设计图样的绘制.docx
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设计图样的绘制
第六章设计图样的绘制
一设计表现图
二常见的技术图样
三计算机辅助制图
语言的基本特征是传递信息。
庄子的所谓“言者所以在意，得意而忘言”（《庄子外篇》），说明语言对于表征人们思想具有重要意义。
人类在长期的技术活动中创造了多种技术语言以满足各类信息传递的需要，技术图样就是专业技术语言的一种。
作为一种有目的的创造性活动，设计需要思考、计划、记录和沟通。
设计图样作为交流媒介在设计思想逐步展开和确定的过程中起到了重要作用，并在此过程中形成了特定的规范与应用范围。
一设计表现图
1.技术语言的种类和应用
2.草图的绘制
3.透视效果图的识读
学习目标
1.了解技术语言的种类及其应用，能用恰当的方式与他人交流设计想法和成果。
2.能绘制草图来表达设计意图。
3.能识读效果图。
4.学习并掌握形体的正等轴测图。
1技术语言的种类和应用
技术语言（TechnicalLanguage）是一种在技术活动中进行信息交流的特有的语言形式。
技术活动的丰富性使得技术语言具有多样性。
马上行动
你在日常生活中接触过哪些技术语言?
请相互交流并完成下表。
技术语言种类
举例
图样
图表
模型
符号
技术语言可以有不同的分类方法。
按照专业类型来分，有计算机程序语言、工程图学语言等；依据人的感觉类型的不同来分，有视觉语言、听觉语言和触觉语言等；依据人的视觉形式的不同来分，有图形符号语言、文字符号语言等。
思考
技术语言还可以怎样分类？
言简意赅是技术语言的一大特征，如技术产品的说明书就十分简明扼要。
通俗直观是技术语言的又一特征。
例如，在交通管理中，通过简明的交通标志就能体现管理意图，保证交通的顺畅和安全。
又如，我们可以通过一份工程图样来了解一个产品的设计与制造的信息，而无须使用过多的文字叙述。
马上行动
1．分别用口头语言和书面语言来描述左下图玩具小车的特征。
2．比较图形和文字在对事物表述上的共性与差异，并填写下表。
图形描述
文字描述
特征
差异
共性
不同的技术语言往往适用于不同的应用范围，具有不同的功用。
运用口头语言进行交流是最常见的交流方式。
在设计过程中，我们需要不断地与设计伙伴进行语言交流，在交换各自的设计想法、对设计方案进行评价时，口头语言是一种较好的交流语言。
技术图样是采取某种规范形式将设计用图样的形
式表达出来的一种设计交流语言。
它能够克服普通语
言的障碍，直接明了地进行表达与交流。
规范的制图
使设计表达更具直观性、效率性、准确性和永久性。
在呈现较复杂产品的设计方案及对设计进行详细说明
和陈述时，使用技术图样比较合适。
图表也是很常见的设计交流语言，它主要包括相
关的表格、草图、效果图等。
在设计讨论过程中，我
们经常会通过一些图表来表达我们的设计观点，通过草图、效果图等呈现设计的构思方案并激发灵感，通过表格的形式对各种设计方案进行比较。
图表是表达设计思想的一种十分有效的手段。
随着信息时代的到来，计算机演示、网络语言逐渐成为重要的技术语言。
计算机演示使产品各部分的具体隋况一目了然，并且可以呈现产品在使用或运行中的动作。
这种具体、生动的呈现方式，更能吸引人，使交流更有意义。
网络语言则帮助人们实现了远程的设计交流的需要。
不同国家、不同地区、不同的设计者可以在不同的地方、不同的时间通过网络语言交流设汁想法，呈现设计方案，共同完成对产品的设计。
除了上述语言外，在技术活动过程中，人们通常还需借助其他技术语言对产品设计的情况进行说明、陈述、演绎和交流，如技术符号、精度要求、必要的文字说明等。
各种技术语言的灵活应用构成了对设计的完美表达。
思考
1．你认为技术语言应该包括肢体语言吗?
2．你在设计台灯的过程中应用了哪些语言与同学交流?
