绪章走进工程制图

介绍工程制图课程的主要内容，让学生明确本课程的学习大纲及学习目标。

●0.1走进工程制图课程

1.课程研究对象和性质
工程图学是研究工程图样表达与技术交流的一门学科。主要研究绘制、阅读工程图样的基本理论和方法；学习《技术制图》、《机械制图》及《CAD工程制图规则》国家标准的相关内容。
工程图样是根据投影原理、标准或有关规定，表示工程对象并有必要的技术说明的图，也称为“图样”。工程图样是设计与制（建）造中工程与产品信息的载体、表达和传递设计信息的主要媒介，在机械、土木、水利工程等领域的技术与管理工作中有着广泛的应用，被认为是工程界表达、交流技术思想的语言；在科学研究中，图形具有形象性、直观性和简洁性的特点，是人们认识规律、表达信息、探索未知的重要工具。工程图样可以用二维图形表达，也可以用三维图形表达；可以用手工绘制，也可以由计算机生成。
工程图学课程理论严谨，与工程实践联系密切，对培养空间逻辑思维能力和空间分析能力、掌握科学思维方法，绘制和阅读工程图样，提高工程素质，增强创新意识具有重要作用。是普通高等学校本科工科专业重要的工程基础课程；是后续专业课程学习和实践的平台。
主要特征体现为：
基础性：作为工程图形技术基础课程之一的工程制图，是工程技术人员和科技工作者学习和掌握工程图形技术、培养创新思维的基础。
交叉性：是几何学、投影理论、工程基础知识、基本规范及现代绘图技术多学科相结合的产物。
工程性：是一门与工程中的形体构成、分析及表达紧密相连的课程。
实用性：是一门理论与工程实践联系密切的课程。
方法性：是培养空间逻辑思维能力和空间分析能力的课程，它为工程和视觉想象力提供了一个方法。
通用性:是工程界跨地域、跨行业的通用语言。工程图形作为工程与产品信息的载体，早已成为工程界表达与交流的技术语言。
因此，工程图学被广泛应用在机械、电子、航空航天、电气信息、农业、土木建筑、化工、运输、气象工程等领域。
2 课程内容体系
工程图学内容包括制图基本知识及计算机CAD基础、投影理论基础、构型方法基础及CAD三维实体造型、表达技术基础及零件图、标准件和常用件、装配图，对展开图、焊接图和电路图进行了简介。
其任务是，通过工程图学的基础理论学习，在知识能力上，掌握制图的基础知识和基本规定，掌握制图的操作技能和工程规范，会使用投影的方法用二维平面图形表达三维空间形状，或将三维形体平面化。学会徒手绘制图样，会使用绘图仪器及现代工具，如利用CAD绘图软件绘制工程图样及利用计算机进行

第一章投影基础

点线面的投影

要求：掌握点的投影规律、特殊位置直线和平面的投影特性，两直线的相对位置，直线与平面的相对位置。学会利用点、线、面的投影特性判断直线、平面在投影体系中的各种位置投影，会求解直线与直线、直线与平面、平面与平面的相交问题，这是正确绘制物体正面投影的基础。
重点：点的投影规律，各种位置直线和平面的投影特性和规律；两直线的相对位置，直线与平面的相对位置。

●1.1投影法

      投射线通过物体，向选定的平面投射，并在该面上得到图形的方法，称为投影法。
      投影法分中心投影法和平行投影法。投影分正投影、斜投影和中心投影。
      投射线汇交于一点的投影法称为中心投影法。
投射线相互平行的投影法称为平行投影法。当投射中心沿某一不平行于投影面的方向移至无穷远处时，投射线被视为互相平行，此时投射线的方向为投射方向。
      按投射线与投影面的相对位置不同，平行投影法又分为斜投影法和正投影法。
       正投影法。投射线(投射方向)与投影面相垂直的平行投影法，称为正投影法，它主要应用于多面正投影、单面正投影的正轴测投影。
      平行投影的投影特性分：实形性、积聚性、同素性和仿射性。

●1.2点的投影

点在三投影面体系中的投影规律
1）点的正面投影与水平投影的连线垂直于X轴，该两投影均反映此点的x坐标，即x坐标相等。
2）点的正面投影与侧面投影的连线垂直于Z轴，该两投影均反映此点的z坐标，即z坐标相等。
3）点的水平投影到X轴的距离等于该点的侧面投影到Z轴的距离，该两投影均反映此点的y坐标，即y坐标相等。

点的各种位置投影：
① 点的三个坐标都不等于零时，点的三个投影分别在三个投影面内；
② 点的一个坐标等于零时，点在某投影面内，点的这个投影与空间点重合，另两个投影在投影轴上；
③点的两个坐标等于零时，点在某投影轴上，点的两个投影与空间点重合，另一个投影在原点；
④点的三个坐标等于零时，点位于原点，点的三个投影都与空间点重合，即都在原点。

两点的相对位置及重影点
1．两点的相对位置
空间两点的相对位置是指以某点为基准，空间两点的左右，前后和上下位置关系。通过比较两点的相应坐标值的大小或同面投影的相对位置即可判定两点的空间相对位置。
由两点的坐标值判定两点的相对位置的方法如下：
1）比较两点的x值大小，判定两点的左右位置，x值大的点在左，小的在右。
2）比较两点的y值大小，判定两点的前后位置，y值大的点在前，小的在后。
3）比较两点的z值大小，判定两点的上下位置，z值大的点在上，小的在下。
2．重影点及其可见性
当空间两点位于某一投影面的同一条投射线上时，则两点在该投影面上的投影重合为一点，称这两点为对该投影面的重影点。显然，两点在某投影面上的投影重合时，它们必有两对相等的坐标。

●1.3直线的投影

       两点确定一条直线，将两点的同面投影用直线连接，就得到直线的同面投影。直线的投影规定用粗实线绘制。一般情况下，直线的投影仍为直线，特殊情况下积聚为一点。
       直线的投影特性：
       1. 实形性：平行于投影面的直线，投影反映线段的实长；
       2. 积聚性：垂直于投影面的直线，其投影重合为一点；
       3. 类似性：倾斜于投影面的直线，其投影比空间线段短。
       特殊位置直线：
       1. 投影面的平行线：平行于某一投影面，与其余两投影面倾斜。
       分类：正平线（平行于V面），水平线（平行于H面），侧平线（平行于W面）。
       2. 投影面的垂直线：垂直于某一投影面。
       分类：正垂线（垂直于V面），铅垂线（垂直于H面），侧垂线（垂直于W面）。
       一般位置直线：与三个投影面都倾斜的直线。

●1.4点与直线的相对位置

点与直线的相对位置分为：点在直线上和点不在直线上两种。
直线上点的投影特性：
若点在直线上, 则该点的投影必在直线的同面投影上。不垂直于投影面的直线段上的点，分割直线段之比，在投影后仍保持不变。（定比定理）
推论：若点的投影有一个不在直线的同面投影上，则空间该点必不在此直线上。

●1.5两直线的相对位置

空间两直线的相对位置：平行、相交、交叉（异面）。
（1）平行
空间两直线平行，则其各同面投影必相互平行，反之亦然。
对于一般位置直线，只要有两组同面投影互相平行，空间两直线必定平行。
对于特殊位置直线，只有两组同面投影互相平行，空间直线不一定平行。
（2）相交
若空间两直线相交，则其同面投影必相交，且交点的投影必符合空间一点的投影特性。
判断方法：1）应用定比定理；2）利用侧面投影。
（3）交叉（异面）
同面投影可能相交，但 “交点”不符合空间一个点的投影规律。“交点”是两直线上的一 对重影点的投影，用其可帮助判断两直线的空间位置。

●1.6平面的投影

平面的表示方法：
1不在同一直线上的三个点；2直线及线外一点；3两平行直线；4两相交直线；5平面图形。
平面在三面投影体系中的投影特性：
（1）投影面的垂直面
1）在它垂直的投影面上的投影积聚成直线。该直线与投影轴的夹角反映空间平面与另外两投影面夹角的大小。
2）另外两个投影面上的投影为类似形。
正垂面——垂直于V面，与另外两个投影面倾斜；
铅垂面——垂直于H面，与另外两个投影面倾斜；
侧垂面——垂直于W面，与另外两个投影面倾斜。
（2）投影面的平行面
1）在它所平行的投影面上的投影反映实形。
2）另外两个投影分别积聚成与相应的投影轴平行直线。
正平面——平行于V面；
水平面——平行于H面；
侧平面——平行于W面。
（3）一般位置平面
与三个投影面都倾斜的平面；三个投影都类似。

●1.7平面内取直线和点

平面内取点：
点在平面内，则点必定在平面内的一条直线上。
在平面内取点，先找出过此点且又在平面内的一条直线作为辅助线，然后再在该直线上确定点的位置。
平面内取直线：
若一直线过平面上的两点，则此直线必在该平面内。
若一直线过平面上的一点，且平行于该平面上的另一直线，则此直线在该平面内。

●1.8直线与平面、平面与平面的相对位置

1平行
（1）直线与平面平行
若平面外的一直线平行于平面内的某一直线，则该直线与该平面平行。
（2）两平面平行
若一平面上的两相交直线分别平行于另一平面上的两相交直线，则这两平面相互平行。
若两投影面垂直面相互平行，则它们具有积聚性的那组投影必相互平行。
2相交
（1）直线与平面相交
直线与平面相交，其交点是直线与平面的共有点。
（2）两平面相交
两平面相交其交线为直线，交线是两平面的共有线，同时交线上的点都是两平面的共有点。

第二章制图基本知识与技能

制图基本知识
国家标准《技术制图》和《机械制图》中的若干基本规定（包括图纸幅面与格式、标题栏、比例、字体、图线、尺寸标注等）。
要求：了解国家标准《技术制图》和《机械制图》中的若干基本规定和作用。掌握并严格遵守国家标准的基本规定；会将国标中关于图幅、字体、线型、尺寸基本规定应用到制图过程中，养成严谨、规范的绘图习惯。
重点：掌握工程制图国家标准有关规定并会应用。

绘图工具与制图基本技能
要求：掌握绘图仪器、徒手绘图和计算机CAD绘图的基本技能。会使用绘图仪器绘图，会进行CAD绘图软件的基本操作，会在CAD中建立符合国家标准的样板图。
重点和难点：掌握绘图仪器、徒手绘图和计算机CAD绘图的基本技能；在CAD中建立符合国家标准的样板图。

●2.1图幅、标题栏

1图纸幅面
优先采用规定的基本幅面（A0，A1，A2，A3，A4（297mm×201mm））。之间的对应关系为：沿着某一号图纸的长边对折，即为下一号图纸幅面的大小。
必要时，允许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。
2标题栏
标题栏反映一张图样的综合信息，是图样的一个重要组成部分。标题栏位于图纸的右下角，格式与尺寸按国标GB/T 10610.1－1989的规定。

●2.2比例、字体、图线

1比例
比例：图形要素的线性尺寸与实物相应要素的线性尺寸之比。
图样比例分为原值比例、放大比例、缩小比例。注意：不论采用何种比例绘图，尺寸数值按原值注出。
2字体
字体指图样中汉字、字母和数字的书写形式。图样中的字体书写必须做到：字体工整、笔画清楚、间隔均匀、排列整齐。
字体的高度用h表示，公称尺寸系列为：1.8、2.5、3.5、5、7、10、14、20（单位mm）。如需更大的字，高度按 的比率递增。字体高度代表字体的号数。
（1）汉字
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3.5 mm，其字宽一般为 h/1.414 。
（2）数字和字母
数字和字母有斜体和直体，全图应统一。斜体字字头向右倾斜，与水平基准线成75°。
（3）综合应用规定
1）用作分数、指数、极限偏差、注脚等的数字及字母，一般应采用小一号的字体。
2）图样中的数学符号、物理量符号、计量单位符号以及其它符号、代号，应符合国家的相关标准规定。
3图线
常见图线类型有：粗实线、细实线、虚线、点划线、双点划线等。
所有线型的图线宽度（d）应按图样的类型和尺寸大小在下列系列中选择：0.13、0.18、0.25、0.35、0.5、0.7、1.0、1.4、2（单位为mm）。
一般粗实线宜在0.5~2mm之间选取，尽量在图样中不采用宽度小于0.18mm的图线。
在同一图样中，同类图线的宽度应一致。机械工程图样上采用两类线宽，称为粗线和细线，其宽度比例关系为2:1。

