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发布时间:2020-11-06 17:59:50

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作者:许云飞,杨巍巍

出版社:电子工业出版社

格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT

机械制图

机械制图试读:

前言

本书是根据教育部“高职高专教育机械制图课程教学基本要求(机械专业)”,结合编者多年的教学经验精心编写而成的。

本书在编写过程中,力求反映高职高专的教学特点,以高等职业教育的人才需求为出发点,根据高职高专的培养目标、教学要求和教育特点,结合制图教学改革实践经验,重点培养学生的空间思维能力。遵循“以应用为目的,以必需、够用为度”的原则,对传统的画法几何内容进行了大量的删减,并对组合体的画图和读图,常用的视图、剖视图、断面图等表达方法进行了较为详尽的介绍。

本书遵循机械制图的教学规律,采用了最新的《技术制图》、《机械制图》国家标准。学生在开始学习之前就有一个具体的学习目标载体,带着疑问、思考来学习这门课程,极大地调动学习的好奇心和积极性。在教材内容选择上,以培养技术应用型专门人才为目标,侧重绘制和阅读机械图样基本能力的训练,通过典型教学载体,将各个学习项目及任务串联起来,由浅入深,循序渐进,知识逐渐系统化,制图的核心能力即识图、绘图能力逐渐提升。全书主要知识点包括制图的国家标准,正投影理论,点、线、面、基本体、组合体投影,轴测图,机件的表达方法,标准件、常用件,零件图上各种技术要求,零件图、装配图。

本书参编人员由具有丰富教学经验的教师组成。许云飞、杨巍巍为主编,负责全书的统稿和定稿;李宏为主审,负责全书的审稿工作;李伟、任丰兰、刘承信参与了本书的编写。其中项目一、项目二、项目七、项目八、项目九、项目十由许云飞编写,项目四、项目五由杨巍巍编写,项目三由任丰兰编写,项目六由李伟编写,刘承信负责全书的附录及习题编写。

在本书编写过程中,参照了部分同行的书籍,得到了单位领导的关心和大力支持,在此表示感谢。

由于编者水平有限,本书编写时虽力争严谨完善,但疏漏欠妥之处在所难免,恳请读者批评指正,以便进一步修改,编者邮箱:jssky@139.com。编 者2014年5月绪论

一、本课程的目标群体

本课程是工科机械、机电、数控、模具等专业的一门重要技术基础课,它介绍机械图样绘制与识读的基本原理和规则,以及绘制和阅读机械图样的方法,培养作图的技能与技巧,是一门实践性很强的课程。它不仅为学习专业技术知识提供基础,也是直接服务于生产的一种重要工具。

二、本课程的主要内容

本课程的主要内容包括制图的基本知识和技能,投影基础,基本体,立体表面交线,轴测图,组合体,物体的表达方法,标准件和常用件,零件图上的技术要求,零件图,装配图等,其中投影基础、组合体、物体的表达方法、零件图和装配图的绘制与阅读等内容是学习的重点。

三、本课程的任务

本课程的主要目的是培养学生自觉地运用各种绘图手段来构思、分析和表达工程问题的能力,培养尺规绘图、徒手绘图的能力。

本课程的主要任务:(1)学习投影理论,培养绘制和阅读机械图样的能力。(2)培养空间想象和空间思维能力。(3)初步掌握机械图样的有关知识,培养查阅有关标准的能力。(4)学会正确使用常用的绘图工具和仪器。(5)培养自学能力,提高分析问题、解决问题的能力。(6)培养耐心细致的工作作风和认真负责的工作态度。

四、本课程的学习方法(1)本课程是一门实践性很强的技术基础课,必须注重理论联系实际,细观察、多思考、勤动手,掌握正确的读图、绘图方法和步骤,提高绘图技能。(2)根据正投影原理,加强对基本体、组合体、零件、部件的感性认识,按投影规律作图,提高空间想象和空间思维能力。(3)自学能力和独立工作能力是科技人员必须具备的基本素质,在学习过程中,要有意识地加以培养和提高。

