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第一章 地图学基础知识
绘制机械图纸时，必须严格遵守机械制图国家标准的有关规定，正确使用绘图工具和仪器，掌握正确的绘图方法和程序，树立耐心细致的工作作风和认真的工作态度。
第一节 机械制图国家标准
1、图纸尺寸及格式（GB/-1993）
1. 绘图格式尺
为了合理利用格式，便于图纸管理，在绘制图纸时，应优先采用表2-1规定的图纸格式尺寸，必要时可采用规定的扩展格式。这些格式的尺寸是通过将基本格式的短边增加整数倍来获得的。如图2-1所示。
图2-1 图纸格式尺寸
2. 帧格式
相框格式分为无装订边距和装订边距两种，但同一产品的图纸只能使用一种格式。待绑定花样的边框格式如图2-2 所示。装订可分为水平装订和垂直装订。其尺寸应符合表2-1的规定。一般垂直安装采用A4幅面，水平安装采用A3幅面。无装订边花样的框格式如图2-3 所示。两条情节线必须用粗实线绘制。
图2-2 帧格式（一）
表2-1 图纸尺寸（单位：mm）
3.标题栏
标题栏必须放置在图片框的右下角（图2-2、2-3）。 .1-1989规定了标题栏的格式和大小，建议在绘图操作中使用图2-4所示的格式。标题栏的外框为粗实线，右线和底线与图片框重合。一旦标题栏的位置确定了，观看图片的方向也就确定了。
图2-3 帧格式（2）
图2-4 标题栏
2、比率（GB/-1993）
比例是图中图形的线性尺寸与其物理对应部分的比率。绘制时，采用表2-2规定的比例。当机器零件很大时，可以使用缩小比例来绘制。一般情况下，应优先选择1:1的比例。如果使用相同的比例绘制同一机器零件的各个视图，则必须在标题栏的比例栏中填写。当视图具有不同比例时，必须在视图名称下方或右侧注明比例。公众号“机械工程文献”是工程师的加油站。
表2-2 比例
3、字体（GB/-1993）
书写汉字、数字、字母时，必须字体正确、笔画清晰、间隔均匀、排列整齐。
字体的数量，即字体的高度（用h表示），分为8种：1.8、2.5、3.5、5、7、10、14、20。单位为毫米。各种字体的示例包括：
1. 汉字
汉字应当采用宋体书写，并使用国家正式公布的简体字。长仿宋体的特点是横竖、讲究升降、结构均匀、填方。图案中一般汉字的高度h不应小于3.5毫米。汉字的宽度一般为h/
2. 数字和字母
数字和字母分为A型和B型。A型字体的笔划宽度是字符高度的四分之一，B型字体的笔划宽度是字符高度的十分之一。同一设计中只允许使用一种类型的字体。数字和字母有两种类型：直体和斜体。一般使用斜体，斜体字符向右倾斜，与水平基准成75度角。用作索引、分数、极限偏差等的数字和字母一般使用较小的字体。数字和字母字体的示例：
阿拉伯数字示例
A 型字体（斜体）
拉丁字母示例
B型字体（大写斜体）
B 型字体（小写斜体）
希腊字母示例
B 型字体（小写斜体）
4. 画线及其画法
1.图形线型
国家标准（.4-2002）规定了机械工程图中常用的八种线型。参见表2-3。
表 2-3。 4-2002 中规定的绘制线
在同一张图中，相似的线条应具有相同的宽度。在机械制图国家标准中，目前使用两种画线，即粗线和细线。粗线的宽度b根据画面的大小和复杂程度选择在0.5-2毫米之间，细线的宽度约为b/3。推荐的图形线宽系列为0.18、0.25、0.35、0.5、0.7、1、1.4和2mm。 0.18毫米宽度的画线在图案再现中往往不清晰，所以尽量不要使用。
2、画线要点
(1)同一张图中相似画线的宽度应基本相同。虚线、点划线和双点划线的线段长度和间隔应大致相等。
