章制图标准与基本技能.ppt

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1、第 1 章 制图标准与基本技能,1.1 机械制图国家标准的基本规定 1.2 编图的工具及其使用 1.3 几何作图,1.1 机械制图国家标准的基本规定,1.1.1 图纸幅面与格式 1. 图纸幅面 为了使图纸幅面统一, 便于装订和保管以及符合缩微复制原件的要求, 绘制技术图样时, 应按以下规定选用图纸幅面: (1) 应优先采用表1-1中规定的基本幅面, 其尺寸关系如表1-1所示。,表 1-1 图纸的基本幅面尺寸,(2) A0、A1、A2、A3、A4这五种幅面中, A0幅面最大, 其面积约为1m2。每一种幅面的宽(B)、长(L)比均为 。 (3) 必要时,也允许选用加长幅面。但加长后幅面的尺寸必须是

2、基本幅面的短边的整数倍, 如图1-1所示。,图 1-1 基本幅面及加长幅面,2. 图框格式 在图纸上必须用粗实线画出图框, 其格式分为不留装订边的和留有装订边的两种, 但同一产品的图样只能采用一种格式。 (1) 不留装订边的图纸, 其图框格式如图1-2所示, 尺寸如表1-1所示。,图 1-2 不留装订边的图框格式,(2) 留有装订边的图纸, 其图框格式如图1-3所示, 尺寸如表1-1所示。,图 1-3 留有装订边的图框格式,3. 标题栏的方位 (1) 每张图样都必须画出标题栏。 标题栏的位置应位于图纸的右下角, 如图1-3(a)、 图1-3(b)所示。 标题栏的格式和尺寸应符合GB/T1060

3、9.1-1989的规定。 在制图作业中建议采用图1-4的格式。,图 1-4 制图作业中推荐使用的标题栏格式 (a) 零件图标题栏； (b) 装配图标题栏,1.1.2 比例 1. 术语 (1) 比例: 图样中图形与其实物相应要素的线性尺寸之比。 (2) 原值比例: 比值为1的比例, 即11。 (3) 放大比例: 比值大于1的比例, 如21等。 (4) 缩小比例: 比值小于1的比例, 如12等。,2. 比例系列 (1) 需要按比例绘制图样时, 应由表1-2“优先选择比例系列”中选取适当的比例。,表1-2 优先选择比例系列,图1-4 制图作业中推荐使用的标题栏格式 (a)零件图标题栏；(b)装配图标

4、题栏,表1-3 允许选择比例系列,3. 比例标注方法 (1) 比例符号应以“”表示。 比例的表示方法如11、 12、 51等。 (2) 比例一般应标注在标题栏中的比例栏内。 不论采用何种比例, 图形中所标注的尺寸数值必须是实物的实际尺寸, 与图形的比例无关, 如图1-5所示。,图 1-5 用不同的比例画出的图形,1.1.3 字体 1. 基本要求 (1) 在图样中书写的汉字、数字、字母,都必须做到“字体工整、笔画清楚、间隔均匀、排列整齐” 。 (2) 字体高度(用h表示)的公称尺寸系列为: 1.8 mm, 2.5 mm, 3.5 mm, 5 mm,7 mm, 10 mm, 14 mm, 20 m

5、m。 如需要书写更大的字, 其字体高度应按 的比率递增。字体高度代表字体的号数。,(3) 汉字应写成长仿宋体字,并应采用国家正式公布的简化字。 汉字的高度h不应小于3.5 mm, 其字宽一般为 。 书写长仿宋体字的要领是: 横平竖直、注意起落、 结构匀称、 填满方格。 初学者应打格子书写。 首先应从总体上分析字形及结构, 以便书写时布局恰当, 一般部首所占的位置要小一些。 书写时, 笔画应一笔写成, 不要勾描。,(4) 字母和数字分A型和B型。A型字体的笔画宽度(d)为字高(h)的1/14, B型字体的笔画宽度(d)为字高(h)的1/10。 在同一图样上, 只允许选用一种型式的字体。 (5)

