第01章制图基本知识

第1章

制图基本知识1.1制图国家标准内容简介1.1.1图纸幅面和格式(GB/T14689—1993)1.1.1.1图纸幅面尺寸及代号表1-1图纸幅面 mm幅面代号A0A1A2A3A4B×L841×1189594×841420×594297×420210×297a25c105e2030图纸幅面(简称“图幅”)尺寸即纸张大小，绘制图样时，应优先采用表1-1中所规定的基本幅面，必要时可按规定加长。1.1制图国家标准内容简介1.1.1图纸幅面和格式(GB/T14689—1993)1.1.1.2图框格式图框是图纸中限定绘图区域的线框，用粗实线绘制。图纸可分为横装(如图1-2(a)、(c)所示)和竖装(如图1-2(b)、(d)所示)。图框的格式分为留装订边(如图1-2(a)、(b)所示)和不留装订边(如图1-2(c)、(d)所示)两种。1.1制图国家标准内容简介1.1.1图纸幅面和格式(GB/T14689—1993)1.1.1.2图框格式图1-2图纸幅面和图框格式1.1制图国家标准内容简介1.1.1图纸幅面和格式(GB/T14689—1993)1.1.1.3标题栏及其方位标题栏是由名称及代号区、签字区、更改区和其他区组成的。图1-3标准标题栏的格式及尺寸1.1制图国家标准内容简介1.1.1图纸幅面和格式(GB/T14689—1993)1.1.1.3标题栏及其方位国家标准规定的生产上用的标题栏如图1-3所示，在学校的制图作业中则可以简化，建议采用如图1-4所示的简化标题栏。图1-4教学用标题栏1.1制图国家标准内容简介1.1.2比例(GB/T14690—1993)比例是指图中图形与其实物相应要素的线性尺寸之比。表1-2绘图比例原值比例1∶1放大比例2∶1 5∶1 1×10n∶1 2×10n∶1 5×10n∶1(4∶1) (2.5×10n∶1) (4×10n∶1) (2.5∶1)缩小比例1∶2 1∶5 1∶1×10n 1∶2×10n 1∶5×10n(1∶1.5) (1∶2.5) (1∶3) (1∶4) (1∶6)(1∶1.5×10n) (1∶2.5×10n) (1∶3×10n) (1∶4×10n) (1∶6×10n)注：n为正整数。1.1制图国家标准内容简介1.1.2比例(GB/T14690—1993)比例一般注在标题栏内，当某个视图需要采用不同的比例时，则应在该视图的上方另行标注，如图1-5所示。图1-5采用不同比例所画的视图1.1制图国家标准内容简介1.1.3字体(GB/T14691—1993)字体是指图样中汉字、字母、数字的书写形式。书写的字体必须做到：字体工整、笔画清楚、间隔均匀、排列整齐。字体的号数，即字体高度h，其工程系列为1.8、2.5、3.5、5、7、10、14、20mm。1.1制图国家标准内容简介1.1.3字体(GB/T14691—1993)汉字应写仿宋体，并采用国家正式公布推行的简化字，汉字高度不应小于3.5mm，其宽度一般为h/。长仿宋体汉字示例如图1-6所示。图1-6长仿宋体1.1制图国家标准内容简介1.1.3字体(GB/T14691—1993)字母和数字分A型和B型。字体的笔画宽度用d表示。A型字体笔画宽度d=h/14，B型字体的笔画宽度d=h/10。字母和数字可写成斜体和直体，斜体字的字头向右倾斜与水平基准线成75°。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，如图1-7所示。图1-7A型斜体字母、数字及字体的应用示例1.1制图国家标准内容简介1.1.4图线(GB/T4457.4—2002)绘制机械图样时，应采用表1-3中规定的图线。表1-3及如图1-8所示列出了各种形式图线的主要用途，其他用途可查阅国家标准。图1-8图线的用途示例1.1制图国家标准内容简介1.1.4图线(GB/T4457.4—2002)表1-3图线的形式、宽度和主要用途1.1制图国家标准内容简介1.1.4图线(GB/T4457.4—2002)图线分为粗、细两种。粗线的宽度(d)应按图的大小和复杂程度在0.5～2mm之间选择，粗、细线宽度比为2∶1，图线宽度和图线组别见表1-4。表1-4图线的宽度和图线组别

