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1、1 绪论Exordium 欢迎大家学习本课程 ENGINEERINGDRAWING 工程制图与CAD 学习本课程的意义和目的 工程图学是工程界一门共同的技术语言 是研究应用投影法在平面上图示空间形体 图解空间几何问题以及研究工程图样的绘制和阅读的一门科学 其支撑学科为工程图学理论 本课程的研究对象 工程图样 本课程的特点 系统的理论性 培养图形思维和表达能力 草图绘制能力 三维构形能力 再现创造能力 计算机绘图能力和美学思想及审美能力 较强的实践性 投影理论 画法几何 人脑 电脑 基于工程信息的图形学 工程图学 总目录 图可以说是科学技术发展的主要源头之一 图的科学技术内涵 中国古代的传说中
2、尧舜时期就掌握了几何学的初步知识 史记 中关于 大禹治水 的传说有这样一段记载 陆行乘车 水行乘舟 泥行乘橇 山行乘辇 左准绳 右规矩 以开九州 通九道 这里的测定物体平直的器具 用以水准测量和直线测量 这里的 规 和 矩 指的就是画圆的圆规和画直线的直角拐尺 商代的甲骨文中的 规矩 二字 就是一手执规画圆的样尺 矩字则像后来的拐形尺 我国墨家的代表作 墨经 中有关几何学的论述 都说明中国也是几何学萌芽的发源地 在我国古代 几何学并不叫 几何 而是叫做 形学 中文中的 几何 一词 最早是在明代利玛窦 徐光启合译 几何原本 时 由徐光启所创 当时并未给出所依根据 后世多认为一方面几何可能是拉丁化
3、的希腊语GEO的音译 另一方面由于 几何原本 中也有利用几何方式来阐述数论的内容 也可能是magnitude 多少 的意译 所以一般认为几何是geometria的音 意并译 思考与练习 图可以说是科学技术发展的主要源头之一 画法几何学是研究在平面上用图形表示形体和解决空间几何问题的理论和方法的学科 它吸收了解析几何 投影几何 视觉几何等成就得以形成 他首次提出了投影原理及投影方法 几何变换理论 建立多面投影体系 用多面正投影图在平面上表达空间形体 从而为画法几何奠定了理论基础 以后各国学者又在投影变换 轴测图及其他方面不断提出新的理论和方法 使这门学科日趋完善 1799年发表 画法几何学 画法
4、几何学的创始人 法国数学家加斯帕 蒙日 图的科学技术内涵 图与画法几何 思考与练习 图可以说是科学技术发展的主要源头之一 画法几何学的建立 催生了另一重大学科的诞生 这门学科叫做 工程图学 工程图学是一门人类对图进行应用型研究的重要理论体系之一 战国时代中山王墓建筑规划平面图 约公元前308 309年 古罗马建筑师维特鲁威维亚的 建筑十书 中的插图 现代工程图样 零件图 这些早期的工程图样只取其形 即只有形状的描绘而无精确的大小 位置的几何标注和分析计算 更无加工 装配 安装 施工等方面的技术指导 与其说是工程图 不如说更接近于美术图 不仅用图的形式从内到外清楚地表达了零件的形状 而且用数字
5、符号 文字等对其大小尺寸 加工制作时的各种技术要求 都作了详细的标注 对于该零件从设计要求 加工制造 检验 测量到安装使用 可以起到了全面的指导性作用 图的科学技术内涵 图与画法几何 思考与练习 图可以说是科学技术发展的主要源头之一 图的科学技术内涵 图与画法几何 工程图学主要通过画图与识图两个方面来培养和训练人的图学思维能力 空间问题的图示图解能力 它有两大内涵 一是语言表达内涵 它的研究对象是以图形为主的图样 这是工程设计 制造和施工过程中用来表达设计思想的主要工具 也是解决工程中的定位 度量 计算等问题及进行设计和构思的重要工具之一 因而它被誉为 工程技术界的共同语言 有着其它任何一种语