由于图样在生产中起着重要的作用,绘图和读图的差错都会带来巨大的损失,因此读者在完成习题时,应该养成认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风。本课程只能为读者的绘图和读图能力打下初步基础,这种能力在后续课程及生产实习、课程设计和毕业设计中还需继续提高。

五、工程图的发展历史

自从劳动开创人类文明史以来,图形一直是人们认识自然,表达、交流思想的主要形式之一,图形的重要性是别的任何表达方式所不能替代的。

蒸汽机的发明及其应用,开始了近代工业革命,而蒸汽机制造的关键技术是汽缸的加工,加工汽缸需要车床,无论是汽缸的加工还是机床的制造,都需要工程图样作为产品信息的载体。到20世纪初,美国由于采用了互换性和公差与配合,使得汽车制造中心由欧洲转移到美国,汽车工业的生产效率大大提高。由于成批生产,汽车的价格大幅度下降,汽车进入了每一个家庭,使整个美国社会成为“轮子社会”,而“轮子”是按图样生产出来的。

在图形学的发展长河中,具有5000年文明史的中国也有辉煌的一页。“没有规矩,不成方圆”反映了古代中国人民已对尺规作图的规律具有深刻的理解和认识。春秋时代的技术著作《周礼考工记》中已记载了规矩、绳墨、悬垂等绘图工具的运用情况。到了宋代,建筑制图已经相当规范,如李诫的著作《营造法式》。

在近代工业革命的进程中,随着生产的社会化,1795年法国科学家蒙日系统地提出了以投影几何为主线的画法几何,把工程图的表达与绘制高度规范化、唯一化,从而使得画法几何成为工程图的语法,工程图成为工程界的语言。

计算机的广泛应用大大促进了图形学的发展,计算机图形学的兴起开创了图形学应用和发展的新纪元。以计算机图形学为基础的计算机辅助设计(CAD)技术,推动了几乎所有领域的设计革命,CAD技术的发展和应用水平已成为衡量一个国家科技现代化和工业现代化水平的重要标志之一。CAD技术从根本上改变了过去手工绘图、凭图纸组织整个生产过程的技术管理方式。

计算机的广泛应用并不意味着可以取代人的作用,它使技术人员可以用更多的时间进行创造性的设计、创造性的劳动,而创造性的设计离不开运用图形工具的表达、构思。随着CAD和无纸生产的发展,图形的作用不仅不会削弱,反而显得更加重要。项目一机械制图基础知识

在工程技术中,根据投影原理、标准或有关规定表示工程对象的形状、结构和大小,并有必要技术说明的图称为图样。

工程图样是工程技术界的语言,是生产过程中的重要技术资料和主要依据,具有严格的规范性。不同性质的生产部门所需的工程图样有不同的标准和名称,如机械制造行业需要机械图样。要完整、清晰、准确地绘制出机械图样,除了需要有耐心细致和认真负责的工作态度外,还要求掌握正确的作图方法、熟练地使用绘图工具,同时还必须严格遵守国家标准《技术制图》与《机械制图》中的各项规定。任务1-1 制图基本规定的学习

为了便于技术交流、档案保存和各种出版物的发行,以及制图规格和方法的统一,国家质量监督检验检疫总局依据国际标准组织的标准,制定并颁布了与ISO国际标准接轨的我国国家标准(简称“国标”)《技术制图》和《机械制图》。在绘制技术图样时,必须掌握和遵守有关的规定。

标准是为了在一定范围内获得最佳秩序,经协商一致制定并由公认机构批准,共同使用和重复使用的一种规范性文件。国家标准是国家颁布的法令性文件,具有强制性,必须严格遵照执行。国家标准又分为强制性标准(GB)和推荐性标准(GB/T)两类。国家标准编号由国家标准的代号、国家标准发布的顺序号和国家标准发布的年号(四位数字)构成,如GB/T 10609.1—2008。任务要求

通过本任务的学习,达到以下目标:

