机械制图基本知识.docx

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机械制图基本知识

第一章制图的基本知识和技能

§1-1国家标准《技术制图》和《机械制图》的一般规定

前面我们讲了，图样是工程界的交流语言，为了便于指导生产和技术交流，国家标准对图样上的有关内容作出了统一的规定。

本节中我们将学习五个基础制图标准：

图幅格式、比例、字体、图线、尺寸注法。

补充知识：

1．技术标准是工程技术界的共同语言，是准绳和法规，每个技术工作人员都必须掌握并遵守。

2．经常看到的制图标准集：

《机械制图》——机械专业制图标准

《技术制图》——基础技术标准

3．标准代号：

GB/T指“国家标准/推荐”

JB指“机械行业标准”

标准代号后数字表示该标准的编号（顺序号），其后跟年代号。

例：

GB/T14698—1993

表示该标准是国家推荐性标准，是国家第14698个标准，其发布时间为1993年。

有时标准号后带小数点，表示系列标准的分号。

一．图纸幅面和格式（GB/T14689—1993）

1．图幅

基本图幅：

A0、A1、A2、A3、A4

加长图幅：

按基本图幅的短边成整数倍增加。

2．图框格式

从是否装订来看可分为以下两种格式：

{

留装订边：

装订边宽为a，其余留边宽度为c。

不留装订边：

各边均为e。

注：

不论哪种格式，均应用粗实线画出图框线和标题栏边框。

（P8）

幅面代号

A0

A1

A2

A3

A4

a

25

c

10

5

e

20

10

3．标题栏的方位及格式

1）图纸格式和标题栏的方位

{

X型——又称横式，标题栏长边∥图纸长边——A0~A3

Y型——又称竖式，标题栏长边⊥图纸长边——A4

标题栏的位置：

图纸的右下角。

为了利用预先印制的图纸，允许将X型图纸的短边置于水平或将Y型图纸的长边置于水平使用，但此时应在图纸上标明看图方向（方向符号）。

——看图方向与标题栏的方向一致

为了使图样复制和缩微摄影时定位方便，应在各边长的中点处分别画出对中符号。

2）标题栏的格式

GB10609.1-89规定标题栏应包含四个区：

更改区、签字区、名称代号区、其他区。

更改区

其

他

区

名称代号区

更改区

名称代号区

签字区

签字区

其他区

标题栏的格式可以由各单位自定。

标题栏的长度一般为180或140。

制图作业按课本P9中图1-7。

标题栏的外框线用粗实线绘制，而内框线用细实线绘制。

二．比例（GB/T14690-1993）

比例为图形与实物相应要素线性尺寸之比。

种类

常用比例

允许用比例

原值比例

1：

1

放大比例

2：

15：

110：

1

2×10n:

15×10n:

11×10n:

1

2.5：

14：

1

2.5×10n:

14×10n:

1

缩小比例

1：

21：

51：

10

1:

2×10n1:

5×10n1:

1×10n

1：

1.51：

2.51：

31：

41：

6

1:

1.5×10n1:

2.5×10n1:

3×10n1:

4×10n1:

