任务二绘制平面图形精.docx
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任务二绘制平面图形精
项目一绘图基础与实践
平面图形是构成机械图的基础，机器及零部件在生产、装配、安装过程中使用的图形均是平面图，因此画好平面图是学习机械制图的首要条件。
任务二绘制平面图形
学习目标
熟悉国家标准《技术制图》和《机械制图》中有关图纸幅面、图框格式、比例、字体、图线类型与应用等规定；正确理解和使用国家标准《技术制图》和《机械制图》中有关尺寸注法的内容；学会平面图形的线段分析与绘制方法；正确使用绘图仪器；掌握作图技巧以提高绘图技能。
任务分析
机件的轮廓由一些平面与曲面组成，根据机械强度与使用要求，机件轮廓均应圆滑过渡，通常用圆弧将轮廓光滑连接。
如图2-1所示为手柄立体图，可以看出该手柄的轮廓是由直线与圆弧组成的，绘制手柄平面图就需要圆弧连接的相关知识，通过绘制手柄平面图，就能达到基本的作图能力。
图2-1手柄立体图
知识拓展
一、制图国家标准的一般规定
要正确绘制和阅读图样，必须熟悉国家标准的有关规定。
国家标准（简称国标）用代号“GB”。
例如GB/T14689—2008，其中GB/T为推荐性国标，“G”、“B”、“T”分别为“国家”、“标准”、“推荐”汉语拼音第一个字母，“14689”为标准的批准顺序号，“2008”为该标准发布的年号。
（一）图纸幅面及格式（GB/T14689—2008）
1．图纸幅面
图纸幅面是图纸宽度和长度组成的图面。
为了使图纸幅面统一，便于装订和管理，并符合缩微复制原件的要求，绘制工程图样时须按以下规定选用图纸幅面。
（1）应优先采用表2—1中规定的图纸基本幅面
表2—1图纸幅面尺寸
幅面代号
A0
A1
A2
A3
A4
B×L
841×1189
594×841
420×594
297×420
210×297
e
20
10
c
10
5
a
25
（2）必要时，允许选用加长幅面的图纸。
加长幅面的尺寸必须是由基本幅面的短边成整数倍增加后得出。
2．图框格式
图纸上限定绘图区域的线框称为图框。
在图纸上必须用粗实线画出图框，图样绘制在图框内，其格式分为留装订边和不留装订边两种如图2—1中（a）、（b），但同一产品的图样只能采用一种格式，装订时通常采用A3横装或A4竖装。
3．标题栏（GB/T10609.1—2008）
绘图时必须在每张图纸的右下角画出标题栏。
标题栏的内容、格式及尺寸国家标准已作了统一规定。
学校的制图作业中采用简化的标题栏，如图2—4所示。
标题栏的外框线一律用粗实线绘制，其右边和底边与图框线重合，内部分格线用细实线绘制。
4．在电气图中，为了便于查看和更改复杂图样中的某些局部结构，可在图幅中进行分区编号。
每个分区的长度在25～75mm之间，分区线为细实线，在图框的每一侧都有一条分区线与对中符号重合，上下周边内从左至右用阿拉伯数字依次编号，左右用大写拉丁字母依次编号。
见图1-2。
（a）（b）
图2—1图框格式
（a）（b）
图2—2图幅分区图2—3方向符号和对中符号
5．对中符号和看图方向
标题栏中的文字方向为看图方向。
为了使图样复制和缩微时定位方便，应在图纸的各边长中点处分别画出对中符号。
对中符号用粗实线绘制，线宽不小于0.5mm，长度从纸边界开始至图框内约5mm处，对中符号的位置误差应不小于0.5mm。
当对中符号处在标题栏范围内时，则伸入标题栏部分省略不画。
如果使用预先印制的图纸，需要改变标题栏的方位时，必须将其旋转至图纸的右上角，此时为了明确绘图与看图的方向，应在图纸的下边对中符号处画一方向符号，如图2—3所示。
（a）学生用标题栏
（b）标题栏样式