• 理解国家标准的作用及标准的编号规则。

• 掌握国家标准《技术制图》与《机械制图》中关于图纸幅面及格式、标题栏的方位与格式、字体、比例等规定,初步奠定绘图基础。

• 抄画如图1-1所示的任务图,采用留有装订边的X型A4图纸、简化的标题栏,注意各种线型的画法。图1-1 任务图抄画相关知识

一、图纸幅面和格式(GB/T 14689—2008)

1. 图纸幅面(1)图纸幅面指的是图纸宽度B与长度L组成的图面,简称图幅。基本图幅大小有A0、A1、A2、A3、A4五种规格尺寸。绘制图样时应优先采用表1-1中所规定的基本幅面,表1-1中为基本幅面以尺寸关系,图1-2中粗实线所示为基本幅面。表1-1 图纸基本幅面代号及尺寸

单位:mm(2)必要时,也允许选用国家标准中所规定的加长幅面。这些幅面的尺寸是由相应基本幅面的短边成整数倍增加得出,如图1-2中细实线和细虚线所示都为加长幅面。其优先级别顺序为基本幅面(A4、A3、A2、A1、A0),由细实线表示的加长幅面(A3×3、A3×4、A4×3、A4×4、A4×5),由细虚线表示的加长幅面(A0×2、A0×3、A1×3、A1×4、A2×3、A2×4、A2×5、A3×5、A3×6、A3×7、A4×6、A4×7、A4×8、A4×9)。图1-2 图纸的基本幅面及加长幅面尺寸

加长幅面的代号为基本幅面代号×加长幅数。如A4幅面要加长至3倍,则长边420不变,短边为297×3=891,因此其幅面尺寸为420×891。

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装订边两种。同一产品的图样只能采用一种图框格式。(1)不留装订边的图纸,其图框格式如图1-3所示,尺寸规定参见表1-1。图1-3 不留装订边的图框格式(2)留有装订边的图纸,其图框格式如图1-4所示,尺寸规定参见表1-1。图1-4 留有装订边的图框格式

对于加长格式的图框尺寸,就按照所选用的基本幅面大一号图纸的图框尺寸来确定。例如,A2×3的图框尺寸,按A1的图框尺寸确定,即e为20(或c为10),而A3×4的图框尺寸,按A2的图框尺寸确定,即e为10(或c为10)。

二、标题栏(GB/T 10609.1—2008)

1. 国家标准标题栏

为使绘制的图样便于管理及查阅,每张图都必须有标题栏。标题栏是由名称、代号区、签字区、更改区和其他区域组成的栏目。标题栏的基本要求、内容、尺寸和格式在国家标准GB/T 10609.1—2008《技术制图标题栏》中有详细规定,如图1-5所示。图1-5 国家标准推荐的标题栏

通常,标题栏应位于图框的右下角,底边与下图框线重合,右边与右图框线重合。国家标准规定的标题栏一般直接印刷在图纸上,绘图人员不必自己绘制。

2. 简化标题栏

制图作业的标题栏,其格式可以简化,一般采用如图1-6所示的格式绘制,也可以采用其他格式,不统一要求。图1-6 简化的标题栏

3. 标题栏的方位与格式(1)标题栏的方位。每张图纸上都必须画出标题栏。标题栏的位置应位于图纸的右下角,如图1-3和图1-4所示。

当标题栏的长边置于水平方向并与图纸的长边平行时,则构成X型图纸,如图1-3(a)、图1-4(a)所示;当标题栏的长边与图纸的长边垂直时,则构成Y型图纸,如图1-3(b)、图1-4(b)所示。此时,看图的方向与看标题栏的方向一致。(2)对中符号。为了使图样复制和缩微摄影时定位方便,应在图纸各边长的中点处分别画上对中符号。对中符号用粗实线绘制,宽度不小于0.5mm,长度从纸边界开始至伸入图框约5mm,如图1-7、图1-8所示。图1-7 X型图纸的短边置于水平图1-8 Y型图纸的长边置于水平

