清华大学机械制图教学（田凌）

机械工程

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课程目录

课程介绍

一、常用绘图工具

1.图板图板是用来固定图纸的矩形木板。其要求：

（1）板面平整、光滑；

（2）左侧的“导边”应平直。

＃常用图板规格：

0号（900mm×1200mm）、1号（600mm×900mm）、2号（450mm×600mm）

2.丁字尺丁字尺由“尺头”和“尺身”组成。

＃其用途：

（1）与图板配合来画平行线。

（2）与图板、三角板配合来画角度线、垂直线。

3.三角板一副三角板由两块三角板组成，一块45°，另一块30°（或60°）。

＃其用途：

（1）与丁字尺配合来画垂直线、倾斜线（15o倍数角的角度线）：45°、30°、60°、75°、105°和150°等；

（2）两块三角板配合来画已知直线的平行线或垂直线。

4.比例尺比例尺俗称“三棱尺”，共有六种常用的比例刻度，是供绘制不同尺寸比例的图形所用的。

注意：比例尺不能当作直尺来画线使用，只能用于量取不同比例的尺寸。

5.曲线板曲线板是用于绘制不规则的非圆曲线的工具（可正、反两面使用）。

＃其使用方法：

（1）至少保证4个点（或4个以上的点）与曲线板的边缘相吻合，才能连接这4个点（或4个以上的点）；

（2）两段之间应有重复。

二、常用的绘图用品

1.铅笔铅笔分：硬、中、软三种。

＃其标号有：6H、5H、4H、3H、2H、H、HB、B、2B、3B、4B、5B、6B共13种。其中：6H为最硬，HB为中等硬度，6B为最软。

＃铅笔的选择与使用：

（1）绘制底稿时，应使用H或2H铅笔，并削成尖锐的圆锥形；

（2）绘制图形时，应使用B或HB铅笔，并削成四棱柱形（扁铲形）；

（3）铅笔应从没有标号的一端开始使用，以便保留铅笔的软硬标号。

2.绘图纸绘图纸有正、背面之分，绘图时，应选用正面画图。

＃其识别方法：用橡皮擦拭几下，不易起毛的一面就是正面，或采用不雅观察法，反光较亮的一面就是正面。

三、常用绘图仪器

1.分规分规是用来截取尺寸、等分线段或圆周的工具。

＃其使用方法：两针尖并拢时应对齐。。

2.圆规圆规是用来画“圆”或“圆弧”的工具。

（1）其附件有：钢针插脚、铅芯插脚、鸭嘴插脚、延长杆等。

（2）其使用方法：圆规的钢针端应是有“肩台”的一端；画大圆时，应保持肩台与铅芯平行、对齐。

#除上述绘图工具和用品之外，还应有：直尺、量角器、橡皮、擦图片、小刀、砂纸、胶带纸等。

四、图纸的幅面和格式（GB/T14689—1993）

1.图纸幅面为了保证图纸大小的统一，以便于图纸的装订、图纸的保管、图纸的缩印，对图纸的幅面做如下规定：

图纸幅面和格式（GB/T14689 --1993）

图纸幅面尺寸和代号：A0、A1、A2、A3、A4、A5

2.图框格式（图框线）图纸在绘图前都必需用粗实线画出图框线，所画图样（图形）应在图框线之内。

图框线的格式有两种：

⑴不留装订边格式 ⑵留装订边格式。

3.标题栏及方位标题栏中的文字标的目的为看图标的目的。标题栏的格式、内容和尺寸在国家标准（GB／T10609.1—1989）中已作了规定，学生制图作业建议采用图所示的标题栏格式。

