第1章制图的基本知识和技能

第1章制图的基本知识和技能1.1国家标准《技术制图》和《机械制图》

1.2手工绘图工具及其使用方法

1.3常用的几何作图方法1.4平面图形的分析与尺寸标注

1.5手工绘图的方法与步骤

1.6计算机绘图系统

工程图样是工程界的技术语言，是发展和交流科学技术的重要工具。为了规范工程图样的绘制，国家标准《技术制图》汇集了机械、土木、建筑、电气、水利等行业的相关共性内容。1.1国家标准《技术制图》和《机械制图》1.1.1图纸幅面和格式、标题栏1.1.2比例1.1.3字体1.1.4图线及其画法1.1.5尺寸注法1.1.1图纸幅面和格式、标题栏

1．图纸幅面和格式（GB/T14689-1993）图纸幅面大小有:A0、A1、A2、A3、A4五种。幅面代号A0A1A2A3A4B×L841×1189594×841420×594297×420210×297e10c105a2025表1-1图纸幅面

mm1486178320802378图1-1图纸幅面126114711682189221022523A084111890A1594A33A34891420A2297A3210A4图中粗实线幅面为第一选择，细实线幅面为第二选择，虚线幅面为第三选择。6301051A45A44A43必要时，可以按规定（GB/T14689-1993）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。如图1-1。图1-2不留装订边eeee横装标题栏eeee标题栏竖装对中符号（粗实线）伸入图框内5mm图纸边界线(细实线)图框线(粗实线)图1-3留装订边accc横装标题栏accc竖装标题栏留装订边2.标题栏图1-4标题栏格式

简化标题栏图1-5简化标题栏

2.类型：三种原值比例1:1，放大比例n:1，缩小比例1:n。1.定义：图中图形与其实物相应要素的线性尺寸之比。

注：n为正整数1.1.2比例（GB/T14690-1993）表1-2比例系列种类比例原值比例1：1放大比例优先使用5:12:15×10n:12×10n

:11×10n

:1允许使用4:12.5:14×10n:12.5×10n

:1缩小比例优先使用1:21:51:101:2×10n1:5×10n1:1×10n允许使用1:1.51:2.51:31:41:61:1.5×10n

1:2.5×10n

1:3×10n

1:4×10n1:6×10n

(3)汉字应写成长仿宋体，采用规定的简化字。汉字高度不应小于3.5mm,字宽一般为h/。(2)字体高度h公称尺寸系列：1.8,2.5,3.5,5,7,10,14,20mm1.基本要求：(1)字体工整、笔画清楚、间隔均匀、排列整齐。

(4)字母和数字分A型（笔画宽h/14）和B型（笔画宽h/10）两种，可书写成直体和斜体（字头向右斜，与水平线成75º）。同一张图纸上只允许选用一种型式的字体。

1.1.3

字体（GB/T14691-1993）2.汉字示例斜体字母示例：数字示例：直体字母示例：数字示例：表1-3机械制图常用图线线型及应用1.线型（GB/T17450-1998、GB/T4457.4-2002）

1.1.4图线及其画法图线应用举例：图1-6图线及应用可见轮廓线（粗实线）不可见轮廓线（细虚线）可动零件处于极限位置时的轮廓线（细双点画线）重合断面的轮廓线（细实线）轨迹线（细点画线）对称中心线（细点画线）视图与剖视图的分界线（波浪线）尺寸线（细实线）尺寸界线（细实线）相邻辅助零件的轮廓线（细双点画线）圆中心线（细点画线）断裂处的边界线（双折线）轴线（细点画线）剖面线（细实线）2.图线宽度和图线组别机械图样的图线宽度分粗细两种，比率为2∶1（土建图需要用三种线宽，比率为4∶2∶1）。图线宽度和图线组别见表1-4。优先采用0.5，0.7图线组别。表1-4图线宽度和组别mm线型组别0.250.350.50.711.42与线型对应的线型宽度粗实线；粗虚线；粗点画线0.250.350.50.711.42细实线；波浪线；双折线；细虚线；细点画线；细双点画线0.130.180.250.350.50.71

