《电子工程制图》课件第1章

第1章工程图的基本知识1.1工程图基本规范介绍1.2几何作图1.3绘图方法、工具及仪器的使用

1.1工程图基本规范介绍

1.1.1图纸的幅面和格式(GB/T14689—1993)

工程图样是工程技术人员表达设计意图、组织和指导生产的重要工具，同时也是技术交流、信息传递的重要技术文件。为了便于进行技术交流和指导生产，必须共同制定和遵循相关准则。国家标准《技术制图》和《机械制图》就是工程界重要的基础技术标准。

标准号GB/T14689－1993为《技术制图图纸幅面和格式》标准。其中GB表示“国标”；T表示“推荐”(为“推”字汉语拼音的第一个大写字母)；14689为该标准的顺序号；1993为该标准发布的年号。

以下各标准号都代表相应的国家标准。

1．图纸幅面

图纸幅面即图纸大小，其代号为“A”，幅面大小用1、2、3、4、5等数字表示。A0表示0号图纸，A3表示3号图纸。图纸基本幅面有五种，规格形式如图1-1所示。在绘制图样时，应优先采用基本幅面尺寸。必要时允许选用加长幅面，但其尺寸必须是由基本幅面短边成整数倍增加后得出的。图1-1图纸幅面

2．图框格式

在图纸上画工程图样之前，需用粗实线先画出图框。不需要装订边的图样，其图框格式如图1-2所示；需装订边的图样，其图框格式如图1-3所示。图框标准见表1-1。其中，L、B分别为长和宽。图1-2不需要装订边的图框格式图1-3需要装订边的图框格式表1-1图框标准

(单位：mm)

3．标题栏格式

所有的图样都应有标题栏，标题栏一般画在图纸的右下角，标题栏中的文字方向应与读图方向一致。标题栏的标准格式如图1-4所示。图1-4标题栏的标准格式教学中一般不使用标准格式的标题栏，推荐使用如图

1-5所示的简化标题栏。图1-5推荐使用的简化标题栏格式1.1.2比例(GB/T14690—1993)

比例是指图中图形与实际机件相应要素的线性尺寸之比。比值为1的比例称为原值比例，即1∶1；比值大于1的比例称为放大比例，如2∶1；比值小于1的比例称为缩小比例，如1∶2。国家标准规定的比例系列如表1-2所示。表1-2国家标准规定的比例系列为看图方便，建议尽可能按机件的实际大小(即按1∶1)绘制图样。如机件太大或太小，则采用缩小或放大的比例绘制。无论采用何种比例，图中标注的尺寸数值都应按实物的实际尺寸标注，不能随画图比例的放大或缩小而改变标注尺寸数值的真实性。用不同比例绘制的同一图形如图1-6所示。图1-6用不同比例绘制的同一图形1.1.3字体(GB/T14691—1993)

工程图样中的汉字、数字、字母等都必须做到：字体工整，笔画清楚，间隔均匀，排列整齐。汉字应写成长仿宋体，并采用国家正式公布推行的简化字。

字体高度(用h表示)的公称尺寸系列为1.8、2.5、3.5、5、7、10、14、20mm，共八种。字体高度代表字体的号数，如3.5号字体表示字体的高度为3.5mm。字体宽度约等于字体高度的2/3。在同一图样中应采用同一型号的字。字体和数字可写成斜体或直体，斜体字向右倾斜与水平基准线约成75°。字体示例如下。

(1)汉字，如图1-7所示。图1-7汉字示例

(2)大写拉丁字母，如图1-8所示。图1-8大写拉丁字母示例

(3)小写拉丁字母，如图1-9所示。图1-9小写拉丁字母示例

(4)阿拉伯数字，如图1-10所示。图1-10阿拉伯数字示例1.1.4图线(GB/T17450—1998、GB/T4457.4—2002)

绘制工程图样时，应采用表1-3中规定的各种图线。表1-3图线各种图线应用示例见图1-11。图1-11图线应用示例在绘制图样时，对于图线还应注意以下事项(如图1-12所示)：

(1)在同一图样中，同类图线的宽度应基本保持一致，虚线、细实线、双点画线的线段长度和间隔也应各自大致相等。

(2)绘制圆的中心线时，圆心应为线段的交点。点画线的首末两端应是线段而不是短划，且应超出图形外约3～5mm。

(3)虚线与虚线或虚线与实线相交时，应是线段相交。当虚线是粗实线的延长线时，在连接处应断开。图1-12图线的画法图例1.1.5尺寸注法(GB/T4458.4—2003)

1．基本规定

(1)图样上所标注尺寸为机件的真实大小。

(2)图样中的尺寸以毫米为单位时，不需标注单位的名称或代号。

(3)机件的每一个尺寸在图样中一般只标注一次。

(4)标注尺寸时，应尽可能使用符号或缩写词。常用的符号和缩写词见表1-4。表1-4常用尺寸符号

2．尺寸的组成

一个完整的尺寸应该包括尺寸数字、尺寸界线、尺寸线和表示尺寸线终端的箭头或斜线，如图1-13所示。图1-13尺寸的组成

(1)尺寸界线。尺寸界线用细实线绘制，并应由图形的轮廓线、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)尺寸线及其终端形式。尺寸线用细实线绘制。尺寸线必须单独画出，不能与图线重合或在其延长线上。

