工程图学(哈工大) 第一章

船舶与海洋工程学院工程图学部画法几何及机械制图什么是零件?组成机器的最小单元称为零件。齿轮轴齿轮箱盖端盖箱体滚动轴承齿轮减速箱螺栓

图样和文字一样，是人类借以表达、构思、分析和交流思想的基本工具。

本课程是一门技术基础课：为后续课程的学习和以后工作中的绘图工作、为应用投影方法解决工程实际问题，提供必要基础。一．地位

包括画法几何和机械制图两部分：

利用图解法解决空间几何问题

运用作图手段表达机械零件、部件的结构形状1.学习投影法的基本理论，这是本课程的理论基础。2.培养以图形为基础的形象思维能力。3.培养和发展空间构思能力、分析能力和表达能力。4.培养空间几何问题的图解能力和将科学技术问题抽象为几何问题的初步能力。5.培养阅读和绘制机械设计图样的基本能力。二．任务三．内容1.图示法—在平面上表示几何元素和形体的各种方法2.图解法—利用在平面上解决空间几何问题的各种方法3.制图基础—正确的制图方法和相关国家标准4.机械制图—零件图、装配图的绘制和读图方法

四．学习方法空间想象及空间思维与投影分析及绘图过程紧密结合。理论联系实际，掌握正确的方法和技能。加强标准化意识和对国家标准的学习。和工程实际相结合,多观察、勤思考、善总结。1.讲课―复习―作业、预习2.用铅笔、仪器准确做题，字迹工整3.按时交作业，有错必改，作业全部保留4.上课携带：书、习题集、绘图用具5.准确做题：平行、垂直、45度角……6.绘图用具：

绘图铅笔（H、HB），削笔刀，砂纸

橡皮，毛刷、抹布

一副三角尺

圆规五．要求第一章制图的基本知识特点：内容相对比较散，实践性强，特别是约定或规定的内容多，对知识的运用更强调设计的积累、知识的广泛联系和思维的创造性。图纸幅面分为A0、A1、A2、A3、A4五种。一.图纸幅面和格式（GB/T14689－1993）幅面代号A0A1A2A3A4B*L841*1189594*841420*594297*420210*297e2010c105a251、图纸幅面§1-1国家标准《机械制图》的一般规定A159412611471168219822102252314861783208023786301051A45A44A33A34891A43420A2297A3210A484111890A0必要时，可以按规定加长图纸的幅面。幅面的尺寸由基本幅面的短边成整数倍增加后得出。图中虚线为加长后的图纸幅面。

绘制图样时,优先采用表中规定的图纸幅面尺寸（A）。A0面积:LxB=1m22.图框格式

在图纸上必须用粗实线画出图框，其格式分为留装订边和不留装订边两种。

同一产品的图样只能采用一种图框格式。标题栏(a)(b)LBeeee标题栏BeeeeL不留装订边的图框格式（a）X型（b）Y型留装订边的图框格式（a）X型（b）Y型标题栏(a)(b)LBccc标题栏BcccaaL装订时一般采用A4幅面竖装，A3幅面横装。（1）标题栏位置：

标题栏位于图纸右下角，底边与下图框线重合。右边与右图框线重合。其格式要遵守国标GB/T10609.1—1989的规定。

每张图上都必须画出标题栏。标题栏提供图样自身、图样所表达的产品及图样管理的若干信息，是图样不可缺少的内容。3、标题栏的方位与格式（2）标题栏样式：外框—粗实线，内栏线—细实线图名、校名10号字，其余5号字1535（图名）（校名班号）制图审核(日期)(日期)材料图号比例130153015832（3）方向标题栏里的文字方向即看图方向。图样中图形与其实物相应要素的线性尺寸之比称为比例。1.比例分类：

