化工制圖緒論課件與教案-高等大學(xué)版

1、桂林工學(xué)院南寧分院教案專用紙化工制圖課程緒論化工制圖是專門研究化工圖樣的繪制和閱讀的一門課程。在石油、化工以及與之相近的醫(yī)藥、食品、輕工等工業(yè)的建設(shè)中，無論是設(shè)計(jì)、施工，還是設(shè)備的制造、安裝，或是生產(chǎn)過程中的試車、檢修、技術(shù)改造，都要涉及到有關(guān)的工藝流程圖、設(shè)備布置圖、管道布置圖及設(shè)備施工圖等化工圖樣?；ぶ茍D與機(jī)械制圖有著緊密的聯(lián)系，但也具有十分明顯的專業(yè)特征?；ば袠I(yè)中常用的工程圖樣有：化工機(jī)器圖、化工設(shè)備圖和化工工藝圖。1 化工機(jī)器圖化工機(jī)器主要是指壓縮機(jī)、離心機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、泵和攪拌裝置等機(jī)器?；C(jī)器圖在視圖表達(dá)、尺寸標(biāo)注、技術(shù)要求等方面與機(jī)械制圖相同，基本上屬于一般通用機(jī)械的常規(guī)表達(dá)范

2、疇。2 化工設(shè)備圖化工設(shè)備是指那些用于化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的合成、分離、干燥、結(jié)晶、過濾、吸收、澄清等生產(chǎn)單元的裝備和設(shè)備。常用的典型化工設(shè)備有反應(yīng)罐（釜）、塔器、換熱器、貯罐（槽）等。化工設(shè)備與化工機(jī)器比較，結(jié)構(gòu)形狀、制造加工等方面都有很大的不同，為了能完整、正確、清晰地表達(dá)化工設(shè)備，常用的圖樣有化工設(shè)備總圖、裝配圖、部件圖、零件圖、管口方位圖、表格圖及預(yù)焊接件圖，作為施工設(shè)計(jì)文件的還有工程圖、通用圖和標(biāo)準(zhǔn)圖等。化工設(shè)備圖是化工制圖研究的主要內(nèi)容之一。3 化工工藝圖化工工藝圖是以化工工藝人員為主導(dǎo)，根據(jù)所要生產(chǎn)的化工產(chǎn)品及其有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)和資料，設(shè)計(jì)并繪制的反映工藝流程的圖樣?；すに噲D主要有化

3、工工藝流程圖、設(shè)備布置圖、管路布置圖。本課程重點(diǎn)介紹化工設(shè)備圖和化工工藝圖的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范及其繪制和閱讀的基本知識(shí)。轉(zhuǎn)變。第一章 制圖的基本知識(shí)和技能第一節(jié) 繪圖工具一、圖板二、丁字尺三、三角板四、圓規(guī)五、分規(guī)六、比例尺七、曲線板八、鉛筆 正確地使用繪圖工具和儀器，是提高繪圖質(zhì)量和效率的前提。以下是幾種常用的繪圖工具和儀器及其使用方法：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于制圖的基本規(guī)定為了便于生產(chǎn)、管理和技術(shù)交流，必須對(duì)圖樣的畫法、尺寸標(biāo)注等作出統(tǒng)一的規(guī)定。技術(shù)制圖和機(jī)械制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是工程界重要的技術(shù)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，是繪制和閱讀機(jī)械圖樣的準(zhǔn)則和依據(jù)。一、圖紙幅面和格式（GB/T146891993）二、比例（GB/T1469

4、01993）三、字體（GB/T146911993）四、圖線（GB/T174501998 ）第二節(jié) 制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和基本規(guī)定一、 幅面及格式（GB/T14689-93）（一）圖紙幅面表1-1 圖紙幅面尺寸幅面代號(hào)A0A1A2A3A4BL8411189594841420594279420210297a25c105e2010（二）圖框格式和尺寸（a） 需要裝訂的圖紙圖框格式（b） 不需要裝訂的圖紙圖框格式圖1-1 圖框格式（三）標(biāo)題欄 (GB/T 1069.11989) 圖1-2 制圖作業(yè)中推薦使用的標(biāo)題欄格式二、 比例（GB/T14960-1993）（一）定義圖樣中機(jī)件要素的線形尺寸與實(shí)際機(jī)件相應(yīng)要

