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机械制图自编教材.doc

上传人:weiwoduzun 文档编号:3663713 上传时间:2018-11-15 格式:DOC 页数:67 大小:2.55MB
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1、1项目一:制图的基本知识第一讲 机械制图国家标准一 机械制图国家标准中的一些规定为适应生产发展和技术交流的需要,对图样的绘制方法、绘图格式及绘图规则等作出统一的规定,为此我国在 1959 年发布了国家标准机械制图 ,之后又作了几次重大修改,使其进一步向国际标准化组织靠拢,有利于工程技术的国际交流。1. 图纸幅面和格式(GB/T 146891993) 【用标准图纸演示图纸的大小】表 1-1 基本幅面尺寸 (单位 mm)幅面代号 A0 A1 A2 A3 A4尺寸 BL 8411189 594841 420594 297420 210297a 25c 10 5边框e 20 10图 1-1 图框格式

2、2. 标题栏(GB/T 10609.1 1989)通常标题栏位于图框的右下角,看图的方向应与标题栏的方向一致。2(GB/T10609.11989) 技术制图 标题栏规定了两种标题栏格式,图 1-2 是第一种标题栏的格式及分栏,这种格式与 ISO72001984 相一致。3. 比例(GB/T 146901993 )表 1-2 比例种类 第一系列 第二系列原值比例 1:1缩小比例1:2 1:5 1:10 1:110n1:210n 1:510n1:1.5 1:2.5 1:3 1:4 1:61:1.510n 1:2.510n1:310n 1:410n 1:610n放大比例 2:1 5:1 110n:1

3、210n:1 510n:12.5:1 4:1 2.510n:1410n:1注:n 为正整数4. 字体(GB/T 146911993 ) 【板书演示作业签名字体写法】图样上的汉字应采用长仿宋体字,字的大小应按字号的规定,字体的号数代表字体的高度。字体高度尺寸 h 为 1.8、2.5、3.5、5、7、10、14、20mm 。写汉字时字号不能小于3.5mm,字宽一般为 h/1.5。图样中的西文字符可写成斜体或直体,斜体字的字头向右倾斜,与水平基线成 75,字宽一般为 h/2。在工程图样上填写标题栏、明细表和技术要求等栏目时,要按国标要求书写长仿宋体的汉字,材料牌号、尺寸数字等西文字符要按 ISOGP

4、 字体书写。可按下述方法练习:(1) 用 H 或 HB 铅笔写字,将铅笔修理成圆锥形,笔尖不要太尖或太秃;(2) 按所写的字号用 H 或 2H 的铅笔打好底格,底格宜浅不宜深;(3) 字体的笔画宜直不宜曲,起笔和收笔不要追求刀刻效果,要大方简洁;(4) 字体的结构力求匀称、饱满,笔画分割的空白分布均匀。图 1-3 铅笔手写字体示例35. 图线(GB/T 4457.42002 和 GB/T 174501998)机械制图的线型及应用(表 1-3)图线的画法 在绘制虚线、点画线时,线和线相交处应为线段相交。当虚线在粗实线的延长线上时,在分界处要留空隙。点画线超出轮廓线的长度约为 3mm 5mm。当要

5、绘制的点画线长度较小时,可用细实线代替粗实线铅笔的修理,粗实线是图样中最重要的图线,为了把粗实线画的均匀整齐,关键是正确的修理和使用铅笔,绘制粗实线的铅笔以 HB 或 B 的铅笔为宜。将铅芯修理成长方体形,使用时用矩形的短棱和纸面接触,长方体铅芯的宽侧面和丁字尺或三角板的导向棱面贴紧,用力要均匀,速度要慢,一遍画不黑可重复运笔表 1-3细实线铅笔的修理和使用 画细实线、虚线、点画线等细线所用的铅笔牌号为 H 或2H,将铅芯修理成圆锥形。当铅芯磨秃后要及时修理,不要凑合着画。绘制虚线和点画线时,初学者要数丁字尺或三角板上的毫米数,这样经过一段时间的练习后,画出的虚线或点画线的线段长才能整齐相等。