原值比例—比值为1的比例。

放大比例—比值大于1的比例。

缩小比例—比值小于1的比例。二、比例（GB/T14690—1993）1:2201:1202:1202.比例标注：

绘制同一机件的各个视图时，应采用相同的比例，并在标题栏的比例一栏中标明。当某个视图需要采用不同的比例时，则必须另行标注。A种类原值比例放大比例缩小比例比例*

1:1

*5:12:15x10n:12x10n:11x10n:14:12.5:14x10n:12.5x10n:1

*1:21:51:101:2x10n1:5x10n1:1x10n1:1.51:2.51:31:41:61:5x10n1:2.5x10n注：n为整数；﹡为优先选用比例系列1）不管采用何种比例绘图，均需标注实物的实际尺寸。

3、需要注意问题：2）为了看图方便，画图时尽量按机件实际大小即采用原值比例（1：1）绘制。3）图样比例必须在国标规定的比例系列标准中选用。

一般规定：图样中的字体书写必须做到：

字体端正、笔画清楚、间隔均匀、排列整齐。三、字体（GB/T14691－1993）即字体的号数。用

h

表示，单位为毫米公称尺寸系列为:1.8,2.5,3.5,5,7,10,14,20。字体高度

书写更大字，其字高应按1：的比率递增。√2

汉字应写成长仿宋体字，汉字的高度h不应小于3.5mm。hh/1.41横平竖直、注意起落、结构均匀、填满方格1.3.1汉字1.3.2数字和字母

字母和数字可写成斜体或直体，注意全图统一斜体字字头向右倾斜，与水平基准线成75°（2）图样中的数学符号、物理量符号、计量单位符号以及其他符号、代号，应分别符合国家的有关法令和标准的规定。1.3.3图样中书写规定与示例（1）用作指数、分数、极限偏差、注脚等的数字及字母一般应采用小一号的字体。1、图线的形式及应用图线名称图线型式一般应用细实线虚线双点画线细点画线粗点画线波浪线尺寸线、尺寸界限、指引线等可见轮廓线、螺纹牙顶、终止线不可见轮廓线中心线、对称线、分度圆等限定范围表示线假想轮廓线、极限位置轮廓线断裂边界线30°断裂边界线双折线粗实线线宽0.5d0.5d0.5d0.5d0.5d0.5ddd四、图线（摘自GB/T4457.4—2002）图线应用实例:(1)同一图样中，同类图线的宽度应基本一致。虚线、点画线及双点画线的画、长画和间隔应各自大致相等。(2)两条平行线之间的距离应不小于0.7毫米。2.图线画法≈13～5≈515～30≈315～30机械图样上采用两种线宽，称为粗线和细线，其比例关系是2：1(3)绘制圆的对称中心线时，圆心应为线段的交点。点画线和双点画线的首末两端应为线段。(4)在较小的图形上绘制细点画线或双点画线有困难时，可用细实线代替。(5)虚线、点画线及双点画线的线段自身相交或与其它任何图线相遇时，都应是线、线相交，而不应在空隙处或以点相交。以“画”相交(6)虚线、点画线或双点画线是实线的延长线时，不得与实线相连，即在连接处应留有间隙。

（2）以毫米为单位，如采用其它单位时，则必须注明单位名称。（3）图中所注尺寸为零件完工后的尺寸。（4）每个尺寸一般只标注一次，并应标注在最能清晰地反映该结构特征的视图上。五、标注尺寸（GB4458.4-1984）（1）尺寸数值为零件的真实大小，与绘图比例及绘图的准确度无关。（一）基本规则

（5）标注尺寸时，应尽量使用符号和缩写词。尺寸标注中常用符号和缩写词名称符号或缩写词名称符号或缩写词直径半径R圆球直径S圆球半径SR厚度t45°倒角C均布EQS正方形

深度沉孔或锪平埋头孔表中符号的线宽为h/10(h为字体高度)符号画法

尺寸界线1.尺寸界线尺寸界线为细实线，并应由轮廓线、轴线或对称中心线处引出，也可用这些线代替。尺寸界线超出箭头约3~5毫米2036轮廓线可作尺寸界线（二）.尺寸三要素中心线可作尺寸界线（1）光滑过渡处必须从交点处引出尺寸界线。（2）尺寸界线贴近轮廓线时允许倾斜。这些间距＞7毫米，最好不超过10毫米。尺寸界线尺寸线尺寸界线超出箭头约3~5毫米⒈尺寸界线

