工程制图的基本知识

工程制图的基本知识内容摘要：

第 4 点不画，下一步 从第 3 点开始，包括第 4 点，再选择 4 个点，绘制第 2 段曲线，如此重复，直到完成整段曲线。 由于采用了曲线段首尾重叠的方法，因此，绘制的曲线比较光滑。 四、 绘图铅笔 绘制工程图要使用铅笔，绘图铅笔依铅芯的软硬有 B、 HB、 H 等多种型号。 B 前面的数字越大，表示铅芯越软。 H 前面的数字越大，表示铅芯越硬。 HB 标号的铅芯软硬适中，建议按照下面的方法选择铅笔：用 H、 2H 的铅笔画底稿，加深细线；用 HB 的铅笔写字、画箭头；用 B、 HB 的铅笔画粗实线。 圆规上加深宜用 B 或 2B 的铅芯。 加深粗实线时，铅芯宜削成与图线宽度相同的矩形，画细线用的铅 笔宜削成圆锥状。 如图 122 所示。 用铅笔绘制直线时，在前后方向上，铅笔应与图纸纸面垂直；在画线方向上，铅笔应向画线方向倾斜 30176。 ，以便于用力画线。 六、橡皮与擦图片 延长杆 钢针 铅芯 起点 纸面 延长杆 （ a） （ b） 图 121 圆规及其使用方法 （ c） 图 122 绘图用铅芯的形状 （ a） （ b） 工程图学 II 讲稿（讲义） 15 橡皮是用来擦除图纸上多余图线的工具。 擦图片是其上有许多不同形状槽孔的塑料或不锈钢制薄片，用来擦除图线时，保护不擦的图线。 擦除图线时应当保证橡皮和擦图片的整洁。 七、其他绘图工具 在制图技术的发展过程中，创造了许多不同形式的绘图工具，一字尺可用来代替丁字尺，一字尺没有尺头，左右两端各有一个带有沟槽的滑轮，弦线绕过滑轮固定在上下图板的边沿上，移 动一字尺的尺身即可上下移动。 机械式绘图机，具有相互垂直的水平和垂直尺身，尺身在图板上可以移动和转动，在手工绘图中，显得更加方便。 随着计算机绘图的发展，一字尺、机械绘图机等工具已经很少使用。 计算机绘图是一种新型的绘图工具，我们可以使用它在屏幕上画出各种各样的图线，由于计算机绘图是电子图纸，因此更加便于修改、存贮。 随着计算机技术的高速发展，工程设计中的大部分绘图工作将逐步被计算机绘图所取代。 计算机绘图我们将在其它章节中加以介绍。 手工绘图工作主要体现在设计草图上面，为了尽快的勾画出设计思想，可以使用工具或者 徒手绘制想象中的形状与结构，通过与其他设计人员交流与讨论，确定设计思想，最后通过计算机设计出标准的图形。 在学习过程中我们也可以将有用的图形或方案勾画记录下来，供以后设计参考。 167。 14 几何作图 一、 斜度 斜度是指直线或平面对另一直线或平面的倾斜程度。 工程用直角三角形的对边与邻边的比值来表示，并固定把比值的前项化为1，写成 1:n 的形式。 如图 123 所示， AC 直线的斜度为 1:5=BC/AB。 斜度的标注一般采用引出标注方法，如图 123 所示，注意符号中尖的方向应当与倾斜的方向一致。 二、 锥度 锥度是指圆锥两底圆直径差 D1D2 与高度 H的比。 通常锥度也要写成 1:n 的形式，锥度的作图方法如图 124 所示。 图 124 锥度及其作图方法及其尺寸标注方法。 三、 圆弧连接 对于手工作图中圆弧与圆弧的光滑连接，关键在于正确找出连接圆弧的圆心以及切点的位置。 由初等几何的知识可知：当两圆弧以内切方式相连接时，连接弧的圆心要用两圆弧的半径差 RR0来确定；当两圆弧以外切方式相连接时，连接弧的圆心要用两圆弧的半径和 R+R0来表示。 用圆规进行作图时，各种圆弧连接的画法如图 125 所示。 作图时，应当作出已 知的图线，然后根据相切的条件，求出连接弧的圆心以及切点的位置，然后再作连接的圆弧。 图 124 锥度及其 作图方法 图 123 斜度及其画法 35 第一章、工程制图的基本知识 16 这些作图方法在计算机绘图中实现起来既快速又准确，充分体现了计算机的高速和精确的特点，有关内容我们将在以后的几节中进行介绍。 图 125 圆弧连接 167。 15 平面图形的分析 任何平面图形总是由若干段图线（包括直线、圆弧、曲线等）连接而成的，每条图线又由相应的尺寸来决定其大小和位置。 一些平面图形又可分为若干个子图形，描述这些子图形也需要通过大小和位置尺寸来决定。 因此，绘制平面图形必须对图形进行尺寸分析和线段分析。 