《工程制图》课件-第1章

1.1国家标准《技术制图》和《机械制图》的一般规定

1.2绘图工具及其使用

1.3几何作图

1.4平面图形的画法

1.5绘图的方法和步骤

第1章制图的基本知识与技能

1.1.1图纸幅面和格式(GB/T14689—2008)

1．图纸幅面

为了使图纸幅面统一，便于装订和保管，绘制图样时应优先采用表1-1中规定的基本幅面。必要时，允许采用国家标准所规定的加长幅面(尺寸由基本幅面的短边成倍数增加后得出)。1.1国家标准《技术制图》和《机械制图》的一般规定表1-1基本幅面及周边尺寸

2．图框格式

图框格式分为不留装订边(见图1-1)和留装订边(见图1-2)两种，但同一产品图样只能采用同一种格式，尺寸依据表1-1的规定。装订时可采用A4幅面竖装或A3幅面横装。

3．标题栏的方位与格式

(1)每张图纸都必须有一个标题栏，通常位于图纸右下角(见图1-1和图1-2)。格式和尺寸应按国家标准GB/T10609.1—2008的规定绘制，如图1-3所示。在制图作业中建议采用图1-4所示的格式。图1-1不留装订边图1-2留装订边图1-3标题栏格式图1-4制图作业用标题栏格式

(2)标题栏中文字的书写方向为读图的方向。标题栏的线型、字体(签字除外)等填写格式应符合标准。

(3)为了利用预先印制的图纸，允许标题栏长边竖放，标题栏字体与看图方向不一致。可在图纸下方画上方向符号，以明确看图方向，如图1-5所示。图1-5对中符号和方向符号

4．附加符号

1)对中符号

为使图纸复制和微缩时定位方便，应在图纸各边的中点处用粗实线画出对中符号，长度从纸边界开始伸入图框内约5 mm。对中符号处在标题栏范围内时，伸入标题栏部分省略不画，如图1-5所示。

2)方向符号

当使用预先印制的图纸时，为了明确绘图和看图方向，要在对中符号处画出一个方向符号(见图1-5)。方向符号用细实线画等边三角形“▽”，其大小和位置如图1-6所示。图1-6方向符号的大小和位置1.1.2比例(GB/T14690—1993)

比例是指图样中图形与其实物相应要素的线性尺寸之比。绘制图样时，一般应从表1-2所示的系列值中选取适当的比例。表1-2比例注：n为整数。

不论采用何种比例，图样中所标注的尺寸均为物体的实际尺寸，如图1-7所示。绘制同一机件的各个视图时，应尽量采用相同的比例，并将其标注在标题栏的比例栏内。当图样中的个别视图采用了与标题栏中不相同的比例时，可在该视图名称的下方标注比例。图1-7不同比例绘制的图形1.1.3字体(GB/T14691—1993)

1．基本要求

(1)字体是技术图样中的一个重要组成部分。书写字体必须做到字体工整、笔画清楚、间隔均匀、排列整齐。

(2)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、20 mm。如需要更大的字，高度应按

的比率递增。字体的高度为字体的号数。

(3)汉字应写成长仿宋体，采用国家正式公布推行的简化字，字高不小于3.5号字，字宽为h/。书写要领为：横平竖直、注意起落、结构匀称、填满方格。

4)字母和数字分为A型(笔画宽h/14)和B型(笔画宽h/10)两种。可写成直体或斜体两种形式。斜体字字头向右倾斜，与水平基准成75°。同一张图纸只允许用一种类型的字体。

2．字体示例

汉字、字母和数字的示例如图1-8所示。图1-8字体示例1.1.4图线(GB/T4457.4—2002)

1．图线的型式及其应用

绘制图样时应采用表1-3中规定的各种图线。国标推荐的图线宽度系列为：0.13、0.18、0.25、0.35、0.5、0.7、1、1.4、2 mm。机械图样中粗线和细线的宽度比例为2∶1，粗线的宽度d应通常按图的大小和复杂程度选用，一般情况下选用0.5 mm或0.7mm。表1-3图线的型式及应用举例注：表中所注的线段长度和间隔尺寸可供参考。

2．图线画法注意事项

(1)在同一张图样中，同类图线的宽度应一致。虚线、点画线、双点画线的线段长度和间隔应大致相同，如图1-9所示。

(2)平行线(包括剖面线)之间的最小距离应不小于0.7 mm。

(3)绘制圆的中心线时，圆心应为线段的交点，点画线和双点画线的首末两端应是线段而不是短划，点画线应超出轮廓线外约2～5 mm。较小的图形中绘制点画线或双点画线有困难时，可用细实线代替，如图1-10所示。图1-9图线及其应用(4)虚线、细点画线与其他图线相交时，都应交到线段处。当虚线处于粗实线的延长线上时，虚线到粗实线结合点应留间隙，如图1-10所示。

