工程制图第1章

工程制图合肥师范学院电子信息工程学院2014-2015-2工程制图

研究用正投影法绘制和阅读工程图样的技术基础课。这门课是为了让大家能够阅读和绘制电子机械和电信机械等方面的图样打一个基础。换句话说，就是培养读图和绘图的初步能力。目录第一章制图的基本知识和基本技能第二章点、直线、平面的投影第四章组合体第五章轴测投影图第三章立体第六章草图第八章标准件和常用件第九章零件图第十章装配图第十三章计算机绘图绪论第七章机件常用的表达方法绪论一、图样及其在生产中的应用1、图样的定义：工程技术中，根据投影原理、国家标准、有关规定等表示的工程对象，并标有必要技术说明的图形。

"工程信息的载体"2、图样的作用：图样是表达和交流思想的重要工具，是指导生产的重要技术文件，是工程技术界共同的技术语言

"设计的成果、制造的依据、交流的工具"二、本课程的主要任务和要求1、主要任务：培养学生具有工程图学思维方式，提高学生的工程图学素质，使学生具有看图能力、空间想象能力和空间构思能力，同时培养绘制和阅读简单机械图样的能力，提高学生的工程意识；2、要求：（1）学习正投影法的基本原理及应用；（2）培养绘制和阅读工程图样的能力；（3）培养对物体的三维形状的空间逻辑思维能力和形象思维能力；（4）培养严谨细致的工作作风和认真负责的工作态度。三、本课程的体系结构

工程制图

→机械工程制图（公共部分、基础）土木工程制图

↓研究对象：工程图样课程内容包括：画法几何 制图基础 机械制图计算机绘图1、画法几何部分：学习用正投影法图示空间几何形体和图解空间几何问题的基本原理和方法。2、制图基础部分：学习国家标准《机械制图》和《技术制图》的基本规定，训练用工具和仪器的尺规绘图、徒手绘图、计算机绘图的操作技能，培养绘制和阅读投影图的基本能力，学习标注尺寸的基本方法。3、机械制图部分:培养绘制和阅读常见机器或部件的零件图和装配图的基本能力。4、计算机绘图:主要介绍AutoCAD软件的使用，使大家掌握计算机绘图的基本方法，具备计算机绘图的基本能力。四、本课程的特点本课程的特点是既有理论又偏重于实践：1、理论联系实际，提高两个能力。本课程以图示、图解贯穿始终。对于投影理论的学习，要紧紧抓住“图形”不放，理论联系实际，多想、多看、多画，不断地“由物画图，由图想物”，将投影分析与空间分析相结合，逐步提高空间想象能力和投影分析能力。2、重视实践。完成一定数量的习题和作业，是巩固基本理论和培养绘图、读图能力的基本保证。因此，对习题和作业应高度重视，认真、按时、优质地完成。3、掌握正确的画图步骤和分析解决问题的方法。在学习中，一般对理论的理解并不难，难的是在画图与看图的实际应用上。因此，必须注意掌握正确的画图步骤和分析解决问题的方法，以便准确、快速地画出图形。4、严格遵循国家标准。国家标准是评价机械图样是否合格的重要依据，因此，要认真学习国家标准的相关内容并严格遵守。五、本课程的学习方法1、着重研究各种图样，注重作图这一实践环节。2、养成正确使用绘图工具和绘图仪器的习惯。3、养成认真细致的学习态度和工作作风。

“多看、多想、多画”经常进行从空间物体到投影，从投影图到空间物体的想象、分析，是本课最好的学习方法。将按照投影规律作图和空间想象结合起来，发展空间的形象思维能力。由物到图、由图到物，反复训练，边看边想边画，眼到心到手到，力求达到手随心欲，心随手至之境界。切忌死记硬背、只翻书懒动手的不良习惯。制图校对审核比例材料江苏理工大学压块每人需准备的绘图工具1.至少准备绘图铅笔两支HB（或H）：削成锥状，写字、打底稿和画细线。2B：削成扁平状，描粗。2.橡皮、小刀和透明胶带3.量角器4.圆规/分规5.三角板一副(250mm)6.笔记本（练习本）7.绘图纸（大作业用）第一章制图的基本知识和基本技能1.1制图的基本规格1.2绘图工具和仪器的使用1.3几何作图1.4平面图形的尺寸注法和线段分析1.5绘图的方法与步骤