4.附加符号

（1）对中符号：为了复制或摄影时定位便利，在各边的中点处别离画出对中符号。

从图纸边界开始伸入图框约5mm，线宽不小于0.5mm的粗实线。当对中符号在标题栏范围内时，则伸入标题栏部分省略不画。

（2）标的目的符号：当绘图和读图标的目的与标题栏标的目的垂直时，为了明确绘图和读图的标的目的，在对中符号处画一个标的目的符号（细实线的等边三角形）。

五、比例

1.术语

⑴比例：图纸中的图形与实物相应要素的线性尺寸之比。

原值比例：比值为1的比例，即1：1。

放大比例：比值大于1的比例，如2：1。

缩小比例：比值小于1的比例，如1：2。

2.比例系列

⑴首选表1-2中的优先选用比例系列，再选允许选择比例系列。

⑵无论比例如何，所标注的尺寸数值都应是实物的实际大小尺寸。如

为了看图便利，绘制图样时。应尽可能按机件的原值比例画出。如果机件太大或太小，应采用表1-2中规定的优先比例画图。

图样无论是放大或缩小画出，标注尺寸时，均应按机件的实际大小尺寸标注，与绘图的比例无关。

3.比例的标注

（1）标注在标题栏内。

（2）标注在视图名称的下方或右侧。如I／2：1、B-B／5：1等。

六、字体（GB/T14691—1993）

图样上除了表达机件的图形外，还要用文字和数字说明机件的大小、技术要求和其它内容。在图样中书写字体必需做到：字体工整、笔划清楚、间隔均匀、摆列整齐。

字体的号数，称为字体高度，用 h 表示。其公称尺寸系列为：1.8、2.5、3.5、5、7、10、14、20mm。如书写更大的字，其字体高度应按的比率递增。

1.汉字长仿宋体

2.字母和数字字母和数字可写成斜体或直体。斜体字字头向右倾斜，与水平基准线成75度。

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXY拉丁字母示例

bcdefghijklmnopqrstuvwxy

Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ Ⅹ罗马数字示例

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 阿拉伯数字示例

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXY

希腊字母示例:

（1）A型和B型：

A型字体：笔画宽度＝h／14（h为字高）

B型字体：笔画宽度＝h／10（h为字高）

（2）直体和斜体（向右倾斜75o）两种。

七、图线（GB/T17450—1998）

图线是画图时所采用的各种型式的线。

1.图线的形式及应用（如表1-4所示）

2.图线的尺寸图线分为粗、细两种。以粗线宽度作为基础，细线的宽度应为粗线宽度的一半。在表1–4所列出的各种图线中，除粗实线外的其它各种图线宽度都应为粗实线宽度的一半。图线宽度的保举系列为：0.18，0.25，0.35，0.5，0.7，1，1.4，2?mm，粗线的宽度一般按图样的大小和复杂程度在0.5~2?mm之间选择。

3.图线的画法

⑴同一张图样中，同类图线的宽度应一致，线段长度和间隔应大致相等。

⑵各种图线相交，都应以线段相交，而不该是点或空隙相交。

⑶虚线与实线相交，应留有空隙。虚线圆弧与实线圆弧相切，应留有空隙。

⑷点画线的“点”，是一小线段，不是点。点画线的起始端为直线段，并应超出轮廓线2～5mm。

⑸绘制圆的中心线时，圆心应为线段相交。点画线的两端应超出圆2~5mm。小圆的中心线可用细实线代替点画线。

⑹当实线与虚线或点画线重叠时，画实线；当虚线与点画线重叠时，画虚线。

（7）图线不得与文字、数字或符号重叠、混淆。不成避免时，应首先保证文字、数字或符号清晰。当某些图线互相重叠时，应按粗实线、虚线、点画线的挨次只画前面的一种。

七、尺寸注法

尺寸是零件制造的直接依据，是图样的重要内容。国标专门规定了尺寸的标注准则。

（一）标注尺寸的基本规则

1、图样上的尺寸是零件的实际尺寸，与比例、准确度无关。

2、图样上的尺寸是以毫米（mm）为单位，并不标出。

3、图样上的尺寸是所示机件完工后的尺寸，不然应另加说明。

4、一个尺寸只能标注一次。

（二）尺寸的组成

尺寸由四部分组成：尺寸界线、尺寸线（包罗终端箭头等）、尺寸数字。并用细实线画出。

1、尺寸界线：由图形的轮廓线、轴线、对称中心线引出，并超出尺寸线末端2～3mm。

＃尺寸界线一般与尺寸线垂直，必要时才允许倾斜。倾斜时，两条尺寸界线应平行

2、尺寸线：

（1）尺寸线与所标注的线段平行。

（2）尺寸线不得与其它图线重合或在其它图线的延长线上。

（3）尺寸线终端有箭头和斜线两种形式

3、尺寸数字：

（1）标准字体书写、字高一致。

（2）一般书写在尺寸线的上方或尺寸线中断处。

（3）线性尺寸数字的标的目的，

（4）尺寸数字不能通过任何图线，必要时，可将图线断开，让出尺寸数字。

（三）尺寸注法

⒈ 线性尺寸注法

标注线性尺寸时，尺寸线必需与所标注的线段平行。尺寸界线一般与尺寸线垂直，并超出尺寸线2~3?mm。线性尺寸的数字应按图所示的标的目的注写。也允许将尺寸数字注写在尺寸线的中断处。应尽量避免在与垂直中心线成30°角范围内标注尺寸，无法避免时，可按图所示的方法标注。

