机械制图基础知识，大学四年的精华全在这里了！
一、常用绘图工具
1.图板 图板是用来固定图纸的矩形木板。其要求：
（1）板面平整、光滑；
（2）左侧的“导边”应平直。
＃常用图板规格：
0号（900mm×1200mm）、1号（600mm×900mm）、2号（450mm×600mm）
2.丁字尺 丁字尺由“尺头”和“尺身”组成。
＃其用途：
（1）与图板配合来画平行线。
（2）与图板、三角板配合来画角度线、垂直线。
3.三角板 一副三角板由两块三角板组成，一块45°，另一块30°（或60°）。
＃其用途：
（1）与丁字尺配合来画垂直线、倾斜线（15o倍数角的角度线）：45°、30°、60°、75°、105°和150°等；
（2）两块三角板配合来画已知直线的平行线或垂直线。
4.比例尺 比例尺俗称“三棱尺”，共有六种常用的比例刻度，是供绘制不同尺寸比例的图形所用的。
注意：比例尺不能当作直尺来画线使用，只能用于量取不同比例的尺寸。
5.曲线板 曲线板是用于绘制不规则的非圆曲线的工具（可正、反两面使用）。
＃其使用方法：
（1）至少保证4个点（或4个以上的点）与曲线板的边缘相吻合，才能连接这4个点（或4个以上的点）；
（2）两段之间应有重复。
二、常用的绘图用品
1.铅笔 铅笔分：硬、中、软三种。
＃其标号有：6H、5H、4H、3H、2H、H、HB、B、2B、3B、4B、5B、6B共13种。其中：6H为最硬，HB为中等硬度，6B为最软。
＃铅笔的选择与使用：
（1）绘制底稿时，应使用H或2H铅笔，并削成尖锐的圆锥形；
（2）绘制图形时，应使用B或HB铅笔，并削成四棱柱形（扁铲形）；
（3）铅笔应从没有标号的一端开始使用，以便保留铅笔的软硬标号。
2.绘图纸 绘图纸有正、反面之分，绘图时，应选用正面画图。
＃其识别方法：用橡皮擦拭几下，不易起毛的一面就是正面，或采用观察法，反光较亮的一面就是正面。
三、常用绘图仪器
1.分规 分规是用来截取尺寸、等分线段或圆周的工具。
＃其使用方法：两针尖并拢时应对齐。。
2.圆规 圆规是用来画“圆”或“圆弧”的工具。
（1）其附件有：钢针插脚、铅芯插脚、鸭嘴插脚、延长杆等。
（2）其使用方法：圆规的钢针端应是有“肩台”的一端；画大圆时，应保持肩台与铅芯平行、对齐。
#除上述绘图工具和用品之外，还应有：直尺、量角器、橡皮、擦图片、小刀、砂纸、胶带纸等。
四、图纸的幅面和格式（GB/T14689—1993）
1.图纸幅面 为了保证图纸大小的统一，以便于图纸的装订、图纸的保管、图纸的缩印，对图纸的幅面做如下规定：
图纸幅面和格式（GB/T14689 --1993）
图纸幅面尺寸和代号：A0、A1、A2、A3、A4、A5
2.图框格式（图框线） 图纸在绘图前都必须用粗实线画出图框线，所画图样（图形）应在图框线之内。
图框线的格式有两种：
⑴不留装订边格式 ⑵留装订边格式。
3.标题栏及方位 标题栏中的文字方向为看图方向。标题栏的格式、内容和尺寸在国家标准（GB／T10609.1—1989）中已作了规定，学生制图作业建议采用图所示的标题栏格式。
4.附加符号
（1）对中符号：为了复 制或摄影时定位方便，在各边的中点处分别画出对中符号。
从图纸边界开始伸入图框约5mm，线宽不小于0.5mm的粗实线。当对中符号在标题栏范围内时，则伸入标题栏部分省略不画。
（2）方向符号：当绘图和读图方向与标题栏方向垂直时，为了明确绘图和读图的方向，在对中符号处画一个方向符号（细实线的等边三角形）。
五、比例
1.术语
⑴比例：图纸中的图形与实物相应要素的线性尺寸之比。
原值比例：比值为1的比例，即1：1。
放大比例：比值大于1的比例，如2：1。
缩小比例：比值小于1的比例，如1：2。
2.比例系列
⑴首选表1-2中的优先选用比例系列，再选允许选择比例系列。
⑵无论比例如何，所标注的尺寸数值都应是实物的实际大小尺寸。如
为了看图方便，绘制图样时。应尽可能按机件的原值比例画出。如果机件太大或太小，应采用表1-2中规定的优先比例画图。
图样无论是放大或缩小画出，标注尺寸时，均应按机件的实际大小尺寸标注，与绘图的比例无关。
3.比例的标注
（1）标注在标题栏内。
（2）标注在视图名称的下方或右侧。如I／2：1、B-B／5：1等。
六、字体（GB/T14691—1993）
图样上除了表达机件的图形外，还要用文字和数字说明机件的大小、技术要求和其它内容。在图样中书写字体必须做到：字体工整、笔划清楚、间隔均匀、排列整齐。
字体的号数，称为字体高度，用 h 表示。其公称尺寸系列为：1.8、2.5、3.5、5、7、10、14、20mm。如书写更大的字，其字体高度应按的比率递增。
1.汉字 长仿宋体
2.字母和数字 字母和数字可写成斜体或直体。斜体字字头向右倾斜，与水平基准线成75度。
