画法几何及机械制图.doc

画法几何及机械制图教学内容经过多年的改革和实践，已初步构建成与新世纪人才综合素质的培养相适应的课程体系，课程的教学内容和模式得到优化。在不增加本课程学时数的前提下，对课程的教学内容和模式进行优化，删除某些传统过时的内容，增大计算机绘图 (AutoCAD)内容在本课程中所占比例，增加基于特征的参数化实体造型(Pro/Engineer)等现代CAD内容。使本课程形成了手工草图、仪器绘图、计算机绘图并举的新格局。课程内容体系如下：1. 画法几何 (1) 投影的基本知识； (2) 点、直线和平面的投影；(3) 点、直线、平面的相对位置；(4) 立体的投影。(5) 轴测图。2. 制图基础 (1) 制图的基本知识和基本技能； (2) 组合体； (3) 图样画法。3. 机械图 (1) 标准件和常用件； (2) 零件图； (3) 装配图。4. 计算机绘图 (1)计算机绘图的发展概述； (2) AutoCAD入门； (3) 基本绘图、编辑命令； (4) 设置绘图环境及标注尺寸； (5) 绘制零件图及装配图； (6) Pro/E入门；(7) 创建参数化草图； (8) 生成实体及创建特征； (9) 生成工程图纸及实体装配。 教学内容组织方式与目的：教学内容分为课堂讲授、教师辅导、学生选修和学生自学四部分。课堂讲授部分由教师在教学计划学时内进行课堂教学，作为基本要求内容；教师辅导部分由教师在课堂内对学生进行答疑和指导，巩固所学内容；学生自学部分由学生利用课外时间进行自学，作为一般要求内容；学生选修部分由学生根据自己的兴趣及能力进行课外选读，扩充知识。 将本课程分为画法几何、制图基础、机械图和计算机绘图模块。这四个模块可以按顺序串联在一起进行讲授，又可根据课程的改革需求分开讲授。对非机械类的制图课程可将画法几何模块替代为正投影法基础模块（其主要包括点、直线和立体的投影），计算机绘图模块主要含 (1)、(2)及(3)等内容。运用多媒体课件、黑板及教具模型等方式授课， 采用启发式、交互式教学方法。 目的是使学生掌握正投影法的基本理论及其应用，掌握分析和解决空间几何问题的能力；培养学生绘制和阅读机械图样的基本能力；培养学生现代工程意识和创新设计能力及应用典型的绘图软件进行计算机绘图和设计的能力；养成认真思考的工作态度和严谨细致的工作作风。实践性教学的设计思想与效果：(1) 设计了知识面广、内容丰富、重点突出、形式多样的习题作业以利学生掌握所学知识；(2)建立了开放展示实践室，在开放式教学实践室中，配备了自行研发的可组装、拆卸的模块化教具模型，供学生亲自动手拼装，以提高学生的动手能力和空间想象能力，激发其创新意识；配备有先进的测绘工具和计算机，供学生进行模型及零、部件测绘，观看有关工程技术知识的教学录象片，使其徒手画图能力、工程实践能力进一步增强；配备有电子模型库，供学生浏览，在此基础上，学生可以自行构思、建模造型、生成图样，并有专门教师辅导，强化学生形象思维能力，进一步促进图形信息处理能力的培养；配备有练习题、相应的立体造型及解答技巧，供学生对所学知识温故知新；(3) 编写了要求明确、内容详尽的计算机绘图上机实验指导书以具体指导学生的上机操作。教学条件发行约4万册，辐射面较大，获全国高校出版社畅销图书奖。2003年在密切注意工程图学指导委员会制定的画法几何及机械制图教学基本要求的变化情况及国内外的一些同类教材的变化动向的基础上，注意总结参考近几年来教学改革实践的经验，注意与机械系列基础课程教材的衔接，出版了工程制图基础教程和AutoCAD2002绘图基础两部教材。现正组织教师编写国家十五立项教材1部，出版了天津市十五重点立项教材，在教材中增加计算机绘图的内容和实践，融入三维造型的内容及设计思想，从而确定本课程在机械设计基础系列课程及其他专业课程中的基础地位及衔接作用。为便于学生自主学习、体现学生在学习中的主体地位，编写了工程制图基础习题解答，使用效果良好。通过在课堂上展示优秀作业，指导并激励学生认真学习。通过编写上机指导提纲，便于非机械类型制图课的学生计算机上机练习，提高学习及练习效率。针对本课程实践性较强的特点，在学习中安排了适当学时的手工仪器图、零件测绘和CAD上机练习等实践内容，以锻炼学生的动手能力，培养认真负责、一丝不苟的工程素质。对机械制图模型及答疑室进行了改造，添置了现代测绘工具等，使机械制图的教学实践环境发生了变化，增加了习题解答和电子模型等内容，由教师专人值班解答学生问题，从而更加有利于学生的学习及复习巩固。通过计算机展示自行研制的基于Dreamweavre、Authorware、3DS MAX、AutoCAD和Pro/E等平台开发的制图网络课件、习题解答课件、常见机械结构加工工艺及过程，强化对学生形象思维能力及图形信息处理能力的培养，并使学生具有空间实体构型设计的初步意识和基本能力。同时，为丰富本课程的教学内涵，改进完善实验环节，设计研制出助学型的可组装、拆卸的模块化教具实物模型并开放展示，供学生亲自动手拼装，以提高学生的动手能力、空间想象及构型能力，激发其创新意识。