第1章制圖的基本知識和技能

第1章制圖的基本知識和技能1.1國家標準《技術制圖》和《機械制圖》

1.2手工繪圖工具及其使用方法

1.3常用的幾何作圖方法1.4平面圖形的分析與尺寸標注

1.5手工繪圖的方法與步驟

1.6計算機繪圖系統(tǒng)

工程圖樣是工程界的技術語言，是發(fā)展和交流科學技術的重要工具。為了規(guī)范工程圖樣的繪制，國家標準《技術制圖》匯集了機械、土木、建筑、電氣、水利等行業(yè)的相關共性內(nèi)容。1.1國家標準《技術制圖》和《機械制圖》1.1.1圖紙幅面和格式、標題欄1.1.2比例1.1.3字體1.1.4圖線及其畫法1.1.5尺寸注法1.1.1圖紙幅面和格式、標題欄

1．圖紙幅面和格式（GB/T14689-1993）圖紙幅面大小有:A0、A1、A2、A3、A4五種。幅面代號A0A1A2A3A4B×L841×1189594×841420×594297×420210×297e10c105a2025表1-1圖紙幅面

mm1486178320802378圖1-1圖紙幅面126114711682189221022523A084111890A1594A33A34891420A2297A3210A4圖中粗實線幅面為第一選擇，細實線幅面為第二選擇，虛線幅面為第三選擇。6301051A45A44A43必要時，可以按規(guī)定（GB/T14689-1993）加長圖紙的幅面，幅面的尺寸由基本幅面的短邊成整數(shù)倍增加后得出。如圖1-1。圖1-2不留裝訂邊eeee橫裝標題欄eeee標題欄豎裝對中符號（粗實線）伸入圖框內(nèi)5mm圖紙邊界線(細實線)圖框線(粗實線)圖1-3留裝訂邊accc橫裝標題欄accc豎裝標題欄留裝訂邊2.標題欄圖1-4標題欄格式

簡化標題欄圖1-5簡化標題欄

2.類型：三種原值比例1:1，放大比例n:1，縮小比例1:n。1.定義：圖中圖形與其實物相應要素的線性尺寸之比。

注：n為正整數(shù)1.1.2比例（GB/T14690-1993）表1-2比例系列種類比例原值比例1：1放大比例優(yōu)先使用5:12:15×10n:12×10n

:11×10n

:1允許使用4:12.5:14×10n:12.5×10n

:1縮小比例優(yōu)先使用1:21:51:101:2×10n1:5×10n1:1×10n允許使用1:1.51:2.51:31:41:61:1.5×10n

1:2.5×10n

1:3×10n

1:4×10n1:6×10n

(3)漢字應寫成長仿宋體，采用規(guī)定的簡化字。漢字高度不應小于3.5mm,字寬一般為h/。(2)字體高度h公稱尺寸系列：1.8,2.5,3.5,5,7,10,14,20mm1.基本要求：(1)字體工整、筆畫清楚、間隔均勻、排列整齊。

(4)字母和數(shù)字分A型（筆畫寬h/14）和B型（筆畫寬h/10）兩種，可書寫成直體和斜體（字頭向右斜，與水平線成75o）。同一張圖紙上只允許選用一種型式的字體。

1.1.3

字體（GB/T14691-1993）2.漢字示例斜體字母示例：數(shù)字示例：直體字母示例：數(shù)字示例：表1-3機械制圖常用圖線線型及應用1.線型（GB/T17450-1998、GB/T4457.4-2002）

