1、第一章第一章 机械制图基本知识和技能机械制图基本知识和技能 工程图样是现代工业生产中必不可少的技术资料，其质量直接影响工业产品的质量和经济性。因此，每个工程技术人员应该熟悉和掌握有关工程图样的基本知识和技能。本章主要介绍国家标准技术制图和机械制图的若干规定，绘图仪器及工具的使用，以及几何作图的方法。1.1 国家标准的基本规定 技术制图和机械制图国家标准是我国基础技术标准之一，它起着统一工程技术界的共同“语言”的重要作用。为了准确无误地交流技术思想，绘图时必须遵守技术制图和机械制图国家标准的有关规定。1.1.1 图纸幅面、格式（GB/T 146892008和标题栏（GB/T 10609.1200
2、8）1 图纸幅面尺寸及代号 (1)幅面 A0、A1、A2、A3、A4、 8411189 594841 420594 297420 210297mm(2)图框格式和尺寸 留装订边、不留装订边图纸的宽度（B）和长度（L）组成图纸的幅面。绘制技术图样时，应优先采用下表中规定的基本幅面。 幅面代号幅面代号A0A1A2A3A4B x L841 x 1189549 x 841420 x 594297 x 420210 x 297a25c105e2010A084111890A1594 必要时，可以选用所必要时，可以选用所规定的规定的加长幅面加长幅面。 幅面的尺寸由基本幅幅面的尺寸由基本幅面的面的短边乘整数倍
3、短边乘整数倍增加后增加后得出。得出。420A2297A3210A46301051A4 5A4 4A4 3A3 3A3 48911261147116821982210225231486 1783 2080 23782.图框格式留装订边的图框格式留装订边的图框格式 c(a)LBc c a标标 题题 栏栏(b)LBc a c标标 题题 栏栏 c2.图框格式不留装订边的图框格式不留装订边的图框格式注意注意 ：同一产品的图样只能采用一种图框格式：同一产品的图样只能采用一种图框格式(a)LBeee标标 题题 栏栏e(b)LB eee标标 题题 栏栏 e3标题栏及其方位 每张图纸上都必须有标题栏。标题栏应位
4、于图纸的右下角。其格式和尺寸应按照国家标准 (GB/T10609.12008）的规定绘制，下图为推荐零件图的标题栏。1.1.2 比例（GB/T 146901993） 图样中的比例是指图形与实物相应要素的线性尺寸之比。 图样比例分为原值比例、放大比例和缩小比例三种，绘图时应采用下表规定的比例，最好选用原值比例（1:1），但也可根据机件大小和复杂程度选用放大或缩小比例画图。标准比例种 类比 例优 先 选 取允 许 选 取原值比例1:1放大比例5:1 2:1510n:1 210n:1 110n:1 4:1 2.5:1410n:1 2.510n:1缩小比例1:2 1:5 1:101:210n 1:51
5、0n 1:110n1:1.5 1:2.5 1:3 1:4 1:61:1.510n 1:2.510n 1:310n 1:410n 1:610n注：n为正整数。1.1.3 字体（GB/T 146911993）1、汉字 长仿宋体 高/宽= 高度 1.8 2.5 3.5 5 7 10 14 20mm2、数字和字母 数字和字母均可写成直体或斜体 书写示例： 1.1.4 图线（GB/T 174501998、GB/T 4457.42002）1.线型 下表给出了机械制图中常用的几种线型的名称、画法和应用范围 2.图线宽度d 0.13 0.18 0.25 0.35 0.5 0.7 1 1.4 2mm 粗实线的宽
6、度通常选用0.5mm或0.7mm 24d3d0.5d3d12d代号NO.(名称)图线名称和表示一般应用屏幕颜色01（实线）细实线尺寸线、尺寸界线、指引线、剖面线等白粗实线可见轮廓线、螺纹牙顶线螺纹长度终止线绿02（虚线）细虚线不可见轮廓线黄04（点画线）细点画线对称中心线、齿轮的分度圆、剖切线等红粗点画线限定范围表示线棕05（双点画线）细双点画线相邻辅助零件的轮廓线、可动零件处于极限位置时轮廓线粉红基本线型的变型波浪线断裂边界线白图线的组合双折线断裂边界线尺寸界线 极限位置轮廓线 不可见轮廓线 可见轮廓线 轴线、中心线 螺纹牙顶线尺寸线移出断面轮廓线局部剖视图分界线重合断面轮廓线剖面线相邻部分
