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第1章制图的基础知识

1.1 制图标准介绍

准确表达机器或零部件的结构形状、尺寸、材料和技术要求的图纸称为图样，如图1-1所示的图样实例是轴零件图。

图1-1 图样实例

在现代工业生产中，各种机器设备、仪器、仪表等的制造都要先画出图样，以表达设计意图，然后根据图样所表达的结构形状与要求进行加工制造；在工程设计中，人们通过图样来表达设计思想，图样不仅是指导生产的重要技术文件，而且是进行技术交流的重要工具，每一个工程技术人员都必须掌握“工程界的技术语言”图样。

为了适应生产需要与技术交流，图样的格式和表达方式必须有统一的规定，为此，我国于1959年首次发布了国家标准《机械制图》，随着生产技术和经济建设的不断进步和对外技术交流的需要，先后几次发布了修订的《机械制图》国家标准，之后又颁布了技术制图国家标准。每一个工程技术人员都必须严格遵守国家标准规定。

本节简单介绍新的国家标准中有关图纸幅面及格式、比例、字体、图线和尺寸注法等有关规定，其他标准将在以后各章节中介绍。

1.1.1 图纸幅面与格式（GB/T14689—1993）

1．图纸幅面

绘制图样时，应优先采用表1-1中规定的基本幅面，必要时允许加长幅面。加长幅面的尺寸由基本幅面尺寸的短边成整数倍增加后得出，具体尺寸参看国家标准规定。

表1-1 图纸幅面代号和尺寸（mm）

2．图框格式

在图纸上，必须用粗实线画出图框线，用来限制绘图区域，其格式分为留装订边（图1-2）和不留装订边（图1-3）两种，但同一产品的图样只能采用同一种格式。

图1-2 留装订边的格式

图1-3 不留装订边的格式

3．标题栏（GB/T10609.1—1989）

每张图样中都必须画出标题栏。国家标准GB/T10609.1—1989对标题栏的格式与尺寸作了规定，如图1-4所示的格式。

图1-4 国家标准规定的标题栏格式

根据视图布置的需要，图纸可以横放（长边位于水平方向）或竖放（短边位于水平方向），标题栏应位于图框右下角，如图1-2、图1-3所示，这时看图与标题栏的方向一致。

此外，标题栏的线型、字体（签字除外）和年、月、日的填写格式均应符合相应国家标准的规定。

在学生制图作业中，建议采用图1-5所示的简化标题栏，其中图样名称用5号字，其他用3.5号字。图1-5中A栏的格式和内容如图1-6所示。

图1-5 学生练习用简化的标题栏格式

图1-6 图1-5中（A）栏的格式和内容

1.1.2 比例（GB/T14690—1993）

图样中图形与其实物相应要素的线性尺寸之比，称为比例。

比例的种类如下所述。

1）原值比例：比值为1的比例，称为原值比例，即1∶1。

2）放大比例：比值大于1的比例，称为放大比例，如2∶1等。

3）缩小比例：比值小于1的比例，称为缩小比例，如1∶2等。

绘制图样时，应从表1-2中左半部分规定的系列中选取适当的比例，必要时也允许选用此表右半部分的比例。

表1-2 比例

注：n为正整数。

绘制同一机件的各个图形一般应采用相同的比例，并在标题栏的“比例”栏中填写，如“1∶1”、“2∶1”等，当某个图形需要不同的比例时，必须按规定另行标注。

图1-7所示为一图形按不同比例所画的图形。

图1-7 用不同比例绘制的图形

1.1.3 字体（GB/T14691—1993）

图样中书写字体的基本要求如下：

1）书写字体必须做到字体端正、笔画清楚、排列整齐、间隔均匀。

2）字体高度（用h表示）的公称尺寸系列为1.8、2.5、3.5、5、7、10、14、20mm。该数系的公比为1∶（≈1∶1.4），如果需要书写更大的字，其字体高度应按比率递增，字体高度代表字体的号数。

