华北水利大机械制图课件第1章 制图基本知识和技能

绪论一、本课程的研究对象在现代工业生产和科学技术中，无论是机器的设计、制造、维修，还是机电、冶金、化工、航空航天、汽车、船舶、桥梁、土木建筑、电气等工程的设计与施工，都必须依赖图样才能进行。图样与文字、语言一样，是人类表达和交流思想的重要工具，是工程中表达设计意图、进行技术交流和指导生产的重要工具，是生产中重要的技术文件。工程技术人员必须掌握这种语言，必须具备绘制和阅读工程图样的能力。本课程是一门既有系统理论又注重实践的课程，是绘制和阅读机械图样的理论、方法和技术的一门重要的技术基础课。二、本课程的学习目的和任务1．学习目的（1）培养学生的绘图、读图和图解能力。（2）培养学生的空间想象和空间思维能力。2．主要学习任务（1）学习正投影的基本原理及其应用。（2）学习利用绘图仪器、工具及徒手绘制工程图样的方法与基本技能。（3）培养初步的空间想象力和形体构思能力，能阅读常见的、较简单的零件图和装配图。（4）熟悉《技术制图》与《机械制图》及其有关的国家标准，具有查阅有关标准手册的能力。（5）培养学生认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风。（6）培养学生的自学能力、分析问题和解决问题的能力。三、本课程的学习方法和要求1．本课程的学习方法本课程既有理论又有实践，是一门实践性很强的技术基课。因此，学习本课程的方法是：（1）坚持理论联系实际的学风。（2）通过大量的作业练习和绘图、看图，加深对课程知识的理解与掌握。尤其是只有通过多绘图、看图，才能培养扎实的绘图基本功，提高自己的绘图、读图的能力。（3）由于图样是生产的依据，绘图和读图中的任何一点疏忽都会给生产造成严重的损失。所以，在学习中还应注意养成认真负责、耐心细致和一丝不苟的良好作风。2．要求（1）理解并掌握基本理论。（2）掌握投影分析和形体分析法。（3）由物绘图，逐步提高图示能力，由图想物，逐步提高空间想象力和空间分析能力。（4）认真完成作业。（5）严格遵守国家关于制图的标准规定。（6）采用正确的作图步骤和方法。（7）使用仪器或徒手绘图，注意图面整洁。（8）提高自学能力。第1章制图基本知识和技能

1.1国家标准《技术制图》和《机械制图》的基本规定1.2绘图工具及使用方法1.3几何作图1.4平面图形的尺寸分析和画法1.1国家标准《技术制图》和《机械制图》的基本规定1.1.1图纸幅面和格式1.1.2比例1.1.3字体1.1.4图线1.1.5尺寸标注概述为了规范各项技术工作，国家标准技术制图颁布了一系列的标准。基本常识：国家标准代号中各字母、数字表示的意义

标准代号中GB

—为国(Guo)标(Biao)二字汉语拼音第一个字母，意为国家标准。

T

—

为推荐的“推”字的汉语拼音字头。14689

—

为标准的编号。1993

—为该标准颁布的年份。GB/T是国家推荐标准（T表示是推荐标准），例如，GB/T14689－1993是1993年发布的标准序号为14689的国家推荐标准。1.1.1

图纸幅面和格式1.图纸幅面图纸幅面即是图纸的大小，国家标准规定了A0-A4五种不同的图纸幅面。如果需要还可按一定规则加长。表1-1列出了基本幅面的有关尺寸。表1-1基本幅面尺寸幅面代号A0A1A2A3A4尺寸B×L841×1189594×841420×594297×420210×297边框a25c105e2010mm

通常A0、A1、A2、A3图纸的长边水平放置，称为横装。而A4图纸则多采用长边垂直放置的竖装形式。

图1-1基本幅面与加长幅面但按基本幅面的短边数整数倍增加（长边不变）。图1-1中粗实线部分为基本幅面；细实线部分为第一选择的加长幅面；虚线为第二选择的加长幅面。加长后幅面代号记作：基本幅面代号×倍数。如A3×3，表示按A3图幅的短边加长为297的3倍，即加长后图纸尺寸变为420×891。A0幅面为1m2，长边是短边的倍。A1图纸的面积是A0的一半，其他以此类推。2.图框格式和尺寸国家标准规定在图样上必须用粗实线画出图框，图框的格式有两种：⑴

