机电一体化必备---机械制图教案--1

绿业教育集团版权所有侵权必究机械制图详细教案制作人：张老师修订人：学生小胡联系方式：张老师QQ：1060816219小胡QQ：37234790邮箱：[e-mail]绪论第1章制图基本知识1.1制图国家标准1.2一般尺寸注法机械制图是机械类必修的技术基础课程之一，主要研究绘制机械图样的理论和基本规则。工程图样是设计者表达设计意图；制造者了解制造对象并制造；使用者依此使用和维修设备。学习投影法的基本理论和应用，培养空间构思能力、分析能力和表达能力。学习制图国家标准及其有关知识，培养绘制和阅读机械图样的基本能力。学习尺规绘图、徒手绘图、计算机绘图基本技能。注意加强运用形体分析法分析、构形立体的学习，培养初步形象思维能力。严格遵守国家标准，学会查阅有关标准。本课程理论、实践性均强，学习时注意理论联系实际；要完成一定数量作业；加强上机练习。培养初步的空间想象能力，掌握三维立体二维图样之间的对应关系规律。1.1.1图纸幅面和格式（GB/T14689-1993）绘制技术图样时，应优先采用表1–1所规定的基本幅面。必要时，也允许选用国家标准中所规定的加长幅面。图纸幅面规格装订格式：装订边尺寸一律为25图纸边框格式不装订格式：边框与图框线间距随图纸幅面变化。具体值查阅国标每张图纸上都必须画出标题栏；外框为粗实线，内格为细实线。标题栏的位置应位于图纸的右下角。尺寸不随图纸大小、格式变化。国标格式标题栏制图作业中推荐使用的标题栏格式1.1.2比例（GB/T14690-1993）图中图形与其实物相应要素的线性尺寸之比称为比例。比例的意义汉字图样上的汉字应写成长仿宋体，并采用国家正式公布推行的简化字。汉字的高度h应不小于3.5mm。要求：字体工整、笔画清楚、间隔均匀、排列整齐1.1.3字体（GB/T14691-1993）字号：国标中以字体高度代表字体的号：字高系列：1.8，2.5，3.5，5，7，10，14，20mm。拉丁字母（B型斜体）示例阿拉伯数字示例罗马数字示例字母和数字图线分粗、细两种，细线宽度约为d/2。图线宽度的推荐系列为：0.18，0.25，0.5，0.35，0.5，0.7，1，1.4，2mm。在同一图样中同类图线的宽度应基本一致，虚线、细点划线及双点划线的线段长度和间隔应各自大致相等。图线之间相交、相切都应以线段相交或相切。若各种图线重合，应按粗实线、点划线、虚线的先后顺序选用线型。1.1.4图线（GB/T17450-1998）1.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度无关。2.图样中（包括技术要求和其它说明）的尺寸，以毫米为单位时，不需要标注计量单位的代号和名称，如采用其它单位，则必须注明相应的计量单位的代号或名称，如45度30分应写成45°30′。3.图样中所标注的尺寸为该图样所示机件的最后完工尺寸，否则应另加说明。4.机件的每一尺寸，一般只标注一次，并应标注在反映该结构最清楚的图形上。尺寸界线用来表示所注尺寸的范围。尺寸界线用细实线绘制，并应由图形的轮廓线、轴线或对称中心线处引出。也可利用轮廓线、轴线或对称中心线作尺寸界线。尺寸线用来表示尺寸度量的方向。尺寸线必须用细实线绘在两尺寸界线之间，不能用其它图线代替，不得与其它图线重合或画在其延长线上。尺寸数字不可被任何图线所通过，当无法避免时，必须将该图线断开。尺寸数字应按左图所示方向注写，并尽可能避免在图示30°范围内标注尺寸，当无法避免时可按右图的形式标注。线性尺寸角度尺寸一律水平写整圆、大半圆标直径半圆、小于半圆标半径小尺寸注法绘图前的准备工作。绘图前应准备好绘图用的工具和仪器。根据图形的复杂程度，确定绘图比例和图纸幅面大小。画底图。首先画图框线和标题栏，然后布图。加深图线。在加深图线前，应检查和校核图形是否有画错的或漏画的图线，一经发现应及时改正。标注尺寸。首先用HB（或B）铅笔将尺寸界线、尺寸线、箭头全部画好，然后再统一注写尺寸数字。