●2.3尺寸注法

尺寸标注
视图只能表示物体的结构形状，物体各部分的真实大小，要靠标注尺寸来确定。
（1）基本规定
1）尺寸数值为机件的真实大小，与绘图比例及绘图的准确度无关。
2）图样中的尺寸，以毫米为单位时，不需注明单位符号（或名称）；如采用其它单位，则必须注明单位符号（或名称）。
3）每个尺寸一般只标注一次，并应标注在反映该结构特征最清晰地的视图上。
4）图中所注尺寸为零件完工后的尺寸，否则应另加说明。
5）标注尺寸时，应尽量使用符号或缩写词。
（2）尺寸的组成（要素）及标注
1）尺寸界线
尺寸界线为细实线，并应由轮廓线、轴线或对称中心线处引出，也可用这些线代替。
2）尺寸线
i.尺寸线为细实线，一端或两端带有终端符号（箭头或斜线）。
ii.尺寸线不能用其它图线代替，也不得与其它图线重合或画在其延长线上。
iii.标注线性尺寸时尺寸线必须与所标注线段平行。
3）尺寸数字
i.一般应注在尺寸线的上方，也可注在尺寸线的中断处。水平方向字头向上，垂直方向字头向左。
ii.线性尺寸数字的方向，一般应按右图所示方向注写，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。
iii.尺寸数字不可被任何图线所通过，否则必须将该图线断开。

●2.4绘图工具和仪器

常用的绘图工具和仪器：图板、丁字尺、三角板、铅笔、圆规、分规等。
1图板
图板的板面应平整，工作边应平直。绘图时用胶带将图纸固定在图板的合适位置。
2丁字尺
使用时，须将尺头靠紧图板左侧的工作边，上下移动丁字尺，利用尺身画出水平线。
3三角板
一副三角板有两块，一块是45°的三角板，另一块是30°和60°的三角板。三角板和丁字尺配合使用，可画出垂直线和n×15°的各种斜线。
4曲线板
曲线板是用来光滑连接非圆曲线上各点的工具，使用方法为：首先找曲线上与曲线板连续四个点贴合最好的轮廓，连接前3个点；然后再连续贴合后面未连接的4个点，仍然连接前3个点。中间有一段连续贴合两次，依次逐段连接处光滑曲线。
5绘图铅笔
绘图铅笔及铅芯的软硬用字母“B”和“H”表示。B前的数值越大，表示铅芯越软；H前的数值越大，表示铅芯越硬。
6圆规
用于画圆或圆弧的工具，一脚为针尖，一脚为铅芯。
7分规
用来截取线段、等分线段、量取尺寸的工具。与圆规类似，但两脚均为针尖。

●2.5AutoCAD软件操作方法与命令调用

熟悉AutoCAD软件的界面，工具栏的位置、调用，练习绘图、修改工具栏中各个命令。

●2.6绘图技能

1仪器绘图
（1）准备工作
准备好绘图用的工具、仪器。削好铅笔、圆规铅芯；擦净图板、丁字尺、三角板；最后把手洗净。
（2）固定图纸
按绘图比例选择图纸幅面。用胶带将图纸固定在图板上，正面朝上。固定时，使图纸下方留有放丁字尺的地方，并用丁字尺比对图纸的水平边是否放正。
（3）画底稿
1）根据幅面画出图框和标题栏
2）确定各图形在图框中的位置（按3:4:3布局法）。
3）画图形的底稿。
（4）描深图线
（5）填写标题栏
（6）校核全图
2徒手草图
（1）草图的概念
草图是不借助一起，仅用铅笔以徒手、目测的方法绘制的图样。
（2）草图的绘制方法
1）直线的画法
水平直线应自左向右、铅垂线应自上而下画出，眼视终点，小指压住纸面，手腕随线移动。
2）圆的画法
画小圆时，可按半径目测，在中心线上定出4点，然后徒手连线。画直径较大的圆时，可通过圆心画几条不同方向的直线，按半径目测出一些点，再徒手画成圆。

●2.7设置CAD绘图环境、建立样板图

设置绘图环境，图层、线型比例，管理图层；
根据样板图的尺寸和布局，利用正确的线型，绘制A4样板图。

第三章二维图形构形

二维图形的构形
要求：了解二维图形的构形方法；掌握基本几何图形的作图方法、平面图形构形设计。会绘制基本二维几何图形如六边形、椭圆等；会绘制圆弧连接的平面图形；会使用绘图工具和CAD软件绘制平面几何图形。
CAD上机实验：《工程制图CAD计算机绘图指导教程》中，第1章1.2， CAD作图步骤。   2学时
重点和难点：二维图形构形方法和平面构形设计（圆弧连接）

●3.1二维图形的作图与构形方法

1二维图形的作图
（1）圆内接正六边形的画法
以O点为圆心，以六边形的边长为半径作圆，交过O点的水平直线于A、D两点；再分别以A、D为圆心作圆（半径同上），分别交圆于B、F、C、E四点，依次连接A、B、C、D、E、F，即得正六边形。
（2）斜度与锥度
1）斜度
一直线相对于另一直线的倾斜程度，称为斜度。斜度大小用它们之间夹角的正切值表示。
2）锥度
正圆锥底圆直径与其高度之比，或正圆锥台的两个底圆直径之差与其高度之比，称为锥度。
2二维图形的构形方法
（1）利用布尔运算构建二维图形
布尔运算是对平面上的图形进行几何运算以得到新的图形。包括两个图形的并、交、差运算。
（2）利用子图形构建二维图形
1）阵列构形
子图形的大小和形状不变，按矩形或环形阵列构建所需的二维图形。
2）镜像构形
子图形的大小和形状不变，作出以其指定的线对称的图形，构建所需的二维图形。
（3）利用几何相交和相切构建二维图形
（4）圆弧连接
用已知半径的圆弧光滑连接两已知线段（直线或圆弧）。
1）圆弧与已知直线连接
2）圆弧与已知两圆弧外连接
3）圆弧与已知两圆弧内连接
4）圆弧与已知直线、圆弧连接
（5）椭圆的画法
1）同心圆画法
同心圆画法是在确定了椭圆的长、短轴之后，通过作图求得椭圆上的一系列点，再将其光滑连接而得到椭圆的方法。
2）四心圆弧近似画法
四心圆弧近似画法是将椭圆弧简化为四段圆弧，遵循圆弧连接的几何原理作图而得到椭圆的方法。

●3.2平面图形作图示例

平面图形是由若干几何元素按照给定的尺寸绘制而成的，因此，绘制平面图形最主要的就是画出组成平面图形的各平面几何元素。
1尺寸分析
主要是分析图中尺寸的基准以及各尺寸的作用，从而确定画图时需要的尺寸数量，并根据尺寸来确定画图的先后顺序。
平面图形中的尺寸，按其作用可分为两类：
1）定形尺寸
确定平面图形上几何元素形状和大小的尺寸。
2）定位尺寸
确定平面图形上几何元素相对位置的尺寸。
2图线分析
确定平面图形中任一线段，一般需要两个方向的定位尺寸和一个定形尺寸。如果没有，就需要利用连段连接关系找出潜在的补充条件来绘制。
3作图步骤
绘制平面图形时，应根据图形中所给的各种尺寸确定作图步骤。对于圆弧连接的图形，应按已知圆弧、中间圆弧、连接圆弧的顺序依次画出各段圆弧。

●3.3利用AutoCAD绘制平面几何图形

调用A4样板图，利用正确的线型图层和绘图、编辑工具，正确绘制平面几何图形。

●3.4党旗国标画法 (二维图形构形拓展)

二维图形构形拓展： 绘制党旗国标画法

●3.5国旗国标画法 (二维图形构形拓展)

二维图形构形拓展： 绘制国旗国标画法

第四章CAD三维构形基础与立体投影

要求：了解几何体的构型方法及表面取点的方法。
重点：柱、锥、球的投影及其表面取点方法。

●4.1几何体的构形方法及CAD构形设计

几何体的构型方法：
1边界表示法：以物体的边界表面为基础，定义和描述几何体。
2构造实体几何法：用简单几何形体构造复杂实体的造型方法。
3扫描法：一个平面图形沿着一条轨迹运动所扫描出的空间是一个三维实体，这种构造实体的方法称为扫描法。
（1）平移扫描法：扫描的运动轨迹为一条直线。
（2）旋转扫描法：平面图形绕着与其共面的轴线旋转一定角度。

●4.2平面基本几何体的投影

平面几何体的表面都是平面，可分为棱柱和棱锥两大类。
1棱柱
棱线相互平行的平面几何体称为棱柱。与棱线垂直的两个相互平行的平面称为底面和顶面，其余各面称为侧棱面，侧棱面的交线即为棱线。
正立放置时，六棱柱的两底面为水平面，水平投影反映实形。前后两侧棱面为正平面，其余四个侧棱面为铅垂面，它们的水平投影都积聚成直线，与六边形的边重合。
表面取点：棱柱的表面都是平面，在棱柱的表面上取点与在平面上取点的方法相同。
2棱锥
棱线交于一点的平面几何体称为棱锥。由一个底面和若干侧棱面组成，侧棱线相交的点称为锥顶。
正立放置时，底面ABC为水平面，水平投影反映实形。侧棱面SAC为侧垂面，另两个侧棱面为一般位置平面。
表面取点：采用平面上取点方法（辅助直线法）。

●4.3曲面基本几何体的投影

曲面立体由曲面或平面和曲面组成，曲面一般为回转面。
形成曲面立体时的几个概念：
回转面：一动线（或称母线）绕与它共面的一条定直线（轴线）旋转一周所形成的曲面。
素线：母线在回转面上的任一位置时，称素线。
纬圆：母线上任一点的运动轨迹均为垂直于轴线的圆。
转向轮廓线：它是对某一投影面来说的，即回转面在该投影面上可见与不可见的分界线。
画曲面立体的投影时，除了 画出轮廓线和尖点外，还要 画出曲面投影的转向轮廓线。
（1）圆柱
由圆柱面和两个底面组成。圆柱面由直线AA1绕与它平行的轴线OO1旋转而成。直线AA1称为母线。圆柱面上与轴线平行的任一直线称为圆柱面的素线。
圆柱的三面投影中，水平投影为圆形，反应圆柱底面的实行；正面和侧面投影为两个尺寸完全相同的长方形。
（2）圆锥
由圆锥面和一个底面组成。圆锥面由直线绕与它相交的轴线旋转而成，圆锥面上所有素线都与轴线相交于锥顶点。
圆锥的三面投影中，水平投影为圆形，反应圆锥底面的实行；正面和侧面投影为两个尺寸完全相同的三角形。
圆锥表面取点：辅助直线法、辅助圆法。
（3）球
球由球面组成，球面由半圆绕其直径为轴线旋转而成。
球的三面投影均为圆形。
球表面取点：辅助圆法。

第五章轴测图

轴测图（讲课1学时，课堂测验1学时）  （对应课程目标2、3）
8.1~8.3 （轴测图的基本知识、 正等轴测图、斜二轴测图）    1学时
组合体课堂测验 1学时
要求：了解轴测图的基本知识。掌握正等轴测图、斜二轴测图的绘图方法和步骤；会利用三视图绘制正等轴测图、斜二轴测图；掌握徒手绘制轴测图。
重点：绘制正等测和斜二测投影图的基本方法。

●5.1轴测图的基本知识

轴测图是一种能在二维平面里描述三维物体的最简单的方法。轴测图能直观、清晰地反映零件的形状和特征，但不便于度量，且作图较复杂，因此常作为辅助图样使用。
1轴测图的形成
将物体连同其坐标系沿不平行于任一坐标平面的方向，用平行投影法将其投射在单一投影面上所得到的图形。
2轴间角及轴向伸缩系数
（1）轴测轴
在空间物体长、宽、高三个方向选定直角坐标系，坐标轴在轴测投影面上的投影。
（2）轴间角
轴测图中，任意两轴测轴间的夹角。
（3）轴向伸缩系数
轴测轴上单位长度与相应直角坐标轴上单位长度的比值。
3轴测图的分类
（1）正轴测图
投射线方向垂直于轴测投影面得到的轴测图。
（2）斜轴测图
投射线方向倾斜于轴测投影面得到的轴测图。
4轴测图的投影特性
（1）线性不变，即直线的轴测投影仍为直线。
（2）平行性不变，即相互平行的线段轴测投影仍相互平行。
（3）从属性不变，即点、线、面的从属关系不变。
5轴测图的作图方法
轴测图作图的基本方法是坐标定点法。首先应知道直角坐标系在轴测投影面上的投影，然后根据物体的形状特征，选定适当的坐标原点，按照物体上各点的位置关系画出相应的轴测投影，依次连接各点的轴测投影即为物体的轴测图。

