机械制图与CAD 第2版 教案 1 制图的基本知识、2计算机绘图基础（10学时）

知识目标：掌握国家标准中图纸幅面、图框格式、标题栏、比例、字体、图线及尺寸注法等规定的基本

教学内容；掌握制图的基本技能。

目标能力目标：能够正确地画出平面图形并标注尺寸。

素质目标：培养按规矩办事的习惯，保持严遂细致的工作作风。

教学

机械制图国家标准规定；平面图形画法。

重占

教学

尺寸标注方法。

难点

教学

理实一体；实物教具；动画演示、视频教学，小组讨论。

手段

教学

4学时(教材1.1T.2节)

学时

教学内容与教学设计

第1章制图基本知识与技能

1.1国家标准基本规定

1.1.1图纸幅面和图框格式(GB/T14689—2008)

1.图纸幅面

基本帕面代号有五种：AO、Al、A2、A3、A4o

允许选用国家标准所规定的加长幅面，尺寸由基本幅面的短边成整数倍增加后得出，如图1T所示。

2.图框格式

粗实线绘制出图框，格式分为两种：留装订边和不留装订边，如图1-2和1-3所示。

但同一产品的图样只能采用同一种格式，图样必须画在图框之内。

(b)Y型

图1-2留装订边的图框格式

图1-3不留装订边的图框格式

3.标题栏（GB/T10609.1—2008）

国标规定标题栏，如图1-5,练习用标题栏，如图1-6所示。

15352015

70

设计(8期)（林相俄名）

q超

.一（图样标?

z

x

bn

第张关T（图样而

1260

180

图1-6简化的标题栏

1.1.2比例（GB/T14690—1993）

比例是指图样中图形与实物相应要素的线性尺寸之比。优先选用原值比例。

表1-2比例系列（摘自GB/T14690—1993）

种类优先选择系列允许选择系列

原值比例1:1

放大比例5:12:14:12.5:1

5X10".12X10".1IXIO'_14X10"：12.5X10"」

缩小比例1:21:51:101:1.51:2.1:31:4

1:2X10"1:5X10"1:1X10"1:1.5X10"1:2.5X10"1:3X10"1:4X10"

注：n为正整数

注意：永远标注工件实际尺寸！！!

图1-7不同比例图形尺寸均标注实际尺寸

1.1.3字体(GB/T14691—1993)

