工程图学教程课件 第1章 制图基础

第一章制图基础

现阶段工业产品设计、制造和生产组织管理都离不开工程图样，图样是工业生产的重要技术文件，它也是进行技术交流的重要工具。作为工科院校的学生有必要认真学习和严格遵守有关“制图”的各项国家标准，养成正确使用绘图工具和仪器的习惯，不断提高绘图能力和技巧。

1.1国家标准关于制图的一般规定

技术制图包括机械制图、电气制图、建筑制图等各类专业制图。在技术制图方面我国制定有完整的国家标准。1.1.1图纸的幅面的规定1．图纸幅面（GB/T14689--2008）

绘制技术图样时，应优先采用表1-1中规定的基本幅面。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2．图纸格式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。3、标题栏的位置和格式每张图纸上都必须画出标题栏，标题栏的位置应位于图纸的右下角。GB/T10609.1-2008《技术制图

标题栏》中给出了标题栏格式如图1-4所示。1.1.2比例GB/T14690-1993《技术制图比例》中比例的定义为：图中图形与其实物相应要素的线性尺寸之比。1．比例的定义比例可分为：原值比例，1:1；放大比例，例如2:1；缩小比例,例如1:2。2、比例使用注意事项（1）比例要规范化，不可随意确定。绘制图样时，比例应从表1-2中选择。（2）画图时应尽量采用1:1的比例（即原值比例）画图，以便直接从图样中看出机件的真实大小。（3）图样不论放大或缩小，图样上标注的尺寸均为机件的实际大小，而与采用的比例无关。（4）绘制同一机件的各个视图应采用相同的比例，并在标题栏的比例栏中填写。1.1.3字体1．基本要求（1）书写字体必须做到字体工整、笔画清楚、间隔均匀、排列整齐。（2）字体高度h的公称尺寸系列为1.8mm，2.5mm，3.5mm，５mm，7mm，10mm，14mm，20mm，字体的高度代表字体的号数。

（3）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不应小于3.5mm。

（4）字母和数字可写成斜体和直体，斜体字字头向右倾斜，与水平方向成75度。(5)用作指数、分数、极限偏差、注脚等的数字及字母，一般应采用小一号的字体。示例：1.1.4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。GB/T17450—1998规定了技术图样中图线的基本要求、内容、尺寸与格式。

图线分粗、细两种。粗线的宽度b应按照图的大小及复杂程度，在0.5～2mm之间选择，细线的宽度约为b/2。

图线宽度的推荐系列为：0.18、0.25、0.35、0.5、0.7、1、1.4、2mm。制图作业中一般选择0.7mm为宜。1.图线基本要求2.图线画法及注意事项（1）虚线：①虚线的每个线段长度和间隔应大致相等。②当虚线成为实线的延长线时，在虚、实线的连接处，虚线应留出空隙。③虚线以及其它图线相交时，都应在线段处相交，不应在空隙处相交。图1-10虚使用注意点2.图线画法及注意事项（2）细点画线：①细点画线的每个线段长度和间隔应大致相等。②细点画线和双点画线中的“点”应画成约1mm的短划，细点画线的首尾两端应是线段而不是短划。③细点画线，应超出轮廓线2mm～5mm。④细点画线与其它图线相交时，都应在线段处相交，不应在短画处相交。⑤在绘制圆形时，必须作出两条互相垂直的细点画线，作为圆的对称中心线，线段的交点应为圆心。⑥在较小的圆形上绘制细点画线有困难时，可用细实线代替。

正确

错误图1-11点画线使用注意点3.图线使用举例图1-12图线使用举例1.1.5尺寸标注GB/T4458.4-2003（机械制图

尺寸注法）规定了机械制图尺寸标注的基本原则、尺寸标注内容等，GB/T16675.2-2012（技术制图

简化表示法

第2部分：尺寸注法）规定了尺寸标注的简化原则和简化方法。1、尺寸标注基本规则（1）机件的真实大小应以图样上所注的尺寸数值为依据，与图形的大小及绘图的准确度无关。（2）图样中（包括技术要求和其他说明）的尺寸，以毫米为单位时，不需标注单位符号（或名称），如采用其他单位，则应注明相应的单位符号。（3）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。（4）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。2．尺寸标注的内容

