1第一章机械工程图学基础

2019/8/4第一章机械工程图学基础图样是现代工业生产中的技术文件、也是工程界的技术语言，其中设计图样是产品设计、制造、安装、检测校验等过程中的重要技术资料，是技术交流的重要工具，是工程师的语言。为便于生产、管理和交流，国家对图样的画法、尺寸注法等方面作出统一的标准规定。为方便生产管理和技术交流，国家标准(简称国标，代号“GB”)对图样的内容、格式、画法、所用代号等均有统一“规定”，作为工程技术人员，必须严格遵守、认真贯彻执行2019/8/41.1有关国家标准规定1图纸幅面（GB/T14689-2008）1和相关规格2比例（GB/T14690-1993）3字体（GB/T14691—1993）4图线（GB/T17450-1998、GB/T4457.4-2002）5尺寸标注(GB/T4458.4-2003)2019/8/4图纸幅面国家标准规定：绘制技术图样时，应优先采用标准幅面图纸绘图，国家标准规定了A0、A1、A2、A3、A4等基本幅面（基本幅面的尺寸见表1-1）表1-1图纸基本幅面的尺寸（单位：mm）幅面代号A0A1A2A3A4B×L841×1198594×841420×594297×420210×297e2010c105a252019/8/4必要时，允许按长边加长的方法加大幅面尺寸，具体是A0、A2、A4加长量按A0幅面长边的1/8的倍数递增，对于A1、A3加长量按A0短边的1/4倍数递增；A0和A1两幅面允许两边同时加长，图纸常用加长幅面的尺寸见表1-2。表1-2图纸常用加长幅面的尺寸（单位：mm）幅面代号B×L幅面代号B×L幅面代号B×LA0×21189×1682A0×31189×2523A1×3841×1783A1×4841×2378A2×3594×1261A2×4594×1682A2×5594×2102A3×3420×891A3×4420×1189A3×5420×1486A3×6420×1783A3×7420×2080A4×3297×630A4×4297×841A4×5297×1051A4×6297×1261A4×7297×1471A4×8297×16822019/8/4图框格式无论图样是否装订，均应在图幅内绘出图框，以明确设计图样的有效区域，由内外两框线组成，外框用细实线绘制，大小为幅面尺寸（见表1-1），内框用粗实线绘制，内外框周边的间距尺寸与图框格式和图幅有关，其中图框格式分为留有装订边（图1-1）和不留装订边（图1-2）两种制图图样的图框格式(a)不留装订边横向图框(b)不留装订边纵向图框(c)留有装订边横向图框(d)留有装订边纵向图框2019/8/4标题栏格式标题栏是图纸重要组成部分，用以直观标明设计产品名称，设计、校核人，编序号等内容，通常在读图时为第一步需要了解的阅读对象，一般采用手写体书写。河海大学(图样名称)(图样代号)(材料标记)线段标记重量比例设计制图审核学院专业学号标记设计分区文件号签名年月日7X8101015161801716121216171716504X6.512121820181099制图常用简化标题栏2019/8/41230251240130654088888备注(图号)序号名称制图描图审核(图名)日期比例件数重量共页第页(校名)做零件图时此栏填写材料此线以上的明细表仅在装配图上需要制图常用简化标题栏2019/8/4比例比例是指图中图形与其实物相应要素的尺寸之比，是图样中图形与其实物相应要素的线性尺寸之比。特别要注意的：无论采用何种比例绘制图样，在图样上注写的机件尺寸均应是机件的真实尺寸，与绘图的比例无关，见图所示。255525401:1255525401:2标注尺寸与绘图比例无关图样的绘图比例2019/8/4字体图样上除了表达机件形体的构造等图形外，还要用文字和数字说明机件的技术要求、大小规格和其他内容等。国家标准中对图样中标注的字有规定性要求：1.