6×10n

采用比例只是为了能将机件在图纸上表达出来的一种手段，它

不能改变机件的真实尺寸大小。

换言之，图样中所注的尺寸与比例无关。

绘制同一机件的各个图形原则上应采用相同的比例，填在标题栏中。

必要时个别图形可采用不同比例，但此时要在图形的正上方标注出所用比例。

三．字体（GB/T14691-1993）

图形中的尺寸标注、技术要求等需要用汉字、字母、数字来表示，这就要求对图形中的字体有一个统一的规定。

1.基本要求：

在图样中书写汉字、字母、数字时必须做到：

字体

工整、笔画清楚、间隔均匀、排列整齐。

2.字体大小——字高（字号）

常用字号：

3.55710（2.514）

字宽约为0.7h。

数字、字母与汉字并列书写时，字号应比汉字小一号。

3．书写方法

汉字：

长仿宋体。

书写时应先画好格子，并按笔画要求书写（课本P11）。

阿拉伯数字、拉丁字母、罗马字母推荐A型直体或斜体。

当拉丁字母单独使用时，应注意尽可能避免I、O、Z三个字母。

4．常用字号的推荐使用范围

3.5号：

指数、偏差、注脚等。

5号：

尺寸数字、比例数字、字母等。

7号：

剖面代号、文字说明、标题栏中文字等。

10号：

标题栏中图名。

四．图线（GB4457.4-2002）（GB/T17450-1998）（同时有效）

1．图线的形式及应用

大家试着想一想，如果一张图中所有的图线都是一样的，那么图纸表达的意图究竟如何我们是根本无法明白的。

为了使图面清晰明了，图样中须用不同的线型和不同的粗细来表示不同的含义和内容：

2．图线的画法

⑴图样中的线条应保持均匀，并明显区别粗细和虚实。

⑵同一幅图纸中，同类线型的线宽应一致。

⑶同一幅图纸中，虚线、点划线、双点划线的线段长度和间隔应一致。

⑷点划线、双点划线的首尾两端应为线段，而不可是点。

⑸虚线、点划线、双点划线与实线相交，或互相相交时，应交于线

段处而不可交于空隙处和点处。

⑹当虚线为粗实线的延长线时，粗实线应画到分界点，留空隙后再画虚线。

⑺虚圆弧与直虚线相切时，圆弧虚线画到切点，留空隙后再画直虚线。

⑻点划线（轴线、中心线、对称线）一般超出轮廓线大约2~3mm或

3~5mm。

⑼较小圆的中心线可用细实线代替。

⑽任何图线不得穿过文字、数字、字母及符号，当不可避免时要将图线断开。

五．尺寸注法（GB4458.4-84，GB/T6675.2-1996）

一张完整的图纸，只有图形还不够，图形只能表示机件的形状,

而机件的大小和相对位置还需要用机件的尺寸来表达。

从某种意义上来将，尺寸标注比绘制图样更加重要，因为尺寸是制造和检验机件的直接依据，如果尺寸有遗漏或错误，都会给生产带来困难和损失（可能造成废品或次品）。

1．尺寸标注的要求：

完整、清晰、准确

2．基本规则

●图样中所注出的尺寸数字表示机件的真实大小，与图形比例和绘图准确性无关。

●图样中线性尺寸的单位均为“mm”，且省略不标；而角度尺寸则要标注出单位“°”、“′”、“″”。

●图中注出的尺寸，应是机件的最后完工尺寸，否则应加以说明。

●机件的每一尺寸只标注一次，并应标注在反映该结构最清晰的图形上。

（反映实形的图形）

●

标注尺寸时，尽可能采用规定的符号和缩写词

3．尺寸的组成

尺寸的三要素：

尺寸线、尺寸界限、尺寸数字。

⑴尺寸线：

表明度量尺寸的方向，用细实线单独绘制。

●线性尺寸的尺寸线∥被注长度。

●尺寸线一般不得超出尺寸界限（小尺寸除外）。

●轮廓线、中心线等任何图线都不能代替尺寸线。

●同一方向的尺寸线应互相平行，并且间隔一致（间距约为5~10mm）。

为了图面的美观，尺寸线与轮廓线及尺寸线间距离应保持一致。