1.汉字

长仿宋体字的书写要领是：字体工整、笔划清楚、间隔均匀、排列整齐。

汉字的高度h不应小于3.5mm,其字宽一般为h/2,如图1Y所示。

10号字

字体工整比划清楚—翻整齐

7号字

mi注意超落结陋匀期方格

烤字

财制图机械电子克林空螂土械献注,部角其余技被娴领料

图1-8汉字示例

2.字母和数字

字母和数字分为A型和B型。

字母和数字可写成斜体和直体。斜体字字头向右倾斜，与水平基准线成75°,如图1-9所示。

同一图样上，只允许选用一种字体。

/BCDEFGHUKLMNOPQRSTUl/M/XYZ

abcd^fghijktmnopqrstuvwxyz

0123^56789

图1-9A型斜体字母和数字示例

1.1.4图线（GB/T4457.4—2002>GB/T17450—1998）

1.基本线型

九种基本线型为：粗实线、细实线、细虚线、粗虚线、细点面线、粗点画线、双点画线、波浪线、双折线。

2.图线的宽度

所有图线的图线宽度应按图样的类型和尺寸大小在下列数系（该数系的公比为1：2^1：1.4）中选择，即

0.mm,0.18mm,0.25mm,0.35mm,0.5mm,0.7mm,1nun,1.4mm,2mm。

采用粗、细两种线宽，其比例关系为2：1。

粗线的宽度为d,优先采用d=0.5mm或0.7mm。

S.图线的商法

画图时，应按照表1-3所示各种线型规范作图，如图1-11所示，并注意以下几点。

1）点画线的首末两端应为长画。

2）点画线与点画线或其他线相交时，应以长画相交。

3）虚线在粗实线的延长线上时，应留间隙。

4）虚线与虚线相交时，应是线段相交。

5）点画线较短时，用细实线代替。

图1-11图线的正确画法

1.1.5尺寸注法（GB/T4458.4—2003、GB/T16675.2—2012）

1.尺寸标注的基本规则

1）图样中所注尺寸为机件的真实大小，与绘图比例及绘图准确性无关。

图1-17小尺寸直径与半径的标注方法

（3）角度、弦长及弧长标注

标注角度的尺寸界线从径向引巴，尺寸线是以该角顶点为圆心的圆弧，角度数字一律水平书写，如图178a

所示。弧长及弦长标注方法如图L：8b所示，弧长数字前方加注符号。

注意

1）对称结构应采取对称标注的方法，如图1T9所示的尺寸26,表示4个66孔的前后方向的中心距，其位

置呈对称分布。图中只画了零件的右边一半，采用了对称结构的简化画法，此时标注方法，如图1-19所示的尺

图1-18角度、弦长及弧长标注图1-19对称结构标注及简化画法标注

2）相同结构的孔，槽等可只标注出一个结构的尺寸，并注出此要素的数量，如图1-20所示.其中，EQS是

均布的含义。

图1-20相同结构标注

（4）斜度和锥度

1）斜度是指一直线（或平面）相对于另一直线（或平面）的倾斜程度，其大小用这两条直线的夹角的正

切值来表示，其含义和标注方法如图1-21所示。

2）锥度是指圆锥的底圆直径与椎体高度之比，如果是圆锥台，则为上、下两底圆直径差与锥台高度之比,

其含义和标注方法如图1-22所示。

注意：标注斜度和锥度时，其符号方向与斜度和锥度方向一致；而且，斜度符号绘制在基准线上方，基准

线与基准面平行，如图-21b所示；锥度符号配置在基准线上，基准线与圆锥轴线平行，如图「22b所示。

图L21斜度及我标注方法

a）斜馔=hma="〃（a为帧斜角发）1＞）斜度标注方法

图1-22锥度及其标注方法

u）锥度=2tana=〃〃=（D-d）/I（a为网锥半角）b）锥度标注方法

1.2制图的基本技能

1.2.1仪器绘图

1.绘图工具的使用

常用的绘图工具有图板、丁字尺、三角板、圆规、分规和铅笔等。正确使用绘图工具可以提高绘图质量和作

图速度。

（1）图板和丁字尺图板选择平坦光洁的一面为正面，长边应水平放置，左侧边为导边。丁字尺尺头紧靠

图版左侧导边，上下移动，自左向右画水平线，如图1-21所示.