6、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。,2. 字体示例,表1-4 字体示例,1.1.4 图线 1. 线型及应用举例 国家标准技术制图中规定了15种基本线型(GB/T1745-1998), 常用的线型、 宽度和一般应用如表1-5所示, 应用举例如图1-6所示。,图 1-6 各种图线应用举例,表1-5 图 线,所有线型的图线宽度(d), 应按图样的类型和尺寸大小在下列公比为1 (约为11.4)的数系中选择: 0.18mm, 0.25 mm, 0.35 mm, 0.5 mm, 0.7 mm, 1 mm, 1.4 mm, 2 mm。 技术制图国标GB/T4457.4-

7、2000规定, 在机械图样中采用粗线和细线两种线宽, 其宽度比率为21。 在同一图样中, 同类图线的宽度应一致。,2. 图线的画法 (1) 两条平行线之间的最小间隙不得小于0.7 mm。 (2) 点划线、双点画线的首尾两端应是线段,而不应是点。 点画线应以长画相交。点划线应超出图形轮廓约35 mm,如图1-7所示。 (3) 较小的圆形中心线可用细实线代替, 如图1-7(a)所示。,图 1-7 图线的画法,1.1.5 尺寸注法 尺寸是图样中的重要内容之一, 是制造机件的直接依据, 也是图样中指令性最强的部分。 因此, GB/T4458.4-2003机械制图 尺寸注法和GB/T16675.2-19

8、96技术制图 简化表示法 第2部分: 尺寸注法中对尺寸标注作了专门的规定, 这是在绘制、 识读图样时必须遵守的, 否则会引起混乱, 甚至给生产带来损失。,1. 标注尺寸的基本规则 (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) 图样中的尺寸以mm(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, 则应注明相应的单位符号。 (3) 对机件的每一尺寸, 一般只标注一次, 并应标注在反映该结构最清晰的图形上。 (4) 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。 (5) 标注尺寸时, 应尽可能使用符号

9、和缩写词。 常用的符号和缩写词见表1-7。,表1-7 常用的符号和缩写词,2. 尺寸的组成 一个完整的尺寸, 一般应包括尺寸数字、 尺寸线、 尺寸界线和表示尺寸线终端的箭头或斜线, 如图1-8所示。,图 1-8 尺寸的基本要素及标注示例,(1) 尺寸界线和尺寸线均用细实线绘制。线性尺寸的尺寸线两端要有箭头与尺寸界线接触。尺寸线和轮廓线的距离不应小于7 mm, 如图1-8所示。 轮廓线或中心线可代替尺寸界线。但应注意,尺寸线不可被任何图线代替,或在任何图线的延长线上, 必须单独画出。 (2) 尺寸线终端可以有箭头或斜线两种形式。箭头的形式如图1-9(a)所示, 适用于各种类型的图样; 斜线用细实

10、线绘制, 其方向以尺寸线为准, 逆时针旋转45,如图1-9(b)所示。当尺寸线的终端采用斜线形式时,尺寸线与尺寸界线必须相互垂直。 同一张图样中,只能采用一种尺寸线终端形式。,图 1-9 尺寸线的终端 (a) 箭头; (b) 斜线,(3) 对线性尺寸的尺寸数字, 一般应填写在尺寸线的上方(也允许填写在尺寸线的中断处), 如图1-8所示。 尺寸数字的方向, 应按图1-10(a)所示的方向填写, 并应尽可能避免在图示30范围内标注尺寸。 当无法避免时, 可按图1-11(b)所示的形式标注。 尺寸数字不允许被任何图线所通过。 当不可避免时, 必须把图线断开。,图 1-10 线性尺寸的数字方向,3.

11、常见尺寸的标注法 (1) 线性尺寸的标注法。 标注线性尺寸时, 尺寸线必须与所标注的线段平行, 尺寸界线一般应与尺寸线垂直,并超出尺寸线23 mm。当有几条互相平行的尺寸线时,大尺寸应标注在小尺寸外面,以免尺寸线与尺寸界线相交,如图1-8所示。 (2) 圆、圆弧及球面尺寸的标注法。 圆需标注出直径, 且在尺寸数字前加注符号“”;圆弧需标注出半径, 且在尺寸数字前加注符号“R”; 标注球面的直径或半径时, 应在符号“”或“R”前加注符号“S”, 如图1-11所示。,图 1-11 圆、 圆弧及球面尺寸的标注法,(3) 小尺寸和小圆弧尺寸的标注法。当标注的尺寸较小, 没有足够的位置画箭头或写尺寸数字

