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机械制图和技术制图

国家标准学用指南

全国技术产品文件标准后技术委员会

合肥工业大学

李学京

主释：

★★机械制图国家标准

★★技术制图国家标准

简介：

★CAD制图国家标准

★CAD文管国家标准

★电气制图标准

★建筑制图标准

——宏观论述“标准化”和“制图标准化”概况

——导引诠释《机械制图和技术制图国家标准》

——举例指点“机械图”设计绘制阅读方法技巧

——适当介绍CAD制图、ＣＡＤ文管、电气、建筑制图

2014

前言

当今世界，最大的不变是变化，且最大的特点是竞争，其实，竞争最重要的实体是产品。

再仔细分析产品（例如汽车）的生命周期：

“市场调查→设计绘制图样（其中机械图样主要包括“装配图”和“零件图”）→按图生产产品→按图销售、使用、维修、甚至还要按图回收产品等。

可见，产品生命周期中无论哪一个环节都是按照“工程图样”上的要求进行运作的，故“工程图样”被喻为工程界共同的“技术语言”。

而要想高效率高质量地绘读“工程图样”，严格且灵活地执行相关“制图标准”至关重要。

现行“中国制图标准体系”包括四个层面：

①“技术制图国家标准”；②“××（专业）制图国家标准”（例如：

机械、电气、建筑制图标准）；③“CAD制图国家标准”；④“CAD文件管理国家标准”。

其中，“技术制图国家标准”在我国是1989年以后才分列出来的将各类专业制图中共用的内容（例如图幅、图线等）制定成的制图标准群。

因为在机械制图工作中基本上使用了现行所有的“机械制图国家标准”和“技术制图国家标准”，那么，把二者合在一起称为“机械制图和技术制图国家标准”吧。

全书共三章：

关于“第1章标准化和制图标准化概论”

本章适当介绍一些广义标准化及图形学等学科的基本知识后，又较详细地介绍了国内外制图标准化的概况。

关于“第2章机械制图和技术制图国家标准学用指南”★

本章是全书的重点，采用了以下几点导释措施：

•分类列族

准备制图类标准：

见“2.1制图术语”和“2.2基本规定”。

图样画法类标准：

见“2.3图样画法”。

图样标注类标准：

见“2.4图样标注”。

•围标导释：

本书采用新颖的编写模式“围标导释”—围绕标准导引诠释。

•博采广引：

引一些基础知识、专业知识、专业标准等辅助诠释。

•实例巩固：

诠释有的标准族加例；另加“2.5机械图样绘读”。

“第3章相关制图标准简介”

适当介绍：

“CAD制图国家标准”、“CAD文件管理国家标准”、“电气制图标准”和“建筑制图标准”。

即完整勾勒出了“制图国家标准”的完整架构。

李学京（lixuejing622@）

——于合肥

目录

前言

第1章标准化和制图标准化概论

1.1标准和标准化

1.1.1标准

1.1.2标准化

1.2图形学

1.2.1图形

1.2.2图形学

1.3制图标准化

1.3.1国际制图标准化

1.3.2中国的制图标准化

1.3.3制图标准化的发展趋势

1.3.4活学活用“制图标准”，优化“产品生命周期”

第2章“机械制图和技术制图国家标准”学用指南

2.1术语注语

2.1.1通用术语

——“GB/T13361－2012《技术制图通用术语》”

2.1.2投影法一族

——“GB/T14692－2008《技术制图投影法》”

——“GB/T16948－1997《技术产品文件词汇投影术语》”

——“GB/T13361－2012《技术制图通用术语》”

2.1.3图样注语

——“GB/T24745－2009《技术产品文件词汇图样注语》”

2.2基本规定

2.2.1图幅一族

——“GB/T14689－2008《技术制图图纸幅面和格式》”

——“GB/T10609．1－2008《技术制图标题栏》”

——“GB/T10609．2－2009《技术制图明细栏》”

