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学习性工作任务(一)抄绘简单平面图形

1.任务描述

通过对给定的简单平面图形,如图2-2所示,对其进行抄绘,熟悉常用手工绘图工具与仪器的使用,掌握国家标准《技术制图》《机械制图》中对图幅、比例、字体、图线、尺寸注法的规定,能够对简单平面图形进行尺寸分析和线段分析,按照基本的作图步骤进行正确抄绘。熟悉二维绘图软件的绘图界面及常用的绘图命令、编辑命令,能够使用二维绘图软件抄绘简单平面图形。

学习条件及环境要求 :机械制图实训室,计算机、绘图软件(二维)、多媒体、教材、参考书、网络课程及其他资源等。

教学时间(计划学时) :8 学时。

任务目标:

①能够正确使用常用的绘图工具与仪器。

②叙述国家标准中对图幅、比例、图线、字体、尺寸注法等的基本规定。

③能够绘制常用的基本几何图形(等分线段、圆周,做正多边形,椭圆、斜度),能够对斜度进行正确标注。

④在教师的指导下,能够对给定的平面图形,进行正确的尺寸分析和线段分析,按照平面图形的抄绘方法和步骤,正确抄绘平面图形。

图2-2 简单平面图形

2.任务准备

(1)信息收集

①常用绘图工具及仪器的正确使用方法(铅笔的削法、圆规的使用)。

②国家制图标准中对图幅、比例、字体、图线、尺寸注法的基本规定。

③常用基本几何图形的作图方法(等分线段、圆周,做正多边形,椭圆)。

④斜度的画法、标注方法及要求。

⑤抄绘平面图形的方法、步骤。

⑥CAD二维绘图软件的使用界面及常用绘图命令、编辑命令。

(2)材料、工具

所用材料、工具分别见表2-1 及表2-2。

表2-1 材料计划表

表2-2 工具计划表

(3)任务分组

学生按4~6人一组,通常为5人,明确每组的工作任务,填写分组任务表及学生小组任务分配表,每组及每个学生的任务,可以相同也可以有差异性,视情况而定。

具体学生分组及学习小组任务分配表见附页。

3.引导性学习资料

引导问题(1)

①机械图样的概念和用途是什么?

②图纸幅面有哪些?各种幅面的关系是什么?

③必要时允许加长的幅面有哪些?如何得到小一号的图纸幅面?

④图框格式有哪些?一般如何放置?

⑤各种图幅留装订边和不留装订边的图框尺寸分别是多少?

⑥标题栏的位置如何?标题栏的线型如何?

(1)机械图样

工程图样是在工程技术中,根据投影原理及国家标准规定,准确表达工程对象的形状、大小并注有必要的技术要求的图。工程图样是设计者表达设计思想及意图,制造者领会设计意图,了解制造对象并按图样实施产品的加工、制造及检验,使用者依此使用和维修设备的重要技术资料。它与文字、语言一样,是人类表达和交流技术思想的工具。所以图样被称为工程界的技术语言,享有“工程语言”之称。

在现代生产中,无论是交通工具、机械、电气设备的设计、制造、安装,还是房屋、桥梁、道路的建造等领域,如图2-3所示,都要根据图样进行。因此,图样的种类很多,不同的行业或专业,对图样有不同的要求和命名规则,如机械图样、建筑图样、水利图样、电气图样等。机械图样是其中的一种,它是用来表达机械零、部件或整台机器的形状、大小、材料、结构以及技术要求等内容的,是机械制造与生产加工的依据。

图2-3 图样应用领域

(2)图纸幅面和图框格式

1)图纸幅面

图纸幅面(GB/T 14689—2008,等效采用ISO 5457)是指图纸宽度与长度组成的大小。为了方便图样的绘制、使用和管理,图样均应绘制在标准的图纸幅面上。应优先选用表2-3 所规定的基本幅面尺寸(B为图纸短边,L为长边,而且L=2 B,有A0、A1、A2、A3、A4 五种基本幅面),如图2-3所示。必要时长边可以加长,以利于图纸的折叠和保管,但加长的尺寸必须按照国标GB/T 14689—2008 的规定,由基本幅面的短边成整数倍增加得到,长边不得加长,见表2-4 和表2-5 及图2-5所示。需要说明的是,加长幅面A3×3,实际是沿A3 基本幅面的短边增加2 倍,实际是A3 基本幅面短边的3(2+1=3)倍,所以是A3(基本幅面)×3(倍数),而不能理解成是A2 基本幅面沿长边增加0.5 倍(不能沿基本幅面的长边加长)。

