工程圖學(xué)(哈工大) 第一章

船舶與海洋工程學(xué)院工程圖學(xué)部畫法幾何及機械制圖什么是零件?組成機器的最小單元稱為零件。齒輪軸齒輪箱蓋端蓋箱體滾動軸承齒輪減速箱螺栓

圖樣和文字一樣，是人類借以表達、構(gòu)思、分析和交流思想的基本工具。

本課程是一門技術(shù)基礎(chǔ)課：為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和以后工作中的繪圖工作、為應(yīng)用投影方法解決工程實際問題，提供必要基礎(chǔ)。一．地位

包括畫法幾何和機械制圖兩部分：

利用圖解法解決空間幾何問題

運用作圖手段表達機械零件、部件的結(jié)構(gòu)形狀1.學(xué)習(xí)投影法的基本理論，這是本課程的理論基礎(chǔ)。2.培養(yǎng)以圖形為基礎(chǔ)的形象思維能力。3.培養(yǎng)和發(fā)展空間構(gòu)思能力、分析能力和表達能力。4.培養(yǎng)空間幾何問題的圖解能力和將科學(xué)技術(shù)問題抽象為幾何問題的初步能力。5.培養(yǎng)閱讀和繪制機械設(shè)計圖樣的基本能力。二．任務(wù)三．內(nèi)容1.圖示法—在平面上表示幾何元素和形體的各種方法2.圖解法—利用在平面上解決空間幾何問題的各種方法3.制圖基礎(chǔ)—正確的制圖方法和相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)4.機械制圖—零件圖、裝配圖的繪制和讀圖方法

四．學(xué)習(xí)方法空間想象及空間思維與投影分析及繪圖過程緊密結(jié)合。理論聯(lián)系實際，掌握正確的方法和技能。加強標(biāo)準(zhǔn)化意識和對國家標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)。和工程實際相結(jié)合,多觀察、勤思考、善總結(jié)。1.講課―復(fù)習(xí)―作業(yè)、預(yù)習(xí)2.用鉛筆、儀器準(zhǔn)確做題，字跡工整3.按時交作業(yè)，有錯必改，作業(yè)全部保留4.上課攜帶：書、習(xí)題集、繪圖用具5.準(zhǔn)確做題：平行、垂直、45度角……6.繪圖用具：

繪圖鉛筆（H、HB），削筆刀，砂紙

橡皮，毛刷、抹布

一副三角尺

圓規(guī)五．要求第一章制圖的基本知識特點：內(nèi)容相對比較散，實踐性強，特別是約定或規(guī)定的內(nèi)容多，對知識的運用更強調(diào)設(shè)計的積累、知識的廣泛聯(lián)系和思維的創(chuàng)造性。圖紙幅面分為A0、A1、A2、A3、A4五種。一.圖紙幅面和格式（GB/T14689－1993）幅面代號A0A1A2A3A4B*L841*1189594*841420*594297*420210*297e2010c105a251、圖紙幅面§1-1國家標(biāo)準(zhǔn)《機械制圖》的一般規(guī)定A159412611471168219822102252314861783208023786301051A45A44A33A34891A43420A2297A3210A484111890A0必要時，可以按規(guī)定加長圖紙的幅面。幅面的尺寸由基本幅面的短邊成整數(shù)倍增加后得出。圖中虛線為加長后的圖紙幅面。

繪制圖樣時,優(yōu)先采用表中規(guī)定的圖紙幅面尺寸（A）。A0面積:LxB=1m22.圖框格式

在圖紙上必須用粗實線畫出圖框，其格式分為留裝訂邊和不留裝訂邊兩種。

同一產(chǎn)品的圖樣只能采用一種圖框格式。標(biāo)題欄(a)(b)LBeeee標(biāo)題欄BeeeeL不留裝訂邊的圖框格式（a）X型（b）Y型留裝訂邊的圖框格式（a）X型（b）Y型標(biāo)題欄(a)(b)LBccc標(biāo)題欄BcccaaL裝訂時一般采用A4幅面豎裝，A3幅面橫裝。（1）標(biāo)題欄位置：