图样是现代机器设计和制造过程中的重要技术资料，用来指导生产和进行技术交流，起到了工程语言的作用。因此，必须对图样的画法、尺寸注法等作出统一的规定。《技术制图》与《机械制图》是国家技术监督局发布的中华人民共和国国家标准，该标准统一规定了在有关生产和设计时，所需要共同遵守的技术方面的规则。1.1制图的基本规格

图纸幅面和格式（GB/T14689-1993）

比例（GB/T14690-1993）

字体（GB/T14691-1993）图线（GB/T17450-1998和GB/T4457.4-2002)尺寸标注（GB/T4458.4-2003）1图纸幅面尺寸（GB/T14689－1993）

1.1.1图纸幅面和格式

幅面代号B×L(宽×长)(mm)a(mm)c(mm)e(mm)A0841×1189251020A1594×841251020A2420×594251010A3297×42025510A4210×29725510图纸组成：边框、图框、标题栏、图1图纸幅面尺寸（GB/T14689－1993）1.1.1图纸幅面和格式

留装订边的图框格式不留装订边的图框格式表图样格式及边框画法表图样格式及边框画法（续）

注：同一产品的图样只能采用一种图框格式

图框有采用装订的和不采用装订的两种，优先采用不需要装订的形式，标题栏的位置处于图纸右下角。2图框格式及标题栏位置图纸的边框线：细实线图纸的图框：粗实线标题栏的位置处于图纸右下角。标题栏的外框是粗实线，内框是细实线。

标题栏用来表示零部件名称、所用材料、图形比例、图号、设计者、审核者、单位名称等等。

标题栏的格式由GB10609.1—1989规定，说明：装订一般采用A4幅面竖装或A3幅面横装；不需装订的图样，将a、c尺寸改为e尺寸；必要时允许加长幅面，国标中另有具体规定；图框线用粗实线；看图方向与标题栏方向一致；标题栏由GB10609.1－1989规定。1.1.2比例

比例:是指图形与其实物相应要素的线性尺寸之比。一般写在标题栏内，必要时可标注在视图名称的下方或右侧。绘图时应选择国家标准表列的比例，如下表所示：

表一般选用比例种类比例原值比例1：1放大比例5：12：15X10n：12X10n：11X10n：1缩小比例1：21：51：101：2X10n1：5X10n1：1X10n书上表1-2中给出的带括号的比例必要时允许选用，但不建议常用图用不同比例画出的图形注意：1、图形不论放大或缩小均应注其实际尺寸；2、一般将作图的比例写在标题栏比例栏目中。 3、绘制同一机件的各个视图应采用相同的比例，并在标题栏比例一栏中填写。国标（GB/T14691—1993）规定了图样及有关技术文件中书写的汉字、字母、数字的结构形式及基本尺寸。字体书写必须做到：字体工整、笔画清楚、间隔均匀、排列整齐1.1.3字体

字体高度（用h表示）的公称尺寸系列(单位为mm)为：1.8，2.5，3.5，5，7，10，14，20

字体高度称为字体的号数，如需要书写更大的字，其字体高度应按1.414的比率递增。

1、汉字：

国家标准规定汉字应写成长仿宋体，并采用国务院正式公布推行的简化字，汉字的高度不应小于3.5mm，字宽约等于字高的2/3。如图1-6所示。书写汉字的要领：横平竖直，注意起落，结构匀称，填满方格。书写时，笔画应一气呵成，不宜涂描，起落分明挺拔。见表1-3。汉字只能写成直体。2、字母和数字：分A型和B型A型的笔画宽度d为字高h的1/14，B型的笔画宽度d为字高h的1/10，在同一图样上只允许采用一种字型的字体。字母和数字可写成斜体和直体。斜体字字头向右倾斜，与水平基准线呈75度角，如图1-7所示。数字及字母的A型斜体字示例GB/T17450—1998和GB/T4457.4——2002规定了图样中图线的名称、线型、尺寸和画法，以便于绘图和技术交流。1.1.4图线