2、角度尺寸

⑴ 尺寸界线沿径向引出，尺寸线应画成圆弧，其圆心是该角的顶点。

⑵ 角度数字一律水平写。通常写在尺寸线的中断处，必要时允许写在尺寸线的外面，或引出标注。

3、直径尺寸

⑴ 标注直径尺寸时，应在尺寸数字前加注符号“f”。

注：直径尺寸可以标注在非圆视图上。

⑵ 标注球面直径时，应在符号“f”前加注符号“S”。

圆心角大于180°时，要标注圆的直径，且尺寸数字前加“φ”；圆心角小于等于180°时，要标注圆的半径，且尺寸数字前加“R”；标注球面直径或半径尺寸时，应在符号φ或R前再加符号“S”。

（3）当圆弧的直径过大或在图纸范围内无法按常规标出其圆心位置时，可按下图(a)的形式标注；若不需要标出其圆心位置时，可按下图(b)的形式标注。

4、半径尺寸

⑴ 标注半径尺寸时，应在尺寸数字前加注符号“R”。

⑵ 应标注在是圆弧的视图上。

⑶ 标注球面半径时，应在符号“R”前加注符号“S”。

5、弧长及弦长的标注

圆弧和弦长尺寸注法：标注弦长尺寸时, 尺寸界线应平行于弦的垂直平分线；标注弧长尺寸时, 尺寸线用圆弧, 尺寸数字上方应加注符号“⌒”.

6、狭小部位尺寸的标注

7、均匀分布的孔的标注

⑴ 沿直线均匀分布

⑵ 沿圆周均匀分布

8、光滑过渡处的尺寸注法：在光滑过渡处, 必需用细实线将轮廓线延长, 并从它们的交点引出尺寸界线。尺寸界线如垂直于尺寸线, 则图线很不清晰, 所以允许倾斜, 如图所示。

9、均匀厚度板状零件的标注

不必另画视图表示厚度

10、断面为正方形结构的标注

11、斜度和锥度的注法：

斜度和锥度可按下图所示的方法标注。斜度和锥度符号的标的目的应与斜度和锥度的标的目的一致。

12、尺寸正误分析

八、常用几何图形的画法

在机械图样中，零件的轮廓形状虽然是多种多样的，但基本上都是由直线、圆弧和其他一些曲线所组成的几何图形。几何作图，就是按给定的条件，准确地绘出预定的几何图形。熟练掌握几何图形的正确画法，有利于提高作图的准确性和绘图速度。本节介绍直线段的等分、圆周的等分(正多边形)、斜度、锥度、平面曲线和线段连接等几何图形的作图方法。

1.斜度

1）概念：一直线（或平面）对另一直线（或平面）的倾斜程度称为斜度。其大小以它们夹角的正切来表示，并将此值化为1﹕n的形式，斜度?=?tanα?=?H?/?L=1﹕n。标注斜度时，需在1﹕n前加注斜度符号“ ”，且符号标的目的与斜度标的目的一致。斜度符号的高度等于字高h。斜度的定义、画法及其标注方法如图所示。

2. 锥度

锥度是指正圆锥体的底圆直径与其高度之比（对于圆锥台，则为底圆直径与顶圆直径的差与圆锥台的高度之比），并将此值化成1﹕n的形式。标注时，需在1﹕n前加注锥度符号” “，且符号的标的目的应与锥度标的目的一致。锥度符号的高度等于字高h。锥度的定义、画法及其标注方法如图所示。

3、等分线段

常用方法：试分法。

已知线段AB，作它的三等分。作图方法如下：过已知线段的一端点A任作一直线AC，用分规以任意长度自A点在AC上截取三等分，得1、2、3点，连接3B，并过1、2点作3B的平行线交AB于11、22，即获得线段AB上的三等分点，如图所示。以上作图方法适用于等分任意已知线段。

4、圆周的等分和作正多边形

(1) 六等分圆周及画正六边形

已知对角线长为D作圆的内接正六边形。

作图方法如下：画两条垂直相交的对称中心线，以其交点为圆心，D/2为半径作圆。有圆规作图和三角板作图两种。

其一是在圆上以D/2为半径画弧六等分圆周，依次连接圆上六个等分点1、2、3、4、5、6，即得一正六边形，如图所示。

其二是用60°三角板配合丁字尺作平行线，画出四条边，再以丁字尺作上、下水平边，即得圆内接正六边形，如图所示。

已知对边距离为S(即内切圆直径)，作圆的外切正六边形。