一、 尺寸分析 平面图形中的尺寸可以分为两大类： 定形尺寸 确定平面图形中几何元素大小的尺寸称为定形尺寸，例如直线的长度，圆的半径等。 图126 中φ φ 60、φ φ R90、 R50 都是定形尺寸。 定位尺寸 确定几何元素之间相对位置的尺寸称为定位尺寸，例如两圆的圆心距、直线与中心线之间的距离等。 图 125 中的 80 和 15 是定位尺寸，它们决定了两个圆心在长度方向和高度方向之间的距离。 图 126 平面图形的尺寸分析 工程图学 II 讲稿（讲义） 17 二、尺寸基准 标注尺寸时，不管是在长度方向还是在高度方向，应该有一个标注尺寸的参考点或线，在标注尺寸时，大多数的图 线应以此为参考，进行标注，以便于读图。 作为标注时的参考点或线称为该方向的尺寸基准。 在平面图形中，一般以图形的对称中心线、比较重要的图线作为标注尺寸的基准。 如图 126 中，φ 30 的水平中心线可以作为高度方向的尺寸基准，竖直中心线可以作为长度方向的定位基准。 为了绘图和测量的方便，在某个方向上有时需要增设辅助的尺寸基准，如图 127 所示，我们以φ 24 的上端面作为高度方向的尺寸基准，但孔φ 8 用φ 18 的上端面定位可能更加方便，因此φ 18 的上端面是高度方向的 辅助尺寸基准。 三、圆弧线段分析 平面图形中的圆弧线段 ，依尺寸是否齐全一般可以分为三类尺寸： 已知线段 具有齐全的定形尺寸和定位尺寸的线段称为已知线段，作图时可以根据已知尺寸直接画出。 如图 126上部的矩形（圆柱）φ 18，φ 8，下部的 R32 和φ 27 都属于已知线段。 可以根据给定的定形和定位尺寸画出。 中间线段 只给出定形尺寸和其中一个定位尺寸的线段称为中间线段。 对于中间线段，根据给定的相切条件（外切或内切）可以确定中间线段另一个定位尺寸，根据两个定位尺寸，就可以确定中间线段的位置，再根据定形尺寸就可以把它画出来。 如图 127 中的 R27 和 R15。 连接 线段 只给出线段的定形尺寸，其定位尺寸可以依靠与其相邻线段的连接条件求出的线段称为中间线段。 在两条已知线段之间，可以有任意个中间线段，但必须有、而且只能有一条连接线段。 根据尺寸分析、线段分析可以定出平面图形的绘图方法： （ 1）、先画出基准线和已知线段； （ 2）、再根据连接条件确定中间线段的位置，由定形尺寸画出中间线段。 （ 3）、最后画出连接线段。 （ 4）、检查整理，加深并标注尺寸，完成全图。 167。 16 仪器绘图的一般步骤 尽管计算机绘图在工程技术界应用已经日益普及，但是仪器绘图仍是工程技术人员 应该掌握的重要技能之一。 要使绘图工作效率高、质量好，除了熟练掌握国家技术制图标准、掌握正确的几何作图方法和正确地使用绘图工具外，科学合理地绘图步骤也是提高绘图效率的重要因素。 通常，使用仪器绘制工程图时，应该遵循如下的步骤： 图 127 平面图形尺寸分析 第一章、工程制图的基本知识 18 一、 认真做好准备工作 首先准备好图板、丁字尺、三角板、仪器及其它绘图用具，如橡皮、曲线板、擦图片、胶带纸等。 并将图板、三角板、丁字尺擦拭干净。 为了作图快速，常用的铅笔 (如 HB、 H)可以多准备几支，削好备用；各种绘图工具应该放在适当位置，不用的物品不要放在图板上。 二、仔细分析所画对象 做任何 工作都要做到心中有数，绘图工作也是如此。 绘制平面图形时，要首先分析图形的连接情况，找到两个方向的尺寸基准，确定哪些图线是已知线段，哪些线段是中间线段或连接线段，以确定图形绘制的顺序。 而绘制立体模型或及其零件的视图时，则要分析所画对象的各种特征和连接关系，以确定采用什么样的方案来表达它。 三、合理的选择比例和图幅 根据表达的对象，选用合适且符合国家标准的比例和图纸幅面，如有可能尽量选用 1：1 的比例和标准图纸。 用胶带纸将图纸固定在图板上。 四、绘制图框和标题栏 按照 GB/T146891993 和 GB/ 规定的大小用细实线绘制图框和标题栏。 对于印制好的图纸，这一步可以省略。 五、图形的布置（布图） 布置图的位置的准则是使 图形美观、允称 ， 在图样上不应出现疏密不均、头重较轻的情况。 布图时要考虑到为标注尺寸和注写文字说明留有足够的空间。 布图时依据图形的长度和宽度，确定其位置，并画出各个图形的作图基准线，如中心线、对称线、或主要平面的投影线等。 