1线型及图线尺寸

国家标准《技术制图图线》中，规定了15种基本线型，以及若干种基本线型的变形和图线的组合，下表给出了机械制图中常用的几种线型。图线线宽分粗、细两种，比例为2:1粗线的线宽d=0.25、0.35、0.5、0.7、1、1.4、2mm

书上图1-8给出了图线应用示例

注意：（1）同一张图样中，同类图线的宽度应基本一致，虚线、点画线、双点画线的线段长度与间隔距离应各自大致相等。（2）两条平行线之间的距离应不小于粗实线的2倍宽度，其最小距离不得小于0.7mm；（3）绘制圆的对称中心线时，圆的中心线应是线段的交点。点画线和双点画线的首末端应是长画，而不是点；（4）在较小的图形上绘制细点划线或双点划线有困难时，可用细实线代替；（5）轴线、对称线、中心线、双折线和作为中断线的双点画线，应超出轮廓线3~5mm。虚线、点划线、双点划线的短画、长画的长度和间隔应各自大小相等；（7）虚线处于粗实线的延长线上时，粗实线应画到分界点，而虚线应留有空隙。当虚线圆弧和虚线直线相切时，虚线圆弧的线段应画到切点，而虚线直线都需留有空隙。如图1-9所示图线的画法（6）虚线和其他图线相交时，都应在线段处相交，不应在空隙处或短划处相交；2图线的画法及注意点1、

基本规则机件的真实大小应以图样上所注的尺寸数据为依据，与图形的大小及绘图的准确性无关；图样中的尺寸，以mm为单位时，不需要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；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，一般仅标注一次，并应标注在反映该结构最清晰的图形上。1.1.5尺寸注法

1.1.5尺寸注法

2、尺寸组成

一个完整的尺寸一般应包括尺寸数字、尺寸线、尺寸界线和表示尺寸线终端的箭头或斜线。（1）尺寸界限：用来表示所注尺寸的起止范围，用细实线绘制。应该由图形的轮廓线、轴线或对称中心线处引出，也可利用轮廓线、轴线或对称中心线代替；画图时，尺寸界线应该超出尺寸线上的箭头3mm左右；尺寸线和尺寸界线应该是垂直关系，特例除外。（2）尺寸线：

带箭头的，数字写到这条线上面的线（或写到旁边的）；用细实线绘制。尺寸线必须与所标注的线段平行;相同方向的尺寸线间的间隔距离要均匀，一般大于5mm;不得用其它图线替代，不得与其它图线重合，不可画在其它图线的延长线上;尽量避免与其他尺寸线或尺寸界线相交叉标注线性尺寸，大尺寸在外，小尺寸在内；标注圆或圆弧尺寸，尺寸线应通过圆心或延长线通过圆心，尺寸线与轮廓线相距约5~7mm。尺寸线的终端有两种形式：箭头和斜线。箭头适用于各种类型的图样；斜线用细实线绘制，尺寸线和尺寸界线垂直时，可采用斜线。同一图样，尺寸线的终端一般采用一种形式。圆的直径、圆弧半径及角度的尺寸线的终端形式应画成箭头，且同一图样上箭头大小应一致。尺寸数字的方向应按图示方向注写，并尽可能避免在图示30°范围内标注尺寸，当无法避免时可按右图的形式标注。（3）尺寸数字一般来说应注写在尺寸线的上方，也允许写在尺寸线的中断处。圆的直径尺寸的标注方法