(4)当图中的线段重合时，优先次序为粗实线、虚线、点画线，只画出排序在前的图线。3.图线画法(1)在同一张图样中，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)绘制圆的对称中心线时，圆心应为长画的交点。点画线、双点画线、虚线与其他线相交或自身相交时，均应尽量交于画或长画处。(3)点画线及双点画线的首末两端应是长画而不是点。点画线应超出轮廓线2～5mm。

(5)在较小图形上画点画线或双点画线有困难时，可用细实线代替。

(6)虚线在粗实线的延长线上时，在虚线和粗实线分界处应留有间隙；虚线直线与虚线圆弧相切时，应画相切。(7)除非另有规定，两平行线之间的最小间隙不得小0.7mm。圆周应与长画相交圆心应是长画的交点图线的画法举例如图1-7所示。图1-7图线的画法举例~A处应留空隙B处应相交用细实线代替点画线

a)圆的对称中心线画法b)虚线和粗实线分界处的画法10

1.基本原则

(1)图样中所标注的尺寸为机件的真实尺寸，与图样比例和绘图的准确度无关；10101:21:12:1

(2)图样中的尺寸以毫米为单位时，不需要标注计量单位符号或名称，如采用其他单位，则必须注明相应的单位符号；

1.1.5尺寸注法(3)图样中的尺寸为该图样所示机件的最后完工尺寸，否则应加以说明；(4)机件的每一尺寸只标注一次，并应标注在反映该结构最清晰的图形上。图1-8尺寸标注基本原则

（GB/T4458.4-2003、GB/T16675.2-1996）

2.尺寸的组成尺寸数字尺寸线尺寸界线超出尺寸线约2-3mm尺寸界线、尺寸线、尺寸线终端、每一个尺寸由四部分组成：图1-9尺寸的组成

箭头尺寸界线尺寸数字。尺寸界线:用细实线绘制，并由图形的轮廓线、轴线或对称中心线处引出。也可利用轮廓线、轴线或对称中心线作尺寸界线。图1-10尺寸线终端a)实心三角形箭头b)斜线尺寸线的终端:

有两种形式，箭头或斜线，如图1-10所示。

尺寸线:用细实线绘制，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。尺寸线不能相互交叉，也要避免与尺寸界线交叉。方向:尺寸数字应按图1-11a所示的方向注写

。垂直尺寸的标注：数字放在左边，字头朝左。

30°区：尽量避免标注尺寸，必须标注时应按规定标注。图1-11尺寸数字注写

a)尺寸数字的注写方向b)30°范围内的尺寸数字注写尺寸数字：3.常用尺寸注法

(1)标注尺寸符号及缩写词见表1-5。

表1-5尺寸符号及缩写词(GB/T4458-2003)含义符号或缩写词含义符号或缩写词直径正方形半径R深度

x球直径S沉孔或锪平球半径SR埋头孔厚度t弧长均布EQS斜度45°倒角C锥度3.常用尺寸注法

(2)线性尺寸的注法

图1-12线性尺寸的注法a)b)c)尺寸界线一般应与尺寸线垂直，必要时才允许倾斜。3.常用尺寸注法

(3)直径和半径的注法图1-13直径和半径的注法a)圆直径和圆弧半径的注法b)圆弧半径过大的注法 c)球直径和球半径的注法标注直径或半径时，应在尺寸数字前加注符号“f”或“R”，尺寸线的终端应画成箭头。

标注球面的直径或半径时，应在符号“f”或“R”前再加注符号“S”。

超过一半的圆弧，必须标注直径。3.常用尺寸注法

(4)角度和弧长的注法图1-14角度和弧长的注法a)b)c)

