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1、-机械制图讲义-第 12 页 制图基础本章节将对公司钣金工所需要的最基本的制图知识作简要介绍。如要进一步学习请参照国家标准机械制图或选用高等教育制图课本。2-1 空间立体投影基础2.1.1 投影法的基本概念在日常生活中，人们可以看到太阳或者灯光照射物体时，在某一个面上所形成的影子，这一现象叫自然投影。投影法就是根据这一现象经过科学的总结和抽象，提出了投影法。2.1.2投影法分类：投影法中心投影法投影线是从投影中心点射出，在投影面上不能反映物体的真实形状大小平行投影法：投射线互相平行的投影法斜投影法投射线与投影面相倾斜的平行投影法，在投影面上不能反映物体的真实形状大小正投影法投射线与投影面相垂直
2、的平行投影法，在投影面上能反映物体的真实形状大小a.显实性: 当直线或平面与投影面平行时，则直线的投影反映实长,平面的投影反映实形的性质。b.积聚性: 当直线或平面与投影面垂直时，则直线的投影积聚成一点，平面的投影积聚成一条直线的性质。c.类似性: 当直线或平面与投影面倾斜时，则直线的投影长度变短，平面的投影面积变小，但投影的形状仍与原来的形状相类似的性质。2.1.4空间点、线、面的投影空间任何一个三维实体的形状都是由点、线、面所组成。我们所研究的对象就是怎样把这些点、线、面的投影画在二维平面上，也就是说由三维实体怎样绘制二维平面图，由二维平面图怎样认识三维实体。空间投影体系是由互相垂直的正面
3、（V）、水平面（H）、侧面（W）组成。其中正面与水平面相交于OX轴，正面与侧面相交于OZ轴、水平面与侧面相交于OY轴。三个面V、H、W相交于原点O。如图2-1所示空间投影体系的展开，主视面不变，俯视面绕OX轴旋转90使其与主视面在同一个平面上。左视面绕OZ轴旋转90使其与主视面在同一个平面上。这样就把三维空间转换成了二维平面，空间三维投影体系就转换为平面投影体系，图2-2所示。空间中任意一个点在三个投影面上的投影都是点。图2-3所示在投影面上的点：在V面上的点（如B点）在H面上的投影是在OX轴上，在V面上的点在W面上的投影是在OZ轴上；在H面上的点（如E点）在V面上的投影是在OX轴上，在H面上
4、的点在W面上的投影是在OY轴上；在W面上的点（如D点）在H面上的投影是在OY轴上，在W面上的点在V面上的投影是在OZ轴上。在投影轴上的点：在OX轴上的点（如F点）在V、H面上的投影是它本身，在W面上的投影是O点；在OY轴上的点（如K点）在H、W面上的投影是它本身，在V面上的投影是O点；在OZ轴上的点（如C点）在V、W面上的投影是它本身，在H面上的投影是O点； 任意两点构成一条直线，直线的投影也就是两个点投影的连线。空间中任意一条直线相对于三个投影面的关系有三种，投影面倾斜线、投影面平行线、投影面垂直线。投影面倾斜线：在投影体系中既不与投影面平行也不与投影面垂直而是与三投影面都倾斜的直线，如图2
5、-3中的直线DF。投影面倾斜在各个投影面上的投影等于该线与该投影面的夹角的余弦值乘以该斜线的长度。投影面平行线：平行于一个投影面而同时与另外两个投影面倾斜的直线称为投影面平行线。投影面平行线又分三种：a 正平线：平行于V面而与H、W面倾斜的直线。b 水平线：平行于H面而与V、W面倾斜的直线。c 侧平线：平行于W面而与V、H面倾斜的直线。3投影面垂直线：垂直于一个投影面而与另外两个投影面平行的直线称为投影面垂直线。投影面垂直线又分三种：a 正垂线：垂直于V面而与H、W面平行的直线。b 铅垂线：垂直于H面而与V、W面平行的直线。c 侧垂线：垂直于W面而与V、H面平行的直线。（用图2-3举例说明，并
6、说出各线的投影）注意：线上的点也符合点的投影规律。平面的构成有很多种：三点构成一个平面；两条相交直线构成一个平面；两平行直线构成一个平面；一条直线和直线外一点构成一个平面；一个三角形或平面多边形也构成一个平面。一个平面与三维投影体系的位置关系有：投影面倾斜面；投影面平行面；投影面垂直面。BCDEFGK321 BCDEFGKA 图2-4（a） 图2-4（b） 投影面倾斜面：投影面倾斜面与三个投影面都相交，既不与三投影面平行也不与三投影面垂直。图2-4(a)所示 三角形123就是投影面倾斜面，它在三投影面上的投影都是平面。（画出在各个投影面上的投影）投影面平行面：在三维投影体系中，平行于一个投影面