7、轮廓线断裂边界线150线型的应用示例 1.1.5 尺寸标注 (GB/T 4458.42003)1基本规则 (1) 图样中的尺寸一般以毫米为单位。当以毫米为单位时，不需标注计量单位的名称或者符号；如采用其它单位，则必须注明相应的计量单位名称和符号。 (2) 图样上所标注的尺寸数值为机件的真实大小，与图形的大小、绘图的比例和准确度无关。 (3) 机件的每一尺寸，在图样中一般只标注一次。2尺寸组成 一个完整的尺寸由尺寸界线、尺寸线、尺寸数字（包括必要的字母和图形符号）和箭头与斜线组成。 （1）尺寸界线 a、细实线绘制，也可用轮廓线或中心线代替. b、尺寸界线与尺寸线应垂直 （2）尺寸线 a、细实线绘
8、制不可用轮廓线、中心线或延长线代替。b、必须平行所注线段。（3）尺寸数字 a、注在尺寸线上方或中断处。 b 、尺寸数字方向按图示. c 、数字不被任何图线所通过。（4）箭头与斜线 3尺寸注法的基本规定（如图）4.常用的尺寸注法 角度、狭小尺寸等1.2 绘图工具及其使用方法1.2.1图板和丁字尺1图板 图板的板面应平整，工作边应平直。绘图时，用胶带纸将图纸固定在图板的适当位置上，一般应固定在图板的左下方，如图所示。胶纸图板三角板图纸尺身工作边导边丁字尺尺头2丁字尺 丁字尺由尺头和尺身两部分组成，尺身带有刻度，便于画线时直接度量。使用时必须将尺头紧靠在图板左侧的导边上下滑动，并利用尺身的工作边画出
9、水平线，如图所示。1.2.2 三角板 一副三角板由一块45的等腰直角三角板和一块30、60的直角三角板组成。三角板与丁字尺配合使用，可以画出垂直线和与水平方向成15的整数倍的倾斜线。两个三角板配合使用也可画任意方向的平行线和垂直线 1.2.3 圆规和分规1圆规 圆规用于画圆和圆弧。圆规由两条腿组成，一条腿上装有钢针，另一条活动腿有肘关节，可换装各种附件，装上铅芯插脚可画铅笔线圆，装上钢针插脚可当分规使用。2分规 分规用于量取尺寸和等分线段。分规两腿端部装有钢针，当两腿合拢时，两针尖应平齐；绘图时，可以利用分规从比例尺上把尺寸量取到图上，或将图上的一处尺寸量取到另一处去，也可用分规来等分线段，如
10、下图所示。123451:21.2.4 比例尺和曲线板1比例尺 比例尺是供绘图量取不同比例尺寸时用的。其式样常为三棱柱形，故叫三棱尺，它的三面有六种不同的比例刻度供绘图是选用。如下图所示。2曲线板 曲线板是用来描绘非圆曲线的，使用时，先将需要连接成曲线的各已知点徒手用细线轻轻地勾描出轮廓，然后用曲线板分段描绘，在两段连接处要有一小段重复，以保证所连曲线光滑过度，如下图所示。1:2050700750与左段重合 本次描留待与右段重合1.2.5 铅笔 铅笔的铅芯有软硬之分，用标号H和B来表示，通常用H和2H的铅笔画底稿，用HB的铅笔写字和徒手画图，加深图线则用B和HB的铅笔。铅笔的磨削和使用方法如图所
11、示。1.2.6 其它绘图用品 绘图时，还要备好图纸、粘贴图纸的胶带纸、绘图铅笔、小刀、磨铅芯的砂纸板、橡皮、清洁图纸的软毛刷等。 绘图纸要质地坚实、洁白，绘图时应使用经橡皮擦拭不易起毛的一面。1.3 常用的几何作图方法1.3.1 等分已知线段和圆周1等分线段 五等分已知线段AB，如图所示。12345AB1234C等分等分24等分等分60453015086122等分圆周 如下图（主要讲解三、五、六等分）1.3.2 正多边形的画法如下图（主要讲解三、五、六正多边形）1正五边形的画法（下图）已知正五边形的外接圆直径作正五边形 (步骤略）ABMPOECFGKD123456123456DS(a)(b)正
12、多边形正多边形正三角形正三角形丁字尺丁字尺圆规作图圆规作图三角板、丁字尺作图三角板、丁字尺作图2正三角形和正六边形的画法（如图）正六边形正六边形丁字尺丁字尺圆规作图圆规作图三角板、丁字尺作图三角板、丁字尺作图1.3.3 斜度和锥度1斜度 斜度是指一直线或平面相对另一直线或平面的倾斜程度。斜度的数值用倾斜角的正切值表示，如图所示，即：斜度=tg=H/L=(H-h)/l。lLHhDdlL30301.4h1.4h斜 度 符 号锥 度 符 号 根据已知斜度的作图方法如图所示。 (a) 已知图形 (b) 作斜度1:5的辅助线 (c) 完成作图6030501030601:52锥度 锥度是正圆锥底圆直径与其