对中符号的位置误差应不大于0.5mm。

当对中符号处在标题栏范围内时,则伸入标题栏部分省略不画,如图1-8所示。(3)方向符号。若使用预先印制好的图纸,为了明确绘图和看图时图纸的方向,应在图纸的下边对中符号处画出一个方向符号,方向符号是用细实线绘制的等边三角形,其大小和所处的位置如图1-9所示。图1-9 方向符号

预先印刷的图纸一般应具有图框、标题栏、对中符号、方向符号四项基本内容。

三、比例(GB/T 14690—1993)

1. 术语

比例是图样中图形与其实物相应要素的线性尺寸之比。(1)原值比例:比值为1的比例,即1∶1。(2)放大比例:比值大于1的比例,如2∶1等。(3)缩小比例:比值小于1的比例,如1∶2等。

绘制图样时,应根据实际需要按表1-2中规定的系列选取适当的比例。应尽量采用机件的实际大小(1∶1)画图,以便能直接从图样上看出机件的真实大小。

若机件太大或太小,可选用缩小或放大比例绘制。选用何种比例应有利图形的清晰表达和图纸幅面的有效利用。

绘制同一机件的各个视图应采用相同的比例,并在标题栏的比例一栏中标明。当某个视图需要采用不同的比例时,必须另行标注。应注意,不论采用何种比例绘图,标注尺寸时,均按机件的实际尺寸大小注出。

2. 比例系列

国家标准GB/T 14690—1993《技术制图比例》中对比例的选用作了规定。同一张图纸上,各图比例相同时,在标题栏中标注即可,采用不同的比例时,应分别标注。绘图时可采用表1-2中的规定比例。表1-2 比例系列种类优先选用比例系列允许选用比例系列原值比例1∶11∶1.5 1∶2.5 1∶3 1∶4 1∶6 1∶1.5×10n1∶2 1∶5 1∶1×10n 1缩小比例1∶2.5×10n 1∶3×10n 1∶2×10n 1∶5×10n∶4×10n 1∶6×10n2∶1 5∶1 1×10n∶1 2×2.5∶1 4∶1 2.5×10n∶1放大比例10n∶1 5×10n∶1 4×10n∶1

注:n为正整数。

3. 标注方法

比例一般应标注在标题栏内,必要时可在视图名称的下方或右侧标注比例,如图1-10所示。图1-10 标注示例

不论采用何种比例,图形上所注尺寸数字必须是实物的实际尺寸值,而与图形所采用的比例和绘图准确度无关,如图1-11所示。绘制图形角度时,不论该图采用何种比例,都要按物体实际角度绘出。图1-11 用不同比例绘制图形和尺寸的标注方法

四、字体(GB/T 14691—1993)

图样上除了表达机件形状的图形外,还要用文字和数字说明机件的大小、技术要求和其他内容。字体指的是图中汉字、字母、数字的书写形式。

1. 基本要求(1)书写字体必须做到:字体工整、笔画清楚、间隔均匀、排列整齐。(2)字体高度(用h表示)的公称尺寸系列为1.8mm,2.5mm,3.5mm,5mm,7mm,10mm,14mm,20mm。如需要书写更大的字,其字体高度应按的比率递增。字体高度代表字体的号数。(3)汉字应写成长仿宋体字,并应采用国家正式公布推行的《汉字简化方案》中规定的简化字。汉字的高度h不应小于3.5mm,其字宽一般为。长仿宋体汉字的特点是横平竖直,起落有锋,粗细一致,结构匀称。(4)字母和数字分A型和B型。A型字体的笔画宽度d为字高h的1/14,B型字体的笔画宽度d为字高h的1/10。(5)字母和数字可写成斜体和直体。斜体字字头向右倾斜,与水平基准线成75°。

在同一图样上,只允许选用一种形式的字体。

2. 书写示例(1)长仿宋体汉字示例。(2)斜体示例。(3)直体示例。

3. 其他符号(1)用作指数、分数、极限偏差、注脚等的数字及字母,一般应采用小一号的字体。示例:(2)图样中的数学符号、物理量符号、计量单位符号及其他符号、代号,应分别符合相应的规定。