第19教学楼的CAD计算中心拥有180多台微机，可同时供5个班学生上机，其已与校园网联通。本课程设计制作了教学与模型库等网络课件，并已在天津大学网络教学中发挥了积极的作用。网络课程包括学习指南、电子课堂、模型展示和习题解答等内容，为学生自主学习提供了必要的条件和保证。方法和手段1. 教学方法(1) 教学分为课堂讲授、教师辅导、学生选修和学生自学四部分。课堂讲授部分由教师在教学计划学时内进行课堂教学，作为基本要求内容；教师辅导部分由教师在课堂内对学生进行答疑和指导，巩固所学内容；学生自学部分由学生利用课外时间进行自学，作为一般要求内容；学生选修部分由学生根据自己的兴趣及能力进行课外选读，作为补充知识。讲授内容少而精，采用启发式、讨论互动式教学方法。凡是学生可以解决的问题，尽量鼓励、启发学生自己解决，培养学生的参与意识和自学能力。(2) 充分利用现有的教学条件，如CAI课件、可拆卸组装模型、实物模型和电子模型库等，增强直观性，以解决学生不了解生产实际和空间想象力差的问题。(3) 强调读图环节，教学内容详略得当。强化组合体的读图，使零件图读图的困难减少，使学生可以对零件工艺知识有初步了解，将注意力集中在零件结构的识别与表达等内容的学习。在处理读图环节时，遵循从简单到复杂、从外到内、形体分析为主到形体分析与线面分析的结合，将难点分解。(4) 加强实践环节，促进量变到质变的转化。通过开放展示实践室及一定量的画图训练，使学生在掌握绘图能力的同时提高读图能力。(5) 制图教师参与指导学生的课程设计和毕业设计，既可以提高学生在设计中遵守制图国家标准的意识和仔细认真的工作态度，又可将指导设计的体会融入到教学中，从而提高教学质量。(6) 在教学中始终注意解决非智力因素的影响，第一次讲课就着重强调本课程的作用、地位及在工程实际中的应用，唤起学生的求知欲并强调认真细致的工作作风。此外还向学生进行纪律、学风、爱护公物等方面的教育，使学生养成不迟到、不早退、遵守课堂纪律、认真完成作业的良好学风。2. 教学手段 坚持本课程严谨治学、严格教学要求的传统，执行严格、规范的教学管理规章和制度，建立、健全各种教学文件和档案如：教学日历、试题分析及学生成绩档案等。为保证课程改革的顺利进行，必须对现有的教学手段进行相应的变革，转变教学思想。首先配备并充分利用现代化的教学设备，以提高教学效率。例如对计算机绘图教学，充分利用多媒体教室的先进设备，提高讲课的质量和效率。对工程制图课程，在使用现代化教学设备的同时，还逐步制作相应的教学辅助软件，以代替部分教学模型和挂图；最终形成屏幕投影、黑板、模型实物及实物投影四体合一的课堂教学手段，从而更加直观形象、生动地讲授教学内容。利用现代化的教学工具如CAI课件、投影仪等进行教学，可以提高教学效率，使学生在有限的时间里获得较大的信息量。在教学中扩大了多媒体等现代化教学手段的使用，例如，使用了自行研制的与教材配套的助教型CAI系列课件，充分利用色彩、造型及动画技术得到良好的教学效果；课件已被一些学校使用，在本地区具有一定的影响。设计了知识面广、内容丰富、重点突出、形式多样的习题作业及相应软件，以利学生理解和掌握所学知识。教师根据学生的具体情况，利用习题解答软件引导学生按照正确的思路与解题步骤改正、完成习题和作业，从而提高教学效率。建立了丰富完备的试题库及合理有效的考试形式，实行考、教分离制度，从而准确了解学生的学习情况、促进学生的学习兴趣并减轻教师的工作负担；对本课程的考试方法也进行了相应的改革，由过去的1次期末考试改为平时的2或3次考试，其中AutoCAD和Pro/Engineer内容实施上机考试。设计制作了可组装、拆卸的模块化教具模型、网上模型库及电子课堂；建立了开放展示实践室，供学生亲自动手拼装，以提高学生的动手能力、空间想象和构型能力，激发其创新意识。利用典型的计算机绘图软件绘制图形，以部分替代传统的手工绘图，培养学生现代工程意识和创新设计能力，使学生了解、掌握现代的绘图工具。使本课程形成手工草图、仪器绘图、计算机绘图并举的新格局。建设规划1.本课程的建设目标 在现有教学改革所取得的研究成果基础上，经过几年的不懈努力，使本课程的整体教学质量、师资队伍的整体素质及学术水平得到进一步提高，教学内容与教学体系更加合理与优化，教学成果的覆盖面进一步扩大，以适应课程发展和竞争的需要，并为高等学校画法几何及机械制图课程的发展做出贡献。2.本课程的建设步骤 (1) 积极引进和选留青年教师(3年内使3名青年教师获得博士学位，2名青年教师晋升为讲师)从而形成一支结构合理、人员稳定、教学水平高、教学效果好的师资队伍。(2) 继续建立规范、严谨的教学制度和环境。其含有体现教学目的的教学大纲、教学文件和教学档案；有符合教学大纲、适应本世纪发展要求及我校特色的教材和教辅材料；有能客观反映教学效果、学习质量的考核方法。