化工制圖緒論與教案高等大學(xué)版

《化工制圖》課程緒論

化工制圖是專門研究化工圖樣的繪制和閱讀的一門課程。在石油、化工以

及與之相近的醫(yī)藥、食品、輕工等工業(yè)的建設(shè)中，無論是設(shè)計(jì)、施工，還是設(shè)

備的制造、安裝，或是生產(chǎn)過程中的試車、檢修、技術(shù)改造?都要涉及到有父

的工藝流程圖、設(shè)備布置圖、管道布置圖及設(shè)備施工圖等化工圖樣。

化工制圖與機(jī)械制圖有著緊密的聯(lián)系，但也具有十分明顯的專業(yè)特征。

化工行業(yè)中常用的工程圖樣有：化工機(jī)器圖、化工設(shè)備圖和化工工藝圖。

1.化工機(jī)器圖

化工機(jī)器主要是指壓縮機(jī)、離心機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、泵和攪拌裝置等機(jī)器?；?/p>

機(jī)器圖在視圖表達(dá)、尺寸標(biāo)注、技術(shù)要求等方面與機(jī)械制圖相同，基本上屬于

一般通用機(jī)械的常規(guī)表達(dá)范疇。

2.化工設(shè)備圖

化工設(shè)備是指那些用于化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的合成、分離、干燥、結(jié)晶、

過濾、吸收、澄清等生產(chǎn)單元的裝備和設(shè)備。常用的典型化工設(shè)備有反應(yīng)罐

化工設(shè)備與化工機(jī)器比較，結(jié)構(gòu)形狀、制造加工等方面都有很大的不同，

為了能完整、正確、清晰地表達(dá)化工設(shè)備?常用的圖樣有化工設(shè)備總圖、裝配

圖、部件圖、零件圖、管口方位圖、表格圖及預(yù)焊接件圖，作為施工設(shè)計(jì)文件

的還有工程圖、通用圖和標(biāo)準(zhǔn)圖等?；ぴO(shè)備圖是化工制圖研究的主要內(nèi)容之

O

3.化工工藝圖

化工工藝圖是以化工工藝人員為主導(dǎo)?根據(jù)所要生產(chǎn)的化工產(chǎn)品及其有關(guān)

技術(shù)數(shù)據(jù)和資料，設(shè)計(jì)并繪制的反映工藝流程的圖樣。化工工藝圖主要有化工

工藝流程圖、設(shè)備布置圖、管路布置圖。

本課程重點(diǎn)介紹化工設(shè)備圖和化工工藝圖的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范及其繪制和閱

讀的基本知識(shí)。

轉(zhuǎn)變。

第一章制圖的基本知識(shí)和技能

第一節(jié)繪圖工具

正確地使用繪圖工具和儀器，是提高繪圖質(zhì)量和效率的前提。以下是幾

種常用的繪圖工具和儀器及其使用方法:

一、圖板

二、丁字尺

三、三角板

四、圓規(guī)

國家標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于制圖的基本規(guī)定

為了便于生產(chǎn)、管理和技術(shù)交流?必須對(duì)圖樣的畫法、尺寸標(biāo)注等作出統(tǒng)一的

規(guī)定?！都夹g(shù)制圖》和《機(jī)械制圖》國家標(biāo)準(zhǔn)是工程界重要的技術(shù)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，是

繪制和閱讀機(jī)械圖樣的準(zhǔn)則和依據(jù)。

-、圖紙幅面和格式(GB/T14689-1993)

二、比例(GB/T14690-1993)

三二字體(GB/T14691-1993)

四、圖線(GB/T17450-1998)

第二節(jié)制圖國家標(biāo)準(zhǔn)和基本規(guī)定

一、幅面及格式(GB/T14689-93)

(-)圖紙幅面

表1-1圖紙幅面尺寸

幅面代

Ai

□AoA2A3A4

BxL841x1189594x841420x594279x420210x297

a25

c105

e2010

（二）圖框格式和尺寸

（a）需要裝訂的圖紙圖框格式

（b）不需要裝訂的圖紙圖框格式

圖1-1圖框格式

(三)標(biāo)題欄(GB/T1069.1—1989)

比例

（圖名）圖號(hào)’