不留装订边⑵

留装订边如果不留装订边则图纸不论是横装还是竖装，在绘制图框时均从图纸的各边线往里量10（或20）mm，即表1-1中的尺寸e。

如果按留装订边的格式绘制图框则装订边的尺寸为25mm另三边的尺寸为

10mm或5mm,即表中的尺寸a、c。图1-2不留装订边3.标题栏（GB10609.1—89）标题栏画在图纸的右下角并靠于边框线，下图是学生制图作业用的零件图标题栏。标题栏标题栏注意：

1.栏内的格线均为细实线；

2.填写时应打上格子认真书写；

3.图名、校名写成10号字，其余的写成7号字。其他标题栏格式见教材。图1-3留装订边图1-4零件图标题栏4．X型和Y型图纸

图1-5X型图纸的短边置于水平位置 图1-6Y型图纸的长边置于水平位置标题栏的长边置于水平方向并与图纸的长边平行

标题栏的长边与图纸的长边垂直

5．符号（1）对中符号。为方便图样复制和缩微摄影时定位，在图纸各边的中点分别画出对中符号，如图1-5和图1-6所示。对中符号用粗实线绘制，长度从纸边界开始至伸入图框内约5mm，位置误差不大于0.5mm。当对中符号处在标题栏范围内时，则伸入标题栏部分省略不画。（2）方向符号。对于预先印制的图纸，为了明确绘图与看图时的图纸方向，应在图纸的下边对中符号处用细实线绘制一个高为6mm的等边三角形的方向符号，如图1-5和1-6所示。画法如图1-7。图1-7方向符号的画法1.1.2比例（GB/T14690-93）比例的定义：指图形与实物相应要素的线性尺寸之比。

表1-2比例系列注意：1.图形不论放大或缩小均应注其实际尺寸；

2.一般将作图的比例写在标题栏比例栏目中。1.1.3字体（GB/T14691-93）1.汉字图样中的汉字应写成长仿宋体。字体的字号表示字的书写高度（h)，有1.8、2.5、3.5、5、7、10、14、和20（mm）等字号，字宽约等于字高的2/3。按规定汉字字高不得小于3.5mm。长仿宋体的书写要领是：横平竖直起落有锋结构匀称种类比例第一系列第二系列原值比例1:1缩小比例1:21:51:10n1:2×10n1:5×10n1:1.51:2.51:31:41:61:1.5×10n1:2.5×10n1:3×10n1:4×10n1:6×10n放大比例2:15:11×10n:12×10n:15×10n:12.5:14:12.5×10n:14×10n:12.字母和数字

图样中的字母和数字可写成斜体或直体，笔画宽约为字高的1/10，一般情况下常用斜体。斜体字字头向右倾斜，与水平基准线成75°角。用作指数、分数、极限偏差、注脚的数字及字母的字号一般应采用小一号字体。表1-3字体示例绘制图样时需要各种形式的图线，国家标准规定了图线的基本线型，下表列出了机械制图的图线型式及其应用情况。图线名称图线型式图线宽度一般应用粗实线d可见轮廓线、可见过渡线虚线约d/2不可见轮廓线、不可见过渡线细实线约d/2尺寸线、尺寸界线、剖面线等细点画线约d/2轴线、中心线双点画线约d/2极限位置轮廓线波浪线约d/2断裂处的边界线粗点画线d有特殊要求的线等双折线约d/2断裂处的边界线

表中列出的八种图线中最常用的有四种，即粗实线、细实线、虚线和细点画线。1.1.4图线1.各种图线作图要求粗实线：其宽度称为d,一般取0.7mm。要求：⑴图线粗细均匀光滑