五、图线(GB/T 17450—1998、GB/T 4457.4—2002)

工程图样中的图形是由不同形式的图纸组成的。为了便于绘图和读图,国家标准规定了图线名称、形式、尺寸、一般应用及其画法等。我国现行图线的国家标准有两项:GB/T 17450—1998《技术制图 图线》,GB/T 4457.4—2002《机械制图 图样画法 图线》;《技术制图 图线》应用于各种图样,如机械、电气、建筑等,主要有基本线型、线宽、画法等。《机械制图 图样画法 图线》是关于机械图样的图线画法,包括线型及应用、应用示例等,机械制图教材是对这两个标准的综合应用。

1. 图线型及尺寸(1)基本线型。国家标准GB/T 17450—1998《技术制图 图线》规定了15种基本线型,绘制图样时,应采用技术制图标准规定的图线。(2)图线的宽度。所有线型图线的宽度d应按图样的类型和尺寸大小在下列数系中选择0.13mm,0.18mm,0.25mm,0.35mm,0.5mm,0.7mm,1mm,1.4mm,2mm。粗线、中粗线和细线的宽度比率为4∶2∶1。在同一图样中,同类图线的宽度应一致。

2. 机械制图图线

国家标准GB/T 4457.4—2002《机械制图 图线》对机械制图中常用的线型、宽度和一般应用作了规定,在机械图样中采用粗细两种线宽,它们之间的比例关系为2∶l,见表1-3。表1-3 机械制图线型及应用

3. 常用图线的应用举例

如图1-12所示,列举了常用图线的用法,为了保证图样的清晰度、易读性和便于缩微复制,尽量避免采用宽度小于0.18mm的图线。图1-12 常用图线的应用举例

4. 图线的画法(1)在同一张图纸内,同类图线的宽度应基本一致。虚线、点画线的长度、间隙、短线应各自相等。点画线和双点画线的首末两端为“长线”,而不应为“点”,如图1-13所示。图1-13 虚线、点画线、双点画线的画法(2)相互平行的图线(包括剖面线),其间隙不宜小于其中的粗实线的两倍宽度,且不宜小于0.7mm。在一张图样上,波浪线或双折线一般采用同一种线型。(3)绘制圆的对称中心线时,圆心应为画线的交点,且要超出图形的轮廓线约为3~5mm。(4)在较小图形中绘制单点长画线或双点长画线有困难时,可用实线代替。(5)细虚线与细虚线相交或细虚线与其他线相交,应在画线处相交。当细虚线处在粗实线的延长线上时,粗实线应画到分界点而细虚线应留有空隙。(6)当细虚线圆弧与细虚线直线相切时,细虚线圆弧应画到切点,而细虚线直线应留有空隙,如图1-14所示。图1-14 虚线、点画线或双点画线和实线相交(7)图线不得与文字、数字或符号重叠、混淆,不可避免时,应首先保证文字等的清晰。(8)当图中的线段重合时,优先次序为粗实线、虚线、点画线,只画出排序在前的图线。常见图线画法举例如图1-15所示。图1-15 图线画法举例任务实施

完成如图1-1所示的抄图任务,具体步骤如下:(1)绘制留有装订边的A4图纸,a取25mm,c取5mm,图纸边界用细实线,图框用粗实线。(2)画出简化的标题栏,注意粗细实线的应用。(3)按图中比例抄画图形,并用仿宋字体标注,注意各种线型画法,尤其是相交处的画法。思考与练习

一、填空题(1)1∶2是_____(放大的、缩小的)比例,表示_____与_____的线型尺寸之比。(2)制图中所使用的汉字均采用_____字,且汉字字高不应小于_____mm。(3)制图中的图线线型有_____、_____之分,可见轮廓线应该用_____线绘制,对称中心线要用_____线绘制。(4)A4图纸幅面尺寸是_____;如果A4幅面要加长至5倍,其幅面尺寸为_____。

