机械制图的基本知识

机械制图的基本知识2025-12-16目

录CATALOGUE机械制图的基本知识正投影基础轴测图立体的表面交线组合体目

录CATALOGUE尺寸注法标准件与常用件零件图装配图01机械制图的基本知识机械图样的定义与作用机械图样是工程技术人员表达设计意图、指导生产制造的重要技术文件，包含零件图、装配图等类型，需严格遵循国家标准规范绘制。视图的分类与选择原则主视图应反映零件主要形状特征，俯视图和左视图需与主视图保持投影关系，必要时采用剖视图、局部放大图等辅助表达复杂结构。尺寸标注的基本要求尺寸标注应完整、清晰、合理，包括定形尺寸、定位尺寸和总体尺寸，避免重复或遗漏，公差标注需符合配合要求。技术要求的标注方法表面粗糙度、形位公差、热处理等技术要求应规范标注在标题栏附近或相应视图位置，使用标准符号和文字说明。认识机械图样丁字尺与三角板配合绘制平行线和垂直线，圆规需调整铅芯与钢针等高，分规用于等分线段或量取尺寸，所有工具应保持清洁。传统绘图工具的使用规范根据图幅大小选用A0-A4标准图纸，绘图纸应平整无折痕，完成后的图样需防潮保存，电子文件应定期备份并注明版本信息。图纸的选择与保存AutoCAD等软件需掌握图层管理、块操作、尺寸标注样式设置等核心功能，三维建模软件应熟练使用拉伸、旋转、扫描等特征造型命令。计算机辅助绘图软件的应用010302绘图工具和用品的使用绘图笔需定期清洗防止墨水堵塞，圆规关节处应加注润滑油保持灵活，数字化仪需校准坐标精度以确保输入准确性。绘图仪器的维护保养04图纸幅面与格式要求字体的规范书写比例的选择与标注图线的型式与应用优先采用A系列基本幅面，图框线用粗实线绘制，标题栏位置固定且包含名称、图号、材料等必备信息，装订边预留25mm宽度。汉字采用长仿宋体，字母数字分A型（斜体）和B型（直体），字号按图幅大小选择，同一图样字体高度应保持一致。优先选用1:1、1:2、1:5等标准比例系列，比例标注写在标题栏比例栏内，局部放大图需单独标注比例并与原图区分。粗实线（0.5mm）用于可见轮廓线，虚线（0.25mm）表示不可见轮廓，点画线（0.25mm）用于轴线对称线，波浪线（0.25mm）表示断裂边界。制图国家标准的基本规定基本作图方法几何作图基本原理掌握等分线段、作正多边形、圆弧连接等基本技法，椭圆绘制采用四心近似法或精确的同心圆法，渐开线需按基圆展开原理绘制。01投影变换的应用换面法需遵循新投影面与原体系投影面的垂直关系，旋转法应明确旋转轴的选择原则，辅助投影能简化复杂形体的表达。相贯线的求解步骤分析两立体表面性质（平面/曲面），确定特殊点（最高最低点、转向点），用表面取点法或辅助平面法求一般点，光滑连接各点。轴测图的绘制技巧正等测图轴向伸缩系数均为0.82（简化取1），正二测图需注意Y轴缩短系数为0.5，斜二测图保持OXY面形状不变。020304绘制平面图形平面图形分析流程首先确定尺寸基准（对称线、中心线等），区分定形尺寸与定位尺寸，检查尺寸是否齐全，分析各线段性质（已知线段、中间线段、连接线段）。圆弧连接的作图要点准确求出连接圆弧的圆心位置（满足相切几何条件），正确识别连接点（切点），两圆弧内切时圆心距等于半径差，外切时等于半径和。平面图形的绘图步骤先画基准线和定位线，再绘已知线段，接着作中间线段，最后完成连接线段，检查无误后加深图线并标注尺寸。尺寸标注的注意事项串联尺寸应标注在同侧，避免封闭尺寸链，小尺寸在内大尺寸在外，直径尺寸前加φ，半径尺寸前加R，角度数字一律水平书写。02正投影基础投影法的基本概念中心投影法的定义投射线汇交于投射中心的投影方法称为中心投影法，其特点是投影大小随物体与投影面的距离变化而变化，常用于建筑透视图绘制。投影法的工程应用通过抽象光线照射物体的自然现象，建立科学的投影理论，用于表达三维物体的二维图形，确保设计图纸的准确性和可制造性。