一个完整的尺寸一般应由尺寸数字、尺寸界线、尺寸线（含箭头）等组成。（1）尺寸界线作用：表示所注尺寸的起始和终止位置，用细实线绘制。尺寸界线它由图形的轮廓线、轴线或对称中心线处引出。也可利用轮廓线、轴线或对称中心线本身作尺寸界线。强调：尺寸界线一般应与尺寸线垂直，必要时允许与尺寸线成适当的角度。同一个尺寸的两条尺寸界线必须相互平行，尺寸界线超出尺寸线2-3mm左右。参照图1-13说明。图1-13尺寸界线示例（2）尺寸线（箭头）作用：表示所注尺寸的范围，用细实线绘制。

尺寸线不能用其它图线代替，不得与其它图线重合或画在其延长线上，并应尽量避免尺寸线之间及尺寸线与尺寸界线相交。强调：标注线性尺寸时，尺寸线必须与所标注的线段平行，相互平行的尺寸线小尺寸在内，大尺寸在外，依次排列整齐。并且各尺寸线的间距要均匀，间隔应大于5mm，以便注写尺寸数字和有关符号。参照图1-14说明。（a）正确

（b）错误图1-14尺寸线示例尺寸线终端有两种形式：箭头和细斜线。机械图样一般用箭头型式，箭头尖端与尺寸界线接触，不得超出也不得离开，如下图所示。当尺寸线太短，没有足够的位置画箭头时，允许将箭头画在尺寸线外边；标注连续的小尺寸时可用圆点代替箭头，如图1-15所示。（3）尺寸数字作用：尺寸数字表示所注尺寸的数值。强调：①

线性尺寸的数字一般应写在尺寸线的上方、左方或尺寸线的中断处，位置不够时，也可以引出标注。②

尺寸数字不能被任何图线通过，否则必须将该图线断开。③

在同一张图上基本尺寸的字高要一致，一般采用3.5号字，不能根据数值的大小而改变。3．常用尺寸的标注方法（1）线性尺寸的标注方法

线性尺寸的数字应按图1-16（a）所示的方向填写。图示30º范围内，应按图1-16（b）形式标注。尺寸数字一般应写在尺寸线的上方，当尺寸线为垂直方向时，应注写在尺寸线的左方，也允许注写在尺寸线的中断处，如图1-16（c）所示。狭小部位的尺寸数字按图1-16（d）所示方式注写。

（a）（b）（c）（d）（2）角度尺寸的标注角度的尺寸界线应沿径向引出，尺寸线是以角的顶点为圆心画出的圆弧线。角度的数字应水平书写，一般注写在尺寸线的中断处，必要时也可写在尺寸线的上方或外侧。角度较小时也可以用指引线引出标注。角度尺寸必须注出单位，如如图1-17所示。图1-17角度尺寸标注示例（3）圆和圆弧尺寸的标注标注圆及圆弧的尺寸时，一般可将轮廓线作为尺寸界线，尺寸线或其延长线要通过圆心。大于半圆的圆弧标注直径，在尺寸数字前加注符号“Ф”，小于和等于半圆的圆弧标注半径，在尺寸数字前加注符号“R”

。没有足够的空位时，尺寸数字也可写在尺寸界线的外侧或引出标注。圆和圆弧的小尺寸的标注如图1-18所示。

图1-18圆和圆弧尺寸的标注（4）球体尺寸的标注圆球在尺寸数字前加注符号“SФ”，半球在尺寸数字前加注符号“SR”

。标注如图1-19所示。图1-19球体尺寸的标注1.2绘图工具及使用方法正确使用绘图工具，可提高绘制图样的质量和绘图效率。1.2.1绘图工具和仪器的使用方法1.图板、丁字尺、三角板