图2-4 图纸的基本幅面

幅面代号的几何含义,实际上就是对0 号幅面的裁切次数。A1中的“1”表示将A0 幅面图纸的长边裁切一次,A4中的“4”表示将A0 幅面图纸的长边裁切4 次,从图2-4中可以看出,A0 幅面对裁得到A1 幅面,A1 幅面对裁得到A2 幅面,其余类推,而且,图中粗实线所示为基本幅面(第一选择),细实线所示为表2-4(第二选择),虚线所示为表2-5(第三选择)。

表2-3 基本幅面尺寸及图框尺寸(第一选择)

(单位:mm)

表2-4 加长幅面尺寸(第二选择)

(单位:mm)

表2-5 加长幅面尺寸(第三选择)

(单位:mm)

图2-5 图纸的加长幅面

2)图框格式

图框是图纸上限定绘图范围的线框。图样均应绘制在用粗实线画出的图框内。其格式分为不留装订边和留有装订边两种,但同一产品的图样只能采用一种格式。

留有装订边的图纸,其图框用格式如图2-6所示。不留装订边的图纸,其图框格式如图2-7所示。优先采用不留装订边的格式。

图2-6 不留装订边的图框格式

图2-7 留装订边的图框格式

两种格式的周边尺寸见表2-3。加长格式的图框尺寸,按照比所选用的基本幅面大一号的图纸的图框尺寸来确定。

3)标题栏

国家标准规定,在机械图样中,必须画出标题栏,用以说明图样的名称、图号、零件材料、设计单位及有关人员的签名等内容,它一般包含更改区、签字区、其他区及名称代号区4个部分。《技术制图标题栏》(GB/T 10609.1—2008)中,规定了标准图纸的标题栏的内容、格式及尺寸。

在装配图中,一般应有明细栏。明细栏一般配置在装配图中标题栏的上方,《技术制图明细栏》(GB/T 10609.2—2009)规定了标准图纸的明细栏的内容、格式及尺寸,如图2-8所示。为简化作图,学校里制图作业中的标题栏和明细栏可以按照图2-9所示的简化的格式绘制。

标题栏一般应置于图样的右下角。若标题栏的长边置于水平方向且和图纸的长边平行时,构成X型的图纸,也称横式幅面,如图2-6、图2-7中的(a)图;若标题栏的长边和图纸的长边垂直,则构成Y型的图纸,也称立式幅面,如图2-6、图2-7中的(b)图。一般A0~A3 号图纸幅面宜横放,A4 号以下的图纸幅面宜竖放。在此情况下,看图的方向与标题栏中的文字方向一致。

图2-8 国标中标题栏的组成及格式

图2-9 制图作业的标题栏格式

标题栏的外框是粗实线,其右侧和下方与图框重叠在一起;框内侧的线有粗有细,大致为同一分区内的是细实线,不同分区之间的是粗实线;明细栏中的横格线是细实线,竖格线是粗实线。

实际应用中,为了利用预先印制好的图纸,允许将X型图纸的短边置于水平位置使用,或将Y型图纸的长边置于水平位置使用。但此时必须绘制方向符号,方向符号的具体应用及绘制见下述的附加符号中对应的内容。

4)附加符号

图样中的附加符号包括对中符号、方向符号、剪切符号、投影符号及图幅分区代号等,以上附加符号的作用、内容及规定详见参考资料(码2-8)。

(3)比例

码2-8 标题栏分区及附加符号

图样的比例(GB/T 14690—1993,等效采用ISO 5455),是图中图形与其实物相应要素的线性尺寸之比。线性尺寸是指相关的点、线、面本身的尺寸或它们的相对距离,如直线的长度、圆的直径、两平行表面的距离等。

比例的大小是指其比值的大小,如1∶50 大于1∶100。比例的符号为“∶”,比例应以阿拉伯数字表示,如1∶1、1∶100 等。比值为1 的比例,称为原值比例,即1∶1 的比例,也称等值比例。比值大于1 的比例称为放大比例,如2∶1 等。比值小于1 的比例,称为缩小比例,如1∶2 等。