尺寸界线为细实线，并应由轮廓线、轴线或对称中心线处引出，也可用这些线代替。（1）尺寸线为细实线，一端或两端带有终端（箭头或斜线）符号。⒉尺寸线≈4ddd=图中粗实线宽度字高尺寸线45°尺寸三要素这些间距＞7毫米，最好不超过10毫米。尺寸界线尺寸线尺寸界线超出箭头约3~5毫米2尺寸线（2）尺寸线不能用其它图线代替，也不得与其它图线重合。（3）标注线性尺寸时尺寸线必须与所标注的线段平行。（4）同一图样只能采用一种尺寸终端形式。C1.510C1.5162035⒊尺寸数字⑴一般应注在尺寸线的上方，也可注在尺寸线的中断处。89尺寸数字数字高度3.5毫米尺寸线这些间距＞7毫米,最好不超过10毫米尺寸界线超出箭头约3~5毫米尺寸界线898989⑵尺寸数字应按国标要求书写，并且水平方向字头向上，垂直方向字头向左，字高3.5mm。应为应为如:“89”1610中心线断开30°1616161616161616(3)线性尺寸数字的方向，一般应按上图所示方向注写，并尽可能避免在图示30°范围内标注尺寸，无法避免时应引出标注。(4)尺寸数字不可被任

何图线所通过，否则必须将该图线断开。斜朝上正方向？（三）角度、直径、半径及狭小部位尺寸的标注。⒈角度尺寸⑴尺寸界线沿径向引出，尺寸线应画成圆弧，其圆心是该角的顶点。⑵角度数字一律水平写。通常写在尺寸线的中断处，必要时允许写在尺寸线的外面，或引出标注。5°90°60°25°S101010⒉直径尺寸⑴标注直径尺寸时，应在尺寸数字前加注符号“”。⑵标注球面直径时，应在符号“”前加注符号“S”。2010555注：直径尺寸可以标注在非圆视图上。R10⒊半径尺寸⑴标注半径尺寸时，应在尺寸数字前加注符号“R”。⑶标注球面半径时，应在符号“R”前加注符号“S”。R9R8R6R5R3R6R10⑵应标注在是圆弧的视图上。×⒋狭小部位尺寸的标注⑷当圆弧半径过大或在图纸范围内无法注出圆心位置时的标注方法。R80SR8535532335●●●53●1—2绘图工具及其使用一、图板和丁字尺二、铅笔绘图时建议按如下原则选用：B用于圆规或画粗实线；HB用于写字和画箭头或画粗实线；H用于画细线和虚线；H—2H用于打底稿。三、三角板四、圆规1、分规2、圆规图样上表达机件形状的各种图形，都是由线段、圆弧及其它曲线按一定的几何关系连接而成的。圆弧连接RR2R1OO1圆弧连接的作图原理1）半径为R的圆弧与已知直线相切，其圆心轨迹是距已知直线为R的平行线。垂足为切点。RRO2.半径为R的圆弧若与已知圆弧（圆心O1半径R1）相切，其圆心轨迹是已知圆的同心圆。外切—R2=R1+R内切—R2=R1-R连心线OO1与圆弧的交点即为切点。O1ORR1R2§1-3几何作图ROO圆弧连接⒈用半径为R的圆弧连接两已知直线⑴作两条辅助线分别与两已知直线平行且相距R。⑵由点O分别向两已知直线作垂线，垂足即切点。⑶以点O为圆心，R为半径画连接圆弧。交点O即为连接圆弧的圆心。OM●N●M●N●M●N●⒉用半径为R的圆弧连接两已知圆弧（外切）⑴以O1为圆心，R1+R为半径画圆弧。⑵以O2为圆心，R2+R为半径画圆弧。⑷以O3为圆心，

