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制图基本知识
第一章制图基本知识
绘制机械图样，必须严格遵守机械制图国家中的标准有关规定，正确使用绘图工具和仪器，掌握正确的绘图方法和步骤，并且要树立耐心细致的工作作风和严肃认真的工作态度。
第一节 制图标准的基本规定
机械工程制图执行的国家标准是：
《机械制图》GB4457-4460-84。
国家标准《技术制图》GB/T14689-14692-93,GB/T17450-17453-1998。
GB是〝国际〞二字的汉语拼音缩写,后面是国家标准的编号，最后是标准发布的年份。
国家标准对机械图样的表达方法作了统一的规定。
因此，设计、生产和管理部门都必须严格遵守。
本书有关章节中编入了一些常用的制图标准,本章主要介绍制图标准的基础部分。
一、图纸幅面尺寸和格式（GB/T14689-93）
1、图纸幅面尺寸
为了合理地利用幅面和便于图样管理，绘制图样时，应优先选用表1-1中规定的图纸幅面尺寸,必要时可以沿长边加长。
这些幅面的尺寸是由基本幅面的短边成整数倍增加后得出。
表1－1图纸幅面尺寸（单位：
mm）
幅面代号
B×L
a
c
e
A0
841×1189
25
10
20
A1
594×841
A2
420×594
10
A3
297×420
5
A4
210×297
2、图框格式
图框格式分为不留装订边和留装订边两种,但同一产品的图样只能采用一种格式。
要装订的图样，其图框的格式如图1-2。
有横装与竖装之分。
尺寸按表1-1的规定。
一般采用Ａ4幅面竖装和Ａ3幅面横装。
不留装订边的图样，其图框格
式如图1-3所示。
两种图框线都必须用粗实线绘制。
图1－2图纸格式
（一）
图1－3图框格式
（二）
图1－1图纸幅面尺寸
3、标题栏
标题栏必须配置在图框的右下角（图1-2、3）。
GB10609.1-89规定标题栏的格式和尺寸在制图作业中建议采用图1-4所示的格式:
标题栏的外框为粗实线,右边线和底边线与图框重合。
标题栏的位置一经确定,看图的方向也就确定了。
二、比例（GB/T14690-93）
比例是图中图形与其实物相应要素的线性尺寸之比。
绘图时,选用表1-2中规定的比例。
当机件很大时,可选用放大比例绘制，一般应优先选用1:
1的比例,绘制同一个机件各个视图若采用相同比的例须填写在标题栏中比例一栏内。
当视图采用不同比例时，必须在视图名称的下方或右侧标注比例。
三、字体（GB/T14691-93）
书写汉字、数字、字母必须作到:
字体端正、笔画清楚、间隔均匀、排列整齐。
字体的号数,即字体的高度（用h表示）分为8种:
1.8、2.5、3.5、5、7、10、14、20。
单位为毫米。
字体的宽度一般为H/√2各种字体的示例如下:
1.汉字
汉字应写成长仿宋体,采用国家正式公布的简化字。
长仿宋体的特点是横平竖直,注意起落,结构均匀,填满方格。
图样中一般汉字的高度H不应小于3.5毫米。
汉字字体示例:
2.数字和字母
数字和字母分A型和B型.A型字体的笔画宽度为字高的十四分之一，B型字体的笔画宽度为字高的十分之一。
在同一图样上,只允许采用一种型式的字体。
数字和字母有2种:
直体和斜体。
一般采用斜体,斜体字字头向右倾斜,与水平基准成75度。
用作指数、分数、极限偏差等的数字及字母,一般采用小一号字体。
阿拉伯数字示例：
3.计算机绘图的字体规定（GB/T13362.4-92）
（1）数字、字母一般应斜体输出。
（2）汉字输出时一般采用正体,并采用国家正式公布和推行的简化字。
（3）字体与图幅之间的选用关系。
见表1-3.