(3) 继续使用先进的教学方法和手段(如网络课件)进行教学与管理，并将本课程与机械基础系列课程及相关专业课进行整合，以提高教学质量和学习效果。(4) 进一步强化实践环节，增加零件测绘部分的学时，继续改造及完善可组装、拆卸的模块化教具实物模型和制图开放展示实践室。教师参与指导学生的课程设计和毕业设计，以提高学生在设计中遵守制图国家标准的意识和仔细认真的工作态度。(4) 使用先进的教学方法和手段(如网络课件)进行教学与管理，并将本课程与机械基础系列课程及相关专业课进行整合，以提高教学质量和学习效果。 (5) 进一步完善知识面广、重点突出、形式多样的习题作业及构筑合理有效的学生作业检查体系，以适应学生素质教育的需求；建立丰富完备的试题库及合理有效的考试形式，从而准确了解学生的学习情况、促进学生的学习兴趣。3.本课程已经上网的资源名称列表 “画法几何及机械制图”网络课程，其包括课程简介、电子课堂、 模型展示、教学大纲和学习指南等部分。教学效果“画法几何及机械制图”课程是天津大学机械类、近机械类专业必修的一门基础课。早在天津大学建校之初就已设立，具有一百多年的历史。随着时代的发展和社会的变革，这门课程也在教学内容、教学方式和方法、教材等各方面进行着与时俱进的改革。如今已经发展成为系统性、规范化、与多门课程相互整合发展的重要课程。多年来，我们对画法几何及机械制图课程进行了深入的变革，取得了很好的教学效果。专家评价、学生评价及指标见附件1。通过对课程的教学内容和模式进行优化，删除某些传统过时的内容，增加计算机绘图(AutoCAD)等内容在本课程中所占比例，增加基于特征的参数化实体造型(Pro/Engineer)、双语教学等现代内容。使本课程形成了图学基础理论、基本实践技能和现代设计方法并举的新格局。通过少而精的讲解、贴近实际应用的练习和具有创新性的实践锻炼，能在短时间内使学生从对该课程的陌生转变到熟悉并喜爱该课程。本课程摒弃传统教学方法的缺陷，汲取先进教学手段的精华，在不同教学阶段采用不同的教学手段，形成多媒体教学、黑板、教学模型相结合的授课方式。在教学的过程中通过启发式、交互式教学充分调动学生的积极性、主动性，形成教、学互动的局面，从而提高教学效率。教材建设是课程建设的重要组成部分。承担了国家级规划教材工程制图和天津市规划教材机械制图及CAD基础项目。机械制图（非机类）教材及习题集发行量居全国同类教材前茅。所制作的多媒体教学课件系全体教师的智慧结晶，多次在国家级、市级评比中获奖。现已形成书本教材、多媒体课件和网络课件相结合的立体式教材结构。本课程拥有一支老、中、青相结合，经验丰富、教学严谨、紧跟时代步伐的师资队伍。在历次的教学比赛和评估中均能体现其优异的教学效果。课程的主讲教师在学生评教的分数平均在85分以上。本课程首批获得并一直保持天津大学的优秀课程称号，2004年获校优秀教学成果一等奖和二等奖各1项，1999年获校优秀教学成果二等奖1项。近年来并有4人次在市级、校级讲课大赛中获一等奖一项、二等奖一项、三等奖两项。总之，画法几何及机械制图课程是我天津大学教学体系中的一门重要课程，在继承传统教学特点的基础上，结合时代发展的需要将其建成一门在内容体系、知识领域、教学方法均领先的优秀课程。课程特色经过几年的努力工作，本课程形成以下的主要特色： (1) 继承和发扬严谨治学、严格教学要求的优良传统，坚持执行严格、规范的教学管理规章和制度。(2) 构建了包括画法几何、机械制图、计算机绘图(AutoCAD)和基于特征的参数化实体造型等现代CAD (Pro/Engineer)内容的工程图学(Engineering Graphics)双语教学课程体系，确立了本课程在开发学生机械设计创新能力培养体系中的基础地位。(3) 建立了多层次、内容丰富，条件优越的实践平台。实践环节体现了知识与能力的交融，在培养学生徒手画图、仪器绘图、计算机绘图、构型设计及创新能力上的效果显著。教学大纲工程图样被喻为“工程界的语言”。它是表达和交流技术思想的重要工具，是工程技术部门的一项重要技术文件。本课程研究绘制和阅读工程图样和解决空间几何问题的理论和方法，研究基于特征的参数化实体造型等现代 CAD 技术，并以计算机及相应软件为工具绘制工程图样及构建三维空间形体，为培养学生的制图技能、构型设计能力和空间想象能力打下必要的基础。同时，它又是学生学习后续课程和完成课程设计、毕业设计不可缺少的基础。 本课程的目的和任务是使学生掌握正投影法的基本理论及其应用；培养学生阅读和绘制机械图样的基本能力；培养和发展空间想象能力、空间分析和解决问题能力；培养学生现代工程意识和创新设计能力及应用典型的绘图软件进行计算机绘图和构型设计的能力。培养认真思考的工作态度和严谨细致的工作作风。 1.教学基本要求 学习用投影法表达空间几何形体和图解空间几何问题的基本理论和方法；培养用仪器、计算机和徒手绘图的能力，以及绘制与阅读投影图的能力。培养绘制和阅读零件图和装配图的基本能力，并使学生对标准件和常用件的画法和标准有一定认识；使学生对计算机绘图及基于特征的参数化实体造型等现代 CAD 内容有所认识，为后续计算机辅助设计等课程的学习打下必要的基础，并能绘制出简单的零件图、装配图及实体模型。 