mm线宽组别粗线细线0.250.250.130.350.350.180.5*0.50.250.7*0.70.35110.51.41.40.72211.1制图国家标准内容简介1.1.4图线(GB/T4457.4—2002)如图1-9所示，绘图时通常应遵守以下规则：图1-9图线在相交、相切处的画法1.1制图国家标准内容简介1.1.4图线(GB/T4457.4—2002)如图1-9所示，绘图时通常应遵守以下规则：(1)在同一图样中，同类图线的线宽应基本一致。虚线、点画线及双点画线的每画长度和间隔应大致相等。(2)两条平行线(包括剖面线)之间的间距应不小于粗实线的两倍宽度，其最小距离不得小于0.7mm。1.1制图国家标准内容简介1.1.4图线(GB/T4457.4—2002)如图1-9所示，绘图时通常应遵守以下规则：(3)绘制圆的对称中心线(简称中心线)时，圆心应为画线的交点。点画线和双点画线的首末两端应是画线而不是点。(4)在较小的图形上绘制点画线、双点画线有困难时，可用细实线代替。1.1制图国家标准内容简介1.1.4图线(GB/T4457.4—2002)此外，还应注意：(1)轴线、对称中心线、双折线和作为中断线的双点画线，应超出轮廓线2～5mm。(2)点画线、虚线和其他图线相交时，都应在画处相交，不应在空隙或点处相交。(3)当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，而虚线直线需留有空隙。1.1制图国家标准内容简介1.1.5尺寸注法(GB/T4458.4—2003)图样上必须标注尺寸以表达机件的各部分大小，如图1-10所示。国家标准规定了标注尺寸的一系列规则和方法，绘图时必须遵守。图1-10图样上的各种尺寸注法1.1制图国家标准内容简介1.1.5尺寸注法(GB/T4458.4—2003)1.1.5.1基本规则(1)机件的真实大小应以图样上所注的尺寸数值为依据，与图形的大小及绘图的准确度无关。(2)图样中(包括技术要求和其他说明)的尺寸，以毫米(mm)为单位，不需标注计量单位符号或名称。若采用其他单位，则必须注明相应的单位符号。(3)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。(4)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。1.1制图国家标准内容简介1.1.5尺寸注法(GB/T4458.4—2003)1.1.5.2尺寸的组成1．尺寸界线尺寸界线用细实线绘制，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。尺寸界线一般应与尺寸线垂直，并超出尺寸线终端2mm左右。2．尺寸线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。标注线性尺寸时，尺寸线必须与所标注的线段平行；当有几条互相平行的尺寸线时，大尺寸要注在小尺寸外面，以免尺寸线与尺寸界限相交。在圆或圆弧上标注半径或直径尺寸时，尺寸线一般应通过圆心或指向圆心。1.1制图国家标准内容简介1.1.5尺寸注法(GB/T4458.4—2003)1.1.5.2尺寸的组成3．尺寸数字(1)水平方向的线性尺寸数字一般应注写在尺寸线的上方中间，且字头向上；垂直方向的线性尺寸数字应注写在尺寸线的左方中间，且字头向左，如图1-10所示；尺寸数字也允许注写在尺寸线的中断处，如图1-11所示。

图1-11尺寸数字写在中断处1.1制图国家标准内容简介1.1.5尺寸注法(GB/T4458.4—2003)1.1.5.2尺寸的组成3．尺寸数字(2)线性尺寸数字的方向，一般应按如图1-12所示的方向注写，并尽可能避免在图示30°范围内标注尺寸，如图1-12中的各个尺寸数字。当无法避免时，可按如图1-13所示的形式标注。图1-12线性尺寸数字的方向1.1制图国家标准内容简介1.1.5尺寸注法(GB/T4458.4—2003)1.1.5.2尺寸的组成3．尺寸数字图1-13在30°范围的尺寸标注形式1.1制图国家标准内容简介1.1.5尺寸注法(GB/T4458.4—2003)1.1.5.2尺寸的组成3．尺寸数字(3)尺寸数字不可被任何图线所通过，否则必须将该图线断开，如图1-10中的R16将粗实线圆断开。