12、时, 箭头可画在尺寸界线外面, 用斜线或小圆点代替箭头;尺寸数字也可写在尺寸界线外面或引出标注, 如图1-12所示。,图 1-12 小尺寸和小圆弧尺寸的标注法,(4) 角度尺寸的标注法。标注角度尺寸时,尺寸界线应沿径向引出。尺寸线是以角度顶点为圆心的圆弧。角度的数字一律写成水平方向,一般填写在尺寸线的中断处,必要时可以写在尺寸线的上方或外面, 也可引出标注, 如图1-13所示。,图 1-13 角度尺寸的标注法,1.2 绘图工具和用品的使用,1.2.1 图板、 丁字尺 1. 图板 图板是供铺放、固定图纸用的矩形胶合板, 如图1-14所示。 图板要求板面平整光滑, 左侧为导边, 必须平直。 使用时

13、, 应注意保持图板的整洁完好。,图 1-14 图板和丁字尺,2. 丁字尺 丁字尺由尺头和尺身构成, 主要用来画水平线, 如图1-14所示。 使用时, 尺头内侧必须靠紧图板的导边, 用左手推动丁字尺上、 下移动, 如图1-15所示。,图 1-15 用丁字尺画水平线,1.2.2 三角板、铅笔 1. 三角板 三角板由45和30-60两块合成为一副。将三角板和丁字尺配合使用, 可绘制垂直线(如图1-16所示)、倾斜线(如图1-17所示)和一些常用的特殊角度, 如15、75、105等(如图1-18所示)。,图 1-16 垂直线的画法,图 1-17 倾斜线的画法,图 1-18 用三角板画15、75角,2.

14、 铅笔 绘图铅笔分硬、中、软三种, 标号有6H、5H、4H、3H、 2H、 H、 HB、 B、 2B、3B、 4B、 5B和6B等共13种。6H为最硬, HB为中等硬度, 6B为最软。 绘制图形底稿时, 建议采用2H或3H铅笔, 并削成尖锐的圆锥形, 如图1-19(a)所示; 描黑底稿时, 建议采用B或2B铅笔, 并削成扁铲形, 如图1-19(b)所示。 铅笔应从没有标号的一端开始使用, 以便保留软硬的标号, 如图1-19(c)所示。,图 1-19 铅笔的削法 (a) 圆锥形; (b) 扁铲形; (c) 从无字端削起,1.2.3 圆规、分规 1. 圆规 圆规主要用来画圆或圆弧。 圆规的附件有钢

15、针插脚、铅芯插脚和延伸插杆等。 画圆时, 圆规的钢针应使用有肩台的一端,并使肩台与铅芯尖平齐。圆规的使用方法如图1-20、图1-21、图1-22所示。,图 1-20 圆规的用法 (a) 将针尖扎入圆心; (b) 圆规向画线方向倾斜; (c) 画大圆时圆规两脚垂直纸面,图 1-21 针脚应比铅芯稍长,图 1-22 加入延伸杆后用双手画较大半径的圆,2. 分规 分规是用来截取尺寸、 等分线段和等分圆周的工具。 分规的两个针尖并拢时应对齐, 如图1-23所示。,图 1-23 针尖对齐 (a) 正确; (b) 错误,1.2.4 其他绘图工具 1. 比例尺 比例尺俗称三棱尺,是绘制不同比例的图形用的。比

16、例尺尺面上刻有不同比例的刻度,其形式有很多种,最为常见的形式如图1-24所示。它的尺面上刻有6种不同比例的刻度,当绘图的比例确定后, 即可直接从尺面上量取尺寸, 无需另行计算。,图 1-24 比例尺,2. 曲线板 曲线板用于绘制不规则的非圆曲线。使用时,应先徒手将曲线上各点轻轻地依次连成光滑的曲线, 然后在曲线上找出足够的点, 如图1-25所示, 至少可使其画线边通过1、2、3点, 在画出1、2、3点后, 再移动曲线板, 使其重新与点相吻合, 并画出3到4乃至5点间的曲线, 以此类推, 完成非圆曲线的作图。,图 1-25 曲线板 (a) 连15点； (b) 连48点； (c) 连711点,1.