5、素的線形尺寸之比稱為比例。表1-2 比 例與實(shí)物相同1:1縮小比例1:1.5 1:2 1:2.5 1:3 1:4 1:51:10n 1:1.510n 1:210n 1:2.510n 1:510n放大比例2:1 2.5:1 4:1 5:1 (10n):1注：n為整數(shù)（二） 用方法繪制同一機(jī)件的各個(gè)視圖一般應(yīng)采取相同的比例。并在標(biāo)題欄的比例欄中填寫，如1:1、2:1等。當(dāng)某個(gè)視圖需用不同比例，如機(jī)件的某一細(xì)節(jié)需局部放大時(shí)，則必須在該放大圖樣旁另行標(biāo)注。繪制圖樣時(shí)可采用1:1的比例，也可以根據(jù)需要選用放大或縮小的比例；三、 字體（GB/T14961-1993）（一） 漢字圖樣只需要用數(shù)字和文字來說明

6、機(jī)件的大小和技術(shù)要求。國(guó)標(biāo)規(guī)定書寫的字體必須字體端正、筆劃清楚、排列整齊、間隔均勻。漢字應(yīng)寫成長(zhǎng)仿宋體，并采用國(guó)家正式公布推行的簡(jiǎn)化字。長(zhǎng)仿宋字的書寫要領(lǐng)為：橫平豎直 注意起落 結(jié)構(gòu)均稱 填滿方格。國(guó)標(biāo)中按字體的高度，把字體分為20、14、10、7.5、3.5、及2.5七種號(hào)數(shù)（漢字不宜采用2.5號(hào)），字體的號(hào)數(shù)即為字體的高度，字寬約等于字高的2/3，見表1-3所示。表1-3 字體大小字體的代號(hào)20號(hào)14號(hào)10號(hào)7號(hào)5號(hào)2.5號(hào)字 高201410753.5字寬（2/3字高）1410753.52.5注：?jiǎn)挝粸楹撩祝ǘ?shù)字?jǐn)?shù)字有阿拉伯?dāng)?shù)字和羅馬數(shù)字兩種，均有正體和斜體之分。常用的是斜體字，其字頭

7、向右傾斜，與水平方向約成75（三）字母有拉丁字母和希臘字母兩種，常用的是拉丁字母，我國(guó)的漢語拼音字母與它的寫法一樣，每種均有大寫和小寫、正體和斜體之分。寫斜體字時(shí)，通常字頭向右傾斜與水平線約成75。以下即為拉丁字母與希臘字母的書寫示例。四、 圖線（GB/T17450-1998）（一）圖線及其應(yīng)用國(guó)標(biāo)推薦的圖線寬度系列為：0.18、0.25、0.35、0.5、0.7、1、1.4、2 mm（二）圖線畫法 圖樣中同類圖線的寬度應(yīng)基本一致，虛線、點(diǎn)劃線、雙點(diǎn)劃線的線段長(zhǎng)度和間隔亦應(yīng)大致相同。 兩條平行線（包括剖面線）之間的最小距離應(yīng)不小于0.7mm 畫圓的對(duì)稱中心線時(shí)，圓心應(yīng)為兩點(diǎn)劃線中心線的交點(diǎn)。點(diǎn)