6、言和文字无法替代的表达功能和现实作用 二是工程图学的思维内涵 工程图学中运用的基本分析方法 形体分析法 是图学思维的具体体现 所谓形体分析法 就是在对于一个具体的研究对象进行表达时 如一个空间有形实物 首先对其进行 化整为零 将其分解为若干个基本单元体 对其进行一一对应的投影分析 以及相邻单元体之间的表面连接关系 最后 由零聚整 得到该完整形体的投影表达 反之 对于某一形体的投影图 要能正确地认识和获得它空间真实的形状 大小和位置 也可用形体分析法来进行 思考与练习 本课程的主要内容 投影法及投影原理 工程图学的理论基础国家标准的基本规定 工程技术语言的 语法规则 画法几何基础 形象与逻辑综合
7、思维训练投影制图基础 图形思维与表达训练工程图样的绘制与阅读 工程设计与表达能力培养计算机绘图与表达及三维建模 计算机应用能力培养 学习本课程的方法 由物到图 由图到物 反复训练 边看边想边画 眼到心到手到 力求达到手随心欲 心随手至之境界 切忌死记硬背 只翻书懒动手的不良习惯 总目录 总目录 9 教学安排本书共十章 学习7章 共40学时 第1章绪论第2章仪器作图与徒手作图第3章计算机绘图第4章投影基础第5章组合体和机件的表达第6章轴测图生成第7章几何造型 10 第二章仪器绘图与徒手草图 2 1制图基础知识与工具 2 1 1制图的标准 正确了解和掌握国家标准技术制图的有关规定 特别是尺寸注法
8、11 国家标准 技术制图 的基本规定 12 工程图样是现代化工业生产中必不可少的技术资料 每个工程技术人员均应熟悉和掌握有关制图的基本知识和技能 13 1图纸幅面和格式 GB T14689 1993 1 图纸幅面 幅面代号 841 1189 594 841 420 594 297 420 210 297 B L e c a 20 10 10 5 25 A0 A1 A2 A3 A4 14 841 1189 0 A0 必要时 可以按规定加长图纸的幅面 幅面的尺寸由基本幅面的短边成整数倍增加后得出 图中虚线为加长后的图纸幅面 15 2 图框格式 在图纸上必须用粗实线画出图框 其格式分为留装订边和不留
9、装订边两种 同一产品的图样只能采用一种图框格式 16 图框线表示了图纸绘图范围 用粗实线绘制 图框的格式分为有装订框和无装订框两种 边距尺寸根据不同的图纸幅面变化 如下表所示 17 3 标题栏 标题栏位于图纸的右下角 其格式与尺寸按国标GB10609 1 1989的规定 18 2比例 GB T14690 1993 图样的比例是指图样中机件要素的线性尺寸与实物相应要素的线性尺寸之比 图样比例主要分为原值比例 1 1 放大比例 2 1 缩小比例 1 2 三种 应注意 不论采用何种比例绘图 尺寸数值均按原值注出 19 20 国家标准GB T14690 1993 技术制图比例 对比例的选用作了规定 绘
10、图时 首先应由表2 2的系列中选取适当的比例 必要时 也允许选取表2 2中带括号的比例 21 表2 2 22 表2 2 23 3字体 GB T14691 1993 图样中的字体书写必须做到 字体工整 笔划清楚 间隔均匀 排列整齐 字体高度 用h表示 单位为mm 的公称尺寸系列为1 8 2 5 3 5 5 7 10 14 20 汉字 长仿宋字 横平竖直 注意起落 结构匀称 填满方格 24 数字和字母 字母和数字可写成斜体或直体 注意全图统一 斜体字字头向右倾斜 与水平基准线成75 25 4图线 GB T17450 1998 绘制图样时 应采用技术制图标准规定的图线 图线基本线型共有15种 其中0
11、1是连续线 02 15为不连续线 下表是 种基本线形 通过基本线型可能的变形可得到许多基本线型之外的其它线型 其中常见的线型有粗实线 细实线 波浪线 细点画线 虚线 双折线 双点画线等 如表所列 26 辅助用相邻部分的轮廓线 重合剖面轮廓线 视图和视图分限线 螺纹牙底线 轴线对称中心线 可见轮廓线 不可见轮廓线 极限位置轮廓线 尺寸界限 尺寸线 移出剖面轮廓线 剖面线 断裂边界线 各种图线应用示例 27 5剖面符号 GB4457 5 1984 在剖视图和断面图中 应采用表2 6中所规定的剖面符号 28 注明 1 剖面符号仅表示材料类型 材料的名称和代号必须另行注明 2 迭钢片的剖面线方向 应与