平行投影法的分类包括正投影（投射线垂直于投影面）和斜投影（投射线倾斜于投影面），其中正投影能真实反映物体的形状和尺寸，是机械制图的核心方法。三视图的构成遵循“长对正、高平齐、宽相等”的原则，即主视图与俯视图长度对齐，主视图与左视图高度平齐，俯视图与左视图宽度一致。投影规律视图配置要求主视图应优先选择最能体现物体主要特征的方位，其他视图按投影关系展开，避免重叠或遗漏关键结构。由主视图（正立面）、俯视图（水平面）和左视图（侧立面）组成，分别反映物体的前、上、左三个方向的形状特征。三视图的形成及其投影规律点、线、面的投影特性点的投影特性平面的投影特性直线的投影分类空间点的投影在任意视图中均为一个确定点，其位置可通过坐标或与其他几何元素的相对关系定位。包括一般位置直线（三面投影均为斜线）、投影面平行线（一面投影为实长，另两面为缩短线）和投影面垂直线（两面投影积聚为点）。根据与投影面的相对位置分为一般位置平面、投影面垂直面（一面投影积聚为直线）和投影面平行面（一面投影反映实形）。简单体的三视图基本几何体的投影如棱柱、棱锥、圆柱、圆锥等，其视图需体现底面形状、侧棱或母线的投影关系，例如圆柱的俯视图为圆，主视图为矩形。当简单体被平面截切时，需绘制截交线的投影，并标注截平面的位置，如圆锥被斜切后形成的椭圆截交线。两立体相交时产生的相贯线需通过辅助平面法或表面取点法精确绘制，确保视图正确反映结合部位的几何形状。截切体的表达相贯线的绘制03轴测图123轴测图的基本知识投影原理与分类轴测图是通过平行投影法将三维物体投射到二维平面形成的图形，分为正等测、正二测和斜二测三种类型，每种类型的轴向伸缩系数和轴间角不同。轴间角与轴向变形系数正等测图的三个轴间角均为120°，轴向变形系数均为0.82；斜二测图的X轴与Z轴夹角为90°，Y轴与水平线夹角通常为45°，X、Z轴变形系数为1，Y轴为0.5。应用场景与优势轴测图能直观反映物体的长、宽、高三个维度，常用于机械装配示意图、管道布局设计等需要立体表达的场合，弥补多面正投影图缺乏立体感的缺点。简单平面立体的正等测绘制步骤先确定物体的主方向轴线，按120°轴间角绘制轴测轴，再沿轴向按实际尺寸（或乘以0.82系数）截取长度，最后连接各顶点完成轮廓线。典型示例注意事项立方体的正等测表现为三个面均为菱形，棱边长度相等；棱柱体需先绘制底面多边形，再沿Z轴方向拉伸高度。隐藏线通常省略不画，若需表达内部结构可用虚线表示；对称物体需先绘制对称轴线以提高作图精度。123简单曲面立体的正等测圆的轴测投影正等测中圆的投影为椭圆，其长轴垂直于对应的轴测轴，短轴与长轴垂直，椭圆可通过四心近似法或坐标点法绘制。圆柱体绘制方法对于圆角或回转体，需通过分段绘制辅助网格线定位关键点，再光滑连接曲线以保持投影准确性。先画出两端面的椭圆，再作两椭圆的公切线形成轮廓；圆锥体需先画底面椭圆，再从椭圆中心沿Z轴定顶点并连接切线。曲面过渡处理Y轴方向压缩为实长的一半，适合表达正面形状复杂但侧面简单的物体，如法兰盘、齿轮等零件的端面视图。斜二测特点复杂端面（如带孔圆盘）按实际尺寸绘制于X-Z平面，沿Y轴方向拉伸时深度尺寸减半，圆孔投影为完整的椭圆而非压缩图形。绘制技巧为避免图形失真，Y轴方向尽量布置次要特征；若物体对称，可先绘制中心线再对称标注尺寸以提高效率。变形控制简单体的斜二测04立体的表面交线截交线是平面与立体表面相交时产生的交线，其形状取决于立体的几何性质及截平面的位置。例如圆柱体被斜截时会产生椭圆截交线，而圆锥被平行于底面的平面截切则形成圆形截交线。01040302截交线定义与形成条件截交线在正投影中需同时满足立体表面性质和截平面性质。绘制时需先确定截平面与立体棱线或素线的交点，再连接各点形成封闭图形。对于回转体，常采用辅助平面法求取特殊位置点。