W（姓名）一（校名、班級(jí)）

審核‘（姓名）’（日期）

20」_30

140圖L2制圖作業(yè)中推薦使用

的標(biāo)題欄格式

二、比例（GB/T14960-1993）

（一）定義

圖樣中機(jī)件要素的線形尺寸與實(shí)際機(jī)件相應(yīng)要素的線形尺寸之比稱為比

例。

表1-2比例

匚土物1:1

縮小比1:1.51:21:2..51:3

MTrH-2:12.5:14:15:1

國標(biāo)推薦的圖線寬度系列為:0.18、0.25、035、0.5、0.7、1、L4、2mm

（二）圖線畫法

①圖樣中同類圖線的寬度應(yīng)基本一致.虛線、點(diǎn)劃線、雙點(diǎn)劃線的線段長

度和間隔亦應(yīng)大致相同。

②兩條平行線（包括剖面線）之間的最小距離應(yīng)不小于0.7mm

③畫圓的對(duì)稱中心線時(shí)?圓心應(yīng)為兩點(diǎn)劃線中心線的交點(diǎn)。點(diǎn)劃線和雙點(diǎn)

劃線的首末兩端應(yīng)是線段而不是點(diǎn),點(diǎn)劃線的線段應(yīng)超出對(duì)稱圖形的輪廓約

2-5mm.

④較小的圖形中繪制點(diǎn)劃線或雙點(diǎn)劃線有困難時(shí)?可以細(xì)實(shí)線來代替。

⑤當(dāng)兩種或兩種以上的圖線重合時(shí)，其優(yōu)先繪制的順序是：粗實(shí)線一虛線

一細(xì)實(shí)線-細(xì)點(diǎn)畫線—雙點(diǎn)畫線。

五、尺寸注法（GB/T4458.4—84與GB\T16675.2—1996）

（-）尺寸標(biāo)注的基本規(guī)則

①機(jī)件的真實(shí)大小應(yīng)以圖樣上所標(biāo)注的尺寸數(shù)值為依據(jù)與圖形的大小及繪

圖的準(zhǔn)確程度無關(guān)。

②圖樣中的尺寸，以mm為單位時(shí)，不需標(biāo)注計(jì)量單位的名稱或代號(hào)，如

采月其他單位，則必須注明。

③樣中所標(biāo)注的尺寸為該圖樣所示機(jī)件的最后完工尺寸否則應(yīng)另加說明。

④機(jī)件的每一尺寸，一般只標(biāo)注一次，并應(yīng)標(biāo)注在反映該結(jié)構(gòu)最清晰的圖形上。

（二）尺寸的組成及線性尺寸的注法

一個(gè)完整的尺寸標(biāo)注由尺寸界線、尺寸線、尺寸數(shù)字這三個(gè)基本要素組成。

第二節(jié)繪圖工具及其使用方法

一、圖版、丁字尺、三角板

（一）圖板

圖板是用來鋪放和固定圖紙、并進(jìn)行繪圖的墊板。版面要求平整、左右兩導(dǎo)

邊必須平直。

（二）丁字尺

丁字尺由尺頭和尺身組成，尺身帶有刻度，便于畫線時(shí)直接度量。使用時(shí)，

用左手握住尺頭，使其工作邊緊靠圖板左側(cè)工作邊，利用尺身工作邊由左向右

畫水平線。由上往下移動(dòng)丁字尺，可畫出一組水平線。

（三）三角板

一副三角板由一塊45。的等腰三角形和一塊30°、60。的直角三佳形組成。三

角板與丁字尺配合使用?可自上而下畫出垂直線以及與水平方向成15。整數(shù)倍

的傾斜線*如圖

所示。

從

下

往

上

再

二、繪圖鉛筆

繪圖鉛筆的鉛心的軟硬用字母〃H〃和〃B〃表示。H前的數(shù)值越大?表示

鉛心越硬，所畫圖線越淺；B前的數(shù)值越大，表示鉛心越軟，所畫圖線越黑；

HB表示鉛心軟硬適中。

二、圓規(guī)與分規(guī)