●

尺寸线与尺寸界限不可相交，固应小尺寸在内、大尺寸在外。

●尺寸线应尽可能的拉到图形外面。

●尺寸线的终端有箭头或斜线两种形式，表示尺寸的起止位置。

箭头：

常用，细长型，尖端指向尺寸界限。

（长4~5b，宽1~1.4b）

短斜线：

细实线，与尺寸线成顺时针45°。

对直径和半径不使用此方式。

标注连串小尺寸时，中间部分的箭头可用小圆点代替。

在同一张图样上只能采用同一种尺寸起止符号，且要保持大小一致。

⑵尺寸界限：

表明所注尺寸的范围，用细实线绘制。

●尺寸界限由图形的轮廓线、轴线或中心线引出，且尺寸界限⊥尺寸线，当地位受到限制时（如尺寸界限与轮廓线过于接近）允许倾斜。

●尺寸界限应超出尺寸线约2~5mm。

●可以利用图形的轮廓线、轴线、中心线作为尺寸界限。

●标注光滑过渡处尺寸时，应从交点引出尺寸线（将轮廓线用细实线延长）。

尺寸数字：

表示机件的实际大小，一般为5号字或3.5号字。

●

同一图中，尺寸数字的字高应一致。

●线性尺寸的尺寸数字应注写在尺寸线的中上方（水平）或左方（垂向）。

不推荐采用在中断处标注尺寸

●倾斜线性尺寸的尺寸数字延尺寸线方向注写在尺寸线的上方，

30°范围内采用引出标注。

●当图中没有足够的位置标注尺寸时，可采用引出标注。

●尺寸数字不允许被任何线条穿过。

4．常见尺寸的注法

⑴直径、半径、球的注法

●以圆周为尺寸界限（箭头指向圆周）。

●尺寸线不允许利用圆的对称中心线。

●应在尺寸数字前加注符号Ф、R、SФ、SR。

整圆标Ф，半圆标R，大于一半的圆弧可标Ф或R，但标Ф时尺寸线应超出圆心。

●尺寸线应通过圆心或指向圆心。

●标注小直径、小半径时，可将箭头和数字布置在外面——引出标注。

P21

●当圆弧太大，没有足够地方画出圆心时，则对准圆心的位置画一折线。

P20

⑵角度的标注

●尺寸界限延角度两边径向引出。

●尺寸线为以顶点为圆心的圆弧。

●尺寸数字一律水平书写，并标明单位符号。

●较小角度或标注位置不够，可采用引出标注。

⑶连续小尺寸的标注

●连续小尺寸的箭头画不下时，两端箭头画在尺寸界限外侧，中间部位的箭头可用小圆点代替。

●标注连续小尺寸时，允许将最边缘的尺寸数字标在尺寸界限外侧，中间的尺寸数字引出标注。

⑷斜度及锥度的注法

●斜度及锥度符号用细实线绘制，角度为30°。

●标注时，符号方向与实物的斜度及锥度方向应一致。

锥度符号在横线处对称画出。

注意：

课本中锥度符号的标注方法不对（已作废）——P33

⑸弦长和弧长的注法

●尺寸界限平行于该弦的垂直平分线。

●弧度较大时，尺寸界限可从径向引出。

5．简化标注（GB/T16675.2-1996）

●尺寸相同的成组要素（孔、槽等），可仅标注一次，并在尺寸之前标明数量，中间用“×”分开。

如“8×Φ8”。

（“—”分开的方法仍在使用）

●当成组要素（孔、槽等）均匀分布时，可不必逐个标注定位尺寸，仅在尺寸后注明“EQS”字样，如“8×Φ8EQS”。

当成组要素（孔、槽等）的定位和分布情况很明确时，可省略

“EQS”字样。

●间隔相等的链式尺寸，可只标出一个间距，其余用“间距数量×间距（=距离）”的形式注写。

●从同一基准出发的尺寸（线性或角度）可采用坐标方式标注。

尺寸线只画单边箭头，基准处标注“0”或“0°”，其它位置标注坐标值。

●在同一图中，有几组尺寸相同的成组要素（孔、槽等）时，可采用涂色或标注字母、编号等方法来区别。

●标注只有一半图形或部分图形的完整尺寸时，尺寸线应超出中心线或断裂边界线。

●对称图形中，相同要素（圆角、壁厚等）只标一次，且不需注明数量。