R为半径画连接圆弧。

⑶分别连接O1O3、O2O3

求得两个切点。O1O2RR1R2C2●C1●O3●R1+RR2+R⒊用半径为R的圆弧连接两已知圆弧（内切）⑴以O1为圆心，R-R1为半径画圆弧。⑵以O2为圆心，R-R2为半径画圆弧。⑷以O3为圆心，

R为半径画连接圆弧。

⑶分别连接O3O1、

O3O2并延长求得两个切点。RR1R2O1O2O3●C1●C2●R-R1R-R2⒋用半径为R的圆弧连接已知圆弧和直线⑴以O1为圆心，R1+R为半径作圆弧。⑵作与已知直线平行且相距为R的直线。⑶连接O1O，求得与已知圆弧的切点。⑷由O向已知直线作垂线，求得与已知直线的切点。⑸以O为圆心，R为半径画连接圆弧。O1R1RO●C2●C1●R1+RR圆弧连接作图小结:一、无论哪种形式的连接，连接圆弧的圆心都是利用动点运动轨迹相交的概念确定的。☆距直线等距离的点的轨迹是直线的平行线。☆与圆弧等距离的点的轨迹是同心圆弧。二、连接圆弧的圆心是由作图确定的，故在标注尺寸时只注半径，而不注圆心

位置尺寸。§1—4平面图形的画法一、平面图形的尺寸分析1.定形尺寸—确定平面图形各组成部分的形状和大小的尺寸。线段长、圆的直径、圆弧半径等。2.定位尺寸—确定平面图形各组成部分之间相对位置的尺寸。3.尺寸基准—标注定位尺寸起始位置的点或线。

图形的对称线、较大圆的中心线、图形底线或端线。

定形尺寸：确定图形大小的尺寸定位尺寸：确定图形各部分相对位置的尺寸①定形尺寸②定位尺寸例1：平面图形的尺寸分析。1.已知线段—

能直接画出的圆弧或线段。

2.中间线段—

给出圆弧半径大小和圆心位置的一个定位尺寸的圆弧；过已知点且与圆弧相切的线段。

3.连接线段—仅给出半径大小的圆弧；两端与已知圆弧相切的线段。

二、平面图形的线段分析（定形、定位尺寸齐全）（定形尺寸齐全、给出一个定位尺寸）（

只给出定形尺寸）基准基准已知圆弧中间圆弧连接圆弧例2：手柄图形的线段分析。三、平面图形的画图步骤先画已知线段，再画中间线段，最后画连接线段。1.画对称中心线，2.画已知线段，3.画中间圆弧，4.画连接圆弧。118Ø3056R56-6R56R40R56+40R40118Ø3056R56-6R56R40R56+40R40三、平面图形的画图1、准备工作（3）画出图框和标题栏的边框；

（2）确定图形采用的比例和图纸幅面大小；

（1）准备好必须的制图工具和仪器；

（4）分析所画图形上尺寸的作用和线段的性质，确定画图的先后次序；（5）确定图形在图纸上的位置。

一、掌握国标中关于图幅、图框格式、常用比例、字体、图线及其画法等基本内容。并在学习中严格遵守。三、掌握圆弧连接的原理和方法，能准确的求出连接圆弧的圆心和切点。二、掌握常用绘图工具、仪器的使用及正n边形、椭圆等作图。第一章小结四、掌握尺寸分析能正确的对平面图形进行尺寸分析，正确选择基准。每个方向至少有一个基准。完整的标注定位和定形尺寸。每个几何元素必须有两个方向的定位尺寸特别注意圆弧尺寸的标注。五、能正确的对平面图形进行线段分析六、能正确的绘制平面图形平面图形的绘图步骤：先画已知线段；再画中间线段；最后画连接线段。平面图形中的线段，根据所给尺寸的多少