3）汉字应写成长仿宋体字，并应采用中华人民共和国国务院正式推行的《汉字简化方案》中规定的简化字。

汉字的高度h应不小于3.5mm，字宽一般为h/。

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。

汉字是由若干笔画、字首和偏旁等组成。图1-8所示为长仿宋体字的一些基本笔画和写法示例。

图1-8 长仿宋体

4）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。在同一图样上，只允许选用一种字体。

5）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°。

图1-9 斜体字母和数字示例

6）用做指数、分数、极限偏差、注脚等的数字和字母，一般采用小一号的字体，如图1-10所示。

图1-10 字体综合运用示例

1.1.4 图线（GB 4457.4—2002）

国家标准规定图线的基本线型有15种，所有线型的图线宽度（d）应按图样的类型、图的大小和复杂程度在数系0.13、0.18、0.25、0.35、0.5、0.7、1.0、1.4、2mm中选取，此数系的公比为1∶（≈1∶1.4）。

机械图样通常采用表1-3中列出的8种图线；按线宽分为粗线和细线两种，宽度比为2∶1。在作业中，粗线宽度（d）一般取0.7mm或0.5mm为宜。

表1-3 图线的名称、形式、宽度及其用途

注：表中虚线、细点画线、双点画线的线段长度和间隔的数值供参考。

绘制图样时，应采用表1-3中规定的各种图线。

图1-11所示为各种图线的应用示例。

图1-11 各种图线的应用示例

A1—粗实线；B1、B2、B3—细实线；C1、C2、C3—细点画线；D1—虚线；E1、E2—波浪线；F1、F2—双线点画线；G1—双折线

图线的画法有如下要求：

1）同一图样中，同类图线的宽度应基本一致。虚线、点画线及双点画线的线段长短间隔应各自大致相等。

2）两条平行线之间的距离应不小于粗实线的两倍宽度，其最小距离不得小于0.7mm。

3）虚线及点画线与其他图线相交时，都应以线段相交，不应在空隙或短画处相交；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1-12所示。

图1-12 虚线连接处的画法

4）绘制圆的对称中心线（细点画线）时，圆心应为线段的交点。点画线和双点画线的首末两端应是线段而不是短画，同时其两端应超出图形的轮廓线2～5mm，在较小的图形上绘制点画线或双点画线有困难时，可用细实线代替，如图1-13所示。

图1-13 圆的对称线中心的画法

5）当两种以上不同类型的图线重合时，应遵循以下的优先顺序：

① 可见轮廓线（粗实线）；

② 不可见轮廓线（虚线）；

③ 轴线、对称中心线、剖切线等（细点画线）；

④ 假想轮廓线（双点画线）；

⑤ 尺寸界线和分界线（细实线）。

1.1.5 尺寸注法（GB 4458.4—2003）

1．尺寸标注的基本规则

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）图样中的尺寸，以毫米为单位时，不需标注单位符号（或名称），如采用其他单位，则应注明相应的单位符号；

3）图中所注尺寸为零件完工后的尺寸，否则应另加说明；

4）每个尺寸一般只标注一次，并应标注在最能清晰反映该结构特征的视图上。

2．尺寸组成

一个完整的尺寸由尺寸界线、尺寸线、尺寸数字和尺寸线终端（箭头或斜线）组成，如图1-14所示。

图1-14 尺寸组成

1）尺寸界线尺寸界线为细实线，并应由轮廓线、轴线或对称线处引出。也可利用这些线代替，并超出尺寸线约3mm。尺寸界线一般与尺寸线垂直，必要时允许倾斜，在光滑过渡处标注尺寸时，应用细实线将轮廓线延长，从交点处引出尺寸界线，如图1-15所示。

图1-15 光滑过渡处尺寸界线的画法

2）尺寸线尺寸线为细实线。尺寸线不能由其他图线替代，也不能与其他图线重合或画在其延长线上。标注线性尺寸时，尺寸线必须与所标注线段平行。

3）尺寸线终端尺寸线的终端如图1-16所示。机械图样的尺寸线终端一般用箭头，也可用45°斜线，同一图样中应采用一种尺寸线终端形式。斜线用细实线绘制，其高度与尺寸数字的高度相等。

图1-16 尺寸线终端

4）尺寸数字尺寸数字一般注写在尺寸线的上方，也可注写在尺寸线的中断处。尺寸数字应按国家标准要求写，即水平方向字头向上，铅垂方向字头向左，倾斜方向字头保持向上的趋势，如图1-17所示。应尽量避免在图示30°范围内标注尺寸，当无法避免时，可按图1-17的形式标注。尺寸数字不可被任何图线所通过，否则必须将图线断开，如图1-18所示。