標(biāo)題欄位于圖紙右下角，底邊與下圖框線重合。右邊與右圖框線重合。其格式要遵守國標(biāo)GB/T10609.1—1989的規(guī)定。

每張圖上都必須畫出標(biāo)題欄。標(biāo)題欄提供圖樣自身、圖樣所表達的產(chǎn)品及圖樣管理的若干信息，是圖樣不可缺少的內(nèi)容。3、標(biāo)題欄的方位與格式（2）標(biāo)題欄樣式：外框—粗實線，內(nèi)欄線—細實線圖名、校名10號字，其余5號字1535（圖名）（校名班號）制圖審核(日期)(日期)材料圖號比例130153015832（3）方向標(biāo)題欄里的文字方向即看圖方向。圖樣中圖形與其實物相應(yīng)要素的線性尺寸之比稱為比例。1.比例分類：

原值比例—比值為1的比例。

放大比例—比值大于1的比例。

縮小比例—比值小于1的比例。二、比例（GB/T14690—1993）1:2201:1202:1202.比例標(biāo)注：

繪制同一機件的各個視圖時，應(yīng)采用相同的比例，并在標(biāo)題欄的比例一欄中標(biāo)明。當(dāng)某個視圖需要采用不同的比例時，則必須另行標(biāo)注。A種類原值比例放大比例縮小比例比例*

1:1

*5:12:15x10n:12x10n:11x10n:14:12.5:14x10n:12.5x10n:1

*1:21:51:101:2x10n1:5x10n1:1x10n1:1.51:2.51:31:41:61:5x10n1:2.5x10n注：n為整數(shù)；﹡為優(yōu)先選用比例系列1）不管采用何種比例繪圖，均需標(biāo)注實物的實際尺寸。

3、需要注意問題：2）為了看圖方便，畫圖時盡量按機件實際大小即采用原值比例（1：1）繪制。3）圖樣比例必須在國標(biāo)規(guī)定的比例系列標(biāo)準(zhǔn)中選用。

一般規(guī)定：圖樣中的字體書寫必須做到：

字體端正、筆畫清楚、間隔均勻、排列整齊。三、字體（GB/T14691－1993）即字體的號數(shù)。用

h

表示，單位為毫米公稱尺寸系列為:1.8,2.5,3.5,5,7,10,14,20。字體高度

書寫更大字，其字高應(yīng)按1：的比率遞增。√2

漢字應(yīng)寫成長仿宋體字，漢字的高度h不應(yīng)小于3.5mm。hh/1.41橫平豎直、注意起落、結(jié)構(gòu)均勻、填滿方格1.3.1漢字1.3.2數(shù)字和字母

字母和數(shù)字可寫成斜體或直體，注意全圖統(tǒng)一斜體字字頭向右傾斜，與水平基準(zhǔn)線成75°（2）圖樣中的數(shù)學(xué)符號、物理量符號、計量單位符號以及其他符號、代號，應(yīng)分別符合國家的有關(guān)法令和標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。1.3.3圖樣中書寫規(guī)定與示例（1）用作指數(shù)、分數(shù)、極限偏差、注腳等的數(shù)字及字母一般應(yīng)采用小一號的字體。1、圖線的形式及應(yīng)用圖線名稱圖線型式一般應(yīng)用細實線虛線雙點畫線細點畫線粗點畫線波浪線尺寸線、尺寸界限、指引線等可見輪廓線、螺紋牙頂、終止線不可見輪廓線中心線、對稱線、分度圓等限定范圍表示線假想輪廓線、極限位置輪廓線斷裂邊界線30°斷裂邊界線雙折線粗實線線寬0.5d0.5d0.5d0.5d0.5d0.5ddd四、圖線（摘自GB/T4457.4—2002）圖線應(yīng)用實例:(1)同一圖樣中，同類圖線的寬度應(yīng)基本一致。虛線、點畫線及雙點畫線的畫、長畫和間隔應(yīng)各自大致相等。(2)兩條平行線之間的距離應(yīng)不小于0.7毫米。2.圖線畫法≈13～5≈515～30≈315～30機械圖樣上采用兩種線寬，稱為粗線和細線，其比例關(guān)系是2：1(3)繪制圓的對稱中心線時，圓心應(yīng)為線段的交點。點畫線和雙點畫線的首末兩端應(yīng)為線段。(4)在較小的圖形上繪制細點畫線或雙點畫線有困難時，可用細實線代替。(5)虛線、點畫線及雙點畫線的線段自身相交或與其它任何圖線相遇時，都應(yīng)是線、線相交，而不應(yīng)在空隙處或以點相交。以“畫”相交(6)虛線、點畫線或雙點畫線是實線的延長線時，不得與實線相連，即在連接處應(yīng)留有間隙。