——“GB/T10609．3－2009《技术制图图的折叠方法》”

——“GB/T10609．4－2009《技术制图缩微复制原件》”

2.2.2比例

——“GB/T14690－1993《技术制图比例》”

2.2.3字体一族

——“GB/T14691－1993《技术制图字体》”

——“GB/T14691.4-2005《技术产品文件4：

拉丁字母》”

——“GB/T14691.6-2005《技术产品文件6：

古斯拉夫字母》”

2.2.4图线一族

——“GB/T17450－1998《技术制图图线》”

——“GB/T4457．4－2002《机械制图图样画法图线》”

——“GB/T18686－2002《技术制图CAD系统图线》”

——“GB/T14665－2012《机械工程CAD制图规则》”

——“GB/T4457．2－2003《技术制图指引线和基准线》”

2.2.5剖面区域表示法一族

——“GB/T4457．5－2013《机械制图剖面区域表示法》”

——“GB/T17453－2005《技术制图剖面区域的表示法》”

2.2.6文件和产品保护注释

——“GB/T19827-2005《技术产品文件限制使用文件》”

2.3图样画法

2.3.1图样基本画法

2.3.1.1视图一族

——“GB/T17451－1998《技术制图图样画法视图》”

——“GB/T4458．1－2002《机械制图图样画法视图》”

2.3.1.2剖视图和断面图一族

——“GB/T17452－1998《技术制图剖视图和断面图》”

——“GB/T4458．6－2002《机械制图剖视图和断面图》”

2.3.1.3图样简化画法

——“GB/T16675．1－2012《技术制图简化1画法》”

2.3.1.4轴测图

——“GB/T4458．3－2013《机械制图轴测图》”

2.3.1.5装配图零部件序号编排

——“GB/T4458．2－2003《装配图中零、部件序号》”

2.3.1.6倾斜结构

——“GB/T24739-2009《机械制图倾斜结构的表示法》”

2.3.1.7玻璃器具

——“GB/T12213－1990《技术制图玻璃器具表示法》”

2.3.1.8展开图

2.3.2图样特殊表示法

2.3.2.1螺纹

——“GB/T4459．1－1995《机械制图螺纹螺纹紧固件》”

2.3.2.2齿轮

——“GB/T4459．2－2003《机械制图齿轮表示法》”

2.3.2.3花键

——“GB/T4459．3－2000《机械制图花键表示法》”

2.3.2.4弹簧

——“GB/T4459．4－2003《机械制图弹簧表示法》”

2.3.2.5中心孔

——“GB/T4459．5－1999《机械制图中心孔表示法》”

2.3.2.6动密封圈一族

——“GB/T4459.8-2009《机械制图动密封圈1通用简》”

——“GB/T4459.9-2009《机械制图动密封圈2特征简》”

2.3.2.7滚动轴承

——“GB/T4459．7－1998《机械制图滚动轴承表示法》”

2.3.2.8棒料型材

——“GB/T4656－2008《技术制图棒料、型材》”

2.3.2.9机构运动简图符号

——“GB/T4460－2013《机械制图机构运动简图符号》”

2.3.2.10定位、夹紧

——“GB/T24740-2009《技术产品文件机加定位夹紧》”

2.3.2.11紧固组合简化表示一族

——“GB/T24741.1-2009《紧固组合简化1一般原则》”

——“GB/T24741.2-2009《紧固组合简化2航空铆钉》”

2.3.2.12工艺流程

——“GB/T24742-2009《技术产品文件工艺流程图表》”

2.3.2.13热处理

——“GB/T24743-2009《技术产品文件钢铁件热处理》”

2.3.2.14模制件

——“GB/T24744-2009《产品几何规范模制件》”

2.3.15粘接、弯接和挤压

——“GB/T24746-2009《技术制图粘接弯折与挤压》”

2.3.2.16焊接图一族

——“GB/T324－2008《焊缝符号表示法》”