●标注板状零件的厚度时，在尺寸数字前加注符号“t”或“δ”。

●标注正方形结构尺寸时，在尺寸数字前加注符号“□”。

（此时往往会出现平面符号）

★在不致引起误解情况下，45°倒角可省略不画，只须标注“数量×Cx（x为倒角宽）”。

★一组同心圆弧，可共用一条尺寸线引出标注，并仅画出最边缘处一个箭头（最内或最外），标注顺序由箭头的指向决定。

★一组圆心位于同一直线上的圆弧，可共用一条尺寸线引出标注，并在每个圆弧处均画出同向箭头，标注顺序由箭头的指向决定。

★一组同心圆，可共用一条尺寸线引出标注直径尺寸，此时尺寸线可只画一半，并在每个圆弧处均画出同向箭头，标注顺序由箭头的指向决定。

（注意：

标注应仍为直径）

6．尺寸标注时易出现的错误

●尺寸数字标注方向不对——下方、右方

●尺寸数字标注错误——多0、少0

●尺寸符号标注错误——Φ、R混淆

●尺寸数字被线条穿过——懒得擦

●用其它线条代替尺寸线——中心线、轮廓线的延长线

●直径标注不对——仅画一半尺寸线——与简化标注混淆

●整圆标注错误——标注半径

●圆的引出标注错误——引出线从圆轮廓线处转折、漏标符号

●尺寸线与尺寸界限相交——小尺寸在大尺寸之外

●

角度标注错误——数字随角度旋转、漏标单位

●漏标尺寸

§1-2常用绘图工具及其使用

我们在画图时常常需要借助一些绘图工具和仪器，以便提高我们的绘图速度和绘图质量。

因此，在学习如何画图之前先要学习正确而熟练地使用绘图工具。

最常用的绘图工具极其使用方法如下：

一．图板、丁字尺、三角板

1.图板

常用规格有：

0#、1#、2#、3#。

2.丁字尺

与图板配套选用。

3.三角板

⑴画特殊角度斜线：

30°、60°、45°、15°、75°、135°等

⑵画任意斜线及其平行线和垂直线

需购买的三角板：

15cm、25cm

二．圆规、分规

1圆规

圆规的针脚——带台阶的尖端，定心用。

带锥形的尖端，可做分规用。

圆规的插脚——有四种：

铅芯、钢针、鸭嘴插脚、加长杆。

需购买大、小圆规各一个

2分规：

用于截取尺寸（线段）、等分线段或圆周——试分法

要求两脚合拢时，两针尖应重于一点。

三．比例尺

又称三棱尺，用于量取不同比例的尺寸。

其三个棱柱面上刻有六种不同的比例刻度。

四．曲线板

使用时，每次至少包含三到四个点，并且要在两端各留出一小段，以便与下一段线段光滑连接。

五．模板

为提高绘图效率而使用的可绘制各种常用图例和常用符号的模样板。

如：

小圆模板、椭圆模板、形位公差模板、螺母板、电工模板等。

六．铅笔

⒈型号选用

硬芯——“H”，其前数字越大越硬。

常用H型画底稿线及细线。

软芯——“B”，其前数字越大越软。

常用B型画加深线。

中硬芯——“HB”型，用于画粗线及写字。

⒉笔尖的磨削方法

1）圆锥形：

用于画底稿线、细线、写字。

2）扁铲形（梯形棱柱状）：

用于画加粗线。

3）凿形尖：

用于画细线圆。

4）矩形尖：

用于画粗线圆。

注：

1）笔尖长一般为6~8mm，过长易折断。

2）装入圆规的铅芯应比画同类直线的铅笔软一号。

3）画线时用力要均匀。

4）铅笔的磨削对图线的绘制质量起很大作用。

七．橡皮、擦线板

⒈橡皮：

擦去多余的线条。

⒉擦线板：

保护有用的线条不被擦去的多孔薄板。

八．小刀、胶带纸（透明胶布）

九．图纸

标准图纸已印出图框线。

十．其他绘图工具

绘图机、一字尺；

计算机及其绘图软件。

§1-3几何作图

任何机件的轮廓都是由直线、圆、圆弧等各种几何图形而组成的，因此几何作图是绘图的基本技能。

一．直线的平行线和垂直线

由两块三角板配合绘制。

