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机械制图 李奇敏 第一章绪论 工程制图 为什么要学习机械制图 Why 机械制图要学什么 What 怎样学习机械制图 How 产品信息怎样表达 信息怎样表达 产品设计 构思 零件加工和装配 产品 机械工程图样 工程图样是表达产品信息最好方式 表达设计产品的形状 结构 大小 材料 技术要求等信息的图样 第二节投影法基本知识 1 投影形成 P A B C a b c S 投射中心 2 投影法分类 中心投影法 投射线汇交于一点的投影法 1 斜投影法 投射线与投影面倾斜 2 正投影法 投射线与投影面垂直 平行投影法 所有投射线都互相平行的投影法 3 正投影的基本特征 点的正投影仍是点直线的投影一般仍是直线 除非直线和投影面垂直点在直线上其投影也在直线上相交两直线的投影其投影也相交 交点的投影必为投影的交点平行两直线的投影仍平行平面图形的投影是类似的平面图形 3 正投影的基本特征 续 ab 1 积聚性 3 类似性 2 真实性 4 平行性 第三节物体的多面正投影 1 问题提出单面投影 点不定位 体不定形 A a b B1 B2 2 物体三面正投影视图 三投影面体系的建立 正立投影面 V面水平投影面 H面侧立投影面 W面投影面交线 投影轴投影轴交点 原点 X Y Z O V W X Z YH YW H 3 形成三视图 应用中常去掉边框和轴 长度 宽度 高度 主 俯视图长对正 主 左视图高平齐 俯 左视图宽相等 三等规律 宽 宽 4 三视图间的投影规律 第三章立体的投影 返回 常见的基本几何体 平面基本体 曲面基本体 第一节平面基本体的投影 基本概念棱面 平面体的各表面棱线 相邻两棱面的交线顶点 几个两两相交的棱面的共有点作平面体的投影就是要作出组成平面体的点 顶点 线 棱线 面 棱面 的投影 棱线 棱面 顶点 平面体投影的基本内容 要作出组成平面体的点 顶点 线 棱线 面 棱面 的投影 判断各投影的可见性 可见的棱线用粗实线画出 不可见的用虚线画出 在平面体表面取点和线 注意 为了使作图简便 而且作出的图形能反映真实形状 应尽量把平面体放在三面投影体系中适当位置 主要表面的投影反映实形 一 棱柱 1 棱柱的组成 由两个底面和几个侧棱面组成 侧棱面与侧棱面的交线叫侧棱线 侧棱线相互平行 如图 为一正六棱柱 其顶面 底面均为水平面 它们的水平投影反映实形 正面及侧面投影积聚为一直线 六棱柱有六个侧棱面 前后棱面为正平面 它们的正面投影反映实形 水平投影及侧面投影积聚为一条直线 六棱柱的其它四个侧棱面均为铅垂面 其水平投影均积聚为直线 正面投影和侧面投影均为类似形 正六棱柱的投影图 a b d c e a b d c e a b d c 2 棱柱的三视图 作投影图时 先画出正六棱柱的水平投影正六边形 再根据其它投影规律画出其它的两个投影 如图所示 棱柱投影绘图步骤 1 画出投影轴和对称中心 2 画出反映实形的投影及其余投影 3 画出各棱线的投影 4 判断可见性 擦去多余的线 不可见的用虚线表示 可见的用粗实线表示 1 棱锥的组成 由一个底面和几个侧棱面组成 侧棱线交于有限远的一点 锥顶 二 棱锥 如图所示为一正三棱锥 锥顶为S 其底面为 ABC 呈水平位置 水平投影 abc反映实形 棱面 SAB SBC是一般位置平面 它们的各个投影均为类似形 棱面 SAC为侧垂面 其侧面投影s a c 积聚为一直线 2 棱锥的三视图 底边AB BC为水平线 AC为侧垂线 棱线SB为侧平线 SA SC为一般位置直线 它们的投影可根据不同位置直线的投影特性进行分析 s c b 正三棱锥的三面投影图 s a b c a a b c s 棱锥三面投影作图步骤 1 先画对称中心 2 画底面及顶点的三面投影 3 画棱线投影 3 3回转体的投影 一回转面的形成及常见回转面 二回转体投影 三常见回转体的投影 四回转体表面取点 取线 一回转面的形成及常见回转面 1回转面的形成 一动线 直线或曲线 绕一固定直线旋转所形成的曲面称为回转面 该动线称为母线 固定直线称为回转轴简称轴线 母线的任一位置称为素线 母线上任一点随母线旋转一周的轨迹称为纬圆 纬圆始终垂直于回转轴 2常见回转面 与轴线平行的直母线绕轴线旋转形成圆柱面 与轴线相交的直母线绕轴线旋转形成圆锥面 圆心在轴线上的圆弧绕轴线旋转形成圆球面 