第二章 制图的基本知识
绘制机械图样，必须严格遵守机械制图国家标准中的有关规定颊确使用绘图工具和仪器，掌握正确的绘图方法与步骤，并且要树立耐心细致的工作作风和严肃认真的工作态度。
第一节 机械制图国家标准
一、 图纸幅面尺寸和格式(GB/T14689-1993)
1．图纸幅面尺寸
为了合理地利用幅面和便于图样管理，绘制图样时，应优先选用表2-1中规定的图纸幅面尺寸,必要时可选用所规定的加长幅面。这些幅面的尺寸是由基本幅面的短边成整数倍增加后得出的。如图2-1所示。
图 2-1 图纸幅面尺寸
2. 图框格式
图框格式分为不留装订边和留装订边两种,但同一产品的图样只能采用一种格式。要装订的图样，其图框的格式如图2-2所示。装订有横装与竖装之分。其尺寸按表2-1的规定执行。一般采用Ａ4幅面竖装和Ａ3幅面横装。不留装订边的图样，其图框格式如图2-3所示。 两种图框线都必须用粗实线绘制。
图 2-2 图框格式（一）
表 2-1 图纸幅面尺寸 （单位：mm）
3. 标题栏
标题栏必须配置在图框的右下角（图2-2、2-3）。GB10609.1-1989规定了标题栏的格式和尺寸，在制图作业中建议采用图2-4所示的格式。标题栏的外框为粗实线, 右边线和底边线与图框重合。标题栏的位置一经确定,看图的方向也就确定了。
图 2-3 图框格式（二）
图 2-4 标题栏
二、比例(GB/T14690-1993)
比例是图中图形与其实物相应要素的线性尺寸之比。绘图时,选用表2-2中规定的比例。当机件很大时,可选用缩小比例绘制，一般应优先选用1:1的比例,绘制同一个机件各个视图若采用相同的比例须填写在标题栏中比例一栏内。当视图采用不同比例时，必须在视图名称的下方或右侧标注比例。
表 2-2 比例
三、 字体(GB/T14691-1993)
书写汉字、数字、字母必须作到:字体端正、笔画清;、间隔均匀、排列整齐。
字体的号数,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。各种字体的示例如下:
1. 汉字
汉字应写成长仿宋体,采用国;正式公布的简化字。长仿宋体的特点是横平竖直,注意起落,结构均匀,填满方格。图样中一般汉字的高度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A型和B型.A型字体的笔画宽度为字高的十四分之一，B 型字体的笔画宽度为字高的十分之一。在同一图样上,只允许采用一种型式的字体。数字和字母有两种:直体和斜体。一般采用斜体,斜体字字头向右倾斜,与水平基准成75度。用作指数、分数、极限偏差等的数字及字母,一般采用小一号字体。数字和字母体示例：
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）
四、图线及其画法
1.图线型式
国标(GB4457.4-2002)中规定了机械工程图样中常采用的的八种图线线型。见表2-3.
表2-3 GB4457.4-2002规定的图线
在同一图样中，同类图线的宽度应一致。在机械制图国家标准中，目前多采用两种图线即粗线和细线。粗线的宽度b按图的大小和复杂程度,在0.5-2 毫米之间选择,细线的宽度约为b/3。图线宽度的推荐系列为0.18、0.25、0.35、0.5、0.7、1、1.4、2mm.宽度为0.18毫米的图线在图样复制中往往不清晰,尽量不采用。
2．图线画法要点
(1) 同一图样中同类图线的宽度应基本一致。虚线,、点画线及双点画线的线段长度和间隔应各自大致相等。
(2) 两条平行线(包括剖面线)之间的距离应不小于粗实线的两倍宽度,其最小距离不得小于0.7mm。
(3) 绘制圆的对称中心线时,圆心应为线段的交点。当绘制点画线和双点画线有困难时,可用细实线代替(图2-5)。
图 2-5 中心线画法
a) 正确 b）不正确 c）小圆中心线的画法
(4) 对称图形的对称中心线一般应超出图形外5mm左右。 超出量在整幅图样中应基本一致。
(5) 虚线、点画线与其他图线相交时,应在线段处相交 ,而不应在间隙处相交(图2-6)。
图2-6 虚线，点画线的画法
五、尺寸标准(GB/T4458.4-2003)