7、，垂直于另外两个投影面的面称为投影面平行面，如图2-4（b）中的平面 ABCD、 ABFE等。投影面平行面投影在与它相平行的面上时就时它本身，投影在与它垂直的平面上时就是一条直线。投影面平行面分三种。a正平面：平行于主视面V，并且垂直于俯视面H和左视面W。b水平面：平行于俯视面H，并且垂直于主视面V和左视面W。c侧平面：平行于侧面W，并且垂直于主视面V和俯视面H。投影面垂直面：在三维投影体系中，垂直于一个投影面而与另外两个投影面倾斜的面称为投影面垂直面。分为三种。如图2-4（b）所示平面 CDEF（正垂面）， BDKF（铅垂面），CDEF （C侧垂面） a正垂面：垂直于主视面V，倾斜于俯视面H
8、和左视面W。b铅垂面：垂直于俯视面H，倾斜于主视面V和左视面W。c侧垂面：垂直于左视面W，倾斜于主视面V和俯视面H。2-3三视图物体向投影面投影所得的图形称为视图。绘制物体视图时，相当于人的视线互相平行且垂直投影面去观察物体，并将所见轮廓线画在平面上。图2-5所示2.3.1.1 投影面的建立 由图2-6的投影体系中可知道，该投影体系是由互相垂直的三个面正面（V）、水平面（H）、测面（W）所组成，其中正面与水平面相交于OX轴，正面与侧面相交于OZ轴、水平面与侧面相交于OY轴。三个面V、H、W相交于原点O。如图2-3所示，把物体放在三投影体系中，分别从主视方向，俯视方向，左视方向看物体，在三个投影
9、面上就得到了三个视图。并规定：从物体的前方向后方观察，在正面（V）上所得的视图称为主视图。从物体的上方向下方观察，在水平面（H）上所得的视图称为俯视图。从物体的左方向右方观察，在侧面（W）上所得的视图称为左视图。由前面所讲内容可知道把图2-7中的投影体系上面的右图展开可得2-7左图的平面三视图。2.3.2 三视图的投影关系由上述方法形成的三视图之间存在下列关系：视图的位置关系以主视图为准；俯视图在主视图的正下方；左视图在主视图的正右方。画图时三个视图必须按上述关系配置，这叫做按投影关系配置视图。三视图的对应关系三个视图之间存在着下列关系：因为主视图和俯视图同时反映了物体的长度，所以主视图、俯视
10、图“长相等”。又因为主视图和左视图同时反映了物体的高，所以主视图、左视图“高相等”。同理俯视图和左视图同时反映了物体的宽读，所以俯视图、左视图“宽相等”。上述投影关系通常简称为：主视图和俯视图“长对正”；左视图和俯视图“宽相等”；主视图和左视图“高平齐”。必须注意，在画图和看图时，对物体总体和局部，乃至物体上任何点、线、面之间都应该遵守上述投影关系。物体和三视图的对应关系物体都有长、宽、高三个方向的尺寸，上、下、左、右、前、后六个方位关系。三视图中每个视图反映物体一个方向的形状，两个方向的尺寸和四个方向的关系。主视图反映从物体前面向后看的形状，长度和高度方向的尺寸，上、下、左、右四个方位的关系
11、。俯视图反映从物体上面向下看的形状，长度和宽度方向的尺寸，前、后、左、右四个方位的关系。左视图反映从物体左面向右看的形状，长度和宽度方向的尺寸，上、下、前、后四个方位的关系。画图或者是看图时要特别注意，俯视图、左视图的前后关系，以主视图为准，俯视图和左视图中靠近主视图的一边是物体的后面，远离主视图的一边是物体的前面。画三视图一般应遵循下列方法和步骤：首先应把物体正放在三投影体系中，同时选定主视方向，最好把最能反映物体形状特征的一面选为主视图方向，并尽可能使作图简单，虚线少。.定出各视图的位置，画出作图基准线。如对称线，中心线等。.用细线按投影关系画出底稿，一般可先画外轮廓，再逐步画出各图形.检
12、查无误后用国家标准规定的图线加深轴测图:轴测图是一种常见的立体图，是用二维平面来表达三维空间实体的（长、宽、高）一种方法。直观性强，能让人具有立体感，可以帮助想象空间情况。对看图和绘图有很大的帮助。轴测图分正等测和斜二测轴测图，我们主要介绍正等测轴测图。首先建立正等测坐标系，它是由OX，OY，OZ组成，其中它们之间的夹角都为120。如图2-8所示。轴测图投影特性：物体上与坐标轴平行的线段，它们在轴测图中也必定与相应的轴测轴平行。物体上互相平行的线段，它们在轴测图中也必定互相平行。并且对我们所研究的正等测轴测图来说，轴测图上的线段长度等于物体上相对应的线段的长度。由上述内容可知，只要知道物体的零