圓規(guī)用于畫圓或圓弧。

分規(guī)是用來截取尺寸、等分線段（圓周）的工具。

四、其他繪圖工具

為了提高繪圖質(zhì)量和速度-可用圖22所示的擦圖片、膠帶、像皮等制

圖工具。

第三節(jié)幾何作圖

-、等分作圖

（-）等分線段

線段的等分可根據(jù)平行線切割定理作圖。

（二）等分正多邊形

-、斜度和錐度

（一）斜度

斜度是指一直線（或平面）對(duì)另一直線（或平面）的傾斜程度。

其大小以它們夾角的正切來表示，并將此值化為l:n的形式。

二、圓弧連接

用已知半徑的圓弧將向臨兩條已知線段（直線或圓弧）光華連接的作圖方法

為圓弧連接。

（一）作圖原理

為保證連接光滑，作圖時(shí)應(yīng)準(zhǔn)確地求出連接弧的圓心及切點(diǎn)（連接點(diǎn)火分界

點(diǎn)）?圓心軌跡及切點(diǎn)的求法見下表。

綜上所述，可歸納出圓弧連接的畫圖步驟

①根據(jù)圓弧連接的作圖原理，求出連接弧的圓心

②求出切點(diǎn)。

③用連接弧半徑在切點(diǎn)間畫弧

二、橢圓的畫法

（―）同心圓法

①分別以長、短半軸為半徑畫出兩個(gè)同心圓。

②過圓心作若干條等分線分別與兩個(gè)同心圓相交。

③過大圓上的等分點(diǎn)作長軸的垂線，過小圓上的等分點(diǎn)作短軸的垂線，

得出一系列交點(diǎn)。這些交點(diǎn)即為橢國上的點(diǎn)。

（二）四心近似畫法

第四節(jié)平面圖形的畫法

平面圖形是由若干條（直線或曲線）封閉連接而成的＞線段的長度、直徑及

相對(duì)位置由給定的尺寸或幾何關(guān)系確定，繪制平面圖形時(shí)，首先要對(duì)這些線段、

尺寸及幾何關(guān)系進(jìn)行分析，從而確定其作圖方法和順序.

一、尺寸分析

（-）定形尺寸

定形尺寸確定平面圖形上幾何元素大小的尺寸稱為定形尺寸.

（二）定位尺寸

定位尺寸確定幾何元素的位置的尺寸稱為定位尺寸.

但是，有些尺寸不截然分為哪一類，它可能既是定形尺寸，也是定位尺寸。

對(duì)于定位尺寸而言，應(yīng)有標(biāo)注或度量的起點(diǎn)，這種起點(diǎn)稱為基準(zhǔn)。一個(gè)平面

圖形應(yīng)有兩個(gè)坐標(biāo)方向的尺寸基準(zhǔn)?通常以圖形的對(duì)稱軸線、圓的中心線以及

重要輪廓線等作為尺寸基準(zhǔn).

二、平面圖形的線段分析

根據(jù)定形尺寸與定位尺寸的概念來分析圖1-19所示的吊鉤，可以把圖形中

的線段分為三種：

①R知線段定形、定位尺寸齊全，可以直接畫出線段稱為已知線段。

②中間線段具有定形尺寸，但定位尺寸不全,需根據(jù)另外的幾何條件才

能畫出的線段稱為中間線段。

③連接線段只定形尺寸，沒有定位尺寸,需待與其兩端相鄰的線段作出

后?才能用作圖方法確定其位置的線段稱為連接線段。

三、圖形的畫圖步驟

畫圖前，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行尺寸分析、基準(zhǔn)分析和線段分析，已確定其畫圖方法和

順序。

:§2-1-1投影法的基本知識(shí)

-、投影法的基本概念

投影線通過物體向選定的面投影，并在該面上獲得物體投影的方法叫做投影

法。

二、投影法的分類

L中心投影法

2?平行投影法

(1)斜投影法。

(2)正投影法。

三、正投影的基本性質(zhì)

(1)顯實(shí)性。

(2)積聚性。

(3)類似性。

§2-1-2三視圖的形成及其對(duì)應(yīng)關(guān)系

-、三視圖的形成

L三投影面體系的建立

三投影面體系由三個(gè)相互垂直的投影面所組成，三個(gè)投影面分別為：

正立投影面，簡稱正面，用1/表示；

水平投影面，簡稱水平面，用〃表示；

側(cè)立投影面?簡稱側(cè)面，用表示。

相互垂直的投影面之間的交線，稱為投影軸,它們分別是

OX軸（簡稱X軸），是1/面與〃面的交線，代表長度方向；

。y軸（簡稱/軸），是〃面與“面的交線，代表寬度方向；

OZ軸（簡稱Z軸），是1/面與〃面的交線，代表高度方向。

三根投影軸相互垂直，其交點(diǎn)。稱為原點(diǎn)。

2.物體在三投影面體系中的投影

3?三投影面的展開

二、三視圖之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系

i.三視圖之間的投影規(guī)律

主、俯視圖—長對(duì)正（等長）；

主、左視圖——高平齊（等高）；

俯、左視圖——寬相等（等寬）。

2?三視圖與物體的方位關(guān)系

物體有左右、前后、上下六個(gè)方位，即物體的長度、寬度和高度。從三視圖

中可以看出，每個(gè)視圖只能反映物體兩個(gè)方向的位置關(guān)系，即：

主視圖——反映物體的左、右和上、下;