图样上标注尺寸时,必须严格按制图;准中有关尺寸注法的规定进行。
1.基本规则
（1）机件中的真实大小应以图样上所注的尺寸数值为依据,与图形的大小及绘图的准确度无关。
（2)图样中(包括技术要求和其他说明)的尺寸以毫米为单位时,不需要标注其计量单位的代号或名称,若采用其他单位必须注明。
2.尺寸要素
在图样上标注的尺寸,一般应由尺寸界线、尺寸线及其终端、尺寸数字所组成,如图 2-7所示。
图 2-7 标注尺寸的形式
（1）尺寸界线 用细实线绘制,并应由图形的轮廓线、轴线或n称中心线处引出。也可利用轮廓线、轴线或对称中心线作尺寸界线。
（2)尺寸线 用细实线绘制，尺寸线不能用其他图线代替, 一般也不得与其他图线重合或画在其延长线上。当标注线性尺寸时 ,尺寸线必须与所注的线段平行。尺寸线的终端有下列两种形式:
①箭头 箭头的形式如图2-8.a所示, b为粗实线的宽度,它适用于各种类型的图样。
②采用箭头形式时 ,在空间不够的情况下,允许用圆点或斜线代替箭头,如图2-8.b所示。
图 2-8 尺寸线终端的形式
a)箭头 b）斜线 c）间隔小的尺寸线终端画法
(3) 尺寸数字 线性尺寸数字一般注在尺寸线的上方或是中断处，同一张图样上尽可能采用一种数字注写方法。尺寸数字不可被任何图线所通过,当不可避免时,必须把图线断开,如2-9所示。
图2-9 数字注写方法
第二节 几何作图
表达物体形状的图样是由各种不同的几何图形组成的。几何图形的作图方法是制图的基本技能。下面介绍几种常用的几何图形的作图方法。
一、正多边形
若已知它们的外接圆直径d，利用圆规，丁字尺，三角板即可作出。
1.正三边形，如图2-10所示。
图2-10 内接正三边形的画法
a) 用三角板和丁字尺画正三边形 b) 用圆规画正三边形
2. 正六边形，如图2-11所示。
图2-11 内接正六边形的画法
a) 用三角板和丁字尺画正六边形 b) 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作法，如图2-12所示。
（1）根据已知直径d画圆，将直径AL分成与圆周要等分的份数，例如七等份。等分线段的方法是：过A点作任意直线AL′,并过点 A在AL′上任意截取七个等份,然后过第七分点7′与7连一直线,过1′ 、2′…….6′各点作直线与77′平行,即得1、2、3、4、5、6,等分点。
（2）以L为圆心,LA为半径作圆弧与MN的延长线相交于H。
（3）连接H点和2点（作任何多边形都是通过第二分点），其延长线交圆周于G，AG即为正七边形的边长。
图2-12 内接正七边形的画法
（4）以AG之长在圆周上依次截取B、C、D、E、F，等分点，圆周就被七等分了。顺次连接各分点就得到圆的内接正七边形ABCDEFG。
二、斜度和锥度作图及标注
1. 斜度
斜度是指直线(或平面)对另一直线(或平面)的倾斜度 ,其大小用该两直线夹角(或两个平面夹角)的正切来表示(图2-13),其中BC的斜度=tgα=H/L。在图样中用∠1:n来标注。斜度符号的画法见图2-14A(H为字体高度)。
图2-15A为斜度1:5的画法与标注,作图时先取AD作为一个单位长度,再取AB等于5个单位长度,连接BD即得到斜度为1:5的斜度线. 图2-15B为斜度标注示例。
注意:斜度符号的方向应与斜度方向一致。
图2-13 斜度
图 2-14 斜度和锥度符号的画法
a) 斜度符号 b) 锥度符b
图2-15 斜度的画法及标注
a) 斜度画法 b) 斜度标注示例
2. 锥度
正圆锥体的锥度指锥体底圆直径与其高度之比。截头正圆锥(圆台)的锥度为其上、下底圆直径之差与圆台高之比(图2-16),即截头正圆锥的锥度=（D-D）/L=2tgα/2,其中α为锥度。锥度在图样上用锥度1:n形式符注。锥度符号的画法见图10-16b(h为字体高度)。
图2-17a是锥度1：5的画法，图10-25b为锥度标注示例。锥度符号的方向应与圆锥方向一致。
图 2-16 锥度
图2-17 锥度的画法及标注
a) 锥度的画法 b) 锥度标注示例
三、圆弧连接
圆弧连接，就是用圆弧光滑连接已知直线或圆弧，即光滑连接。因此,在连接处必须是相切的.