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXY拉丁字母示例
bcdefghijklmnopqrstuvwxy
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ Ⅹ罗马数字示例
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 阿 拉 伯数字示例
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXY
希腊字母示例:
（1）A型和B型：
A型字体：笔画宽度＝h／14（h为字高）
B型字体：笔画宽度＝h／10（h为字高）
（2）直体和斜体（向右倾斜75o）两种。
七、图线（GB/T17450—1998）
图线是画图时所采用的各种型式的线。
图线的形式及应用（如表1-4所示）
2.图线的尺寸 图线分为粗、细两种。以粗线宽度作为基础，细线的宽度应为粗线宽度的一半。在表1–4所列出的各种图线中，除粗实线外的其它各种图线宽度都应为粗实线宽度的一半。图线宽度的推荐系列为：0.18，0.25，0.35，0.5，0.7，1，1.4，2?mm，粗线的宽度一般按图样的大小和复杂程度在0.5~2?mm之间选择。
3.图线的画法
⑴同一张图样中，同类图线的宽度应一致，线段长度和间隔应大致相等。
⑵各种图线相交，都应以线段相交，而不应是点或空隙相交。
⑶虚线与实线相交，应留有空隙。虚线圆弧与实线圆弧相切，应留有空隙。
⑷点画线的“点”，是一小线段，不是点。点画线的起始端为直线段，并应超出轮廓线2～5mm。
⑸绘制圆的中心线时，圆心应为线段相交。点画线的两端应超出圆2~5mm。小圆的中心线可用细实线代替点画线。
⑹当实线与虚线或点画线重叠时，画实线；当虚线与点画线重叠时，画虚线。
（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、数字或符号清晰。当某些图线互相重叠时，应按粗实线、虚线、点画线的顺序只画前面的一种。
七、尺寸注法
尺寸是零件制造的直接依据，是图样的重要内容。国标专门规定了尺寸的标注准则。
（一）标注尺寸的基本规则
1、图样上的尺寸是零件的实际尺寸，与比例、准确度无关。
2、图样上的尺寸是以毫米（mm）为单位，并不标出。
3、图样上的尺寸是所示机件完工后的尺寸，否则应另加说明。
4、一个尺寸只能标注一次。
（二）尺寸的组成
尺寸由四部分组成：尺寸界线、尺寸线（包括终端箭头等）、尺寸数字。并用细实线画出。
1、尺寸界线：由图形的轮廓线、轴线、对称中心线引出，并超出尺寸线末端2～3mm。
＃尺寸界线一般与尺寸线垂直，必要时才允许倾斜。倾斜时，两条尺寸界线应平行
2、尺寸线：
（1）尺寸线与所标注的线段平行。
（2）尺寸线不得与其它图线重合或在其它图线的延长线上。
（3）尺寸线终端有箭头和斜线两种形式
3、尺寸数字：
（1）标准字体书写、字高一致。
（2）一般书写在尺寸线的上方或尺寸线中断处。
（3）线性尺寸数字的方向，
（4）尺寸数字不能通过任何图线，必要时，可将图线断开，让出尺寸数字。
（三）尺寸注法
⒈ 线性尺寸注法
标注线性尺寸时，尺寸线必须与所标注的线段平行。尺寸界线一般与尺寸线垂直，并超出尺寸线2~3?mm。线性尺寸的数字应按图所示的方向注写。 也允许将尺寸数字注写在尺寸线的中断处。应尽量避免在与垂直中心线成30°角范围内标注尺寸，无法避免时，可按图所示的方法标注。
2、 角度尺寸
⑴ 尺寸界线沿径向引出，尺寸线应画成圆弧，其圆心是该角的顶点。
⑵ 角度数字一律水平写。通常写在尺寸线的中断处，必要时允许写在尺寸线的外面，或引出标注。
3、直径尺寸
⑴ 标注直径尺寸时，应在尺寸数字前加注符号“f”。
注：直径尺寸可以标注在非圆视图上。
⑵ 标注球面直径时，应在符号“f”前加注符号“S”。
圆心角大于180°时，要标注圆的直径，且尺寸数字前加“φ”；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φ或R前再加符号“S”。
（3）当圆弧的直径过大或在图纸范围内无法按常规标出其圆心位置时，可按下图(a)的形式标注；若不需要标出其圆心位置时，可按下图(b)的形式标注。
4、半径尺寸
⑴ 标注半径尺寸时，应在尺寸数字前加注符号“R”。
⑵ 应标注在是圆弧的视图上。
⑶ 标注球面半径时，应在符号“R”前加注符号“S”。
5、弧长及弦长的标注
圆弧和 弦长尺寸注法：标注弦长尺寸时, 尺寸界线应平行于弦的垂直平分线；标注弧长尺寸时, 尺寸线用圆弧, 尺寸数字上方应加注符号“⌒”.