(5)当图中的线段重合时，其优先次序为粗实线、虚线、点画线。图1-10图线画法注意事项1.1.5尺寸注法(GB/T4458.4—2003)

1．标注尺寸的基本规则(见图1-11)

(1)机件的真实大小以图样上所注尺寸数值为依据，与图形大小及绘图的准确度无关。

(2)图样中的尺寸以mm(毫米)为单位时，不需标注计量单位的符号或名称，如采用其他单位，则必须注明。

(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。

(5)标注尺寸时，应尽可能使用符号和缩写词。常用的符号和缩写词见表1-4。图1-11尺寸的组成与标注表1-4尺寸标注中常用的符号和缩写词

2．尺寸的组成及标注

完整的尺寸由尺寸界线、尺寸线、尺寸线终端(箭头或斜线)、尺寸数字四个基本要素组成，如图1-11所示。

1)尺寸界线

尺寸界线表示尺寸的起止范围，用细实线绘制，并由图形的轮廓线、轴线、对称中心线引出或由它们代替。尺寸界线一般与尺寸线垂直，且超出尺寸线2～5mm。

2)尺寸线

尺寸线表示尺寸的度量方向，用细实线绘制，同方向尺寸线之间距离应均匀，间隔最小为7 mm左右。尺寸线不能与其他图线重合或画在其延长线上，也不能被代替。尺寸线不能相交，且避免与尺寸界线相交。

3)尺寸线终端

尺寸线终端可由箭头或斜线表示，常用形式和其画法如图1-12所示。同一张图样中只能采用一种尺寸线终端形式，只有狭小部位的尺寸才可用圆点或斜线代替。图1-12尺寸线终端形式(a)实心三角形箭头；(b)细斜线4)尺寸数字

尺寸数字表示所注机件尺寸的实际大小。水平方向的尺寸，数字应注写在尺寸线的中上方，且字头向上；竖直方向的尺寸，数字应注写在尺寸线的左方，且字头向左；倾斜方向的尺寸，数字应注写在尺寸线的上侧，字头向上(如图1-13(a)所示)。尺寸数字也允许注写在尺寸线的中断处，但在一张图样中应采用同一种形式，并应尽可能采用前一种形式。当书写位置不够或避免在30°范围内注写时，可以引出标注，如图1-13(b)所示。尺寸数字上不能有任何图线穿过，否则图线应断开，如图1-13(c)所示。图1-13尺寸数字方向各类尺寸的标注示例见表1-5。表1-5尺寸标注示例1.2.1图板、丁字尺

图板是供放置、固定图纸用的矩形胶合板。图板应板面光滑、边框平直，其左侧边为丁字尺导边，图纸贴在图板左下方的位置，用胶带固定在图板上。

丁字尺由尺头和尺身组成。其头部必须紧靠绘图板左边，用丁字尺的上面的工作边可画水平线，如图1-14所示。1.2绘图工具及其使用图1-14图板、丁字尺的使用1.2.2三角板

三角板可配合丁字尺画垂直线(见图1-14)，也可画45°、30°、60°和15°倍角的斜线，或用两块三角板配合画任意角度的平行线，如图1-15所示。图1-15三角板的使用(a)画45°和60°及15°倍角的斜线；(b)三角板画平行线的方法1.2.3分规、圆规

分规用来量取线段长度或等分线段，如图1-16所示，分规的两个针尖应平齐。

图1-16分规的使用(a)截取长度；(b)等分线段圆规用来画圆和圆弧。画图时应使钢针和铅芯都垂直于纸面，钢针的台阶与铅芯尖应平齐。在画粗实线圆时，圆规针脚用2B或B铅芯(比画粗直线的铅笔芯软一号)，并磨成矩形；画细线圆时，用H或HB铅芯并磨成斜角，如图1-17和图1-18(d)所示。图1-17圆规的针脚(a)打底稿、画细线；(b)画粗线画大直径圆时，圆规的针脚和铅芯脚均应保持与纸面垂直。画圆应匀速旋转、用力均匀、稍向前倾斜，画法如图1-18(a)～(c)所示。图1-18圆规的用法(a)画小圆；(b)画大圆；(c)画圆的方法；(d)圆规的铅芯削法1.2.4绘图铅笔