(4)标注尺寸时，应尽可能使用符号和缩写词。常用标注符号和缩写词见表1-5。1.1制图国家标准内容简介1.1.5尺寸注法(GB/T4458.4—2003)1.1.5.2尺寸的组成3．尺寸数字表1-5常用标注符号和缩写词1.1制图国家标准内容简介1.1.5尺寸注法(GB/T4458.4—2003)1.1.5.2尺寸的组成4．尺寸线终端尺寸线的终端有两种形式，如图1-14所示。箭头适用于各种类型的图样，图中的d为粗实线的宽度。圆的直径、圆弧半径及角度的尺寸线终端应画成箭头。箭头尖端与尺寸界线接触，不得超出。斜线用细实线绘制，图中的h为字体高度。在采用斜线终端形式时，尺寸线与尺寸界限必须互相垂直。图1-14尺寸终端的两种形式1.1制图国家标准内容简介1.1.5尺寸注法(GB/T4458.4—2003)1.1.5.2尺寸的组成4．尺寸线终端如图1-15所示用正误对比的方法，列举了标注尺寸时的一些常见错误。图1-15尺寸标注的正误对比示例1.1制图国家标准内容简介1.1.5尺寸注法(GB/T4458.4—2003)1.1.5.3尺寸注法示例1．直径和半径尺寸注法标注直径尺寸时，在尺寸数字前应加注符号“”；标注半径时，应在尺寸数字前加注“R”(通常对于小于或等于半圆的圆弧注半径，对于大于半圆的圆弧注直径)。在标注球面的直径或半径时，还应在符号“”或“R”前再加注符号“S”，如图1-16所示。图1-16圆弧类尺寸注法1.1制图国家标准内容简介1.1.5尺寸注法(GB/T4458.4—2003)1.1.5.3尺寸注法示例2．对称图形的尺寸注法当对称机件的图形只画出一半或略大于一半时，要标注完整形体的尺寸。其标注形式如图1-17所示。图1-17对称图形尺寸注法1.1制图国家标准内容简介1.1.5尺寸注法(GB/T4458.4—2003)1.1.5.3尺寸注法示例3．角度尺寸注法角度尺寸的尺寸界线应沿径向引出，尺寸线画成圆弧，其圆心是该角的顶点。角度数字一律水平书写，一般注写在尺寸线的中断处。必要时，也可注写在尺寸线上方或外侧，或引出标注，如图1-18所示。图1-18角度尺寸注法1.1制图国家标准内容简介1.1.5尺寸注法(GB/T4458.4—2003)1.1.5.3尺寸注法示例4．小图形尺寸注法在没有足够空间画箭头或注定数字时，箭头可画在外面，或用小圆点代替箭头。尺寸数字可以写在外面或引出标注，如图1-19所示。图1-19小图形尺寸注法1.2绘图工具及其用法1.2.1图板图板板面要平整，导边要光滑平直。绘图时用胶带把图纸固定在图板左下方的适当位置，如图1-20所示。图1-20图板、丁字尺、三角板与图纸1.2绘图工具及其用法1.2.2丁字尺丁字尺由尺身及尺头组成，尺身和尺头的工作边都应光滑平直。使用时，用左手握住尺头，使其工作边紧靠图板左侧工作边，利用尺身工作边由左向右画水平线。由上往下移动丁字尺，可画出一组水平线，如图1-21所示。图1-21画水平线1.2绘图工具及其用法1.2.3三角板一副三角板有两块，三角板各边要光滑平直，各个角度应准确。使用三角板时，将一个直角边紧靠丁字尺的尺身工作边，直角在左边，由左往右移动画出一组铅直线，如图1-22所示。图1-22画铅直线1.2绘图工具及其用法1.2.4圆规圆规用于画圆或圆弧。圆规一条腿上装铅芯，另一条腿上装钢针。钢针的两端不同，一端有台阶，另一端为锥形。使用时使针尖垂直于纸面，画圆时一般按顺时针方向转动圆规，并将圆规向前进方向稍微倾斜，如图1-23所示。图1-23圆规的用法1.2绘图工具及其用法1.2.5分规分规用于量取尺寸和截取线段。当分规两条腿并拢时，两针尖应能对齐，如图1-24所示。图1-24分规的用法1.2绘图工具及其用法1.2.6绘图铅笔及铅芯绘图铅笔铅芯的软硬用字母“B”和“H”表示。B前的数值越大，表示铅芯越软；H前的数值越大，表示铅芯越硬。HB表示铅芯软硬适中。绘图时，应根据不同的用途，适当选用铅笔及铅芯，并将其削磨成一定的形状，如图1-25所示。图1-25铅芯的形状1.3平面几何图形的画法平面几何图形的画图方法是基本绘图技能，下面以如图1-26所示为例来介绍平面几何图形的绘图方法和步骤。图1-26扳手1.3平面几何图形的画法1.3.1平面图形的分析1.3.1.1尺寸分析(1)尺寸基准尺寸基准是标注定位尺寸的起点，平面图形有X和Y两个方向的基准，一般以对称中心线、较长的直线作为基准。