俯視圖—反映物體的左、右和前、后；

左視圖----反映物體的上、下和前、后。

§2-2點(diǎn)的投影

-、點(diǎn)的三面投影

點(diǎn)的投影規(guī)律：

（1）點(diǎn)的兩面投影的連線?必定垂直于相應(yīng)的投影軸。

（2）短的投影到投影軸的距離，等于空間點(diǎn)到相應(yīng)的投影面的距離，即〃影

軸距等于點(diǎn)面距〃。

二、點(diǎn)的投影與直角坐標(biāo)的關(guān)系

點(diǎn)的空間位置可用直角坐標(biāo)來表示。即把投影面當(dāng)作坐標(biāo)面,投影軸當(dāng)作坐

標(biāo)軸?。即為坐標(biāo)原點(diǎn)。則：

S點(diǎn)的X坐標(biāo)悵二S點(diǎn)到〃面的距離;

S點(diǎn)的匕坐標(biāo)%二S點(diǎn)至I」1/面的距離S6;

S點(diǎn)的Z坐標(biāo)點(diǎn)至I」〃面的距離5s°

點(diǎn)S坐標(biāo)的規(guī)定書寫形式為：S（x、y、z）。

三、兩點(diǎn)的相對(duì)位置

兩點(diǎn)在空間的相對(duì)位置，由兩點(diǎn)的坐標(biāo)關(guān)系來確定。

兩點(diǎn)的左、右相對(duì)位置由x坐標(biāo)來確定,坐標(biāo)大者在左方。故點(diǎn)A在點(diǎn)B

的左方；

兩點(diǎn)的前、后相對(duì)位置由y坐標(biāo)來確定，坐標(biāo)大者在前方。故點(diǎn)A在點(diǎn)B

的后方；

兩點(diǎn)的上、下相對(duì)位置由z坐標(biāo)來確定,坐標(biāo)大者在上方。故點(diǎn)/在點(diǎn)8

的下方。

若反過來說，則點(diǎn)8在點(diǎn)力的右、前、上方。如圖：

在圖所示E、尸兩點(diǎn)的投影中?0和，重合?這說明E、尸兩點(diǎn)的x、z坐標(biāo)

相同、XE=XF、ZE-ZF,即E、尸兩點(diǎn)處于對(duì)正面的同一條投射線上。

可見?共處于同一條投射線上的兩點(diǎn)，必在相應(yīng)的投影面上具有重合的

投影。這兩個(gè)點(diǎn)被稱為對(duì)該投影面的一對(duì)重影點(diǎn)。

重影點(diǎn)的可見性需根據(jù)這兩點(diǎn)不重影的投影的坐標(biāo)大小來判別，即：

當(dāng)兩點(diǎn)在1/面的投影重合時(shí)，需判別其〃面或小面投影，則點(diǎn)在前（y坐

標(biāo)大）者可見；

當(dāng)兩點(diǎn)在〃面的投影重合時(shí)，需判別其1/面或〃面投影，則點(diǎn)在上（z坐

標(biāo)大）者可見；

若兩點(diǎn)在14/面的投影重合時(shí)，需判別其〃面或/面投影，則點(diǎn)在左（x坐

Y

標(biāo)大）者可見。

如圖中，d、，重合，但水平投影不重合，且在前在后，即笈。所

efYE＞

以對(duì)1/面來說,￡"可見，尸不可見。在投影圖中,對(duì)不可見的點(diǎn),需加圓括號(hào)

表示。

例題1:已知點(diǎn)力的三面投影圖?如圖a所示，作點(diǎn)8（30、10、0）的

三面投影，并判斷兩點(diǎn)的空間相對(duì)位置。

分析點(diǎn)8的z坐標(biāo)等于0，說明點(diǎn)8屬于〃面，點(diǎn)8的正面投影〃一定在

軸上，側(cè)面投影夕一定在。左軸上。

作圖在C%軸上由。向左量取30，得bx（〃重合于該點(diǎn)）?由為向下作垂

線并量取bxb=10,得6。根據(jù)6、〃,即可求出第三投影6〃，如圖2-13b所

示。應(yīng)注意，夕事實(shí)上在小面的。上軸上，而不在〃面的?！ㄝS上。

判別/、8兩點(diǎn)在空間的相對(duì)位置：

左、右相對(duì)位置：xB-必=10,故點(diǎn)A在點(diǎn)8右方10mm0

前、后相對(duì)位置：yA-為=10，故點(diǎn)/在點(diǎn)8前方10mm;