铅笔的铅芯分别用B和H表示其软硬程度，常用型号有B～6B、HB、H～6H，B类铅笔数字越大越软，H类铅笔数字越大越硬，HB软硬适中。绘图应准备以下几种铅笔：

B或HB——加深粗实线(铅芯磨成矩形)；

HB或H——画箭头和写字(铅芯磨成锥形)；

H或2H——画底稿或画细线(铅芯磨成锥形)，如图1-19所示。图1-19铅笔的削法(a)磨成矩形；(b)磨成锥形；(c)修磨方法画线时，铅笔在前后方向应与纸面垂直，而且向画线前进方向倾斜约30°，如图1-20所示。当画粗实线时，因用力较大，倾斜角度可小一些。画线时用力要均匀，匀速前进。图1-20用铅笔画线的方法1.2.5其他工具

在绘图时，除了上述工具之外，还需要准备铅笔刀、橡皮、固定图纸用的胶带纸、量角器、擦图片(修改图线时用它遮住不需要擦去的部分)、砂纸(磨铅笔用)、曲线板(用来绘制非圆曲线)以及清除图面上橡皮屑的小刷等。1.3.1等分已知线段

将已知直线AB三等分。作图步骤如图1-21所示。

(1)过点A任作一直线AC。

(2)用圆规或分规以任意长度在AC上截取三个等分点，得1、2、3点。

(3)连接3B，并分别过AC上的1、2点作3B的平行线交AB于1′、2′，即得线段AB上三等分点。1.3几何作图图1-21等分已知线段1.3.2等分圆周及正多边形画法

1．正六边形的画法

画正六边形时，若知道对角线的长度(即外接圆的直径)或对边的距离(即内切圆的直径)，即可用圆规、丁字尺和60°三角板画出，作图过程如图1-22(a)、(b)所示。

也可利用正六边形的边长等于外接圆半径，用圆规直接找到正六边形的六个顶点，作图过程如图1-22(c)所示。图1-22正六边形的画法

2．正五边形的画法(圆周五等分)

已知外接圆半径R求作正五边形，其作图步骤如图1-23所示。

(1)作半径OB的中垂线PQ与OB交于M点，如图1-23(a)所示。

(2)以M为圆心，MA为半径(R1)，画弧与水平中心线交于N点，A与N的距离等于正五边形的边长，如图1-23(b)所示。

(3)以AN长(R2)等分外接圆周得五个顶点，将五个顶点连接，即成正五边形，如图1-23(c)所示。图1-23正五边形的画法1.3.3锥度和斜度

1．斜度

斜度是指一直线对另一直线或一平面对另一平面倾斜的程度，其大小用两直线或两平面间夹角的正切来表示(见图1-24(a))，即tan a = H/L。在图样上常以1∶n的形式加以标注，并在其前面加上斜度符号“∠”(画法见图1-24(b)，h为字体高度，符号线宽为h/10)，符号的方向应与斜度方向一致，其标注如图1-24(c)所示。

以图1-24(c)为例，过已知点C作1∶6斜度线的作图方法如图1-24(d)所示。图1-24斜度及其画法与标注(a)斜度；(b)斜度符号；(c)斜度标注；(d)斜度画法

2．锥度

锥度是指正圆锥的底圆直径与其高度或圆锥台的两底圆直径之差与其高度之比(见图1-25(a))，即D/L=(D－d)/l = 

2 tana/2。在图样上也以1∶n的形式加以标注，并在其前面加上锥度符号(画法见图1-25(b))，该符号应配置在基准线上，符号的方向应与锥度方向一致，其标注如图1-25(c)所示。图1-25锥度及其标注(a)锥度；(b)锥度符号；(c)锥度标注以图1-26(a)为例，作1∶3的锥度线的作图方法如图1-26(b)、(c)所示。图1-26锥度的画法1.3.4圆弧连接

1．连接圆弧的圆心轨迹及切点位置

(1)当一个圆与直线TT′ 相切时(见图1-27(a))，圆心O的轨迹是直线TT′ 的平行线，其距离等于圆的半径R。过圆心作TT′ 的垂线，垂足T即为切点。

(2)当一个圆与圆弧TT′相切时(见图1-27(b)、(c))，圆心O的轨迹是TT′ 的同心弧。外切时，其半径为R1＋R；内切时，其半径为R1－R。而切点T是圆心O与O1的连心线(内切为连心线延长线)与圆弧的交点。图1-27连接圆弧的圆心轨迹及切点(a)圆与直线相切；(b)圆与圆弧外切；(c)圆与圆弧内切