圆心不在轴线上的圆弧绕轴线旋转形成圆环面 组合线段绕轴线旋转形成组合回转面 1 圆柱的投影 圆柱表面由圆柱面和顶面 底面所组成 圆柱面是由一直母线绕与之平行的轴线回转而成 如图所示 圆柱的轴线垂直于H面 其上下底圆为水平面 水平投影反映实形 其正面和侧面投影积聚为一直线 而圆柱面的正面和侧面则用曲面投影的外形线表示 一 圆柱 二 回转体的投影及其表面取点 圆柱投影图的绘制 1 先绘出圆柱的对称线 回转轴线 2 绘出圆柱的顶面和底面 3 画出正面外形线和侧面外形线 正面外形线 侧面外形线 1 圆锥的投影 圆锥表面由圆锥面和底圆组成 它是一母线绕与它相交的轴线回转而成 如图所示 圆锥轴线垂直H面 底面为水平面 它的水平投影反映实形 正面和侧面投影由外形线形成直线 正面外形线 侧面外形线 二 圆锥 圆锥投影图的绘制 c d 1 先绘出圆锥的对称线 回转轴线 2 在水平投影面上绘出圆锥底圆 正面投影和侧面投影积聚为直线 3 作出锥顶的正面投影和侧面投影并画出正面外形线和侧面外形线 已知M点的水平投影 求出其它两个投影 1 2 1 m m 过m作平行于V面的正平圆12 求正平圆的正面投影 在纬圆上求出m 和m R 球面的投影 2 圆环的三视图 1 先绘出圆环的对称线 回转轴线 母线圆心位置 母线圆心轨迹 2 画正面投影和侧面投影 3 画水平投影 7 2组合体的视图及其画法 1组合体定义2组合体常见组成方式3组合体相邻形体表面过渡关系投射特征4组合体三视图画法 由若干基本形体按一定方式组合而成的立体称为组合体 1组合体定义 2组合体常见组成方式 1 叠加组合 组合体由若干基本形体叠加而成 2 挖切组合 在基本形体上通过切割 挖孔等方式形成的组合体 3 综合组合 假想将组合体分解为若干个简单的基本形体 然后分析各基本形体之间的相对位置 组成方式以及相邻基本形体之间的表面过渡关系 这样的分析方法称为组合体的形体分析法 4组合体三视图的画法 1 对所画物体进行形体分析 画组合体三视图的方法与步骤 以轴承座为例 2 选择主视图 以最能反映组合体形体特征的方向作为主视图的投射方向 同时又使俯 左视图的虚线尽量少 选择主视图的原则 组合体应该按正常位置放置 使得组合体的主要平面或主要轴线垂直或平行于投影面 放置位置 投射方向 A向 D向雷同 但D向使主视图出现较多虚线舍去 B向 C向雷同 但C向作为主视图时 左视图虚线较多 A向与B向比较 A向 B向 本例选A向 3 具体画图 根据形体分析 按各基本形体的主次及相对位置 用细线逐个画出它们的三面投影 画图顺序 先画主要形体 后画次要形体 画某一形体时 应先确定位置 再绘其形状 绘制形状时 应先画整体形状 后画细节形状 先画能确定其他基本形体位置的形体 该轴承座的画图顺序应为 圆筒 底板 支撑板 肋板 A向 D向雷同 但D向使主视图出现较多虚线舍去 B向 C向雷同 但C向作为主视图时 左视图虚线较多 A向与B向比较 A向 B向 本例选A向 3 具体画图 根据形体分析 按各基本形体的主次及相对位置 用细线逐个画出它们的三面投影 画图顺序 先画主要形体 后画次要形体 画某一形体时 应先确定位置 再绘其形状 绘制形状时 应先画整体形状 后画细节形状 先画能确定其他基本形体位置的形体 该轴承座的画图顺序应为 圆筒 底板 支撑板 肋板 画基线合理布局三面视图 画圆筒三面投影 画支撑板三面投影 画底板三面投影 画肋板三面投影 4 检查加粗图线 5尺寸标注 图形表达物体的结构形状 尺寸表达物体的大小 尺寸标注是工程图样的重要组成内容 1 尺寸标注基本规则 2 尺寸的组成 3 常用尺寸的标注 1 尺寸标注基本规则 1 物体的真实大小以图样上所注尺寸数字为依据 即图样中的尺寸代表物体的真实大小 2 尺寸以毫米为单位时不必标注单位 否则应注明单位 3 图样中每一个尺寸一般只标注一次 可计算出尺寸不用标注 4 图样中尺寸是产品最后完工的尺寸 即成品件的尺寸 2 尺寸的组成 尺寸界线 用细实线从标注的起止处画出 可用其它图线代替 尺寸线 必须单独画出 不能用其它图线替代不能与任何图线重合 不能画成其它图线的延长线 正确 错误 尺寸数字 3 常用尺寸的标注 半径的标注 一般尺寸线应通过圆心 角度尺寸的标注 角度尺寸的尺寸数字只能水平书写 三 组合体的尺寸注法 2 尺寸基准 定位尺寸的起点 1 尺寸类型 定形尺寸 确定各基本形体形状的尺寸 