6、粗实线铅芯的修理和使用 画粗实线圆所用的铅芯为 HB 铅芯。使用时要调整圆规腿的关节,使铅芯和纸面垂直侧棱和纸面均匀接触,画圆时用力要均匀,速度要慢,一遍画不黑可反方向重复一遍。4第二讲 尺寸标注几何作图一尺寸标注(GB/T 16675.2-1996)1. 尺寸标注的基本规则(图 1-8)机件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性无关;图样中的尺寸凡以毫米为单位时,不需标注其计量单位的代号或名称,否则需标注其计量单位的代号或名称;图样中所标注的尺寸,为该图样所示机件的最后完工尺寸,否则应另附说明;机件的每一尺寸,在图样上一般只标注一次,并应标注在反映该结构最清晰的

7、图形上。 此外,为了使标注的尺寸清晰易读,标注尺寸时可按下列尺寸绘制:尺寸线到轮廓线、尺寸线和尺寸线之间的距离取 6mm10mm,尺寸线超出尺寸界限 2mm3mm,尺寸数字一般为 3.5 号字,箭头长 5mm,箭头尾部宽 1mm。图 1-8 尺寸标注的基本规则2、尺寸数字的注写方法线性尺寸数字通常写在尺寸线的上方或中断处,尺寸数字应按图 1-9 所示的方向注写,并尽可能避免在图示 30范围内标注尺寸,当无法避免时应引出标注。对于非水平方向上的尺寸,其数字方向也可水平地注写在尺寸线的中断处。另外尺寸数字不允许被任何图线所通过,否则,需要将图线断开。5图 1-9 线性尺寸数字的方向角度的数字一律写

8、成水平方向,一般注写在尺寸线的中断处,也可写在尺寸线的上方,或引出标注(图 1-10) 。图 1-10 角度的数字注写方法3、尺寸标注中的符号圆心角大于 180时,要标注圆的直径,且尺寸数字前加“” ;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 或 R 前再加符号“S” (图 1-11) 。6图 1-11 直径和半径符号斜度和锥度可按图 1-12 所示的方法标注。斜度和锥度符号的方向应与斜度和锥度的方向一致。图 1-12 锥度和斜度的标注在同一图形中,对于尺寸相同的孔、槽等成组要素,可仅在一个要素上标注其数量和尺寸,均匀分布在圆上的孔可在

9、尺寸数字后加注“EQS表示均匀分布(图 1-13) 。7图 1-13 相同要素的尺寸标注二、平面图形的绘制和尺寸标注1、平面图形的线段分析组成挂轮架平面图形的线段有的可以直接画出,如 112、62 等,这样的线段叫已知线段;有的线段的二个端点中只有一个端点可直接确定,而另一个端点由线段与其他线段的关系来确定,如圆弧 R34、和 R34 相接的圆弧 R142(图中 R142 未注出)等,这样的线段叫中间线段;有的线段二个端点都不能直接画出,要根据和线段相接的两端线段的关系来确定,如 R20、R40 的圆弧,两圆弧的公切线等,这样的线段叫连接线段。挂轮架的线段分析如图 1-15 所示。2、平面图形

10、的尺寸分析挂轮架平面图形中的尺寸 112、62 等是确定图形几何元素形状大小的尺寸,叫定形尺寸;而 R108、108、30 等是确定圆心位置的,叫定位尺寸;112 的圆心和垂直中心线是 108 和 30 等尺寸的起始位置,叫尺寸基准。挂轮架的尺寸分析如图 1-16 所示。标注尺寸可先注定形尺寸,再注定位尺寸。3、平面图形的画图步骤平面图形的画图步骤一般是先画定位轴线,再画已知线段,接着画中间线段,最后画连接线段,画连接线段时要精确求出线段的端点和半径。挂轮架的画图步骤如图 1-17 所示。8图 1-15 挂轮架线段分析图 1-16 挂轮架尺寸分析9图 1-17 挂轮架画图步骤10三、几何作图1

