1、第1章制图的基本知识 1.1国家标准国家标准技术制图技术制图、机械制图机械制图的基本规定的基本规定 1.2绘图工具和仪器的使用方法绘图工具和仪器的使用方法 1.3几何作图几何作图 1.4平面图形的线段分析与画法平面图形的线段分析与画法 1.1国家标准国家标准技术制图技术制图、机械机械 制图制图的基本规定的基本规定在国家标准中,对图纸幅面、比例、字体、图线和尺寸等基本内容均作了规定,下面分别加以介绍。一、图纸幅面及格式一、图纸幅面及格式(GBT 146892008)1.图纸幅面尺寸图纸幅面尺寸绘制图样时,应优先采用表1-1所规定的基本幅面。其中，B为图纸短边尺寸，L为图纸长边尺寸；a、c、e的含
2、义见图1-1图1-4。必要时,可以按规定加长幅面。加长幅面的尺寸是由基本幅面的短边成整数倍增加后得出的。表表1-1图纸幅面尺寸图纸幅面尺寸 2.图框格式图框格式(1)在图纸上必须用粗实线画出图框,其格式分为留有装订边和不留装订边两种,但同一产品的图样只能采取一种格式。(2)留有装订边的图纸,其图框格式如图1-1、图1-2所示,尺寸按表1-1的规定。(3)不留装订边的图纸,其图框格式如图1-3、图1-4所示,尺寸按表1-1的规定。图1-1A4竖放(留装订边)图1-2A0A3横放(留装订边)图1-3A4竖放(无装订边)图1-4A0A3横放(无装订边)3.对中符号对中符号为了复制或缩微摄影的方便,可
3、采用对中符号。对中符号是从周边画入图框内约5 mm的一段粗实线,如图1-5所示。图1-5图纸的对中符号4.标题栏及其方位标题栏及其方位每张图纸上都必须画出标题栏。通常沿看图方向看去，标题栏应位于图纸的右下角,标题栏中的文字方向与看图方向一致。绘制工程图样时，标题栏格式和尺寸应按GB/T 10609.12008技术制图标题栏中的规定绘制。在制图作业中，对于零件图，建议采用图1-6所示的简化标题栏格式；对于装配图，建议采用图1-7所示的简化标题栏及明细表格式。图1-6简化标题栏图1-7简化标题栏及明细表5.图幅分区图幅分区图幅分区编号后,便于查找视图内详细结构、标注内容及修改处等,图幅分区如图1-
4、8所示。图幅分区的数目按图样的复杂程度来确定,但应是偶数。分区线为细实线,每一分区的长度应在2575 mm之间选取。在分区内,按标题栏长边方向从左到右用阿拉伯数字依次编写,按标题栏短边方向从上到下用大写拉丁字母依次编写。编写顺序应从图纸的左上角开始,并在对应的边上重编写一次。分区代号由拉丁字母和阿拉伯数字组合而成，字母在前、数字在后并排书写，如B3、D4等。图1-8图幅分区二、比例二、比例(GBT 146901993)图样中图形与其实物相应要素的线性尺寸之比称为比例。图样的比例分为原值比例、放大比例和缩小比例。(1)原值比例：比值为1的比例,即1 1。(2)放大比例：比值大于1的比例,如2 1
5、等。(3)缩小比例：比值小于1的比例,如1 2等。需要按比例绘制图样时,应从表1-2规定的优先比例中选取适当的比例。必要时,也允许选取表1-3中的比例。表表1-2优先比例优先比例表表1-3允许比例允许比例在选取比例时,最好选用1 1的原值比例,以便于直接从图中看出实物的真实大小。由于物体的大小及其结构的复杂程度不同,画图时对大而简单的物体，宜采用缩小的比例,如1 2；对小而复杂的物体,宜采用放大的比例,如2 1。对同一物体的各个视图应采用相同的比例,并在标题栏“比例”一栏中填写所用的比例。当零件某部位上有较小或比较复杂的结构需用不同比例绘制时,必须另行标注,如图1-9所示。图1-9不同比例的标