8、劃線和雙點(diǎn)劃線的首末兩端應(yīng)是線段而不是點(diǎn)，點(diǎn)劃線的線段應(yīng)超出對(duì)稱圖形的輪廓約2-5mm. 較小的圖形中繪制點(diǎn)劃線或雙點(diǎn)劃線有困難時(shí)，可以細(xì)實(shí)線來代替。 當(dāng)兩種或兩種以上的圖線重合時(shí)，其優(yōu)先繪制的順序是：粗實(shí)線虛線細(xì)實(shí)線細(xì)點(diǎn)畫線雙點(diǎn)畫線。五、 尺寸注法 （GB/T 4458.484與GBT 16675.21996）（一） 尺寸標(biāo)注的基本規(guī)則 機(jī)件的真實(shí)大小應(yīng)以圖樣上所標(biāo)注的尺寸數(shù)值為依據(jù)，與圖形的大小及繪圖的準(zhǔn)確程度無關(guān)。 圖 樣中的尺寸，以mm為單位時(shí)，不需標(biāo)注計(jì)量單位的名稱或代號(hào)，如采用其他單位，則必須注明。 樣中所標(biāo)注的尺寸，為該圖樣所示機(jī)件的最后完工尺寸，否則應(yīng)另加說明。 機(jī)件的每一尺寸

9、，一般只標(biāo)注一次，并應(yīng)標(biāo)注在反映該結(jié)構(gòu)最清晰的圖形上。（二） 尺寸的組成及線性尺寸的注法一個(gè)完整的尺寸標(biāo)注由尺寸界線、尺寸線、尺寸數(shù)字這三個(gè)基本要素組成。第二節(jié) 繪圖工具及其使用方法一、圖版、丁字尺、三角板（一）圖板圖板是用來鋪放和固定圖紙、并進(jìn)行繪圖的墊板。版面要求平整、左右兩導(dǎo)邊必須平直。（二）丁字尺丁字尺由尺頭和尺身組成，尺身帶有刻度，便于畫線時(shí)直接度量。使用時(shí)，用左手握住尺頭，使其工作邊緊靠圖板左側(cè)工作邊，利用尺身工作邊由左向右畫水平線。由上往下移動(dòng)丁字尺，可畫出一組水平線。（三）三角板一副三角板由一塊45的等腰三角形和一塊30、60的直角三角形組成。三角板與丁字尺配合使用，可自上而下

10、畫出垂直線以及與水平方向成15整數(shù)倍的傾斜線，如圖所示。二、繪圖鉛筆繪圖鉛筆的鉛心的軟硬用字母“H”和“B”表示。H前的數(shù)值越大，表示鉛心越硬，所畫圖線越淺；B前的數(shù)值越大，表示鉛心越軟，所畫圖線越黑；HB表示鉛心軟硬適中。二、 圓規(guī)與分規(guī)圓規(guī)用于畫圓或圓弧。分規(guī)是用來截取尺寸、等分線段（圓周）的工具。四、其他繪圖工具為了提高繪圖質(zhì)量和速度，可用圖22所示的擦圖片、膠帶、像皮等制圖工具。第三節(jié) 幾何作圖一、等分作圖（一）等分線段線段的等分可根據(jù)平行線切割定理作圖。（二）等分正多邊形一、 斜度和錐度（一）斜度斜度是指一直線（或平面）對(duì)另一直線（或平面）的傾斜程度。其大小以它們夾角的正切來表示，并

11、將此值化為1:n的形式。二、圓弧連接用已知半徑的圓弧將向臨兩條已知線段（直線或圓?。┕馊A連接的作圖方法為圓弧連接。(一)作圖原理為保證連接光滑，作圖時(shí)應(yīng)準(zhǔn)確地求出連接弧的圓心及切點(diǎn)（連接點(diǎn)火分界點(diǎn)），圓心軌跡及切點(diǎn)的求法見下表。綜上所述，可歸納出圓弧連接的畫圖步驟 根據(jù)圓弧連接的作圖原理，求出連接弧的圓心 求出切點(diǎn)。 用連接弧半徑在切點(diǎn)間畫弧二、橢圓的畫法（一） 同心圓法 分別以長(zhǎng)、短半軸為半徑畫出兩個(gè) 同心圓。 過圓心作若干條等分線分別與兩個(gè)同心圓相交。 過大圓上的等分點(diǎn)作長(zhǎng)軸的垂線，過小圓上的等分點(diǎn)作短軸的垂線，得出一系列交點(diǎn)。這些交點(diǎn)即為橢圓上的點(diǎn)。（二） 四心近似畫法第四節(jié) 平面圖形的