角度的尺寸线为圆弧，角度的数字一律水平书写。弧长的尺寸界线平行于对应弦长的垂直平分线。3.常用尺寸注法

(5)对称图形的注法图1-15对称图形的注法尺寸线应略超过对称中心或断裂处的边界，在尺寸线的一端画出箭头。3.常用尺寸注法

(6)小尺寸的注法图1-16小尺寸的注法

a)c)b)3.常用尺寸注法

(7)尺寸数字前的符号注法a)正方形边长为12mb)板厚2mmc)锥度1:15d)斜度1:6e)圆球直径20mmf)倒角1.6×45°g)沉孔f8mm，深3.2mmh)埋头孔f9.6×90°图1-17尺寸数字前的符号3.常用尺寸注法

(8)图线通过尺寸数字时的处理

图1-18尺寸数字不被任何图线通过的注法a)b)c)尺寸数字不可被任何图线所通过，否则必须将该图线断开。(9)简化标注a)b)图1-19带箭头或不带箭头的指引线的注法a)b)图1-20同一基准尺寸的简化注法3.常用尺寸注法

(9)简化标注a)b)

c)d)图1-21共用尺寸线箭头的简化注法3.常用尺寸注法

3.常用尺寸注法

示例：图1-22尺寸的注法示例尺寸数字不可被任何图线所通过，否则必须将该图线断开。尺寸数字一般应注写在尺寸线的上方，也允许注写在尺寸线的中断处。角度数字水平书写4.尺寸注法举例

图1-23尺寸标注的正误对比a)正确b)错误不能以轮廓线代替尺寸线不能以中心线代替尺寸线应注直径尺寸线应与轮廓线平行尺寸数字的方向、位置不对箭头应瘦长尺寸数字不应被线穿越小尺寸在内，大尺寸在外，避免尺寸线与尺寸界线相交箭头应与尺寸界线接触

正确使用绘图工具和仪器，是保证绘图质量、提高绘图效率的一个重要方面。因此，必须养成正确使用绘图工具及仪器的良好习惯。

常用的手工绘图工具及仪器有图板、丁字尺、三角板、圆规、分规、曲线板、铅笔等。1.2手工绘图工具及其使用方法1.2.1图板和丁字尺1.2.2三角板1.2.3圆规和分规1.2.4比例尺和曲线板1.2.5铅笔和擦图片1.2.1图板和丁字尺图1-24图板、丁字尺和三角板a)画水平线b)画竖直线1.2.2三角板图1-25图板、丁字尺和三角板的使用d)画已知直线的平行线和垂直线1.2.2三角板c)画各种特殊角度直线图1-25图板、丁字尺和三角板的使用图1-26圆规和分规的用法1.2.3圆规和分规图1-27比例尺和曲线板1.2.4比例尺和曲线板a)铅笔b)擦图片图1-28铅笔和擦图片1.2.5铅笔和擦图片

在绘制机械图样时，常会遇到等分线段、等分圆周、作正多边形、作斜度和锥度、圆弧连接以及绘制非圆曲线等几何作图问题。熟练掌握几何作图方法，迅速准确地画出平面图形，是工程技术人员的基本技能之一。1.3常用的几何作图方法1.3.1等分直线段1.3.2等分圆周与正多边形作图1.3.3斜度与锥度1.3.4圆弧连接1.3.5椭圆的画法1.3.1等分直线段图1-29等分直线段1.六等分圆周和作正六边形图1-30六等分圆周和作正六边形1.3.2等分圆周与正多边形作图a)b)2．五等分圆周和作正五边形

OO1AO2BCDE已知正五边形外接圆半径图1-31五等分圆周和作正五边形3．任意等分圆周及作圆内接正多边形a)b)图1-32七等分圆周和作正七边形1.定义及规定符号图1-33斜度及斜度符号1.3.3斜度与锥度

a)b)斜度：一直线（或平面）对另一直线（或平面）的倾斜程度称为斜度。符号1:n。1.定义及规定符号图1-34锥度及锥度符号a)b)锥度：正圆锥底圆直径与其高度之比称为锥度。符号1:n2.标注及画法图1-35斜度与锥度的画法a)工字钢b)斜度的作图c)锥度的标注d)锥度的作图