6、注三、字体三、字体(GBT 146911993)图样中的字体包括汉字、字母和数字。字体的尺寸和书写要求如下：(1)图样中书写的字体必须做到：字体工整、笔画清楚、间隔均匀、排列整齐。(2)字体高度(用h表示)的公称尺寸系列为：1.8,2.5,3.5,5,7,10,14,20 mm。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推行的简化字。汉字的高度不应小于3.5 mm,其字宽一般为。(4)字母和数字分A型和B型。A型字体的笔画宽度为字高(h)的1/14,B型字体的笔画宽度为字高(h)的1/10。在同一图样上,只允许选用一种型式的字体。一般采用A型字体。2/h(5)字母
7、和数字可写成斜体或直体。斜体字字头向右倾斜,与水平基准线成75。但是，量的单位、符号一定是直体。(6)用作指数、分数、极限偏差、注脚等的数字或字母,一般采用小一号的字体。(7)字体示例:长仿宋体汉字示例:拉丁字母示例：阿拉伯数字示例:罗马数字示例:希腊字母示例:字体的应用示例:四、图线四、图线(GB/T 4457.4-2002)图线是起点和终点以任意方式连接的一种几何图形，它可以是直线或曲线、连续线或不连续线。1.图线型式及应用图线型式及应用绘制图样时,各种图线的名称、型式、代号、宽度以及在图上的一般应用见表1-4。各种图线在图形上的应用如图1-10所示，后面章节中还有进一步的阐述。表表1-4
8、图线型式及其应用图线型式及其应用图1-10图形上各种图线应用示例2.图线的画法图线的画法(1)图线的宽度应根据图样的类型、尺寸大小和复杂程度在下列组别中选择，该组别数据的公比为 (1.4)：0.25,0.35,0.5,0.7,1,1.4,2(mm)其中，0.5 mm、0.7 mm为优先采用的图线组别。在机械图样中采用粗细两种线宽，它们之间的比例为2 1。(2)在同一图样中，同类图线的宽度应一致，同类线型(如细虚线、细点画线、细双点画线)的线段长度和间隔应各自大致相等，建议在图1-11所示的范围内选取。2图1-11细虚线、细点画线和细双点画线的规格(3)细点画线和细双点画线的两端均应为线段。它们
9、彼此相交以及与细虚线或其他图线相交处都应是线段，而不应该是间隔。当细虚线是实线的延长线时，相接处应留出空隙，如图1-12所示。图1-12细虚线、细点画线等在相交处的画法(4)两平行线(包括剖面线)之间的距离应不小于图线的两倍宽度,其最小距离不得小于0.7 mm。(5)对称图形的对称中心线应超出其轮廓线2 mm5 mm,如图1-13(a)所示。在较小的图形上绘制点画线或双点画线有困难时,可用细实线来代替,如图1-13(b)所示。图1-13中心线的画法五、尺寸注法五、尺寸注法(GB/T 4458.4-2003)图形只能表达零件的形状,而零件的大小还需通过标注尺寸才能确定。标注尺寸是一项极为重要的工
10、作,必须认真细致,一丝不苟。1.基本规则基本规则(1)零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(包括技术要求和其他说明)中的尺寸以毫米为单位时,不需标注其计量单位的代号或名称。如果采用其他单位,则必须标注。(3)零件的每一尺寸,一般只标注一次,并应标注在表示该结构最清晰的图形上。图样上标注的每一个尺寸,一般由尺寸界线、尺寸线、尺寸线终端(箭头或斜线，机械图样常用箭头，本书尺寸线终端采用箭头形式)和尺寸数字四个要素组成,其相互间的关系如图1-14(a)所示。尺寸界线用以表示尺寸的范围。尺寸线用以表示尺寸的方向。尺寸数字用以表示尺寸的大小。箭头用以表
11、示尺寸的起讫。图1-14尺寸要素2.尺寸要素的画法及标注规定尺寸要素的画法及标注规定(1)尺寸界线:尺寸界线用细实线画出,也可用轮廓线、棱边线、轴线或中心线代替,一般应与尺寸线垂直并超出尺寸箭头的末端约2 mm3 mm。(2)尺寸线:尺寸线必须用细实线单独画出,不能用其他的图线代替或画在其延长线上。标注直线尺寸时,尺寸线必须与所标注的线段平行。当有几条互相平行的尺寸线时,大尺寸要注在小尺寸的外面,以免尺寸线与尺寸界线相交。在圆及圆弧上标注尺寸时,尺寸线一般应通过圆心。(3)尺寸数字:沿看图方向，尺寸数字一般标注在尺寸线的上方或中断处(仅限垂直尺寸和倾斜尺寸的标注),当位置不够时也可标注在外面或