12、畫法平面圖形是由若干條（直線或曲線）封閉連接而成的，線段的長(zhǎng)度、直徑及相對(duì)位置由給定的尺寸或幾何關(guān)系確定，繪制平面圖形時(shí)，首先要對(duì)這些線段、尺寸及幾何關(guān)系進(jìn)行分析，從而確定其作圖方法和順序.一、 尺寸分析（一）定形尺寸定形尺寸 確定平面圖形上幾何元素大小的尺寸稱為定形尺寸.（二）定位尺寸 定位尺寸 確定幾何元素的位置的尺寸稱為定位尺寸.但是，有些尺寸不截然分為哪一類，它可能既是定形尺寸，也是定位尺寸。對(duì)于定位尺寸而言，應(yīng)有標(biāo)注或度量的起點(diǎn)，這種起點(diǎn)稱為基準(zhǔn)。一個(gè)平面圖形應(yīng)有兩個(gè)坐標(biāo)方向的尺寸基準(zhǔn)，通常以圖形的對(duì)稱軸線、圓的中心線以及重要輪廓線等作為尺寸基準(zhǔn).二、平面圖形的線段分析根據(jù)定形尺寸與

13、定位尺寸的概念來分析圖1-19所示的吊鉤，可以把圖形中的線段分為三種： 已知線段 定形、定位尺寸齊全，可以直接畫出線段稱為已知線段。 中間線段 具有定形尺寸，但定位尺寸不全，需根據(jù)另外的幾何條件才能畫出的線段稱為中間線段。 連接線段 只定形尺寸，沒有定位尺寸，需待與其兩端相鄰的線段作出后，才能用作圖方法確定其位置的線段稱為連接線段。三、圖形的畫圖步驟畫圖前，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行尺寸分析、基準(zhǔn)分析和線段分析，已確定其畫圖方法和順序。：2-1-1 投影法的基本知識(shí)一、投影法的基本概念投影線通過物體向選定的面投影，并在該面上獲得物體投影的方法叫做投影法。二、投影法的分類1.中心投影法2.平行投影法（1）斜投影

14、法。（2）正投影法。三、正投影的基本性質(zhì)（1）顯實(shí)性。（2）積聚性。（3）類似性。2-1-2 三視圖的形成及其對(duì)應(yīng)關(guān)系一、三視圖的形成1.三投影面體系的建立三投影面體系由三個(gè)相互垂直的投影面所組成，三個(gè)投影面分別為：正立投影面，簡(jiǎn)稱正面，用V表示；水平投影面，簡(jiǎn)稱水平面，用H表示；側(cè)立投影面，簡(jiǎn)稱側(cè)面，用W表示。相互垂直的投影面之間的交線，稱為投影軸，它們分別是OX軸（簡(jiǎn)稱X軸），是V面與H面的交線，代表長(zhǎng)度方向；OY軸（簡(jiǎn)稱Y軸），是H面與W面的交線，代表寬度方向；OZ軸（簡(jiǎn)稱Z軸），是V面與W面的交線，代表高度方向。三根投影軸相互垂直，其交點(diǎn)O稱為原點(diǎn)。2.物體在三投影面體系中的投影3三投

15、影面的展開二、三視圖之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系1 三視圖之間的投影規(guī)律主、俯視圖長(zhǎng)對(duì)正（等長(zhǎng)）；主、左視圖高平齊（等高）；俯、左視圖寬相等（等寬）。2三視圖與物體的方位關(guān)系物體有左右、前后、上下六個(gè)方位，即物體的長(zhǎng)度、寬度和高度。從三視圖中可以看出，每個(gè)視圖只能反映物體兩個(gè)方向的位置關(guān)系，即：主視圖反映物體的左、右和上、下；俯視圖反映物體的左、右和前、后；左視圖反映物體的上、下和前、后。2-2 點(diǎn)的投影一、點(diǎn)的三面投影點(diǎn)的投影規(guī)律：（1）點(diǎn)的兩面投影的連線，必定垂直于相應(yīng)的投影軸。（2）點(diǎn)的投影到投影軸的距離，等于空間點(diǎn)到相應(yīng)的投影面的距離，即“影軸距等于點(diǎn)面距”。二、點(diǎn)的投影與直角坐標(biāo)的關(guān)系點(diǎn)的空間位置