11、.等分已知线段例:三等分已知线段 AB。 过端点 A 作任一直线 AC 用分规以任意的长度在 AC 上截取三等分得1、2、3 点 连接 3B 过 1、2 点作 3B 的平行线交 AB 于 1 、2 即 得三等分点2.等分圆周作多边形1)三等分圆周和作正三角形2)六等分圆周和作正六边形3)五等分圆周和作正五边形 平分半径 OM 得 O1,以点 O1 为圆心,以 O1 A为半径画弧,交 ON 于点 O2。 以 O2 A 为弦长 ,自 A 点起在圆周依次截取得各等分点。4)任意等分圆周和作正 n 边形(如正七边形) 将已知直径 AK 七等分。以K 点为圆心,AK 为半径画弧,交直径 PQ 的延长线于

12、 M、N。自 M、N 分别向 AK 上的各偶数点(或奇数点)作直线并延长,交于圆周上,依次连接各点,得正七边形。113.圆弧连接1)圆弧连接的基本作图原理:与已知直线相切的圆弧(半径为 R)圆心轨迹是一条直线,该直线与已知直线平行,且距离为 R。从求出的圆心向已知直线作垂直线,垂足就是切点 K。 与已知圆弧(O1 为圆心,R1 为半径)相切的圆弧(R 为半径)圆心轨迹为已知圆弧的同心圆,该圆的半径 Rx,要根据相切情况而定,当两圆外切时,Rx=R1+R。当两圆内切时,Rx=|R1-R|。其切点 K 在两圆的连心线与圆弧的交点处。例 1 用半径为 R 的圆弧连接两直线 AB 和 BC,如图所示。

13、作图步骤:(1) 求圆心:分别作与已知直线 AB、BC 相距为 R 的平行线,其交点为 , 即为连接弧(半径 R)的圆心;(2) 求切点:自点 O 分别向直线 AB 及 BC 作垂线,得垂足 K1 和 K2,即为切点; (3) 画连接弧:以 O 为圆心, R 为半径,自点 K1 至 K2 画圆弧,即完成作图。例 2 用半径为 R 的圆弧连接两已知圆弧( R1、R 2) ,如图示12作图步骤: (1) 求圆心:分别以 O1、O 2 为圆心,R 1R 和 R2 R(外切时,如图(a)所示) 、或RR 1 和 RR 2(内切时,如图(b )所示) 、或 R1R 和 R2R (内、外切,如图(c )所

14、示)为半径画弧,得交点 O,即为连接弧(半径 R)的圆心;(2) 求切点:作两圆心连线 O1O、O 2O 或 O1O、O 2O 的延长线,与两已知圆弧(半径R1、R 2)相交于点 K1、K 2,则 K1、K 2 即为切点;(3) 画连接弧:以 O 为圆心, R 为半径,自点 K1 至 K2 画圆弧,即完成作图。13项目二:三视图的投影第一讲 投影的基本知识一、投影的概念投影空间物体在光线的照射下,在地上或墙上产生的影子,这种现象叫做投影。投影法在投影面上作出物体投影的方法称为投影法二、投影法的种类1.中心投影法:特性:投影大小与物体和投影面之间距离有关。2.平行投影法1)正投影法:(主要学习此

15、种投影方法)特性:投影大小与物体和投影面之间距离无关2)斜投影法:投影线倾斜于投影面。三、正投影法的主要特性1.点的投影:点的投影仍是一点。142.直线的投影直线的投影一般情况下仍为直线,在特殊情况下积聚为一点。1)直线平行于投影面在该面上的投影 ab 反映空间直线 AB 的真实长度。即:ab=AB2)直线垂直于投影面在该面上的投影有积聚性,其投影为一点。3)直线倾斜于投影面在该面上的投影长度变短,即:ef=Efcos3.平面的投影平面的投影一般仍是相类似的平面图形,在特殊情况下积聚为直线。1)平面平行于投影面投影abc 反映空间平面ABC 的真实形状。152)平面垂直于投影面在投影面上的投影