17、3 几何作图,1.3.1 等分线段 (1) 试分法 如图l-26所示, 将线段MN三等分。 (2) 平行线法。 如图1-27所示, 将线段MN三等分。,图 1-26 用试分法等分线段,图 1-27 用平行线法等分线段,1.3.2 作正多边形 1. 圆周的三、六、十二等分 可有两种作图方法: 用圆规等分圆周的作图方法, 如图1-28所示; 用30-60三角板和丁字尺配合等分圆周的作图方法, 如图1-29所示。,图 1-28 用圆规等分圆周,图 1-29 用三角板和丁字尺配合等分圆周作正多边形,在上述作图方法中, 将各等分点依次连线, 即可分别作出圆的内接正三角形、 正六边形和正十二边形。 如需改

18、变其三角形和正六边形的方位, 可通过调整圆心的位置或三角板的放置方法来实现。,2. 圆周的五、 十等分 将圆周五、 十等分的作图步骤如下: (1) 二等分半径OB, 得点M，如图1-30(a)所示。 (2) 以点M为圆心, MC长为半径画弧, 与直径相交于点N。 (3) 线段CN即为内接正五边形的边长, 以此长度在圆周上连续截取, 即得五个等分点, 过一等分点依次连线即为圆的内接正五边形。 (4) 在图1-30(b)中, 线段ON的长度即为内接正十边形的边长, 过一等分点依次连线即得正十边形。,图 1-30 圆周五等分、 十等分,1.3.3 圆弧连接 用一圆弧光滑地连接相邻两线段(直线或圆弧)

19、的作图方法称为圆弧连接。圆弧连接在机件轮廓图中经常可见, 如图1-31所示的扳手的轮廓图。,图 1-31 板手的轮廓图,1. 圆弧连接的作图原理 圆弧连接作图的关键是求出连接弧的圆心和切点。 (1) 圆与直线相切。与已知直线相切的圆, 其圆心轨迹是一条直线, 如图1-32所示。该直线与已知直线平行, 间距为圆的半径R。自圆心向已知直线作垂线, 其垂足K即为切点。,图 1-32 圆与直线相切,(2) 圆与圆相切。 如图1-33所示, 与已知圆相切的圆, 其圆心轨迹为已知圆的同心圆。同心圆的半径, 根据相切情况而定, 即: 两圆外切时, 为两圆半径之和, 如图1-33(a)所示; 两圆内切时, 为

20、两圆半径之差, 如图1-33(b)所示。 其切点在两圆心的连线(或其延长线)与圆周的交点处。,图 1-33 圆与圆相切 (a) 连接圆弧R与已知圆弧R1外切；(b) 连接圆弧R与已知圆弧R1内切,2. 用圆弧连接相交两直线 (1) 当两直线相交成钝角或锐角时, 如图1-34(a)、(b)所示, 其作图步骤如下: 作与已知角两边分别相距为R的平行线, 交点O即为连接弧圆心。 自O点分别向已知角两边作垂线, 其垂足M、N即为切点。 以O为圆心, R为半径在两切点M、N之间画连接圆弧即为所求。,图 1-34 用圆弧连接相交两直线,(2) 当两直线相交成直角时, 如图1-34(c)所示, 其作图步骤如

21、下: 以角顶为圆心,R为半径画弧,交直角两边于M、N。 分别以M、N为圆心, R为半径画弧, 相交得连接弧圆心O。 以O为圆心, R为半径在M、N间画连接圆弧即为所求。,3. 用圆弧连接一已知直线和一已知圆弧 (1) 连接弧与已知弧外切 以已知半径R画弧, 连接直线AB,并外切于半径为R1的圆弧, 如图1-35(a)所示。其作图步骤如下:,图 1-35 用圆弧连接已知直线和已知圆弧 (a) 连接圆弧与已知圆弧外切； (b) 连接圆弧与已知圆弧内切, 先以O1为圆心, 以R+R1为半径画弧。 作距AB为R的平行线KL,使其交所画圆弧于O点, 即得连接弧圆心。 连接O和O1,与圆弧相交于M点, 再