1.1.4圖線及其畫法圖線應用舉例：圖1-6圖線及應用可見輪廓線（粗實線）不可見輪廓線（細虛線）可動零件處于極限位置時的輪廓線（細雙點畫線）重合斷面的輪廓線（細實線）軌跡線（細點畫線）對稱中心線（細點畫線）視圖與剖視圖的分界線（波浪線）尺寸線（細實線）尺寸界線（細實線）相鄰輔助零件的輪廓線（細雙點畫線）圓中心線（細點畫線）斷裂處的邊界線（雙折線）軸線（細點畫線）剖面線（細實線）2.圖線寬度和圖線組別機械圖樣的圖線寬度分粗細兩種，比率為2∶1（土建圖需要用三種線寬，比率為4∶2∶1）。圖線寬度和圖線組別見表1-4。優(yōu)先采用0.5，0.7圖線組別。表1-4圖線寬度和組別mm線型組別0.250.350.50.711.42與線型對應的線型寬度粗實線；粗虛線；粗點畫線0.250.350.50.711.42細實線；波浪線；雙折線；細虛線；細點畫線；細雙點畫線0.130.180.250.350.50.71

(4)當圖中的線段重合時，優(yōu)先次序為粗實線、虛線、點畫線，只畫出排序在前的圖線。3.圖線畫法(1)在同一張圖樣中，同類圖線的寬度應基本一致。虛線、點畫線及雙點畫線的畫、長畫和間隔應各自大致相等。

(2)繪制圓的對稱中心線時，圓心應為長畫的交點。點畫線、雙點畫線、虛線與其他線相交或自身相交時，均應盡量交于畫或長畫處。(3)點畫線及雙點畫線的首末兩端應是長畫而不是點。點畫線應超出輪廓線2～5mm。

(5)在較小圖形上畫點畫線或雙點畫線有困難時，可用細實線代替。

(6)虛線在粗實線的延長線上時，在虛線和粗實線分界處應留有間隙；虛線直線與虛線圓弧相切時，應畫相切。(7)除非另有規(guī)定，兩平行線之間的最小間隙不得小0.7mm。圓周應與長畫相交圓心應是長畫的交點圖線的畫法舉例如圖1-7所示。圖1-7圖線的畫法舉例~A處應留空隙B處應相交用細實線代替點畫線

a)圓的對稱中心線畫法b)虛線和粗實線分界處的畫法10

1.基本原則

(1)圖樣中所標注的尺寸為機件的真實尺寸，與圖樣比例和繪圖的準確度無關；10101:21:12:1

(2)圖樣中的尺寸以毫米為單位時，不需要標注計量單位符號或名稱，如采用其他單位，則必須注明相應的單位符號；

1.1.5尺寸注法(3)圖樣中的尺寸為該圖樣所示機件的最后完工尺寸，否則應加以說明；(4)機件的每一尺寸只標注一次，并應標注在反映該結(jié)構(gòu)最清晰的圖形上。圖1-8尺寸標注基本原則

（GB/T4458.4-2003、GB/T16675.2-1996）

2.尺寸的組成尺寸數(shù)字尺寸線尺寸界線超出尺寸線約2-3mm尺寸界線、尺寸線、尺寸線終端、每一個尺寸由四部分組成：圖1-9尺寸的組成

箭頭尺寸界線尺寸數(shù)字。尺寸界線:用細實線繪制，并由圖形的輪廓線、軸線或?qū)ΨQ中心線處引出。也可利用輪廓線、軸線或?qū)ΨQ中心線作尺寸界線。圖1-10尺寸線終端a)實心三角形箭頭b)斜線尺寸線的終端:

有兩種形式，箭頭或斜線，如圖1-10所示。

尺寸線:用細實線繪制，不能用其他圖線代替，一般也不得與其他圖線重合或畫在其延長線上。尺寸線不能相互交叉，也要避免與尺寸界線交叉。方向:尺寸數(shù)字應按圖1-11a所示的方向注寫