二．等分直线段

1．试分法：

用分规，需多次调整试分。

2．

辅助线法：

将辅助线画成要求的等份，然后连接两线末端，过各等份点推平行线。

三．等分圆周和作正多边形

1．试分法

2．利用三角板和圆规

正三角形：

60°三角板

正四边形：

45°三角板（八角形）

正六边形：

60°三角板；圆规作等分（十二边形）

正五边形：

①以N为圆心，R为半径画弧与圆相交；

②连接两交点得M；

③以M为圆心，MA为半径画弧，得H；

④以AH为半径在圆周上截取五个等分点；

⑤连接五点，完成。

任意正多边形：

①将已知圆垂向直径按要求边数等分；

②以该直径的一个端点为圆心，该圆直径为半径，画圆弧，交另一直径延长线与两点；

③自此两点分别向直径上的各偶数等分点或奇数等分点连线并延长，与圆周形成交点；

④依次连接各交点，完成。

注：

若作奇数边正多边形，连接偶数等分点；

若作偶数边正多边形，连接奇数等分点。

四．斜度与锥度

1．斜度：

指一直线或平面对另一直线或平面的倾斜程度。

其大小以它们夹角的正切来表示——以1：

n的形式，其前加斜度符号。

2．锥度：

指正圆锥体的底圆直径与正圆锥体的高度之比（对于圆锥台，则是底圆与顶圆的直径差和圆锥台的高度之比）。

标注方法：

以1：

n的形式，其前加锥度符号。

●结合习题讲

五．圆弧连接

在实际零件上用于两个表面的光滑过渡（面面相切）。

1．圆弧连接的基本原理

光滑连接的重点是准确找出连接圆弧的圆心和切点位置。

求连接弧圆心和切点的基本原理：

2．圆弧连接的作图方法

◆圆弧连接的作图步骤

●定圆心

●求切点

●准确连接圆弧

1

用半径R的圆弧连接两已知直线

●以R为距离分别作两已知直线的平行线；

●交点即为圆心。

2用半径R的圆弧连接已知直线和已知圆O1

●

以R为距离作已知直线的平行线；

●以O1为圆心、R+R1为半径作已知圆的

同心圆；

●交点即为圆心。

③用半径R的圆弧外接两已知圆弧O1和O2

●

以O1为圆心、R+R1为半径作已知圆O1的同心圆；

●以O2为圆心、R+R2为半径作已知圆O2的同心圆；

●

两圆的交点即为圆心。

④用半径R的圆弧内接两已知圆弧O1和O2

●以O1为圆心、R-R1为半径作已知圆O1的

同心圆；

●以O2为圆心、R-R2为半径作已知圆O2的

同心圆；

●两圆的交点即为圆心。

（R>0102）

⑤用半径R的圆弧混合连接两已知圆弧O1和O2

3．作已知圆或圆弧的切线

关键仍是定圆心和找切点。

作图思路：

切线⊥切点与圆心的连线

①过圆上已知点P作圆的切线。

②过圆外已知点P作圆的切线。

3作两已知圆的内公切线。

六．平面曲线

平面曲线非常多，常见的有圆、椭圆、渐开线、阿基米德螺线等。

在这里我们只讲解椭圆的绘制方法。

1．四心圆法

a）连接AC，以O为圆心、OA为半径画圆弧，交中心线于E；

b）以C为圆心、CE为半径画圆弧，交CA于F；

c）作AF的垂直平分线，分别交长轴和短轴延长线于点3和1；

d）在长轴和短轴延长线上找出3和1的对称点4和2；

e）分别以3、4为圆心，3A为半径画圆弧；

f）

分别以1、2为圆心，1C为半径画圆弧。

2．同心圆法

a）分别以长轴和短轴的一半为半径画两个同心圆；

b）过圆心O作射线，将圆周12等分，各得12个交点；

c）过大圆上各交点向内作垂线（短轴平行线）；

d）过小圆上各交点向外作水平线（长轴平行线）；

e）得到一系列的交点；

f）依次光滑连接各交点，即成椭圆。

§1-4平面图形的分析与画法

平面图形是由一些基本几何图形（线段和线框）构成。