丁字尺由尺头和尺身互相垂直紧固在一起而成，它主要用于画水平线。30°及45°三角板与丁字尺配合使用，可绘制垂直线以及与水平线成15°倍数的倾斜线。

2圆规和分规

（1）圆规圆规用来画圆和圆弧。圆规的一个脚上装有钢针，称为针脚，用来定圆心；另一个脚可装铅芯，称为笔脚。图1-22分规和圆规（a）一般圆的画法

（b）较大直径圆的画法图1-23圆规使用方法（2）分规分规用来等分和量取线段的。分规两脚的针尖在并拢后，应能对齐。在等分和两区线段时，先用尺子确定分规距离，然后将分规一脚固定在直线上，另一脚沿直线向前，并交替进行，如图1-24所示。图1-24分规使用方法（3）曲线板曲线板是用来绘制非圆曲线的。首先要定出曲线上足够数量的点，再徒手用铅笔轻轻地将各点光滑地连接起来，然后选择曲线板上曲率与之相吻合的部分分段画出各段曲线。注意应留出各段曲线末端的一小段不画，用于连接下一段曲线，这样曲线才显得圆滑，如图1-25所示。（4）铅笔画图时，通常用H或2H铅笔画底稿（细线）；用B或HB铅笔加粗加深全图（粗实线）；写字时用HB铅笔。2H、H、HB铅笔：修磨成圆锥形；B铅笔：修磨成扁铲形。铅笔削法如图1-26所示。1.2.2线段和圆周的等分1、等分直线段（1）过已知线段的一个端点，画任意角度的直线，并用分规自线段的起点量取n个线段。（2）将等分的最末点与已知线段的另一端点相连。（3）过各等分点作该线的平行线与已知线段相交即得到等分点，即推画平行线法。如图1-28示。图1-28等分直线段2.等分圆周（1）正五边形方法：①

作OA的中点M。②

以M点为圆心，M1为半径作弧，交水平直径于K点。③

以1K为边长，将圆周五等分，即可作出圆内接正五边形。（a）

（b）

（c）图1-29正五边形画法（a）

（b)图1-30正六边形画法（2）正六边形方法一：用圆规作图分别以已知圆在水平直径上的两处交点A、D为圆心，以r=d/2作圆弧，与圆交于B、C、E、F点，依次连接A、B、C、D、E、F点即得圆内接正六边形，如图1-30(a)所示。方法二：

用三角板作图以60º三角板配合丁字尺作平行线，画出四条斜边，再以丁字尺作上、下水平边，即得圆内接正六边形，如图1-30(b)所示。

1.2.3

斜度与锥度1.斜度（1）斜度概念及计算方法斜度是指一直线（或平面）对另一直线（或平面）的倾斜程度。它的特点是单向分布。斜度=tgα=H:L=1:n，斜度符号如图1-31所示，h为字高。

（a）斜度（b）斜度符号（2）斜度表示方法

斜度用斜度符合和数值表示，如图1-32所示。图1-31斜度及符号图1-32斜度表示方法（3）斜度图形画法

钩头楔键包含斜度，如图1-33所示。图1-33钩头楔键对于如图1-33所示钩头楔键，左边具有斜度为1：5的斜线，其作图步骤如下：①

按已知尺寸作出图形非倾斜部分的图线，过A点作水平线，用分规任取一个单位长度AB，在水平线上截取5个单位长度后得到C点，如图1-34（a）所示。②

过C点作垂线，并在垂线上截取CD=AB，如图1-34（b）所示。③

用粗实线连接AD并延长，完成倾斜线的作图，如图1-34（c）所示。（a）

（b）

（c）图1-34钩头楔键作图过程2.锥度（1）锥度概念及计算方法锥度是指正圆锥底圆直径与其高度之比，或正圆台的两底圆直径差与其高度之比。它的特点是双向分布。锥度：直径差与长度之比，锥度＝D/L＝（D-d）/l＝1∶n，如图1-35（a）所示。计算时，均把比例前项化为1，在图中以1∶n的形式标注。锥度符号如图1-35（b）所示，h为字高。（a）锥度