12、束装中迭钢片的方向一致 3 液面用细实线绘制 29 2 1 1制图工具 1 图板与丁字尺 图板作绘图时的垫板 丁字尺画水平线用 4 分规 用来截取某一定长线段或等分线段 6 铅笔 分画细线的硬芯 H HB 和描粗线软芯 B 2B 铅笔 7 曲线板 可用来画非圆曲线 8 其它工具 削笔刀 量角器 擦图片 橡皮 胶带纸 小刷等 3 圆规 画圆或圆弧 针尖端应用带台阶一端 以防圆心孔扩大 2 三角板 45 和30 60 各一块 配合使用可画15 倍角的斜线 5 比例尺 刻有不同比例的直尺 可从其上直接量取相应长度 30 1 图板与丁字尺 图板用作图画的垫板 要求表面平坦光洁 用作导边的左边必须平直
13、土质用胶带纸固定在图板上 为了便于操作 一般向前倾斜20度 如图所示 2 一字尺 一字尺的作用相当于丁字尺 应为有滑轮及绳子将尺身固定 所以尺身始终保持水平位置 又能上下移动 且不脱离图板 所以用起来比较方便 如图2 9 31 丁字尺头部应紧靠在图板左导边 用胶带纸将图纸固定在图板左下方 画水平线 画垂直线 32 3 三角板 用三角板和丁字尺配合 可画出15 倍角的斜线 用三角板配合 可画出平行线 33 4 三棱尺 可按需要的比例直接在尺面上截取所需长度 34 用加长杆配合 可画较大的圆或圆弧 尖端用台阶端作圆心以便定位 5 圆规 35 6 分规 尖端用锥形针尖 36 7 直线墨笔 直线墨笔是
14、描图上墨线的主要工具 如图2 14所示 也可以通过计算机绘图直接绘在描图纸上 描图结果可以晒成蓝图 8 针管绘图笔 针管绘图笔 图2 15 是带有储水装置的上墨工具 适用于技术制图 描图描字 模板绘图 美术设计等 由于使用方便 储水量大 生产 设计单位已常用针管笔代替储水量小的墨笔进行描图 37 我国已有0 2 1 2mm9种针管笔 划线时笔杆倾斜度为80 85度 不能反方向划线 可配合直尺华直线 装上连接杆 可以与模板配合绘图 写字 还可以利用圆规画圆 9 铅笔 绘图用铅笔的铅芯分别用B和H表示软 硬度 绘图是根据不同的使用要求 应备有以下几种硬度不同的铅笔 B或2B 画粗实线用 H或HB
15、写字用 H或2H 画细线用 如图2 16 38 铅笔的用法 加深粗实线时使用 B或2B铅笔 画细线或起草时使用 H或HB铅笔 39 10 曲线板 绘图用铅笔的铅芯分别用B和H表示 找4点连三点依次类推 40 尺寸注法 GB4458 4 1984 在图样中 除需表达零件的结构形状外 还需标注尺寸 以确定零件的大小 尺寸三要素 1 尺寸界线 2 尺寸线 3 尺寸数字 2 2尺寸标注基本规则 41 1基本规则 2 以毫米为单位 如采用其它单位时 则必须注明单位名称 3 图中所注尺寸为零件完工后的尺寸 4 每个尺寸一般只标注一次 并应标注在最能清晰地反映该结构特征的视图上 1 尺寸数值为零件的真实大小
16、 与绘图比例及绘图的准确度无关 42 2尺寸要素 1 尺寸界线 尺寸界线用细实线绘制 如图2 18a 尺寸界线一般是图形轮廓线 轴线或对称中心的延长线 超出尺寸终端约2 3mm 尺寸界线一般与尺寸线垂直 必要时允许倾斜 2 尺寸线 尺寸线不应与轮廓线或其延长线重合 尺寸线不应与中心线重合 标注线性尺寸时 尺寸线必须与标注的线段平行 相同方向的各尺寸的间隔要均匀 间隔应大于5mm 以便于标注尺寸数字和有关符号 43 3 尺寸线终端 4 尺寸数字 尺寸线终端有两种形式 箭头或细斜线 如图2 19所示 箭头适用于各种类型的图形 箭头尖端与尺寸接触 不得超出也不得离开 如图20 20 表示直径 R表示半径 S表示球面 t表示板状零件厚度 表示正方形 表示正负偏差 参数分隔符 如M10 1 槽宽 槽深等 表示斜度 表示连字符 如4 10 M10 1 6H 表示埋头孔 EQS 表示均布等 44 45 46 线性尺寸数字的方向 一般应按上图所示方向注写 并尽可能避免在图示30 范围内标注尺寸 无法避免时应引出标注 尺寸数字不可被任何图线所通过 否则必须将该图线断开 47 2 R4 16 2 4 24