表1－3 字体与图幅的选用关系 （单位：
mm）
四、图线及其画法
1.图线型式:
（GB/T17450-1998）
在GB/T17450-1998<<技术制图图线>>中规定了15种基本线型。
见表1-4。
表1－4GB/T17450－1998规定的常用线型
本标准适用于各种技术图样,通常各专业根据本标准制订相应的的图线标准供工程人员选用。
我国目前＂机械制图＂仍采用国标（GB4457.4-84）中规定的八种图线。
见表1-5.每种图线除名称外,都有一相应代号。
在表1-5中列出了各种图线的名称、型式、代号、宽度及其图样上的应用。
表1－5GB4457.4－84规定的图线
图线的宽度分粗、细2种。
粗线的宽度b按图的大小和复杂程度,在0.5-2毫米之间选择,细线的宽度约为b/3。
图线宽度的推荐系列为0.18、0.25、0.35、0.5、0.7、1、1.4、2mm.宽度为0.18毫米的图线在图样复制中往往不清晰,尽量不采用。
图1-5为图线应用示例。
图1－5图线应用示例
2.图线画法要点
（1）同一图样中同类图线的宽度应基本一致。
虚线,、点划线及双点划线的线段长度和间隔应各自大致相等。
（2）两条平行线（包括剖面线）之间的距离应不小于粗实线的两倍宽度,其最小距离不得小于0.7mm。
（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有困难时,可用细实线代替（图1-6）。
ａ） ｂ） ｃ）
图1－6中心线的画法
a）正确b）不正确c）小圆中心线的画法
（4）对称图形的对称中心线一般应超出图形外5mm左右。
超出量在整幅图样中应基本一致。
（5）虚线、点画线与其他图线相交时,应在线段处相交,而不应在间隙处相交（图1-7）。
图1－7虚线、点画线的画法
为了便于图际交流,国家技术监督局对机械工程图样中所用的线型标准很可能要作修改。
ISO/DIS128-24规定的9种线型见附录一。
3.计算机绘图的图线（GB/T14665-93）。
GB14665-93<<机械制图用计算机信息交换制图规则>>中介绍了用于计算机绘图的图线。
（1）线宽选取
为了便于机械制图与计同信息交换时的需要,该标准中规定GB4457.4-84中规定所列的八种图线,对于AO、A1幅面,粗、细线型线宽优先采用1.0、0.35mm;对于A2、A3、A4幅面,粗、细线型线宽优先采用0.7、0.25mm。
（2）图线画法
图样画法同表1-5规定。
（3）图线在计算机中的分层、颜色，见表1-6。
表1－6图线在计算机中的层及颜色
五、尺寸标注（GB4458.4-84）
图样上标注尺寸时,必须严格按制图标准中有关尺寸注法的规定进行。
1.基本规则
（1）机件中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）的尺寸以毫米为单位时,不需要标注其计量单位的代号或名称,若采用其他单位时必须注明。
2.尺寸要素
在图样上标注的尺寸,一般应由尺寸界线、尺寸线及其终端、尺寸数字所组成,如图1-8所示
图1-8
（1）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。
（2）尺寸线用细实线绘制，尺寸线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。
当标注线性尺寸时,尺寸线必须与所注的线段平行。
尺寸线的终端有下列两种形式:
①箭头箭头的形式如图1-9.a所示,b为粗实线的宽度,它适用于各种类型的图样。
②斜线斜线终端用细实线绘制,其方向和画法如图1-9.b所示,h为字体高度。
当采用该终端形式时,尺寸线与尺寸必须相互垂直。
同一张图样中只能采用一种尺寸线终端形式。
采用箭头形式时,在地位不够的情况下,允许用圆点或斜线代替箭头,如图1-9.c所示
图1－9尺寸线终端的形式
a）箭头 b）斜线 c）间隔小的尺寸终端画法
（3）尺寸数字线性尺寸数字一般注在尺寸线的上方或是中断处，同一张图样上尽可能采用一种数字注写方法。
尺寸数字不可被任何图线所通过,当不可避免时,必须把图线断开,如1-10所示。
3.尺寸注法示例,见表1-7。
表1－7尺寸的标注示例
第二节 几何作图
表达物体形状的图样是由各种不同的几何图形组成的。
一.等分圆周或作正多边形。
机械图样中,常会遇到等分圆周的作图问题,如绘制六角螺母、手轮等（图1-11）。
等分圆周有的可用三角板、丁字尺直接作出来，有的必须借助其他作图方法。
图1－10等分圆周实例
a）六角螺母 b）手轮
1.六等分圆周或作正多边形
