机械制图电子教案之制图基本知识

第页1教学目标知识目标：掌握国家标准中关于图纸幅面、图框格式、标题栏、比例、字体、图线及尺寸注法等规定的基本内容；掌握常用绘图工具的使用方法；掌握正五边形、正六边形、椭圆等的作图方法；掌握徒手绘制草图的方法。能力目标：能够正确地分析、画出平面图形；能够正确地标注尺寸。素质目标：教学重点绘图工具的使用教学难点绘制平面图形教学手段理实一体实物讲解小组讨论、协作教学学时教学内容与教学过程设计注释模块一制图基本知识与技能〖相关描述〗图样是现代工业生产中重要的技术文件之一，是工程界的技术语言。设计师通过图样设计产品，工人依据图样制造产品。此外，图样还广泛应用于技术交流。为了绘制和阅读工程图样，要具备制图的一些基本知识，包括国家标准中的有关规定、绘图工具的使用方法、常用几何图形的作图方法和技能等。本模块主要介绍上述有关内容。〖知识准备〗学习情境一制图基本规定一、图纸幅面和图框格式（GB/T14689—2008）1.图纸幅面基本幅面代号有A0、A1、A2、A3、A4五种。必要时，也允许选用国家标准所规定的加长幅面，这些幅面的尺寸由基本幅面的短边成整数倍增加后得出，如图1-1所示。图1-1图纸的幅面及加长尺寸。讲解图纸幅面尺寸。第页22.图框格式在绘制图样时，图纸上必须用粗实线绘制出图框，其格式分为不留装订边和留有装订边两种。需要装订的图样，应留装订边，其图框格式如图1-2所示；不需要装订的图样其图框格式如图1-3所示。但同一产品的图样只能采用同一种格式，图样必须画在图框之内。图1-2留装订边的图框格式图1-3不留装订边的图框格式二、标题栏（GB/T10609.1—2008）本教材将标题栏作了简化，如图1-4所示。图1-4简化的标题栏三、比例（GB/T14690—1993）绘制图样时，应尽可能按机件的实际大小画出，以方便看图。绘制同一机件的各个视图时，应尽量采用相同的比例，并标注在标题栏中的比例栏内。当某个视图需要采用不同比例时，可在视图名称的下方或右侧标注比例。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。四、字体（GB/T14691—1993）1.汉字长仿宋体字的书写要领是：横平竖直、注意起落、结构均匀、填满方格。汉字的高度h不应小于3.5mm，其字宽一般为h/2，如图1-5所示。使用实物图纸，请学生分析、总结标题栏、比例、字体的特点。第页3图1-5长仿宋体字2.字母和数字字母和数字分为A型和B型。字体的笔画宽度用d表示。A型字体的笔画宽度d=h/14，B型字体的笔画宽度d=h/10。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°，如图1-6所示。在同一图样上，只允许选用一种字体。图1-6数字和字母五、图线（GB/T4457.4—2002、GB/T17450—1998）1.基本线型绘制机械图样常用的9种基本线型为：粗实线、细实线、细虚线、粗虚线、细点画线、粗点画线、双点画线、波浪线、双折线。2.图线的宽度所有图线的图线宽度应按图样的类型和尺寸大小在下列数系（该数系的公比为1：2≈1∶1.4）中选择，即0.13mm，0.18mm，0.25mm，0.35mm，0.5mm，0.7mm，1mm,1.4mm，2mm。机械图样中采用粗、细两种线宽，其比例关系为2∶1。粗线的宽度为d，优先采用d=0.5mm或0.7mm。为了保证图样清晰易读，图样上应避免出现线宽小于0.18mm的图线。3.图线的画法虚线及点画线与其他图线相交时，都应以线段相交，不应在空隙或点处相交；当虚线是粗实线的延长线时，粗实线应画到分界点，而虚线应留有空隙；当虚线圆弧和虚线直线相切时，虚线圆弧的线段应画到切点，而虚线直线需留有空隙，如图1-8(a)所示。绘制圆的对称中心线（细点画线）时，圆心应为线段的交点。点画线和细双点画线的首末两端应是线段而不是点，同时其两端应超出图形的轮廓线3~5mm。