6、狭小部位尺寸的标注
7、均匀分布的孔的标注
⑴ 沿直线均匀分布
⑵ 沿圆周均匀分布
8、光滑过渡处的尺寸注法：在光滑过渡处, 必须用细实线将轮廓线延长, 并从它们的交点引出尺寸界线。尺寸界线如垂直于尺寸线, 则图线很不清晰, 所以允许倾斜, 如图所示。
9、 均匀厚度板状零件的标注
不必另画视图表示厚度
10、断面为正方形结构的标注
11、 斜度和锥度的注法：
斜度和锥度可按下图所示的方法标注。斜度和锥度符号的方向应与斜度和锥度的方向一致。
12、尺寸正误分析
八、常用几何图形的画法
在机械图样中，零件的轮廓形状虽然是多种多样的，但基本上都是由直线、圆弧和其他一些曲线所组成的几何图形。几何作图，就是按给定的条件，准确地绘出预定的几何图形。熟练掌握几何图形的正确画法，有利于提高作图的准确性和绘图速度。本节介绍直线段的等分、圆周的等分(正多边形)、斜度、锥度、平面曲线和线段连接等几何图形的作图方法。
1.斜度
1）概念：一直线（或平面）对另一直线（或平面）的倾斜程度称为斜度。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，斜度?=?tanα?=?H?/?L=1﹕n。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。
3、等分线段
常用方法：试分法。
已知线段AB，作它的三等分。作图方法如下：过已知线段的一端点A任作一直线AC，用分规以任意长度自A点在AC上截取三等分，得1、2、3点，连接3B，并过1、2点作3B的平行线交AB于11、22，即获得线段AB上的三等分点，如图所示。以上作图方法适用于等分任意已知线段。
4、圆周的等分和作正多边形
(1) 六等分圆周及画正六边形
已知对角线长为D作圆的内接正六边形。
作图方法如下：画两条垂直相交的对称中心线，以其交点为圆心，D/2为半径作圆。有圆规作图和三角板作图两种。
其一是在圆上以D/2为半径画弧六等分圆周，依次连接圆上六个等分点1、2、3、4、5、6，即得一正六边形，如图所示。
其二是用60°三角板配合丁字尺作平行线，画出四条边，再以丁字尺作上、下水平边，即得圆内接正六边形，如图所示。
已知对边距离为S(即内切圆直径)，作圆的外切正六边形。
作图方法如下：画出垂直相交的对称中心线及内切圆(直径为S)后，再用丁字尺与60°三角板配合，即可画出正六边形，如图所示。
（2）正N边形（以正7边形为例）
⑴、 画外接圆
⑵ 将外接圆直径等分为N等份
⑶ 以N点为圆心，以外接圆直径为半径作圆与水平中心线交于点A,B。
⑷ 由A和B分别与奇数（或偶数）分点连线并与外接圆相交，依次连接各交点
5、椭圆的画法
1. 同心法画椭圆 2. 四心法画椭圆
6、圆弧连接
A、 用半径为R的圆弧连接两已知直线
⑴ 作两条辅助线分别与两已知直线平行且相距R。交点O即为连接圆弧的圆心。
⑵ 由点O分别向两已知直线作垂线，垂足即切点。
⑶ 以点O为圆心，R为半径画连接圆弧。
B、用半径为R的圆弧连接两已知圆弧（外切）
⑴ 以O1为圆心，R1+R为半径画圆弧。
⑵ 以O2为圆心，R2+R为半径画圆弧。
⑶ 分别连接O1O3、O2O3 求得两个切点。
⑷ 以O3为圆心， R为半径画连 接圆弧。
C、用半径为R的圆弧连接两
已知圆弧（内切）
⑴ 以O1为圆心，R-R1为半径
画圆弧。
⑵ 以O2为圆心，R-R2为半径画圆弧。
⑶ 分别连接O3O1、O3O2 并延长求得两个切点。
⑷ 以O3为圆心，R为半径画连接圆弧。
D、用半径为R的圆弧连接已知圆弧和直线
⑴ 以O1为圆心，R1+R为半径作圆弧