二、简答题(1)国家标准规定A3、A2、A1、A0号图纸的幅面分别是多少?它们大小变化规律怎样?(2)同一图样中的图线有什么要求?基本线型相交时有什么要求?任务1-2 常见几何图形的绘制

任何平面图形都是由各种线段(直线或曲线)构成的。最常见的几何图形绘制有:线段等分、圆周等分、斜度、锥度、椭圆等。熟练掌握平面图形的绘制方法,是提高绘图速度和质量的基本要求之一。

本任务详细介绍了等分线段、等分圆周、斜度和锥度、椭圆的画法,并通过实例让大家真实体验常见几何图形的绘制过程。任务要求

通过本任务的学习,达到以下目标:

• 熟练掌握利用圆规,三角板等绘图工具完成基本几何作图。其中包括正多边形、斜度、锥度、椭圆的画法。

• 抄画如图1-16所示带有斜度的图形,注意斜度的画法。图1-16 带有斜度的图形相关知识

图样绘制的质量好坏与速度快慢取决于绘图工具和仪器的质量,同时也取决于其能否正确使用,因此,要能够正确挑选绘图工具和仪器,并养成正确使用和经常维护、保养绘图工具和仪器的良好习惯。

本任务除了要求大家掌握机械制图国家标准中规定的相关知识之外,还需要大家掌握一定的几何知识基础及几种常用的绘图工具和仪器、用品以及它们的使用方法,掌握借助绘图工具和仪器进行常见几何图形的绘制。

一、手工绘图工具、仪器

1. 图板

图板是用来铺放和固定图纸的。板面要求平整光滑,图板四周一般都镶有硬木边框,图板的左边是工作边,称为导边,需要保持其平直光滑。使用时,要防止图板受潮、受热。图纸要铺放在图板的左下部,用胶带纸黏住四角,并使图纸下方至少留有一个丁字尺宽度的空间,如图1-17所示。图1-17 图板

图板大小有多种规格,它的选择一般应与绘图纸张的尺寸相适应,与同号图纸相比每边加长50mm。

2. 丁字尺

丁字尺主要用于画水平线,它由互相垂直并连接牢固的尺头和尺身两部分组成,尺身沿长度方向带有刻度的侧边为工作边。绘图时,要使尺头紧靠图板左边,并沿其上下滑动到需要画线的位置,同时使笔尖紧靠尺身,笔杆略向右倾斜,即可从左向右匀速画出水平线。应注意:尺头不能紧靠图板的其他边缘滑动而画线;丁字尺不用时应悬挂起来(尺身末端有小圆孔),以免尺身翘起变形,常见的用法如图1-18所示。图1-18 丁字尺的用法

3. 三角板

三角板有45°和30°(60°)两种。三角板与丁字尺配合可画铅垂线;还可画出与水平线成15°、30°、45°、60°、75°、90°的斜线;也可以通过两块三角板的配合绘制出各种位置已知直线的平行线或垂直线,如图1-19所示。图1-19 用一副三角板画已知直线的平行线和垂直线

4. 比例尺

比例尺是用来按一定比例量取长度时的专用量尺,可放大或缩小尺寸,如图1-20所示。常用的比例尺有两种:一种外形是三棱柱体,上面有六种(1∶100、1∶200、1∶300、1∶400、1∶500、1∶600)不同的比例,称为三棱尺;另一种外形像直尺,上面有三种不同的比例,称为比例直尺。图1-20 比例尺

画图时可按所需比例,用尺上标注的刻度直接量取而不需换算。如按1∶100比例,画出实际长度为3m的图线,可在比例尺上找到1∶100的刻度一边,直接量取相应刻度即可,这时,图上画出的长度是30mm。

5. 圆规和分规

圆规主要是用来画圆及圆弧的。一般较完整的圆规应附有铅芯插腿、钢针插腿、直线笔插腿和延伸杆等,如图1-21(a)所示。

在画图时,应使用钢针具有台阶的一端,并将其固定在圆心上,

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

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