16、积聚为直线。3)平面倾斜于投影面投影klm 面积变小。四、物体的三面投影图1.三面投影图的形成三投影面体系由三个相互垂直的投影面所组成。2.物体在三投影面体系中的投影 正面投影由前向后投影; 水平面投影由上向下投影; 侧面投影由左向右投影。16第二讲 基本几何体的投影一、体的投影视图体的投影实质上是构成该体的所有表面的投影总和。二、三面投影与三视图体在三投影面体系中投影所得图形,称为三视图。 正面投影为主视图水平面投影为俯视图侧面投影为左视图三视图对应关系为:主、俯视图长相等(简称长对正)主、左视图高相等(简称高平齐)俯、左视图宽相等且前后对应 (宽相等)三视图之间方位对应关系主视图反映物体的

17、上、下、左、右俯视图反映物体的前、后、左、右左视图反映物体的上、下、前、后17三、平面体的投影1、常见的平面几何体它们的表面都是由平面形围成的,因此,绘制平面立体的三视图,实质是画出组成平面立体各表面的平面形及交线的投影。2、棱柱体的投影1).作图:作图时先画反映底面实形的那个投影,然后再画其它两面投影。2).平面立体表面上的点:平面立体表面上的点与平面上取点的方法相同,要判别投影的可见性。三、棱锥体的投影表面上的点采用辅助线的方法作图。18结论:1.由于平面立体的棱线是直线,所以画平面立体的投影图,就是先画出各棱线交点的投影,然后顺次连线,并注意区别可见性。2.分析围成立体表面的平面图形的投

18、影特性。3.平面立体投影图中的每一条线,表达的是立体表面上一条棱线或是一个有积聚性面的投影。4.平面立体投影图,都是由封闭的线框组成,一个封闭的线框一般代表着立体的某个面的投影。四、回转体的投影1、常见的回转体回转体一动线绕一定直线旋转而成的曲面,称为回转面。由回转面或回转面与平面所围成的立体称为回转体。2、圆柱体的投影水平投影为一圆,反映顶、底圆的实形,圆柱面上所有素线都积聚在该圆周上。圆柱体表面上的点:已知:正面投影上的 n、m的投影,求其它两面的投影。分析:m为可见,在前半圆柱面上, n 为不可见,在后半圆柱面上。其水平投影积聚在圆周上,先求出 m、n,再求 m“、n“ 。193、圆锥体

19、的投影圆锥体是由圆锥面和底面所围成的立体。圆锥面是一直母线绕与它相交的回转轴旋转而成的。圆锥体表面上的点例:已知圆锥体表面上一点 K 的正面投影 k,求另两个投影。解 1、辅助素线法:过锥顶 S 和已知点K 作直线 S1,连 sk与底边交于 1,然后求出该素线的 H 面和 W 面投影 s1 和 s“ 1 “,最后由 k求出 k 和 k“。解 2、辅助圆法:过已知点 K 作纬圆,该圆垂直于轴线,过 k 作纬圆的正面投12,然后作出水平投影 k 在此圆周上,由 k 求出 k,最后求出 k“。4、球体的投影20球是圆母线绕其直径回转轴旋转而成的。球的三面投影均为圆,且与球的直径相等。例:已知 A、B

20、 两点在球面上,并知 a 和 b的投影,求 A、B 两点的另两个投影。作图:过 a 作直线OX 得水平投影 12,正面投影为直径为 12 的圆,a必在此圆周上。因 a 可见,位于上半球,求得 a,由 a、a 求出 a“,因 a 在右半球,所以 a“不可见。因为 b处于正面投影外形轮廓线上,可由 b直接求得b、b“。第三讲 截交线和相贯线一、平面立体被截切概念:截切用一个与立体相交的平面, 截去立体的一部分。 截平面用以截切立体的平面。 截交线截平面与立体表面的交线。 截断面因截平面的截切,在立体上形成的平面。截交线的性质:截交线是一封闭的平面多边形,它是截平面与立体表面的共有线。实质:求两平面