(2)两条平行线(包括剖面线)之间的距离不应小于粗实线宽度的两倍，且最小距离不应小于0.7mm。
(3)画圆的对称中心线时，圆心应为线段的交点。当画虚线和双点线有困难时，可用细实线代替（图2-5）。
图2-5 中心线绘制方法
a) 正确 b) 错误 c) 如何画小圆的中心线
(4)对称图形的对称中心线一般应超出图形外侧5mm左右。整个图中的多余量应该基本相同。
（5）虚线、点划线与其他图形线相交时，应相交于线段处，不得相交于间隙处（图2-6）。
图2-6 虚线和虚线的绘制方法
5、尺寸标准（GB/T4458.4-2003）
在图纸上标注尺寸时，必须严格按照图纸标准中尺寸标注方法的规定。
1. 基本规则
(1)机器零件的实际尺寸应以图纸上标注的尺寸值为准，与图形尺寸及图纸精度无关。
(2)图纸中的尺寸(包括技术要求和其他说明)以毫米为单位时，无需注明计量单位代号或名称。如果使用其他单位，必须注明。
2. 尺寸因素
图纸上标注的尺寸一般应由尺寸线、尺寸线及其端子、尺寸编号组成，如图2-7所示。
图 2-7 尺寸表
(1)尺寸线用细实线绘制，应从图形的轮廓线、轴线或对称中心线上画出。您还可以使用轮廓线、轴线或对称中心线作为延伸线。
(2)尺寸线用细实线绘制。尺寸线不能用其他绘图线代替，一般不能与其他绘图线重合，也不能绘制在其延长线上。标记线性尺寸时，尺寸线必须与所标注的线段平行。尺寸线的端点有以下两种形式：
①箭头的形式如图2-8.a所示，b为粗实线的宽度，适用于各种类型的图案。
② 使用箭头形式时，如果空间不足，可以用点或斜线代替箭头，如图2-8.b所示。
图2-8 尺寸线端子形式
a) 箭头 b) 对角线 c) 如何绘制小间距尺寸线的终点
(3) 尺寸编号。线性尺寸数字通常写在尺寸线上方或中断处。尽可能在同一张图纸上使用一种编号方法。任何绘图线都不能传递尺寸图形。当不可避免时，必须断开画线，如图2-9所示。
图2-9 数字书写方法
第二节 几何绘图
表达物体形状的图案是由各种几何图形组成的。几何图形的绘制方法是绘画的基本功。下面介绍几种常用的绘制几何图形的方法。
1.正多边形
如果已知其外接圆的直径 d，则可以使用圆规、丁字尺和三角形来制作它们。
1、正三角形，如图2-10所示。
图2-10 如何绘制内接正三角形
a) 使用三角板和丁字尺画正三角形 b) 使用圆规画正三角形
2、正六边形，如图2-11所示。
图2-11 如何绘制内接正六边形
a) 使用三角板和丁字尺画正六边形 b) 使用圆规画正六边形
3.正多边形
下面以正七边形为例，说明圆内正多边形的近似，如图2-12所示。
(1)根据已知直径d画圆，并将直径AL分成与圆周等份，如七等份。平分线段的方法是：过A点画任意直线AL′，过A点在AL′上任意截七等分，然后过第七分界点7′与7连一条直线，经过1′和2 在′…….6′各点各画一条与77′平行的直线，即1、2、3、4、5、6是相等的点。
(2) 以L为圆心，LA为半径，画一条圆弧，与MN的延长线交于H。
(3) 连接点 H 和点 2（通过第二等分点画任意多边形），其延长线与圆相交于 G。AG 为正七边形的边长。
图2-12 如何绘制内接正七边形
(4)用AG的长度在圆的圆周上依次割B、C、D、E、F，将各点等分，圆周就被分成七等份。将这些点依次连接起来，就得到了圆的内接正七边形。
2. 斜度和锥度的绘制和标记
1. 坡度
斜率是指一条直线（或平面）相对于另一条直线（或平面）的倾斜度，其大小用两条直线之间的夹角（或两个平面之间的夹角）的正切来表示（图2 -13)，其中BC=tgα=H/L的斜率。在图中用∠1:n标记。坡度符号的绘制方法如图2-14A所示（H为字体高度）。