投影特性分析在机械零件设计中，截交线直接影响加工工艺。如连杆头部的斜面加工需精确计算截交线轮廓，以确保与其他部件的装配精度。钣金展开图中截交线的准确绘制决定材料下料尺寸。工程应用实例现代CAD软件通过布尔运算自动生成截交线，但人工校核仍必要。需重点检查截交线转折点、虚实线转换位置是否符合GB/T14692标准要求。计算机辅助求解相贯线是两立体表面相交形成的空间曲线，其复杂程度随立体类型变化。圆柱与圆锥相贯时可能产生四次空间曲线，而两圆柱正交相贯线为平面曲线（部分椭圆）。空间几何特性实际工程中常在相贯线处设计过渡圆角以减少应力集中。制图时需区分理论相贯线与工艺圆角的表达，过渡线用细实线表示且不与轮廓线相连。过渡处理技术传统绘图采用表面取点法，先确定相贯线上的特殊点（最高、最低、最前、最后点），再补充中间点。对于轴线倾斜的相贯体，需建立辅助投影面简化作图过程。作图方法与步骤010302相贯线在SolidWorks等软件中，相贯线可通过曲面相交命令自动生成，但需注意不同建模顺序可能导致相贯线拓扑结构差异，影响后续有限元分析结果。参数化建模应用0405组合体当两个基本几何体的表面完全贴合时，连接处无分界线，需通过相邻视图的投影关系判断连接状态，如立方体与棱柱的侧面贴合。曲面体与平面或曲面体光滑过渡时，切线位置不画轮廓线，但需标注切点位置，如圆柱与球体的外切连接。几何体表面交叉产生交线（截交线或相贯线），需用粗实线精确绘制交线投影，如圆锥与圆柱的斜交产生的双曲线交线。组合体部件存在位置偏移时，需用虚线表示被遮挡的轮廓线，并标注相对定位尺寸，如阶梯轴中不同直径段的过渡连接。组合体的表面连接关系平面连接相切连接相交连接错位连接组合体视图的画法形体分析法将复杂组合体分解为若干基本体（棱柱、圆柱等），先逐个绘制基本体三视图，再根据连接关系整合，注意保留或删除叠加/切割产生的图线。01过渡线处理曲面连接处需按GB/T14692标准绘制过渡线，铸造圆角等工艺结构要用细实线单独表示，过渡线不得与轮廓线重合。投影规律应用严格遵循"长对正、高平齐、宽相等"的投影规则，主视图与俯视图长度对齐，主视图与左视图高度平齐，俯视图与左视图宽度保持一致。02集中标注总体尺寸（长宽高），分散标注各基本体定形尺寸和定位尺寸，避免重复标注，螺纹、键槽等标准结构需按国标简化画法。0403尺寸标注原则2014组合体的轴测图04010203正等轴测图绘制采用120°轴向角，XYZ轴向变形系数均为0.82（简化画法取1），圆投影为椭圆时需用四心近似法绘制，平行于坐标面的圆应标注理论正确直径。斜二轴测图应用当组合体单方向形状复杂时采用，XZ面变形系数为1，Y轴取0.5，适合绘制正面形状复杂的零件，如法兰盘类零件的45°斜二测表现。剖切轴测图为展示内部结构，可用1/4或1/2剖切，剖面线方向应与各坐标轴成45°，不同材料剖面线间距需区分，剖切平面转折处用波浪线表示。轴测尺寸标注尺寸线必须平行于相应轴线，数字方向按GB/T14689规定书写，直径尺寸需标注在非圆视图上并加注Φ符号。形体还原法线面分析法通过三视图对应线框，想象各基本体的空间形状，先确定主体结构（如底板、立板），再分析细节特征（孔、槽、肋板等）。研究视图中特殊位置线框（如积聚性投影、类似形），判断其为垂直面、平行面还是倾斜面，如俯视图的梯形线框对应左视图的斜线则为正垂面。看组合体视图的方法补漏线验证根据可见性原则检查遗漏轮廓线，特别是相贯线、截交线的完整性，用三角板辅助验证各视图的投影对应关系是否一致。尺寸辅助读图通过直径符号Φ、半径符号R等判断回转体特征，利用定位尺寸确定各结构相对位置，如沉孔尺寸标注可判断其为阶梯孔还是锥形孔。06尺寸注法基本几何体的尺寸注法需标注直径（Φ）和轴向长度尺寸，直径尺寸前需加直径符号，轴向尺寸应平行于轴线标注，确保加工精度要求。