一．平面图形的尺寸分析

主要分析图中尺寸的基准和尺寸作用，以确定图中标注尺寸的数量及画图的先后顺序。

1．尺寸基准：

标注尺寸的起点。

平面图形中有两个尺寸基准：

水平基准和垂直基准

尺寸基准的选择：

①对称图形的对称线；

②圆的中心线；

③主要轮廓线的下方及左方。

当在某个方向上有多个尺寸基准时，应以一个为主要基准，其余的为辅助基准。

2．尺寸的作用及分类

1定形尺寸：

确定平面图形中线段或线框形状大小的尺寸。

如长度、宽度、直径、半径、角度等。

一般情况定形尺寸应标在几何特征最明显的图形上。

2定位尺寸：

确定平面图形中线段或线框间相对位置的尺寸。

如中心距等。

3有些尺寸既是定位尺寸，又是定形尺寸。

4尺寸基准仅在标注定位尺寸时才有意义。

二．平面图形的线段分析

平面图形中的三种线段：

1已知线段（圆弧）：

定形尺寸和定位尺寸均给出的线段（圆弧）。

②中间线段（圆弧）：

给定定形尺寸，但定位尺寸未给全的线段（圆弧）。

③连接线段（圆弧）：

仅有定形尺寸，而无定位尺寸的线段（圆弧）。

注：

在两条已知线段之间，可有无数条中间线段，但只有一条连

接线段，否则即为少尺寸或多尺寸。

三．

平面图形的画图步骤P41

1．画基准线、定位线

画出所有中心线（细点划线）

2．画已知线段

画φ12、R12、R25、φ16、R18及可直接画出的直线段。

3．画中间线段

画R85及已知方向的直线。

4．画连接线段

画R15和R35。

5．整理全图、加深图线

四．平面图形的尺寸标注

平面图形画完之后，应按国家标准的规定标注出尺寸，要求无重复、无遗漏，且正确、有序、清晰。

标注尺寸的一般步骤：

1.分析图面，确定基准；

2.标注所有定形尺寸；

3.标注必要定位尺寸；

4.检查、调整、补遗删多。

五．几种常见平面图形的尺寸标注

§1-5绘图的方法和步骤

正确使用绘图工具、合理安排绘图步骤，直接关系到绘图的速度和质量。

一．准备工作

1．准备工具

2．分析图形

1尺寸分析：

尺寸基准、定形尺寸、定位尺寸

2线段分析：

已知线段、中间线段、连接线段

3．选图幅、定比例

4．固定图纸

二．画底稿线

底稿线要求细而轻，虚线、点划线等可一次成型。

1．画图框线、标题栏

标题栏外框线为粗实线（先画成细实线，最后加深），内格线为细实线。

2．布置图面

计算图形的最大轮廓，考虑图面的比例、位置、图形间隔、

尺寸线位置、文字位置等因素，画出中心线、对称线、基准线等，使图形位于图纸的中间稍偏上位置。

要求图面疏密均匀，既节约图纸，又不显得拥挤。

3．按先已知、再中间、后连接的顺序逐个绘制底稿图

先画轴线、中心线、对称线，然后画主要轮廓线，再画细部。

4．画出尺寸线、尺寸界限等。

三．加深图线

1．检查图形的正确性，擦去多余的线条；

2．按以下顺序加深图线：

先虚后实、先粗后细、先圆后直、

先小后大（圆及圆弧）、先直后斜（先水平，再垂直，后倾斜）

先左后右（垂直线）、先上后下（水平线）

3．画箭头，填写尺寸数字

4．填写标题栏及文字说明

5．检查整理，完成图纸。

四．注意事项

1．铅笔的削法要正确，画线用力要均匀；

2．仪器、工具要保持清洁，经常擦一擦；

3．图纸格式、尺寸要正确；

4．布图要合理，不可过小，也不可“顶天立地”，还要考虑尺寸线位置；

5．图线要按规定绘制，并应注意线条相交处的绘制。

6．同一图中同类线条要一致；

7．同一图中所有箭头要一致；

8．作图要准确，过渡要光滑（准确找出切点和圆心）；

9．数字、文字应按规定式样和大小认真书写；

10.加深前后要仔细检查。