获取了哪些有
价值的信息?
2草图的绘制
设计表现的基础
徒手绘图
第一步，掌握正确的握笔姿势。
以拇
指和食指抓握笔并使笔与纸面保持一定的
角度，同时要使手臂带动整个手在纸面上
自由地移动，而不仅仅是移动手指。
第二步，使用铅笔在纸上试着进行徒
手自由画线的练习，如作水平的、垂直的
和45度角的平行线。
画线时，要保持均
匀的力度和手的运行速度。
用笔要肯定，
不要犹豫。
第三步，提高对笔的控制能力。
徒手
用笔在纸上画长度10cm以上的直线，并
连续作同样的平行线10次以上。
这样的
练习需要经常进行，才能达到熟能生巧的
效果。
要想徒手使线画得直，可以在画面上
作两个点，手控制笔，眼睛注视着两点之
间。
网格法徒手画
作图的要领是与地面垂直的线垂直画，与地面平行的线按网格上的斜线画，同时以网格上的小格来确定物体的比例关系。
作图时，先按照作图的要领，用铅笔画出物体的结构线，使物体的各部分结构关系能清楚地表达出来，然后用墨线描出物体的轮廓线，注意外轮廓的实线要略为粗一些。
马上行动
在所给的网格纸上，以徒手的方法画出一张木制的靠背椅。
基本图形的画法
大多数物体都可以通过一些基本的几何图形来表达，如平面正方形、长方形、圆，三维圆柱体、正方体、锥体等。
学会徒手画这些基本的图形是画复杂图形的前提。
直线与曲线的连接
找出直线与曲线的切点，用曲线自然连接
草图的分类
草图也叫方案草图或设计速写，它能迅速捕捉和记录设计者转瞬即逝的创作灵感，表达设计创意，是把设计构思转化为现实图形的有效手段之一。
根据所处的设计阶段的不同，草图可分为构思草图和设计草图。
构思草图是对设计者在设计过程中产生的设计想法的记录，它以具体图形的形式记录和描绘设计者头脑中的诸多想法。
如要设计一个台灯，通过构思草图呈现设计者对台灯的基本构思。
马上行动
你对台灯的设计还有其他构思吗?
如果有，请你把它用构思草图的形式呈现给大家。
设计草图是经过设计者整理、选择、修改和完善的草
图，它是一种正式的草图方案。
设计的主体构思基本上是
在绘制构思草图阶段完成的。
设计草图是从构思草图中挑
选出来的，可以继续深入的、可行的设计方案，是通过对
细节的完善得到的。
草图绘制的步骤
为了使设计表达更清晰明了，绘制草图需要按照一定的步骤来进行。
马上行动
根据以下步骤绘制一个草图。
1．选用合适的笔来画图，通常选用2H铅笔，也可用钢笔、水笔或记号笔。
2．在方格纸上按照构思好的设计方案，画出产品的外观比例关系。
3．在准备好的透视网格画纸上，画出产品的透视线稿。
画图时应先画得淡一些，等完成图形后，再描深轮廓。
4．画产品的中间调子，注意色彩过渡自然。
5．细致描画产品的亮部及高光部位，在必要处可用白色水粉颜料画高光。
6．描绘出产品放置平面上的阴影，突出形体的体积感和质量感。
3透视效果图的识读
在一件新产品投入生产之前，设计者需要对其功能和形式不断推敲、评价。
学会识读效果图，可以通过画面所表现的形式获取所需要的设计信息。
与草图相比，效果图更能真实地表现产品的式样、材质和空间效果等。
因此，在识图时要注意从整体上把握产品的形态、功能和特征，要注意从中了解产品外观上的实际比例关系和色彩搭配及材质感，了解产品内部结构和色彩装饰效果。
左图是用正
投影法表现的
挖掘机彩色效
果图，从中可
以真实地了解
产品外观的实
际比例关系和
色彩搭配及材
质感
左图是为汽车设计的彩
色效果图，画面所选择的
视角能充分体现产品的空
间体量关系
通过产品效果图还可
以了解产品内部的结构和
色彩装饰效果
4正等轴测图
正等轴测图是一种可以表现物体三维结构特征的图形。
采用这种投影图可以表示最初的设计思想。
我们可以在产品的设计说明书、广告宣传单上发现这种投影图的踪影。
平面结构形体的正等轴测图的绘制
平面结构形体的正等轴测图，可根据形体在长、宽、高等三个方向上的基本尺寸绘制完成。
如下图所示，其绘图步骤如下：
（1）根据形体的结构特征，确定长（x向）、宽（Y向）、高（z向）等三轴在图纸上的位置，如图（a）。
（2）沿着上述三轴分别量出物体的长80、宽50和高40的尺寸，画出长方体的轴测图，如图（b）。
（3）根据长度方向25、高度方向15的尺寸，画出左上角斜切面，如图（c）。
（4）根据长度方向30、宽度方向25的尺寸，画出左前方斜切面，从而完成全图，如图（d）。
讨论
1．根据正等轴测图的作图方法，正等轴测图上表现物体长、宽、高三个方向的坐标轴之间的夹角是多少度?