（2）以毫米為單位，如采用其它單位時，則必須注明單位名稱。（3）圖中所注尺寸為零件完工后的尺寸。（4）每個尺寸一般只標(biāo)注一次，并應(yīng)標(biāo)注在最能清晰地反映該結(jié)構(gòu)特征的視圖上。五、標(biāo)注尺寸（GB4458.4-1984）（1）尺寸數(shù)值為零件的真實大小，與繪圖比例及繪圖的準(zhǔn)確度無關(guān)。（一）基本規(guī)則

（5）標(biāo)注尺寸時，應(yīng)盡量使用符號和縮寫詞。尺寸標(biāo)注中常用符號和縮寫詞名稱符號或縮寫詞名稱符號或縮寫詞直徑半徑R圓球直徑S圓球半徑SR厚度t45°倒角C均布EQS正方形

深度沉孔或锪平埋頭孔表中符號的線寬為h/10(h為字體高度)符號畫法

尺寸界線1.尺寸界線尺寸界線為細實線，并應(yīng)由輪廓線、軸線或?qū)ΨQ中心線處引出，也可用這些線代替。尺寸界線超出箭頭約3~5毫米2036輪廓線可作尺寸界線（二）.尺寸三要素中心線可作尺寸界線（1）光滑過渡處必須從交點處引出尺寸界線。（2）尺寸界線貼近輪廓線時允許傾斜。這些間距＞7毫米，最好不超過10毫米。尺寸界線尺寸線尺寸界線超出箭頭約3~5毫米⒈尺寸界線