⑵图线要黑，作图时用较软的B或2B的铅笔。细实线：线宽约为粗实线的1/2，要求图线细且清晰。作图时用铅芯较硬的H或2H铅笔。细点画线：除要求细和清晰外还应注意线段、点和间隙的均匀。虚线：同样要求图线细和清晰并且要注意线段和间隙的均匀。2.注意事项⑴同一图样中同类图线的宽度应基本一致，虚线、点画线的线段长度和间隙应大致相同。⑵圆的对称中心线应超出图形轮廓线3-5mm。⑶在较小的图形上绘制点画线不方便时，可用细实线代替。⑷图线应是线段相交而不应画成间隙相交。1.1.5尺寸注法（GB4458.4—84）图样中的图形只能反映物体的形状，而物体的大小和物体各部分的相对位置则要由图中的尺寸来确定。1.基本规则⑴机件的真实大小应以图样上所标注的尺寸数值为依据，与图形的大小及绘图的准确度无关。⑵图样中（包括技术要求和其他说明）的尺寸，以毫米为单位时，不需标注计量单位的代号或名称。如果要采用其他单位则必须注明相应的计量单位的代号或名称。⑶图样中所标注的尺寸为该图样所示机件的最后完工尺寸，否则应另加说明。⑷机件的每一尺寸一般只标注一次，并应标注在反映该结构最清晰的图形上。通常一个完整的尺寸标注形式包括了尺寸界线尺寸线、箭头和尺寸数字四个要素。⑴尺寸界线用细实线绘制，由图形的轮廓线、轴线或对称中心线引出（如Φ15）并可由轮廓线、轴线或对称中心线代替（如22）。尺寸界线应超过尺寸线2-3mm一般情况下尺寸界线应与尺寸线垂直，必要时也可倾斜。2.尺寸的组成

用细实线绘制，与所标注的线段平行。尺寸线不能被其他图线代替，也不能作为其他图线的延长线，即必须单独画出。标注圆或圆弧的尺寸时尺寸线应过圆心。

⑶箭头

为尺寸线终端形式中的一种，箭头的画法如图所示。作图时若画箭头的位置不够,可用45°斜线或圆点来代替，如下图所示。⑷尺寸数字

尺寸数字应注写清楚且不允许被任何所穿过，若无法避免时应将图线断开。应注意尺寸数字的注写位置和方向线性尺寸的数字一般注写在尺寸线的上方，也允许注写在尺寸线的中断处。垂直方向的尺寸数字应注写在尺寸线的左边方向向左,如图所示。⑵

尺寸线

当尺寸位于各种倾斜位置时的注写方法如下图所示。

图示所在的30°区域内的尺寸容易引起误会,因此尽量不要直接注在该区域，如确要标注可采用引出标注的形式。3.尺寸注法

⑴角度的尺寸标注注意：

标注角度尺寸的尺寸线为一圆弧；角度的尺寸数字应水平书写。⑵圆的尺寸标注形式

应在尺寸数字前加注直径符号φ，各种标注形式如图所示。⑶圆弧的尺寸标注形式应在尺寸数字前加注半径符号R，标注形式如图示。标注球面的尺寸时应在φ或R前加注字母S。注意：对于整圆或大半圆都应标注直径尺寸⑷其它的尺寸标注形式4.标注尺寸时的注意事项

⑴在同一张图样上尺寸数字的高度、箭头的大小应一致

⑵相互平行的尺寸线的间距应相等

⑶尺寸的排列应整齐做到小尺寸在里大尺寸在外在机械产品的设计与制造过程中，图样上的尺寸起着非常重要的作用，一个尺寸的差错就可能导致机件的报废。(4)标注尺寸时，应尽可能使用符号和缩写词。常用的符号和缩写词如表1-4所示。

表1-4常用的符号和缩写词1.2绘图工具及使用方法1.2.1图板、丁字尺、三角板和铅笔1.2.2分规和圆规1.2.3比例尺和曲线板1.2.1图板、丁字尺、三角板和铅笔1、铅笔

绘图铅笔一端的字母和数字表示铅芯的软硬程度。

H（Hard）—

表示硬的铅芯，通常用H或2H的铅笔打底稿和加深细线。

B（Black)—

一般理解为软（黑）的铅芯，通常用B或2B的铅笔描深粗实线。HB—

铅芯软硬适中，多用于描深细线与写字。画圆时铅芯应比画直线的铅芯软一号。这些铅笔都应削成较长铅芯且磨成锥状。B用于画粗实线时，铅芯要削成较短、四棱柱形，以保证画出粗实线均匀一致，如图1-8所示。