用三角板怎样准确画出这些夹角?
2．平面立体正等轴测图有什么样的投影特征?
圆的正等轴测图的绘制
绘制水平面上的圆的正等轴测图，可采用下面的步骤。
练习
1．画一个小方凳或书橱的设计草图。
2．画出一个尺寸如下图所示形体的正等轴测图。
3．画—个边长为50mm的正方体的正等轴测图．并在三个可视面上各画一个正等轴测圆；
4．根据以下步骤画图．进行材质感的练习；
先在纸上画一个合适角度的长方体，然后根据自己的设想将其分割成若于个小的体块，
再将这些小体块用线的形式描画成不同材料的质感。
你还能画出其他的材料质感吗?
二常见的技术图样
1．正投影与三视图
2．形体的尺寸标注
3．机械加工图
4．剖视图
5．线路图
学习目标
1.掌握—般技术圈样所采用的投影方法。
2.能绘制简单的三视田并学会标注简单的尺寸。
3.了解—般的机械加工图、电子线路图所用符号的含义及表达方法．能识读—般机械加工图和线路图。
1正投影与三视图
物体在光线的照射下。
会在地面或墙面上投下影子，这是一种自然现象．
马上行动
任取一件物体，如铅笔盒．书本，通过改变物体与光源（如灯光、日光）、桌面、地面、墙面的相对位置。
观察物体影子的变化情况，
1．物体的影子在什么情况下?
能够反映物体某个方向的形状特征与大小?
2．数学上，空间点的位置可以用什么方法表示?
3．空间物体的大小又可以怎样描述?
绘制图样时，常用的正投影法就是假设投影光线与投影平面垂直，在投影平面上求取物体的投影的方法。
根据对投影三要素与投影物体之间位置关系的讨论，可以发现，为了确定物体的结构形状，需要采用多面正投影。
一般我们采用三个互相垂直相交的投影面（即正面投影面V、水平投影面H、和侧面投影面W）建立一个三投影面体系，再采用正投影法将物体同时向三个投影面投影，所得三个投影图：
物体的正面投影，即物体由前向后投影所得的图形，通常反映物体的主要形状特征,称为主视图；物体的水平投影，即物体由上向下投影所得的图形，称为俯视图；物体的侧面投影，即物体由左向右投影所得的图形，称为左视图。
主视图、俯视图、左视图统称为三视图。
为在同一张图纸上绘制三视图，三个投影面必须展开、摊开在一个平面上，因此将正面V保持不动，水平面H绕Ox轴向下旋转900，侧面W绕OZ轴向右旋转900，这样V、H、W三面就展开在同一平面上了．三视图的安置方式为：
俯视图在主视图的正下方，左视图在主视图的正右方。
由展开后的三视图可以看出，主视图反映物体的长和高，俯视图反映物体的长和宽，左视图反映物体的高和宽。
案例分析
形体结构三视图
已知形体（如儿童玩具的积木块）的三视图如下图所示，通过改变各块之间的相对位置关系，可以形成不同的结构，由此完成图中两个形体的三视图；
分析形体结构，可知该形体可视为由两个基本结构块——长方块与三棱柱叠加成，改变这两个结构块之间的相对位置关系．可以构成不同的形体．因此，结合三视图投影规律，可以完成如下页图所示的两个形体的三视图。
讨论
本例所示形体是由两个基本的结构块叠加组成的，还可以通过什么方式构成不同结构类型的形体?