上、下相對(duì)位置：馬-Z8=10,故點(diǎn)/在點(diǎn)8上方10mm;

即點(diǎn)/在點(diǎn)8的右、前、上方各10mm處。

四、點(diǎn)的軸測(cè)圖作法

§2-2直線的投影

-、直線的三面投影

（1）一般來說，直線的投影仍為直線。

（2）直線的投影可由直線上兩點(diǎn)的同面投影（即同一投影面上的投影）

來確定。

二、屬于直線的點(diǎn)

如果一個(gè)點(diǎn)在直線上，則該點(diǎn)的各個(gè)投影必在該直線的同面投影上。反之-

如果點(diǎn)的各個(gè)投影都在直線的同面投影上,則該點(diǎn)一定在該直線上。

三、各種位置直線的投影

直線的位置共有三種，即一般位置直線、投影面平行線、投影面垂直線。

1?一般位置直線

對(duì)三個(gè)投影面都傾斜的直線，稱為一般位置直線，如圖：

一般位置直線的投影特性為：

(1)一般位置直線的各面投影都與投影軸傾斜；

(2)一般位置直線的各面投影的長度均小于實(shí)長。

2?特殊位置直線

(1)投影面平行線平行于一個(gè)投影面而與其他兩個(gè)投影面傾斜的直線，稱

為投影面平行線。

根據(jù)投影面平行線所平行的平面不同,投影面平行線又可分為三種：平行于

〃面的直線，稱為水平線；平行于1/面的直線，稱為正平線；平行于皿面的

直線，稱為側(cè)平線。

直線和投影面的夾角，叫直線對(duì)投影面的傾角，并以。、￡、y分別表示直線

對(duì)〃、/、14/面的傾角。

(2)投影面垂直線垂直于一個(gè)投影面的直線，稱為投影面垂直線。

根據(jù)投影面垂直線垂直的投影面不同，投影面垂直線又可分為三種：垂直于

〃面的直線，稱為鉛垂線；垂直于1/面的直線，稱為正垂線；垂直于〃面的

直線?稱為側(cè)垂線。

四、兩直線的相對(duì)位置

空間兩直線的相匯位置有平行、相交和交叉三種情況，它們的投影特性

分述如下：

1?平行兩直線

空間相互平行的兩直線，它們的同面投影也一定相互平行。

2?相交兩直線

空間相交的兩直線，他們的同面投影也一定相交，交點(diǎn)為兩直線的共有

點(diǎn)■且應(yīng)符合點(diǎn)的投影規(guī)律。

3?交叉兩直線

在空間即不平行也不相交的兩直線?叫交叉兩直線?又稱異面直線。

§2-5平面的投影

—、平面的表示法

不屬于同一直線的三點(diǎn)可確定一平面。因此平面可以用任何一組幾何要素的

投影來表示。在投影圖中，常用平面圖形來表示空間的平面。

平面的投影也是先畫出平面圖形各頂點(diǎn)的投影，然后將各點(diǎn)的同面投影依次

連接，即為平面圖形的投影

二、各種位置平面的投影

在投影體系中?平面相對(duì)于投影面的位置也有三種，即一般位置平面、

投影面平行面、投影面垂直面。

1?一般位置平面

對(duì)三個(gè)投影面都傾斜的平面，稱為一般位置平面。

一般位置平面的投影特性為：

三面投影都是小于原平面圖形的類似形。

2?特殊位置平面

(1)投影面平行面平行于一個(gè)投影面的平面?稱為投影面平行面。

根據(jù)投影面平行面所平行的平面不同，投影面平行面又可分為三種：

平行于〃面的平面?稱為水平面；

平行于1/面的平面，稱為正平面；

平行于14/面的平面，稱為側(cè)平面。

投影面平行面特性：

平面在所平行的投影面上的投影反映實(shí)形其余的投影都是平行于投影軸的

直線；

(2)投影面垂直面垂直于一個(gè)投影面而對(duì)其他兩個(gè)投影面傾斜的平面，稱

為投影面垂直面。

根據(jù)投影面垂直面所垂直的平面不同，投影面垂直面又可分為三種：