图2—4标题栏的格式
（二）比例（GB/T14690—1993）
图样的比例是指图样中图形与其实物相应要素的线性尺寸之比。
绘图时应从表2—2规定的系列中选取比例，并尽量采用1:
1的原值比例。
表2—2常用的比例（摘自GB/T14690—1993）
种类
比例
原值比例
1:
1
放大比例
2:
12.5:
14:
15:
110:
1
缩小比例
1:
1.51:
21:
2.51:
31:
41:
5
选用比例的原则是有利于图形的清晰表达和图纸幅面的有效利用。
同一张图样上的各视图应采用相同的比例,并标注在标题栏中的“比例”栏内。
不论采用何种比例，图形中所注的尺寸数值均指真实尺寸，与图形的比例无关，如图2—5所示。
图2—5不同比例绘制的图形
（三）字体（GB/T14691—1993）
字体是指图样中文字、字母和数字的书写形式，用来标注尺寸和说明机件在设计、制造、装配时的各项要求。
书写时必须做到字体工整、笔画清楚、间隔均匀、排列整齐。
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。
字体的号数就是字体的高度。
汉字应写成长仿宋体，并采用国家正式公布的简化字。
汉字的高度不应小于3.5mm，其宽度一般为0.7h。
数字和字母可写成直体或斜体（常用斜体），斜体字字头向右倾斜，与水平基准线约成75°。
字体示例：
阿拉伯数字0123456789
大写拉丁字母ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
小写拉丁字母abcdefghijklmnopqrstuvwxyz
罗马数字ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫ
（四）图线（GB/T4457.4—2002）
1．图线的线型及其应用
国家标准规定了绘制各种技术图样的15种基本线型，图线分为粗细两种，线型的宽度为d，粗细线宽的比率为2:
1。
图线的宽度应按图样的类型和尺寸大小，在下列数系中选取：
0.13，0.18，0.25，0.35，0.5，0.7，1.0，1.4，2（单位mm）。
粗线宽度通常采用0.5mm或0.7mm。
线型名称、型式、宽度以及应用示例见表2—3和图2—6。
表2—3图线线型与应用（根据GB/T4457.4—2002）
2．图线画法
（1）同一图样中同类图线的宽度应基本保持一致。
（2）虚线、点画线及双点画线的线段长度和间隔应各自大致相等。
（3）图线之间相交、相切都应以线段形式相交或相切。
（4）虚线为粗实线的延长线时，不得以短画线相接，应留有空隙，以表示两种图线的分界线。
（5）点画线和双点画线的首尾两端应是线段而不是短画线。
（6）若各种图线重合，应按粗实线、虚线、点画线的先后顺序选用线型。
（7）绘制圆的对称中心线时，圆心应在线段与线段的相交处，细点画线应超出圆的轮廓线3～5mm。
当所绘圆的直径较小，画点画线有困难时，细点画线可用细实线代替。
（8）线型的应用如图2—6所示。
图2—6图线应用示例
二、尺寸标注
图样中的图形只能表示物体的结构形状，而物体的大小和相对位置关系由图样中标注的尺寸确定。
所以，尺寸是图样中的重要内容之一，是制造、检验机件的直接依据。
尺寸标注是一项极为重要的工作，应符合国家标准的规定，做到正确、完整、清晰和合理。
尺寸注法的依据是GB/T4458.4—2003。
（一）标注尺寸的基本规则
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．图样中尺寸以毫米为单位时，不需标注计量单位的代号或名称。