。垂直尺寸的標注：數(shù)字放在左邊，字頭朝左。

30°區(qū)：盡量避免標注尺寸，必須標注時應按規(guī)定標注。圖1-11尺寸數(shù)字注寫

a)尺寸數(shù)字的注寫方向b)30°范圍內(nèi)的尺寸數(shù)字注寫尺寸數(shù)字：3.常用尺寸注法

(1)標注尺寸符號及縮寫詞見表1-5。

表1-5尺寸符號及縮寫詞(GB/T4458-2003)含義符號或縮寫詞含義符號或縮寫詞直徑正方形半徑R深度

x球直徑S沉孔或锪平球半徑SR埋頭孔厚度t弧長均布EQS斜度45°倒角C錐度3.常用尺寸注法

(2)線性尺寸的注法

圖1-12線性尺寸的注法a)b)c)尺寸界線一般應與尺寸線垂直，必要時才允許傾斜。3.常用尺寸注法

(3)直徑和半徑的注法圖1-13直徑和半徑的注法a)圓直徑和圓弧半徑的注法b)圓弧半徑過大的注法 c)球直徑和球半徑的注法標注直徑或半徑時，應在尺寸數(shù)字前加注符號“f”或“R”，尺寸線的終端應畫成箭頭。

標注球面的直徑或半徑時，應在符號“f”或“R”前再加注符號“S”。

超過一半的圓弧，必須標注直徑。3.常用尺寸注法

(4)角度和弧長的注法圖1-14角度和弧長的注法a)b)c)

角度的尺寸線為圓弧，角度的數(shù)字一律水平書寫?；￠L的尺寸界線平行于對應弦長的垂直平分線。3.常用尺寸注法

(5)對稱圖形的注法圖1-15對稱圖形的注法尺寸線應略超過對稱中心或斷裂處的邊界，在尺寸線的一端畫出箭頭。3.常用尺寸注法

(6)小尺寸的注法圖1-16小尺寸的注法

a)c)b)3.常用尺寸注法

(7)尺寸數(shù)字前的符號注法a)正方形邊長為12mb)板厚2mmc)錐度1:15d)斜度1:6e)圓球直徑20mmf)倒角1.6×45°g)沉孔f8mm，深3.2mmh)埋頭孔f9.6×90°圖1-17尺寸數(shù)字前的符號3.常用尺寸注法

(8)圖線通過尺寸數(shù)字時的處理

圖1-18尺寸數(shù)字不被任何圖線通過的注法a)b)c)尺寸數(shù)字不可被任何圖線所通過，否則必須將該圖線斷開。(9)簡化標注a)b)圖1-19帶箭頭或不帶箭頭的指引線的注法a)b)圖1-20同一基準尺寸的簡化注法3.常用尺寸注法

(9)簡化標注a)b)

c)d)圖1-21共用尺寸線箭頭的簡化注法3.常用尺寸注法

3.常用尺寸注法

示例：圖1-22尺寸的注法示例尺寸數(shù)字不可被任何圖線所通過，否則必須將該圖線斷開。尺寸數(shù)字一般應注寫在尺寸線的上方，也允許注寫在尺寸線的中斷處。角度數(shù)字水平書寫4.尺寸注法舉例

圖1-23尺寸標注的正誤對比a)正確b)錯誤不能以輪廓線代替尺寸線不能以中心線代替尺寸線應注直徑尺寸線應與輪廓線平行尺寸數(shù)字的方向、位置不對箭頭應瘦長尺寸數(shù)字不應被線穿越小尺寸在內(nèi)，大尺寸在外，避免尺寸線與尺寸界線相交箭頭應與尺寸界線接觸