案例分析
模型房的结构与三视图
已知一模型房的结构与尺寸如下图所示，分析该模型房的结构，完成三视图。
分析：
模型房的构成特征为：
（1）由一个长方体和一个三棱柱共同构成，前后对称；
（2）在长方体的正中央开设门洞，其结构左右对称。
作图：
（1）根据模型的尺寸，选样绘图比例为1：
1．使用A4号图纸（横放），用H型铅笔画底图。
（2）在离图框底线100mm处，绘制一条XY线，作为主视图和左视图的底线。
（3）根据模型的尺寸，确定主视图的对称线（点画线）位置，画出主视图的轮廓。
（4）在主视图右下角处，画出一条与XY水平线成450角的斜参照线。
（5）在XY线以下10mm处，画出俯视图的背面投影线，再依据450角的斜参照线确定左视图上背面投影的位置。
（6）根据模型的总高，画出模型顶线作力水平构造线。
（7）从主视图画铅垂线，完成俯视图轮廓。
（8）根据模型前后对称特征，在俯视图中确定模型房屋脊的位置。
（9）依据450，斜参照线确定左视图上房屋脊的位置。
（10）在主视图正中位置（即第（3）步骤中的材称线位置），根据尺寸画出门洞，再根据俯视图、左视图与主视图的对应关系，分别用虚线画出门洞的投影（门洞的半圆柱面轴线为点画线）。
（11）检查各视图是否绘制准确，再用削制成铲形的B型铅笔，勾勒出轮廓线。
马上行动
请画出右图所示物体的三视图。
阅读
技术制图图纸幅面和格式
A4号图纸的尺寸是210mmx297mm。
同一设备的图纸一般都需要集中装订，A4号图纸的装订边留在长边处，其尺寸为25mm，其余三边各留5mm的空，而后在四边画出图框线．图框线为粗实线-
图框右下角为标题栏，在标题栏中可注明图纸所描述物体的名称、绘图比例、数量、材料及绘图者的姓名、绘图年月、设计单位等相关信息。
链接
《设计图学》，段齐骏主编，机械工业出版杜，2003年5月版。
《工程制图》，洽建成等编撰，国防工业出版社，2003年8月版。
2形体的尺寸标注
尺寸标注的基本要求
形体的视图只能表达其形状和结构的关系，而形体各结构块的真实大小和相对位置，必须由尺寸来确定。
因此，尺寸标注有如下基本要求：
正确，尺寸注写必须符合国家标准）、完整（尺寸必须注写齐全、不遗漏、不重复）、清晰（尺寸注写布局整齐、清晰，便于读图）、合理（尺寸注写方式符合加工要求）。
尺寸要素
如下图所示，完整的尺寸标注应包含下列要素：
（1）尺寸界线-尺寸界线用细实线绘制，并由图形的轮廓线、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。
尺寸线用细实线绘制。
尺寸线必须单独画出，不能与其他图线重合或在其延长线上。
一般采用箭头作为尺寸线终端。
（3）尺寸数字。
图样上听注尺寸表示形体的真实大小，形体的真实大小与图样的大小及绘图的准确度无关，图样上的尺寸，以毫米（mm）为单位时，不注写单位，否则必须注明。
线性尺寸的尺寸数字一般注写在尺寸线上方或其中断处，水平方向尺寸字头向上，垂直方向尺寸数字写在尺寸线的左侧且字头向左。
链接
《技术制图国家标准》GB／T4458．4—1984，GB／T16675。
2—1996
尺寸标注举例
标注直径尺寸
表示直径的符号是Φ。
整圆或大干半圆的圆弧需要标注直径；标汪直径的方式有多种，选用何种方式通常有圆的大小和位置来确定。
需要标注直径的形体主要有圆柱．圆锥和球体等旋转形体。
标注半径尺寸
表示半径的符号是R。
半圆或不足半圆的圆弧需要标注半径。
标注半径的方式同样也有多种，采用方式也应根据圆弧的尺寸与位置来确定。
标注形体尺寸
标注形体的尺寸时，应注意同一个尺寸一般只标注一次：
如下图中的半径R15在主视图中一经给出．则形体的长度尺寸就已经确定，无须再在俯视图中标注长度30。
讨论
常见空间几何形体，如正六棱柱、正三棱锥、圆柱、圆锥、球等形体的尺寸如何标注?