用胶带固定图纸

丁字尺尺头

与紧图板左心

上

下

移

动

图1-21图板和丁字尺的使用

（2）三角板三角板与丁字尺配合，绘制30°、45°、60°、75°线及垂直线等，如图1-22所示。

图1-22三角板绘制角度线

（3）圆规、分规圆规用来画圆和圆弧，画图时，使钢针和铅芯均垂直纸面，且钢针稍长。画大圆时，可

以使用加长杆，如图1-23所示。分规主要用于等分线段及量取尺寸，如图1-24所示。

图1-23圆规的使用图1-24分规的使用

（4）铅笔常用的绘图铅笔有H、HB和B等几种，H铅芯较硬，一般用于画底稿；HB错芯一般用于画细

线和写字；B铅芯较软，常用于画粗实线，而且削成扁状。

2.仪器绘图的步骤

（1）准备工作分析图形、确定比例、选择图幅、固定图纸，

（2）画底稿先布图，画出中心线和基准线；再用细实线画底稿。

（3）检查并加深加深时，先圆弧后直线，先水平后垂斜，先上后下。

（4）标注尺寸并填写标题栏。

仪器绘图逐渐减少，将被计算机绘图代替。

1.2.2徒手绘图

徒手绘图是指不使用绘图仪器，通过FI测零件大小，仅用铅笔徒手绘制图样的方法，这样绘制的图样即草图。

徒手绘图是机械工程师必备的技能，通过观察机件结构形状并目测其大小，利用铅笔和坐标纸绘制出的图样。草

图的绘制方法如下。

1.直线

沿着坐标纸的方格线，自左向右画水平线，自上而下画铅垂线，45。线沿对角线画。

2.圆

画小圆时，应先画中心线，再在中心线上截取四个半径，画圆即可v画大圆时，再画两条45°中心线，多截

取四个点，如图1-25所示。

图1-25圆的徒手画法

徒手绘图在测绘时经常用到，后续第七章零件测绘中将详细讲解。

1.2.3计算机绘图

计算机辅助设计已广泛用于机械、建筑及航空等领域。计算机绘图具有快速、准确、规范、易于保存和修改

等特点。AutoCAD是目前应用最广泛的计算机绘图软件，本教材通过分析讲解典型零件的计算机绘图方法，使学

生掌握利用AutoCAD绘制机械图样的基本方法。

知识目标：掌握AutoCAD基本知识，软件启动和退出方法；基本界面的认识；基本操作方法；点的输入

方法等；简单图形的绘制方法。

教学

能力目标：AutoCAD的基本使用方法，简单绘制指令用法。

目标

素质目标：使学生养成按制度办事的行为习惯：认识科技发展的意义，增强学生学习的主动性；增强自

信心和爱国情怀，从而激发学生的学习兴趣。

教学

坐标输入法绘制图形，软件的基本操作方法。

.重点

教学

掌握几种坐标输入法的用法。

难点

教学

理实一体；计算机房，视频资料辅助教学，线上线下结合。

手段

教学

6学时（1.3节）

学时

教学内容与教学设计

第1章制图的基本知识与技能

1.3计算机绘图基础

1.3.1AutoCAD2016基本介绍

AutoCAD（AutodeskComputerAidedDesign）是Autodesk（欧特克）公司首次于1982年开发的计算机辅助

设计软件，具有良好的用户界面，通过交互菜单或命令行方式便可以进行各种操作。

1.AutoCAD2016的启动

常用三种启动方式：

方法1：双击桌面上的AutoCAD2016快捷图标。

方法2：选择“开始”f“程序"-"Autodesk"-"AutoCAD2016”