六、轻画底稿 绘制底稿时应注意“先主后次”的原则，既先画主要轮廓线，然后再画细节部分，如圆角、孔、槽等。 绘制底稿时要使用 H 或 2H 的铅笔，轻画 细线，以便于修改。 对于剖面线可以只画几条，表明方向即可。 七、描深图线 通常，描深直线段要使用 HB 或 B 的铅笔，描深圆弧使用 B 或 2B 的铅笔。 描深时的先后顺序与画底稿时的顺序不同。 为了使线段光滑连接，应先描深圆和圆弧，再描深直线段，既所谓的“先曲后直”的描深原则。 而描深粗实线的直线段时，又是按照先“水平线段、垂直线段、倾斜线段”的顺序进行。 同时还应按照“先上后下、先左后右”的原则进行作图。 描深完所有的粗线后再按照同样的顺序描深所有的虚线、点画线和细实线，这就是所谓的“先粗后细”的原则。 八、标 注尺寸 在完成了图线描深工作以后，接着标注尺寸。 标注尺寸时，应先画尺寸界线、尺寸线、尺寸箭头，再注写尺寸数字和其它文字说明。 九、检查全图，填写标题栏 工程图学 II 讲稿（讲义） 19 最后要仔细的检查全图，在确认没有错误后，填写标题栏中的内容，将多余的纸边裁剪整齐，完成全图。 167。 16 计算机绘制平面图形的方法与步骤 在第一节中我们已经介绍了图纸幅面和比例的设置方法，下面我们介绍用计算机绘制平面图的方法与步骤。 我们主要以 CAXA 2020 为例进行介绍。 最新版本为 CAXA2020 R3。 一、 CAXA 2020 电子图板绘图基本知识 在 CAXA 电子图板中，设有 6 组绘图菜单，可以绘制、编辑各种图线。 各组菜单可通过选择绘图工具箱中的按钮来切换，如图 128 所示。 选择相应的绘图命令即可画出对应的图线。 CAXA 电子图板提供一项安全保存机制，绘图过程中，自动存储已绘制的图形，断电、死机后可以在 CAXA 电子图板文件夹中的 temp 文件夹找到这个临时文件，打开即可。 选择绘图命令以后，在屏幕的底部一般会根据对应的命令弹出动态菜单，如图 129 所示为直线命令的动态菜单，表示使用指定两点画线，画线的类型为连续线，可以一次完成多条直线的绘制，非正交表示可以画出任 意角度的直线。 可以使用鼠标改变动态菜单上的选项。 也可以使用键盘上的“ ALT+图 129 上对应的数字键”来改变绘图命令的选项。 在要求输入端点、圆心等点时，可以使用空格键弹出点的捕捉菜单，使用鼠标选择需要的捕捉类型。 图 130 为点的捕捉菜单。 CAXA2020 该了一些操作习惯 ,如画圆的命令 ,不能用一个命名画出若干同心圆 ,需要重复执行画圆的命令 (右键 )。 CAXA2020 具有完善的工具栏，也可以使用工具栏操作。 为了大家记忆方便，上课仍推荐使用文字菜单方式和鼠标进行操作。 设置的点捕 捉菜单，也可以使用键盘上的 F6 键，使之在自由点（没有捕捉功能）、智能点（端点、圆心、中点等）、栅格点（屏幕上的网格点）、导航点（除了智能点外，还包括这些点在 X、 Y 方向坐标的捕捉）。 对于智能点和导航点不需要再使用空格键弹出的菜单，可以自动捕捉屏幕上的已知点以及这些已知点在 X、 Y 方向的坐标。 需要重复刚刚操作过的命令，使用回车键、鼠标右键即可。 CAXA 软件坐标系的缺省坐标原点位于屏幕的中央， X、 Y 坐标向右、向上为正值，否则为负。 相对于当前的作图点，也可以使用相对坐标和极坐标，相对坐标的输入方式为： @△X, △ Y；极坐标输入方式为： @ Lα。 对于输入的角度逆时针为正值，顺时针为负值。 如图基本绘图 高级绘图 尺寸标注 修改 图块 图库 基本绘图菜单 图 128 绘图工具箱与基本绘图菜单 图 129 直线的动态菜单 图 130 点的捕捉菜单（空格） 第一章、工程制图的基本知识 20 131 所示。 如果需要捕捉距离某已知点△ X、△ Y 的某点时 ,可以使用 F4,然后捕捉屏幕上的已知点，再输入相对坐标， @30， 40。 当然也可以输入相对于某点的极坐标。 图 131 相对坐标和极坐标 二、基本绘图 直线的画法 （ 1）、两点线 在屏幕上按给定两点绘制一条直线段或按给定的连续条件绘制连续的直线段。 用“ ALT+2”选择在单个（一条直线）或连续（多条直线）方式之间进行切换。 用“ ALT+3”选择正交（只能画垂。