16、可用直角坐標(biāo)來表示。即把投影面當(dāng)作坐標(biāo)面，投影軸當(dāng)作坐標(biāo)軸，O即為坐標(biāo)原點(diǎn)。則：S點(diǎn)的X坐標(biāo)XS=S點(diǎn)到W面的距離Ss；S點(diǎn)的Y坐標(biāo)YS=S點(diǎn)到V面的距離Ss；S點(diǎn)的Z坐標(biāo)ZS=S點(diǎn)到H面的距離Ss。點(diǎn)S坐標(biāo)的規(guī)定書寫形式為：S（x、y、z）。三、兩點(diǎn)的相對(duì)位置兩點(diǎn)在空間的相對(duì)位置，由兩點(diǎn)的坐標(biāo)關(guān)系來確定。兩點(diǎn)的左、右相對(duì)位置由x坐標(biāo)來確定，坐標(biāo)大者在左方。故點(diǎn)A在點(diǎn)B的左方；兩點(diǎn)的前、后相對(duì)位置由y坐標(biāo)來確定，坐標(biāo)大者在前方。故點(diǎn)A在點(diǎn)B 的后方；兩點(diǎn)的上、下相對(duì)位置由z坐標(biāo)來確定，坐標(biāo)大者在上方。故點(diǎn)A在點(diǎn)B的下方。若反過來說，則點(diǎn)B在點(diǎn)A的右、前、上方。如圖：在圖所示E、F兩點(diǎn)的投影中，

17、e和f重合，這說明E、F兩點(diǎn)的x、z坐標(biāo)相同，xE=xF、zE=zF，即E、F兩點(diǎn)處于對(duì)正面的同一條投射線上。可見，共處于同一條投射線上的兩點(diǎn)，必在相應(yīng)的投影面上具有重合的投影。這兩個(gè)點(diǎn)被稱為對(duì)該投影面的一對(duì)重影點(diǎn)。重影點(diǎn)的可見性需根據(jù)這兩點(diǎn)不重影的投影的坐標(biāo)大小來判別，即：當(dāng)兩點(diǎn)在V面的投影重合時(shí)，需判別其H面或W面投影，則點(diǎn)在前（y坐標(biāo)大）者可見；當(dāng)兩點(diǎn)在H面的投影重合時(shí)，需判別其V面或W面投影，則點(diǎn)在上（z坐標(biāo)大）者可見；若兩點(diǎn)在W面的投影重合時(shí)，需判別其H面或V面投影，則點(diǎn)在左（x坐標(biāo)大）者可見。如圖中，e、f重合，但水平投影不重合，且e在前f在后，即YEYF。所以對(duì)V面來說，E可見，

18、F不可見。在投影圖中，對(duì)不可見的點(diǎn)，需加圓括號(hào)表示。例題1：已知點(diǎn)A的三面投影圖，如圖a 所示，作點(diǎn)B（30、10、0）的三面投影，并判斷兩點(diǎn)的空間相對(duì)位置。分析 點(diǎn)B的z坐標(biāo)等于0，說明點(diǎn)B屬于H面，點(diǎn)B的正面投影b一定在OX軸上，側(cè)面投影b一定在OYW軸上。作圖 在OX軸上由O向左量取30，得bx（b重合于該點(diǎn)），由bx向下作垂線并量取bxb=10，得b。根據(jù)b、b，即可求出第三投影b，如圖2-13b所示。應(yīng)注意，b事實(shí)上在W面的OYW軸上，而不在H面的OYH軸上。判別A、B兩點(diǎn)在空間的相對(duì)位置：左、右相對(duì)位置：xBxA=10,故點(diǎn)A在點(diǎn)B右方10mm。前、后相對(duì)位置：yAyB=10，故點(diǎn)