——“GB/T12212－2012《技术制图焊缝符号的尺寸》”

——“GB/T5185－2005《焊接及相关工艺方法代号》”

2.3.2.17管路系统一族

——“GB/T6567．1－2008《管路系统基本原则》”

——“GB/T6567．2－2008《管路系统管路》”

——“GB/T6567．3－2008《管路系统管件》”

——“GB/T6567．4－2008《管路系统阀门、控制件》”

——“GB/T6567．5－2008《管路系统轴测图》”

2.3.2.18键

2.3.2.19销

2.4图样标注

2.4.1尺寸注法一族

——“GB/T4458．4－2003《机械制图尺寸注法》”

——“GB/T16675．2－2012《技术制图简化2尺寸》”

——“GB/T15754－1995《技术制图圆锥尺寸公差》”

——“GB/T19096－2003《技术制图未定义形状边》”

2.4.2技术要求标注

2.4.2.1尺寸公差与配合注法

——“GB/T4458．5－2003《机械制图尺寸公差与配合》”

2.4.2.2表面结构表示法

——“GB/T131－2006《产品几何技术规范表面结构》”

2.4.2.3几何公差标注

——“GB/T1182—2008《产品几何技术规范几何公差》”

2.5“机械图样”的绘和读

2.5.1画图原则

2.5.2画图步骤

2.5.3零件图

2.5.4装配图

2.5.5由装配图拆画零件图

2.5.6读图方法

第3章相关制图标准简介

3.1“CAD制图标准”简介

3.1.1CAD制图的诞生与发展

3.1.2CAD制图标准化（二、三维）

3.1.33D打印简介

3.2“CAD文件管理标准”简介

3.2.1CAD文件管理是随着文件的CAD化催生出来的

3.2.2CAD文件管理标准化

3.3“电气制图标准”简介

3.3.1电气

3.3.2电气图样和电气制图标准化

3.3.3电气系统的设计绘图及施工的一般过程

3.4“建筑制图标准”简介

3.4.1建筑

3.4.2建筑图样和建筑制图标准化

3.4.3建（构）筑物的设计制图及建造的一般过程（例如房屋）

附图：

图2-1螺旋杆（轴套类零件图）

图2-2阀盖（盘盖类零件图）

图2-3支架（支架类零件图）

图2-4泵体（箱体类零件图）

图2-5柱塞泵（装配图）

附标准：

现全《机械制图和技术制图国家标准》及部分相关标准

第1章标准化和制图标准化概论

从物理和化学的角度分析，世界是由物质构成的。

过程：

一组将输入转化为输出的相互关联或相互作用的活动。

产品：

过程的结果。

产品可分为：

有形产品，例如、机器、武器等；和无形产品，例如文化、演出等。

从人文经济学角度看，人（或人为指导）通过各种活动过程，可以将一些物质生产成为产品，例如，可以用天然石料等，通过化工生产过程而生产出水泥。

仔细分析有形产品（例如化工设备等）的生命周期：

“市场调查→设计绘制图样→按图制造（建造）→按图检验、使用、维修、回收该产品等”。

可见，产品生命周期中无论哪一个环节都是按照工程图样上的要求进行运作的，故工程图样被喻为工程界共同的技术语言。

而指导设计制图及读图加工的准绳是制图标准，故严格且灵活地执行相关制图标准至关重要。

围绕标准的一系列活动称为标准化。

制图标准化涉及的知识领域相当广，但它仍只是广义标准化的一部分。

故要学用制图标准，适当领会广义标准化、图形学及工程学等学科的基本知识，是会起到事半功倍、后劲不穷的奇效的。

1.1标准和标准化

1.1.1标准

人类自从进入文明社会以来，就已经生活在一个标准化环境中；正如ISO等所强调的：

“没有标准，世界的运行将嘎然而止，…”，可见标准的重要性。

（1）标准定义★：

为了在一定范围内获得最佳秩序，经协商一致制定并由公认机构批准，共同使用的和重复使用的一种规范性文件。