（b）锥度符号图1-35锥度（2）锥度表示方法及画法如图1-36所示，该图形由圆柱和圆锥两部分组成，圆锥体的锥度为1:5，具体作画法如下：①先画出左侧直径为20的圆柱体部分图形；②作1:5的锥度线；③作锥度线的平行线。图1-36锥度表示方法及画法1.3几何作图1.3.1圆弧连接在绘制机件的图形时，常遇到从一条线光滑地过渡到另一条线的情况。这种光滑过渡就是平面几何中的相切，在制图中称为“连接”，切点称为“连接点”，如图1-37所示。

图1-37圆弧连接1、圆弧连接几何原理（1）圆弧与直线相切，已知半径为R的圆弧与一已知直线相切时，其圆心轨迹是一条与直线平行，且相距R的直线L，如图1-38（a）所示。（2）圆弧与圆弧相切，半径为R的圆弧与一已知圆弧相切时，其圆心轨迹是已知圆弧的同心圆L，该同心圆的半径R0的大小要根据相切的情况而定。当两圆弧外切时，其相切圆弧的圆心轨迹半径R0=R1+R，切点P是连心线与两圆弧的共有交点，如图1-38（b）所示；当两圆弧内切时，其相切圆弧的圆心轨迹半径R0=R1-R，切点P是连心线的延长线与两圆弧的共有交点，如图1-38（c）所示；2、常见圆弧连接的作图方法（1）作圆弧连接两已知直线

如图1-39所示，用半径为R的圆弧连接两已知直线作图步骤：①作两条辅助线分别与两已知直线平行且相距R。交点o即为连接圆弧的圆心。②由点o分别向两已知直线作垂线，垂足即切点。③以点o为圆心，R为半径画连接圆弧。图1-39圆弧连接两直线（2）作圆弧连接已知直线和圆弧如图1-40所示，用半径为R的圆弧光滑外切连接已知圆弧R1和直线CD。作图步骤：①平行于CD作一平行线，距离为R。以O1为圆心，（R1+R）为半径作圆弧，交平行线于O点，即为所求圆心，如图1-40（b）所示。②过O点作CD的垂线，垂足N即所求圆弧与CD的切点；连接OO1，与已知圆交于M点，即为所求圆弧与已知圆的切点，如图1-40（c）所示。③以O为圆心，R为半径，M、N为起止点作圆弧，即为所作圆弧，如图1-40（d）所示。图1-40圆弧连接已知直线和圆弧（3）作圆弧与已知两圆外切如图1-41所示，用半径为R的圆弧外切连接两已知圆弧。作图步骤：①以O1为圆心，R-R1为半径画圆弧。②以O2为圆心，R-R2为半径画圆弧。③分别连接O3O1、O3O2并延长求得两个切点。④以O3为圆心，R为半径画连接圆弧。图1-41圆弧与已知两圆外切（4）作圆弧与已知两圆内切如图1-42所示，用半径为R的圆弧内切连接两已知圆弧。作图步骤：①以O1为圆心，R-R1为半径画圆弧。②以O2为圆心，R-R2为半径画圆弧。③分别连接O3O1、O3O2并延长求得两个切点。④以O3为圆心，R为半径画连接圆弧。图1-42圆弧与已知两圆内切1.3.2椭圆的画法1、同心圆法椭圆常用画法有同心圆法和四心圆弧法两种：已知椭圆的长轴AB与短轴CD，使用同心圆法绘制椭圆步骤如下：

（1）以长轴AB，短轴CD的交点（两轴的中点）为圆心，分别以长半轴和短半轴为半径作同心圆，过圆心作任意射线与两圆相交，得交点，如图1-43（a）所示。（2）过交点分别作长、短轴的平行线，两平行线的交点即为椭圆上的一点。（3）重复同样的过程求出椭圆上一系列点，光滑连接即得椭圆，如图1-43（b）所示图1-43同心圆法绘制椭圆2、四心圆弧法

四心圆弧法绘制椭圆见本书第五章，水平圆的正等轴测图画法。