19、A在點(diǎn)B前方10mm；上、下相對(duì)位置：zAzB=10,故點(diǎn)A在點(diǎn)B上方10mm；即點(diǎn)A在點(diǎn)B的右、前、上方各10mm處。四、點(diǎn)的軸測(cè)圖作法2-2 直線的投影一、直線的三面投影（1)一般來說，直線的投影仍為直線。（2）直線的投影可由直線上兩點(diǎn)的同面投影（即同一投影面上的投影）來確定。二、屬于直線的點(diǎn)如果一個(gè)點(diǎn)在直線上，則該點(diǎn)的各個(gè)投影必在該直線的同面投影上。反之，如果點(diǎn)的各個(gè)投影都在直線的同面投影上，則該點(diǎn)一定在該直線上。三、各種位置直線的投影直線的位置共有三種，即一般位置直線、投影面平行線、投影面垂直線。1一般位置直線對(duì)三個(gè)投影面都傾斜的直線，稱為一般位置直線,如圖：一般位置直線的投影特性為：

20、（1）一般位置直線的各面投影都與投影軸傾斜；（2）一般位置直線的各面投影的長(zhǎng)度均小于實(shí)長(zhǎng)。2特殊位置直線（1）投影面平行線 平行于一個(gè)投影面而與其他兩個(gè)投影面傾斜的直線，稱為投影面平行線。根據(jù)投影面平行線所平行的平面不同，投影面平行線又可分為三種：平行于H面的直線，稱為水平線；平行于V面的直線，稱為正平線；平行于W面的直線，稱為側(cè)平線。直線和投影面的夾角，叫直線對(duì)投影面的傾角，并以、分別表示直線對(duì)H、V、W面的傾角 。（2）投影面垂直線 垂直于一個(gè)投影面的直線，稱為投影面垂直線。根據(jù)投影面垂直線垂直的投影面不同，投影面垂直線又可分為三種：垂直于H面的直線，稱為鉛垂線；垂直于V面的直線，稱為正垂

21、線；垂直于W面的直線，稱為側(cè)垂線。四、兩直線的相對(duì)位置空間兩直線的相對(duì)位置有平行、相交和交叉三種情況，它們的投影特性分述如下：1平行兩直線空間相互平行的兩直線，它們的同面投影也一定相互平行。2相交兩直線空間相交的兩直線，他們的同面投影也一定相交，交點(diǎn)為兩直線的共有點(diǎn)，且應(yīng)符合點(diǎn)的投影規(guī)律。3交叉兩直線在空間即不平行也不相交的兩直線，叫交叉兩直線，又稱異面直線。2-5 平面的投影一、平面的表示法不屬于同一直線的三點(diǎn)可確定一平面。因此平面可以用任何一組幾何要素的投影來表示。在投影圖中，常用平面圖形來表示空間的平面。平面的投影也是先畫出平面圖形各頂點(diǎn)的投影，然后將各點(diǎn)的同面投影依次連接，即為平面圖形

22、的投影二、各種位置平面的投影在投影體系中，平面相對(duì)于投影面的位置也有三種，即一般位置平面、投影面平行面、投影面垂直面。1一般位置平面 對(duì)三個(gè)投影面都傾斜的平面，稱為一般位置平面。一般位置平面的投影特性為：三面投影都是小于原平面圖形的類似形。2特殊位置平面（1）投影面平行面 平行于一個(gè)投影面的平面，稱為投影面平行面。根據(jù)投影面平行面所平行的平面不同，投影面平行面又可分為三種：平行于H面的平面，稱為水平面；平行于V面的平面，稱為正平面；平行于W面的平面，稱為側(cè)平面。投影面平行面特性：平面在所平行的投影面上的投影反映實(shí)形，其余的投影都是平行于投影軸的直線；（2）投影面垂直面 垂直于一個(gè)投影面而對(duì)其他兩個(gè)投影面傾斜的平