正確使用繪圖工具和儀器，是保證繪圖質(zhì)量、提高繪圖效率的一個重要方面。因此，必須養(yǎng)成正確使用繪圖工具及儀器的良好習慣。

常用的手工繪圖工具及儀器有圖板、丁字尺、三角板、圓規(guī)、分規(guī)、曲線板、鉛筆等。1.2手工繪圖工具及其使用方法1.2.1圖板和丁字尺1.2.2三角板1.2.3圓規(guī)和分規(guī)1.2.4比例尺和曲線板1.2.5鉛筆和擦圖片1.2.1圖板和丁字尺圖1-24圖板、丁字尺和三角板a)畫水平線b)畫豎直線1.2.2三角板圖1-25圖板、丁字尺和三角板的使用d)畫已知直線的平行線和垂直線1.2.2三角板c)畫各種特殊角度直線圖1-25圖板、丁字尺和三角板的使用圖1-26圓規(guī)和分規(guī)的用法1.2.3圓規(guī)和分規(guī)圖1-27比例尺和曲線板1.2.4比例尺和曲線板a)鉛筆b)擦圖片圖1-28鉛筆和擦圖片1.2.5鉛筆和擦圖片

在繪制機械圖樣時，常會遇到等分線段、等分圓周、作正多邊形、作斜度和錐度、圓弧連接以及繪制非圓曲線等幾何作圖問題。熟練掌握幾何作圖方法，迅速準確地畫出平面圖形，是工程技術人員的基本技能之一。1.3常用的幾何作圖方法1.3.1等分直線段1.3.2等分圓周與正多邊形作圖1.3.3斜度與錐度1.3.4圓弧連接1.3.5橢圓的畫法1.3.1等分直線段圖1-29等分直線段1.六等分圓周和作正六邊形圖1-30六等分圓周和作正六邊形1.3.2等分圓周與正多邊形作圖a)b)2．五等分圓周和作正五邊形

OO1AO2BCDE已知正五邊形外接圓半徑圖1-31五等分圓周和作正五邊形3．任意等分圓周及作圓內(nèi)接正多邊形a)b)圖1-32七等分圓周和作正七邊形1.定義及規(guī)定符號圖1-33斜度及斜度符號1.3.3斜度與錐度

a)b)斜度：一直線（或平面）對另一直線（或平面）的傾斜程度稱為斜度。符號1:n。1.定義及規(guī)定符號圖1-34錐度及錐度符號a)b)錐度：正圓錐底圓直徑與其高度之比稱為錐度。符號1:n2.標注及畫法圖1-35斜度與錐度的畫法a)工字鋼b)斜度的作圖c)錐度的標注d)錐度的作圖

1.3.4圓弧連接1.定義

用已知半徑的圓弧光滑連接（即相切）兩已知線段（直線或圓?。Q為圓弧連接。

構(gòu)成連接圓弧的幾何要素：(1)連接弧的半徑—-已知(2)連接弧的圓心（連接中心）—-待求(3)連接點（切點）的位置—-待求2.作圖方法先找出圓心，再找出相切點，然后作圖。圖1-36圓弧連接兩直線用連接圓弧連接兩已知直線a)b)c)d)圖1-37圓弧連接一直線和一圓弧用連接圓弧連接已知直線和圓弧a)b)c)d)2.作圖方法先找出圓心，再找出相切點，然后作圖。2.作圖方法先找出圓心，再找出相切點，然后作圖。圖1-38圓弧外連接兩圓弧用連接圓弧連接兩已知圓弧 a)b)c)(1)外連接：連接圓弧與兩已知圓弧同時外切稱為外連接。圖1-39圓弧內(nèi)連接兩圓弧用連接圓弧連接兩已知圓弧 a)b)c)(2)內(nèi)連接：連接圓弧與兩已知圓弧同時內(nèi)切稱為內(nèi)連接。2.作圖方法先找出圓心，再找出相切點，然后作圖。2.作圖方法先找出圓心，再找出相切點，然后作圖。圖1-40圓弧內(nèi)外連接兩圓弧用連接圓弧連接兩已知圓弧 a)b)c)(3)混合連接：連接圓弧與兩已知圓弧同時內(nèi)外切稱為混合連接。1.3.5橢圓畫法四心法:FABCD1324EO已知橢圓長、短軸，用圓規(guī)畫。圖1-41橢圓近似畫法