字高字体高度（用h表示）的公称尺寸系列为1.8，2.5，3.5，5，7，10、14，20（单位为mm)，字体的高度代表字体的号数，如通常使用的5号字的字高为5mm。2.汉字汉字体应为长仿宋体字，并按中华人民共和国正式公布推行的《汉字方案》中规定的简化字。汉字的高度不应小于3.5mm，其字宽一般为h/√2。10号汉字例如：中华人民共和国江苏省南京市河海大学7号汉字例如：横平竖直注意起落结构均匀填满方格5号汉字例如：技术制图机构制图有限责任公司2019/8/43字母和数字2019/8/4图线1.线型国家标准中规定了15种基本线型的变形，图样中常用的八种图线名称、型式、宽度及其应用情况见表2019/8/42.线宽图样中的图线分粗线和细线两种，粗线宽度d应根据图形的大小和复杂程度在0.5∽2mm之间选择，细线的宽度约为d/2。图线宽度的推荐系列为：0.13，0.18，0.25，0.35，0.5，0.7，1，1.4，2mm。通常在工程应用时一般取0.7mm或0.5mm，避免采用0.18mm以下的线宽（复制困难）。2019/8/43．图线画法1）同一图样中，同类图线的宽度应基本一致。2）虚线、点划线及双点划线的线段长度和间隔应各自大致相等。3）两条平行线（包括剖面线）之间的距离应不小于粗实线宽度的两倍，其最小距离不得小于0.7mm。4）如图所示点划线、双点划线的首尾，应是线段而不是短划；点划线彼此相交时应该是线段相交，而不是短划相交；中心线应超过轮廓线，但不能过长，建议中心线应超过轮廓线2∽5mm，如图所示。短画相交未超出轮廓太长a)正确b)错误2019/8/45）在较小的图形上画点划线、双点划线有困难时，可采用细实线代替。6）虚线与虚线、虚线与粗实线相交应是线段相交；若虚线处于粗实线的延长线上时，粗实线应画到位，而虚线在相连处应留有空隙，如图a)正确b)错误7）各种图线画法的常用相交、相连见图2019/8/4尺寸标注尺寸标注主要是明确图样中机件形体的实际尺寸、构造等规格信息，国家标准对制图的尺寸标注作了如下原则规定：1.基本规则1）标注尺寸应严格遵照国家标准相关规定，做到正确、齐全、清晰、合理。2）机件的真实大小及构造应以图样所标注的尺寸数值为依据，与图样中所绘图形的大小、比例及绘图的准确度无关。3）图样中标注的默认尺寸单位毫米，一般不需注明，如需采用其他单位，则必须注明其相应的单位符号。4)图样中每一需要标注的尺寸，一般在一张图样中只标注一次，并应标注在能够反映该结构最清晰的图形上。5)图样中所注尺寸是该机件最后完工时的尺寸，否则应另加说明。2019/8/42.标注尺寸的四要素一个完整的尺寸应包括尺寸界限、尺寸线、尺寸终端（箭头）和尺寸数字。尺寸界线:表示尺寸的起止.通常采用细实线画出并垂直于尺寸线.尺寸界线的一端应与轮廓线接触,另一端伸出尺寸线外,有时也可以直接借用轮廓线,中心线等作为尺寸界线.尺寸线(1)尺寸线必须用细实线单独画出.不能用其他图线代替,也不能画在其他图线的延长线上.(2)标注线性尺寸时,尺寸线必须与所注的尺寸方向平行.(3)当有几条相互平行的尺寸线时#大尺寸要注在小尺寸的外面.以免尺寸线与尺寸界线相交.(4)在圆或圆弧等标注直(半)径尺寸时,尺寸线一般应通过圆心或其直径的延长线上.尺寸线终端的两种形式尺寸线终端有箭头和斜线两种形式,通常采用箭头同一张图样上的箭头$或斜线大小要一致,而且箭头或斜线选其一其画法如图所示,通常尺寸线终端尖端要与尺寸界线接触,不得超出也不得离开.如图所示.并且当采用箭头作为尺寸线终端时,位置若不够,允许用圆点或纫斜线代替箭头.见表中狭小部位'标注方法2019/8/4尺寸标注标准示例80R20尺寸数字尺寸界限箭头尺寸线尺寸界限超过箭头2mm尺寸线和轮廓线相距5-7mmΦ10Φ60Φ407020816R22Φ2032816R20R10322070不能以轮廓线代替尺寸线应注直径尺寸数字的方向、位置都不对尺寸线应和轮廓线平行小尺寸应在内，大尺寸应在外，以免尺寸线和尺寸界限相交a)正确b)错误2019/8/41·2制图方法与技巧1.