图 2-15A 显示了 1:5 斜率的绘制和标记。绘图时，先取AD为单位长度，再取AB等于5个单位长度，连接BD，得到斜率为1：5的斜线。图 2-15B 显示了斜率标记的示例。
注：坡度符号方向应与坡度方向一致。
图2-13 坡度
图2-14 如何绘制斜度和锥度符号
a) 斜率符号 b) 锥度符号
图2-15 坡度绘制及标注
a) 坡度绘制方法 b) 坡度标注示例
2. 锥度
直圆锥的锥度是指圆锥基圆直径与其高度的比值。直立圆锥台（圆锥体）的锥度是上下基圆直径之差与圆锥体高度的比值（图2-16），即直立圆锥台的锥度=（ DD)/L=2tgα/2，其中α是锥度。锥度在图纸上标注为锥度 1:n。锥度符号的绘制方法如图10-16b所示（h为字体高度）。
图2-17a显示了如何绘制1:5的锥度，图10-25b显示了锥度标记的示例。锥度符号应与圆锥体的方向相同。
图2-16 锥度
图2-17 锥度的绘制及标注
a) 如何绘制锥度 b) 锥度标注示例
3、圆弧连接
圆弧连接就是用圆弧将已知的直线或圆弧平滑地连接起来，即平滑连接。因此，连接处必须存在相切。
线段连接的基本形式有以下三种：
(1)用圆弧连接两条已知直线；
(2) 用圆弧连接已知直线和已知圆弧。
(3) 用一条弧连接两条已知的弧。
圆弧连接绘制的关键是找到连接圆弧的中心位置和两条连接线段之间的切点位置。图2-18给出了已知圆弧半径R的三种连接形式的绘制方法。
图2-18 圆弧连接示例
第三节 平面图形的尺寸与线段分析
一般平面图形是由多条线段（直线或曲线）连接起来的。要正确绘制平面图形，首先要对平面图形进行尺寸分析和线段分析，找出哪些线段尺寸完整，可以直接绘制，哪些线段尺寸不完整，需要绘图才能绘制。公众号“机械工程文献”是工程师的加油站。
1.平面图形的尺寸分析
图形中的尺寸按其功能不同可分为两类：固定尺寸和定位尺寸。
1. 最终尺寸
固定尺寸是确定平面图形各部分的形状和大小的尺寸，例如线段的长度、角度的大小以及圆或圆弧的直径或半径的尺寸数据。如图2-19所示，尺寸152、φ30、R35、R12均为固定尺寸。
2、定位尺寸
它是确定图形各部分之间相对位置的尺寸数据。如图2-19所示，尺寸40、30、38、88、49均为定位尺寸。
图2-19 平面图形的尺寸与线段分析
2.平面图形的线段分析
根据给定的固定尺寸和定位尺寸是否完整，可以将图形中的线段分为已知线段和连接线段。
1.已知线段
固定尺寸和定位尺寸已完全标注，绘图时根据尺寸可以直接绘制的线段称为已知线段。如图2-19所示，φ30的圆R12、R35的圆弧、152的直线。
2. 连接线段
仅给出了固定尺寸，但定位尺寸并不完整。只能借助绘图才能绘制的线段称为连接线段。例如，只知道圆弧的半径，但只知道圆心的两个定位尺寸之一或全部。绘制时，必须借助其他条件确定圆心的位置，才能绘制圆弧。这称为连接弧。如图2-19所示，R34、30等直线
分析尺寸在图形中的作用，确定线段的属性，并获得正确的绘制步骤。这就是分析平面图形的目的。绘制图形时，首先绘制图形的基线，然后绘制每个已知的线段，然后绘制连接线段。绘制连接线段时，还必须区分各连接线段的顺序。现以图2-20中手柄的绘制方法为例，说明绘制平面图形的步骤。注：图中两条连接圆弧应先画R52，再画R30。
图2-20 手柄及绘制步骤
a) 原图 b) 画已知线段 c) 画一条连接圆弧 R52mm，使其与两条相距 26mm 的范围线相切，并与 R6mm 圆弧内接 d) 画一条连接圆弧 R30mm，使其相距 14mm两条范围线与 R52mm 圆弧相切并外接