21、的交线。求截交线的方法 :空间分析:分析截平面与立体的相对位置,确定截交线的形状。分析截平面与投影面的相对位置。确定截交线的投影特性。画投影图:求出平面立体上被截断的各棱线与截平面的交点,然后顺次连直线。 求各棱线与截平面的交点的方法是棱线法。例 1:求作四棱锥被截切后的水平投影和侧面投21影。 例 2:正垂面截切六棱柱,完成截切后的三面投影。二、平面与回转体相交截交线的性质:截交线是截平面和回转体表面的共有线,截交线上任意点 都是它们的共有点。截交线是封闭的平面图形。截交线的形状,取决于回转体表面的形状及截平面相对于回转体轴线的位置。求截交线的方法和步骤:1) 分析回转体的表面性质、截平面与

22、投影面的相对位置、截平面与回转体的相对位置,初步判断截交线的形状及其投影特性。2) 求出截交线上的点,首先找特殊点,然后补充一般点。3) 补全轮廓线,光滑地连接各点,得到截交线的投影。1、平面与圆柱体相交截平面与圆柱轴线平行,截交线为矩形。截平面与圆柱轴线垂直截交线为圆。截平面与圆柱轴线倾斜截交线为椭圆。例 1:求斜切圆柱体的投影,已知正面和水平面投影,完成侧面投影。作图过程: 求特殊点 即找最高、最低、最左、最右、最前、最后点可确定出椭圆长、短轴的端点。 求一般点 从正面投影上选取22A、B、C 、D 四点分别求出水平面和侧面投影。 光滑地连接各点例 2:已知圆柱截断体的正面和侧面投影,求水

23、平投影。分析:圆柱的轴线是侧垂线,截断体分别由侧平面、正垂面、水平面截切圆柱体而成的。侧平面与圆柱轴线垂直,截交线为圆弧,其正面投影为直线,侧面投影为圆弧。 正垂面与圆柱轴线倾斜,截交线为部分椭圆,正面投影为直线,侧面投影与圆重合。水平面与圆柱轴线平行截交线为矩形,正面、侧面投影均直线。例 3:求开槽圆柱的左视图。分析:槽是由三个截平面形成的,左右对称的两个截平面是平行于圆柱轴线的侧平面,它们与圆柱面的截交线均为两条直素线,与上底面的截交线为正垂线。另一个截平面是垂直于圆柱轴线的水平面,它与圆柱面的截交线为两段圆弧。三个截平面间产生了两条交线,均为正垂线。232、平面与圆锥体相交截平面与锥体的

24、截切位置和轴线倾角不同,截交线的形状不同。 (倾角 为截切面与轴线倾角)1、截平面垂直于圆锥轴线,倾角为 =90,截交线为圆形2、截平面与圆锥轴线倾斜,倾角 ,截交线为椭圆。3、截平面与圆锥轴线倾斜面,倾角 = 截交线为抛物线。4、截平面与圆锥轴线平行或倾角 ,截交线为双曲线。5、截平面过锥顶截交线为三角形例 1:已知圆锥体的正面投影和部分水平面投影,求斜切圆锥体的水平投影和侧面投影。圆锥体的轴线为铅垂线,截平面与圆锥轴线的倾角大于圆锥母线与轴线的夹角,截交线为椭圆。截平面是正垂面,截交线的正面投影为直线。作图:1.求特殊点 最高点 B,最低点 A ;圆锥体的前后素线与截交线的正面投影的交点

25、cd重影为一点,其余两面投影根据投影关系,求出;截交线的最前点 K 和最后点 L,正面投影重影于 ab的中点。2.求一般点。3.光滑连接各点的同面投影。例 2:已知顶尖被截切后的正面和侧面投影,求作水平投影。分析:顶尖头是由相连的圆锥体和圆柱体被两个平面截切而成,轴线为侧垂线,截平面分别为侧平面和水平面。 侧平面与圆柱轴线垂直,与圆柱的截交线为圆弧,正面投影为直线,侧面投影为圆弧的实形。水平面与圆柱的截交线为开口矩形,与圆锥的截交线为双曲线,其正面和侧面投影均为直线 。243、平面与球体相交球被平面截切,截交线均为圆。由于截平面位置不同,截交线的投影有二种情况:截平面为平行面,在所平行的投影面