填写标题栏。加粗图框线，修饰图面。1.仪器绘图的方法和步骤徒手图也称草图，是用目测来估计物体的形状和大小，不借助绘图工具，徒手绘制的图样。绘制草图时应做到图形准确、线型分明、比例匀称，并应尽可能使图线光滑、整齐。具体画线方法如图1–13和图1–14所示。2.徒手绘图的方法作正多边形通常都是用等分圆周的方法绘制。绘制过程为：确定多边形的中心，以中心到多边形的角点的距离为半径绘圆，等分圆周，连接各等分点即可完成多边形的绘制。对于三边、六边等特殊的角度，应尽量利用三角板量取角度。1.斜度斜度是指一直线（或平面）对另一直线（或平面）的倾斜程度。其大小以它们夹角的正切来表示，并将此值化为1﹕n的形式标注斜度时，需在1﹕n前加注斜度符号“”，且符号方向与斜度方向一致。斜度符号的高度等于字高h。斜度的定义、画法及其标注方法如图所示。2.锥度锥度是指正圆锥体的底圆直径与其高度之比（对于圆锥台，则为底圆直径与顶圆直径的差与圆锥台的高度之比），并将此值化成1﹕n的形式。标注时，需在1﹕n前加注锥度符号“”，且符号的方向应与锥度方向一致。锥度符号的高度等于字高h。锥度的定义、画法及其标注方法如图所示。在绘制机械图样时，经常需要用一个已知半径的圆弧来光滑连接（即相切）两个已知线段（直线段或曲线段），称为圆弧连接。此圆弧称为连接弧，两个切点称为连接点。为了保证光滑的连接，必须正确地作出连接弧的圆心和两个连接点，且两个被连接的线段都要正确地画到连接点为止。如图所示。画连接弧时，需要用到平面几何中以下两条原理。(1)与已知直线相切且半径为R的圆弧，其圆心轨迹为与已知直线平行且距离为R的两直线，连接点为圆心向已知直线所作垂线的垂足。(2)与已知圆弧相切的圆弧，其圆心轨迹为已知圆弧的同心圆，其半径为：外切时，连接圆弧与已知圆弧的半径之和；内切时，连接圆弧与已知圆弧的半径之差。连接点为：外切时，连心线与已知圆弧的交点；内切时，连心线的延长线与已知圆弧的交点。例1.1用半径为R的圆弧连接两直线AB和BC，如图所示。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Ｏ，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1.2用半径为R的圆弧连接两已知圆弧（R1、R2），如图所示。(1)求圆心：分别以O1、O2为圆心，R1＋R和R2＋R（外切时，如图（a）所示）、或R－R1和R－R2（内切时，如图（b）所示）、或R1－R和R2＋R（内、外切，如图（c）所示）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、O2O或O1O、O2O的延长线，与两已知圆弧（半径R1、R2）相交于点K1、K2，则K1、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。作图步骤：画平面图形前，首先要对平面图形进行尺寸分析和线段性质分析，然后才能正确画出平面图形和进行平面图形的尺寸标注。1.尺寸分析定形尺寸：确定平面图形中线段的长度、圆弧的半径、圆的直径以及角度的大小等尺寸，称为定形尺寸。如图中的φ3、φ10、R6、R40等尺寸。定位尺寸：用于确定圆心、线段等在平面图形中所处位置的尺寸，称为定位尺寸，如图中的5、45、φ15等尺寸。2.线段性质分析已知线段：根据作图基准线位置和已知尺寸就能直接作出的线段。如图中的φ3圆及R7.5、R5等弧线。中间线段（圆弧）：已知定形尺寸，少一个定位尺寸的线段（圆弧）。如图中的R40圆弧。连接线段（圆弧）：只知定形尺寸的线段（圆弧）。如图中的R6圆弧。3.平面图形画法平面图形的画图，关键在于根据图形及所标注的尺寸进行尺寸分析及线段性质分析，确定尺寸基准。以手柄平面图形为例，画图步骤如图所示。1.画出基准线，并根据定位尺寸画出作图定位线，如图（a）所示。2.画出已知直线，如图（b）所示。