⑵ 作与已知直线平行且相距为R的直线。
⑶ 连接O1O，求得与已知圆弧的切点。
⑷ 由O向已知直线作垂线，求得与已知直线的切点。
⑸ 以O为圆心，R为半径画连接圆弧。
E、 混合连接:
圆弧连接作图小结:
一、 无论哪种形式的连接，连接圆弧的圆心都是利用动点运动轨迹相交的概念确定的。
☆距直线等距离的点的轨迹是直线的平行线。
☆与圆弧等距离的点的轨迹是同心圆弧。
二、连接圆弧的圆心是由作图确定的，故在标注尺寸时只注半径，而不注圆心位置尺寸。
补：圆的切线
⒈ 过圆外一点作圆的切线
⑴ 连接OA ⑵ 以OA为直径作圆 ⑶ 分别连接AC1、AC2
⒉ 作两圆的外公切线
⑴ 以O2为圆心，R2-R1为半径作辅助圆。
⑵ 过O1作辅助圆的切线O1C。
⑶ 连接O2C并延长使其与O2圆交于C2。
⑷ 过O1作O2C2的平行线。
⑸ 连接C1C2即为两圆的外公切线。
⒊ 作两圆的内公切线
⑴ 以O1O2为直径作辅助圆。
⑵ 以O２为圆心, R2+R1为半径作圆弧与辅助圆相交。
⑶ 连接O2K。
⑷ 过O1作O2C2的平行线。
⑸ 连接C1C2即为两圆的内公切线。
九、平面图形的画法
平面几何图形都是由若干直线和曲线连接而成的，这些线段有必须根据给定的尺寸关系画出，所以要想正确而又迅速地画好平面图形，就必须首先对图形中标注的尺寸进行分析。通过分析，可使我们了解平面集 合图形中各种线段的形状、大小、位置及性质。
1.平面图形的尺寸分析
标注平面图形的尺寸时，要求正确、完整、清晰、齐全。要达到此要求，就需了解平面图形应标注哪些尺寸。平面图形中的尺寸，按其作用分为定形尺寸和定位尺寸两类。而在标注和分析尺寸时，首先必须确定基准。
平面图形的尺寸按作用分为：
定形尺寸—确定组成平面图形的各个部分形状大小的尺寸，称为定形尺寸。如直线的长度、圆及圆弧的半径、角度大小等。
如：25、40、7、R8、2×Φ8、R49等。
定位尺寸—确定构成平面图形的各简单的几何图形中线段间相互位置的尺寸，称为定位尺寸。
如：24、27、11等。
尺寸基准—标注定位尺寸时的起始点。 在平面图形中，应有水平方向（或称X方向）和铅直方向（或称Y方向）的尺寸基准。通常以图形的对称线、主要轮廓线和大直径圆的中心线为尺寸基准。
定形尺寸兼作定位尺寸。
2.平面图形的线段分析
平面图形的绘制步骤、尺寸标注都与线段连接情况相关。因此，根据锁标注的尺寸和组成图形的各线段间的关系，图形中的线段可以分为以下三种：
（1）已知线段：定形尺寸、定位尺寸齐全，可以直接画出的线段。
如：2×Φ8圆、R49弧、25和7确定的槽、下部两个R8
（2）中间线段：有定形尺寸，而定位尺寸则不全，还需根据与相邻线段的一个连接关系才能画出的线段。
如：R9圆弧。
（3）连接线段：只有定形尺寸，而无定位尺寸，需要根据两个连接关系才能画出的线段。
如：图上部R8。
注意：下部R8圆心不在25尺寸确定的槽左端面与底面直线的交点处，要从40返一个8来确定。
3.画图步骤
（a）分析图形，画出基准线，并根据定位尺寸画出定位线；
（b）画出已知线段，即那些定形尺寸、定位尺寸齐全的线段；
（c）画连接线段，即那些只有定形尺寸，定位尺寸不齐全或无定位尺寸的线段；
注：这些线段必须在已知线段画出之后，依靠他们和相邻线段的关系画出。
（d）擦去不必要的图线，标注尺寸，按线型描深。
图 手柄的画图步骤
4.仪器绘图的一般步骤
尽管计算机绘图在工程技术界应用已经日益普及，但是仪器绘图仍是工程技术人员应该掌握的重要技能之一。要使绘图工作效率高、质量好，除了熟练掌握国家技术制图标准、掌握正确的几何作图方法和正确地使用绘图工具外，科学合理地绘图步骤也是提高绘图效率的重要因素。通常，使用仪器绘制工程图时，应该遵循如下的步骤：