在较小的图形上绘制点画线或细双点画线有困难时，可用细实线代替,如图1-8(b)所示。根据应用举例，加深对图线宽度的理解。重点讲解虚线连接处的画法，学生实践。第页4图1-8虚线连接处的画法六、尺寸注法（GB/T4458.4—2003）1.尺寸标注的基本规则2.尺寸的组成一个完整的尺寸应由尺寸界线、尺寸线、尺寸线终端和尺寸数字四个要素组成，如图1-9所示。图1-9尺寸要素尺寸线终端有两种形式，如图1-10所示。（1）箭头。箭头适用于各种类型的图样，箭头尖端与尺寸界线接触，不得超出也不得离开。（2）斜线。斜线用细实线绘制，图中h为字体高度。当尺寸线终端采用斜线形式时，尺寸线与尺寸界线必须相互垂直。同一图样中只能采用一种尺寸线终端形式。图1-10尺寸线终端线性尺寸的数字一般应注写在尺寸线的上方，也允许注写在尺寸线的中断处，同一图样内字高要一致，位置不够可引出标注。尺寸数字不可被任何图线所通过，否则必须把图线断开。学习情境二绘图工具及其使用一、图板和丁字尺图板是铺贴图纸用的，要求板面平滑光洁。它的左侧边为丁字尺的导边，必须平直光滑，图纸用胶带纸固定在图板上，如图1-11（a）所示。丁字尺丁字尺由尺头和尺身两部分组成。它主要用来画水平线，其头部必须紧靠绘图板左边，然后用丁字尺的上边画线，如图1-11(b)所示。教师讲解、强调尺寸标注的基本规则，学生严格遵守。教师讲解尺寸线终端的两种形式，学生加以区分。举正反例说明尺寸的注法，请学生判断。第页5图1-11图板与丁字尺二、三角板三角板分45°和30°(60°)两块，可配合丁字尺画垂直线及15°倍角的斜线；或用两块三角板配合画任意角度的平行线或垂直线，如图1-12所示。图1-12丁字尺和三角板的使用方法三、圆规圆规用来画圆和圆弧。画图时应尽量使钢针和铅芯都垂直于纸面，钢针的台阶与铅芯尖应平齐，使用方法如图1-13所示。图1-13圆规的用法注意丁字尺使用方法。注意尽量使钢针和铅芯都垂直于纸面。第页6四、分规分规的用法如图1-14所示。图1-14分规的用法五、绘图铅笔绘图用铅笔的铅芯分别用B和H表示其软硬程度。绘图时根据不同的使用要求，应准备B或HB、HB或H、H或2H几种硬度不同的铅笔。（1）B或HB。画粗实线用，硬度为B或HB的铅笔。（2）HB或H。画箭头和写字用，硬度为HB或H的铅笔。（3）H或2H。画各种细线和画底稿用，硬度为H或2H的铅笔。六、曲线板曲线板是用来绘制曲率半径不同的非圆曲线的工具，如图1-16所示。图1-16曲线板学习情境三几何作图一、等分线段已知线段AB，将其五等分，作图过程如图1-18所示。图1-18等分线段二、正多边形1.正六边形的画法注意针尖不要正对尺面，应使针尖与尺面保持倾斜。重点讲解画各种线时应该用哪种铅笔。实际操作，指导学生使用曲线板制图。实际操作，指导学生绘制等分线段。实际操作，讲解用不同的工具画正六边形。第页7图1-19正六边形画法2.正五边形的画法已知外接圆直径，绘制正五边形的方法如图1-20所示图1-20正五边形的画法三、斜度与锥度1.斜度斜度符号的斜线方向应与斜度方向一致，如图1-21(a)所示，其中h为字高。若已知直线段的斜度为1∶4，其作图方法如图1-21(b)所示。图1-21斜度的画法2.锥度锥度符号的方向应与锥度方向一致，锥度的作图方法如图1-22(a)所示。若已知直线段的锥度为1∶3，其作图方法如图1-22(b)所示。图1-22锥度的画法四、椭圆1.同心圆法，作图步骤如图1-23(a)所示。实际操作，讲解正五边形的画法。讲解斜度及锥度的画法，学生实践。讲解两种椭圆的画法，学生实践。第页82.四心法，作图方法如图1-23(b)所示。图1-23椭圆的近似画法五、圆弧连接1.连接两相交直线连接两相交直线的步骤如图1-24(a)所示。2.连接两圆弧用圆弧连接两已知圆弧，可分为三种情况：连接圆弧与两已知圆弧外切；连接圆弧与两已知圆弧内切；连接圆弧与一已知圆弧外切与另一已知圆弧内切。连接圆弧与两已知圆弧外切及内切连接的作图步骤如图1-24(b)、（c）所示。