方法3：双击任意一个已经存在的AutoCAD图形文件（后缀为dwg的文件）。

AutoCAD2016启动画面如图1-28所示，单击“开始绘制”区域即可进入绘图界面,如图1-29所示。

图1-28AutoCAD2016启动画面图1-29绘图界面

2.AutoCAD2016的退出

常用的退出方式有三种：

方法1：命令行：输入QUIT或EXIT,按Enter键。

方法2：菜单栏：单击“文件”一“退出”。

方法3：单击标题栏右上方的“关闭”按钮回。

3.AutoCAD2016绘图界面的组成

AutoCAD2016主要由菜单栏、工具栏、绘图区、命令行窗口等组成。

为便于图形输出，需将绘图区变为白色。操作流程如图1-30所示。

注意

由于系统默认显示栅格，所以白色绘图区布满了10X10的方格，用于辅助画图。在最后一步可以通过单击

如图1-30所示的“栅格”按钮，关闭栅格显示，使绘图区如同白纸一样。

♦•r：”：

图1-30绘图区颜色调整

1.3.2AutoCAD2016的基本操作

1.文件管理

AutoCAD2016对文件的管理包括新建文件、打开文件、保存文件和关闭文件等基本操作。

（1）新建文件

方法1：在AutoCAD环境下，单击左上角的红色A-选择“新建”单击，如图1-31所示。

方法2：直接单击左上角的红色A旁边的第一个“新建”按钮，如图1-31箭头所示。

方法3：命令行直接输入“new”,回车。

用上述三种方式执行命令后，系统会弹出图1-32所示的选择样板对话框，系统默认选择acadios.dwi样板,

单击“打开”按钮即可启动一个新又件。

图1-31新建文件图1-32选择样板

（2）打开文件

方法1：单击左上角的红色A一选择“打开”单击。

方法2：直接单击左上角的红色A旁边的第二个“打开”按钮。

方法3：命令行直接输入“open”，回车。

用上述三种方式执行命令后，系统会弹出对话框，选择指定目录下的dwg后缀文件，单击“打开”按钮即可

打开文件。

（3）保存义件

方法1：单击左上角的红色A-选择“保存”，指定保存位置尹给出文件名，如图1-34所示。

方法2：直接单击左上角的红色A旁边的第三个“保存”按钮。

方法3：命令行直接输入“save”，回车，同样会弹出如图1-34所示界面，进行存储操作。

（4）关闭文件

方法1：顺序单击左上角的红色A-选择“关闭”。

方法2：单击如图1-35所示的绘图区右上方的“X”（箭头所指地方）。

方法3：命令行直接输入“close”，回车。

执行完上述命令后，若当前图形文件还没有保存，则系统会出现提示，询问是否保存，用户可以根据需要予

以选择。

图1-34保存文件1-35关闭文件

2.绘图实例

【实例1】用AutoCAD中圆和直线命令，采用绝对坐标和极坐标方法，在A4图纸中缩小比例绘制摩天轮简图，如图

l-36b所示。

己知矩形图框左下角坐标为（0,0）,右上角坐标为（210,297）;圆心坐标为（105,160）,圆直径为110;过圆心的竖

线长度为40;两条斜线的长度分别为60;三条线的夹角为120°。

al

图1-36“天津之眼”摩天轮

“天津之&天轮图片b>*大轮简田

作图步骤:

1）首先绘制一个A4图幅的矩形框（尺寸210X297）o

2）全屏显示图形。

3）绘制圆。

4）绘制三条直线。

AutoCAD知识点小结

（1）数值输入方式

在绘制矩形、圆、直线等形状时，往往涉及到坐标点的输入。在AutoCAD系统中需要用户输入点的坐标时，

有以下几种输入方式：

①点的输入

a）绝对坐标

点的绝对坐标是指该点绝对于坐标原点的值。例如，上图在绘制矩形框时输入左下角坐标点：0,0；右上角

坐标点:297,210。绘制圆时输入圆心坐标：200,105。

b）相对坐标

点的相对坐标是指输入的点与上一点的相对距离。为了区分绝对坐标，相对坐标在数值的前面加一个C符号。

c）极坐标

极坐标是从前一点出发，指定一个距离和角度。AutoCAD中极坐标的格式为“距离〈角度”。例如，上图在绘

制等边三角形时输入的80<150、80〈270、制<30。

②角度的输入

前面极坐标提到了角度，在AutoCAD中角度是以度为单位，角度是极轴与水平向右形成的夹角，水平向右为

。度。

③距离和数值的输入

当系统需要输入一个距离或数值时，如长度、宽度、半径等，可以宜接输入一个数值。

©输入实例

绘制如图1-37所示的简单图形，起点坐标为“100,80”。

图1-37坐标输入实例

a）先确定一个A4纸大小的图形界限

输入1imits//利用图形界限命令确定图形区域。

输入0,0//给出图纸的左下角坐标点。

输入297,210//给出图纸右上角坐标点.