圆柱体标注规范除标注大端直径（Φ）、小端直径（Φ）和锥高外，还需标注锥度或斜度参数，锥度符号箭头方向应与锥面倾斜方向一致。圆锥体特殊标注需标注长、宽、高三个方向的线性尺寸，尺寸线应与相应棱边平行，避免尺寸链封闭造成加工误差累积。立方体标注要点010302仅需标注直径尺寸并在尺寸数字前加注球面符号"SΦ"，当球面局部表达时需用细实线画出球面轮廓范围线。球体简化标注04截断体与相贯体的尺寸注法截断平面定位标注必须标注截平面与基准面的相对位置尺寸，截交线形状由截切位置决定，一般不直接标注截交线尺寸。相贯线标注原则相贯体需分别标注各基本体的定型尺寸和定位尺寸，相贯线为自然形成的交线，仅需标注产生相贯的各形体间的相对位置尺寸。过渡线处理规范当相贯处存在圆角过渡时，需标注圆角半径尺寸，并在技术要求中说明未注圆角尺寸的统一数值。辅助尺寸链控制对于重要配合部位，应建立辅助尺寸基准体系，避免多个尺寸形成封闭链影响装配精度。组合体的尺寸注法先将组合体分解为若干基本体，标注各基本体的定型尺寸（大小尺寸）和定位尺寸（相对位置尺寸）。形体分析法标注需标注组合体的总长、总宽、总高尺寸，但当总体尺寸为某基本体尺寸与定位尺寸之和时，应省略重复尺寸。考虑加工顺序标注尺寸，如铸件先标毛坯尺寸再标加工尺寸，加工尺寸应标注在反映加工特征的视图上。总体尺寸控制选择组合体上重要的装配面、对称面或轴线作为主要尺寸基准，径向尺寸应以轴线为基准，轴向尺寸以端面为基准。基准统一原则01020403工艺尺寸标注其他表达方法对于重复出现的相同结构要素（如均布孔），可采用简化标注方法，用"数量×尺寸"的形式标注并注明分布规律。简化画法标注0104

0302

重要配合尺寸需标注公差带代号或极限偏差值，基孔制配合标注为"基本尺寸H公差等级"，基轴制标注为"基本尺寸h公差等级"。尺寸公差配合标注当机件上细小结构表达不清时，采用局部放大图并标注放大比例，原图上需用细实线圈出放大部位并标注罗马数字编号。局部放大图标注剖视图中的内部结构尺寸应尽量标注在剖视部分，避免尺寸线与剖面线平行，空心回转体尺寸应标注在非圆视图上。剖视图中尺寸标注07标准件与常用件圆柱螺纹与圆锥螺纹圆柱螺纹的牙型在圆柱表面上形成，适用于一般的紧固连接；圆锥螺纹的牙型在圆锥表面上形成，具有自密封性，常用于管道连接。外螺纹加工在轴或螺栓的外表面，内螺纹加工在孔或螺母的内表面，两者配合实现紧固或传动功能。常见的螺纹截面形状包括三角形、梯形、矩形和锯齿形，不同形状适用于不同的载荷和工况要求。螺纹可通过车削、铣削、攻丝、滚压等方法加工，不同方法适用于不同材料和精度要求。外螺纹与内螺纹螺纹截面形状螺纹加工方法螺纹01020304螺纹连接件螺钉可直接旋入被连接件的螺纹孔中，无需螺母，常用于较薄零件的连接或定位。螺栓通常与螺母配合使用，通过螺纹的旋合实现零件的紧固连接，可分为普通螺栓和高强度螺栓。两端均有螺纹的杆状连接件，一端旋入机体，另一端用螺母紧固，常用于需要频繁拆卸的场合。末端形状特殊的螺钉，用于固定两零件的相对位置，防止轴向移动或周向转动。螺栓与螺母螺钉双头螺柱紧定螺钉齿轮圆柱齿轮齿线为锥形的齿轮，用于相交轴之间的传动，常见的有直齿锥齿轮和螺旋锥齿轮。锥齿轮蜗轮蜗杆齿轮参数齿线为直线的齿轮，用于平行轴之间的传动，包括直齿、斜齿和人字齿等类型。用于空间交错轴之间的传动，具有传动比大、结构紧凑的特点，但效率较低。模数、压力角、齿数等是齿轮的基本参数，决定了齿轮的啮合性能和承载能力。键连接平键连接键呈半圆形，能自动适应轮毂键槽的斜度，常用于轴端连接。半圆键连接楔键连接花键连接依靠键的侧面传递转矩，对中性好，装拆方便，但不能承受轴向力。键的上下面为工作面，能传递单向轴向力，但会使轴上零件产生偏心。由轴和轮毂上的多个键齿组成，承载能力大，对中性好，适用于重载或精密传动。