●5.2平面立体正等轴测图画法

当投射线垂直于轴测投影面P，且平面P与物体上的三个直角坐标轴的夹角相等时，三个轴向伸缩系数相等，这时在平面P上得到的投影为该物体的正等轴测图。
1轴向伸缩系数和轴间角
正等轴测图的轴向伸缩系数为0.82，轴间角为120°。为了简化作图，经常采用简化的轴向伸缩系数1。此时图形被放大了1/0.82=1.22倍，但并不影响轴测图的立体感。
2平面立体的正等轴测图画法
（1）在已知三面投影图上选定坐标原点及坐标轴；
（2）画轴侧轴（轴间角120°）；
（3）根据三面投影图中各点的坐标，在轴测坐标系中找到各点相应的坐标；
（4）将相应的点连接起来，即可得到正等轴测图。

●5.3回转体正等轴测图画法

1平行于各坐标面的圆的正等轴测图
平行于各坐标面的圆的正等轴测图是椭圆，画图时常采用四心近似法画椭圆。步骤：
（1）以圆心为坐标原点，确定X、Y轴的方向，作出圆的外切正方形的轴测投影图（菱形）。
（2）按照四心近似法作出椭圆。
2圆柱的正等轴测图
（1）按照“平行于各坐标面的圆的正等轴测图”的作图方法，作出底面圆的轴测投影；
（2）根据圆柱的高，在相应位置用“平行于各坐标面的圆的正等轴测图”的作图方法，作出顶面圆的轴测投影；
（3）画出两椭圆的公切线，加深，即可得到圆柱的正等轴测图。
3球的正等轴测图
（1）分别画出球的三面投影——三个圆的轴测投影（3个椭圆）；
（2）画出三个椭圆的外切圆，加深，即为球的正等轴测图。
4圆角的正等轴测图的近似画法
（1）画轴测图的坐标轴和长方体的正等轴测图；
（2）根据圆角的半径，确定轴测图中切点的位置；
（3）分布过切点坐相应边的垂线，得到垂线的交点；
（4）以交点为圆心，画出圆角。

●5.4斜轴测图的绘图方法与本章小结

1斜二轴测图的轴间角及轴向伸缩系数
轴间角∠XOZ=90°，∠XOY=∠YOZ=135°；轴向伸缩系数p=r=1，q=0.5。
2平行于各坐标面圆的斜二轴测图
平行于XOZ坐标面的圆的斜二轴测图反映实形，平行于其它坐标面的圆的斜二轴测图为椭圆，且椭圆的近似画法较为复杂。
3斜二轴测图的画法
（1）根据斜二轴测图的轴间角，画出相应的轴侧轴；
（2）根据三面投影图中各点的坐标，在斜二轴测坐标系中找到各点相应的坐标；
（4）将相应的点连接起来，即可得到斜二轴测图。

第六章截切几何构形及其投影

截切几何体的构型及其投影
要求：熟练掌握平面几何体的截切构型方法、截交线的形状及作图方法；学会几何体的构型设计。
重点：柱、锥、球的投影及其表面取点；截交线贯线的形状确立、求法。
难点：立体截交线、相贯线的作图方法。

●6.1平面几何体的截切构形

截交：用平面与立体相交，截去立体的一部分。
截平面：用以截切立体的平面。
截交线：截平面与立体表面的交线。
1平面立体截交线性质：
i.封闭的平面多边形。
ii.截交线的形状取决于被截立体的形状及截平面与立体的相对位置；截交线的投影的形状取决于截平面与投影面的相对位置。
iii.截交线是截平面与立体表面的共有线。
2求截交线的方法：
根据截交线的性质，截交线是由一系列公有点组成的，故求截交线的方法可采用立体表面取点的方法。
3求截交线投影的步骤：
i.空间及投影的形状分析，找出截交线的已知投影。
ii.求出截平面与立体表面的一系列公有点，判断可见性，依次连接截交线的同面投影，加深立体的轮廓线到与截交线的交点处，完成全图。

●6.2圆柱体的截切构形及其投影

平面截切圆柱，截交线的形状与截平面和圆柱轴线的相对位置有关：
1截平面垂直于圆柱轴线，截交线为圆形。正立放置时，水平投影为反映实形的圆形，正面和侧面投影积聚为直线。
2截平面倾斜于圆柱轴线，截交线为椭圆形。正立放置时，水平投影为圆形，正面投影积聚为直线，侧面投影为相似的椭圆形。
3截平面平行于圆柱轴线，截交线为长方形。正立放置时，水平和正面投影积聚为直线，侧面投影为反映实形的长方形。
当截交线的投影为非圆曲线时，先找特殊点，然后补充中间点，最后将各点光滑地连接起来，并判断截交线的可见性。

●6.3圆柱被正垂面截切的构形及其投影

圆柱被正垂面截切，截交线为椭圆。只有当正垂面与圆柱轴线夹角为45°时，截交线的投影为圆；其它情况下，截交线的投影也为椭圆。
画该椭圆的投影时，先做出长轴的端点和短轴端点（4个特殊点），然后按照投影规律补充中间点，最后平滑连接出椭圆的投影。

●6.4圆锥体的截切构形及其投影

       根据截平面与圆锥轴线的相对位置不同，截交线有五种形状：
       1截平面与圆锥轴线垂直，截交线为圆；
       2截平面过锥顶，截交线为三角形；
       3截平面与圆锥轴线的夹角，大于半锥角，截交线为椭圆；
       4截平面与圆锥轴线的夹角，等于半锥角，截交线为抛物线；
       5截平面与圆锥轴线的夹角，小于半锥角，截交线为双曲线。

●6.5圆球体的截切及其投影

平面截切球时，不论截平面的位置如何，截交线的形状均为圆，该圆的直径大小与截平面到球心的距离有关。由于截平面相对于投影面的位置不同，截交线投影的形状不同。

●6.6组合回转体的截切构形

组合回转体由一些基本回转体组成。当平面与组合回转体相交时，求其截交线的投影，首先应分析它由哪些基本回转体组成，并在投影图中找出它们的分界线，分别求出截平面与各个基本回转体的截交线，即可求出组合回转体的截交线。

●6.7截切几何体的尺寸标注

标注被截切几何体的尺寸时，除注出完整基本几何体的定形尺寸外，还应注出截平面的定为尺寸。当几何体的大小和截平面的位置确定以后，截交线自然形成，所以不应标注截交线的形状尺寸。
定为尺寸应从尺寸基准出发进行标注。几何体的尺寸基准一般选择对称面、回转轴线、底面、端面。

●6.8利用CAD剖切命令构建三维实体

调用“常用-实体编辑”中的剖切命令，构建三维实体。
用剖切命令对实体进行剖切，可以保留剖切实体的一部分或全部，也可以移去指定部分生成新的实体。

第七章相贯几何体构形及其投影

相贯几何体的构型及其投影
要求：熟练掌握相贯几何体的构型方法、相贯立体的形状及作图方法，学会相交几何体的构型设计。
重点：柱、锥、球的相贯线形状确立、求法。
难点：相贯线的作图方法。

●7.1相贯几何体的构形及其投影（1）

1相贯体概述
（1）概念和术语
相 贯：两立体相交称为相贯。
相贯体：参与相贯的立体称为相贯体。
相贯线：相交立体表面的交线称为相贯线。
（2）相贯的基本形式：
平面立体与平面立体相贯、平面立体与曲面立体相贯、曲面立体与曲面立体相贯、多体相贯。
（3）相贯线的性质
表面性：相贯线位于两立体的表面上。
封闭性：相贯线一般为封闭的空间折线或空间曲线。
共有性: 相贯线是两立体表面的共有线
2平面立体相贯
两平面立体相贯，相贯线由一个立体的各个表面截切另一立体的截交线组成，相贯线的求法可应用上节截交线的求法。
3平面立体与曲面立体相贯
相贯线是由若干段平面曲线（或直线）所组成的空间折线，每一段为平面体的棱面与回转体表面的交线。
（1）相贯线的性质
相贯线是由若干段平面曲线（或直线）所组成的空间折线，每一段是平面体的棱面与回转体表面的截交线。
（2）求相贯线的方法
求交线的实质是求各棱面与回转面的截交线。步骤：
1）分析各棱面与回转体表面的相对位置，从而确定交线的形状。
2）求出各棱面与回转体表面的截交线。
3）连接各段交线，并判断可见性。

●7.2相贯几何体的构形及其投影（2）

4回转体与回转体相贯
（1）相贯线的性质
相贯线一般为光滑封闭的空间曲线，它是两回转体表面的共有线。
（2）求相贯线的方法
求两回转体相贯线的投影实质是求相贯线上适当数量共有点的投影，然后根据其可见与不可见性，用相关图线光滑连接点的同面投影。常用的求相贯线上点的投影的方法有：
1）积聚性法
利用表面投影积聚性直接求相贯线上点的投影。
2）辅助平面法
利用辅助平面求相贯线上点的投影。
（3）影响相贯线的因素
两立体的形状、两立体的大小、两立体的相对位置。
（4）求相贯线的作图过程
1）先找特殊点，确定交线的范围。
2）补充中间点，确定交线的弯曲趋势。
3）光滑连接，判别可见性。
（5）圆柱与圆柱相贯
两直径不等的圆柱相贯，相贯线为空间曲线，弯向粗圆柱一侧。
两直径相等的圆柱相贯，相贯线为两交叉的椭圆，投影为两条相交直线。
当两正交圆柱直径不等时，其相贯线的投影可用圆弧近似代。

●7.3利用辅助平面法求相贯线

（6）圆柱与圆锥相贯
辅助平面法：用一假想平面同时截切两相贯体的公共部分，在两回转体的表面分别得到截交线，这两组截交线的交点既为辅助平面上的点，又是两回转体表面上的点，是三面共有点，即相贯线上的点。按此方法作一系列辅助平面，求出相贯线上的若干点，依次光滑连接成曲线，可得所求的相贯线。

●7.4相贯线的特殊情况

两曲面立体相贯，相贯线一般为空间封闭曲线。但在特殊情况下，相贯线是封闭的平面曲线或直线。
1同轴回转体相贯，相贯线为垂直于回转体轴线的圆。
2两个外切于同一个球面的回转体相贯，相贯线为两个大小相等或不等的椭圆。
3两轴线平行的圆柱、两共锥顶的圆锥相贯，相贯线为直线。
4两正交圆柱的相贯线，可用圆弧来近似代替（简化画法）。

●7.5多体相贯

求多体相贯的相贯线步骤：
1分析它由哪些基本体组成，各基本体的形状和相对位置，找出分界线；
2判断每两个相交基本体相贯线的形状，确定求各部分相贯线投影的方法；
3分别作出各部分相贯线的投影。
4整理轮廓线。

●7.6相贯几何体尺寸标注

首先标注参与相交的几何体的定形尺寸，还要标注各几何体之间的定位尺寸。
不要标注相贯线的定形尺寸，因为参与相交的几何体的大小和位置确定后，相贯线的形状自然形成。

●7.7利用CAD布尔运算构建三维实体

利用“实体-布尔值”工具栏中的相关命令，调用布尔运算“并集、差集、交集”，构建三维实体。

第八章组合体构形及其投影

组合体的构形及表达
要求：了解组合体的组合方式，掌握相邻表面之间各种位置关系的画图方法。熟练掌握用形体分析和线面分析的方法进行组合体的画图、读图和尺寸标注，并做到投影正确，能按照制图标准完整、清晰地进行尺寸标注。掌握CAD绘图软件绘制组合体的三面投影并进行尺寸标注。进一步培养对空间形体的形象思维能力和创造性构形设计能力。会利用布尔运算创建组合体，在用户坐标系中三维视图显示并着色。
重点：组合体的构型方法；用形体分析法和线面分析法画图、读图和标注尺寸。
难点：组合体的读图和尺寸标注。