尺寸线终端有两种形式：箭头和斜线，斜线用细实线绘制，如图1-14所示。图中d为粗实线宽度，h为字体高度。同一图样中只能采用一种尺寸线终端形式。图1-14尺寸终端的两种形式 (a)箭头 (b)斜线

(3)尺寸数字。尺寸数字的书写方向如图1-15所示。图1-15尺寸数字书写要求(a)通常情况下数字书写方向；(b) 30°范围内尺寸数字书写方向

3．尺寸的标注

(1)角度、直径、球面等尺寸的标注方法见表1-5。表1-5角度、直径、球面等尺寸标注方法

(2)小尺寸的标注方法见图1-16。图1-16小尺寸注法

1.2几何作图

1.2.1基本作图方法

工程图样都是由一些直线、圆、圆弧和其它曲线组合而成的，因此必须掌握它们的基本作图方法且做到熟练、准确、工整。

1．正多边形的画法

正多边形的作图方法如图1-17所示。图1-17正多边形作图方法(a)利用圆规作图(b)利用三角板作图正n边形作图方法如图1-18所示。以n＝7为例，作图步骤如下：

(1)将外接圆的垂直直径AN等分为n等份，标出1，2，3，4，5，6各点。

(2)以N为圆心，NA为半径作圆，与水平中心线交于P、Q。

(3)由P和Q作直线与NA上每个奇数点(或偶数点)相连，并延长与外接圆交于B、C、D、E、F、G点，然后顺次连接各顶点，即得正七边形。图1-18正七边形作图方法

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，在图样中用1∶n的形式标注。图1-19(a)为斜度的作法及标注方法。图1-19斜度

(a)斜度的作图及标注方法(b)斜度符号

(1)以A点为起点在水平方向画5个单位长度的直线，在垂直方向画1个单位长度的直线，连接两端点1、5，则该直线斜度为1∶5。

(2)以A点为起点作直线AD长度为50，AB长度为20，过B点作直线15的平行线BC，连接DC，即完成四边形ABCD的绘制，其中BC边的斜度为1∶5。

图样中的斜度都可以用这种作辅助线的方法完成。斜度的符号如1-19(b)所示，h为字高。斜度在图中的标注如图1-19(a)所示，斜度符号的方向应与所标斜度的方向一致。

锥度是指正圆锥的底圆直径与其高度之比，工程样图中常用1∶n的形式来表示。锥度的符号如图1-20(a)所示，h为字高。图1-20锥度

(a)锥度符号(b)样例(c)锥度的作法及标注

【例1-1】完成图1-20(b)所示的平面图形，并标注锥度。

(1)如图1-20(c)所示，由S点向右量取5个单位长度，向上、下分别量取1/2个单位长度，分别连线，即得到1∶5的锥度。

(2)由S点向右量取30mm，得到与中心轴的交点C，过C点作中心线的垂线；由S点向上、下分别量取对称距离10mm，得到A、B点。

(3)分别过A、B点作已完成的两条锥度1∶5的斜线的平行线，与过C点的垂线相交。修剪多余线条，标注锥度符号与圆锥(圆台)方向一致，如图1-20(c)所示。1.2.2圆弧连接

工程上的一些构件或零件，其几何形状一般由规则或光滑的轮廓所构成。这种光滑的构件，大都是由曲线和直线、曲线和曲线光滑连接而成的，在工程制图中，称之为圆弧连接，其连接的关键在于使线段与线段在连接点上相切。圆弧连接的画法如表1-6所示。表1-6圆弧连接的画法续表1.2.3平面图形的绘制方法