如采用其它单位，则必须注明相应的单位符号，如30o、20㎝、1″等。
3．图中所标注的尺寸为该图样所示零件的最后完工尺寸，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．标注尺寸时应尽量使用符号和缩写词。
常用的符号和缩写词见表2—4。
（二）标注尺寸的三要素
标注尺寸由尺寸界线、尺寸线和尺寸数字三个要素组成，如图2—７所示。
（a）箭头 （b）斜线
图2—７尺寸三要素图 2—８尺寸线的两种终端形式
尺寸界线和尺寸线画成细实线，尺寸线的终端有箭头（图2—8（a）所示）和斜线（图2—8（b）所示，为45°中实线）两种形式。
通常机械图样的尺寸线终端画箭头，土建图的尺寸线终端画斜线。
当尺寸线的终端采用斜线形式时，尺寸界线和尺寸线必须相互垂直。
当没有足够的地方画箭头时，可用小圆点代替。
尺寸线与尺寸线之间或尺寸线与尺寸界线之间应尽量避免相互交叉，为此在标注并联尺寸时，应将小尺寸放在里面，大尺寸放在外面。
水平尺寸数字一般注写在尺寸线的上方，字头朝上；竖直尺寸注写在左边，字头朝左；倾斜尺寸注写在上边，字头保持朝上的趋势。
任何图线均不能穿过尺寸数字，否则必须将该图线断开。
表2—4常用的符号和缩写词
圆和圆弧的标注：
整圆及大半圆标注直径Ф，半圆及小半圆标半径R。
球面的标注：
在直径或半径符号前加S，例：
SФ50，SR20。
（三）常见尺寸注法
表2—5尺寸标注示例
三、几何作图
机件的轮廓多种多样，但其图样基本上都是由直线、圆、圆弧或其它常见曲线所组成的几何图形。
因此，学会几何图形的基本作图原理和方法是绘制好工程图样的基础。
（一）等分线段
平行线法，如图2—9所示，将AB五等分。
1．过端点A任作一直线AC，用分规以任意相等的距离在AC上量得1，2，3，4，5五个等分点如图2—9（a）所示；
2．连接点5和点B，过1，2，3，4等分点作线段5B的平行线，与AB相交即得等分点1′、2′、3′、4′，如图2—9（b）所示。
（a）（b）
图2—9等分线段
（二）等分圆周
1．四、八等分圆周
用丁字尺和三角板作图，如图2—10所示。
图2—10四、八等分圆周
2．六等分圆周
用圆规或三角板和丁字尺作图，如图2—11所示。
图2—11三、六等分圆周
3．五等分圆周
如图2—12所示，
（1）找出半径OB的中点M；
（2）以M为圆心，MC为半径画弧，交直径于N点；（3）CN弦长即为内接正五边形边长，用其等分圆周得五等分点；（4）连接各圆周等分点即得圆内接正五边形。
如图2—12
（三）斜度和锥度
1．斜度
斜度是指一直线或平面对另一直线或另一平面的倾斜程度。
其大小用两条直线或两平面夹角的正切来表示。
如图2—13（a）所示，斜度S=（H—h）/L=tanα。
一般我们习惯把比例前项化为1，写成1:
n的形式。
标注斜度时，在比数前用符号“∠”表示，符号的倾斜方向应与斜度的方向一致，如图2—13（b）所示斜度。
斜度符号画法如图2—13（c）所示。
（a）（b）（c）
图2—13斜度及其标注
斜度的画法：
绘制如图2—14所示的图形。
（1）作水平线60及竖直线20，在竖直线和水平线上分别量取1个单位长、6个单位长得两个辅助点；
（2）连接两辅助点得斜度1:
6的辅助线；（3）作平行线完成作图并标注尺寸。
如图2—14（c）所示。
（a）（b）（c）
图2—14斜度的画法
2．锥度
锥度是指正圆锥体的底圆直径d与其高度H之比（对于圆锥台，则为底圆与顶圆的直径差与圆锥台的高度之比（D-d）/H），通常用1:
n的形式表示。
