機(jī)械制圖及CAD基礎(chǔ)第1章機(jī)械制圖基本知識(shí)和技能

1、第一章第一章 機(jī)械制圖基本知識(shí)和技能機(jī)械制圖基本知識(shí)和技能 工程圖樣是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的技術(shù)資料，其質(zhì)量直接影響工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性。因此，每個(gè)工程技術(shù)人員應(yīng)該熟悉和掌握有關(guān)工程圖樣的基本知識(shí)和技能。本章主要介紹國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)制圖和機(jī)械制圖的若干規(guī)定，繪圖儀器及工具的使用，以及幾何作圖的方法。1.1 國家標(biāo)準(zhǔn)的基本規(guī)定 技術(shù)制圖和機(jī)械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)是我國基礎(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之一，它起著統(tǒng)一工程技術(shù)界的共同“語言”的重要作用。為了準(zhǔn)確無誤地交流技術(shù)思想，繪圖時(shí)必須遵守技術(shù)制圖和機(jī)械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。1.1.1 圖紙幅面、格式（GB/T 146892008和標(biāo)題欄（GB/T 10609.1200

2、8）1 圖紙幅面尺寸及代號(hào) (1)幅面 A0、A1、A2、A3、A4、 8411189 594841 420594 297420 210297mm(2)圖框格式和尺寸 留裝訂邊、不留裝訂邊圖紙的寬度（B）和長(zhǎng)度（L）組成圖紙的幅面。繪制技術(shù)圖樣時(shí)，應(yīng)優(yōu)先采用下表中規(guī)定的基本幅面。 幅面代號(hào)幅面代號(hào)A0A1A2A3A4B x L841 x 1189549 x 841420 x 594297 x 420210 x 297a25c105e2010A084111890A1594 必要時(shí)，可以選用所必要時(shí)，可以選用所規(guī)定的規(guī)定的加長(zhǎng)幅面加長(zhǎng)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邊乘整數(shù)倍

3、短邊乘整數(shù)倍增加后增加后得出。得出。420A2297A3210A46301051A4 5A4 4A4 3A3 3A3 48911261147116821982210225231486 1783 2080 23782.圖框格式留裝訂邊的圖框格式留裝訂邊的圖框格式 c(a)LBc c a標(biāo)標(biāo) 題題 欄欄(b)LBc a c標(biāo)標(biāo) 題題 欄欄 c2.圖框格式不留裝訂邊的圖框格式不留裝訂邊的圖框格式注意注意 ：同一產(chǎn)品的圖樣只能采用一種圖框格式：同一產(chǎn)品的圖樣只能采用一種圖框格式(a)LBeee標(biāo)標(biāo) 題題 欄欄e(b)LB eee標(biāo)標(biāo) 題題 欄欄 e3標(biāo)題欄及其方位 每張圖紙上都必須有標(biāo)題欄。標(biāo)題欄應(yīng)位

4、于圖紙的右下角。其格式和尺寸應(yīng)按照國家標(biāo)準(zhǔn) (GB/T10609.12008）的規(guī)定繪制，下圖為推薦零件圖的標(biāo)題欄。1.1.2 比例（GB/T 146901993） 圖樣中的比例是指圖形與實(shí)物相應(yīng)要素的線性尺寸之比。 圖樣比例分為原值比例、放大比例和縮小比例三種，繪圖時(shí)應(yīng)采用下表規(guī)定的比例，最好選用原值比例（1:1），但也可根據(jù)機(jī)件大小和復(fù)雜程度選用放大或縮小比例畫圖。標(biāo)準(zhǔn)比例種 類比 例優(yōu) 先 選 取允 許 選 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縮小比例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為正整數(shù)。1.1.3 字體（GB/T 146911993）1、漢字 長(zhǎng)仿宋體 高/寬= 高度 1.8 2.5 3.5 5 7 10 14 20mm2、數(shù)字和字母 數(shù)字和字母均可寫成直體或斜體 書寫示例： 1.1.4 圖線（GB/T 174501998、GB/T 4457.42002）1.線型 下表給出了機(jī)械制圖中常用的幾種線型的名稱、畫法和應(yīng)用范圍 2.圖線寬度d 0.13 0.18 0.25 0.35 0.5 0.7 1 1.4 2mm 粗實(shí)線的寬