第四节 绘图的基本方法和步骤
为了提高绘图质量和绘图速度，除了正确使用绘图工具外，还必须掌握正确的绘图方法和步骤。下面介绍仪器绘图和徒手绘图的基本方法。
1、仪器图纸
1、画图前的准备工作：首先准备好画图工具和用品，清理画板、丁字尺、三角板，削尖铅笔，整理好工作场地。
2.固定图纸
根据图纸尺寸选择图纸格式，将图纸放在画板左侧，使图纸与画板底边的距离大于丁字尺的宽度，图纸的水平边与丁字尺的工作边平行。
3. 图案布局
根据图片绘制框架和标题栏。图形应排列在框架适当的位置，留有尺寸标注的空间，并应匀称、美观。
4. 画草稿
使用削尖的 H 或 2H 铅笔轻轻绘制。稿件的画线应大致清晰。先画轴线或对称中心线，然后画主要轮廓，最后画细节。稿件完成后，检查并擦掉多余的线条。
5.铅笔加深
加深画线时，用力要均匀，线形要一致。线型要正确，粗细清晰，连接流畅，绘图工整。
深描线一般应遵循先曲后直、先上后下、先左后右、先粗后细的规则。注意所有图形应同时加深。先画圆和圆弧，然后从上到下全部水平粗实线；从左到右的所有垂直粗实线；然后按顺序绘制所有虚线和点画。线条和细实线；最后绘制箭头，标注尺寸，编写文字描述，描出框架并填写标题栏。
2.徒手画
手绘图（也称为草图）是在不借助绘图工具的情况下，通过目视检查徒手绘制的图案。在机器测量、讨论设计方案和技术交流中，经常需要草图。因此，写意画也是一项必备技能。徒手画的要求与仪器画相同：图形必须正确，线条清晰，比例匀称，字体工整。
1.如何画直线
画直线时，握笔要稳、用力，铅笔要向运动方向稍微倾斜，小指抵住纸面，眼睛要时刻注意线条的终点。直线以避免倾斜线。笔的运动方向与书写方向相同，即从上到下画竖线，从左到右画横线。为了提高绘图的速度和质量，还可以使用方格纸来绘制草图。
2.如何画圆和曲线
画圆时，首先要确定圆心，并通过圆心画两条相互垂直的中心线。目测估计出半径的大小后，在与圆心等距的两条中心线上选取四个点，然后徒手将每个点连接起来形成一个圆。圆形的。当画一个较大的圆时，可以通过圆心再画几个直径，在它们上找到点，然后将它们连接起来形成一个圆。
第 2 章 对象的三个视图
绘制机械图纸时，必须严格遵守机械制图国家标准的有关规定，正确使用绘图工具和仪器，掌握正确的绘图方法和程序，树立耐心细致的工作作风和认真的工作态度。
第一节 投影基础知识
1.投影法的概念
众所周知，当一个物体受到阳光或灯光照射时，它的影子就会出现在地面或墙壁上（图3-1）。虽然这个阴影不能显示物体的确切形状，但它可以反映物体某些方面的周长。
图3-1 阴影的产生
投影方法是受到上述自然现象的启发，通过科学抽象总结出来的。假设使用光束（投影线）将物体的每个表面及其边界轮廓投影到选定的平面（投影面）上。在投影面上获取图形的方法称为投影法。由此产生的图形称为物体的投影。投影线、物体和投影面构成了投影的三要素（图3-2）。
图3-2 投影的生成
投影法是研究空间几何关系和绘图的基本方法。
2、按投影方式分类
工程中常用的投影方法有两种：中心投影和平行投影。各种投影方法的投影原理及应用如图3-3所示。
图3-3 按投影法分类
(a) 中心投影 (b) 平行投影（斜投影） (c) 平行投影（正交投影）
1.中心投影法
如图3-3（a）所示，中心投影法是投影线汇聚于一点（投影中心位于有限距离处）的投影方法。中心投影法得到的物体的投影与物体相对于投影面的距离有关。投影不能反映物体的真实形状和大小，但图形充满三维度。
2. 平行投影法