锥度符号如图2—15（a）所示，其配置在基准线上，基准线与圆锥（圆锥台）的轴线平行并通过引出线与圆锥（圆锥台）的轮廓素线相连，锥度符号的方向应与锥度方向一致，如图2—15（b）、（c）、（d）所示。
（a）（b）（c）（d）
图2—15锥度符号及其标注
锥度的画法：
绘制如图2—16（a）所示的图形。
（1）从O点向小端方向取4个单位长度，得点A，在O点上下各取半个单位长度，得点B、C，连接BA、CA即为锥度1:
4的参考锥度线，如图2—16（b）所示；
（2）作Ф30尺寸得E、F两点，分别作BA、CA的平行线即为所求，如图2—16（c）。
（a）（b）（c）
图2—16锥度的画法
（四）圆弧连接
圆弧连接就是用一段已知半径的圆弧与另外两条已知线段（直线或圆弧）光滑地连接（即相切）的作图方法。
两个切点称为连接点。
要连接光滑必须准确地作出连接圆弧的圆心和切点，所以圆弧连接的作图步骤可归结为：
（1）求连接弧的圆心；
（2）找出连接点即切点的位置；（3）在两切点之间画连接圆弧。
作图方法见表2—6。
表2—6圆弧连接作图示例
四、平面图形分析
平面图形是由各种线段（直线或圆弧）连接而成的。
平面图形的分析就是分析平面图形中所注尺寸的作用和各线段所注尺寸的数量，确定组成平面图形的各几何图形的形状、大小、相互位置以及各线段的性质和相应画法。
通过对平面图形的分析，就能够确定该平面图形的作图步骤和尺寸注法。
（一）平面图形的尺寸分析
平面图形中所注尺寸按其作用可分为定形尺寸和定位尺寸两类。
1．定形尺寸
确定平面图形中各个几何图形的形状和大小的尺寸称为定形尺寸，如线段的长度、圆弧的半径、圆的直径和角度大小等尺寸。
图2—17中的尺寸如Ф30、Ф15、R30、80等都是定形尺寸。
图2—17平面图形的尺寸分析与线段分析
2．定位尺寸
确定平面图形中各个几何图形间相对位置的尺寸称为定位尺寸，如圆心、线段的位置尺寸。
图2—17中的尺寸如50、70都是定位尺寸。
3．尺寸基准
标注尺寸的起点即尺寸基准。
一个平面图形应有长度（左右）和宽度（垂直）两个方向的尺寸基准，通常以图形的对称线、圆的中心线、较长的轮廓线等作为尺寸基准。
图2—18（a）为长度方向和宽度方向的尺寸基准。
应该说明的是有时某个尺寸既是定形尺寸，也是定位尺寸，具有双重作用。
如图2—17中的尺寸80，它既确定了长度，又定出了R50的圆心。
标注尺寸时，应首先确定几何图形左右方向和垂直方向的尺寸基准，再依次标注出各线段的定形、定位尺寸。
（二）平面图形的线段分析
确定平面图形中的任何一个几何图形一般需要三个尺寸：
两个定位尺寸和一个定形尺寸。
凡已具备以上三个尺寸的线段可直接画出，否则只能利用线段连接关系找出潜在的补充尺寸才能画出。
1．已知线段
有两个定位尺寸和一个定形尺寸的线段称为已知线段。
它是根据所给尺寸能够直接画出的线段。
如图2—17所示中的Ф30、Ф15的圆、R18的圆弧、80和10矩形的长和宽等。
2．中间线段
只有一个定位尺寸和一个定形尺寸的线段称为中间线段。
它必须根据与相邻已知线段的相互关系才能画出。
如图2—17所示中的R50圆弧。
3．连接线段
只有定形尺寸而无定位尺寸的线段称为连接线段。
它必须根据与相邻中间线段或已知线段的相互关系，用几何作图的方法画出。
如图2—17所示中的R30圆弧。
（三）画图步骤
画图前先分析图形的基准、尺寸、线段。
画图时，首先画基准线，再画已知线段、中间线段，最后画连接线段。
如图2—18所示为画平面图的步骤。
图2—18画平面图的步骤
任务实施
一、绘图工具及仪器的使用
为了准确迅速地绘制图样，必须正确合理地使用绘图工具和绘图仪器。
下面介绍一些最常用的绘图工具和绘图仪器及其使用方法。
（一）图板、丁字尺、三角板
1．图板