●8.1组合体的构形及绘图方法

1组合体的组合方式
（1）叠加
（2）切割、穿孔
2相邻表面的关系及其表示方法
（1）两形体叠加时的表面过渡关系；
（2）两形体表面相切时，相切处无线；
（3）两形体相交时，在相交处应画出交线。
3形体分析法
根据组合体的形状，将其分解成若干部分，弄清各部分的形状和它们的相对位置及组合方式，分别画出各部分的投影。画组合体的步骤：
（1）形体分析
1）对组合体进行形体分解——分块。
2）弄清各部分的形状及相对位置关系。
（2）选择正面投影
正面投影图是三面投影的最主要的投影图。选择正面投影图时必须考虑组合体的安放位置和正面投影方向。
正面投影方向一般是选择最能反映组合体各部分的形状特征和相互位置关系的方向，同时还要考虑其它投影图虚线较少和图幅的合理应用。

●8.2截切组合体的构形及投影

按切割顺序画组合体三面投影图的步骤：
1）先想象组合体切割前的基本形体；
根据某个视图的轮廓，将组合体想像成一个基本体 。
2）顺序切割；
根据其它视图的外轮廓顺序切割成形。
3）想像切割出整体形状；
在切割过程中，逐渐想清组合体的形状。

●8.3组合体的读图方法

（1）形体分析读图法，步骤：
1）先进行图形分割；
将某个视图按照轮廓线构成的线框分割成几个平面图形。
2）按照投影规律找出它们在其它视图上对应的图形；想像出其对应的简单立体的形状。
3）综合想像“堆积”出整体形状；根据图形特点分析出各简单立体间的相对位置、组成方式及表面关系。
（2）线面分析读图法
对于以切割方式为主形成的组合体，还可采用线面分析的方法读图。
线面分析读图法——将组合体看作由一些具有特定形状的表面围成的，想像出围成组合体的所有表面的形状以及它们之间的位置关系，从而看懂组合体的视图。

●8.4组合体的尺寸标注

1 组合体标注尺寸的要求
（1）正确 尺寸标注要符合国家标准的有关规定；
（2）完整 尺寸必须齐全，不遗漏，不重复，不多余；
（3）清晰 尺寸的布局要清晰，整齐，便于读图。
（4）合理 所注尺寸既能保证设计要求，又能使加工、装配、测量方便。
2尺寸基准
在组合体中，确定尺寸位置的点、直线、平面等称尺寸基准，简称基准。
（1）组合体的长、宽、高三个方向上都存在基准；
（2）同一方向上根据需要可以有若干个基准；
（3）若干个基准中有一个为主要基准，其余为辅助基准。
3尺寸种类
（1）定形尺寸——确定各形体形状及大小的尺寸。
（2）定位尺寸——确定各基本几何体之间相对位置的尺寸。
（3）总体尺寸——表示组合体总长、总宽、总高的尺寸。
4尺寸标注方法步骤
（1）形体分析法标注尺寸——对组合体进行形体分析，将其分解成几个简单形体，逐个形体标注其定形定位尺寸。
1）形体分析，将组合体分解成几个基本体；
2）选择尺寸基准；
3）标注各形体的定形、定位尺寸、总体尺寸。
（2）按切割过程标注尺寸
对于以切割为主形成的组合体，一般不做形体分解，而直接按其切割过程标注尺寸。

●8.5利用CAD绘制组合体投影图并标注尺寸

正确设置尺寸标注样式（“格式-标注样式”中），利用标注工具栏中的命令，标注组合体的尺寸。

●8.6利用CAD构建组合体三维实体

灵活应用世界坐标系和用户坐标系，综合之前的三维剖切、布尔运算等命令，构建组合体三维实体。

第九章机件的常用表达方法

机件的表达方法
要求：了解视图的基本知识（各种视图的名称、配置）、其他表达方法。掌握剖视图的画法及规定、断面图的画法及规定；会针对物体（机件）选择剖视方法，确定表达方案、完成剖视图绘制；会对剖视图完成尺寸标注。掌握CAD绘图软件绘制剖视图的方法并进行尺寸标注。掌握这些方法，是绘图机械工程图样的基础。
重点、难点：剖视图、断面图的画法和应用

●9.1视图

复杂机件仅用三个投影图表达，虚线、实线重叠交错，图形不清晰，难于表达清楚。简单机件又不需三面投影图，因此国家标准规定了视图、剖视图和断面图及其它图样画法。
目的：完整、清晰、唯一地表达机件的各部分形状，制图简便、看图简明。
视图——用正投影法绘制出物体的图形。
用途：主要用于表达物体的外部结构和形状。
分类：基本视图、向视图、局部视图、斜视图。
注意：视图一般只画物体的可见轮廓，必要时才画出其不可见轮廓。
1基本视图
用六面体的六个面作为基本投影面，将物体放入正六面体中，分别向六个投影面投射，所得的视图叫做基本视图。
除后视图外，靠近主视图的一边是物体的后面，远离主视图的一边是物体的前面。
2向视图——可自由配置的视图。
在向视图的上方标注大写拉丁字母，在相应视图附近用箭头指明投射方向，并标注相同的字母。
向视图是基本视图的另一种表达形式。表示投射方向的箭头尽可能标注在主视图上。表示后视图的投射方向箭头应标注在左或右视图上。
3局部视图——将物体的某一部分向基本投影面投射所得的视图。
当机件的某一部分形状未表达清楚，又没有必要画出完整的基本视图时，可以只将机件的该画部分画出。
（1）局部视图的断裂边界应以波浪线或双折线表示 。
（2）当表示的局部结构外形轮廓线呈完整封闭图形时，波浪线可省略不画。
（3）局部视图可按基本视图的形式配置，不需标注。也可按向视图的形式配置，并标注 。
（4）当局部视图按投影关系配置，中间又没有其它图形隔开，可省略标注。
（5）对称构件或零件的视图可只画一半或四分之一，并在对称中心线的两端画出两条与其垂直的平行细实线。
4斜视图
斜视图是物体向不平行于基本投影面的平面投射所得的视图。
问题：当物体的表面与投影面成倾斜位置时，不反映实形。
解决方法：增设一个与倾斜表面平行的辅助投影面，将倾斜部分向辅助投影面投射。
注意事项：斜视图通常按向视图的配置形式配置。允许将斜视图旋转配置，但需在斜视图上方注明。

●9.2剖视图的概念及其画法

1剖视图的形成
（1）假想用一剖切面将机件剖开；
（2）移去剖切面和观察者之间的部分；
（3）将其余部分向投影面投射；
（4）在剖面区域内画上剖面符号。
2剖视图的画法
（1）确定哪个视图取剖视，确定剖切面的位置。
（2）想象哪部分移走了？哪些部分投射时可看到？
（3）在剖面区域内画上剖面符号。
确定剖切面的位置
一般常用平面作为剖切面（也可用柱面）。为了表达物体内部的真实形状，剖切平面一般应通过物体内部结构的对称平面或孔的轴线，并平行于相应的投影面。
剖切平面剖切到的物体断面轮廓和其后面的可见轮廓线，都用粗实线画出。
剖面符号
(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) 叠钢片的剖面线方向，应与束装中叠钢片的方向一致。
(3) 液面用细实线绘制。
不需在剖面区域中表示材料的类别时，剖面符号可采用通用剖面线表示。通用剖面线为细实线，最好与图形的主要轮廓或剖面区域的对称线成45°角；同一物体的各个剖面区域，其剖面线画法应一致。
当画出的剖面线与图形的主要轮廓线或剖面区域的轴线平行时，该图形的剖面线应画成与水平成30°或60°角，但其倾斜方向与其它图形的剖面线一致。
3剖视图的标注
(1) 一般应在剖视图的上方用大写拉丁字母标出剖视图的名称“╳—╳”。字母必须水平书写 。
(2) 在相应的视图上用剖切符号及剖切线表示剖切位置和投射方向，并在剖切符号旁标注和剖视图相同的大写拉丁字母╳ 。
(3) 剖切符号是包含指示剖切面起、迄和转折位置（用粗短画表示）及投射方向（用箭头表示）的符号。尽可能不要与图形的轮廓线相交；投射方向用箭头表示，画在剖切符号的两外端，并与剖切符号末端垂直 。
(4) 剖切线是指示剖切面位置的线（细点画线）。剖切线也可省略不画 。
(5) 当剖视图按基本视图关系配置，且中间没有其它图形隔开时，可省略箭头。
(6) 当单一剖切平面通过物体的对称平面或基本对称平面，且剖视图按基本视图关系配置时，可以不加标注。
4画剖视图的注意事项
（1）剖切是假想的，某个视图用剖视图表达，不影响其它视图。
（2）剖切面后方的可见结构应全部画出，不要漏线；剖切面前方的可见外形，不应该画出，即不要多线。
（3）在剖视图已经表达清楚的结构，在其它视图上此部分结构的投影为虚线时，其虚线省略不画。但必要的虚线应保留。
（4）同一物体的各个剖面区域，

●9.3剖视图的分类及其适应条件

剖视图分为全剖视图、半剖视图和局部剖视图。
（1）全剖视图——用剖切面完全地剖开物体所得到的剖视图。
适用范围：外形较简单，内形较复杂，而图形又不对称时。
问题：只能反映内部结构，不能反映外部结构。
（2）半剖视图——以对称中心线为界，一半画成剖视图，另一半画成视图。
适用范围：用于物体内外形状都比较复杂，且该物体在此视图投射方向为对称结构的情况。
注意事项：
1）半剖视图用于物体内外形均需表达，且该视图在此投影方向为基本对称的情况。
2）半剖视图的标注方法与全剖视图标注方法完全相同。
3）在画半剖视图时，视图与剖视图的分界线必须画成细点画线。
4）内部结构在剖视图中已表达清楚时，在视图部分虚线不再画出。
5）半剖视图中，半个剖视图的习惯位置：图形左右对称剖右半；前后对称剖前半。
6）半剖视图的尺寸注法：采用半剖视图后，当另一尺寸界线无法绘制时，尺寸线超过中心，注写完整的尺寸数值。
7）纵向剖切肋板，肋板区域不画剖面线，画理论上肋板与圆柱、底板的分界线；其它方向剖切均画剖面线。
（3）局部剖视图——用剖切面局部地剖开物体所得到的剖视图。
以波浪线或双折线为界，一部分画成视图，一部分画成剖视图。适用于局部内形需要剖切表达时。
1）适用范围：局部剖是一种较灵活的表示方法，应用范围较广。若应用得当可使图形表达简明清晰。
i.实心杆上有孔、槽时，应采用局部剖视。
ii.局部较小内形需要剖切表示（局剖范围较小）
iii.当对称机件的轮廓线与中心线重合，不宜采用半剖视时。
iv.当机件的内外形状都较复杂，并均需表达，而图形又不对称时。
2）局部剖应注意的问题
i.波浪线不能与其它图线重合或在其延长线上。
ii.波浪线不能穿空而过，也不能超出视图的轮廓线。
iii.当被剖结构为回转体时，允许将其中心线作局部剖的分界线。
iv.在一个视图中，局部剖的数量不宜过多。

●9.4剖切面的种类及其应用

根据机件的结构特点，剖切面可以有单一剖切面、几个相交的剖切面、几个平行的剖切面三种情况。
1单一剖切面
这是一种常用的剖切方法，前面所讲的剖视图，均属于这种情况。
注意事项：
1）剖视图应尽量按投影关系配置，也可移到其它合适位置并允许将图形旋转，但应画出旋转符号并标注字母。
2）当剖视图的主要轮廓与水平方向成45°或接近45°时，应将剖面符号画成与水平方向成30°或60°的倾斜线。
3）用此剖视图画图时，必须标注，注意字母一律水平书写。
2几个相交的剖切面
用几个相交的剖切面获得的剖视图应旋转到一个投影面上。采用这种方法时，先假想按剖切位置剖开机件，然后将剖切面剖开的结构及其有关部分旋转到与选定的投影面平行再进行投射。
注意事项：
1）剖切平面的交线应与机件上的公共回转轴线重合；
2）倾斜剖切平面转平后，转平位置上原有结构不再画出，剖切面后边的其它结构仍按原来位置投射；
3）当剖切后产生不完整要素时，应将该部分按不剖绘制。
3几个平行的剖切面
多用于表达不在同一平面内且不具有公共回转轴的机件。
注意事项：
1）在剖视图中，剖切平面转折处不画任何图线，且转折处不应与机件的轮廓线重合；
2）剖切平面不得相互重叠；
3）剖视图中不能出现不完整要素；仅当两个要素具有公共对称中心线或轴线时，可以对称中心线或轴线为界各画一半。