标准宜以科学、技术和经验的综合成果为基础，以促进最佳的共同效益为目的。

例如：

“GB10765－2010《食品安全国家标准婴儿配方食品》”。

（2）标准分类（有不同的分法）

1）按属性：

强制性、推荐性（制图标准多数是推荐性标准）。

2）按范围：

国际级、区域级、国家级、行业级、地方级、企业级等。

3）按性质：

技术标准（例制图标准）、管理标准、工作标准。

4）按对象：

基础标准（例制图标准）、产品标准、方法标准、安全标准、环境标准等。

5）按行业划分：

多类（国际及各国有不同的划分方式）

6）按形式划分：

正式标准、事实标准、超前标准。

等等。

（3）标准的结构格式★

世界上标准数量太多了，但其制定于不同国家、不同层级、不同部门、不同时间等，这造成了标准的结构格式也其极不统一。

1.1.2标准化

（1）标准化定义★：

为了在一定范围内获得最佳秩序，对现实问题或潜在问题制定共同使用和重复使用的条款的活动，称为标准化。

例如对标准的制定、发布、学习、实施、监督、修订等。

（2）标准化原理★：

统一、简化、协调、优化。

例如：

“GB/T4459．1－1995《机械制图螺纹及螺纹紧固件表示法》”中规定的外螺纹的轴向视图画法——大径用粗实线，小径用细实线表示。

首先，这个规定现在在全中国直至在全世界是“统一”的；再者，这当然比按真实投影画螺旋线要“简化”多了；再之，制定该标准时当然要“协调”各方意见；还有，在“GB/T133－1974《机械制图螺纹、齿轮、花键、弹簧的画法》”中是规定外螺纹小径用细虚线表示，现在“优化”成用细实线表示不是更好画吗。

（3）国际标准化概况

自从有人类以来，即已产生无意识的标准化行为和有意识的标准化活动，标准化推动了社会的发展。

近现代的标准化大发展，且更科学、更系统、更重要；且范围变化历史及趋势是：

由小范围→到大范围。

现行的国际范围内的标准化机构分为若干层级：

1）国际标准化机构：

国际标准化组织（ISO，1947年成立，其制定的国际标准占68％）、国际电工委员会（IEC，1906年成立）和国际电信联盟（ITU，1865年成立）；及由ISO确认的其它与标准化有关的国际组织，例如：

国际制冷学会（IIR）、世界卫生组织（WHO）等。

他们颁发的标准在国际通用。

例ISO架构：

ISO（国际标准化组织）/TC（技术委员会）/SC（分委会）/WG（工作组）

2）区域标准化机构：

即某区域的标准化机构。

例如：

欧洲标准化委员会（CEN）、太平洋地区标准大会（PASC）等。

3）国家标准化机构：

即代表国家的标准化机构。

例：

中国标准化管理委员会（SAC）、美国标准学会（ANSI）、俄罗斯标准（ΓOCT）等。

（4）中国标准化概况★

中国标准化也是国际标准化的一部分。

且国家标准化的兴衰往往随国运的兴衰而兴衰。

古代中国曾有辉煌的标准化史，例如“车同轨，书同文”等。

解放前，国运衰标准化也衰。

中华人民共和国成立以来，国运渐强，国家标准化事业也日强。

现简介中华人民共和国标准化概况。

1）发展历程

1949年：

即在政务院下设立“标准规格处”。

1978年之前：

基本是照搬及仿造苏联的标准化体系。

1978年：

开始改革开放；重新加入ISO。

1988年：

《中华人民共和国标准化法》颁发。

2001年－现在：

2001年正式设立“中国国家标准化管理委员会”（SAC）。

SAC架构：

SAC（国标委）/TC（技术委员会）/SC（分委会）/WG（工作组）。

近年来，中国标准化大发展，形成且完善了新的中国标准化体系。

2）标准层级

1984年前：

分为国家级、部级、企业级。

1984－1989：

过渡阶段，分为国家级、专业级、企业级。

1990-现在:

国家级（GB）、行业级（例JB等）、地方级（例DB34等）、企业级。

3）标准属性

1988年前:

全强制性

1988年至今：

强制性（GB…）、推荐性（GB/T…），加指导性技术文件（GB/Z…）。

例如：

GB/T（国标代号/推荐属性）4457．4（顺序号.部分号）－2002（批准年号）《机械制图（引导要素）图样画法（主体要素）图线（补充要素，此指本标准的第4部分）》

4）中国标准与国际标准的一致性程度

a）等同IDT（identical）:

中国标准与国际标准在技术内容和文本结构上完全相同；或含小的编辑性修改。

反之亦然。

b）修改MOD（modified）:

允许中国标准与国际标准存在技术性差异，同时对技术性差异清楚地标明并给出解释；反之亦然。

c）非等效NEQ（notequivalent）:

中国标准与相应的国际标准在技术内容和文本结构上不同。

不属于采用国际标准。

5）中国国家标准的生命周期的主要环节（其他类标准亦可参考之）

a）制定：

对需要在全国范围内统一的技术要求，应当制定国家标准。

b）实施：

强制性标准必须执行。

推荐性标准，国家鼓励企业自愿采用。

c）复审：

国家标准实施后，应根据需要适时复审，复审周期一般不超过五年。

复审结果有三种：

确认（标准年号不变，写清确认日期）；修订（按修订时间写标准年号）；废止。

自标准实施之日起，至标准复审重新确认、修订或废止的时间，称为标准的有效期，又称标龄。

现时处于有效期的标准称为现行有效标准。

用户在现实工作或生活中，首选是执行现行有效标准。

但有时也捡起已废止的标准或已被修订的标准使用，例如修理老设备需要加工配套零件等场合。

但不是让已废止的标准或已被修订的标准占主流。

不提倡使用将被批准的标准；但也有人想抢占先机争主动，可是要注意沾上“提前泄密”之嫌。

6）GB格式

在“GB/T1.1-2000《标准化工作导则第1部分标准的结构和编写规则》”（现行已是“GB/T1.1-2009”）发布前，GB结构格式也不一样；但“GB/T1.1-2000”发布之后，GB的结构格式大致统一，一般包括三大部分：

a）概述要素：

主指封面、目次、前言、引言等。

视需而定：

一般大且比较复杂的标准，其概述要素列的也较全而细，甚至加上插图目次等；而小的或简单标准则可以少些，例如省略目次等项。

b）规范性要素：

也称为标准的正文，这是标准的主体，也是读标准时主要关注的内容；主要包括：

名称、范围、规范性引用文件、技术要素等。

c）补充要素：

主指附录、参考文献、索引等，根据需要不同各标准不一。

故学用标准时需注意因时空因素造成的标准结构格式不一的现实而区别对待。

近年来，国内各行业、地方甚至企业等发布的标准，其结构格式多数向GB看齐。

但也有的制图标准未按“GB/T1.1”规定的格式编写（例如有的化工制图标准）。

而对待国外标准等则更需要具体问题具体对待了。

（5）标准竞争

标准的竞争可以说是与人类的生存竞争一样与生俱来。

特别是现代，综合国力的竞争越来越表现为标准之争，“得标准者得天下”已成真理。

目前国际标准领域的格局是：

一是欧盟的“控制型”；二是美国的“控制争夺型”；三是日本的“争夺型”。

我国在刚加入WTO最初的短短几年，就因为不是标准化强国而吃了许多“技术性贸易壁垒”的亏，痛定思痛，这促使我国决心在标准规则方面走由“被动遵守者”→“积极参与者”→“主导制定者”→“高地占领者”的竞争路子；近年来积极参与了国际标准化竞争，竞争策略是“重点突破”，暂时采取国际标准中国化，争取是中国标准国际化，且已初见成效，例如于2008年成为ISO的常任理事国并将成为领导者。