根据已知直径d画圆,然后将60°、30°一角板的短直角边紧贴丁字尺,并使其斜边分别通过A点和D点作直线AB和DE,再翻转三角板用同样方法画AF和CD,这样,圆周就被六等分了（图1-12.a）.连接B、C和E、F,就可得到内接正六边形ABCDEF。
根据正六边形的边长等于其外接圆半径的原理,也可用圆规直接找出六边形的六个顶点。
作图过程如图1-12.b所示。
图1－11 内接正六边形的画法
a）用三角板和丁字尺画正六边形 b）用圆规画正六边形
2.五等分圆周或作正五边形（图1-13）
（1）根据已知直径d画图,过圆心画相互垂直的中心线AB和CD。
（2）平分OA得中点M。
（3）以M为圆心,MC为半径画圆弧与AB相交于N。
则CN即为内接正五边形的边长。
（4）以CN之长在圆周上从5点起截取1、2、3、4等点,连接5-1-2-3-4即得圆的内接正五边形。
二.斜度和锥度作图及标注
1.斜度
斜度是一直线（或平面）对另一直线（或平面）的倾斜度,其大小用该两直线夹角（或两个平面夹角）的正切来表示（图1-14）,其中BC的斜度=tgα=H/L。
在图样中用∠1:
n来标注。
斜度符号的画法见图1-15.a,h为字体高度。
图1-16.a为斜度1:
5的画法与标注,作图时先取AD作为一个单位长度,再取AB等于5个单位长度,连接BD即得到斜度为1:
5的斜度线.图1-16.b为斜度标注示例。
注意:
斜度符号的方向应与斜度方向一致。
图1－14斜度 图1－15斜度和锥度符号的画法
a）斜度符号 b）锥度符号
图1－16斜度的画法及标注
a）斜度画法 b）斜度标注示例
2.锥度
正圆锥体的锥度指锥体底圆直径与其高度之比。
截头正圆锥（圆台）的锥度为其上、下底圆直径之差与圆台高之比（图1-17）,即截头正圆锥的锥度=（D-d）/L=2tgα/2,其中α为锥度。
锥度在图样上用1:
n形式符注。
锥度符号的画法见图1-15.b,h为字体高度。
图1-18为锥度标注示例。
锥度符号的方向应与圆锥方向一致。
图1-19为锥度的画图步骤及标注。
图1－17锥度 图1－18锥度标注示例
图1－19锥度的画图步骤及标注
三、圆弧连接
图1－20画出了吊钩、搭钩、摇杆、钢轨的图形，他们的轮廓线都是由直线和圆弧、圆弧和圆弧连接起来的。
所谓圆弧连接，是指用一圆弧光滑连接相邻两线段（或圆弧）的作图方法。
图1－20圆弧连接实例
a）吊钩 b）搭钩 c）摇杆 d）钢轨
圆弧的连接有3种基本形式:
（1）用圆弧连接两条已知直线;
（2）用圆弧连接已知直线和已知圆弧。
（3）用圆弧连接两已知圆弧。
线段连接作图的关键在于，找出连接圆弧的圆心位置及与两被连接线段连接处的切点位置。
图1-21示出已知圆弧半径为R的三种连接形式的作图方法。
图1－21圆弧连接示例
第三节 平面图形的尺寸和线段分析
一般平面图形都是由若干线段（直线或曲线）连接而成,要正确绘制一个平面图形,首先必须对平面图形进行尺寸分析和线段分析,弄清些线段尺寸齐全,可以直接画出来,哪些线段尺寸不全,需通过作图才能画出。
一、平面图形的尺寸分析
图形中的尺寸按其作用不同,可分为定形尺寸和定位尺寸两类。
1.定形尺寸
定形尺寸是确定平面图形各部分形状大小的尺寸,如线段的长度,角度的大小以及圆或圆弧的直径或半径的尺寸数据。
如图1-22所示中尺寸152、φ30、R35、和R12都是定形尺寸。
2.定位尺寸
定位尺寸是确定图形各部分之间相对位置的尺寸数据。
如图1-22所示中尺寸40、30、38、88和49都是定位尺寸。
图1－22平面图形的尺寸和线段分析
二、平面图形的线段分析
线段在图形中根据给定的定形尺寸和定位尺寸是否齐全,可分为已知线段和连接线段。
1.已知线段
定形尺寸和定位尺寸标注齐全,作图时可以根据尺寸直接画出来的线段,称为已知线段。
如图1-22所示中φ30的圆R12和R35的圆弧、152的直线。
2.连接线段
只给出定形尺寸而定位尺寸不全,需帮助作图才能画出的线段称为连接线段。
如圆弧只知半径,而圆心的两个定位尺寸只知道一个或两个都不知道,作图时需借助于其他条件确定圆心位置才能画出圆弧,这样的称为连接弧。
如图1-22所示中R34和30的直线等。
分析图形中尺寸的作用,确定线段的性质,从而得到正确的作图步骤,这是分析平面图形的目的。
画图时,先画出图形的基准线,再画出各已知线段,然后画连接线段。
画连接线段时，还要分清各连接线段先后顺序。
现以图1-23手柄的画法为例,说明平面图形的作图步骤。
注意图中2个连接图弧应先画R52,后画R30。
图1－23手柄及其作图步骤
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