第1章 制图标准化概论.doc

第1章 制图标准化概论工程设计工作中（主议机械设计）的一大部分工作量是制图工作，而指导制图工作的魂是制图标准；并且，制图标准在设计制图工作中的效用只是其效用的一部分，而其在读图中的效用更明显，例如，制图标准可以帮助人们快速准确地读懂图，以便按图加工零件、装配机器、使用维修机器等。制图标准化只是广义标准化的一部分，它又是筑就在工程学和图形学基础之上的上层建筑；故要学用制图标准化，对广义标准化、图形学及工程学等有个基本了解肯定是大有裨益的。1.1 标准化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；对生活在现代社会的人们，起码要掌握最基本的标准化知识；正如ISO所强调的：“没有标准，世界的运行将嘎然而止，标准在我们日常生活中的重要性无论怎样强调也不为过”。而从事标准化、科技工程及管理等工作的技术人员，则必须熟练掌控标准化，才能游刃自如地指挥及利用标准化，使之为己方创造利益。1.1.1标准及标准化的定义标准：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：“GB107652010 食品安全国家标准 婴儿配方食品”标准化：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。主要包括标准的制定、发布、实施、修订等。1.1.2标准化原理统一、简化、协调、优化。 例如：“GB/T445911995 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，这个规定在全中国是统一的，其实ISO标准也是这么规定的，所以这个规定在全世界也是统一的；再者，这当然比画螺旋线要简化得多；再者，制定该标准时当然要协调各方意见；最后，该标准的前身是规定螺纹小径用细虚线表示，现在优化成用细实线表示不是更简化吗？1.1.3标准分类(有不同的分法)：（1）按属性：强制性、推荐性、(指导性技术文件.中国)（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（6）按形式划分：正式标准、事实标准(论坛标准)、超前标准。等等。1.1.4标准的格式 标准的格式由时空因素决定了标准的格式极不统一。故读标准时亦应对时空不同的各类标准分别对待。1.1.5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（虽然当时不一定有标准或标准化这两个专用词），例如石刀、石斧、计数制、文字、印刷术、兵马俑、机器等，标准化推动了社会的发展。近现代的标准化得到大发展，且更科学、更系统、更重要，且范围变化是：小大(作坊工厂公司国家区域国际)。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。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)、泛美标准委员会(COPANT)和非洲标准化组织(ARSO)等。他们颁发的标准在本区域通用；同时，有的标准也常被其他区域或国家行业引用，例如，大名鼎鼎的CEN标准常被许多其它区域、国家或行业引用。 （3）国家标准化机构：即代表国家的标准化机构。例如：英国标准化委员会（BSI），1901年成立，是第一个国家级标准化组织；中国标准化管理委员会（SAC）；美国国家标准学会（ANSI）；等等。另外，还可再分细出行业级、地方级 、企业级等。1.1.6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动。古代中国曾有辉煌的标准化史，例如兵马俑、印刷术等。解放前，国运衰标准化也衰。中华人民共和国成立后，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：政务院设“标准规格处”。1978年之前：基本是苏联体系。1978年：重新加入ISO。2001年：设立“中国标准化管理委员会”(SAC，简称国标委)，暂挂靠在“国家质检总局”下。SAC架构： SAC（国标委）/TC（技术委员会）/SC（分委会）/WG（工作组）。近年：中国标准化大发展，形成完善了新的中国标准化体系。（2）标准层级1984前：国家级、部级、企业级。19841989：过渡阶段，分为：国家级、专业级、企业级。1990-: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、推荐性，加指导性技术文件。例如：GB/T（国标代号/推荐属性）44574（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一致性等同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；或中国标准与国际标准在技术内容上相同，但可以包含小的编辑性修改。反之亦然原则适用。