任何機件的視圖都是平面圖形，而平面圖形又是由各種不同線段（包括直線段、圓弧和圓）組成。因此，掌握平面圖形的分析方法，對于正確而迅速地繪制圖樣起著決定性的作用。

一個平面圖形常由一個或多個封閉圖形所組成，而每一個封閉圖形一般又由若干線段（直線、圓?。┧M成，相鄰線段彼此相交或相切連接。平面圖形的定義:1.4平面圖形的分析與尺寸標注

1.4.1平面圖形的分析1.4.2平面圖形的畫圖方法與步驟1.4.3平面圖形的尺寸標注1．平面圖形的尺寸分析圖1-42手柄平面圖形尺寸分析(1)定形尺寸：確定線段形狀大小的尺寸。(2)定位尺寸：確定線段之間位置的尺寸。長、寬各有一個。1.4.1平面圖形的分析基準線基準線2.平面圖形的線段分析

(2)中間線段：定形尺寸已知，定位尺寸知其一。

(1)已知線段：定形尺寸和兩個定位尺寸全知。(3)連接線段：定形尺寸已知，定位尺寸未知。圖1-43手柄平面圖形的線段分析1.4.2平面圖形的畫圖方法與步驟①對平面圖形進行尺寸及線段分析；

②選擇適當?shù)谋壤皥D幅；③

固定圖紙，畫出基準線（對稱線、中心線等）；④

按已知線段、中間線段、連接線段的順序依次畫出各線段；⑤

檢查全圖，加深圖線；⑥

標注尺寸、填寫標題欄，完成圖紙。

繪制平面圖形時，必須先畫出各已知線段，再畫出各中間線段，最后畫出各連接線段。步驟:【例1-1】手柄平面圖形的繪制。

1.平面圖形的尺寸與線段分析已知線段——?11×14、?19×6、圓弧R5.5中間線段——圓弧R52連接線段——圓弧R30圖1-44手柄平面圖形的畫圖基準線基準線2.畫中心線及已知線段

a)圖1-44手柄平面圖形的畫圖3.由已知線段畫出中間線段

b)圖1-44手柄平面圖形的畫圖4.根據(jù)已畫出的線段再畫出連接線段

c)圖1-44手柄平面圖形的畫圖5.檢查加深

d)圖1-44手柄平面圖形的畫圖1.4.3平面圖形的尺寸標注1.方法和步驟

⑴先在水平及鉛垂方向各選一條直線，作為基準線，由此出發(fā)標注尺寸，以確定已知線段和中間線段的位置（或直線的方向）。⑵確定圖形中各線段的性質(zhì)，即哪些是已知線段，哪些是中間線段，哪些是連接線段。⑶按已知線段、中間線段、連接線段的次序逐個注出全部定形尺寸和必要的定位尺寸。注意：一般應先選定基準，基準線一般選圖形中的主要中心線、輪廓線、軸線。2.平面圖形的尺寸標注示例

圖1-45平面圖形的尺寸標注示例a)b)2.平面圖形的尺寸標注示例

圖1-45平面圖形的尺寸標注示例c)d)2.平面圖形的尺寸標注示例

圖1-45平面圖形的尺寸標注示例e)f)2.平面圖形的尺寸標注示例

圖1-45平面圖形的尺寸標注示例g)h)手工繪圖有尺規(guī)繪圖和徒手繪圖。徒手繪圖：不用繪圖儀器，以目測比例、按一定畫法及要求，徒手繪制出圖樣。繪制出的圖樣稱為草圖，主要用于表達設計開始階段的初步方案和設想、計算機繪圖底稿、零部件的測繪、維修及進行技術交流等。工程技術人員必須具備徒手繪制草圖的能力。

尺規(guī)繪圖:采用繪圖儀器，按比例和規(guī)范，繪制出圖樣。1.5手工繪圖的方法與步驟1.5.1尺規(guī)繪圖的步驟與方法1.5.2徒手繪圖的方法1.5.1尺規(guī)繪圖的步驟與方法