图1-24圆弧连接3.连接直线与圆弧用圆弧连接已知直线与圆弧，可分为两种情况：连接圆弧与已知圆弧外切；连接圆弧与已知圆弧内切。连接圆弧与已知圆弧外切连接的作图步骤如图1-25所示。图1-25直线与圆弧连接学习情境四平面图形的画法一、平面图形的尺寸分析讲解三种不同情况的圆弧连接，学生实践。结合图1-26，引导学生区分定形尺寸、定位尺寸及尺寸基准。第页9平面图形中的尺寸可以分为定形尺寸和定位尺寸两大类。图1-26手柄二、平面图形的线段分析平面图形中的线段，根据其尺寸是否齐全可分为已知线段、中间线段和连接线段三类。三、平面图形的画图步骤平面图形的绘制，应在进行线段分析的基础上，先画出已知线段，再画出中间线段，最后画出连接线段。以如图1-26所示手柄为例，作图步骤如下。（1）画出图形的基准线，画出已知线段，如图1-27（a）所示。（2）画中间线段。大圆弧R48是中间圆弧，圆心位置尺寸只有一个垂直方向是已知的，水平方向位置需根据R48圆弧与R8圆弧内切的关系画出，如图1-27（b）、（c）所示。（3）画连接线段。R40的圆弧只给出半径，但它通过中间矩形右端的一个顶点，同时又要与R48圆弧外切，所以它是连接线段，应最后画出，如图1-27（d)、（e）所示。（4）校核作图过程，擦去多余的作图线，描深图形，如图1-27（f）所示。（5）标注尺寸。标注尺寸要完整、清晰，遵守国家标准的规定，如图1-26所示。结合图1-26，讲解三种线段。根据画图步骤，学生绘制手柄，教师指导。第页10图1-27手柄的作图步骤学习情境五尺规绘图的作图步骤一幅完整的图样的绘制步骤具体如下。（1）将绘制各类图线的铅笔及圆规准备好，图板、丁字尺、三角板擦拭干净。（2）根据所画图形的大小、多少选取比例，确定图纸幅面。（3）用丁字尺找正后，用胶带纸把图纸固定在图板上。（4）用细实线画出图框和标题栏。（5）将所画图形均匀地布置在图框内，根据投影关系，画出各图形的基准线，再画出图形的主要轮廓线，最后绘制细节。（6）检查、修改已画出的图形，并清理作图线。（7）按先曲线后直线、从上到下、从左到右的顺序加深图线。使同一类图线的粗细、浓淡一致。（8）绘制尺寸界线、尺寸线及尺寸线终端，注写尺寸数字，书写文字、符号，最后填写标题栏。（9）全面检查，修改错误，清除污迹，完成全图。掌握尺规绘图的作图步骤，学生实践。学生实际操作，注意区分大圆及小圆的画法。第页11学习情境六徒手绘制草图的方法一、基本方法及技巧1.直线的画法画直线时，手腕不要转动，眼睛看着画线的终点，轻轻移动手腕和手臂，使笔尖向着要画的方向做直线运动。画水平线时，画线方向如图1-28(a)所示，这时图纸可斜放。画竖直线时，自上而下运笔，如图1-28(b)所示；画斜线时，应从左上端开始，也可将图纸转动一角度，按水平线画出，如图1-28(c)所示。图1-28直线的画法2.圆的画法画小圆时，一般先画出垂直相交的中心线，并在其上按半径定出四个点，然后过这四个点画圆，如图1-29(a)所示；画较大的圆，可加画两条45°斜线，并按半径在其上再定四个点，连成一圆，如图1-29(b)所示；画更大的圆，可先画出圆的外切正方形，并将任一条对角线的一半等分三份，在2/3多一点处定出圆周上一点，再相应画出对角线上的其他三点，将八点连成圆，如图1-29(c)所示。图1-29圆的画法3.椭圆的画法椭圆徒手作图的方法和步骤与画圆基本相同，主要区别是估画出椭圆上的长短轴或共轭直径的端点，如图1-30所示。图1-30椭圆的画法二、目测的方法在画中、小型物体的草图时，可用铅笔当直尺放在物体上测各部分的大小，然后按测量的大体尺寸画出草图，如图1-31所示。也可用此方法估计出各部分的相对比例，再按此比例画出缩小的草图。画较大物体的草图时，可用手握住一支铅笔进行目测，如图1-32所示。目测时，人的位置保持不动，握铅笔的手要伸直。人和物体的距离应根据所需图形的大小来确定。注意大小物体目测方法的不同。第页12图1-31中、小物体的测量图1-32较大物体的测量〖