输入Z//用zoom命令进行缩放。

输入A//用ALL参数将A4图纸范围全屏显示。

b）画三条线

>单击界面左上方的“直线”按钮，启动直线命令

>输入10（）,80//给出直线段起点坐标（绝对坐标）。

>输入0,50//绘制50竖线。当有前点时，系统自动启用相对值输入方式，在命令提

示区会看到输入的数值前自动加上了@符号，如图1-38所示。

>输入70,0〃绘制70横线，用的相对值输入方式，用户省去了输@符号。

>输入G0<300//绘制60斜线（用极坐标〉。

>回车//结束直线命令。

图1-38相对坐标输入实例

注意

1）绘图时，若有前一点，后点自动按相对坐标输入。

2）必须在英义状态下输入数字及标点符号。

(2)AutoCAD设置图形界限的方法

在绘图之前，用户先要根据零件的真实大小来确定所用图纸的大小。图形界限即设定了一个绘图区域，相当

于图纸的大小。

当设置了图形界限以后，就不要在界限之外绘制图形了，区域外的图形部分在以后的出图或执行其它命令时

不会被执行。

①命令的执行

在命令行输入“LIMITS”回车，命令行会提示如下：

“指定左下角点或［开(ON)/关(OFF)］<0.0000,0.0000>:w,此时用户输入图形界限左下角的坐标，如

果直接按回车键，则系统默认左下角坐标为“0,0”。

命令行继续提示：

“指定右上角点<420.000(),297.0()0())：”，用户可输入“297,210”回车,即设定图形界限是A4图纸的大小。

②操作说明

设置好图形界限后，用户要执行一下图形缩放命令，使屏幕显示区域为设定的图形界限。例如输入“Z”一

“A”，即可很快的显示图形界限的区域。

(3)AutoCAD图形显示控制的常用方法

为方便图形绘制，AutoCAD提供了控制图形显示的命令，用户可以通过使用这些命令改变图形在屏幕上的显

示方式和大小，以便观察。但无论以什么样的方式显示均不会改变图形的实际尺寸。

①缩放图形

a)最简单的方式是直接用鼠标滚轮进行缩放，往上转动滚轮放大，往下转动滚轮缩小。

b)在命令行直接输入“Z”回车(Z是zoom的缩写〕，启动缩放命令。如图1-39所示。

图1-39图形显示命令

在下表中列出了缩放命令zoom的部分功能。其中，带*为常用指令。如表1-4缩放图形功能表

②平移图形

直接按住鼠标的中键(即鼠标滚轮)，屏幕上的十字光标变成手的形状时，即可上下左右移动屏幕上的图形,

便于观察。

［实例2］根据表1-1.图1-2和图1-6绘制A4图纸标准立框带标题栏，如图1-40所示。

图1-40带标题栏的立框

作图步骤

1)启动AutoCAD软件

2)绘制外图框和内图框

3)根据图1-6所示尺寸利用直线命令绘制标题栏

4)在标题栏中填入汉字

5)利用“移动”命令，将输入的文字调整到方格的中央位置,

6)存为图形样板格式的A4图框。

AutoCAD知识点小结

(1)文字注释命令的使用方法

①文字注释

机械制图中除了包含必要的图形、尺寸等基本信息之外，还需要加上必要的注释，最常见的如技术要求、标

题栏和明细栏等。AutoCAD为用户提供了“多行文字”与“单行文字”两种文字注释方法。“单行文字”主要用于

简短的文字注释，而“多行文字”主要用于注释内容复杂且较长的文字注释。

②文字样式

a)文字样式概念：在写文字之前，应首先设置合适的文字样式，包含字体、字号、高度和方向等。

b)先选择工具栏“注释”按钮，再单击“文字”右侧斜向下的箭头，如图1-45所示。弹.出''文字样式”

对话框，如图1-46所示。

图1-45进入“文字样式”图1-46“文字样式”对话框

在“文字样式”对话框中，用户可以方便地管理文字样式，例如新建、删除文字样式，也可以调整文字样式

的特性，如设置文字样式的字体、高度等。

>置为当前：将在“样式”列表中选择的文字样式设置为当前文字样式。

>新建：创建新的文字样式。

>删除：删除在“样式”列表区选择的文字样式，但不能删除当前文字样式，以及已经用于

图形中文字的样式。

>应用：在修改了文字样式的某些设置及参数后，该按钮变为有效。单击该按钮，可使设置

生效，并将所选文字样式设置为当前文字样式。

>“字体”选项区中的下拉列表：通过该选项可以选择文字样式的字体类型。若“使用大字

休”复选框被选中，此时只能选择扩展名为“.shx”的字体文件.

>如果取消“使用大字体”复选框，“SHX字体”下拉列表将变为“字体名”下拉列表，此时

可以在其下拉列表中选择“.shx”字体或“TrueType字体”，如宋体、仿宋体等各种汉字字体。

>“大小”设置区“高度”编辑框：设置文字样式的高度，其缺省值为0。

>“注释性”复选框：选中该复选框，表示使用此文字样式创建的文字支持使用注释比例。

>“效果”设置区中，可设置文字效果为“颠倒”、“反向”、“垂直”、“宽度因子”和“倾斜

角度二

③多行文字

单击工具栏“注释”按钮后，即可在最左侧看到“多行文字”图标。执行命令后，状态栏及命令窗口提示如

下内容：

命令：text当前文字样式："Standard”文字高度：2.5注释性：否

指定第一角点：〃指定文字区域的第一点；

指定对角点或［高度(H)/对