12、引出来标注。尺寸数字不可被任何图线所通过，当无法避免时，必须将图线断开。(4)箭头:箭头宽度与粗实线等宽,长度是宽度的4倍,如图1-14(b)所示。箭头应指到尺寸界线,在同一图纸上所有尺寸箭头的大小应基本相同。3.常用的尺寸注法常用的尺寸注法(1)线性尺寸注法：标注线性尺寸数字时,规定要顺着尺寸线方向写。水平方向的数字头朝上；垂直方向的数字头朝左；倾斜方向的数字应取字头偏上,并尽量避免在与垂直中心线成30角范围内标注尺寸；当无法避免时,可按图1-15所示的引出形式标注。图1-15线性尺寸的数字方向(2)角度尺寸注法：尺寸界线应沿径向引出。尺寸线应画成圆弧,圆心是角的顶点。尺寸数字一律水平书写，
13、一般注在尺寸线的中断处,必要时可写在尺寸线上方或外面,也可引出标注,如图1-16所示。图1-16角度尺寸注法(3)圆和圆弧尺寸注法：注写圆或圆弧的直径或半径尺寸时,在尺寸数字之前应分别加直径符号“f”、半径符号“R”。对小于或等于半圆的圆弧标注半径尺寸,对大于半圆的圆弧标注直径尺寸。在圆或圆弧上标注尺寸时,尺寸线一般应通过圆心,如图1-17所示。当圆弧半径过大或在图纸范围内无法标出其圆心位置时,可按图1-18(a)的形式标注。如无需标出其圆心位置,则可按图1-18(b)的形式标注。图1-17圆和圆弧尺寸注法图1-18大圆弧尺寸的注法(4)小尺寸注法：对于小线性尺寸、小圆尺寸和小圆弧尺寸,当没有
14、足够位置画箭头或写数字时,可按图1-19所示的形式标注尺寸。图1-19小尺寸注法(5)球面尺寸注法：标注球面的直径或半径尺寸时,应在符号“f”或“R”前加注符号“S”,如图1-20所示。图1-20球面尺寸注法(6)圆弧和弦长尺寸注法：标注弦长尺寸时,尺寸界线应平行于弦的垂直平分线；标注弧长尺寸时,尺寸线用圆弧,尺寸数字上方应加注符号“”,如图1-21所示。图1-21弦长和弧长的尺寸注法(7)光滑过渡处的尺寸注法：在光滑过渡处,必须用细实线将轮廓线延长,并从它们的交点处引出尺寸界线。尺寸界线如垂直于尺寸线,则图线很不清晰,所以允许倾斜，如图1-22所示。图1-22光滑过渡处的尺寸注法(8)正方头
15、和正方孔的尺寸注法：正方头或正方孔的横剖面为正方形,可在边长尺寸数字前加注符号“”或用14 14代替14,如图1-23所示。图1-23正方头和正方孔的尺寸注法(9)薄板零件厚度的注法：标注板类零件的厚度时,可在尺寸数字前加注符号“t”,如图1-24所示。图1-24薄板零件厚度的注法(10)斜度和锥度的注法：斜度和锥度的定义见1.3节。斜度和锥度可按图1-25(a)和(b)标注,斜度和锥度的符号如图1-25(c)和(d)所示。符号的线宽为h10,h为字的高度。符号的方向应与斜度、锥度的方向一致。图1-25斜度和锥度的注法(11)对称图形的尺寸注法：对于对称图形，应把尺寸标注为对称分布；当对称图形
16、只画出一半或略大于一半时，尺寸线应略超过对称线或断裂处的边界线，此时仅在尺寸线的一端画出箭头，如图1-26所示。图1-26对称图形的尺寸标注4.尺寸的简化注法尺寸的简化注法(GB/T 4458.42003)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见表1-5。这里介绍几条尺寸的简化注法。表表1-5常用的符号和缩写词常用的符号和缩写词(摘自摘自GB/T 4458.42003)(1)标注尺寸时，可使用单边箭头，如图1-27(a)所示；也可采用带箭头的指引线，如图1-27(b)所示；还可采用不带箭头的指引线，如图1-27(c)所示。图1-27尺寸的简化注法(一)(2)一组同心圆弧、圆心