圆弧的半径尺寸的标注方法在图纸范围内无法标出圆心位置时，可按左图标注；不需标出圆心位置时，可按右图标注。圆与圆弧

3、常用的尺寸注法-------符号（Ф、R、S、.......）没有足够位置时，箭头可画在外面，或用小圆点代替两个箭头；尺寸数字也可写在外面或引出标注。

圆和圆弧的小尺寸，可按图示标注。

小尺寸注法尺寸数字一律水平书写，一般注在尺寸线的中断处，必要时也可按右图的形式标注(注意和数字尺寸的区别)尺寸界线沿径向引出，尺寸线画成圆弧，圆心是该角的顶点

角度

同一图形中，相同的要素可在一个要素上标注出尺寸和数量。

成组要素标注球面直径火半径尺寸时，在尺寸数字前加符号S

球面尺寸数字不可被任何图线通过。当尺寸数字无法避免被图线通过时，图线必须断开。

图线通过尺寸数字时的处理尺寸注法正误对比示例轴或孔上的45°倒角，可按图a标注；非45°倒角，可按图b标注。45°倒角用C表示，如1×45°注C1其它标注形式槽的尺寸按图c标注是“槽宽×直径”；按图d标注是槽宽×槽深简化注法和其它标注形式

4、尺寸的简化注法标注尺寸时，可采用带箭头的指引线，还可以采用不带箭头的指引线，如图1-13所示。一组同心圆弧或一组圆心位于一条直线上的多个不同心圆弧，以及一组同心圆，它们的尺寸可用共用的尺寸线箭头依次标注，如图1-14所示。1.2绘图工具及仪器的使用

一、常用绘图工具图板：画图的垫板，要求表面平坦光洁，左边必须平直（导边）；丁字尺：画水平线的长尺；三角板：画直线的工具。用丁字尺画水平线

用三角板配合丁字尺画垂直线和各种倾斜线二、常用绘图仪器圆规：画圆和圆弧的工具；二、常用绘图仪器分规：量取和分割线段；三、常用绘图用品铅笔绘图纸：专门用于绘制图样的专用图纸，分正反面；削成铲状,画粗实线削成锥状,画细线三、常用绘图用品其他用品：曲线板、橡皮、胶带纸、砂纸、小刀和软毛刷等。1.3几何作图

1.3.1正多边形虽然机件的形状各有不同，但它们的图样基本上都是由直线、圆弧和其它一些曲线所组成的几何形体。因此在绘图时，常常要运用一些几何作图方法。1、正五边形的画法

[作图步骤]：（1）以A为圆心，OA

为半径，画弧交圆于B、C，连BC得OA

中点M；（2）以M为圆心，MI

为半径画弧，得交点K，IK线段长为所求五边形的边长。（3）用IK长自I起截圆周得点Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ，依次连接，即得五边形。2、正六边形的画法方法1：以A（或B）为圆心，原圆半径为半径，截圆于1、2、3、4，即得圆周六等分。方法12、正六边形的画法方法2：首先用60°三角板自2作弦21；右移，自5作弦45；旋转三角板作23、65两弦。然后以丁字尺连接16、34，即得。方法21.3.2椭圆方法见教材；1.3.3斜度和锥度1斜度斜度是指直线（平面）对另一直线（平面）的倾斜程度；其大小由这两个直线（平面）间夹角的正切表示；在图样中常以1：n的形式与斜度符号一起标注。斜度=tanA=H:L=1:LH79010AOB70D1.作OBOA2.在OA上任取大于7的单位长度3.在OB上取1单位长度4.连接70与10的交点，即为1:7的斜度5.按尺寸定出点C6.过C点作平行线交与D点，即完成作图C7.注意斜度符号的方向应与斜边的斜向一致7901.3.2斜度和锥度2锥度锥度是指正圆锥底圆直径与其高度之比；圆台的锥度等于两底圆直径差与其高度之比；在图样上也以1：n的形式标注；锥度用锥度符号标注，符号和锥度的方向一致。

符号:

<

1∶n

30锥度=DLD-d==2tanAldAlD符号的方向应和图形的锥度方向一致1:nL60201:6a)60201:6c

)6等分60201等分b)斜度251:318a)3等分251等分18b)25181:3c

)锥度1.3.4圆弧连接在绘制机件的图形时，常遇到从一条线光滑地过渡到另一条线的情况。这种光滑过渡就是平面几何中的相切，在制图中称为“圆弧连接”，切点称为“连接点”。常见有用一段圆弧连接已知的两条直线、两段圆弧或一条直线一段圆弧等几种情况，这个圆弧称为连接弧。因此，圆弧连接的关键是准确作出连接圆弧的圆心和切点。圆弧连接的实质是圆弧与圆弧，或圆弧与直线间的相切关系，常用轨迹法，即利用连接弧圆心轨迹求解的方法。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（不得超过切点）。圆弧连接的作图原理a)直线与圆弧相切：连接弧圆心O的轨迹是与直线相距为R且平行直线的直线；切点为连接弧圆心向已知直线所作垂线的垂足。半径为R的圆弧与直线相切，圆弧的圆心轨迹是与已知直线平行且相距为R的直线。自连接弧的圆心向已知直线作垂线，其垂足就是连接点（切点）；（a）两直线成直角（b）两直线成钝角（c）两直线成锐角圆弧连接的作图原理b)圆弧与圆弧外切：连接圆弧圆心的轨迹是已知圆弧的同心圆弧，其半径为R1＋R2；切点为两圆心的连线与已知圆的交点。R2=R1+R半径为R的圆弧与圆心为O1、半径为R1的已知圆弧外切时，其圆心的轨迹为已知圆弧的同心圆。该圆半径为R0（R0=R1+R），两圆弧圆心连线与已知弧的交点即为连接点（切点）；圆弧连接的作图原理c)圆弧与圆弧内切：连接圆弧圆心的轨迹是已知圆弧的同心圆弧，其半径为|R1-R|；切点为两圆心连线延长线与已知圆的交点。R2=R1-R半径为R的圆弧与圆心为O2、半径为R2的已知圆弧内切时，其圆心的轨迹为已知圆弧的同心圆。该圆半径为R0（R0=R1-R），两圆弧圆心连线与已知弧的交点即为连接点（切点）。d）与两圆弧内、外切圆弧连接的作图原理e）用半径为R的圆弧连接一直线和一圆弧（a）外切圆弧及直线（b）内切圆弧及直线圆弧连接的作图原理1、

尺寸基准：标注尺寸的起点。在注写尺寸时，首先要确定长度方向和高度方向的尺寸基准，即长度基准和高度基准。常用的基准是对称图形的对称线，较大的圆的中心线或较长的直线。如图1-28。一个平面图形至少有两个尺寸基准：水平方向和竖直方向，特殊情况还需要有辅助基准。1.4平面图形的尺寸注法和线段分析1.4.1平面图形的尺寸注法2、尺寸分析平面图形的尺寸，按其作用可分为定形尺寸和定位尺寸。（1）定形尺寸：确定平面图形中各几何图形或图线形状大小的尺寸。（2）定位尺寸：确定平面图形中各几何图形及图线之间相对位置的尺寸。如图P20图1-281.4.1平面图形的尺寸分析1.4.2平面图形的线段分析平面图形中的线段包括直线和圆弧，根据标注尺寸是否齐全，可以分为三种。1、已知线段：是指定形尺寸和定位尺寸均已知，可以直接画出的线段；

2、中间线段：是指缺少一个定位尺寸，必须依靠一端与另一线段的连接关系，才能画出的线段；3、连接线段：是指缺少两个定位尺寸，因而要依靠两端与另两线段的连接关系，才能画出的线段。如图1-281.4.3平面图形的绘图步骤

绘制平面图形时，应按线段的性质先画已知线段，再画中间线段，最后画连接线段。概括绘制平面图形的步骤如下：（1）画出基准线，并根据定位尺寸画出定位线；（2）画出已知线段；（3）画出中间线段；（4）画出连接线段；（5）检查，描深图线并标注尺寸。

图绘仪器图的方法及步骤（1）布图、绘基准线（2）绘已知线段、求圆心及切点（3）绘中间线段、连接线段

整理、加深、标注平面图形的绘图步骤1.4.4平面图形的尺寸标注一、标注平面图形尺寸的方法1、图形分解法：将平面图形分解成为一个基本图形和几个子图形。分解时需确定基本图形的尺寸基准，标注其定形尺寸，再依次确定各子图形的基准，标注定位、定形尺寸。2、特征尺寸法：将平面图形尺寸分为两类特征尺寸，（1）直线尺寸：包括水平、垂直、倾斜（2）圆弧和角度尺寸正确：尺寸标注符合国家标准，尺寸数值不能写错或出现矛盾；