如图1-26所示中左下部分的两条中心线就是扳手平面图尺寸基准。(2)定位尺寸确定平面图形上各图线相对位置的尺寸称为定位尺寸。图1-26中126、9是右边图线正六边形和R15圆弧的定位尺寸；另外，左边的正六边形确定了两个R18圆弧的位置，故也可将尺寸30看做是定位尺寸。1.3平面几何图形的画法1.3.1平面图形的分析1.3.1.1尺寸分析(3)定形尺寸确定平面图形上各图线形状大小的尺寸称为定形尺寸，如图1-26中的15、R15和R18等。1.3.1.2线段分析(1)已知线段定形尺寸和定位尺寸齐全的线段称为已知线段，画图时应先画出这些已知线段。图1-26中的两个正六边形、两个R18圆弧和右边R15圆弧均是可以首先画出的已知线段。1.3平面几何图形的画法1.3.1平面图形的分析1.3.1.2线段分析(2)中间线段有定形尺寸但定位尺寸不全的线段称为中间线段。画图时应根据与其相邻的一个线段的连接关系画出。如图1-26中两条斜度为1∶25的直线。(3)连接线段只有定形尺寸，两个定位尺寸未知的线段称为连接线段。一般要根据与其相邻的两个线段的连接关系，用几何作图的方法将它们画出。如图1-26中R36圆弧、R40和R15圆角。1.3平面几何图形的画法1.3.2几何作图1.3.2.1正多边形的画法如图1-27所示，作水平半径ON的中点M，以M为圆心，MA为半径作弧，交水平中心线于点H，以AH为边长，即可作出圆的内接正五边形。图1-27正五边形1.3平面几何图形的画法1.3.2几何作图1.3.2.1正多边形的画法如图1-28所示，用60°三角板配合丁字尺通过水平半径的端点作四条边，再以丁字尺作上、下水平边，即得圆内接正六边形。图1-28正六边形1.3平面几何图形的画法1.3.2几何作图1.3.2.1正多边形的画法如图1-29所示，n等分铅垂直径AN(图中n=7)，以A为圆心，AN为半径作弧，交水平中心线于点M，延长连线M2、M4、M6，与圆周交得点B、C、D，再作出它们的对称点G、F、E，即可连成圆内接正n边形。图1-29正n边形1.3平面几何图形的画法1.3.2几何作图1.3.2.2斜度和锥度斜度是指一直线或平面对另一直线或平面的倾斜程度，在图样中以1∶n的形式标注。如图1-30所示为斜度1∶6的作图方法：由点A在水平线AB上取六个单位长得点D，由点D作AB的垂线DE，取DE为一个相同的单位长，连接AE，即得斜度为1∶6的直线。图1-30斜度作法示例1.3平面几何图形的画法1.3.2几何作图1.3.2.2斜度和锥度锥度是指正圆锥的底圆直径与圆锥高度之比，在图样中常以1∶n的形式标注。如图1-31所示为锥度1∶6的作图方法：由点S在水平线上取六个单位长得点O，由点O作SO的垂线，分别向上和向下量取0.5个相同的单位长，得点A和B，过点A和B分别与点S相连，即得锥度为1∶6的正圆锥。图1-31锥度作法示例1.3平面几何图形的画法1.3.2几何作图1.3.2.3圆弧连接图1-32圆弧连接的作图原理1．圆弧连接的作图原理1.3平面几何图形的画法1.3.2几何作图1.3.2.3圆弧连接2．圆弧连接的作图实例【例1-1】用半径为R的圆弧连接两已知直线，如图1-33所示。图1-33用已知圆弧连接两直线1.3平面几何图形的画法1.3.2几何作图1.3.2.3圆弧连接2．圆弧连接的作图实例【例1-1】用半径为R的圆弧连接两已知直线，如图1-33所示。(1)自M和N点作Ⅰ、II线的垂线，使MM'=R=NN'。过M'及N'作Ⅰ'∥Ⅰ、II'∥II、I'和II'交于O点。O点即为连接圆弧的圆心。(2)作OT1⊥Ⅰ，OT2⊥II，T1，T2为连接点。(3)以O点为圆心，用半径R自T1点至T2点作弧，即完成连接。1.3平面几何图形的画法1.3.2几何作图1.3.2.3圆弧连接2．圆弧连接的作图实例【例1-2】用已知圆弧连接已知圆弧，如图1-34所示。图1-34连杆的圆弧连接1.3平面几何图形的画法1.3.2几何作图1.3.2.3圆弧连接2．圆弧连接的作图实例如图1-35(a)所示为图1-34中连杆上部R18处的作图法，该连接圆弧与已知圆弧A和B同时外切；如图1-35(b)所示为该连杆下部R40处的作图法，该连接圆弧与已知圆弧A和B同时内切。