2.教学内容与学时分配 教学内容主要包括：画法几何、制图基础、机械图和计算机绘图等四部分内容。(1) 画法几何 (17学时) 投影的基本知识； 点、直线和平面的投影； 点、直线、平面的相对位置； 立体的投影。 轴测图。 (2) 制图基础 (18学时) 制图的基本知识和基本技能； 组合体； 图样画法。 (3) 机械图 (21学时) 标准件和常用件； 零件图； 装配图。 (4) 计算机绘图 (56学时) 计算机绘图的发展概述； AutoCAD 入门； 基本绘图、编辑命令； 设置绘图环境及标注尺寸； 绘制零件图及装配图； Pro/E 入门； 创建参数化草图； 生成实体及创建特征； 生成工程图纸及实体装配。上机操作28学时附：“画法几何及机械制图”网络课程教学大纲工程图样被喻为“工程界的语言”。它是表达和交流技术思想的重要工具，是工程技术部门的一项重要技术文件。本课程研究绘制和阅读工程图样的原理和方法，为培养学生的制图技能、构型设计能力和空间想象能力打下必要的基础。同时，它又是学生学习后续课程和完成课程设计、毕业设计不可缺少的基础。1.教学基本要求 学习用正投影法表达空间几何形体和图解简单空间几何问题的基本原理和方法；培养用仪器和徒手绘图的能力，用投影图对物体内外形状和大小进行表达的能力，以及根据投影图和尺寸想象出物体内外形状和大小的读图能力。培养绘制和阅读中等复杂程度的零件图和装配图的基本能力，并以培养读图能力为重点；使学生对计算机绘图及其发展的意义有初步认识，并能绘制出相应的零件图及装配图。 2.教学内容与学时分配 教学内容主要包括：画法几何、制图基础、机械图和计算机绘图等四部分内容。 (1) 画法几何 (23学时) 投影的基本知识； 点、直线和平面的投影； 点、直线、平面的相对位置； 立体的投影。 (2) 制图基础 (25学时) 机械制图的基本知识和基本技能； 组合体； 图样画法。 轴测图。 (3) 机械图 (32学时) 标准件和常用件； 零件图； 装配图。 (4) 计算机绘图 (32学时 ) AutoCAD 入门； 基本绘图命令； 基本编辑命令； 标注尺寸； 标注符号及文本。 上机操作16学时教案绪论1 课程的研究对象、学习目的和学习方法1.1 课程的研究对象和学习目的 “画法几何及机械制图”是一门研究图示、图解空间几何问题和绘制与阅读机械图样的课程。 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。随着生产和科学技术的发展，图样在工程技术上的作用显得尤为重要。设计人员通过它表达自己的设计思想，制造人员根据它加工制造，使用人员利用它进行合理使用。因此，图样被认为是“工程界的语言”。它是设计、制造、使用部门的一项重要技术资料，是发展和交流科学技术的有力工具。本课程的研究对象是：(1)在平面上表示空间形体的图示法；(2)空间几何问题的图解法；(3)绘制和阅读机械图样的方法；(4)计算机绘图技术。学习本课程的主要目的是培养学生具有绘图、读图和图解空间几何问题的能力；培养和发展学生的空间想象力以及分析问题与解决问题的能力；培养学生具有计算机绘图及设计的能力。1.2 课程的学习方法 (1)本课程是实践性很强的技术基础课，在学习中除了掌握理论知识外，还必须密切联系实际，更多地注意在具体作图时如何运用这些理论。只有通过一定数量的画图、读图练习，反复实践，才能掌握本课程的基本原理和基本方法。(2)在学习中，必须经常注意空间几何关系的分析以及空间几何元素与其投影之间的相互关系。只有“从空间到平面，再从平面到空间”进行反复研究和思考，才是学好本课程的有效方法。(3)认真听课，及时复习，独立完成作业；同时，注意正确使用绘图仪器，不断提高绘图技能和绘图速度。(4)画图时要确立对生产负责的观点，严格遵守技术制图和机械制图国家标准中的有关规定，认真细致，一丝不苟。2 投影法的基本概念2.1 投影法 投射线通过物体向选定的平面投射，并在该面上得到图形的方法，称为投影法。根据投影法所得到的图形，称为投影或投影图，如图1中的ab 。图1 投影法如图1所示，定点S 是所有投射线的起源点，称为投射中心；直线SA、SB 是发自投射中心且通过被表示物体(直线AB )上各点的直线，称为投射线；平面 P 是投影法中得到投影的面，称为投影面。2.2 投影法分类投影法分为中心投影法和平行投影法。2.2.1 中心投影法投射线汇交一点的投影法称为中心投影法。用中心投影法得到的投影称为中心投影。图2 中心投影法图3 平行投影法在图2中，P 为投影面，S 为投射中心，abc为空间ABC 在投影面 P 上的投影。投射线SAa、SBb、SCc交于投射中心S 。物体的中心投影不能反映其真实形状，故机械图中不采用。2.2.2 平行投影法投射线互相平行的投影法称为平行投影法，如图3所示。投射线的方向称为投射方向。