完整：注写齐全，尺寸不重复、不遗漏；

清晰：尺寸标注在图形的明显位置上，标注清楚，布局整齐。

尺寸标注要在图形分析的基础上进行，标注的要求是：正确，完整、清晰。二、要求三、标注平面图形尺寸的步骤1、分析图形，确定基准；2、标注定形尺寸；3、标注定位尺寸；4、检查（按照正确、完整、清晰地要求核对检查）四、几个应注意的问题1、标注作图最为方便，直接用以作图的尺寸；2、一般不标注切线的长度尺寸（由其他尺寸间接确定）；3、不要标注封闭的尺寸（避免重复多余尺寸出现）；4、总长和总宽尺寸的处理：一般来说平面图形上要求标注总长和总宽的尺寸，只有当图形的一端是圆或圆弧时，往往不标注总长和总宽尺寸一、绘图前的准备工作1、准备工具：准备好所用的绘图工具和仪器；2、固定图纸：根据要绘制图形的大小确定绘图比例，选择图纸幅面。将图纸铺在图板上，用丁字尺的工作边沿图纸上边校准水平，注意图纸下边距图板边缘应留有稍大于一个丁字尺的宽度。然后用胶带纸将图纸的四个角固定在图板上。二、底稿（H或2H铅笔）1、画图框和标题栏；2、布图：根据每个图形的长宽尺寸，确定各图形在图纸上的位置，同时要考虑标注尺寸所占的位置；3、绘制底稿：根据定好的基准线，按尺寸先画主要轮廓线，然后画细节部分，最后完成全部图形底稿，擦去不要的图线。1.5绘图的方法与步骤三、铅笔描深底稿（HB或B铅笔）

描深前应认真校对底稿，修正错误。在描深时，应该做到线性正确、粗细分明、连接光滑、图面整洁。一般描深粗实线用HB或B铅笔，描深虚线及细线用削尖的H或2H铅笔。画图时，圆规的铅芯应比画直线的铅芯软一级。加深图线时要用力均匀，还应使加深的图线均匀分布在底稿线的两侧。铅笔描深的一般步骤如下：1、描深所有的点画线；2、描深所有粗实线的圆和圆弧；3、自上而下依次描深所有水平的粗实线；4、自左向右依次描深所有垂直的粗实线；5、自图的左上方开始，依次描深所有倾斜方向的粗实线；6、按描深粗实线的步骤描深所有的虚线圆及圆弧，包括水平的、垂直的和倾斜的虚线；7、描深所有的细实线、波浪线等；8、描深尺寸界线、尺寸线并画箭头，注尺寸，填写标题栏及其他文字；9、检查全图。

工程制图是研究绘制工程图样的一门学科。工程图样是工业生产中一项重要的技术资料，是工程界共同的语言。

课堂练习：1、制图国家标准规定，图纸幅面尺寸应优先选用（）种基本幅面尺寸。A.3B.4C.5D.62、1:2是（）的比例。A.放大；B.缩小C.优先选用D.尽量不用3、某产品用放大一倍的比例绘图，在标题栏比例项中应填（）。A.放大一倍B.1×2C.2/1D.2:14、在绘制图样时，应灵活选用机械制图国家标准规定的（）种类型比例。A.3B.2C.1D.10答案：C(A0、A1、A2、A3、A4)答案：B(比例=图:物)答案：D(比例=图:物)答案：A(原值比例、缩小比例、放大比例)5、若采用1:5的比例绘制一个直径为40的圆时，其绘图直径为（）。A.Ф8B.Ф10C.Ф160D.Ф2006、在机械图样中，表示可见轮廓线采用（）线型。A.粗实线B.细实线C.波浪线D.虚线7、机械图样中常用到的图线线型有粗实线、（）、虚