图1-8铅芯的长度与形状2.图板：图板是供铺放图纸用的空心木板，板面应平整光滑，左右两导边要平直，绘图时用胶带纸将图纸固定在图板的适当位置上。常用图板规格有0号（900mm×1200mm）、1号（600mm×900mm）、2号（450mm×600mm），可根据图纸幅面的需要选取大小，如图1-9所示。3.丁字尺：丁字尺由尺头和尺身组成。尺头较短，固定在尺身的左端，其内侧边与尺身上方的工作边垂直。当尺头的内侧边贴紧图板的左导边时，即沿尺身的工作边画出水平线，让其紧贴图板导边上下移动，则右手自左向右可画出不同位置的水平线，丁字尺还可同三角板配合使用，如图1-9所示。丁字尺不用时，应垂直悬挂，以免尺身弯曲或折断。1-9图板

绘图时三角板的使用率非常高，可以用来画垂线、15°倍角线以及作线段的平行线、垂直线等。1.与丁字尺配合画垂线图样上的垂线都借助于三角板与丁字尺的配合作图。2.两三角板与丁字尺配合画15°倍角线⑴画45°、90°、135°线；⑵画30°、60°等斜线；⑶画15°、75°等斜线。4.三角板⑴画已知线段的平行线5.两三角板配合画线段的平行线、垂直线⑵画已知线段的垂直线1.2.2分规和圆规1．分规分规用来量取线段、等分线段和截取尺寸等。分规两腿端部有钢针，当合拢两腿时两针尖应汇交于一点，如图1-10所示。图1-10分规及其使用方法2．圆规圆规用于画圆弧和圆，它的固定腿上装有钢针，钢针的两端形状不同，带有台阶的一端用于画圆和圆弧，使用时将针尖全部扎入图板，台阶接触纸面，具有肘关节的腿用来插铅笔或直线笔的插腿，画圆时要弯曲肘关节并调整针尖方向，使它们分别垂直于纸面。画大图时要加延长杆，如图1-11所示。R延长杆图1-11圆规的使用方法1.2.3比例尺和曲线板

1．比例尺比例尺是绘图时用于放大或缩小实际尺寸的一种常用尺。常见的比例尺如图1-12所示。这种比例尺又称三棱尺，三个尺面共有六种常用比例刻度，使用时，先要在尺面上找到所需的比例，看清楚尺面上每单位长度所表示的相应长度，即可按需要在其上量取相应的长度作图。

图1-12比例尺图1-13曲线板的使用2．曲线板曲线板是画非圆曲线的工具。用曲线板画曲线的方法如图1-13所示。先定出曲线上足够数量的点，在曲线板上选取相吻合的曲线段，至少要通过三至四个点，为使整段曲线光滑连接，两段之间应有重复，如图1-13所示。一、等分线段等分线段就是将一已知线段分成需要的份数。若该线段能被等分数整除可直接用三角板将其等分。如果不能整除则可采用作辅助线的方法等分。例:试用辅助线法将AB线段9等分。1.3几何作图将一圆分成所需要的份数即是等分圆周的问题。

作图时可以用三角板、丁字尺配合等分，也可用圆规等分。较常用的等分有三等分、六等分、十二等分、五等分，下面分别予以介绍。1.三等分用圆规作三等分方法二、等分圆周

用丁字尺、三角板作等分方法：2.六等分用圆规作六等分方法：3.十二等分用圆规作等分方法：用圆规作五等分方法：4.五等分

1.斜度

斜度指一条线（或平面）相对另一直线（或平面）的倾斜程度。表示斜度时将比例前项划成1,即写成1:n的形式。作图时选用与所注线段的倾斜方向一致的符号。三、斜度和锥度作图步骤如图所示：（1）（2）（3）（4）（5）例：过已知点a作一条1：6的斜度线与cd线相交，并作出标注。指正圆锥的底圆直径与其高度之比，对于圆台锥度则为两底圆直径之差与圆台高度之比。锥度大小的表示：锥度=D/L=（D-d)/l表示锥度时将比例前项划成1,即写成1:n的形式，如图所示。2.锥度作图步骤如图所示：（1）（2）（3）（4）（5）例：试过已知点a、b作１：５的锥度线与cd线相交，并作出标注。四心法是一种近似的作图方法，即采用四段圆弧来代替椭圆曲线，由于作图时应先求出这四段圆弧的圆心，故将此方法称为四心法。作图步骤如图示：例：已知长轴AB、短轴CD，试用四心法作出椭圆。（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）四、椭圆画法五、圆弧连接