如图3-3（b）（c）所示，平行投影法是投影线相互平行（投影中心位于无穷远）的投影方法。根据投影线是否垂直于投影面，平行投影分为正投影和斜投影。当投影线垂直于投影面时，称为正投影；当投影线与投影面倾斜时，称为斜投影。在正投影法中，如果使平面与投影面平行，则投影可以反映平面的真实形状和大小，而与平面距投影面的距离无关。因此，工程图纸通常采用正投影法来表达。斜投影法仅用于斜轴测图。公众号“机械工程文献”是工程师的加油站。
3、正投影法的基本特点
为了正确绘制空间几何元素的投影，必须掌握正射投影方法的一些主要性质。如图3-4所示。
图3-4 正射投影法的基本特点
第二节 物体三视图的基本原理
绘图标准规定，机器零件的图形是根据正投影绘制的，将机器零件正投影到投影面上得到的图形称为视图。
1、三观的形成
物体三维视图的形成与点三维投影的形成原理相同。如图3-55所示，将螺钉毛坯投影到三个基本投影面（V、H、W）得到三个图形。在机械制图中，V面的图形称为主视图，H面的图形称为俯视图，W面的图形称为左视图。根据前述三边投影形成原理，三个视图在图纸上的配置关系为：俯视图绘制在主视图的下方并与主视图对齐，而左视图绘制在主视图的右侧。主视图并与主视图齐平，且无需绘制投影面的边界线、投影轴和投影连接线。
图3-5 螺丝毛坯三视图
三视图表达三维形状，它们之间的关系应通过“主”与“下”、“主”与“左”的对齐来联系。因此，主视图、顶视图和左视图的配置一般不能随意改变，但三视图之间的距离可以适当选择，不需要严格限制。
二。三视图之间的投影对应关系
图3-5b所示的螺丝毛坯三视图反映了螺丝毛坯的长度、宽度和高度，但每个视图只能反映两个方向的尺寸，即正视图反映了螺丝毛坯的长度和高度螺丝毛坯，俯视图反映其长度和宽度反映在左视图中。根据三视图配置的位置，可以总结出以下三个规则：
1）正视图和俯视图都反映了物体的长度，且长度对齐。
2）主视图和左视图都反映了物体的高度，并且高度齐平。
3）俯视图和左视图都反映了物体的宽度，且宽度一致。
上述规则简称为“长度对齐、高度均匀、宽度一致”。这个规则不仅说明了物体形状的长、宽、高在哪个视图中显示，而且体现了三个视图之间的投影关系。对于整体形状如此，对于局部形状也是如此。
第三节 三视图与对象的对应关系
一视图和三视图反映了物体各部分的相对位置
物体各部分之间存在上下、左右、前后六个方向的相对位置关系。每个视图只能反映四个方向的相对位置关系。从图3-6可以看出，前视图反映了上下、左右的相对位置关系，俯视图反映了前后、左右的相对位置关系，左视图反映了上下、前后的相对位置关系。这些关系可以概括如下：
1）主视图和左视图分为上下两部分。
2) 主视图和俯视图显示左、右。
3）俯视图和左视图确定正面和背面。
图3-6 相对位置关系分析
二。视图中绘制线条和线框的含义
基于正投影法绘制物体视图，就是用画线绘制物体的各个表面和轮廓（可见轮廓用粗实线绘制，不可见轮廓用虚线绘制）。因此，物体表面上的线、面与视图中的绘制线、线框之间存在一一对应的关系。
1. 图表含义
视图中每条图线（粗实线或虚线）的含义（图3-7）
1）平面或曲面在物体上垂直于投影面的投影。
2）交线在物体上表面的投影。
3）曲面在物体上转向轮廓线的投影。
视图中的虚线一般代表物体的中心线和图形的对称线。
图3-7 图形线条的含义
图3-8 视图上线框的含义
2. 封闭线框是什么意思？
通常，视图中的每个封闭的电线框架（包括虚线或虚线和厚实线的组合）代表对象上平面或弯曲表面的投影。两个相邻的线框表示在不同位置的对象或两个表面上两个相交表面的投影。
如图3-8所示，在螺钉毛坯前视图中的四个闭合电线框架中，上方表示圆柱体的前半部分的投影；较低的三个代表六角形棱镜前三个方面的预测。
结尾