13、高度之比或正圆锥台两底圆直径之差与其高度之比。如图所示，即：锥度=D/L=(D-d)/l=2tg，式中的为园锥角。lLHhDdlL30301.4h1.4h斜度符号锥度符号 根据已知锥度的作图方法如图所示。 (a) 已知图形 (b) 作锥度1:5的辅助线 (c) 完成作图206020501060204040401:51.3.4 圆弧连接 绘制机件的轮廓形状时，常遇到用一已知半的圆弧光滑连接直线或圆弧的情况，这种作图称为圆弧连接。 1圆弧连接的作图原理 (1) 圆弧与直线连接 如下图(a)所示，圆弧圆心O的轨迹是与已知直线L相距R1（圆弧半径）的平行线，下方切点T和圆心O1的连线与已知直线垂直。
14、(2) 圆弧与圆弧连接 如图（b）所示，用半径为R的连接弧连接已知圆弧R1，其圆心O的轨迹是已知圆弧的同心圆。当两圆弧外切时，同心圆的半径R2=R+R1；内切时，同心圆的半径R2=R-R1。连接点（切点T）是连心线OO1与已知圆弧的交点。 (a) (b)RRR-ROOOOTLTRR+RR1111R111T 2两直线间的圆弧连接RRRRRRRRRRTTTTTT121122OOO 3. 两圆弧间的圆弧连接 （1）外连接R +RR +R12OOTTOOOOOOOTT1212121212R （2）内连接OO21O2R-RR-R1OO1O1TT21O21TO2T2O （3）混合连接OOTTOOOOTTO
15、OO2112121212RRR +R122R1R -R 1.3.5 椭圆 四心圆法 已知椭圆的中心O，长轴AB和短轴CD，如图所示。 ABCDABCDEFOOOOONNKKOE1234111.4 平面图形的分析与尺寸标注 1.4.1 平面图形的分析 以下图所示的手柄为例，图中所注尺寸按其作用可分为两类。1平面图形的尺寸分析(1) 定形尺寸 确定平面图形的几何要素的大小尺寸。如线段的长短、圆的直径和圆弧的半径等尺寸为定形尺寸。如图中的15、5、20、R12、R15等尺寸即为定形尺寸。(2) 定位尺寸 确定平面图形几何要素的位置的尺寸。如圆心和线段相对于坐标系的位置等，如图中的8、75等尺寸即为定
16、位尺寸。515758R10R50R15R12X方向的尺寸基准Y方向的尺寸基准 30 20 2平面图形的线段分析 线段分析是分析图形中线段和圆弧的性质，平面图形的线段可分为已知、中间和连接线段三类。现以手柄的线段为例来分析。(1) 已知线段 具有完整的定形尺寸和定位尺寸的线段称为已知线段。作图时，这类线段完全可以根据给出的尺寸画出。对圆弧来说，半径R（直径）及圆心的两个坐标尺寸都齐全者，才能画出，如图中的5、R15、R10等。(2) 中间线段 只有定形尺寸，而两个方向定位尺寸只有一个的线段为中间线段。另一方向的定位尺寸要根据它与相邻已知线段的连接关系确定，如图中的R50。(3) 连接线段 只有定
17、形尺寸，没有定位尺寸的线段，就是连接线段。作图时，需要根据其与两端的相连接线段作出后，方可用圆弧连接的作图方法确定它的位置，如图中的R12。3平面图形的作图步骤820R10R1515755OAB820R10R1515755OABOOOTTTTTTOOR =15+12R =50+12323412123456R =50-101R50O5R125050O12O30OOOTTTTTTOOR =15+12R =50+12323412123456R =50-101R50O5R125050O12O30(a) 画基准线A和对称中心线B(b) 画已知线段及圆弧5、R15、R10(c) 找出中间线段R50的圆心和
18、切点(d) 找出连接线段R12的圆心和切点，完成图形1.4.2 平面图形的尺寸标注 标注平面图形的尺寸，应遵守国家标准的有关规定，并做到不遗漏，不重复。平面图形尺寸标注的步骤是：(1) 分析图形各线段的关系，确定已知线段、中间线段和连接线段；(2) 注出已知线段的定形尺寸和两个定位尺寸（X和Y两个方向）；(3) 注出中间线段的定形尺寸和一个定位尺寸（X或Y方向之一）；(4) 注出连接线段的定位尺寸。见书中图1.5 绘图的步骤和方法1.5.1 仪器绘图的步骤和方法 1准备工作 2画底稿 3加深 4注写文本 5检查校核1.5.2 徒手绘图的方法 仅用铅笔而不使用其它绘图工具，徒手目测估计图形或实物的比例画出的图样称为草图。 1画直线 2画圆及圆弧 3画椭圆