17、位于一条直线上的多个不同心圆弧、一组同心圆，它们的半径或直径尺寸可用共用的尺寸线和箭头依次表示，如图1-28所示。图1-28尺寸的简化注法(二)(3)在同一图形中，对于尺寸相同的孔、槽等组成要素，可仅在一个要素上注出其尺寸和数量，并用缩写词“EQS”表示“均匀分布”，如图1-29(a)所示。当组成要素的定位和分布情况在图形中已明确时，可不标注其角度，并省略“EQS”，如图1-29(b)所示。(4)光孔、螺纹不通孔、沉孔等的尺寸简化注法见10.4节。图1-29尺寸的简化注法(三)1.2绘图工具和仪器的使用方法绘图工具和仪器的使用方法要提高绘图的准确度和绘图效率,必须正确地使用各种绘图工具和仪器。
18、常用的绘图工具和仪器有图板、丁字尺、三角板、比例尺、圆规、分规、铅笔、曲线板等,效率高的还有各种绘图机。下面介绍常用绘图工具和仪器的用法。一、图板、丁字尺、三角板的用法一、图板、丁字尺、三角板的用法(见图见图1-30图图1-33)图1-30用丁字尺画水平线图1-31用丁字尺、三角板配合画竖直线图1-32用丁字尺、三角板配合画15整倍数的斜线图1-33用两块三角板配合作已知线的平行线或垂直线二、分规的用法二、分规的用法(见图见图1-34)图1-34用分规连续截取等长线段三、圆规的用法三、圆规的用法(见图见图1-35)画图时,圆规应按顺时针方向旋转并稍向前倾斜。图1-35圆规的用法四、曲线板的用法
19、四、曲线板的用法(见图见图1-36)画图时,先用细实线通过各点徒手连成曲线,如图1-36(a)所示；再分段描绘,每两段连接处要有一小段重复,以保证所连曲线光滑过渡,如图1-36(b)所示。图1-36曲线板的用法五、比例尺的用法五、比例尺的用法(见图见图1-37)画图时,比例尺除用来直接在图上量取尺寸外,还可用分规从比例尺上量取尺寸。图1-37比例尺六、铅笔的削法六、铅笔的削法(见图见图1-38)铅笔的铅芯削成锥形用来画底稿和写字,削成楔形用来加深粗线。图1-38铅笔的削法1.3几何作图几何作图机器零件的轮廓形状都是由直线、圆弧和其他一些曲线所组成的几何图形。本节介绍一些基本几何图形的作图方法。
20、一、斜度和锥度的画法一、斜度和锥度的画法1.斜度斜度一直线对另一直线或一平面对另一平面的倾斜程度,称为斜度。如图1-39(a)中角a的对边BC与邻边AB之比,称为AC对AB的斜度,它说明了斜边对底边的倾斜程度。图1-39斜度的画法图1-39(b)是一钩头楔键,其上面斜度为1 15,作图步骤如下：(1)在水平线上取AB=15个等分；(2)过B作垂线,取BC=1个等分；(3)连接AC,即得斜度1 15；(4)过E作AC的平行线,即作出钩头楔键上面的斜度。2.锥度锥度正圆锥底圆直径(D)与其高(L)之比称为锥度，对于正圆锥台则为两底圆直径之差与其高之比,如图1-40(a)所示，即ldDLD锥度图1-
21、40锥度的画法图1-40(b)是一旋塞,其右部是一个锥度等于1 3的正圆锥台,作图步骤如下：(1)由a沿轴线向右取3等分得b；(2)由a沿垂线向上、下各取半等分得c和c1；(3)过e和e1分别作bc和bc1的平行线,即作出旋塞的锥度。二、作与已知圆的中心线成定角的圆的切线二、作与已知圆的中心线成定角的圆的切线在绘制平面图形时常需画出已知圆的切线,并且所画切线与圆的中心线成定角。如图1-41所示,在已知圆O的左边作圆O的切线,并与圆O的水平中心线成15角。其画图步骤如下：(1)延长圆O的水平中心线OC；(2)用量角器或两块三角板作COB=75,B点在圆上,即为切点；(3)作ABOB,AB即为所求
22、切线。此题有两解(图中只画出一解)。图1-41定角切线的画法三、平面图形中线段的连接三、平面图形中线段的连接绘图时常遇到将一条线(直线或圆弧)用圆弧光滑地过渡到另一条线的情况。这种光滑过渡,几何学中叫相切,制图中称为线段的连接,并将其切点称为连接点,起连接作用的圆弧称为连接弧,如图1-42所示。图1-42线段连接(1)用已知半径为R的圆弧连接两相交直线和,如图1-43所示。作与两直线距离分别为R的平行线,相交于O点；从O点向已知两直线作垂线,垂足K与K1即为连接点；以O为圆心,R为半径作圆弧,即与两直线相连接。图1-43用圆弧连接两相交直线(a)锐角；(b)直角；(c)钝角(2)用已知半径为R