1.3.4圆弧连接1.定义

用已知半径的圆弧光滑连接（即相切）两已知线段（直线或圆弧），称为圆弧连接。

构成连接圆弧的几何要素：(1)连接弧的半径—-已知(2)连接弧的圆心（连接中心）—-待求(3)连接点（切点）的位置—-待求2.作图方法先找出圆心，再找出相切点，然后作图。图1-36圆弧连接两直线用连接圆弧连接两已知直线a)b)c)d)图1-37圆弧连接一直线和一圆弧用连接圆弧连接已知直线和圆弧a)b)c)d)2.作图方法先找出圆心，再找出相切点，然后作图。2.作图方法先找出圆心，再找出相切点，然后作图。图1-38圆弧外连接两圆弧用连接圆弧连接两已知圆弧 a)b)c)(1)外连接：连接圆弧与两已知圆弧同时外切称为外连接。图1-39圆弧内连接两圆弧用连接圆弧连接两已知圆弧 a)b)c)(2)内连接：连接圆弧与两已知圆弧同时内切称为内连接。2.作图方法先找出圆心，再找出相切点，然后作图。2.作图方法先找出圆心，再找出相切点，然后作图。图1-40圆弧内外连接两圆弧用连接圆弧连接两已知圆弧 a)b)c)(3)混合连接：连接圆弧与两已知圆弧同时内外切称为混合连接。1.3.5椭圆画法四心法:FABCD1324EO已知椭圆长、短轴，用圆规画。图1-41椭圆近似画法

任何机件的视图都是平面图形，而平面图形又是由各种不同线段（包括直线段、圆弧和圆）组成。因此，掌握平面图形的分析方法，对于正确而迅速地绘制图样起着决定性的作用。

一个平面图形常由一个或多个封闭图形所组成，而每一个封闭图形一般又由若干线段（直线、圆弧）所组成，相邻线段彼此相交或相切连接。平面图形的定义:1.4平面图形的分析与尺寸标注

1.4.1平面图形的分析1.4.2平面图形的画图方法与步骤1.4.3平面图形的尺寸标注1．平面图形的尺寸分析图1-42手柄平面图形尺寸分析(1)定形尺寸：确定线段形状大小的尺寸。(2)定位尺寸：确定线段之间位置的尺寸。长、宽各有一个。1.4.1平面图形的分析基准线基准线2.平面图形的线段分析

(2)中间线段：定形尺寸已知，定位尺寸知其一。

(1)已知线段：定形尺寸和两个定位尺寸全知。(3)连接线段：定形尺寸已知，定位尺寸未知。图1-43手柄平面图形的线段分析1.4.2平面图形的画图方法与步骤①对平面图形进行尺寸及线段分析；

②选择适当的比例及图幅；③

固定图纸，画出基准线（对称线、中心线等）；④

按已知线段、中间线段、连接线段的顺序依次画出各线段；⑤

检查全图，加深图线；⑥

标注尺寸、填写标题栏，完成图纸。

绘制平面图形时，必须先画出各已知线段，再画出各中间线段，最后画出各连接线段。步骤:【例1-1】手柄平面图形的绘制。

1.平面图形的尺寸与线段分析已知线段——Ø11×14、Ø19×6、圆弧R5.5中间线段——圆弧R52连接线段——圆弧R30图1-44手柄平面图形的画图基准线基准线2.画中心线及已知线段

a)图1-44手柄平面图形的画图3.由已知线段画出中间线段

b)图1-44手柄平面图形的画图4.根据已画出的线段再画出连接线段

c)图1-44手柄平面图形的画图5.检查加深

d)图1-44手柄平面图形的画图1.4.3平面图形的尺寸标注1.方法和步骤

⑴先在水平及铅垂方向各选一条直线，作为基准线，由此出发标注尺寸，以确定已知线段和中间线段的位置（或直线的方向）。⑵确定图形中各线段的性质，即哪些是已知线段，哪些是中间线段，哪些是连接线段。⑶按已知线段、中间线段、连接线段的次序逐个注出全部定形尺寸和必要的定位尺寸。注意：一般应先选定基准，基准线一般选图形中的主要中心线、轮廓线、轴线。2.平面图形的尺寸标注示例