3.画出中间线段，如图（c）所示。4.画出连接线段，如图（d）所示。5.加深图线，标注尺寸，如图（e）所示。作图步骤：4.平面图形的尺寸标注平面图形画完后，需按照正确、完整、清晰的要求来标注尺寸，即标注的尺寸要符合国家标准规定：尺寸不重复也不遗漏；尺寸要排列有序；数字要注写正确、清楚。下图为几种平面图形的尺寸标注示例。平面图形尺寸标注示例2.1三投影面体系投影法及其分类正投影的特性三面投影将投射线通过物体，向选定的平面投射，并在该平面上得到图形的方法称为投影法。根据投影法所得到的图形称为投影图（投影）；投影法中得到投影的平面称为投影面。1.中心投影法正投影法斜投影法2.平行投影法真实性积聚性类似性一般要从几个方向观察物体，才能表达清楚物体的形状？三个方向V——正投影面W——侧投影面H——水平投影面V、H交线——OX轴H、W交线——OY轴V、W交线——OZ轴将物体正放在三投影面体系中，用正投影法向三个投影面投影，就得到了物体的三面投影，也叫三视图。V——主视图H——俯视图W——左视图为了画图和看图的方便，假想地将三个投影面展开、摊平在同一平面（纸面）上，并且规定：正面V不动；水平面H绕OX轴向下旋转90°；侧面W绕OZ轴向右旋转90°，如图所示。俯视图在主视图的正下方，左视图在主视图的正右方。画图时，投影面的边框线和投影轴均不必画出，同时按上述方法展开，即按投影关系配置视图时，也不需要标明视图名称，最后得到的三视图如图所示。长对正高平齐宽相等1.用圆规量取2.用45度辅助线(1)分析物体。分析物体上的面、线与三个投影面的位置关系，再根据正投影特性判断其投影情况，然后综合出各个视图。(2)确定图幅和比例。根据物体上最大的长度、宽度和高度及物体的复杂程度确定绘图的图幅和比例。画三视图的方法和步骤：(3)选择主视图的投影方向。以最能反映物体形状特征和位置特征且使三个视图投影虚线少的方向作为正投影方向。(4)布图、画底图。画作图基准线、定位线；画三视图底图。从主视图画起，三个视图配合着画图。(5)检查、修改底图。(6)加深图线，完成三视图。如图2–8所示。画三视图的方法和步骤：点的投影直线的投影通过上一节的学习及画图实践，可以体会到画一个物体的三视图，实质上是画出组成物体的各个面的投影，而各个面是由棱线围成的，各棱线是由两个端点决定的。因此，为了迅速而正确地画出物体的视图，还需研究构成物体的基本几何元素点、线、面的投影。设有一空间点A，由点A分别向H、V和W面投影，可得到点A的水平投影a、正面投影a′和侧面投影a″。图中每两条投影线确定一个平面，它们与三根投影轴分别相交于点ax、ay和az，以空间点A、三个投影a、a′和a″以及ax、ay、az和原点O为顶点可构成一个长方体。将各投影面展开（展开方法同上一节）可得点A的投影图。在点的投影图中一般不画出投影面的边界线，也不标出投影面的名称和投射线与投影轴的交点ax、ay、az等，而只画出坐标轴OX、OY、OZ（简称X、Y、Z轴）及点的投影a、a′、a″，如图。点的投影规律：(1)点的正面、水平投影连线垂直于OX轴。(2)点的正面、侧面投影连线垂直于OZ轴。(3)点的水平投影到OX轴的距离等于侧面投影到OZ轴的距离。例2.1已知空间点A（20、10、15），试作它的三面投影图。例2.2已知点B的正面投影b′和水平投影b，求该点的侧面投影b″。例2.3已知空间点A（15、10、20），B（15、10、10），点C在点A的左方5、前方5、下方5，点D在点B的正右方5，求作点A、B、C、D的三面投影。Aa’a”a主视方向作出确定该直线的任意两点的投影，将这两点的同面投影相连，便可得直线的三面投影。直线投影面垂直线投影面平行线一般位置直线空间直线与它的水平投影、正面投影、侧面投影的夹角，分别称为该直线对投影面H、V、W的倾角，分别用α、β、γ表示。一般位置线与三个投影面均倾斜的直线投影特性：1.三个投影都倾斜于投影轴，长度均小于实长；2.投影与投影轴