马上行动
根据右面所绐形体的主视图、左视图、分析形体的结构，标注形体尺寸。
3机械加工图
机械加工图是工程图的一种。
它是以三视图的形式来表达机械加工方法的一种技术图样，是完成产品机械加工的主要依据。
要读懂机械加工图，首先要了解它的组成部分。
机械加工图通常由三视图及其尺寸标注、必要的其他砚图、标题栏和文字说明几部分组成：
其次要了解各个部分绐我们提供了什么样的信息-标题栏提供／关于）：
十设计的最基本信息，设计的名称、材料、图的比例、设计者、设计单位、设计日期等、三视图及其尺寸标洼则告诉我们有关产品的信息，视图表达了产品正视．俯视．侧视三个角度的形状，尺寸标注则明确了产品的某个形状的实际尺寸以及该形状在整个产品中的位置。
加工图中一些特殊的视图，如局部放大图、剖视图等可以用来将三视图不能完全表示的物体形状表示清楚。
图中一些如精度要求等方面的文字说明表明丁产品加丁的一些具体要求，如表面粗糙度等。
马上行动
阅读下面的加工图．说出你从该图中获取的信息。
4剖视图
隐藏在表层后面、内部、下面的结构为不可见结构，可以采用虚线表达这类结构。
但在机械加工图中，更多地采用剖视图。
下图所示物体可用不同的方法表达，如图所示。
一般地，假想采用剖切平面的方法剖开物体，将处于观察者与副切面之间的部分移去，将其余部分向投影面投影所得的图形称为剖视图。
剖切平面一般具有以下两个特征：
（1）包含内部结构如孔：
槽的轴线，或物体的对称面；
（2）平行于相应的投影面。
在画剖视图时，应注意：
；
（1）物体被剖开后，用粗实线画出物体的剖面轮廓及剖切平面后的可见轮廓；
（2）采用剖视图后，应省略不必要的虚线，只有对尚未表达清楚的物体结构才画出虚线；（3）由于剖切平面是假想的，因此在一个视图上取剖视，并不影响其他视图的投影；（4）削面需按规定画出与物体材料相应的剖面符号，金属材料的剖面符号为与水平线成450角的一组平行细实线：
同一物体的各削视图的剖面线应间隔相等，方向一致。
5线路图
我们在物理课中已经学过电子线路图。
电子线路图一般是指用图形符号和线段组成的
电子工程用的略图，包括电路原理图、接线图和逻辑图等。
电子设备或装置的电路原理图是用元器件的图形符号及它们之间的连线来表示的。
在设
计电路时，必须用规定的符号绘制电路图。
在识读线路图的过程中，首先要认识线路图中的元器件符号，知道它所代表的元器件；其次要弄清楚元器件符号相互之间的连接方式；最后确定信号如何流通。
马上行动
阅读右面的电路图。
1．说明电路中有哪些元器件。
2．根据元器件符号间的连接，判断信号流向，并说明该电路可以实现什么样的功能。
链接
《电气简图用图形符号国家标准汇编》，中国标准出版社编，
中国标准出版社，2001年4月版。
练习
1．在方格纸上用正投影法画出下列三维形体的草图。
2．画出下图所示形体的三视图。
3．根据已知的两个视图，构思各形体的内部结构，井补全视图上所缺的线条。
三计算机辅助制图
（选学）
1．计算机辅助制图的优点
2计算机辅助制图的应用范围
3．计算机辅助制图的应用实例
学习目标
1．了解计算机辅助制图的优点。
2．了解计算01辅助制图的应用范围。
随着信息技术的进一步发展，以计算机为主要工具进行辅助制图已经在多个领域、各个环节得到了广泛应用。