圆弧连接的形式有：

1.用圆弧连接两已知直线

2.用圆弧连接两已知圆弧

3.用圆弧连接一直线和一圆弧

作图时需要解决的两个问题：

1.确定连接圆弧圆心的位置

2.准确定出切点（连接点）的位置作图步骤如图示：已知两已知直线L1、L2以及连接圆弧半径R,试作出连接。1.用圆弧连接两直线

作图步骤如图示：两直线交成直角的连接方法：圆与圆相切分为内切和外切。2.用圆弧连接两圆弧两圆外切：

两圆中心距等于两圆的半径之和中心距A=R1+R2

两圆心连线和圆的交点即是切点。两圆内切：

两圆中心距等于两圆的半径之差中心距A=R1-R2

两圆心连线的延长线和圆的交点即是切点。作图步骤：例:已知圆O1（半径R1）O2（半径R2)连接圆弧的半径为R，试完成连接作图(外切)。作图步骤：例:已知圆O1（半径R1）O2（半径R2)连接圆弧的半径为R，试完成连接作图(内切)。作图步骤：例:已知圆O1（半径R1）O2（半径R2)连接圆弧的半径为R，试完成连接作

图(与O1外切，O2内切)。作图步骤：

3.用圆弧连接直线和圆弧例：已知一直线和圆O1（半径R1）连接圆弧半径为R，试作出光滑连接（与圆切）。1.4平面图形的尺寸分析和画法1.4.1平面图形的尺寸分析1.4.2平面尺寸的线段分析1.4.3平面图形的作图步骤1.4.4平面图形的尺寸标注1.定形尺寸

指确定平面图形上几何要素大小的尺寸。

如线段的长度（80）、半径（R18）或直径（φ15）大小等。2.定位尺寸

确定几何要素相对位置的尺寸。如图中的70、50。3.尺寸基准

定位尺寸的起点称为尺寸基准。

对平面图形而言，有长和宽两个不同方向的基准。通常以图形中的对称线、中心线以及底线、边线作为尺寸基准。1.4.1平面图形的尺寸分析

按平面图形中圆弧的圆心定位尺寸的数量不同，将圆弧分为已知圆弧、中间圆弧和连接圆弧。1.已知线段：定形、定位尺寸齐全的线段，作图时该类线段可以直接根据尺寸作图，如图中的R18。2.中间线段：只有定形尺寸和一个定位尺寸的线段，如图中的R50。

3.连接线段：只有定形尺寸没有定位尺寸的线段

，如图中的R30。1.4.2平面图形的线段分析

1.4.3平面图形的作图步骤1．准备工作（1）准备好所需的绘图仪器与工具。（2）确定比例，选用图幅，固定图纸。（3）分析图形的尺寸和线段，拟定具体的作图顺序。2．绘制底稿（1）画图幅线、图框、标题栏。（2）画图形，先画尺寸基准，并根据图形的定位尺寸画出线段的定位线，再画已知线段、中间线段、连接线段；（3）画尺寸界线、尺寸线及其他图形符号等。画底稿时应注意：（1）画底稿用2H铅笔，笔芯应经常修磨以保持尖锐。（2）画底稿时，各种线型均暂不分粗细，并要画得很轻很细，作图力求准确。（3）画错的地方，在不影响画图的情况下，可先做标记，待底稿完成后一齐擦掉。3．铅笔描深底稿在铅笔描深以前，必须检查底稿，擦掉画错的线条及作图辅助线。描深后的图纸应整洁、无误，线型层次清晰，线条粗细、浓淡均匀。描深步骤如下：（1）先粗后细。先描深全部粗实线，再描深全部细虚线、细点画线及细实线等。可保证同一线型粗细一致，不同线型比例准确。（2）先曲后直。同一线型应先描深曲线后描深直线，以保证连接圆滑。（3）先水平后倾斜。画直线时，先画出全部同一线型的水平线，再画竖直线，最后画斜线。（4）画箭头，填写