销连接依靠少量过盈固定在孔中，用于定位或传递较小载荷，拆卸后会影响连接精度。圆柱销穿过销孔后尾部掰开，用于防止其他紧固件松脱，属于安全装置。开口销具有1:50的锥度，可多次装拆而不影响连接精度，常用于需频繁拆卸的定位场合。圆锥销010302由弹簧钢带卷制而成，具有弹性，能补偿孔的公差，适用于振动场合。弹性圆柱销04滚动轴承深沟球轴承主要承受径向载荷，也可承受一定轴向载荷，适用于高速旋转场合。角接触球轴承可同时承受径向和轴向载荷，接触角越大，承受轴向载荷能力越强。圆锥滚子轴承能承受较大的径向和轴向联合载荷，通常成对使用。推力轴承专门设计用于承受轴向载荷，包括推力球轴承和推力滚子轴承等类型。压缩弹簧承受轴向压力的螺旋弹簧，用于缓冲、储能或控制机械运动。拉伸弹簧承受轴向拉力的螺旋弹簧，初始状态通常有预紧力，用于复位或保持张力。扭转弹簧承受扭矩作用的螺旋弹簧，用于储存角能量或提供旋转力。碟形弹簧呈圆锥碟形的弹簧，刚度大变形小，常用于需要大载荷小变形的场合。弹簧08零件图定义与作用零件图是表达单个零件结构形状、尺寸大小及技术要求的图样，是制造和检验零件的依据，包含一组视图、完整尺寸、技术要求和标题栏等要素。视图组成零件图通常采用主视图、俯视图和左视图等基本视图，必要时辅以剖视图、局部放大图和断面图等表达复杂结构。图纸规范遵循国际标准(ISO)或国家标准(GB)的图幅、比例、线型和字体规定，确保图纸的规范性和通用性。认识零件图涉及倒角(C1-C2)、退刀槽和砂轮越程槽等结构，便于刀具进出和保证加工质量。机械加工结构包含螺纹退刀槽、轴肩和沉孔等，确保零件装配时的可靠性和工艺可行性。装配工艺结构01020304包括拔模斜度(1°-3°)、铸造圆角(R3-R5)和壁厚均匀性要求，以防止铸件产生缺陷。铸造工艺结构如油槽、密封槽和减重孔等，满足零件的特定使用功能要求。特殊功能结构零件上常用的工艺结构零件图的视图选择主视图确定原则选择最能反映零件形状特征的方向作为主视图投影方向，通常按工作位置或加工位置放置。视图数量控制在表达清楚的前提下尽量减少视图数量，优先采用基本视图，复杂结构用局部视图或剖视图补充。特殊表达方法对于对称零件可采用半剖视图；薄壁零件可用旋转剖；细小结构采用局部放大图表达。视图配置规范按投影关系配置基本视图，局部视图需标注投射方向和位置，剖视图要标明剖切位置和方向。零件图的尺寸标注尺寸基准选择以设计基准(功能面)为主要基准，工艺基准(加工面)为辅助基准，标注零件各部分的定形和定位尺寸。线性尺寸数字方向与尺寸线一致，角度数字水平书写，直径尺寸前加φ，半径前加R，球面加Sφ/SR。同一加工面的尺寸尽量集中标注，重要配合尺寸直接注出公差，避免封闭尺寸链。螺纹标注包括特征代号、公称直径和螺距；齿轮需注明模数、齿数和压力角等参数。标注方法规范工艺尺寸标注特殊结构标注零件图上的技术要求表面粗糙度用Ra值表示表面微观不平度，重要配合面Ra0.8-1.6，非配合面Ra6.3-12.5，标注在轮廓线或延长线上。02040301几何公差包括直线度、平面度、圆度等形状公差，以及平行度、垂直度、同轴度等位置公差，用框格形式标注。尺寸公差标注配合尺寸的上下偏差或公差带代号，如H7/g6表示基孔制间隙配合，保证零件的互换性。热处理要求注明热处理方式(如淬火HRC45-50)和硬度要求，表面处理如镀铬、发蓝等工艺要求。概括了解首先看标题栏了解零件名称、材料、比例等基本信息，初步判断零件类型和大致用途。找出长、宽、高三个方向的尺寸基准，了解各部分结构的定形和定位尺寸，特别注意配合尺寸和公差。分析各视图的投影关系和表达方法，明确剖视、断面的剖切位置，在脑海中构建零件的三维形状。研究表面粗糙度、尺寸公差、形位公差和热处理等技术要求，全面掌握零件的质量指标和制造标准。识读零件图视图分析尺寸分析技术要求09