2．圆弧连接的作图

圆弧连接的作图方法是根据上述作图原理进行的，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，例如与直线等距离的点的轨迹是平行的直线，与圆弧等距离的点的轨迹是同心圆弧等。常见的圆弧连接形式及作图方法见表1-6。表1-6圆弧连接形式及作图1.3.5椭圆画法

已知椭圆的长轴AB和短轴CD，其椭圆的近似画法如图1-28所示。

(1)画出长轴AB和短轴CD。连接AC，并在AC上截取CF，使其等于AO与CO之差CE(见图1-28(a))。图1-28椭圆的近似画法

(2)作AF的垂直平分线，使其分别与AO和OD(或其延长线)交于1和2点。以O为对称中心找出3和4点，此1、2、3、4点即为所求的四个圆心，分别连接各点并延长，此四条线为四段圆弧的分界线(见图1-28(b))。

(3)分别以2和4为圆心。2C(或4D)为半径画大圆弧，再分别以1和3为圆心。1A(或3B)为半径画小圆弧，四段圆弧的交点即为大、小圆弧的切点，以四段圆弧可组成近似椭圆，如图1-28(c)所示。1.4.1尺寸分析

1．尺寸的作用和分类

1)定形尺寸

确定平面图形中各线段形状和大小的尺寸称定形尺寸。如图1-29中所示的15、

5、R10等都是定形尺寸。1.4平面图形的画法

2)定位尺寸

确定图形中各线段间的相对位置的尺寸称为定位尺寸。如图1-29中的8、75等都是定位尺寸。

2．尺寸基准

标注定位尺寸的起点称为尺寸基准。通常以图形的对称线、圆的中心线及主要轮廓线作为尺寸基准。手柄的尺寸基准如图1-29所示。图1-29手柄1.4.2线段分析

平面图形中的线段按所给出的尺寸是否齐全可分为三类：

(1)已知线段：定形、定位尺寸齐全，可以直接画出的线段，称为已知线段，如图1-29中的R10、R15圆弧及左边的矩形。

(2)中间线段：具有定形尺寸和一个定位尺寸，而另一个定位尺寸未直接给出，需根据与其相邻线段的几何关系求出的线段，称为中间线段，如图1-29中的R50圆弧。

(3)连接线段：只有定形尺寸，未给出定位尺寸，其位置必须用作图方法依靠两端相邻线段确定的线段，称为连接线段，如图1-29中的R12圆弧。1.4.3画图步骤

绘制平面图形时，应先进行尺寸和线段分析，明确各线段的性质，按照已知线段、中间线段、连接线段的顺序依次画出。手柄的作图步骤如图1-30(a)～(h)所示。图1-30手柄的作图步骤(1)(a)画基准线A、B；(b)画已知线段；(c)作平行并相距B均为15的两平行线Ⅱ、Ⅲ；(d)作Ⅰ、Ⅳ分别平行于Ⅲ、Ⅱ并相距均为50；图1-30手柄的作图步骤(2)(e)求中间线段的圆心O1、O2及切点T1、T2(f)画中间线段R50；(g)画连接线段R12；(h)检查、加深1.5.1仪器绘图的方法和步骤

1．准备工作

(1)分析图形的尺寸及其线段，拟定作图顺序。

(2)根据图形的大小和复杂程度确定比例，选用图幅。

(3)固定图纸，画图框及标题栏。1.5绘图的方法和步骤

2．绘制底稿

(1)布置图形应尽量匀称、居中，要考虑标注尺寸的位置，画出图形的基准线。

(2)先画主要部分，再画次要部分。

(3)画底稿线用硬铅笔，要画得细而轻，便于修改。

(4)认真检查底图，纠正错误，擦干净多余的图线。

3．加深底稿

按标准的线型加深图线，其顺序为：

(1)先粗后细：应先加深全部的粗实线，再依次加深细虚线、细点画线及细实线。这样可保证整张图中同一线型粗细一致，提高绘图效率。

(2)先圆后直：在加深同一种线型时(特别是粗实线)，要先加深圆和圆弧(先小后大)，然后加深直线，以保证连接圆滑。

(3)先直后斜：遵循先加深水平线(由上至下)，再加深垂直线(由左至右)，后加深倾斜直线。

(4)根据尺寸标注的规定，画尺寸界线、尺寸线、箭头、正确填写尺寸数字，最后用长仿宋体字书写文字说明，填标题栏，完成全图。