平面图形是由几何图形和一些线段组成的。要正确绘制一个平面图形，必须对平面图形进行尺寸分析和线段分析。

1．平面图形的尺寸分析

尺寸分析的主要内容是分析一个平面图形中哪些是定形尺寸，哪些是定位尺寸，同时要考虑到图形中的尺寸基准。以图1-21所示手柄图形为例进行分析。

(1)定形尺寸—确定平面图形各组成部分形状大小的尺寸，如线段的长度、圆和圆弧的直径或半径以及角度的大小等。图1-21中的R15、R10即定形尺寸。

(2)定位尺寸—确定平面图形各组成部分相对位置的尺寸，如图1-21中确定圆f8左右方向的定位尺寸8。

(3)尺寸基准—标注尺寸的起点。一般平面图形中常用较大圆的中心线、较长的直线及对称图形的中心线作为基准。图1-21手柄

2．平面图形的线段分析

在平面图形中，根据标出的尺寸，可将线段分为已知线段、中间线段和连接线段。

(1)已知线段——定形尺寸和定位尺寸齐全的线段。例如图1-21中的圆弧R15、圆弧R10，既给出了半径也给出了圆心位置，可直接画出。

(2)中间线段——有定形尺寸但定位尺寸不齐全的线段。例如图1-21中的圆弧R50，给出了半径，圆心位置只给出了Y方向尺寸，需根据与已知线段的连接关系才能画出。

(3)连接线段——有定形尺寸而无定位尺寸的线段。例如图1-21中的圆弧R12，只给出了半径，圆心所在的X、Y方向尺寸都没有，需根据与相邻线段的连接关系才能画出。

3．平面图形的画法步骤

在绘制平面图形时，先画出图形的基准线和各已知线段，再依次画出各中间线段，最后画出各连接线段。以图

1-21所示手柄为例，具体画图步骤如图1-22所示。(a)画出基准线和已知线段(b)求出R50的圆心点O1，画出中间弧R50

(c)求出R12的圆心点O2

(d)以O2为圆心画出连接弧R12图1-22手柄画图步骤(e)擦去多余线段，加深，标注尺寸

1.3绘图方法、工具及仪器的使用

1.3.1尺规绘图

1．常用绘图仪器和工具

(1)图板、丁字尺、三角板。画图时，先将图纸用胶带固定在图板上，丁字尺头部靠紧图板左侧。画线时，铅笔垂直于纸面并向右倾斜约30°，按照图1-23(a)、(b)所示，即可画水平线、垂直线。

一副三角板与丁字尺配合使用，可画出30°、45°、60°、15°以及75°的倾斜线，如图1-23(c)所示。图1-23常用绘图工具(a)利用丁字尺画水平线(b)利用丁字尺画垂直线(c)利用丁字尺和三角板画倾斜线

(2)圆规和分规。圆规用来画圆和圆弧。画圆时，圆规的钢针应使用有台阶的一端，以避免图纸上的针孔不断扩大，并使笔尖与纸面垂直。圆规的使用方法如图1-24(a)所示。

分规用来量取尺寸和等分线段。分规的两个针并拢时应对齐，如图1-24(b)所示。图1-24常用绘图工具

(3)铅笔。绘图铅笔用“B”和“H”代表铅芯的软硬。“B”代表软芯铅笔，如2B、3B、4B等，前面的数字越大，说明铅芯越软、越黑；“H”代表硬芯铅笔，如2H、3H、4H等，前面的数字越大，说明铅芯越硬、越淡。

画粗线常用B或HB铅笔，画细线常用H或2H铅笔，写字常用HB或H铅笔。一般将画粗实线的铅笔的铅芯磨成矩形，画细线和写字的铅笔的铅芯磨削成圆锥形。

2．尺规绘图的方法和步骤

用绘图工具在图纸上绘图的具体步骤如下：

(1)准备工作。准备好所需的全部作图用具，擦净图板、丁字尺、三角板；削磨铅笔、铅芯；根据所绘对象的大小选择合适的图幅及绘图比例；将图纸固定在图板左下方。

(2)图形布局。绘制图框线和标题栏框线后，先画出图形的对称中心线、轴线和主要轮廓线，注意图形布局应匀称、美观。

(3)画底稿。底稿线要细，但应清晰。

(4)加深图形、标注尺寸及填写标题栏。一般先加深图形，按照先细后粗，先曲后直，从上至下，从左至右的原则进行。然后加深图框和标题栏，最后标注尺寸和书写文字。1.3.2计算机绘图

1．计算机绘图及研究内容

计算机绘图(ComputerGraphics，CG)是指把数据化的图形信息输入计算机，进行存储和处理后，控制图形输出设备实现显示或绘制各种图形，是计算机辅助设计的重要组成部分。计算机绘图从20世纪70年代开始发展起来，现在已经进入普及化与实用化阶段。

利用计算机绘图具有绘图速度快、精度高，便于产品信息的保存和修改，设计过程直观，便于人-机对话，缩短设计周期，减轻劳动强度等优点。此外，更重要的是它把工程设计人员从繁琐的手工绘图中解放出来，使其可以进行更具有创造性的工作。现代工程设计要求工程设计人员必须熟练掌握计算机绘图，以适应现代企业的需求。

2．计算机绘图系统的组成

计算机绘图系统主要由硬件设备及软件系统组成。

(1)硬件设备主要包括主机、输入设备和输出设备三部分。输入设备主要包括扫描仪、数字化仪、鼠标、键盘等。输出设备包括显示器、绘图仪和绘图打印机。绘图仪是最常用的图形输出设备，一般按其工作方式分为平台式和滚筒式两种。图形打印机也是一种图形输出设备，目前使用喷墨打印机或激光打印机输出高质量的图形。

(2)计算机绘图软件系统是控制计算机运行的各种程序和相关数据的集合，包括系统软件和绘图软件。系统软件即面向计算机操作和管理的操作系统、各种计算机语言的编译系统以及数据库管理系统。绘图软件如AutoCAD绘图软件包以及为解决用户的各类应用问题而设计的应用软件。近年来，由于微型计算机在设计和制造领域中的广泛应用，各种国外通用绘图软件纷纷被引进，国产的绘图软件也应运而生。比较常见的计算机绘图和计算机辅助设计软件如美国Autodesk公司的AutoCAD，UnigraphicsSolutions公司的Unigraphics(UG)，美国参数技术公司(ParametricTechnologyCorporat