分为：已知线段；中间线段；连接线段。平面图形目的：掌握平面图形作图方法及圆弧连接。步骤：1.分析图形，找出尺寸基准。2.分析定形尺寸、定位尺寸。3.分析已知线段、中间线段、连接线段。4.固定图纸，画边框，留出标题栏位置。平面图形5.布局，按平面图形画图步骤画图。

（打底稿要轻、快尽量不擦，加深前统一擦去多余线）6.检查无误后加深，抄注尺寸。要求：

1.图面布局匀称，合理。

2.切点处要光滑连接，线形均匀，箭头要大小一致。

3.严格遵守国家标准。(7)图线不得与文字、数字或符号重叠，混淆。不可避免时，应首先保证文字、数字或符号的清晰。10中心线断开AB虚线直接在实线延长线上相接时，虚线应留空间。画线注意事项示例两虚线相交，应交在线段上。虚线与实线相交，不应留空间。C.点画线和双点画线的首末两端应为“画”而不应为“点”首末两端超出图形外2~5mm在较小的图形上绘制细点画线和细双点画线有困难时，可用细实线代替。绘制圆的对称中心线时，圆心应为“画”的交点。例1：找出下图线画法错误。圆心应是线段相交应是线段相交中心线超过轮廓线太长中心线应超过轮廓线应留空隙不应留空隙点画线的两端应是线段正确

制图的基本规定1、图纸幅面在了解图纸幅面的尺寸时，只要记住一种规格的尺寸数值，例如A0号图纸的大小为841mm×1189mm，则取长边的一半（取整数），便是小一号幅面的短边尺寸，依此类推。2、比例比例是图与物相应的线性尺寸之比。3、图线图形和有关代（符）号是用图线来表达的，绘图时必须按照国家标准所规定的图线型式和要求绘制，做到线型分明，应用合理。图线的型式和宽度可查阅有关标准。机械图样中图线宽度分粗细两种，其比例为2：1。1）同一图样中同类图线的宽度应基本一致，图线光滑均匀，接头整齐；2）虚线、点画线等的线段长度和间隔应各自大致相等；3）点画线中的“点”，不画成圆点，而是一短线；4）绘制圆的中心线（点画线）时，圆心应为点画线线段的交点，点画线应画出圆形外约2-5mm；5）对于较小的圆，其中心线可以画成细实线。4、字体图样中的字体应按照国家标准所规定的字体书写5、尺寸标注制图基本规定中规定了尺寸标注的基本规则，在标注尺寸时必须符合这些基本规则。图线练习

目的：1.贯彻国家标准，2.学会正确使用绘图工具。步骤及要求：1、根据图形大小选择比例及图纸幅面；2、固定图纸；3、用较硬的铅笔打底稿；绘制图框及标题栏，作水平线、垂直线、画圆.描深的一般步骤：（1）描深前应对底稿进行一次检查和清理，擦去不需要的作图线；（2）先加深圆及圆弧；（3）用丁字尺和三角板按水平线、垂直线、斜线的顺序加深粗实线；（4）画中心线、剖面线；（5）填写标题栏。四、平面图形的尺寸标注a)分析图形，确定基准水平基准垂直基准四、平面图形的尺寸标注b)注定位尺寸9814水平基准垂直基准四、平面图形的尺寸标注c)注定形尺寸R2224R76R120R22R40R7R209814四、平面图形的尺寸标注d)完成全图尺寸R120圆弧尺寸标注的基本规则

一、图上圆弧原则应注三个尺寸：

1、一个半径尺寸：确定大小。

2、两个定位尺寸：确定其中心位置。1、一圆弧与另一圆弧（或直线）相切：

可以省去一个定位尺寸。二、相切条件可以代替定位尺寸圆弧尺寸标注的基本规则

2、一圆弧与另两圆弧（或两直线或一圆弧及一直线）相切：可以省去两个定位尺寸。二、相切条件可以代替定位尺寸ABCD三、椭圆画法1、同心圆画法(1)分别以长轴AB和短