图板是用来铺放、固定图纸的矩形薄板，如图2—19所示。
板面要求平整光滑，左侧为工作边也叫导边，必须光滑平直。
使用时，要注意保持图板的整洁完好，两短边不能损坏，要防止受热受潮；由于图板中间是空心的，故不能用来堆放东西或受压。
图2—19图板、丁字尺和三角板
2.丁字尺
丁字尺由尺头和尺身构成，主要用来画水平线。
使用时，尺头内侧必须紧靠图板的导边，用左手推动丁字尺上、下移动到画线位置，沿丁字尺导边自左向右画水平线，见图2—20所示。
画图线时，左手一定要按紧丁字尺，确保图线水平。
图2—20画水平线
3．三角板
一副三角板由450和300—600两块组成。
三角板与丁字尺配合使用，可画垂直线如图2—21（a）和任意已知直线的平行线或垂直线以及与水平线成特殊角度（300、450、600、150、750、1050等）的倾斜线如图2—21（b）。
（a）（b）
图2—21画垂直线和倾斜线
（二）圆规及分规
1．圆规
圆规是用来画圆和圆弧的。
画圆时，应将钢针尖对准圆心（可借用左手食指），并扎入图板，按顺时针方向画圆，并使笔尖与纸面垂直，见图2—22（a）所示。
画圆时要用力均匀，确保一次画圆成功，切忌来回重复画圆。
2．分规
分规是用来截取线段、等分线段或圆周，以及从尺上量取尺寸的工具。
分规的两个针尖并拢时必须对齐，见图2—22（b）所示。
（a）（b）
图2—22圆规和分规的使用
（三）铅笔
绘图铅笔分硬、中、软三种，用标号H、HB、B表示。
H表示硬性铅笔，H前面数字越大，铅芯越硬（淡）；HB为中等硬度，软硬适中；B表示软性铅笔，B前面数字越大，铅芯越软（黑）。
画底稿时，建议采用2H并削成尖锐的圆锥形如图2—23（b），描黑底稿时，建议采用2B铅笔并削成扁铲形如图2—23（a），写字建议采用HB或H，铅笔应从没有标号的一端开始使用，以便保留软硬的标号。
图2—23铅笔的削法
二、平面图形的绘图方法和步骤
（一）绘图前的准备工作
1．准备绘图场所、绘图工具和图纸；
2．分析图形的线段和尺寸，拟定画图顺序；
3．确定比例，选用图幅，固定图纸；
4．画出图框和标题栏。
（二）画底稿
底稿要求位置适当，所有图线轻细一致，准确清晰，整洁干净。
其步骤为：
1．画出基准线、定位线，确定画图位置；
2．依顺序画出已知线段、中间线段和连接线段；
3．检查底稿，改正错误，擦去不必要的图线和污迹；
4．画出尺寸界线和尺寸线。
（三）铅笔描深
描深不同类型的图线应使用不同型号的铅笔。
尽可能将同一类型、同一粗细的图线一起描深。
尽量保持双手和三角板及丁字尺的清洁。
尽量避免画错，因为描深后的图线不容易擦净。
描深底稿的步骤为：
1．先粗后细、先实后虚。
这样既可提高绘图效率又可保证同一线型在全图中粗细一致。
2．先曲后直。
描多个同心圆或大、小圆弧连接时要先小后大。
在描深同一线型时先圆和圆弧，然后直线，以确保连接光滑。
3．先水平后垂斜。
首先自上而下画出相同线型的水平线，其次自左向右画出相同线型的垂直线，最后画出倾斜的直线。
4．画箭头，正确填写尺寸数字、标题栏等。
5．图线全部描深后还须检查有无错漏，确定无误后完成图样。
三、绘制挂轮平面图
A4图纸一张，横向布置，按尺寸绘出挂轮轮廓图，并标注尺寸，填写标题栏。
任务评价
采用教师讲评与学生互评相结合。
评价内容有：
活动是否积极，是否能正确使用绘图仪器与绘图工具，作图步骤是否正确，图形是否正确，线条是否规范，布图是否合理。
将绘制的平面图形评分，记入平时成绩。
实作练习
1.绘制各类线型。
2.标注尺寸练习。
3.几何作图练习。
4.绘制平面图形。
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