13、件图就可画出物体的轴测图来。如图2-9所示。轴测图转换为三视图与物体三视图的画法一样，保证“长对正”，“宽相等”，“高平齐”。2-4简单空间立体的三视图分类立体图与三视图平面体棱柱棱锥回转体圆柱圆锥台球体圆环2-5国家标准关于制图的一般规定的图样是一种工程语言，传递技术信息的工具，为了便于生产和交流。国家对图纸幅面与格式、图样比例、字体、图线等做出了一些规定。下面列出常用图线的名称、形式、及用途。其他（略）图线名称图 线 形 式图线宽图线应用粗实线可见轮廓线可见过度线细实线b/3尺寸线及尺寸界线、引出线剖面线、弯折线、辅助线重合剖面的轮廓线螺纹的牙底线及齿轮的齿根线不连续的同一表面的连线成规律
14、分布的相同要素的连接波浪线b/3 断裂处的边界线视图和剖视图的分界线双折线断裂处的边界线虚线14-8b/3不可见轮廓线不可见过度线点画线15-202-3b/3轴线对称中心线轨迹线节圆及节线双点画线15-204-5b/3相邻辅助零件的轮廓线、极限位置的轮廓线、坯料的轮廓线或毛坯图中制成品的轮廓线、假想投影轮廓线、试验或工艺用结构（成品上不存在）的轮廓线、中断线2-6机件的形体分析及表达方法我们把常用的机械零件都是由基本立体经过叠加、截切、相切和相贯等各种方式组合形成。在对零件进行绘图，读图和标注尺寸的过程中，常常把零件假设为由基本立体构成的组合体，并把基本立体分解开，分析清楚各部分的形状、相对位
15、置、组合形式以及表面的连接关系，这种分析方法称为形体分析法。如下图2-10轴承座的形体分析图在实际生产中，简单的机件可用一个可两个视图并配合尺寸标注就可以清楚。而复杂的机件用三视图都很难表达清楚。为了将机件结构表达正确、清晰、完整和简练。必须根据机械制图国家标准，选择合理的一些表达方式。基本视图在原有的三个视图的基础上对应增加三个投影面，组成一个别正六面体系，国家标准将这个六个投影面定为基本投影面。将机件放在这个正六面体内并进行投影，就可得到机件的六个基本视图，见下图2-11所示。如果视图没有按基本视图的位置放置，视图变换了位置时，则应标注视图方向，并在视图的上方标注字样“视图”见下图2-12
16、所示。局部视图：局部视图的表达特点：只将零件中的一部分向基本投影面投影所得到的视图，称为局部视图。图2-13所示.斜视图斜视图的表达特点：当零件有些结构与基本投影面倾斜时，在基本视图中就不能反映其真实的形状。如果设置一个与该零件倾斜部分平行的新投影面，这样在新投影面上就能得到该倾斜部分的真实投影。这种将零件向不平行基本投影面的平面投影所得到的视图，称为斜视图.如图3-14所示。旋转视图.旋转视图:假想将零件的倾斜部分旋转到某一选定的基本投影面平行后再向该投影面投影所得的视图,称为旋转视图. 绘制旋转视图时要注意两点。a 零件上倾斜部分与非倾斜部分应有明显的回转轴线,才宜画旋转视图。b 旋转视图
17、不加任何标注.图2-15所示.与剖面图剖视图的形成：假想用剖切平面在零件的适当部位剖开，将处在观察者和剖切平面之间的部分拿走，而将留下部分向投影面进行投影，并在剖切面剖到的部分画上剖切符号，这就叫剖视图.识别剖视图的剖面符号：金属 玻璃 没有规定的非金属。见图2-16所示识读剖视图的注意点：b.识读时第一步就是找剖切线的位置，再由剖切线标注的字母找到对应的的剖视图，如果图上没有任何标注，那就时剖视图是通过零件的对称平面进行剖切后画出来的.剖视图的分类：全剖视图、半剖视图、局部、阶梯剖、斜剖视图。按剖面分单一剖视按剖切方式半剖旋转剖全剖阶剃剖局部剖复合剖斜剖剖面图：假设用一个平面将零件的某一部分
18、切断，仅画出断面的图形。剖面图和剖视图的区别：剖面图只画出断面的真实形状，而剖视图则需要画出断面后面所有能看到的零件的轮廓投影.剖面图的分类：移出剖面、重合剖面。见图2-17所示图2-17局部放大视图a局部放大视图：细小的零件局部在有限的图纸里，无法表达清楚，进行局部的比例放大.b读局部视图是因该注意的事项：一一对应好罗马数字、局部视图可以画成视图、剖视、剖面。对称机构可简化画出在剖视图中，筋板剖切时可不画剖面线。对旋转体中，均布的筋板、轮辐、和孔等结构不处于剖切面上时，可将这些结构假想旋转到剖切平面的位置画出。若干个形状相同的形体，可只用少数的几个表达，但要尺寸了然，并标出总数。2-7标准件