尺寸界線為細實線，并應(yīng)由輪廓線、軸線或?qū)ΨQ中心線處引出，也可用這些線代替。（1）尺寸線為細實線，一端或兩端帶有終端（箭頭或斜線）符號。⒉尺寸線≈4ddd=圖中粗實線寬度字高尺寸線45°尺寸三要素這些間距＞7毫米，最好不超過10毫米。尺寸界線尺寸線尺寸界線超出箭頭約3~5毫米2尺寸線（2）尺寸線不能用其它圖線代替，也不得與其它圖線重合。（3）標(biāo)注線性尺寸時尺寸線必須與所標(biāo)注的線段平行。（4）同一圖樣只能采用一種尺寸終端形式。C1.510C1.5162035⒊尺寸數(shù)字⑴一般應(yīng)注在尺寸線的上方，也可注在尺寸線的中斷處。89尺寸數(shù)字數(shù)字高度3.5毫米尺寸線這些間距＞7毫米,最好不超過10毫米尺寸界線超出箭頭約3~5毫米尺寸界線898989⑵尺寸數(shù)字應(yīng)按國標(biāo)要求書寫，并且水平方向字頭向上，垂直方向字頭向左，字高3.5mm。應(yīng)為應(yīng)為如:“89”1610中心線斷開30°1616161616161616(3)線性尺寸數(shù)字的方向，一般應(yīng)按上圖所示方向注寫，并盡可能避免在圖示30°范圍內(nèi)標(biāo)注尺寸，無法避免時應(yīng)引出標(biāo)注。(4)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。斜朝上正方向？（三）角度、直徑、半徑及狹小部位尺寸的標(biāo)注。⒈角度尺寸⑴尺寸界線沿徑向引出，尺寸線應(yīng)畫成圓弧，其圓心是該角的頂點。⑵角度數(shù)字一律水平寫。通常寫在尺寸線的中斷處，必要時允許寫在尺寸線的外面，或引出標(biāo)注。5°90°60°25°S101010⒉直徑尺寸⑴標(biāo)注直徑尺寸時，應(yīng)在尺寸數(shù)字前加注符號“”。⑵標(biāo)注球面直徑時，應(yīng)在符號“”前加注符號“S”。2010555注：直徑尺寸可以標(biāo)注在非圓視圖上。R10⒊半徑尺寸⑴標(biāo)注半徑尺寸時，應(yīng)在尺寸數(shù)字前加注符號“R”。⑶標(biāo)注球面半徑時，應(yīng)在符號“R”前加注符號“S”。R9R8R6R5R3R6R10⑵應(yīng)標(biāo)注在是圓弧的視圖上?！立椽M小部位尺寸的標(biāo)注⑷當(dāng)圓弧半徑過大或在圖紙范圍內(nèi)無法注出圓心位置時的標(biāo)注方法。R80SR8535532335●●●53●1—2繪圖工具及其使用一、圖板和丁字尺二、鉛筆繪圖時建議按如下原則選用：B用于圓規(guī)或畫粗實線；HB用于寫字和畫箭頭或畫粗實線；H用于畫細線和虛線；H—2H用于打底稿。三、三角板四、圓規(guī)1、分規(guī)2、圓規(guī)圖樣上表達機件形狀的各種圖形，都是由線段、圓弧及其它曲線按一定的幾何關(guān)系連接而成的。圓弧連接RR2R1OO1圓弧連接的作圖原理1）半徑為R的圓弧與已知直線相切，其圓心軌跡是距已知直線為R的平行線。垂足為切點。RRO2.半徑為R的圓弧若與已知圓弧（圓心O1半徑R1）相切，其圓心軌跡是已知圓的同心圓。外切—R2=R1+R內(nèi)切—R2=R1-R連心線OO1與圓弧的交點即為切點。O1ORR1R2§1-3幾何作圖ROO圓弧連接⒈用半徑為R的圓弧連接兩已知直線⑴作兩條輔助線分別與兩已知直線平行且相距R。⑵由點O分別向兩已知直線作垂線，垂足即切點。⑶以點O為圓心，R為半徑畫連接圓弧。交點O即為連接圓弧的圓心。OM●N●M●N●M●N●⒉用半徑為R的圓弧連接兩已知圓?。ㄍ馇校乓設(shè)1為圓心，R1+R為半徑畫圓弧。⑵以O(shè)2為圓心，R2+R為半徑畫圓弧。⑷以O(shè)3為圓心，

R為半徑畫連接圓弧。

⑶分別連接O1O3、O2O3

求得兩個切點。O1O2RR1R2C2●C1●O3●R1+RR2+R⒊用半徑為R的圓弧連接兩已知圓?。▋?nèi)切）⑴以O(shè)1為圓心，R-R1為半徑畫圓弧。⑵以O(shè)2為圓心，R-R2為半徑畫圓弧。⑷以O(shè)3為圓心，

R為半徑畫連接圓弧。

⑶分別連接O3O1、

O3O2并延長求得兩個切點。RR1R2O1O2O3●C1●C2●R-R1R-R2⒋用半徑為R的圓弧連接已知圓弧和直線⑴以O(shè)1為圓心，R1+R為半徑作圓弧。⑵作與已知直線平行且相距為R的直線。⑶連接O1O，求得與已知圓弧的切點。⑷由O向已知直線作垂線，求得與已知直線的切點。⑸以O(shè)為圓心，R為半徑畫連接圓弧。O1R1RO●C2●C1●R1+RR圓弧連接作圖小結(jié):一、無論哪種形式的連接，連接圓弧的圓心都是利用動點運動軌跡相交的概念確定的?！罹嘀本€等距離的點的軌跡是直線的平行線?！钆c圓弧等距離的點的軌跡是同心圓弧。二、連接圓弧的圓心是由作圖確定的，故在標(biāo)注尺寸時只注半徑，而不注圓心