根据图1-32的作图原理，可分别求得两连接圆弧的圆心O1和O2，以及切点T1、T2、T3、T4。具体作图过程如图1-35所示。图1-35连杆上的圆弧连接作图1.3平面几何图形的画法1.3.3平面图形的作图步骤1.3.3.1确定图幅和绘图比例如图1-26所示，扳手的总长为15+126+18=159，总宽约为62(<18+30+18=66)，因此可以选用A4横装图幅，1∶1绘图；或选用A3横装图幅，2∶1绘图。本例选用前者方案，留装订边。1.3平面几何图形的画法1.3.3平面图形的作图步骤1.3.3.2画图框和标题栏(1)按如图1-2所示的尺寸画出图框线。(2)按如图1-4(a)所示的尺寸画出标题栏外框线、标题栏内部表格线。(3)按如图1-4(a)所示在标题栏相应的表格中写上对应的文字，如图1-36所示。1.3平面几何图形的画法1.3.3平面图形的作图步骤1.3.3.2画图框和标题栏图1-36画图框和标题栏1.3平面几何图形的画法1.3.3平面图形的作图步骤1.3.3.3布图，定出图形的基准线(1)计算图形大小和图纸可用绘图区域的大小，同时考虑标注所需空间，综合比对后确定出主基准(扳手左边30圆的中心线)的位置。(2)根据定位尺寸9、126画出扳手右边15的中心线(辅助基准)，如图1-37所示。1.3平面几何图形的画法1.3.3平面图形的作图步骤1.3.3.3布图，定出图形的基准线图1-37布图1.3平面几何图形的画法1.3.3平面图形的作图步骤1.3.3.4画已知线段(1)以主基准交点为圆心，画出30的作图辅助圆；运用正六边形的画法画出该圆的外切正六边形(只需画出四边，如图1-38(a)所示)；以正六边形的其中两顶点为圆心画出两段R18的圆弧；延长正六边形其中两边，使其与圆弧相交；擦去多余图线。(2)以辅助基准交点为圆心，画出15的作图辅助圆；运用正六边形的画法画出该圆的内接正六边形；画出R15同心圆弧，如图1-38(b)所示。1.3平面几何图形的画法1.3.3平面图形的作图步骤1.3.3.4画已知线段图1-38画已知线段1.3平面几何图形的画法1.3.3平面图形的作图步骤1.3.3.5画中间线段画一条25单位长度的水平线段，在该线段的右端点向上画一条1单位长度的线段，连接水平线段左端点和竖直线段上端点得到斜度为1∶25的线段；利用平行和相切两个条件画出扳手上部的斜线段；利用对称关系画出扳手下部的斜线段；擦去多余图线，如图1-39所示。图1-39画中间线段1.3平面几何图形的画法1.3.3平面图形的作图步骤1.3.3.6画连接线段(1)画切弧R36。由于两R18圆弧均内切于R36切弧，故分别以两R18圆弧的圆心为圆心，以R(36-18)=R18为半径画两段圆弧，两弧交点即为R36切弧的圆心；找出切点，画出R36切弧；擦去多余图线，如图1-40所示。图1-40画连接线段∶R36切弧1.3平面几何图形的画法1.3.3平面图形的作图步骤1.3.3.6画连接线段(2)画圆角R40和R15。由于R40圆角相切于扳手上部斜线段，且外切于R36切弧，故以R36切弧圆心为圆心，R(36+40)=R76为半径画一段圆弧，画一条与扳手上部斜线段相平行且距离为40的线段，所画圆弧与线段的交点即为圆角R40的圆心；找出切点，画出R40圆角；擦去多余图线。用同样的方法画出R15圆角，如图1-41所示。图1-41画连接线段：R40和R15圆角1.3平面几何图形的画法1.3.3平面图形的作图步骤1.3.3.7擦去多余的作图线,按线型要求加深图线注意：画图过程中，先用H或HB铅笔画底稿，底稿完成后再用2B铅笔对轮廓线进行加粗。加粗时宜按照先曲后直的顺序进行。完成效果如图1-42所示。图1-42加粗1.3平面几何图形的画法1.3.3平面图形的作图步骤1.3.3.8标注尺寸图1-43标注尺寸1.3平面几何图形的画法1.3.3平面图形的作图步骤1.3.3.9填写标题栏填写标题栏中的图名、图号、比例、签名和日期等，完成全图。完成效果如图1-26所示。1.4草图的画法1.4.1目测比例先观察实际零件各部分形状结构的大小，手执铅笔在视线间截取相应的长短，估计出各段的比例，如图1-44所示。然后在图纸上按预定的表达方案徒手画图。图1-44目测