●9.5利用CAD绘制剖视图并标注尺寸

利用“图案填充”命令，在剖视图相应区域添加剖面线，绘制剖视图。
正确设置剖视图“对称尺寸”标注样式，利用标注工具栏中的相应命令，标注剖视图的尺寸。

●9.6断面图

1断面图的种类
假想用剖切面将物体的某处切断，只画出该剖切面与物体接触部分（剖面区域）的图形。
2断面图与剖视图的区别
断面图是零件上剖切处断面的投影，而剖视图则是剖切后零件的投影。
3断面图的种类
（1）移出断面图
画在视图之外，轮廓线用粗实线绘制。配置在剖切线的延长线上或其它适当的位置。
（2）重合断面图
画在视图之内，轮廓线用细实线绘制。
当视图中的轮廓线与断面图的图线重合时，视图中的轮廓线仍应连续画出。重合断面图不需标注。
4断面图的标注
（1）移出断面标注内容
移出断面一般应用剖切符号表示剖切位置，用箭头表示投射方向，并注上字母，在断面图的上方应用同样的字母标出相应的名称“×一×”。
（2）省略标注的规定
1）配置在剖切符号延长线上，由于剖切位置已很明确，可省略名称——字母。
箭头是否省略：看图形相对剖切迹线是否对称。
当移出断面对称时，可画在视图中断处，不需标注。
2）配置在其它地方，需要对号入座，不可省略名称——字母。箭头是否省：看图形相对剖切迹线是否对称。
5断面图画法的几点规定
（1）当剖切面通过回转面形成的孔或凹坑的轴线时，这些结构按剖视绘制。
（2）当剖切平面通过非圆孔，导致出现分离的两个断面时，这些结构也按剖视绘制。
（3）用两相交剖切平面作断面图，两个断面图要断开，剖切平面一定要垂直于零件的边界。

●9.7机件的其他表达方法

1局部放大图
将图样中表示机件的部分结构用大于原图形的比例绘出的图形。
局部放大图可以画成视图、剖视图或断面图，与被放大部分原来的表达方法无关。
标注：
1）局部放大图应尽量配置在被放大部位附近。画局部放大图时，应在原图形上用细实线（圆或长圆）圈出被放大的部位。
2）当机件上被放大的部分仅一处时，在局部放大图的上方只需注明所采用的比例。
3）当同一机件上有几个放大的部位时，应用罗马数字依次标明被放大的部位，并在局部放大图的上方标出相应的罗马数字和所采用的比例。
2简化表示法
简化表示法包括规定画法、省略画法、示意画法等图示方法。
规定画法是对国家标准中规定的某些特定表达对象所采用的特殊图示方法。
省略画法是通过省略重复投影、重复要素、重复图形等达到使图样简化的图示方法。
示意画法是用规定符号和（或）较形象的图线绘制图样的表意性图示方法。

第十章 零件图

零件图
要求：掌握零件图的内容和作用，能描述一般类零件的结构特点及加工方法；会合理选择零件视图。
重点、难点：零件图的作用、零件分类及其视图选择。

●10.1 零件图的概述及视图的选择

一、零件图：表达单个零件的图样。
表达单个零件形状结构、大小和技术要求的图样称为零件图，它是制造和检验零件是否合格的主要依据，是设计和生产过程中重要的技术文件。
二、零件图的内容和特点
(1) 一组图形（视图、剖视图、断面图等），表达零件各部分的内外结构。
(2) 完整的尺寸——确定零件各部分结构形状的大小和相对位置。
(3) 技术要求——标注或说明零件在制造和检验时应达到的技术规范。
(4) 标题栏——零件的名称、材料、数量比例、图号及责任签署等。
绘制零件图的过程：1）结构分析；2）选择表达方案；3）标注尺寸；4）注写技术要求；5）填写标题栏。
三、选择零件图的表达方案
1主视图的选择
主视图是零件图的核心，选择主视图时应先确定零件的位置，再确定投射方向。
（1）确定零件位置
1）工作位置：零件在机器中安装和工作的位置。主视图的位置和工作位置一致，便于想象零件的工作状况，有利于图样的阅读。一般对于支架、箱体类零件常按工作位置选择主视图。
2）加工位置：零件加工时在机床上的装夹位置。回转体类零件，不论其工作位置如何，一般均将轴线水平放置画主视图。
（2）确定零件的投射方向
选择投射方向，应使主视图最能反映零件的形状特征，即在主视图上尽量多的反映零件内外结构形状及它们之间的相对位置关系。
2其它视图和表达方法的选择
主视图确定后，还需选择适当数量的其它视图和恰当的表达方法，把零件的内外结构表达清楚。选择视图的数目要恰当，避免重复表达零件的某些结构形状；选择的表达方法应正确、合理，每个视图和表达方法的目的要明确。
确定合理表达方案的原则是：
兼顾零件内、外结构形状的表达；处理好集中与分散表达的问题；应避免支离破碎和不必要的重复；根据零件的具体情况，设想几个表达方案，选出最佳方案。

●10.2典型零件图视图的选择

1轴、套类零件
轴、套类零件包括轴、轴套、衬套等。轴类零件各部分由同轴回转体组成，一般轴向长度远大于直径，轴类零件多为实心件。套类零件是中空的。
此类零件的主要加工方法是车削、磨削和镗孔，主要加工方向是轴线水平放置的方向。为了便于加工时看图，零件按加工位置放置，即轴线水平横放。一般采用一个视图来表达主体结构，对零件上的孔、槽等结构，采用局部剖视图、断面图、局部放大图等方法表达。
2轮、盘类零件
轮、盘类零件包括端盖、齿轮、带轮、法兰盘、压盖等。其形状特点是，主体部分径向尺寸较大，轴向尺寸较小。
此类零件的主要加工位置和工作位置一般都是沿轴线水平放置。在选择视图时，一般将非圆视图作为主视图，且轴线水平放置，并根据需要将非圆视图画成剖视图。此外，还需使用左视图完整表达零件的外形和槽、孔等结构的分布情况。
3叉、架类零件
常见的叉、架类零件有托架、拔叉、连杆、支架等。
此类零件的毛坯多为铸件，其机加工工序较多。此类零件的主视图一般选择工作位置放置，并尽可能多地反映其形状特征。通常采用两个或两个以上的视图，并选择合适的剖视图或断面图来表达；有时需要采用斜视图、局部视图等表达其局部结构。
4箱体类零件
箱体类零件包括箱体、壳体、阀体、泵体、支座等，主要用来支承、包容、保护其它零件。
摆放该类零件时，主要考虑工作位置。在选择箱体类零件的主视图时，主要考虑其形状特征。其它视图的选择，应根据零件的结构选取，一般需要三个或三个以上的基本视图，结合剖视图、断面图、局部视图、局部放大图等多种表达方法，清楚地表达零件内外结构形状。

●10.3零件图的尺寸标注

1尺寸基准及其选择
尺寸基准：零件在机器中，或在加工或测量时，用以确定其位置的一些点、线或面。
（1）设计基准：机器工作时确定零件位置的一些点、线或面。
（2）工艺基准：在加工或测量时确定零件位置的一些点、线或面。
选择原则：
（1）标注尺寸时，最好能把设计基准和工艺基准统一起来；但不能统一时，主要尺寸应从设计基准出发标注。
（2）任何零件都有长、宽、高三个方向的尺寸，根据设计、加工、测量上的要求，每个方向上只能有一个主要基准；根据需要，还可以有若干个辅助基准；主要基准和辅助基准间要有一个联系尺寸。
2主要尺寸和非主要尺寸
主要尺寸：指影响产品性能、工作精度和配合的尺寸。主要尺寸应直接注出。配合尺寸、重要的结构尺寸、定为尺寸等。
非主要尺寸：指非配合的直径、长度、外轮廓尺寸等。
3合理标注尺寸的一些原则
（1）避免封闭的尺寸链。
（2）符合加工顺序——便于加工时看图、测量，且易于保证加工顺序。
（3）便于测量。

●10.4零件图的工艺结构

零件上常见的工艺结构
（1）铸造圆角
为防止铸造砂型落砂，避免铸件冷却时产生裂纹，在铸造表面相交处应以圆角过渡。当两相交表面经过切削加工，则应画尖角。
由于铸造圆角，铸件各表面理论上的交线不存在。但在画图时，这些交线用细实线按无圆角的情况画出至理论交点处，在交线的起迄处与圆角的轮廓线断开，称为过渡线。
1）两正交不等径圆柱相交
2）两等直径圆柱相交过渡线画法
3）平面与平面、平面与曲面过渡线（细实线）画法。
（2）起模斜度
为便于取模，铸件壁沿起模方向应设计出起模斜度。斜度不大的结构，通常可按其小端尺寸简化画出图形。
（3）壁厚均匀过渡
为避免铸件冷却时，由于冷却速度不一致而产生裂纹和缩孔，在设计铸件时，其壁厚应尽量均匀一致，不同壁厚间应均匀过渡。
（4）倒角、倒圆
为便于装配，且保护零件表面不受损伤，一般在轴端、孔口加工出倒角。为避免零件轴肩处因应力集中而断裂，也可将轴肩处加工成倒圆。
（5）退刀槽和砂轮越程槽
为了加工时便于退刀，且在装配时与相邻零件保证靠紧，在台肩处应加工出退刀槽和砂轮越程槽。
（6）凸台与凹台
零件上与其他零件接触的表面一般都要加工，为保证两零件表面良好接触，同时减少接触面的加工面积、降低制造费用，在零件的接触表面处常设计出凸台或凹台。
（7）钻孔结构
零件上的孔多数由钻头加工而成，由于钻头顶部有118°的锥角，所以用钻头加工盲孔（不通孔）时，其孔的末端应近似画成锥度为120°的锥角；对于阶梯孔，在阶梯孔的过渡处，也应画出锥度为120°的锥面，120°的锥角无需标注。
钻孔时，钻头尽量垂直于被钻孔的表面，以保证钻孔的准确性，同时可避免钻头打滑折断。钻孔的轴线应与零件表面相垂直。
当钻孔轴线不垂直钻孔表面时，应将钻孔处设计出平台或凹坑，以保证钻孔轴线与钻孔处表面垂直；当钻头与被钻表面的夹角大于60°时，也可以直接钻孔。
（8）中心孔
在车床上加工较长轴表面时，需在轴端预先加工出中心孔，用以在机床上固定，中心孔是标准结构。在图样中，有标准规定的中心孔可不绘制其详细结构，在轴端面用符号表示。

●10.5零件的技术要求(表面结构)

零件图上除了要表达零件的形状和尺寸外，还要注明零件在制造和检验时应达到的一些技术要求。
1表面结构
表面结构是在有限区域上的表面粗糙度、表面波纹度、纹理方向、表面几何形状及表面缺陷等表面特性的总称。
（1）表面结构的参数及数值
1）轮廓算术平均偏差——Ra
在取样长度L内，轮廓偏距Z的绝对值的算术平均值。
优先选用轮廓算术平均偏差
2）轮廓最大高度——Rz
（2）表面结构的表示法
1）标注表面结构的符号
2）表面结构符号的画法
（3）表面结构有关内容的注写位置
（4）表面结构代号
1）极限值判断规则及标注
i.16%规则：在被检测表面上测得的全部参数中，超过极限值的个数不多于总个数的16%时，该表面是合格的。
ii.最大规则：被检测表面上测得的参数值一个也不应超过给定的极限值。
16%规则是所有表面结构要求标注的默认规则。即当参数代号后未注写“max”字样时，均默认采用16%规则。
2）表面结构参数的单向极限或双向极限的标注
i.单向极限：只标注一个轮廓参数（上限值或下限值）。当只标注参数代号、数值和传输带时，默认为参数的上限值；当只标注单向下限值时，参数代号前加L。
ii.双向极限：上限值和下限值上限值均需标注。此时，上限值在上方，参数代号前用U表示；下限值在下方，参数代号前用L表示。
3）传输带和取样长度
由两个不同截止波长的滤波器分离获得的轮廓波长范围称为传输带。当表面结构要求采用默认传输带（国标中给出）时，则无需标注传输带。
在评定表面轮廓时，一般情况下取样长度应包含5个波峰和5个波谷。
（5）表面结构要求在图样中的标注
对于每一个表面，表面结构要求一般只注一次，并尽可能注在相应的尺寸及其公差的同一视图上。除另有说明外，所标注的表面结构要求是对完工零件表面的要求。