位置尺寸?！?—4平面圖形的畫法一、平面圖形的尺寸分析1.定形尺寸—確定平面圖形各組成部分的形狀和大小的尺寸。線段長、圓的直徑、圓弧半徑等。2.定位尺寸—確定平面圖形各組成部分之間相對位置的尺寸。3.尺寸基準(zhǔn)—標(biāo)注定位尺寸起始位置的點或線。

圖形的對稱線、較大圓的中心線、圖形底線或端線。

定形尺寸：確定圖形大小的尺寸定位尺寸：確定圖形各部分相對位置的尺寸①定形尺寸②定位尺寸例1：平面圖形的尺寸分析。1.已知線段—

能直接畫出的圓弧或線段。

2.中間線段—

給出圓弧半徑大小和圓心位置的一個定位尺寸的圓??；過已知點且與圓弧相切的線段。

3.連接線段—僅給出半徑大小的圓??；兩端與已知圓弧相切的線段。

二、平面圖形的線段分析（定形、定位尺寸齊全）（定形尺寸齊全、給出一個定位尺寸）（

只給出定形尺寸）基準(zhǔn)基準(zhǔn)已知圓弧中間圓弧連接圓弧例2：手柄圖形的線段分析。三、平面圖形的畫圖步驟先畫已知線段，再畫中間線段，最后畫連接線段。1.畫對稱中心線，2.畫已知線段，3.畫中間圓弧，4.畫連接圓弧。118?3056R56-6R56R40R56+40R40118?3056R56-6R56R40R56+40R40三、平面圖形的畫圖1、準(zhǔn)備工作（3）畫出圖框和標(biāo)題欄的邊框；

（2）確定圖形采用的比例和圖紙幅面大?。?/p>

（1）準(zhǔn)備好必須的制圖工具和儀器；

（4）分析所畫圖形上尺寸的作用和線段的性質(zhì)，確定畫圖的先后次序；（5）確定圖形在圖紙上的位置。

一、掌握國標(biāo)中關(guān)于圖幅、圖框格式、常用比例、字體、圖線及其畫法等基本內(nèi)容。并在學(xué)習(xí)中嚴格遵守。三、掌握圓弧連接的原理和方法，能準(zhǔn)確的求出連接圓弧的圓心和切點。二、掌握常用繪圖工具、儀器的使用及正n邊形、橢圓等作圖。第一章小結(jié)四、掌握尺寸分析能正確的對平面圖形進行尺寸分析，正確選擇基準(zhǔn)。每個方向至少有一個基準(zhǔn)。完整的標(biāo)注定位和定形尺寸。每個幾何元素必須有兩個方向的定位尺寸特別注意圓弧尺寸的標(biāo)注。五、能正確的對平面圖形進行線段分析六、能正確的繪制平面圖形平面圖形的繪圖步驟：先畫已知線段；再畫中間線段；最后畫連接線段。平面圖形中的線段，根據(jù)所給尺寸的多少

分為：已知線段；中間線段；連接線段。平面圖形目的：掌握平面圖形作圖方法及圓弧連接。步驟：1.分析圖形，找出尺寸基準(zhǔn)。2.分析定形尺寸、定位尺寸。3.分析已知線段、中間線段、連接線段。4.固定圖紙，畫邊框，留出標(biāo)題欄位置。平面圖形5.布局，按平面圖形畫圖步驟畫圖。