定位尺寸 确定基本形体间相对位置的尺寸 总体尺寸 表示组合体总长 总宽 总高 b c 长度方向的尺寸基准 长 宽 高每方向上应各有一个尺寸基准 主要对称面 主要轴线 大的底面 端面等 3组合体尺寸标注的方法和步骤 以轴承座的尺寸标注为例 1 形体分析 确定尺寸基准 2 逐个标注各基本体的定形 定位尺寸 标注圆筒的定形定位尺寸 标注凸台的定形定位尺寸 标注底板的定形定位尺寸 标注支撑板的定形定位尺寸 标注肋板的定形定位尺寸 3 检查协调 标注总体尺寸 1 同一形体的尺寸应该尽量集中标注 2 尺寸应该标注在反映形体特征的视图上 3 同轴回转体的直径 应尽量标注在非圆视图上 5 相互平行的尺寸 要使小尺寸靠近图形 大尺寸依次向外排列 避免尺寸线和尺寸线或尺寸界线相交 4 尺寸应该尽可能标注在轮廓线外面 应该尽量避免在虚线上标注尺寸 一 基本视图 右视图 主视图 俯视图 左视图 后视图 仰视图 形成 从右向左投射 从下向上投射 从后向前投射 8 1视图 机件向基本投影面投射所得的视图 六个投影面的展开 二 向视图 向视图是可以自由配置的视图 在向视图的上方标注字母 在相应视图附近用箭头指明投射方向 并标注相同的字母 表示投射方向的箭头尽可能配置在主视图上 只是表示后视投射方向的箭头才配置在其它视图上 三 局部视图 局部视图是将物体的某一部分向基本投影面投射所得的视图 注意事项 用带字母的箭头指明要表达的部位和投射方向 并注明视图名称 局部视图的范围用波浪线表示 当表示的局部结构是完整的且外轮廓封闭时 波浪线可省略 局部视图可按基本视图的配置形式配置 也可按向视图的配置形式配置 四 斜视图 问题 当物体的表面与投影面成倾斜位置时 其投影不反映实形 增设一个与倾斜表面平行的辅助投影面 解决方法 将倾斜部分向辅助投影面投射 斜视图是物体向不平行于基本投影面的平面投射所得的视图 8 2剖视图 问题 当机件的内部形状较复杂时 视图上将出现许多虚线 不便于看图和标注尺寸 解决办法 采用剖视图 一 剖视图的概念 剖视图的形成 假想用一剖切面将机件剖开 移去剖切面和观察者之间的部分 将其余部分向投影面投射 并在剖面区域内画上剖面符号 2 剖视图的画图步骤 确定剖切面的位置 想象哪部分移走了 剖面区域的形状 哪些部分投射时可看到 在剖面区域内画上剖面符号 以对称线为界 一半画视图 一半画剖视 半剖视 已表达清楚的内形虚线不画 半剖视 3 局部剖 用剖切平面局部地剖开物体所得的剖视图 A A 可用双折线代替波浪线 8 3断面图 一 断面图的概念 假想用剖切面将物体的某处切断 只画出该剖切面与物体接触部分 剖面区域 的图形 二 断面图的种类 移出断面 重合断面 剖切平面通过回转面形成的孔或凹坑的轴线时应按剖视画 移出断面图 画在视图之外 轮廓线用粗实线绘制 配置在剖切线的延长线上或其他适当的位置 画法 注意事项 重合断面图 画在视图之内 轮廓线用细实线绘制 画法 当视图中的轮廓线与断面图的图线重合时 视图中的轮廓线仍应连续画出 一 零件图的作用 二 零件图的内容 一组视图 完整的尺寸 技术要求 标题栏 表达零件的结构形状 确定各部分的大小和位置 加工 检验达到的技术指标 零件名称 数量 材料及必要签署 加工制造 检验 测量零件 表达单个零件的图称为零件图 端盖零件图 零件的表面粗糙度 一 表面粗糙度的概念 表面粗糙度是指零件的加工表面上具有的较小间距和峰谷所形成的微观几何形状特性 二 评定表面粗糙度的参数 轮廓算术平均偏差 Ra 轮廓最大高度 Rz 优先选用轮廓算术平均偏差Ra L 轮廓算术平均偏差 Ra Y X o Ra 在一个取样长度内 轮廓偏距 Y方向上轮廓线上的点与基准线之间的距离 绝对值的算术平均值 OX为基准线 极限与配合 一 极限与配合的基本概念 互换性要求 保证零件具有互换性的措施 由设计者根据极限与配合标准 确定零件合理的配合要求和尺寸极限 画零件图的步骤和方法 例如画端盖的零件图 一 画图前的准备 了解零件的用途 结构特点 材料及相应的加工方法 分析零件的结构形状 确定零件的视图表达方案 二 画图方法和步骤 定图幅 根据视图数量和大小 选择适当的绘图比例 确定图幅大小 布置视图 根据各视图的轮廓尺寸 画出确定各视图位置的基线 画出图框和标题栏 画图基线包括 标题栏 对称线 轴线 某一基面的投影线 注意 各视图之间要留出标注尺寸的位置 画底稿 先画主要形