●10.6零件的尺寸极限

（1）零件的互换性
同一批零件，不经挑选和辅助加工，任取一个就可顺利地装到机器上，并满足机器的性能要求。
保证零件具有互换性的措施：由设计者确定合理的配合要求和尺寸公差大小。
（2）尺寸公差的有关述语
1）公称尺寸、实际尺寸、极限尺寸
公称尺寸：设计时确定的尺寸。
实际尺寸：零件制成后实际测得的尺寸。
极限尺寸：允许零件实际尺寸变化的两个界限值。
上极限尺寸：允许实际尺寸的最大值。
下极限尺寸：允许实际尺寸的最小值。
零件合格的条件：上极限尺寸≥实际尺寸≥下极限尺寸。
2）尺寸偏差（简称偏差）
偏差=某一尺寸 — 公称尺寸的代数差。偏差值可以为正、负或零，其单位为μm。
3）尺寸公差(简称公差)：允许实际尺寸的变动量。
公差 = 上极限尺寸－下极限尺寸 = 上极限偏差－下极限偏差。
4）零线：在公差与配合图中，表示公称尺寸的一条直线，它的偏差为零。
5）公差带和公差带图：由代表上、下极限偏差或上、下极限尺寸两条线所限定的区域称为公差带；为图解所取的局部为公差带图。
公差带图可以直观地表示出公差的大小及公差带相对于零线的位置。
“公差带的大小”（由标准公差等级确定）；“公差带的位置”（由基本偏差确定）。
6）标准公差和基本偏差
i.标准公差：用以确定公差带的大小的任一公差。
标准公差的数值由公称尺寸和公差等级确定（P396附表G）。
标准公差等级代号由符号“IT”和数字组成，国家标准共规定了20个等级，即：IT01、IT0、 IT1~IT18。公差值由小到大，精度由高到低。
公称尺寸一定时，公差等级越高（IT数字越小），公差数值越小，尺寸精度越高；属于同一公差等级的公差数值，公称尺寸越大，对应的公差数值越大，但具有同等的精度。
ii.基本偏差：两个偏差中靠近零线的那个偏差称为基本偏差。
公差带在零线上方时，下极限偏差为基本偏差；公差带在零线下方时，上极限偏差为基本偏差。
基本偏差代号：孔用大写字母A，…，ZC表示；轴用小写字母a ，…，zc表示（图10-39），各有28个。
孔的基本偏差从“A”至“H”为下极限偏差；“K”至“ZC” 为上极限偏差。
轴的基本偏差从“a”至“h”的上极限偏差；“k”至“zc”为下极限偏差。
“JS”和“js”的上下极限偏差对称分布在零线两侧。
iii.公差带代号：由基本偏差代号和标准公差等级代号组成，此时“IT”可省略。

●10.7利用CAD绘制零件图

练习“尺寸公差、图块、表面结构、几何公差”等工具和命令，绘制零件图。

●10.8读零件图的方法和步骤

读零件图是工程技术人员应具备的基本素质之一。设计零件时，常需参考同类机器的图样，需要能看懂零件图；加工零件时，也需要看懂零件图，想象零件的结构形状，了解零件的尺寸及技术要求等。
1读零件图的方法和步骤
（1）概括了解
通过零件图的标题栏了解零件的名称、材料、绘图比例等，还可以结合其他设计资料（装配图、产品说明书等）了解零件的用途，以此对零件有一个概括的了解。
（2）分析视图
通过分析零件图中各视图所表达的内容，找出各部分的对应关系，采用形体分析、线面分析等方法，想象出零件各部分的结构和形状。
（3）分析尺寸和技术要求
分析确定各方向的主要尺寸基准，了解定形、定位和总体尺寸。
了解技术要求，主要了解零件的表面结构要求，各配合表面的尺寸公差和零件的几何公差及零件的其它技术要求。
（4）综合归纳
将零件的结构、形状、尺寸及技术要求等内容综合归纳，对零件的整体有全面的认识。

第十一章标准件及常用零件

要求：理解掌握标准件和常用件的有关基本知识，规定画法、代号、标注和标记，培养学生掌握和应用国家标准的能力。
重点：螺纹的画法和标记。

●11.1螺纹的基本知识

（1）螺纹的形成
动点A沿着圆柱面的直母线做等速直线运动，同时该直母线沿圆柱面的轴线O-O作等速回转运动，则动点A的运动轨迹就是圆柱螺旋线。
平面图形（如三角形、梯形、矩形等）沿螺旋线作螺旋运动时，形成的圆柱螺旋体称为螺纹。
在圆柱外表面上形成的螺纹称外螺纹；在圆柱内表面上形成的螺纹称内螺纹。
（2）螺纹的作用
内外螺纹件必须成对使用，可用于连接和传动。
（3）螺纹的加工方法
（4）螺纹要素
1）牙型：沿螺纹轴线剖切得到的螺纹牙齿剖面的形状。常见牙型有三角形、梯形、锯齿形等。
2）螺纹直径
i.大径D、d：与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱面的直径称为大径。代表螺纹尺寸的直径称为公称直径，规定用大径作为公称直径。
ii.小径D1、d1：与外螺纹牙底与内螺纹牙顶相重合的假想圆柱的直径称为螺纹小径。
iii.中径D2、d2 ：一个假想圆柱的直径，在大径和小径之间，其母线通过牙型上的沟槽和凸起宽度相等的地方。
规定：内螺纹的直径一律用大写字母表示；外螺纹的直径一律用小写字母表示。
3）线数n：同一回转面上螺纹线的条数。






4）螺距P和导程Ph
相邻两牙在中径线上对应点间的轴向距离称为螺距；同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应点间的轴向距离称为导程。







5）旋向
螺纹的旋向有左、右之分。顺时针旋转时旋进的螺纹称右旋螺纹；逆时针旋转时旋进的螺纹称左旋螺纹。在不剖的前提下，右边高者为右旋，左边高者为左旋。
内、外螺纹连接的条件：螺纹的五个要素必须完全相同！
2螺纹种类
（1）按牙型分：三角形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹。
（2）按螺纹要素是否标准分：
1）标准螺纹：牙型、直径、螺距均符合国家标准的螺纹。
2）特殊螺纹：牙型符合国家标准，直径或螺距不符合国家标准的螺纹。
3）非标准螺纹：牙型不符合国家标准的螺纹。
（3）按螺纹的用途分：
1）连接螺纹：如普通螺纹、管螺纹；
2）传动螺纹：如梯形螺纹。

●11.2螺纹的画法、工艺结构及尺寸标注

1螺纹的规定画法
（1）外螺纹的画法
螺纹大径（牙顶）和螺纹终止线用粗实线绘制，小径（牙底）用细实线绘制。
（2）内螺纹的画法
螺纹小径（牙顶）和螺纹终止线用粗实线绘制，大径（牙底）用细实线绘制。钻孔顶端应画成120°。
（3）内、外螺纹连接画法
剖视图：连接部分应按外螺纹的画法绘制，其余部分仍按各自的画法绘制。
1）画图步骤：
i.先画外螺纹；
ii.再确定内螺纹的端面位置；
iii.最后画内螺纹及其余部分投影。
2）注意：
i.大小径分别对齐；
ii.剖面线画到粗实线。
（4）螺纹牙型表示法
当需要表示螺纹牙型时，可用局部剖视图或局部放大图的形式绘制。
（5）螺孔相贯线的画法
螺纹孔相贯时，只在牙顶处画一条相贯线（用粗实线表示）
2螺纹的局部结构
（1）螺纹端部的倒角
为便于内、外螺纹装配和防止端部螺纹损伤，在螺纹端部常加工出倒角(C = 45°)。45°倒角一般采用简化形式标注，如“C15”中“15”表示倒角深度，“C”表示45°；非45°倒角按图示绘出。
（2）螺尾和退刀槽
车削螺纹结束时，刀具逐渐退出工件，螺纹沟槽渐渐变浅，因此螺纹收尾部分的牙型是不完整的。牙型不完整的收尾部分称为螺纹收尾，简称螺尾。
螺尾部分一般不必画出，当需要表示螺纹收尾时，螺尾部分的牙底用与轴线成30°的细实线绘制。
若希望不产生螺尾，可在加工螺纹前，预先在产生螺尾的部位加工出一个细颈，便于刀具退出，这个细颈称为螺纹退刀槽。
加工螺纹时，为便于退刀，在螺纹终止处先加工出退刀槽，再加工螺纹 。退刀槽的尺寸按“槽宽×直径”或“槽宽×槽深”的形式标注。
（3）不通的螺孔
加工不通的螺孔时：先钻孔再攻丝，钻头端部的圆锥角约为118°。为简化作图，钻孔底部的圆锥孔画成120°角。
钻孔深度要大于螺纹长度，其多余部分称钻孔余量。钻孔余量常取为0.5D（D为螺纹大径）。 钻孔深度不含锥角。

●11.3常用螺纹的标记方法

（1）普通螺纹的标记
螺纹特征代号 尺寸代号-螺纹公差带代号-旋合长度代号-旋向代号
1）螺纹特征代号——用字母“M”表示。
2）尺寸代号：
i.单线螺纹的尺寸代号为“公称直径×螺距”，单位毫米。细牙普通螺纹标注螺距，粗牙普通螺纹不标注螺距。
ii.多线螺纹的尺寸代号为“公称直径×Ph导程P螺距”，单位毫米。
3）螺纹公差带代号
i.内螺纹用大写字母，外螺纹用小写字母。
ii.螺纹公差带代号由表示其大小的公差等级数字和表示其位置的字母组成。
iii.普通螺纹须标注中径和顶径的公差带代号，中径公差带代号在前，顶径公差带代号在后。
iv.若螺纹的中径公差带与顶径公差带的代号不同则分别标注。
v.表示内、外螺纹配合时，内螺纹公差带代号在前，外螺纹公差带代号在后，中间用“/”分开。
vi.螺纹尺寸代号与公差带代号间用“-”号分开。
4）旋合长度代号
螺纹旋合长度：两个相互配合的螺纹，沿螺纹轴线方向相互旋合部分的长度。
i.普通螺纹旋合长度分：L—较长旋合长度，N—中等旋合长度，S—较短旋合长度。
ii.中等旋合长度 N 省略标注。
iii.必要时，也可用数值注明旋合长度。
5）旋向代号
右旋螺纹——旋向“右”省略标注；左旋螺纹——旋向用“LH”表示。
（2）梯形螺纹和锯齿形螺纹的标记
螺纹特征代号 尺寸代号 旋向代号-螺纹公差带代号-旋合长度代号
1）螺纹特征代号——梯形螺纹特征代号用字母“Tr”表示；
锯齿形螺纹特征代号用字母“B”表示。
2）尺寸代号——单线螺纹的尺寸代号为“公称直径×螺距”；
多线螺纹的尺寸代号为“公称直径×导程（P螺距）”。
3）旋向代号——左旋螺纹标注“LH”；右旋不标注。
4）螺纹公差带代号——只标注中径的公差带代号。
5）梯形螺纹旋合长度分：L——较长旋合长度，N——中等旋合长度（可省略）。
（3）管螺纹的标记
管螺纹分为55°密封管螺纹和55°非密封管螺纹两种。
1）55°密封管螺纹：螺纹特征代号 尺寸代号 旋向代号
i.圆柱内螺纹特征代号用字母“Rp”表示，与其相配合的圆锥外螺纹用字母“R1”表示；圆锥内螺纹特征代号用字母“Rc”表示，其相配合的圆锥外螺纹用字母“R2”表示。
ii.尺寸代号——非螺纹大径，仅表示管子的通径尺寸。
iii.旋向代号——左旋标注“LH”。
2）55°非密封管螺纹：特征代号 尺寸代号 公差等级带代号-旋向代号