平行投影法又分为斜投影法和正投影法。投射线与投影面倾斜的平行投影法称为斜投影法，用斜投影法得到的投影称为斜投影。投射线与投影面垂直的平行投影法称为正投影法，用正投影法得到的投影称为正投影。2.2.3 正投影法的投影特性(1)当线段或平面图形平行于投影面时，其投影反映线段的实长或平面图形的实形。如图4(a)所示，AB/P，则ab=AB；ABC/P，则 ABC abc。(2)当线段或平面图形垂直于投影面时，其投影成为一点或一直线，如图4(b)所示。投影的这种性质称为积聚性。(3)当线段或平面图形倾斜于投影面时，线段的投影比实长短，平面图形的投影成为类似形。如图4(c)所示，ABC 倾斜于P，则 abc仍为三角形，但不反映实形。(a)(b)(c)图4 正投影法的投影特性3 工程上常见的投影图3.1 多面正投影物体在互相垂直的两个或多个投射面上所得到的正投影称为多面正投影图。将这些投影面旋转展开到同一图面上，使该物体的各正投影图有规则地配置，并相互之间形成对应关系。根据物体的多面正投影图，便能确定其形状。图是一物体在三个相互垂直的投影面上的三面正投影图。图5 物体的三面正投影图正投影图的优点是能反映物体的实际形状和大小，即度量性好，且作图简便，因此在工程上被广泛使用，缺点是直观性较差。图6 物体的轴测投影3.2 轴测投影将物体连同其直角坐标系，沿不平行于任一坐标平面的方向，用平行投影法将其投射在单一投影面上所得到的图形称为轴测投影。轴测投影作图较繁，且度量性差。但因它直观性较好，容易看懂，所以在某些工程图样和书籍中常作为辅助图样使用。3.3 标高投影在物体的水平投影上，加注某些特征面、线以及控制点的高程数值和比例的单面正投影称为标高投影。标高投影常用来表示不规则曲面，如船体、飞行器、汽车曲面以及地形等。图7 标高投影3.4 透视投影用中心投影法将物体投射在单一投影面上所得到的图形称为透视投影(透视图)。图为一物体的透视图。图8 物体的透视投影透视图与照相机成形原理相似，较接近视觉映象，所以透视图的直观性较强。但是，由于透视图度量性差，且作图复杂，所以，透视图只用于绘画和建筑设计等。第一章 机械工程制图基本知识机械工程图样的质量，将直接影响产品的质量和经济性。因此，掌握绘制机械图样的基本知识和技能是学习本课程的目的之一。本章主要介绍国家标准技术制图和机械制图的若干规定，绘图仪器和工具的使用，以及几何作图方法。技术制图和机械制图国家标准是我国基本技术标准之一，它起着统一工程界的共同“语言”的重要作用。为了准确无误地交流技术思想，绘图时必须严格遵守技术制图和机械制图国家标准的有关规定。学习本章内容应掌握技术制图和机械制图国家标准中关于图纸幅面、图框格式、比例、字体、图线和尺寸注法等基本规定，并在绘图时严格遵守，应能正确地标注常见平面图形尺寸。在学习中应正确使用绘图工具和仪器，掌握常用几何作图的规律、方法以及徒手绘制草图的技巧，掌握平面图形的线段分析方法，按正确的方法和步骤绘制图形，并做到作图准确、线型分明、字体工整、图面整洁美观。1 国家标准技术制图和机械制图的若干基本规定本节所介绍的国家标准一部分源自最新的技术制图国家标准，例如GB/T 14689-1993技术制图字体，其中“GB”为“国标”（国家标准的简称）二字的汉语拼音字头，“T”为推荐的“推”字的汉语拼音字头，“14689”为标准编号，“1993”为标准颁布的年号。另有部分源自机械制图国家标准，例如GB/T 4458.4-1984，其中“4458.4”为标准编号，“1984”为该标准颁布的年号。1.1 图纸幅面及格式（GB/T 14689-1993）图纸宽度（）和长度（）组成的图面称为图纸幅面。图图纸幅面1.1.1 图纸幅面尺寸和代号绘制技术图样时，应优先采用表1中规定的基本幅面。表基本幅面尺寸（第一选择）（mm)必要时，也允许选用表2和表3所规定的加长幅面，加长幅面尺寸是由基本幅面的短边成整数倍增加后得出。表2加长幅面尺寸（第二选择）（mm)表加长幅面尺寸（第三选择）（mm)如图2所示，粗实线表示表1的基本幅面（第一选择）；细实线表示表2的加长幅面（第二选择）；虚线表示表3的加长幅面（第三选择）。图2图幅及加长边1.1.2 图框格式图纸上必须用粗实线画出图框，其格式如图所示，分为留有装订边和不留装订边两种，但同一产品的图纸只能采用一种格式。(a)(b)（c)(d)图3图框格式(1) 留有装订边的图纸的图框格式如图3(a)、(b)所示，图中尺寸a、c按表1的规定选用；(2) 不留装订边的图纸的图框格式如图3(c)、(d)所示，图中尺寸e按表1的规定选用；(3) 加长幅面图纸的图框尺寸，按所选用的基本幅面大一号的图框尺寸确定。例如A23的图框尺寸，按A1的图框尺寸确定，即e为20(或c为10)，而A34的图框尺寸，按A2的图框尺寸确定，即e为10（或c为10）。1.1.3 标题栏及其方位标题栏一般由名称及代号区、签字区、更改区及其他区组成。