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；还可包括“等同”条件下的编辑性修改。反之亦然原则适用。非等效NEQ（not equivalent）: 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，它们之间的差异也没有被清楚地标明；可能保留少量不重要的条款。不属于采用国际标准，只能说是有对应关系。1.1.7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，标准及标准化涉及的领域无所不至。例如：制图标准化、产品实现标准化、贸易标准化、高新技术标准化、企业标准化等。1.1.8标准竞争标准的竞争是与人类的生存竞争与生俱来。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”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”。中国近年来积极参与了国际标准化竞争，竞争策略是“重点突破”，暂时是国际标准中国化，争取是中国标准国际化，且已初见成效，于2008年成为ISO的常任理事国。最终目标当然是！1.1.9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、标准转型等。故我们应当充分重视标准化，认真学习标准化，遵守利用标准化，争取主导标准化。以期在激烈的国际竞争中争得最大利益。12 图形学1.2.1 图形及图形学用点、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”。图形最大的优点是直观，故在远古时代即被应用，例如，原始人即画影图形以记忆和传递信息。进入文明时代后，图形的应用领域进一步拓展，地位也越来越重要，并逐渐形成为一门专门学科“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。特别值得重视的是近几十年来，传统图形学与现代计算机技术完美结合，融合成了“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。1.2.2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”。可见，图样是一种特殊的图形。图样在工程技术领域应用特别广，例如机械图样、建筑图样、电路图样等，已成为人们表达和交流技术思想的重要工具，是工程技术部门重要的技术文件，被喻为工程技术界的语言。1.2.3图样绘制方式及图样管理方式1980年前后可以说是图样绘制方式的一个分水岭：1980年前，图样几乎都是手工绘制。1980年后，随着Auto CAD等设计绘图软件如雨后春笋般涌现，从根本上改变了设计绘图的方式，从国际到国内，逐步不再认可手工绘制的图样，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。图样管理方式也是以1980年前后为分水岭：1980年前，图样管理基本上就是管理图纸。但1980年后，随着图样越来越多地由计算机生成，且图样也越来越不一定都是寄宿在纸这种介质上，故图样管理也逐步地走向CAD图样文件管理方式。1.3 制图标准化 由于工程图样被喻为工程界共同的技术语言，也铸就了制图标准在工程技术界举足轻重的地位。131 国际制图标准化（1).古代：产生了图形，甚至也有工程图，但统一程度不严谨。（2).近、现代：1901年:英国标准化委员会BSI成立，其制定的第一项标准就是螺纹画法。1947年：ISO成立。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” ；“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。现其发布的制图标准均冠名“技术制图”台头。例如：“ISO12824:1997技术制图画法通则第24部分：机械工程图样用图线” 132 中国的制图标准化（1）古代：先进，例如浑天仪图等。（2）解放前：制图标准不统一。（3）中华人民共和国建立后： 1951年：政务院颁发工程制图标准(13项)草案。机械制图为主，定第一角画法。 1956年：机械部发布机械制图标准(21项)JB。 1959年：国家科学技术委员会批准发布“GB1221411959国家标准 机械制图”(第一套)，共有19个标准，主要对投影法、图纸幅面、图样画法、尺寸注法等作规定。之后，相关部门参照国家标准机械制图，制定了建筑、电气等行业的制图标准。 19701974年：中国科学院和国家标准计量局修订国家标准机械制图(第二套)。至此，我国的制图标准主要是照搬及参照“苏联标准体系”。1984年：国家标准局主持修订国家标准 机械制图共17项标准(第三套)，达到当时的国际水平。其后，1987年，建设部颁发建筑制图标准(6项，2001年修订)。1989年现在：1989年“全国技术制图标准化技术委员会”成立；1996年第二届，更名为“全国技术产品文件标准化技术委员会”；2001年第三届；2009年第四届。