面图形中的线段分为已知线段、中间线段和连接线段三类：,1.已知线段,此类线段具有确定的位置，即有两个方向的定位尺寸，或当图形位置确定后可以直接画出的线段，如图1-45中所示的R14、R7。,2.中间线段,中间线段只有一个方向的定位尺寸，如图1-45中所示的R45。作图时应根据中间线段与相邻线段相切的几何关系确定其位置。,3.连接线段,连接线段没有定位尺寸，作图时完全依据相切的几何关系确定其位置，如图1-45中所示的R54。,资 讯,图1-46 平面图形的作图步骤,1.3.3 平面图形的作图步骤, 画出基准线和已知线段。,(a),(b),(c),(d),平面图形的作图步骤如下：, 画中间线段。, 整理图形。, 画连接线段。,资 讯,1.3.4 绘制工程图样的步骤与方法,1.画图前的准备工作 削好各种铅笔。 擦净手和绘图工具。 用胶带纸将绘图纸固定在图板的适当位置。,2.画底图（用H或2H铅笔画底图） 按标准规定画出图框和标题栏。 布置图形。 画底图，包括尺寸界线、尺寸线。 检查图样。,3.描深图线 按先粗后细，先圆弧后直线的顺序描深图中的粗实线和其他细线。 画箭头、注写尺寸数字。 填写标题栏。 修饰图样。,资 讯,尺寸标注参考答案（P2）,3.在下图中的尺寸线上画出箭头并标注尺寸。,4. 标出下面两图形的尺寸。,