(1) 标题栏的格式和尺寸按GB/T 10609.1-1989的规定，如图4所示。标题栏的位置应位于图纸的右下角，如图3所示。 图4标题栏的格式及尺寸(2) 标题栏的长边置于水平方向并与图纸的长边平行时，构成X型图纸，如图3中的(b)、(d)。若标题栏的长边与图纸的长边垂直时，则构成Y型图纸，如图3中的(a)、(c),在此情况下看图的方向与标题栏的方向一致。(3) 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位置使用，如图5(a)所示；或将Y型图纸的长边置于水平位置使用，如图5(b)。(a)(b)（c)图5图纸的另一种配置方式及附加符号(4) 学生作业建议采用图6的格式。作为装配图的标题栏，应画出全部内容；作为零件图的标题栏，只需画出图中高（28）的粗线框内的部分。图6学生作业用标题栏格式1.1.4 附加符号(1) 对中符号为了使图样复制和缩微摄影时定位方便，各号图纸均在图纸各边长的中点处分别画出对中符号。对中符号用粗实线绘制，线宽不小于0.5mm，长度从纸边界开始画入图框内约5mm，如图5(a)、(b)。当对中符号处在标题栏范围时，伸入标题栏部分省略不画，如图5(b)。(2) 方向符号对于按图5配置的图纸，为了明确绘图与看图时图纸的方向，应在图纸下边的对中符号处画一个方向符号，如图5(a)、(b)。方向符号是用细实线绘制的等边三角形，其大小和所处的位置见图5(c)。1.1.5 图幅分区(1) 必要时，可以用细实线在图纸周边内画出分区，如图7所示。图7图幅分区(2) 图幅分区数目按图样的复杂程度确定，但必须取偶数。每一分区的长度应在2575mm之间选择。(3) 分区的编号，沿上下方向（按看图方向确定图纸的上下和左右）用直体大写拉丁字母从上到下顺序编写；沿水平方向用直体阿拉伯数字从左到右顺序编写。当分区数超过拉丁字母的总数时，超过的各区可用双重字母编写，如AA、BB、CC等。拉丁字母和阿拉伯数字的位置应尽量靠近图框线。(4) 在图样中标注分区代号时，分区代号由拉丁字母和阿拉伯数字组成，字母在前数字在后并排书写，如B3、C5等。当分区代号与图形名称同时标注时，则分区代号写在图形名称的后面，中间空出一个字母的宽度，例如E-E A7。1.2 比例（GB/T 14690-1993）(1) 图中图形与其实物相应要素的线性尺寸之比称为比例。(2) 比值为1的比例称为原值比例，即1:1。比值大于1的比例称为放大比例，如2:1等。比值小于1的比例称为缩小比例，如1:2等。绘图时应采用表4中规定的比例，最好选用原值比例，但也可根据机件大小和复杂程度选用放大或缩小比例。 表4标准比例(3) 同一机件的各个视图应采用相同比例，并在标题栏“比例”一项中填写所用的比例。当机件上有较小或较复杂的结构需用不同比例时，可在视图名称的下方标注比例，如图8所示。图8不同比例的标注1.3 字体（GB/T 14691-1993）书写字体必须做到：字体工整、笔画清楚、间隔均匀、排列整齐。字体高度（用h表示）的公称尺寸系列为：1.8，2.5，3.5，5，7，10，14，20mm。如果要书写更大的字，其字体高度应按的比率递增。字体高度代表字体的号数。图样中字体可分为汉字、字母和数字。1.3.1 汉字汉字应写成长仿宋体，并应采用国家正式公布的简化字。汉字的高度h应不小于3.5mm，其字宽一般为。书写长仿宋体的要点为：横平竖直、注意起落、结构匀称、填满方格。长仿宋体字的示例如下：10号字7号字5号字3.5号字1.3.2 字母及数字字母和数字分为A型和B型。A型字体的笔画宽度为字高的1/14；B型字体的笔画宽度为字高的1/10。在同一图样上，只允许选用一种字型。一般采用A型斜体字，斜体字字头与水平线向右倾斜75。以下字例为A型斜体字母及数字和A型直体拉丁字母：拉丁字母大写斜体：拉丁字母小写斜体：阿拉伯数字斜体：拉丁字母大写直体：拉丁字母小写直体：1.3.3 字母组合应用示例(1) 用作指数、分数、极限偏差、注脚等的字母及数字，一般采用小一号字体，其应用示例如下：(2) 图样中的数学符号、计量单位符号，以及其他符号、代号应分别符合国家标准有关法令和标准的规定。量的符号是斜体，单位符号是直体，如m/kg，其中m为表示质量的符号，应用斜体，而kg表示质量的单位符号，应是直体。例如：(3) 其他应用示例如下：1.4 图线及画法（GB/T 17450-1998 GB/T 4457.4-2002）1.4.1 图线图线是起点和终点间以任意方式连接的一种几何图形，形状可以是直线或曲线、连续线或不连续线。机械图样中，常用的图线见表5。表5 图线名称及线型所有线型的图线宽度（d）的系列为：0.13，0.18，0.25，0.35，0.50，0.7，1，1.4，2（单位均为mm）。1.4.2 图线画法(1) 机械图样中粗线和细线的宽度比率为2:1。表5中，粗实线的宽度通常选用0.5mm或0.7mm，其他图线均为细线。在同一图样中，同类图线的宽度应一致。