其全名为“中国标准化管理委员会/技术产品文件标准化技术委员会，英文缩写为“SAC/TC146”，宏观管理中国的“技术产品文件标准化”工作，并直接主持或参与一大批“技术产品文件标准”的制修订工作。另外，国内还有一些“制图标准”是由相关的部门主持制修订，例如，目前“建筑制图国家标准”就是主要由建设部主持制修订。“SAC/TC146”代表中国参与国际“技术产品文件标准化”工作，其与ISO/TC10业务上对应。通过多年努力，现已构建成新的“中国制图标准体系”，分成四个层面 ： 第一层面:技术产品文件标准汇编 技术制图卷。是将各类制图（例如机械制图、建筑制图、电气制图等）中共性的基础内容（例如图纸幅面、比例、图线、视图、字体等）统一起来制定的制图标准，比各专业制图标准高一个层次。 第二层面:技术产品文件标准汇编 制图卷专业或行业制图标准。指对本专业或行业独有的表示法所制定的标准。例技术产品文件标准汇编 机械制图卷等。在专业制图工作中，有的技术制图标准被直接应用。例如，机械制图就直接应用了“GB/T146892008 技术制图 图纸幅面和格式”、“GB/T146901993 技术制图 比例”和“GB/T146911993 技术制图 字体”等。但毕竟技术制图标准偏重于宏观多专业制图的应用，而专业制图标准更注重本行业的实用；故有的内容即使已经有了技术制图标准，如果某专业制图领域认为内容需要补充标准内容，也可以制定该内容的专业制图标准作为技术制图标准该内容的补充或细化，但不能与技术制图标准中的该内容相冲突。例如，“GB/T174501998 技术制图 图线”、“GB/T445742002 机械制图 图样画法 图线”和“GB/T186862002 技术制图 CAD系统用图线的表示”，在实际机械制图过程中，这三项“图线”制图标准配合应用。 第三层面:技术产品文件标准汇编 CAD制图卷。 第四层面:技术产品文件标准汇编 CAD文件管理卷。 可见，我国的国家制图标准与国际制图标准之间，既有相似之处，例如，一些共性的基础内容作为通则制定统一的标准，并统一在“技术制图”的标准名称下。但也有不同之处，还是在冠名问题上，没有把所有的制图标准全部统一在“技术制图”的标准名称下，而是保留了“机械制图”、“建筑制图”、“船舶制图”等作为单独名称列出。但发展趋势仍是与ISO接轨。1.3.3 学用“制图标准”，优化“产品生命周期” 人们创造并不断发展科学技术等的最主要目的，就是为了不断地高效益地设计制造出高质量的产品（在此主议机械产品，例如汽车、箱体零件、轮船等；也主议机械设计制造工作），并进而管理、使用、维修、保养、甚至回收再利用好产品，以充分发挥产品的作用，优化“产品生命周期”，其实根本目的还是为了优化人类自身的生存质量。为达此目的，以下几点值得借鉴。（1） 明确产品的设计制造宗旨 仔细分析产品经济学中的一个重要公式“利润价格成本”，可得出产品的设计制造宗旨：在能够满足使用要求的大前提下，则设计制造产品、甚至使用维修产品时越省时、省力、省钱、省越好；目的就是降低产品成本以提升利润。（2） 优化“产品生命周期”“产品生命周期”一般是：市场调查拟定产品确定设计方法（可采取全新设计、仿制测绘设计、仿制加提高设计等方法，可见，仿制加提高设计方法是捷径）分析要表达的对象拟定表达方案选定基准(主、辅)选比例后定图幅画图画基准线画底稿标注尺寸（零件图和装配图略有不同）注写技术要求等加深签字 按图制造产品按图。可见，设计制图在“产品生命周期”中的地位相当重要，但设计制图在“产品生命周期”中所占用的工作量也是相当大的；那么，设计制图费用又何尝不是产品的成本呢？由此导出产品的设计制图宗旨：“根据物体的结构特点，选用适当的表达方法。在完整、清晰地表示物体形状的前提下，力求制图简便。”（摘自“GB/T174511998 技术制图 图样画法 视图”）。那么，如果能优化“产品生命周期”，将能大大降低产品的成本。并且，随着科学技术的飞速发展，这一切也都成为可能及现实；例如，应用现代“优化设计技术”和优秀的“设计制图制造一体化软件”等。（3） 充分发挥利用“制图标准”的功能充分发挥利用“制图标准”的功能，对实现 “产品生命周期”的优化至关重要。为此，关注以下几点。1）把现行标准作为学用标准最权威最优秀的教科书所谓现行标准，即现正在有效的标准。现行系列“机械制图和技术制图 国家标准”共60多项；其中个别标准标龄较长，例如“GB/T445751984 机械制图 剖面符号”等；而多数标准则较新，例如：“GB/T1060922009 技术制图 明细栏”等。学用标准时现行标准原文是最权威最优秀的教科书，因其结构严谨，图、文、表使用恰当，具有宏观指导性和微观实用性并存的特点；当然确有一些教科书及手册等在解释一些具体概念时可能更详细，例如一些制图教材讲解剖视概念就很形象生动，但仍是在“标准真经”的教义下发挥，它们确实可以作为学用标准的很好的参考书。在认识标准化体系及学用标准时，当然重点是主视现行；但对其历史等，也应进行适当的了解，例如，了解被修订、代替甚至作废的标准的优缺点等情况；了解过去是为了更好地巩固现在及发展