19、与常用件在众多的机械设备中，被广泛应用的螺栓、螺母、垫圈、键、销、齿轮、弹簧、滚动轴承等机件称为常用件。其中，螺栓、螺母、垫圈、键、销等机件由于大量的被生产和使用，其结构和形状已标准化，被称为标准件。这些标准件和常用件在机械制图国家标准中规定了简化画法，以便绘图读图2-8零件的尺寸标注通常把标注尺寸的起点称为尺寸基准。尺寸基准分为：a 设计基准 b 工艺基准其中工艺基准又分为定位基准、测量基准二种。如图2-18所示尺寸分为定位尺寸、定形尺寸、总体尺寸。见图2-19所示尺寸链式（连续标注）：零件上同一方向的一组尺寸彼此首尾相连，各个尺寸的基准都不同，前一尺寸是后一个尺寸的基准.（影响：累计误差在
20、总长上）。见图2-18所示坐标标注：零件上同一方向的一组尺寸，从同一基准注起。（优点：精度只取决与本道工序的误差）见图2-18所示综合式：实际中，普遍用的都是综合式。见图2-18所示通过对图1-20，图2-21所示尺布置分析，可以了解到零件尺寸标注时，为了保证所注尺寸正确、完整和清晰，应注意下面几点。定形尺寸应尽量标注在反映形体特征的视图上，并尽量集中标注定位尺寸应尽量标注在反映形体之间位置明显的视图上，并尽量与定形尺寸集中在一起。尺寸尽量标注在视图外，但当不影响视图的清晰和不会产生误解的情况下，也可标注在视图内。同轴的圆柱。圆锥的径向尺寸一般标注在非圆视图上，而圆弧半径则应标注在投影为圆弧的
21、视图上。同一方向的并联尺寸的间隔要均匀，小尺寸在内，大尺寸在外。避免尺寸线与尺寸界线相交。同一方向的串联尺寸，箭头要互相对齐，排在一直线上。标注尺寸要考虑致到设计要求，零件上重要加工尺寸应从基准直接注出，同一方向上某一加工面与几个非加工面之间最好只与一个非加工面有尺寸联系。标注尺寸时注意不要标注在封闭尺寸链。要选择不重要的组成环作为开口环。标注尺寸要考虑到工艺要求，标注尺寸工按加工顺序标注，以便看图，加工、测量，并减少误差。2-9零件的尺寸的精度、形位公差、表面粗糙度.1零件公差、公差就是允许零件尺寸和几何参数的变动量。几何参数一般包括尺寸大小，几何形状，以及相互位置关系。国家标准将公差等级分
22、为20级，即IT01、IT0、IT1、IT2、IT3IT18。从IT01到IT18精度等级依次降低，相应公差值依次增大。基本偏差是用来确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差。公差带位于零线的上方时其基本偏差为下偏差；当公差带位于零线下方时，其基本偏差上偏差。图2-22所示K、M、N、k因受修正值的影响而出现的现象。图2-22.2看图识公差图2-232.9.2表面粗糙度及公司公差规范零件的质量主要是由公差、表面粗糙度、硬度来控制的，在此我们主要对公差、表面粗糙进行讲解。公差又分为尺寸公差和形状位置公差。零件的形状位置公差分为形状公差和位置公差。符号及意义表5-1所表面粗糙度的符号及意义表面粗糙
23、度：是指加工表面具有的较小间距和小峰谷不平度。主要用参数Ra表示。表面粗糙度代号及标注。表面粗糙度代号说 明表示表面特征是用去除材料的方法获得表示表面特征是不用去除材料的方法获得mm。m，最小允许值为m。2-10装配图2.10.1装配图的作用：在设计产品时，一般先画出装配图。然后按照装配图，设计并拆画零件；在制造产品时，按照装配图进行装配、检验和实验等工作；在使用产品时，装配图是了解产品结构、正确使用、调试、维修产品的重要依据.a.一组视图：视图、剖视、剖面等.b.必要尺寸：表示产品或部件的规格、性能、装配、连接、安装等方面的尺寸.c.技术要求：用文字或代号在装配图上说明对产品或部件的装配、试验、运输、包装和使用等方面的要求.d. 编号、标题栏、明细表及号签3.装配尺寸分类：性能尺寸、装配尺寸、安装尺寸、外形尺寸.1.从标题栏看出部件的名称和比例，以估计部件的作用和实际的大小.2根据明细并结合视图，了解组成件的种类，再逐个查对各组件在视图中的位置、名称、数量及材料.3.结合产品说明书等技术资料，分析部件的作用、结构、和工作原理，理解装配图上所采用的表达方法，从而明确各视图的作用。