争取的目标当然是……！

（6）标准化的重要领域

从“没有标准，世界的运行将嘎然而止，…”可见，标准化的领域无所不至。

例如：

制图标准化、贸易标准化、企业标准化等。

（7）标准化的发展趋势

标准化越来越重要、领域越来越广、标准趋同、数量增长、更新快、竞争更加激烈等等。

（8）应当如何对待标准化

为了国家和集体的利益，也为了个人生活工作顺当，我们应：

充分重视标准化，认真学习标准化，遵守利用标准化，争取主导标准化。

1．2图形学

1.2.1图形

（1）图形：

用点、线、符号和文字等描绘事物几何特性、形态、位置及大小的一种形式称为“图形”。

图形的应用相当早，例如：

有的原始人已会画出猎物的形状招呼同伴一道来打猎，等等。

（2）图样：

投射线通过物体，向选定的面投射，并在该面得到图形的方法，称为“投影法”。

而根据投影原理、标准或有关规定，表示工程对象并有必要的技术说明的图称为“图样”。

常用的有：

机械图样、建筑图样、电气图样等。

（3）绘图方式的变化★：

1980年前，图样几乎都是手工绘制。

1980年后，逐步要求图样必须由计算机生成绘制。

并且，设计—绘图—制造—······逐步走向一体化和自动化。

（4）图样管理方式的变化★：

1980年前，图样管理基本上就是管理图纸。

但1980年后，图样管理也逐步地走向CAD图样文件管理方式。

1.2.2图形学

（1）图形学：

研究图形的生成原理、图形的应用和图形的发展等的学科。

尽管图形的应用很早，但真正从理论体系上成为一门学问——图形学，当推1794年法国人加斯帕.蒙日（GaspardMonge1746-1818）所著的《蒙日几何》（也译为《投影几何》或《画法几何》等）始，其最大亮点是提出并确立了投影法为图形学最重要的理论基础。

（2）计算机图形学：

研究通过计算机将数据转换为图形，并在专门显示设备上显示的原理、方法和技术的学科；其应用前景无量。

1.3制图标准化

制图标准：

为了在一定范围内获得最佳的制图秩序，经协商一致制定并由公认机构批准，共同使用的和重复使用的一种制图规范性文件。

由标准的分类可见：

制图标准属于技术标准；也属于基础标准；宏观地看制图标准化更是属于广义标准化。

1.3.1国际制图标准化

（1）古代：

产生了图形，甚至也有工程图，但不怎么统一。

（2）近、现代：

特别具代表性的是ISO成立后，其下设的“ISO/TC10”（现名“国际标准化组织/技术产品文件标准化技术委员会”，秘书国是瑞典；“技术产品文件”包括图样、说明书、合同、报告等），主管国际“技术产品文件标准化”的工作。

1.3.2中国的制图标准化★

（1）古代：

先进，例如：

浑天仪图、水碾图等。

（2）解放前：

制图标准不统一。

但我国有据可查的最早的制图标准是1944年问世的“工业制图”标准，代号为“CIS”。

这套体系较为完备的标准共21项，《工业制图》标准发布后，本应强制执行，但由于旧中国列强割据，国运衰败，民族工业极其脆弱，致使发布了标准也难以在全国范围内贯彻实施，譬如，《工业制图》标准中明文规定，应采用“第一象限”的“投影制”，但实际上，该规定主要在东北地区采用了，而上海周边地区却受美国影响，较多地采用着第三角画法，等等。

（3）中华人民共和国建国后

1951年：

政务院即颁发《工程制图标准》（13项）草案，是以机械制图为主，确定了用第一角画法。

其后，多行业颁发了其行业制图标准或称为国家标准。

1989年至今：

1989年“全国技术制图标准化技术委员会”成立，现名为“中国标准化管理委员会/技术产品文件标准化技术委员会”（SAC/TC146），主管中国