1）认真做好准备工作
首先准备好图板、丁字尺、三角板、仪器及其它绘图用具，如橡皮、曲线板、擦图片、胶带纸等。并将图板、三角板、丁字尺擦拭干净。为了作图快速，常用的铅笔(如HB、H)可以多准备几支，削好备用；各种绘图工具应该放在适当位置，不用的物品不要放在图板上。
2）仔细分析所画对象
做任何工作都要做到心中有数，绘图工作也是如此。绘制平面图形时，要首先分析图形的连接情况，找到两个方向的尺寸基准，确定哪些图线是已知线段，哪些线段是中间线段或连接线段，以确定图形绘制的顺序。而绘制立体模型或及其零件的视图时，则要分析所画对象的各种特征和连接关系，以确定采用什么样的方案来表达它。
3）合理的选择比例和图幅
根据表达的对象，选用合适且符合国家标准的比例和图纸幅面，如有可能尽量选用1：1的比例和标准图纸。用胶带纸将图纸固定在图板上。
4）绘制图框和标题栏
按照GB/T14689-1993和GB/T10609.1-1989规定的大小用细实线绘制图框和标题栏。对于印制好的图纸，这一步可以省略。
5）图形的布置（布图）
布置图的位置的准则是使图形美观、允称，在图样上不应出现疏密不均、头重较轻的情况。布图时要考虑到为标注尺寸和注写文字说明留有足够的空间。布图时依据图形的长度和宽度，确定其位置，并画出各个图形的作图基准线，如中心线、对称线、或主要平面的投影线等。
6）轻画底稿
绘制底稿时应注意“先主后次”的原则，既先画主要轮廓线，然后再画细节部分，如圆角、孔、槽等。绘制底稿时要使用H或2H的铅笔，轻画细线，以便于修改。对于剖面线可以只画几条，表明方向即可。
7）描深图线
通常，描深直线段要使用HB或B的铅笔，描深圆弧使用B或2B的铅笔。描深时的先后顺序与画底稿时的顺序不同。为了使线段光滑连接，应先描深圆和圆弧，再描深直线段，既所谓的“先曲后直”的描深原则。而描深粗实线的直线段时，又是按照先“水平线段、垂直线段、倾斜线段”的顺序进行。同时还应按照“先上后下、先左后右”的原则进行作图。
描深完所有的粗线后再按照同样的顺序描深所有的虚线、点画线和细实线，这就是所谓的“先粗后细”的原则。
8）标注尺寸
在完成了图线描深工作以后，接着标注尺寸。标注尺寸时，应先画尺寸界线、尺寸线、尺寸箭头，再注写尺寸数字和其它文字说明。
9）检查全图，填写标题栏
最后要仔细的检查全图，在确认没有错误后，填写标题栏中的内容，将多余的纸边裁剪整齐，完成全图。
绘图程序简单可以表达为：
一、准备工作
⑴、进行尺寸分析、线段分析；
⑵、确定比例，选择图幅；
⑶、确定作图顺序。
二、绘制底图（底稿）
⑴、画底图的注意事项：
①、用H或2H铅笔画图；
②、线型不分粗细；
③、要求作图准确；
④、画错的地方，可以等底图画完后一齐擦掉。
⑵、画底图的步骤：
①、画图框和标题栏；
②、合理布图，画基准线；
③、画出已知线段；
④、画出中间线段；
⑤、画出连接线段；
⑥、审核图形，标注尺寸。
三、描深底图（底图）
⑴、描深底图的步骤：
①、先粗后细。按粗实线---虚线---点画线---细实线的顺序。
②、先曲后直。按圆---圆弧---直线的顺序。
③、先水平后垂斜。按水平线（自上而下）---垂直线（自左而右）---斜线的顺序。
④、先箭头，后数字，再标题栏。
⑵、描深底图的注意事项：
①、用HB或B铅笔描深；
②、线条粗细、浓淡均匀；
③、保持图面清洁（双手、三角板、丁字尺应保持清洁）。
信息来源：数控达人
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