制图工具和仪器的用法2.制图方法图板丁字尺三角板圆规比例尺和分规铅笔曲线板尺规绘图徒手绘图计算机绘图2019/8/4尺规制图——借助丁字尺、三角板、圆规、分规等绘图工具和仪器进行手工绘图的方法。正确使用各种尺规工具和仪器既能保证绘图质量,加快绘图速度，为计算机绘图奠定基础。尺规绘图步骤及方法如下：(1)绘图前的准备工作(2)画图框及标题栏(3)布置图形(4)画底稿(5)图线加深(6)填写标题栏(7)标注尺寸2019/8/41.3平面图形分析及制图方法工程中虽然机件形状千差万别，但都可以认为由各种基本几何形体组成，掌握基本几何形体的作图方法和技巧是制图的基础，其中最基本的几何作图方法有：平行（垂直）线、圆周等分（内、外接正多边形）、斜度和锥度的画法、线段连接等常规作图方法。2019/8/41.3--1基本制图方法平行线和垂直线等分线段圆周等分斜度和锥度圆弧连接椭圆的画法2019/8/4平行线和垂直线应用两块三角板可以过定点作已知直线的平行线或垂直线，具体作图方法参见图过定点作已知直线的平行线过定点作已知直线的垂直线2019/8/4等分线段可利用平行线法，将线段AB五等分，先由瑞点A任作射线AC，在AC线上取适当长度截取五等分，连接5、6两点，并过4、3、2、1各点分别作5B的平行线，即得线段AB的五等分点。2019/8/4圆周等分（内、外接正多边形）用绘图工具可以作出圆的三、四、五、六、…等分，顺序连点即可以获得内接正多边形。2019/8/4斜度和锥度(1)斜度一直线对另一直线，或者一平面对另一平面的倾斜程度叫做斜度。斜度的大小用两直线或两平面夹角的正切来表示，斜度在图样中常用1：n的形式表示其大小。2019/8/4(2)锥度锥度的大小，是指正圆锥的底圆直径与其高度的比值，对于圆台应为两底圆直径之差与其高度之比1：n===2tg，在图样中以1:n的形式标注。SΦ3872961:4Φ22Φ35C2手柄的锥度标注2019/8/4圆弧连接通常绘制机件图样时，经常有光滑过渡、流线型相切等情况，见图。这种光滑连接在平面几何中是相切现象，在绘图时经常表现为用已知半径的圆弧（称连接弧），光滑连接（即相切）已知直线或圆弧，这一类问题的关键必须准确地作出连接弧的圆心和切点，从而确保相切。2019/8/4椭圆四点作图法作图步骤如下：1、连接A、C，以O为圆心、长半轴OA为半径画弧，与CD的延长线交于点E，以C为圆心、CE为半径画弧，与AC交于点E1；2、作AE1的垂直平分线，与长短轴分别交于点O1、O2再作对称点O3、O4；O1、O2、O3、O4即为四段圆弧的圆心；3、分别作圆心连线O1O4、O2O3、O3O4并延长；4、分别以O1、O3为圆心，O1A或O3B为半径画小圆弧K1AK和NBN1，分别以O2、O4为圆心，O2C或O4D为半径画大圆弧KCN和N1DK1（切点K、K1、N1、N分别位于相应的圆心连线上），即完成近似椭圆的作图。椭圆同心圆法ADBC12M1M2ⅠⅡ1、以短轴CD、长轴AB为直径分别作两同心圆；过圆心作一系列直径与两圆相交，交点分别是1、Ⅰ，2、Ⅱ，3、Ⅲ，…；2、分别过1、2、3、…作AB平行线，过Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、…作CD的平行线；平行线对应两两相交M1、M2、M3、…，均为椭圆上的准确点；3、作过M1、M2、M3、…的连线，即完成近似椭圆的作图。2019/8/41.3--2平面图形尺寸、线段分析及作图步骤1.平面图形尺寸分析2.平面图形线段分析3.平面图形的尺寸标注2019/8/4（1）定形尺寸定形尺寸用以确定图样中形体大小和构造的尺寸，如直线段的长度、圆的直径、半径、角度、高度、宽度等大小尺寸。（2）定位尺寸定位尺寸用以确定图形中各线段之间相对位置的尺寸。（3）基准从生产制造等方面的需要，标注尺寸时用以确定尺寸度量所依据的一些面、线或点，称为尺寸基准，简称基准。对于定位尺寸的标注，首先应选好基准，在平