线段的连接有3种基本形式:
(1)用圆弧连接两条已知直线;
(2)用圆弧连接一已知直线和一已知圆弧。
(3)用圆弧连接两已知圆弧。
圆弧连接作图的关键在于，找出连接圆弧的圆心位置及与两被连接线段连接处的切点位置。图2-18示出已知圆弧半径为R的三种连接形式的作图方法。
图2-18 圆弧连接示例
第三节 平面图形的尺寸和线段分析
一般平面图形都是由若干线段(直线或曲线)连接而成，要正确绘制一个平面图形,首先必须对平面图形进行尺寸分析和线段分析,弄清哪些线段尺寸齐全,可以直接画出来,哪些线段尺寸不全,需通过作图才能画出。
一、平面图形的尺寸分析
图形中的尺寸按其作用不同,可分为定形尺寸和定位尺寸两类。
1. 定形尺寸
定形尺寸是确定平面图形各部分形状大小的尺寸 , 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所示中尺寸152、φ30、R35、和R12都是定形尺寸。
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所示中尺寸40、30、38、88和49都是定位尺寸。
图2-19 平面图形的尺寸与线段分析
二、平面图形的线段分析
线段在图形中根据给定的定形尺寸和定位尺寸是否齐全, 可分为已知线段和连接线段。
1. 已知线段
定形尺寸和定位尺寸标注齐全,作图时可以根据尺寸直接画出来的线段, 称为已知线段。如图2-19所示中φ30的圆R12和R35的圆弧、152的直线。
2.连接线段
只给出定形尺寸而定位尺寸不全,需作图帮助才能画出的线段称为连接线段。如圆弧只知半径,而圆心的两个定位尺寸只知道一个或两个都不知道,作图时需借助于其他条件确定圆心位置才能画出圆弧,这样的称为连接弧。如图2-19 所示中 R34和30的直线等。
分析图形中尺寸的作用,确定线段的性质,从而得到正确的作图步骤,这是分析平面图形的目的。画图时,先画出图形的基准线,再画出各已知线段,然后画连接线段。画连接线段时，还要分清各连接线段先后顺序。现以图2-20手柄的画法为例,说明平面图形的作图步骤。注意：图中2个连接图弧应先画R52,后画R30。
图2-20 手柄及作图步骤
a）原图 b) 画出已知线段c)画连接圆弧R52mm使与相距为26mm的两范围线相切，并和R6mm圆弧内切 d)画连接圆弧R30mm 使与相距为14mm的两范围线相切，并和R52mm圆弧外切
第四节 绘图的基本方法与步骤
为提高图样质量和绘图速度，除了正确使用绘图工具外，还必须掌握正确的绘图方法与步骤。下面介绍仪器绘图和徒手绘图的基本方法。
一 、仪器绘图
1.制图前的准备工作首先准备好绘图工具和用品，擦干净图板、丁字尺和三角板，削好铅笔，整理好工作地点。
2.固定图纸
按图样大小选择图纸幅面，将图纸铺放在图板左侧并使图纸与图板的底边距离大于丁字尺的宽度，图纸的水平边与丁字尺工作边平行。
3.图样布局
根据图幅画出图框和标题栏。图形要布置在图框的适当位置，留有注尺寸的地方，要匀称美观。
4.画底稿
用削尖的H或2H铅笔轻轻画出。底稿图线要大致分明，先画轴或对称中心线，再画主要轮廓，然后画细节。底稿完成后，要检查擦去多余的线。
5.铅笔加深
加深图线时用力要均匀，保持线型一致。应做到线型正确，粗细分明，连接光滑，图面整洁。
描深图线一般应遵循先曲后直，先上后下，先左后右，先粗后细的规律。注意所有图形应同时加深，先描圆和圆弧，然后再从上至下描深所有水平粗实线；从左到右描深所有垂直粗实线；而后再按顺序描深所有虚线，点画线和细实线；最后画箭头，注尺寸，写文字说明，描图框和填写标题栏。
二、徒手绘图
ⅰ⊥绞滞迹ㄒ步胁萃迹┦遣唤柚绘图仪器工具，用目测徒手绘制的图样。在机器测绘，讨论设计方案和技术交流中，经常需要绘制草图。因此，徒手绘图也是一项基本技能。徒手绘图与用仪器绘图要求一样，必须做到：图形正确，图线清晰，比例匀称，字体工整。
1. 直线的画法
画直线时，执笔要稳而有劲，铅笔向运动方向稍斜，小手指靠着纸面，眼要时时注意直线终点，以避免线条倾斜。运笔方向与写字方向相同，即画垂直线自上而下，画水平线自左而右。为了提高作图速度和质量，也可采用方格纸画草图。
2. 圆和曲线的画法
画圆时应先定圆心，过圆心画两条互相垂直的中心线，用目测估计半径的大小后，在两中心线上与圆心等距离的位置上取四点，然后过各点徒手连成圆。当画较大的圆时，可过圆心多作几条直径，在上面找点后再连成圆。