●11.4键、销和齿轮

一、键
1键的作用
（1）连接轴和轴上的传动件（如齿轮、皮带轮等），使轴和传动件不发生相对转动；
（2）传递扭矩或旋转运动。
2常用键的型式
（1）普通平键——A型、B型、C型
（2）半圆键
（3）钩头楔键
3键是标准件，不需要单独画出其图样，但要正确标记。
4键的选取及键槽尺寸的确定
键可按轴径大小和设计要求，查阅相应的国家标准选取键的类型和规格，并给出正确的标记。
用普通平键联结轴和轮毂，轴和轮毂上的键槽尺寸可以根据轴径从相关标准中查到。
二、销
常用的销有圆柱销、圆锥销和开口销。圆柱销和圆锥销起定位和连接作用；开口销与带孔螺栓和槽形螺母配合使用，起防松作用。
三、齿轮
1齿轮的基本知识
齿轮的作用——传动、变速、转向等。齿轮的结构：
齿轮的分类：
（1）按两轴的相对位置不同分——三大类（圆柱齿轮、圆锥齿轮、蜗轮蜗杆）。
（2）按齿轮轮齿方向的不同分——直齿、斜齿、人字齿等；锥齿轮有直齿、斜齿等。
（3）按齿形轮廓曲线的不同分——渐开线齿轮（常用）、摆线齿轮、圆弧齿轮等。
2圆柱齿轮
（1）标准直齿圆柱齿轮各部分的名称和尺寸关系
1）齿顶圆（直径da）
2）齿根圆（直径df）
3）分度圆（直径d）
标准齿轮该圆的圆周上齿厚（s）与齿槽宽（e）相等：s = e
4）齿距（P）
分度圆上两个相邻齿对应点间的弧长，标准齿轮：s＝e，p＝s+e
5）齿高（h）：齿顶高（ha），齿根高（hf），h=ha+hf 。
6）模数（m）
设齿轮的齿数为ｚ，则有：分度圆的周长 = πd = zP，令P/π=m，则d=mz。
模数是反映轮齿大小和强度的一个参数。制造齿轮时，根据模数来选择刀具。为了设计和制造方便，减少齿轮成形刀具的规格，模数已经标准化，可查阅标准。
7）齿形角：齿廓曲线与分度圆交点处的径向直线与齿廓在该点处的切线所夹的锐角，用α表示。我国一般采用α=20°。
（2）直齿圆柱齿轮啮合的几何要素代号及尺寸关系
1）节圆：两齿轮啮合时，在中心O1、O2的连线上，两齿廓的接触点称为节点P。以O1、O2为圆心，分别过点P所作的两个圆称为节圆，两节圆相切，其直径分别用d1、d2表示。
2）中心距：标准安装时两齿轮轴线间的距离称为中心距，用a表示。与模数和齿数的关系为：a =m(z1+z2)/2。
3）传动比：传动比用i表示。指主动轮的转速n1与从动轮的转速n2之比。

第十二章装配图

要求：了解装配图的作用与内容；会合理选择视图；掌握螺纹联接的画法，会利用CAD软件绘制螺纹连接。
重点：螺纹联接的画法。

●12.1装配图概述

1装配图的作用
装配图是表示产品及其组成部分的连接装配关系的图样。是进行设计、装配、检验、安装、调试和维修时必要的技术文件。
表示部件的图样，称为部件装配图；表示一台完整机器的图样，称为总装配图或总装图。
装配图主要用来表达部件或机器工作原理、零件间的相对位置、连接装配关系以及主要零件的结构，及所装配需要的尺寸和技术要求。
在设计机器（或部件）时，一般先根据设计要求确定机器（或部件）的工作原理、传动路线、零件的装配关系、润滑、密封等要求，绘制出装配图。根据装配图分别设计、绘制出各零件的零件工作图。依据零件工作图加工制成零件后，按照装配图将零件组装成机器或部件。
2装配图的内容
（1）一组视图：采用各种表达方法，正确、清楚地表达出机器或部件的工作原理和结构、零件之间的装配关系、连接关系、传动关系和主要零件的主要结构形状等。
（2）必要尺寸：主要指与部件或机器有关的性能、规格、装配、安装、外形等方面的尺寸。
（3）技术要求：给出与部件或机器有关的性能、装配、检验、使用、维修等方面的要求。
（4）零件的序号和明细栏：说明部件或机器的组成情况，如零件的代号、名称、数量和材料等。
（5）标题栏：填写图名、图号、设计单位、制图、审核、日期和比例等。

●12.2装配图的表达方法

之前所述零件图的表达方法和选用原则对装配图同样适用。
不同于零件图，装配图是表达由若干零件组成的机器（或部件），装配图需完整表达机器的传动路线、运动情况、润滑、密封、冷却方式等。
选择装配图表达方法时，应围绕完整表达机器（或部件）的结构特点，而各零件的结构形状不一定详细表达出来。因此，装配图有一些特有的表达方法。
1相邻零件的表达方法
（1）接触面与非接触面画法
相邻两零件的表面接触时，只画一条线，不接触时画两条线。
（2）剖面符号画法
相邻两金属零件的剖面符号倾斜方向应相反；如倾斜方向一致，应间隔不等。但同一零件在各视图中剖面符号的倾斜方向、间隔必须保持一致。当零件厚度在图形中小于2mm时，允许用涂黑来代替剖面符号。
2简化表示法——国标GB-T16675.1-2012《技术制图 简化表示法》
（1）装配图中若干相同的零件组，如螺栓连接等，可仅详细地画出一组，其余只需用细点画线表示出其位置，并给出零、部件总数。
（2）装配图中零件的某些工艺结构，如倒角、圆角、凸台、凹坑、沟槽、退刀槽、滚花或拔模斜度及其他细节等可不画出。
（3）紧固件和实心件画法：装配图中对于紧固件（即螺栓、螺柱、螺钉、螺母、垫圈等）及轴、连杆、球、钩、键、销等实心件，若按纵向剖切、且剖切平面通过其对称平面或轴线时，则这些零件均按不剖绘制。
（4）单个零件的表达：装配图中可单独画出某一零件的视图，但必须在所画视图的上方注出该零件的视图名称，在相应视图附近用箭头指明投射方向，并注上相同字母。
（5）沿结合面剖切画法：为表达装配体的内部结构，可假想沿两零件的结合面进行剖切，此时在零件的结合面上不画剖面符号。
（6）拆卸画法：装配图中可假想将某些零件拆卸后绘制，若需要说明时，可在其视图上方加注“拆去XX”等字样。

●12.3常见机械结构装配画法（1）

螺纹紧固件及其连接的画法
1螺纹紧固件
用螺纹起连接和紧固作用的零件称螺纹紧固件。
（1）螺纹紧固件的标记
完整标记（查阅手册）、简化标记（常用）。
（2）螺纹紧固件的画法
1）查表画法——螺纹紧固件各部分具体尺寸从相应的国家标准中查出，按尺寸绘制。
2）比例画法——确定螺纹大径后，除公称长度外，其它各部分尺寸均取与螺纹大径成一定比例的数值进行绘制。
2螺纹紧固件连接的画法
画装配图的规定：
1）两零件的接触面画一条线，不接触面画二条线，间隙过小时，应夸大画出。
2）相邻两零件的剖面线应不同，要方向相反或间隔不等。同一零件在各个视图中的剖面线的方向和间隔应一致。
3）当剖切平面通过实心零件（如球、轴等）和紧固件的轴线时，这些零件均按不剖绘制，仅画其外形，需要时可用局部剖视表达。
4）装配图中的螺纹紧固件一般采用简化画法，所以对其工艺结构如倒角、倒圆、退刀槽等均可省略不画。
（1）螺栓连接的画法步骤
1）查表法
i.根据紧固件螺栓、螺母、垫圈的标记，在有关标准中，查出它们的全部尺寸。
ii.确定螺栓的公称长度L。
2）螺栓连接的比例画法
螺栓连接的比例画法，主要以螺栓公称直径为依据。画法参照螺栓、螺母、垫圈的比例画法。
4）画螺栓连接时应注意的问题
i. d0＝1.1d ——被连接件的孔径必须大于螺栓的大径。
ii.在螺栓连接剖视图中，被连接零件的接触面（投影图上为线）画到螺栓大径处。
iii.螺母及螺栓的六角头的三个视图应符合投影关系。
iv.螺纹终止线画到垫圈之下、被连接两零件接触面之上。
（2）螺钉连接及其连接画法
1）螺钉连接的画法
i.根据螺钉的标记，查出全部尺寸；
ii.确定螺钉的公称长度L；
iii.螺钉的旋入长度L1与被连接件的材料有关。
2）画螺钉连接时应注意的问题
i.螺钉头部的一字槽不按投影关系绘制，应画成与中心线成45°；当槽宽小于2mm时，也可用两倍于粗实线宽度的粗线绘制。
ii.为使螺钉连接牢固，螺钉的螺纹长度b和螺孔的螺纹长度都应大于旋入深度bm，即螺钉装入后，其上的螺纹终止线必须高出下板的上端面。
iii.螺钉的下端至螺纹孔的终止线之间应留有0.5d的间隙。
（3）双头螺柱连接及其连接画法
1）双头螺柱连接常用的紧固件：双头螺柱、螺母、垫圈。
2）双头螺柱连接：下部似螺钉连接，上部似螺栓连接。
3）旋入端完全旋入螺纹孔中。

●12.4常见机械结构装配画法（2）

1普通平键联结的装配画法
键联结的装配画法中，为表达其内部联结情况，主视图沿对称面做全剖视，由于轴为实心杆件，键为标准件，均按不剖对待，但为了表达键在轴上的安装情况，在轴上再次采用了局部剖视。
普通平键联结原理：两侧面为工作表面，装配时，键的两侧面与键槽的侧面接触，工作时，靠键的侧面传递扭矩。
绘制装配图时，键与键槽侧面之间无间隙，画一条线；键的底面与轴上键槽底面自然接触，也要画一条线；键的顶面是非工作表面，与轮毂键槽的顶面不接触，应画出间隙。
2销联结及其表示法
（1）当剖切平面通过销的轴线时，销按不剖处理；（2）轴取局部剖；（3）销与销孔的接触表面画一条线。
为了保证定位精度，在两个被连接的零件上应同时加工销孔，在进行销孔的尺寸标注时应注明“配作”。
3圆柱齿轮的规定画法
1）单个圆柱齿轮画法
轴孔有键槽的齿轮——两个视图 或 一个视图 + 一个局部视图。
i.齿顶线、齿顶圆——粗实线。
ii.分度线、分度圆——点画线。
iii.齿根线、齿根圆——不剖时细实线，也可省略不画；剖时粗实线。
iv.齿轮可采用半剖视图或全剖视图。
在剖视图中，剖切面通过齿轮轴线时，轮齿按不剖处理。
v.如需要表示轮齿（斜齿、人字齿）的方向时，可用三条与轮齿方向一致的细实线表示，并在参数表中注出有关角度。
为表示轮齿（斜齿、人字齿）的方向，剖视图一般采用半剖。
vi.圆柱齿轮的图样格式
需注出：
a)分度圆直径；
b)齿顶圆直径；
c)右上角需有参数表
2）圆柱齿轮啮合画法
一对齿轮若要啮合，两者必须模数相等、齿形相同。若皆为标准齿轮，则分度圆（此时也称节圆）相切。
i.在平行于齿轮轴线的投影面上的外形视图中，啮合区只用粗实线画出节线，齿顶线和齿根线均不画；若为斜齿或人字齿，还需画出齿线方向。
ii.剖视图中，在啮合区内节线重合，用点画线绘制；齿根线画粗实线；将一个齿轮的齿顶线用粗实线绘制，另一个齿轮的轮齿被遮挡的部分用细虚线绘制，也可省略不画。
iii.在投影为圆的视图中，啮合区齿顶圆用粗实线或可省略不画。