26、上的投影为截交线圆的实形。截平面为垂直面,在所垂直的投影面上,截交线的投影为直线。在其它投影面上截交线的投影为椭圆。例 1:已知圆球体被截切后的正面投影,求作水平投影。分析:截平面为正垂面,截交线的正面投影为直线,水平投影为椭圆。作图:1.求特殊点 截交线的最低点 A 和最高点 B 也是最左点和最右点,还是截交线水平投影椭圆短轴的端点,水平投影 a、b 在其正面投影轮廓线的水平投影上。ef是截交线与球的水平投影轮廓线的正面投影的交点,其水平投影 ef 在球的水平投影轮廓线上。ab的中点 c d是截交线的水平投影椭圆长轴端点的正面投影,其水平投影 c、d 投影在辅助纬圆上。2.求一般点选择适当位

27、置作辅助水平面,与 ab的交点 g 、h为截交线上两个点的正面投影,其水平投影 g、h 投影在辅助纬圆上。例 2:已知带通槽半球的正面投影,完成水平和侧面投影。分析:半球的通槽由三个平面构成,一个水平面和两个侧平面截切圆球,它们与球面的截交线都是分别平行于投影面的圆弧。作图的关键是确定截交圆弧的半径,可根据截平面位置确定。251、通槽的水平投影作图:过槽底部作辅助水平面,水平投影为圆,并在圆周上截取与正面投影相对应的前后两段圆弧。2、通槽侧面投影的作图:两侧平面距球心等远,两圆弧的半径相等,两段圆弧的侧面投影重合。三、两回转体表面的相贯线两回转体的相交叫相贯,其表面产生的交线叫相贯线。共有性相

28、贯线是两立体表面的共有线。表面性相贯线位于两立体的表面上。封闭性相贯线一般是封闭的空间曲线。找两回转体表面上的一系列共有点的投影。求共有点的方法有:积聚性法和辅助平面法。根据三面共点原理,利用辅助平面求出两回转体表面上的共有点。 分析两回转体表面性质,即两回转体相对位置和相交情况。 求相贯线上的特殊点。 求相贯线上的一般点。假想用辅助平面截切两回转体,分别得出两回转体表面的截交线,截交线的交点是相贯线上的点。使辅助平面与两回转体表面的截交线的投影是最简单形状(直线或圆) 。一般选投影面平行面。例 1:如图示,求两圆柱正交的相贯线。 例 2:求圆柱和圆锥相贯线的正面和侧面投影。1.两回转体共轴线

29、相交两回转体有一个公共轴线相交时,它们的相贯线都是平面曲线圆。2.两圆柱体直径相等且轴线相交相贯线为两个相同的椭圆,椭圆平面垂直于两轴线所决定的平面。26项目三:组合体的分析及画法第一讲 组合体的组合形式及形体分析组合体由几个基本几何体组成的物称为组合体。一、组合体的组合形式27二、几何形体间表面的连接关系1.两形体表面平齐连成一个平面3.两形体表面相交4.两形体表面相贯5.两形体表面相切三、组合体的形体分析法28形体分析法假想把组合体分解为若干个简单的基本 形体,并分析它们之间的相对位置及组合形式。第二讲 组合体视图的画法一、形体分析法形体分析法是画图、看图和标注尺寸的基本方法。二、选择主视

30、图选主视图的原则:(1)最能反映组合体的形体特征;(2)考虑组合体的正常位置,把组合体的主要平面或主要轴线放置成平行 或垂直位置。(3)在俯视图、左视图上尽量减少虚线。三、选择比例、布置视图四、画图步骤1)布置视图 将各视图均匀地布置在图幅内,并画出对称中心线、轴线和定位线。2)画底稿 画图顺序按照形体分析,先画主要形体,后画细节;先画可见的图线,后画不可见的图线。将各视图配合起来画;要正确绘制各形体之间的相对位置;要注意各形体之间表面的连接关系。3)检查、描深例 1:画出组合体的三视图。1、画中心线和基准线2、画底板293、画圆筒4、画支承板5、画肋板6、检查、描深例 2:根据立体图画出组合体的三视图。1、画各视图的中心线或定位线2、画底板3、画圆锥台 4、检查、描深30例 3:画组合体的三视图。

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