图1-45平面图形的尺寸标注示例a)b)2.平面图形的尺寸标注示例

图1-45平面图形的尺寸标注示例c)d)2.平面图形的尺寸标注示例

图1-45平面图形的尺寸标注示例e)f)2.平面图形的尺寸标注示例

图1-45平面图形的尺寸标注示例g)h)手工绘图有尺规绘图和徒手绘图。徒手绘图：不用绘图仪器，以目测比例、按一定画法及要求，徒手绘制出图样。绘制出的图样称为草图，主要用于表达设计开始阶段的初步方案和设想、计算机绘图底稿、零部件的测绘、维修及进行技术交流等。工程技术人员必须具备徒手绘制草图的能力。

尺规绘图:采用绘图仪器，按比例和规范，绘制出图样。1.5手工绘图的方法与步骤1.5.1尺规绘图的步骤与方法1.5.2徒手绘图的方法1.5.1尺规绘图的步骤与方法

1．准备工作准备好绘图工具和用品，整理好工作地点，熟悉了解所画图形，固定图纸。2．合理布图（1）按照国家标准规定，在图纸上画出选定的图幅及图框周边和标题栏，再合理布置图形。（2）图形的布局应匀称美观，并根据每个图形的长、宽尺寸，画出各图形的基准线、轴线等。图1-46准备图板、合理布图原则：先曲线，后直线；由上到下，由左到右；所有图线，同时描深。画箭头，注尺寸数值，书写注释文字，填写标题栏，全面检查。3．画底稿

4．描深画出图形的对称中心线、主要轮廓线。注意各图的位置要布置匀称，底稿线要细。5.检查

图线要求：线型正确，粗细分明，均匀光滑，深浅一致。图面要求：布图适中，整洁美观，字体、数字符合国家标准规定。1.5.2绘图的方法1．画水平线、垂直线徒手绘图时基本做到：图形正确，线型分明，比例匀称，字体工整，图面整洁。图1-47徒手画水平线、垂直线2.画各特殊角度斜线

3.画圆和圆弧

图1-48徒手画各特殊角度斜线图1-49徒手画圆和圆弧

b)画大圆

a)画小圆c)画圆弧图1-50徒手画圆和圆弧在人类的生产活动及正常生活中，经常需绘制各种图样、图表、美术图案、动画及广告等。手工绘图是一项细微而繁重的劳动，不仅效率低，劳动强度大，而且绘图精度不能保证。特别是随着现代科学技术的发展，各类工程设计均对图纸提出更高的要求，对绘图精度的要求越来越高，也越来越复杂；并且现代社会竞争激烈，要求产品更新换代十分迅速，产品设计绘图必须高效完成。而采用计算机绘图，可以满足这些要求，所以计算机绘图技术已成为工程技术人员必须掌握的一种技能。1.6计算机绘图系统1.6.1计算机绘图系统的组成1.6.2计算机绘图硬件简介1.6.3计算机绘图软件简介1.6.1计算机绘图系统的组成计算机绘图系统是指能用计算机和外部设备输入数据和图形信息，进行运算并在计算机屏幕上或其他外部设备上进行图形输出的一整套设备及其应用软件。操作系统、程序设计语言硬件软

件计算机绘图系统键盘、鼠标、数字化仪、图形扫描仪、数码相机、触摸屏、图形输入板、光笔显示器、打印机、绘图仪通用图形软件、用户图形应用软件计算机图形输出设备图形输入设备系统软件绘图软件应用数据库图1-51计算机绘图系统组成1.6.2计算机绘图硬件介绍

计算机绘图硬件系统的基本配置如图1-52所示。

1．计算机计算机显示处理器输入设备绘图机打印机CRT显示器图1-52计算机绘图的硬件配置主机系统、小型机系统、微机系统、工作站系统2.图形输入设备(1)光笔

是一种光敏传感器，形状如笔，在笔杆的端部开有光孔，将屏幕上发出的光转换成电信号，而后被计算机程序处理。把光笔指着显示屏就可以用它产生图形或选择信息。

(2)图形扫描