1．準備工作準備好繪圖工具和用品，整理好工作地點，熟悉了解所畫圖形，固定圖紙。2．合理布圖（1）按照國家標準規(guī)定，在圖紙上畫出選定的圖幅及圖框周邊和標題欄，再合理布置圖形。（2）圖形的布局應勻稱美觀，并根據(jù)每個圖形的長、寬尺寸，畫出各圖形的基準線、軸線等。圖1-46準備圖板、合理布圖原則：先曲線，后直線；由上到下，由左到右；所有圖線，同時描深。畫箭頭，注尺寸數(shù)值，書寫注釋文字，填寫標題欄，全面檢查。3．畫底稿

4．描深畫出圖形的對稱中心線、主要輪廓線。注意各圖的位置要布置勻稱，底稿線要細。5.檢查

圖線要求：線型正確，粗細分明，均勻光滑，深淺一致。圖面要求：布圖適中，整潔美觀，字體、數(shù)字符合國家標準規(guī)定。1.5.2繪圖的方法1．畫水平線、垂直線徒手繪圖時基本做到：圖形正確，線型分明，比例勻稱，字體工整，圖面整潔。圖1-47徒手畫水平線、垂直線2.畫各特殊角度斜線

3.畫圓和圓弧

圖1-48徒手畫各特殊角度斜線圖1-49徒手畫圓和圓弧

b)畫大圓

a)畫小圓c)畫圓弧圖1-50徒手畫圓和圓弧在人類的生產(chǎn)活動及正常生活中，經(jīng)常需繪制各種圖樣、圖表、美術圖案、動畫及廣告等。手工繪圖是一項細微而繁重的勞動，不僅效率低，勞動強度大，而且繪圖精度不能保證。特別是隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，各類工程設計均對圖紙?zhí)岢龈叩囊?，對繪圖精度的要求越來越高，也越來越復雜；并且現(xiàn)代社會競爭激烈，要求產(chǎn)品更新?lián)Q代十分迅速，產(chǎn)品設計繪圖必須高效完成。而采用計算機繪圖，可以滿足這些要求，所以計算機繪圖技術已成為工程技術人員必須掌握的一種技能。1.6計算機繪圖系統(tǒng)1.6.1計算機繪圖系統(tǒng)的組成1.6.2計算機繪圖硬件簡介1.6.3計算機繪圖軟件簡介1.6.1計算機繪圖系統(tǒng)的組成計算機繪圖系統(tǒng)是指能用計算機和外部設備輸入數(shù)據(jù)和圖形信息，進行運算并在計算機屏幕上或其他外部設備上進行圖形輸出的一整套設備及其應用軟件。操作系統(tǒng)、程序設計語言硬件軟

件計算機繪圖系統(tǒng)鍵盤、鼠標、數(shù)字化儀、圖形掃描儀、數(shù)碼相機、觸摸屏、圖形輸入板、光筆顯示器、打印機、繪圖儀通用圖形軟件、用戶圖形應用軟件計算機圖形輸出設備圖形輸入設備系統(tǒng)軟件繪圖軟件應用數(shù)據(jù)庫圖1-51計算機繪圖系統(tǒng)組成1.6.2計算機繪圖硬件介紹

計算機繪圖硬件系統(tǒng)的基本配置如圖1-52所示。

1．計算機計算機顯示處理器輸入設備繪圖機打印機CRT顯示器圖1-52計算機繪圖的硬件配置主機系統(tǒng)、小型機系統(tǒng)、微機系統(tǒng)、工作站系統(tǒng)2.圖形輸入設備(1)光筆

是一種光敏傳感器，形狀如筆，在筆桿的端部開有光孔，將屏幕上發(fā)出的光轉(zhuǎn)換成電信號，而后被計算機程序處理。把光筆指著顯示屏就可以用它產(chǎn)生圖形或選擇信息。

(2)圖形掃描