（打底稿要輕、快盡量不擦，加深前統(tǒng)一擦去多余線）6.檢查無誤后加深，抄注尺寸。要求：

1.圖面布局勻稱，合理。

2.切點處要光滑連接，線形均勻，箭頭要大小一致。

3.嚴格遵守國家標(biāo)準(zhǔn)。(7)圖線不得與文字、數(shù)字或符號重疊，混淆。不可避免時，應(yīng)首先保證文字、數(shù)字或符號的清晰。10中心線斷開AB虛線直接在實線延長線上相接時，虛線應(yīng)留空間。畫線注意事項示例兩虛線相交，應(yīng)交在線段上。虛線與實線相交，不應(yīng)留空間。C.點畫線和雙點畫線的首末兩端應(yīng)為“畫”而不應(yīng)為“點”首末兩端超出圖形外2~5mm在較小的圖形上繪制細點畫線和細雙點畫線有困難時，可用細實線代替。繪制圓的對稱中心線時，圓心應(yīng)為“畫”的交點。例1：找出下圖線畫法錯誤。圓心應(yīng)是線段相交應(yīng)是線段相交中心線超過輪廓線太長中心線應(yīng)超過輪廓線應(yīng)留空隙不應(yīng)留空隙點畫線的兩端應(yīng)是線段正確

制圖的基本規(guī)定1、圖紙幅面在了解圖紙幅面的尺寸時，只要記住一種規(guī)格的尺寸數(shù)值，例如A0號圖紙的大小為841mm×1189mm，則取長邊的一半（取整數(shù)），便是小一號幅面的短邊尺寸，依此類推。2、比例比例是圖與物相應(yīng)的線性尺寸之比。3、圖線圖形和有關(guān)代（符）號是用圖線來表達的，繪圖時必須按照國家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的圖線型式和要求繪制，做到線型分明，應(yīng)用合理。圖線的型式和寬度可查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。機械圖樣中圖線寬度分粗細兩種，其比例為2：1。1）同一圖樣中同類圖線的寬度應(yīng)基本一致，圖線光滑均勻，接頭整齊；2）虛線、點畫線等的線段長度和間隔應(yīng)各自大致相等；3）點畫線中的“點”，不畫成圓點，而是一短線；4）繪制圓的中心線（點畫線）時，圓心應(yīng)為點畫線線段的交點，點畫線應(yīng)畫出圓形外約2-5mm；5）對于較小的圓，其中心線可以畫成細實線。4、字體圖樣中的字體應(yīng)按照國家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的字體書寫5、尺寸標(biāo)注制圖基本規(guī)定中規(guī)定了尺寸標(biāo)注的基本規(guī)則，在標(biāo)注尺寸時必須符合這些基本規(guī)則。圖線練習(xí)

目的：1.貫徹國家標(biāo)準(zhǔn)，2.學(xué)會正確使用繪圖工具。步驟及要求：1、根據(jù)圖形大小選擇比例及圖紙幅面；2、固定圖紙；3、用較硬的鉛筆打底稿；繪制圖框及標(biāo)題欄，作水平線、垂直線、畫圓.描深的一般步驟：（1）描深前應(yīng)對底稿進行一次檢查和清理，擦去不需要的作圖線；（2）先加深圓及圓??；（3）用丁字尺和三角板按水平線、垂直線、斜線的順序加深粗實線；（4）畫中心線、剖面線；（5）填寫標(biāo)題欄。四、平面圖形的尺寸標(biāo)注a)分析圖形，確定基準(zhǔn)水平基準(zhǔn)垂直基準(zhǔn)四、平面圖形的尺寸標(biāo)注b)注定位尺寸9814水平基準(zhǔn)垂直基準(zhǔn)四、平面圖形的尺寸標(biāo)注c)注定形尺寸R2224R76R120R22R40R7R209814四、平面圖形的尺寸標(biāo)注d)完成全圖尺寸R120圓弧尺寸標(biāo)注的基本規(guī)則

一、圖上圓弧原則應(yīng)注三個尺寸：

1、一個半徑尺寸：確定大小。

2、兩個定位尺寸：確定其中心位置。1、一圓弧與另一圓弧（或直線）相切：

可以省去一個定位尺寸。二、相切條件可以代替定位尺寸圓弧尺寸標(biāo)注的基本規(guī)則

2、一圓弧與另兩圓?。ɑ騼芍本€或一圓弧及一直線）相切：可以省去兩個定位尺寸。二、相切條件可以代替定位尺寸ABCD三、橢圓畫法1、同心圓畫法(1)分別以長軸AB和短