22、由O作AB的垂线得N点, 则M和N两点即为切点。 再以O为圆心, 以R为半径画MN弧, 即得所求的连接圆弧。,(2) 连接弧与已知弧内切。以已知半径R画弧, 连接直线AB, 并内切于半径为R1的已知圆弧, 如图1-35(b)所示。 这一问题的作图步骤与外切连接的相同, 因为是内切, 故连接弧的圆心是平行线KL与半径为R-R1的圆弧的交点。,4. 用圆弧连接两已知圆弧 这种连接可分为如下三种情况: (1) 连接圆弧与两圆弧外切, 如图1-36所示。 (2) 连接圆弧与两圆弧内切, 如图1-37所示。 (3) 连接弧与一圆弧外切, 与另一圆弧内切, 如图1-38所示。,图 1-36 连接圆弧与两已

23、知圆弧外切,图 1-37 连接圆弧与两已知圆弧内切,图 1-38 连接圆弧与一圆弧外切， 与另一圆弧内切,综上所述, 可归纳出圆弧连接的画图步骤如下: (1) 根据圆弧连接的作图原理, 求出连接弧的圆心。 (2) 求出切点。 (3) 用连接圆弧半径画弧。 (4) 描深。为保证连接光滑,一般应先描圆弧,后描直线。 当几个圆弧相连接时, 应依次相连, 避免同时连接两端。,1.3.4 椭圆 绘图时,除了直线和圆弧外, 还会遇到一些非圆曲线。 这里只介绍椭圆的两种常用画法。 (1) 同心圆法。 如图1-39(a)所示, 已知长轴和短轴作椭圆, 其画法是: 以O为圆心, 以长半轴OA和短半轴OC为半径分

24、别画圆。由O作若干射线(一般作圆12等分射线)与两圆相交, 再由各交点分别作长、短轴的平行线, 即可相应地交得椭圆上的各点。 最后, 用曲线板将这些点依次光滑地连成椭圆。,图 1-39 椭圆的近似法画 (a) 同心圆法； (b) 四心圆弧法,(2) 四心圆弧法。如图1-39(b)所示,已知长轴和短轴作椭圆, 这是一种近似画法,即:连接长、短轴的端点A、C,取CF=CEOA-OC。作AF的中垂线, 与两轴交得O1、O2,再取对称点O3、 O4。分别以O2、O4、O1、O3为圆心, 以O2C、O4D、O1A、O3B为半径画弧, 拼成近似椭圆, 切点为K1、K2、K3、K4。,1.3.5 斜度与锥度

25、 1. 斜度 斜度是指一直线或平面对另一直线或另一平面的倾斜程度。 其大小用两直线或两平面夹角的正切来表示。 如图1-40(a)所示, AC对AB的斜度S为,图 1-40 斜度及其作图方法,在图样中, 斜度常以1n的形式标注。图1-40(b)为斜度16的作法: 由A在水平线AB上取6个单位长度得D。由D作AB的垂线DC, 取DC为1个单位长度。 连接A和C, 即得斜度为16的斜线。 斜度的符号用细实线绘制, 如图1-40(a)所示, 标注方法见图1-40(b)。 要注意, 斜度符号中斜线所示的方向应与斜度的方向一致。,2. 锥度 锥度是指正圆锥的底圆直径与圆锥高度之比, 如图1-41(a)、(

26、b)所示, 即锥度C为,图 1-41 锥度及其作图方法,在图样中,锥度常以1n的形式标注。图1-41(c)为锥度16的作法: 由S在水平线上取6个单位长度得O。由O作SO的垂线, 分别向上和向下量取半个单位长度, 得A和B。过A和B分别与S相连, 即得16的锥度。 锥度符号的画法如图1-41(d)所示。 锥度的标注方法如图1-41(c)所示。,1.3.6 平面图形作图步骤 1. 尺寸分析 平面图形中的尺寸, 按其作用可分为两类: (1) 定形尺寸。用于确定线段的长度、 圆弧的半径(或圆的直径)和角度大小等的尺寸,称为定形尺寸。如图1-42中的5、20、R10、 R15、 R12、 15等。,(