(2) 除非另有规定，两条平行线之间的最小间隙不得小于0.7mm。(3) 细点画线和细双点画线的首末端一般应是长画而不是点，细点画线应超出图形轮廓25mm。当图形较小难以绘制细点画线时，可用细实线代替细点画线，如图9所示。图9 细点画线的画法图10 细点画线或细虚线与其他图线的关系(4) 当不同图线互相重叠时，应按粗实线、细虚线、细点画线的先后顺序只画前面一种图线。手工绘图时，细点画线或细虚线与粗实线、细虚线、细点画线相交时，一般应以线段相交，不留空隙；当细虚线是粗实线的延长线时，粗实线与细虚线的分界处应留出空隙，如图10所示。1.5 尺寸标注（GB/T 4458.4-1984 GB/T 16675.2-1996）图形只能表达机件的结构形状，其真实大小由尺寸确定。一张完整的图样，其尺寸注写应做到正确、完整、清晰、合理。本节只就尺寸的正确注法摘要介绍国家标准有关注写尺寸的一些规定，对尺寸注写的其他要求将在后续章节中介绍。1.5.1 基本规定(1) 机件的真实大小应以图样上所注的尺寸数值为依据，与绘图的比例及绘图的准确度无关。(2) 图样中的尺寸一般以毫米为单位。当以毫米为单位时，不需标注计量单位的代号或名称。如采用其他单位时，则必须注明相应计量单位的代号或名称。(3) 图样中标注的尺寸应为该图样所示机件的最后完工尺寸，否则应另加说明。1.5.2 尺寸组成一个完整的尺寸有尺寸数字（包括必要的字母和图形符号）、尺寸线和尺寸界线组成。(a)(b)图11尺寸组成(1) 尺寸界线用细实线绘制，并应自图形的轮廓线、轴线或对称中心线引出，也可以用轮廓线、轴线或对称中心线做尺寸界线。尺寸界线应超出尺寸线约2mm，如图11（a)所示。若在光滑过渡处标注尺寸时，必须用细实线将轮廓线延长，并从它们的交点引出尺寸界线，如图12所示。图12光滑过渡处的尺寸界线(2) 尺寸线必须用细实线画出，不得用其他图线代替或画成其他图线的延长线，也不能与其他图线重合。尺寸线的终端应画出箭头，并与尺寸界线相接触。通常尺寸线应垂直于尺寸界线。尺寸线终端的箭头如图11（b)所示，箭头最粗处的宽度为d（d为粗实线宽度），其长度约为（45）d。同一图样中所有尺寸箭头的大小应大致相同。当尺寸界线内侧没有足够位置画箭头时，可将箭头画在尺寸界线的外侧；当尺寸界线内、外侧均无法画箭头时，可用圆点代替，圆点必须画在用细实线引出的尺寸界线上，圆点的直径为粗实线的宽度d。标注线性尺寸时，尺寸线必须与所标注的线段平行。尺寸线与轮廓线以及两平行尺寸线的间距一般取7mm左右，如图11所示。(3) 线性尺寸的尺寸数字一般应注写在尺寸线的上方，如图11所示。也允许注写在尺寸线的中断处。当没有足够的位置注写尺寸数字时，可引出标注。线性尺寸的尺寸数字应按图13(a)所示的方向注写。水平方向的尺寸数字字头朝上；垂直方向的尺寸数字字头朝左；倾斜方向的尺寸数字字头趋于朝上。当必须在图中所示范围内标注尺寸时，可按图13(b)的形式标注。尺寸数字不允许被任何图线穿过，当不可避免时，必须将图线断开，如图13(c)所示。(a)(b) (c)图13尺寸数字注写5.3 常用的尺寸注法表6 常用的尺寸注法2 制图工具及其用法正确使用制图工具是确保绘图质量、提高绘图速度的重要因素。本节简要介绍常用的制图工具及其使用方法。2.1 图板图板的板面应平整，工作边应光滑平直。绘图时，用胶带将图纸固定在图板的适当位置上，一般在图板的左下方，如图14所示。图14 图板与丁字尺图15 丁字尺和图板配合画水平线2.2 丁字尺丁字尺由尺头和尺身组成，尺身带有刻度，便于画线时直接度量。使用时，用左手握住尺头，使其工作边紧靠图板左侧工作边，利用尺身工作边由左向右画水平线。由上往下移动丁字尺，可画出一组水平线，如图15所示。2.3 三角板一副三角板由一块45的等腰三角形和一块30、60的直角三角形组成。三角板与丁字尺配合使用，可自上而下画出垂直线以及与水平方向成15整数倍的倾斜线，如图16所示。图16三角板与丁字尺配合使用画线利用两块三角板可以画出已知直线的平行线和垂直线，如图17所示。图17用两块三角板画出已知直线的平行线和垂直线2.4 绘图铅笔绘图铅笔的铅心的软硬用字母“H”和“B”表示。H前的数值越大，表示铅心越硬，所画图线越浅；B前的数值越大，表示铅心越软，所画图线越黑；HB表示铅心软硬适中。画图时，应根据不同用途，按表7选用适当的铅笔及铅心，并将其磨削成一定的形状。表7 铅笔的选用2.5 绘图仪器绘图仪器种类很多，每套仪器的件数多少不等，下面简要介绍圆规和分规的使用方法。2.5.1 圆规圆规用于画圆和圆弧。圆规的一条腿上装钢针，另一条腿上装铅心。钢针的两端形状不同，一端有台阶，另一端为锥形。画圆时要使针尖略长于铅心尖，并将带台阶的一端针尖扎在圆心处。如图18所示。画圆或画弧时，应根据不同的直径，尽量使钢针和铅心同时垂直于纸面，并按顺时针方向一次画成，注意用力要均匀，如图19所示。若需画特大的圆或圆弧时，可加接长杆。画小圆可用弹簧圆规。