6、度通常選用0.5mm或0.7mm 24d3d0.5d3d12d代號(hào)NO.(名稱)圖線名稱和表示一般應(yīng)用屏幕顏色01（實(shí)線）細(xì)實(shí)線尺寸線、尺寸界線、指引線、剖面線等白粗實(shí)線可見輪廓線、螺紋牙頂線螺紋長(zhǎng)度終止線綠02（虛線）細(xì)虛線不可見輪廓線黃04（點(diǎn)畫線）細(xì)點(diǎn)畫線對(duì)稱中心線、齒輪的分度圓、剖切線等紅粗點(diǎn)畫線限定范圍表示線棕05（雙點(diǎn)畫線）細(xì)雙點(diǎn)畫線相鄰輔助零件的輪廓線、可動(dòng)零件處于極限位置時(shí)輪廓線粉紅基本線型的變型波浪線斷裂邊界線白圖線的組合雙折線斷裂邊界線尺寸界線 極限位置輪廓線 不可見輪廓線 可見輪廓線 軸線、中心線 螺紋牙頂線尺寸線移出斷面輪廓線局部剖視圖分界線重合斷面輪廓線剖面線相鄰部分

7、輪廓線斷裂邊界線150線型的應(yīng)用示例 1.1.5 尺寸標(biāo)注 (GB/T 4458.42003)1基本規(guī)則 (1) 圖樣中的尺寸一般以毫米為單位。當(dāng)以毫米為單位時(shí)，不需標(biāo)注計(jì)量單位的名稱或者符號(hào)；如采用其它單位，則必須注明相應(yīng)的計(jì)量單位名稱和符號(hào)。 (2) 圖樣上所標(biāo)注的尺寸數(shù)值為機(jī)件的真實(shí)大小，與圖形的大小、繪圖的比例和準(zhǔn)確度無關(guān)。 (3) 機(jī)件的每一尺寸，在圖樣中一般只標(biāo)注一次。2尺寸組成 一個(gè)完整的尺寸由尺寸界線、尺寸線、尺寸數(shù)字（包括必要的字母和圖形符號(hào)）和箭頭與斜線組成。 （1）尺寸界線 a、細(xì)實(shí)線繪制，也可用輪廓線或中心線代替. b、尺寸界線與尺寸線應(yīng)垂直 （2）尺寸線 a、細(xì)實(shí)線繪

8、制不可用輪廓線、中心線或延長(zhǎng)線代替。b、必須平行所注線段。（3）尺寸數(shù)字 a、注在尺寸線上方或中斷處。 b 、尺寸數(shù)字方向按圖示. c 、數(shù)字不被任何圖線所通過。（4）箭頭與斜線 3尺寸注法的基本規(guī)定（如圖）4.常用的尺寸注法 角度、狹小尺寸等1.2 繪圖工具及其使用方法1.2.1圖板和丁字尺1圖板 圖板的板面應(yīng)平整，工作邊應(yīng)平直。繪圖時(shí)，用膠帶紙將圖紙固定在圖板的適當(dāng)位置上，一般應(yīng)固定在圖板的左下方，如圖所示。膠紙圖板三角板圖紙尺身工作邊導(dǎo)邊丁字尺尺頭2丁字尺 丁字尺由尺頭和尺身兩部分組成，尺身帶有刻度，便于畫線時(shí)直接度量。使用時(shí)必須將尺頭緊靠在圖板左側(cè)的導(dǎo)邊上下滑動(dòng)，并利用尺身的工作邊畫出