27、2) 定位尺寸。用于确定线段在平面图形中所处位置的尺寸, 称为定位尺寸。如图142中的尺寸8, 确定了5的圆心位置; 尺寸75, 间接地确定了R10的圆心位置;尺寸45, 确定了R50圆心的一个坐标值。 定位尺寸需从尺寸基准出发进行标注。确定尺寸位置的几何元素称为尺寸基准。在平面图形中, 几何元素指图形中的点和线。 图1-42中的A即作为上下(高度)方向的尺寸基准, B作为左右(长度)方向的尺寸基准。 标注尺寸时,应首先确定图形长度方向和高度方向的基准, 再依次标注出各线段的定位尺寸和定形尺寸。,图 1-42 手柄平面图,2. 线段分析 平面图形中的线段(直线或圆弧), 根据其定位尺寸的完整与

28、否, 可分为以下三类(因为直线连接的作图比较简单, 所以这里只讲圆弧连接的作图问题。一般圆弧半径属定形尺寸,通常是已知的, 所以给圆弧分类, 主要是看其圆心的定位尺寸是否完整)： (1) 已知圆弧: 圆心具有两个定位尺寸的圆弧, 如图1-42中的R15和R10。 (2) 中间圆弧: 圆心具有一个定位尺寸的圆弧, 如图l-42中的R50。 (3) 连接圆弧: 圆心没有定位尺寸的圆弧, 如图1-42中的R12。,作图时, 由于已知圆弧有两个定位尺寸, 故可直接画出; 而中间圆弧虽然缺少一个定位尺寸, 但它总是和一个已知线段相连接, 利用相切的条件便可画出; 连接圆弧由于缺少两个定位尺寸, 因此只有

29、借助于它与已经画出的两条相邻线段的相切条件才能画出来。,3. 绘图的方法和步骤 1) 准备工作 (1) 分析图形的尺寸及其线段。 (2) 确定比例, 选用图幅, 固定图纸。 (3) 拟定具体的作图顺序。,2) 绘制底稿 (1) 画底稿的步骤如图1-43所示。 (2) 画底稿时, 应注意以下几点: 画底稿用H3H铅笔, 铅芯应经常修磨以保持尖锐。 底稿上的各种线型均暂不分粗细, 并要画得很轻、很细。 作图力求准确。 画错的地方, 在不影响画图的情况下, 可先作记号, 待底稿完成后一齐擦掉。,图 1-43 画底稿的步骤 (a) 画图框和标题栏；(b) 合理布图，画出基准线；(c) 画已知线段； (

30、d) 画中间圆弧；(e) 画连接圆弧；(f) 检查修改，画尺寸界线及尺寸线,3) 用铅笔描深底稿 (1) 描深底稿的步骤如下： 先粗后细。一般应先描深全部粗实线, 再依次描深全部虚线、点画线及细实线等,这样既可提高绘图效率, 又可保证同一线型在全图中粗细一致, 不同线型之间的粗细也符合比例关系。 先曲后直。在描深同一种线型(特别是粗实线)时,应先描深圆弧和圆,然后描深直线,以保证连接圆滑。 先水平、后垂斜。先用丁字尺自上而下画出全部相同线型的水平线,再用三角板自左向右画出全部相同线型的垂直线,最后画出倾斜的直线。 最后画箭头, 填写尺寸数字、标题栏等。描深后的图, 如图1-42所示。,(2) 描深底稿的注意事项如下： 在铅笔描深以前, 必须全面检查底稿, 修正错误, 把画错的线条及作图辅助线用软橡皮轻轻擦净。 用H、HB、B铅笔描深各种图线时,用力要均匀一致, 以免线条浓淡不匀。 为避免弄脏图面, 要保持双手和三角板及丁字尺的清洁。 描深过程中应经常用毛刷将图纸上的铅芯浮沫扫净,并应尽量减少三角板在已描深的图线上反复推摩。 描深后的图线很难擦净,故要尽量避免画错。需要擦掉时, 可用软橡皮顺着图线的方向擦拭。,