若用钢针接腿替换铅心插腿时，圆规可作分规用。图18 圆规钢针、铅心及其安装图19 圆规的使用2.5.2 分规分规用于量取尺寸和截取线段。分规两条腿上均装钢针，当两条腿并拢时，两针尖应能对齐，如图20所示。图21表示用分规等分线段的作图方法。图20针尖对齐图21 分规的用法2.6 其他制图工具为了提高绘图质量和速度，可用图22所示的擦图片、胶带、像皮等制图工具。图22其他制图工具3 几何作图机件的轮廓形状是由不同的几何图形组成的。熟练掌握几何图形的正确画法，有利于提高作图的准确性和绘图速度。本节介绍一些常见的几何图形作图方法。3.1 等分已知线段以三等分已知线段AB为例。作图步骤如图23所示。图23 等分已知线段 过点A任作一直线AC； 用分规以任意长度在AC上截取三等分，得1、2、3点； 连接3B，并过1、2点作3B的平行线交AB于11、21，即得线段AB上三等分点。以上作图方法适用于任意等分已知线段。3.2 正多边形的画法3.2.1 正六边形的画法（1) 作对角线长为D的正六边形画两条垂直相交的对称中心线，以其交点为圆心，D/2为半径作圆。有以下两种画法：1) 如图24(a)所示，在圆上以D/2为半径画弧六等分圆周，依次连接圆上六个分点1、2、3、4、5、6即为正六边形；2) 如图24(b)所示，用丁字尺与30、60三角板配合，作出正六边形。（2) 作对边距离为S的正六边形如图24(c)所示,先画对称中心线及内切圆（直径为S），然后利用丁字尺与30、60三角板配合，即可画出正六边形。(a)(b)（c)图24正六边形的画法3.2.2 正五边形的画法已知正五边形外接圆直径作正五边形。作图步骤如图25所示。 画正五边形外接圆； 二等分OB得点M； 在AB上截取MPMC，得点P； 以CP为边长等分圆周，得E、F、G、K等分点； 依次连接得正五边形。图25 正五边形的画法3.3 斜度与锥度的画法及标注（1) 斜度斜度是指一直线或平面对另一直线或平面的倾斜程度，其大小用两直线或平面间的夹角的正切来度量。在图样中以1:n的形式标注。图26为斜度是1:5的画法及标注。标注时斜度符号的倾斜方向应与斜度方向一致。图26斜度画法及标注（2) 锥度锥度是指正圆锥底圆直径与其高度或圆锥台两底圆直径之差与其高度之比。在图样中以1:n的形式标注。图27为锥度为1:5的画法及标注。在画锥度时，一般先将锥度转化为斜度，如锥度为1:5，则斜度为1:10。锥度符号的方向应与锥度一致。图27锥度画法及标注3.4 圆弧连接的画法在制图中，用一条线（直线段或圆弧）把两条已知线（直线段或圆弧）平滑连接起来称为连接。平滑连接中，直线与圆弧、圆弧与圆弧之间是相切的。因此必须准确地求出切点及连接圆弧的圆心，才能得到平滑连接的图形。3.4.1 直线连接两已知圆弧两已知圆弧的圆心为O1、O2，半径分别为R1、R2，作直线与两已知圆弧相切。可利用“半圆上圆周角为直角”的定理准确求出切点。(1) 直线外接两已知圆弧作图步骤如图28所示。1) 已知条件；2) 求切点： 求1点； 求切点T1、T2；3) 连接并描粗。图28 直线外接两已知圆弧(2) 直线内接两已知圆弧作图步骤如图29所示。1) 已知条件；2）求切点： 求1点； 求切点T1、T2；3) 连接并描粗；图29 直线内接两已知圆弧34.2 圆弧连接两已知线已知半径为R的圆弧与定直线相切、与定圆外切、与定圆内切的圆心轨迹OO及切点T 和T的作图见图30。(a)(b)（c)图30连接圆弧圆心轨迹及切点用已知半径为R的圆弧连接两已知线（直线或圆弧）的作图见表8。表8圆弧连接两已知线3.5 平面图形的画法以图31所示手柄为例。3.5.1 平面图形的尺寸分析(1) 定形尺寸确定平面图形中几何要素大小的尺寸称为定形尺寸。例如直线的长短、圆的直径（或半径）等。图31 手柄(2) 定位尺寸确定几何元素位置的尺寸称为定位尺寸。如圆心和直线相对于坐标系的位置等。(3) 尺寸基准标注定位尺寸的起点称为尺寸基准。对平面图形而言，有上下和左右两个方向的尺寸基准，相当于X、Y轴，通常以图形中的对称线、较大圆的中心线、较长的直线作为尺寸基准。3.5.2 平面图形的线段分析根据所注的尺寸，平面图形中线段（直线和圆弧）可以分为已知线段、中间线段和连接线段三类。现以图31所示的各段圆弧为例分析如下：(1) 已知弧已知半径尺寸和圆心的两个定位尺寸的圆弧称为已知弧。已知弧可直接画出。(2) 中间弧已知半径尺寸和圆心的一个定位尺寸的圆弧称为中间弧。如图中R50的圆弧，其圆心的X方向的定位尺寸不知，需要利用与R10圆弧的连接关系（内切），才能求出它的圆心和连接点。(3) 连接弧只知半径尺寸的圆弧称为连接弧，如图中R12的圆弧。连接圆弧缺少圆心的定位尺寸，故需要利用与其相邻的两直线的相切关系才能确定圆心位置，如R12圆弧必须利用与R50和R15两圆弧的外切关系才能画出。3.5.3 平面图形的作图步骤绘制平面图形的作图步骤是：先画基准线；再按已知线段、中间线段、连接线段的顺序依次画出各