●12.5装配图视图的选择

装配图视图选择应遵循：部件的功用、工作原理、装配关系及安装关系等内容表达要完全；视图、剖视、规定画法、及装配关系等表示方法正确，符合国标规定；读图时清楚易懂的原则。
装配图视图选择的步骤和方法：首先分析机器（或部件）的用途、性能、工作原理；其次分析其结构特征，包括：传动路线、装配关系，联接固定关系，相对位置关系。找出主要零件，其它零件围绕该零件形成装配关系，以该主要零件为主干零件，围绕主干零件形成的装配关系作为装配的主要干线，在主要干线上合理运用各种表达方法，着重表达工作系统、传动系统和操作系统等。
1主视图的选择
主视图应较多地表达主要的装配关系、装配结构和部件的工作原理，尽可能体现主要装配干线，主视图可按下列原则确定：
（1）工作位置
机器（或部件）工作时放置的位置称为工作位置。按工作位置绘制主视图可以为设计、装配、安装机器提供方便。
（2）部件特征
机器（或部件）的结构特征是指其工作原理、传动关系、装配关系、润滑和密封方式等内容，这些特征尽量在主视图中表示。
2其它视图的确定
主视图确定后，还应选用适当的其它视图及相应的表达方法，来补充主视图中未表达清楚的有关工作原理、装配关系和主要零件的结构形状等内容。
选择其它视图时，要使各视图表达的内容尽量多，对所选的视图和表达方法都有明确的表达目的，对已表达清楚的结构，不要重复表达，做到清晰简练、读图方便。

●12.6装配图中的尺寸

1性能尺寸
性能尺寸反映机器或部件的结构、规格和工作性能，是设计和选用机器的主要依据。
2装配尺寸
装配尺寸是表示机器（或部件）中零件间装配关系的尺寸，是装配的依据，是保证部件使用性能的重要尺寸。装配尺寸包括：
（1）配合尺寸——表示零件之间有配合性质的尺寸。
（2）相对位置尺寸——零件之间的相对位置尺寸，如平行轴之间的距离、主要轴线到安装基面之间的距离等。
（3）安装尺寸——机器（或部件）工作时需要固定在基础上，或与其它相关机器连接，此时所需要的尺寸为安装尺寸
（4）外形尺寸——部件轮廓的总长、总宽、总高尺寸，为部件的包装、运输和安装占据的空间提供数据。
（5）其它重要尺寸——在机器（或部件）设计中涉及到的必须保留、且不能改变的尺寸，又不属于上述几种尺寸，以及在机器中表示零件运动范围的极限尺寸等，也需在图中标注。

●12.7装配图的技术要求

机器（或部件）在设计、加工制造、装配、检验、安装、使用、维修等各环节达到的技术指标，或必须满足的某种要求，称为技术要求，将其用文字注写在标题栏上方或图样下方的空白处。装配图上的技术要求应根据装配体的具体情况而定。
不同性能的装配体，其技术要求也各不相同。拟定技术要求一般可从以下几个方面考虑：
1性能要求——在设计过程中，机器（或部件）的性能、工作环境条件需要的具体指标、在装配时需要保证的性能要求等。
2装配要求——装配体在装配过程中需注意的事项，装配后应达到的要求，如准确度、装配间隙、润滑要求等。
3检验要求——对装配体基本性能的检验、实验及操作时的要求。为使机器（或部件）能正常工作，在机器（或部件）装配好后，对检验的内容和指标提出的要求。
4安装使用要求——对机器（或部件）安装环境、安装效果、使用、维护保养中需要注意的问题等提出的要求，如安装基面的强度、定期添加或更换润滑剂等。
5修饰和包装运输要求——部件装配好后，如有清洗、喷涂涂料（如在某表面喷防锈漆）等要求，应在技术要求中明确写出。在部件包装和运输过程中需注意的事项，也应在技术要求中写明（如不能倒置，或部件放置时倾斜角度的范围等）。

●12.8装配图中零件的序号和明细栏

装配图中所有零件、部件都要按一定顺序编写序号，并按规定将各零件的序号、名称、数量、材料等内容填写在明细栏中，以便读图和管理图样。
序号、明细栏和标题栏的编写应遵循以下规定：
1 序号
（1）序号由圆点、指引线、水平线（或圆）及数字组成，指引线与水平线（或圆）均为细实线，数字高度比尺寸数字大一号，写在水平线上方（或圆内）。
（2）圆点画在被编号零件图形中。当所指零件很薄或涂黑时，指引线末端指向该零件的轮廓，并在指引线末端画一箭头代替圆点。
（3）指引线用细实线，不能与相邻图线（如剖面线）平行，夹角应大于15°。指引线不能穿过其它指引线、基准线、图形符号或尺寸数值等。指引线尽量均匀分布。装配关系清楚的组合件（如螺纹紧固件），可采用公共指引线。必要时，指引线允许绘制成折线，弯折成锐角，但只允许折一次。
（4）装配图中一个零件须编写一个序号，同一装配图中相同的零件不重复编号。对轴承、油杯、电机等标准部件作为一个零件编写序号。
（5）图样中的序号可按顺时针，也可按逆时针依次排列，但须在水平或铅垂方向排列整齐。编排序号时应注意：1）全图布置整齐、清晰；2）同一张装配图中编写序号的形式应一致。
2明细栏
明细栏是填写各零件序号、规格、名称、材料和数量等内容的表格。明细栏画在标题栏上方。零件序号自下而上填写，若位置不够，可将其余部分画在标题栏左方。
3标题栏
标题栏用于填写设计、绘图、校对、审核人名单，机器（或部件）的属性名称、代号、材料、比例等。其格式与零件图标题栏基本相同。

●12.9装配图中合理的装配结构

设计和绘制装配图时，需要确定合理的装配结构，以满足部件的性能要求，同时便于零件的加工制造和拆装。
1接触面结构
（1）两零件接触时，同一方向一般只能有一个面接触，以满足两零件间的接触性能，并便于加工制造。
（2）零件之间有锥面接触时，要在结构上保证锥面的接触。
（3）轴与孔配合时，轴肩与孔的端面互相接触时，轴肩根部切槽或孔的端部加工倒角，以保证两零件的良好接触。
2螺纹连接结构
（1）在螺纹连接结构设计时，要充分考虑螺纹连接的紧固性。
（2）为保证螺纹拧紧，且减少加工面，通常在被连接件表面设计出凸台或凹坑。
3定位结构
（1）为方便装配，并保证拆、装不降低两零件的装配精度，通常采用销连接结构。为加工和拆装方便，在可能的条件下，尽量将销孔做成通孔，以方便拆卸。
（2）滚动轴承轴向定位时，需考虑内圈和外圈的结构。
4可拆装结构——在画装配图时，要考虑方便零件的装拆。
5密封结构
为防止部件内部的液体或气体渗漏，防止灰尘进入机件内，对有上述要求的部位需设置密封结构。
常见的密封装置有毡圈密封，垫片结构密封，填料函结构密封。

●12.10装配图的绘图方法和步骤

装配图的画法和步骤：
（1）确定表达方案
表达方案包括：选择主视图、确定其它视图和表达方法。
选择主视图和其它视图的原则和方法参阅“12.3装配图的视图选择” ；表达方法参阅“12.2装配图的表达方法”。
以球阀为例：
球阀的工作位置情况不唯一，但一般将通路放在水平位置。从对球阀各零件间装配关系的分析可以看出，阀芯、阀杆、螺纹压环等部分和阀体、密封圈、阀体接头等部分为球阀的两条主要装配轴线，它们垂直相交。
因此将通道放在水平位置，以剖切面通过两装配轴线的全剖视图作为主视图，这样不仅将球阀的工作原理表达完全，同时可清晰地表达各个零件间的主要装配关系以及零件间的工作位置。
主视图确定后，针对装配体在主视图尚未表达清楚的内容，选取一些能反映其它装配关系、外形及局部结构的视图弥补主视图的不足。一般情况下，部件中的每一种零件至少应在视图中出现一次。
从对球阀视图选择过程分析可以看出，应使每个视图表达内容有明确的目的和重点，对装配体主要装配关系，应在基本视图中表达；对次要的装配、连接关系可以采用局部剖视图或断面图等来表达。
（2）画装配图的步骤
确定表达方案后，根据视图表达方案及部件大小和复杂程度，选取适当比例安排各视图的位置，从而选取图幅。在安排各视图位置时，要注意留有供编写零、部件序号、明细栏以及注写尺寸和技术要求的位置。
画图时，先画出各视图的主要轴线（装配干线）、对称中心线和作图基线（某些零件的基面和端面）。从主视图开始，几个视图配合进行。画剖视图时以装配干线为准，由内向外逐个画出各个零件；也可由外向内，视视图方便而定。
1）画出各视图的主要轴线，对称中心线及作图基准线，留出标题栏、明细栏位置
2）画出主要零件阀体的轮廓线，几个基本视图要保证三等关系，关联作图。
3）逐一画出其它零件的三视图，并对零件10做A向表达，在左视图，对扳手做拆去扳手11的表达，如图所示。
4）完成全图——画好剖面线，标注尺寸，编写零件序号，填写标题栏、明细栏及技术要求等，经过检查、修改，最后描深。

●12.11利用CAD绘制装配图

建立零件图块，拼画装配图；之后分解图块，对装配图进行修改；最后绘制和注写装配图中的其它内容。

●12.12读装配图的方法和步骤

（1）概括了解
1）从有关资料和标题栏中了解部件的名称、大致用途及工作情况。了解零件的名称、数量、材料等。找出它们在装配图中的位置，初步了解各零件的作用。
2）大致浏览装配图采用了哪些表达方法，各视图配置及其相互间的投影关系、尺寸注法、技术要求等内容。
3）参考、查阅有关资料及其使用说明书，从中了解机器或部件的性能、作用和工作原理。
（2）分析工作原理和装配关系
分析部件的工作原理，一般应从运动关系入手，并进一步弄清楚零件之间的连接关系和配合性质。
（3）分析零件
分析零件的主要目的是弄清组成部分的所有零件的类型、作用及其主要的结构形状。先从主要零件入手，然后其它零件。
分析零件的主要方法是将零件的有关视图从装配图中分离出来，再用读零件图的方法弄懂零件的结构形状。具体步骤：
1）看零件图的序号和明细表，不同序号代表不同零件。
2）看剖面线的方向和间隔，相邻两零件剖面线的方向、间隔不同，则不是同一零件。
3）对剖视图中未画剖面线的部分，区分是实心杆件或零件的孔槽与未剖切部分，按装配图对实心件和紧固件的规定画法来判断。
（4）综合归纳想整体
综合各部分的结构形状，进一步分析部件的工作原理、传动和装配关系，部件的拆装顺序及所标注的尺寸和技术要求的意义等。通过归纳总结，加深对部件整体的全面认识。

●12.13由装配图拆画零件图

在部件的设计中，需要根据装配图拆画零件工作图，简称拆图。
（1）拆图方法
先将被拆零件在装配图中的功能分析清楚，根据视图间的投影关系确定零件的结构形状，并将其从装配图中分离出来。
根据零件在装配图中的装配关系，结合零件的加工制造方法，确定其工艺结构，例如在有配合关系的轴肩处应设计退刀槽或砂轮越程槽；在铸造件的非加工表面转角处，设计铸造圆角；在螺纹紧固件连接处的钻孔，设计凹坑或凸台结构等。最后确定零件的详细结构形状，补齐所缺图线。
画零件图时，要根据零件图视图表达方法确定表达方案。拆画的零件图，其主视图方向、视图数量、各视图分布位置以及表达方法不一定与装配图中一致。
（2）标注零件图上的尺寸
凡在装配图中已注明的有关零件的尺寸，都是重要尺寸，应该按装配图中所注的尺寸数值标注。有配合要求的尺寸，应注出偏差代号或偏差值。
在装配图中未注明的尺寸，直接从图中按比例量取整数或化为标准值，标注在零件图上。标注尺寸之前，应先选定合理的尺寸基准；注尺寸时需要考虑便于加工和测量。
（3）注写零件图上的技术要求
1）标注表面粗糙度。零件各表面的作用不同，对各表面粗糙度的要求也不同，在零件图上要注写粗糙度代号和数值。一般情况下，有相对运动或配合要求的表面，粗糙度数值应小些。对有密封、耐蚀、装饰要求的表面，粗糙度数值也应小些。静止的表面或自由表面的粗糙度数值应大些。
2）标注尺寸公差。
3）注写其他技术要求。技术要求是零件图的重要内容，拟定的技术要求是否正确，将直接影响零件的加工质量和工作性能。在制定技术要求时，应根据零件在部件中的作用，参考有关技术资料或类似产品的图纸，用类比法选择确定。