9、水平線，如圖所示。1.2.2 三角板 一副三角板由一塊45的等腰直角三角板和一塊30、60的直角三角板組成。三角板與丁字尺配合使用，可以畫出垂直線和與水平方向成15的整數(shù)倍的傾斜線。兩個(gè)三角板配合使用也可畫任意方向的平行線和垂直線 1.2.3 圓規(guī)和分規(guī)1圓規(guī) 圓規(guī)用于畫圓和圓弧。圓規(guī)由兩條腿組成，一條腿上裝有鋼針，另一條活動(dòng)腿有肘關(guān)節(jié)，可換裝各種附件，裝上鉛芯插腳可畫鉛筆線圓，裝上鋼針插腳可當(dāng)分規(guī)使用。2分規(guī) 分規(guī)用于量取尺寸和等分線段。分規(guī)兩腿端部裝有鋼針，當(dāng)兩腿合攏時(shí)，兩針尖應(yīng)平齊；繪圖時(shí)，可以利用分規(guī)從比例尺上把尺寸量取到圖上，或?qū)D上的一處尺寸量取到另一處去，也可用分規(guī)來等分線段，如

10、下圖所示。123451:21.2.4 比例尺和曲線板1比例尺 比例尺是供繪圖量取不同比例尺寸時(shí)用的。其式樣常為三棱柱形，故叫三棱尺，它的三面有六種不同的比例刻度供繪圖是選用。如下圖所示。2曲線板 曲線板是用來描繪非圓曲線的，使用時(shí)，先將需要連接成曲線的各已知點(diǎn)徒手用細(xì)線輕輕地勾描出輪廓，然后用曲線板分段描繪，在兩段連接處要有一小段重復(fù)，以保證所連曲線光滑過度，如下圖所示。1:2050700750與 左 段 重 合本 次 描留 待 與 右 段 重 合1.2.5 鉛筆 鉛筆的鉛芯有軟硬之分，用標(biāo)號(hào)H和B來表示，通常用H和2H的鉛筆畫底稿，用HB的鉛筆寫字和徒手畫圖，加深圖線則用B和HB的鉛筆。鉛筆

11、的磨削和使用方法如圖所示。1.2.6 其它繪圖用品 繪圖時(shí)，還要備好圖紙、粘貼圖紙的膠帶紙、繪圖鉛筆、小刀、磨鉛芯的砂紙板、橡皮、清潔圖紙的軟毛刷等。 繪圖紙要質(zhì)地堅(jiān)實(shí)、潔白，繪圖時(shí)應(yīng)使用經(jīng)橡皮擦拭不易起毛的一面。1.3 常用的幾何作圖方法1.3.1 等分已知線段和圓周1等分線段 五等分已知線段AB，如圖所示。12345AB1 23 4C等 分等 分24等 分等 分604530150861 22等分圓周 如下圖（主要講解三、五、六等分）1.3.2 正多邊形的畫法如下圖（主要講解三、五、六正多邊形）1正五邊形的畫法（下圖）已知正五邊形的外接圓直徑作正五邊形 (步驟略）ABMPOECFGKD123

12、456123456DS(a)(b)正多邊形正多邊形正三角形正三角形丁字尺丁字尺圓規(guī)作圖圓規(guī)作圖三角板、丁字尺作圖三角板、丁字尺作圖2正三角形和正六邊形的畫法（如圖）正六邊形正六邊形丁字尺丁字尺圓規(guī)作圖圓規(guī)作圖三角板、丁字尺作圖三角板、丁字尺作圖1.3.3 斜度和錐度1斜度 斜度是指一直線或平面相對(duì)另一直線或平面的傾斜程度。斜度的數(shù)值用傾斜角的正切值表示，如圖所示，即：斜度=tg=H/L=(H-h)/l。lLHhDdlL30301.4h1.4h斜度符號(hào)錐度符號(hào) 根據(jù)已知斜度的作圖方法如圖所示。 (a) 已知圖形 (b) 作斜度1:5的輔助線 (c) 完成作圖6 0305 010306 01 :

13、52錐度 錐度是正圓錐底圓直徑與其高度之比或正圓錐臺(tái)兩底圓直徑之差與其高度之比。如圖所示，即：錐度=D/L=(D-d)/l=2tg，式中的為園錐角。lLHhDdlL30301.4h1.4h斜度符號(hào)錐度符號(hào) 根據(jù)已知錐度的作圖方法如圖所示。 (a) 已知圖形 (b) 作錐度1:5的輔助線 (c) 完成作圖2 06 02 05 0106 02 04040401 :51.3.4 圓弧連接 繪制機(jī)件的輪廓形狀時(shí)，常遇到用一已知半的圓弧光滑連接直線或圓弧的情況，這種作圖稱為圓弧連接。 1圓弧連接的作圖原理 (1) 圓弧與直線連接 如下圖(a)所示，圓弧圓心O的軌跡是與已知直線L相距R1（圓弧半徑）的平行