所谓计算机辅助制图，就是通过计算机进行图形绘制工作，它有
着手工制图不可比拟的优越性。
1计算机辅助制图的优点
操作方便
在设计阶段，不可避免地要对方案反复试画和推敲，而产品的不断更新也要求对已定型图纸进行必要的修改。
这些重复性的劳动如果用手工来绘制，往往费时费力，而利用计算机辅助制图能让设计者在短时间内准确地表达设计意图，提高工作效率，降低劳动强度，让设计者把主要精力集中在设计构思上。
设计师正利用专业绘图设备进行辅助设计
虚拟现实
虚拟现实是通过计算机模拟真实场景，进行各种数据测定或场景仿真。
利用计算机虚拟现实的能力，设计领域开拓了一个又一个的新天地。
例如，汽车设计中进行计算机虚拟风洞试验、快速成型技术中的模拟分层切削制造、逆向工程中的三维再造、好莱坞电影的特技画面，均利用了计算机虚拟现实技术，使成本大大降低，不仅提高了工作效率，而且减小了风险。
在波音飞机的设计过程中，利用计算机虚拟真实荷载，进行全电脑设计已得到成功应用。
波音777是第一架完全采用计算机三维实体造型技术设计的民用机型，飞机
的“预装配”都是在计算机上完成的，不再需要造价昂贵的全尺寸样机。
适用范围广
计算机辅助制图已经深入到各个设计领域，如建筑设计、产品设计、服装设计和广告设计等。
从概念草图、工程图、模型的快速成型到产品的最终实现，各个环节均有其不可替代的作用。
由三维软件渲染的建筑效果图
拓宽设计者的思路
利用计算机进行辅助制图，设计者能在短时间内规划多个方案，不仅便于比较和权衡，而且设计软件之间的互通、设计资料之间的共享，更有利于设计灵感的激发。
虽然计算机可以方便地作图，但是它不能替代人的设计构思作用。
只有先进的设计理念和独特的设计思维，才能更好地利用计算机做出优秀的设计方案。
链接
AutoCAD软件的官方网站http:
//www.A
马上行动
根据自己的经验，将所接触到的计算机辅助制图的应用情况填写在下表中，也
可写出自己的设想。
计算机辅助制图的应用
应用领域
举例
特点
2计算机辅助制图的应用范围
工程图样的绘制
在建筑设计、产品设计等领域里．工程技术人员必须在设计方案正式实施之前将设计的工程图绘制出来，以便于方案的准确实施。
利用CAD技术绘制的工程图可以精确展现设计方案的各个视平面以及内部结构：
以往用手工绘制一幅工程图要用很长时间，现在则大大缩短了，而且利用计算机绘制的图样便于携带和保存，免去了大幅图纸带来的诸多不便。
最关键的是，绘制的图形文件可以成功导人其他设计软件，如Pru/E或UG等，方便下一步的加工制造。
设计方案的三维表现
运用AutoCAD、3DMAX、Pro／E、Rhino、MAYA等多种造型设计软件可以制作出各种设计方案的三维表现图，这些三维表现图可以充分表现设计方案的造型、色彩、材质、体量、比例等。
绘制三维表现图的一般步骤为：
（1）绘制三维实体模型；
（2）渲染。
绘制三维实体模型
平面排版的设计
计算机辅助设计在书刊排版、招贴海报以及产品展示等方面的设计中具有广泛的应用。
像Photoshop、Illustrator、CorelDRAW、Freehand等平面绘图软件可以绘出精美的画面，而Flash、Firework、Drcamwl3aveF等专业网页设计软件可以做出至酷至绚的网页。
讨论
计算机辅助设计还
升级会员 