23、的圆弧连接直线和已知圆弧O1,如图1-44所示。以O1为圆心、R1+R为半径画圆弧,与距离直线为R的平行线相交,交点O即为连接弧的圆心；连接OO1交已知圆弧于点K,自O点作直线的垂线得垂足K1,K与K1两点即为连接点；以O为圆心、R为半径作圆弧,即将直线与已知圆弧O1相连接。图1-44用圆弧连接已知直线及已知圆弧(3)用已知半径为R的圆弧连接两个已知圆弧。外连接:如图1-45所示,以O1为圆心、R+R1为半径画圆弧,再以O2为圆心、R+R2为半径画另一圆弧,此两圆弧的交点O即为所求连接弧的圆心；连接OO1及OO2,分别与已知圆弧相交于K与K1两点,此两点即为连接点；以O为圆心,R为半径作圆弧,
24、即将两已知圆弧相连接。图1-45外连接的画法 内连接:如图1-46所示,作图方法与外连接类似,不同之处仅在于连接弧的圆心O是用RR1和R R2为半径的两圆弧交点求出的。图1-46内连接的画法 混合连接:如图1-47所示,混合连接是外连接和内连接的综合应用，连接弧的圆心O是用R+R1和RR2为半径的两圆弧交点求出的。图1-47混合连接的画法 1.4平面图形的线段分析与画法平面图形的线段分析与画法一、平面图形的尺寸分析一、平面图形的尺寸分析根据尺寸在平面图形中所起的作用,平面图形的尺寸可分为定位和定形两类。1.定位尺寸定位尺寸确定平面图形上几何要素位置的尺寸,称为定位尺寸,如圆心和直线相对于坐标系
25、的位置等。图1-48(b)中的22、27、150等尺寸属于定位尺寸。通常,在平面图形中每一线框或线段需要两个方向的定位尺寸。在每个方向上,标注尺寸的起始点或线称为尺寸基准。在平面图形中,一般多选用图形的对称中心线、圆的中心线、重要的轮廓线或圆弧的圆心等作为尺寸基准,如图1-48中圆的中心线与、圆心等。图1-48尺寸分析与线段分析2.定形尺寸定形尺寸确定平面图形上几何要素形状和大小的尺寸称为定形尺寸。一般情况下,圆和圆弧的直径或半径、多边形的边长和顶角大小都是定形尺寸，如图1-48(b)中的f30、R26、f36、24等。当然,直径、半径和角度也可以作为定位尺寸。必须指出,有时一个尺寸可以兼有定
26、形和定位两种作用。二、平面图形的线段分析二、平面图形的线段分析根据所注尺寸的多少,平面图形的线段可以分为已知线段、中间线段和连接线段三类。1.已知线段已知线段凡定位尺寸和定形尺寸全部注出的线段称为已知线段，如图1-44(b)中的圆弧R26、R17等,无需依靠其他线段即可直接画出。2.中间线段中间线段凡注有定形尺寸和不完全定位尺寸的线段称为中间线段，如图1-44中的圆弧R22仅有定位尺寸12，圆弧R43仅有定位尺寸22等。显然,中间线段的位置要依靠它与相邻线段的连接关系,经过几何作图才能确定。3.连接线段连接线段凡只注出定形尺寸而不必注出定位尺寸的线段或纯粹起连接作用的线段(如公切线等)称为连接
27、线段。连接线段的位置要根据它与相邻线段的连接关系,经过几何作图才能确定，如图1-44中的圆弧R40、R12和直线段M等。由上可知,绘制平面图形时,在作出主要尺寸基准线之后,应首先画出已知线段,其次画中间线段,最后才能画出连接线段。三、平面图形作图举例三、平面图形作图举例图1-49所示为一手柄的平面图形,其作图步骤如下：(1)分析。该图形的水平对称中心线(轴线)是高度方向的尺寸基准,端面是长度方向的尺寸基准,由确定端面,再由确定。图1-49手柄的平面图形由图1-49可以看出,该图形由两个封闭线框组成,其中注有尺寸f20、22、R20、R10的均为已知线段，注有R80的圆弧为中间线段，注有R40的圆弧为连接线段。(2)作图。作图步骤如图1-50所示，最后擦去多余图线并加深。图1-50平面图形作图步骤(a)画出尺寸基准线；(b)画出已知线段；(c)画出中间线段；(d)画出连接线段，加深