14、線，下方切點(diǎn)T和圓心O1的連線與已知直線垂直。 (2) 圓弧與圓弧連接 如圖（b）所示，用半徑為R的連接弧連接已知圓弧R1，其圓心O的軌跡是已知圓弧的同心圓。當(dāng)兩圓弧外切時(shí)，同心圓的半徑R2=R+R1；內(nèi)切時(shí)，同心圓的半徑R2=R-R1。連接點(diǎn)（切點(diǎn)T）是連心線OO1與已知圓弧的交點(diǎn)。 (a) (b)RRR -ROOOOTLTRR +RR1111R111T 2兩直線間的圓弧連接RRRRRRRRRRTTTTTT121122OOO 3. 兩圓弧間的圓弧連接 （1）外連接R + RR + R12OOTTOOOOOOOTT1212121212R （2）內(nèi)連接OO21O2R-RR-R1OO1O1TT21

15、O21TO2T2O （3）混合連接OOTTOOOOTTOOO2112121212RRR + R122R1R -R 1.3.5 橢圓 四心圓法 已知橢圓的中心O，長(zhǎng)軸AB和短軸CD，如圖所示。 ABCDABCDEFOOOOONNKKOE1234111.4 平面圖形的分析與尺寸標(biāo)注 1.4.1 平面圖形的分析 以下圖所示的手柄為例，圖中所注尺寸按其作用可分為兩類。1平面圖形的尺寸分析(1) 定形尺寸 確定平面圖形的幾何要素的大小尺寸。如線段的長(zhǎng)短、圓的直徑和圓弧的半徑等尺寸為定形尺寸。如圖中的15、5、20、R12、R15等尺寸即為定形尺寸。(2) 定位尺寸 確定平面圖形幾何要素的位置的尺寸。如圓

16、心和線段相對(duì)于坐標(biāo)系的位置等，如圖中的8、75等尺寸即為定位尺寸。515758R10R50R15R12X方向的尺寸基準(zhǔn)Y方向的尺寸基準(zhǔn) 30 20 2平面圖形的線段分析 線段分析是分析圖形中線段和圓弧的性質(zhì)，平面圖形的線段可分為已知、中間和連接線段三類?，F(xiàn)以手柄的線段為例來分析。已知線段 具有完整的定形尺寸和定位尺寸的線段稱為已知線段。作圖時(shí)，這類線段完全可以根據(jù)給出的尺寸畫出。對(duì)圓弧來說，半徑R（直徑）及圓心的兩個(gè)坐標(biāo)尺寸都齊全者，才能畫出，如圖中的5、R15、(1) R10等。(2) 中間線段 只有定形尺寸，而兩個(gè)方向定位尺寸只有一個(gè)的線段為中間線段。另一方向的定位尺寸要根據(jù)它與相鄰已知線

17、段的連接關(guān)系確定，如圖中的R50。(3) 連接線段 只有定形尺寸，沒有定位尺寸的線段，就是連接線段。作圖時(shí)，需要根據(jù)其與兩端的相連接線段作出后，方可用圓弧連接的作圖方法確定它的位置，如圖中的R12。3平面圖形的作圖步驟820R10R1515755OAB820R10R1515755OABOOOTTTTTTOOR =15+12R =50+12323412123456R =50-101R 5 0O5R125050O12O30OOOTTTTTTOOR =15+12R =50+12323412123456R =50-101R 5 0O5R125050O12O30(a) 畫基準(zhǔn)線A和對(duì)稱中心線B(b) 畫已知線段及圓弧5、R15、R10(c) 找出中間線段R50的圓心和切點(diǎn)(d) 找出連接線段R12的圓心和切點(diǎn)，完成圖形1.4.2 平面圖形的尺寸標(biāo)注 標(biāo)注平面圖形的尺寸，應(yīng)遵守國家