图样不论采用放大或缩小比例,不论作图的精确程度如何,在标注尺寸时,均应按机件的实际尺寸和角度即原值标注。一般情况下,比例应标注在标题栏中的比例一栏内。比例也可注写在图名的右侧或下方,如图2-10所示。

图2-10 比例的注写

绘图时所用的比例,应根据图样的用途与被绘对象的复杂程度,从表2-6 和表2-7中选用,并优先用表2-6中的常用比例,必要时,允许选用表2-7中的可用比例。一般情况下,一个图样应选用一种比例。根据专业制图的需要,同一图样可选用两种比例,即某个视图或某一部分可采用不同的比例(如局部放大图),但必须另行标注。另行标注时,要按图2-10所示来标注。

表2-6 常用比例

表2-7 可用比例

引导问题(2)

①图样的常用线型有哪些?

②粗实线、细实线、细虚线、细点画线、波浪线分别用于什么场合下?

③绘制图线时应注意什么?

④比例的概念是什么?包括什么?优先选用第几系列?

⑤同一张图样上一般采用比例是什么?比例一般应注写在哪里?

(4)图线及其画法

画在图纸上的各种型式的线条,统称图线。国家标准规定了技术制图所用图线的名称、型式、应用和画法规则(GB/T 4457.4—2002,等同采用ISO128—20)。同理,在生活中,我们做事情也要按规矩办、有法可依、有章可循、坚持原则、是非分明(码2-9)。

码2-9 坚持原则是非分明

1)线型及其应用

图中所采用各种型式的线,称为图线。《技术制图图线》(GB/T 17450—1998)规定了15种图线,《机械制图图样画法图线》(GB/T 4457.4—2002)规定了9种图线,如粗实线、细实线、虚线、点画线、双点画线、波浪线、双折线、粗点画线等,各类线型、宽度、用途见表2-8,各种线型的应用示例如图2-11所示。

表2-8 图线种类及其应用

续表

图2-11 各种线型的应用示例

2)常用图线的应用

常用图线中的双折线的画法、相邻辅助零件的线型及画法、薄壁零件成型前的弯折线画法、粗实线的应用、粗点画线的应用及剖切面之前的结构的表达等内容详见参考资料(码2-10)。

码2-10 图线与字体

3)图线宽度

技术制图中有粗线、中粗线、细线之分,其宽度比率为4∶2∶1。图线的宽度b,图线宽度数系共9种:0.13、0.18、0.25、0.35、0.5、0.7、1、1.4、2.0(单位均为mm),该数系的公比为1∶ 。在机械图样中只采用粗、细两种线宽,其宽度比例为2∶1,其中粗线宽度可在表2-9中选择,优先采用0.5 mm和0.7 mm的线宽。

表2-9 线宽组

(单位:mm)

4)图线的画法

①在同一张图纸内,同类图线的宽度应基本一致。

②相互平行的图线(包括剖面线),其间隙不宜小于其中的粗线宽度,且不宜小于0.7 mm。

③虚线、点画线及双点画线的线段长度和间隔应大致相等。

④单点长画线或双点长画线,当在较小图形中绘制有困难时,可用实线代替。

⑤点画线与点画线或点画线与其他图线相交时,应是画相交,而不应是点相交。绘制圆的对称中心线时,圆心应为画的交点。单点画线和双点画线的首末两端应是画而不是点。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。

⑥虚线、点画线与其他图线相交(或同种图线相交)时,都应以画相交;当虚线是粗实线的延长线时,粗实线应画到分界点,而虚线应以间隔与之相连。

⑦图形的对称中心线、回转体轴线等的细点画线,一般要超出图形外2~5 mm。

⑧图线不得与文字、数字或符号重叠、混淆,不可避免时,应首先保证文字等的清晰。

各种图线相交的画法示例如图2-12所示。

图2-12 各种图线相交的画法示例

引导问题(3)

①什么是字体的号数?

②图样上的汉字应写为什么字体?

③常用字体的号数为多少?字宽为字高的多少倍?

④字母和数字怎样倾斜?

⑤用作指数、分数、极限偏差、注脚的数字及字母的字号一般采用小几号的字?

(5)字体

1)关于字体(GB/T 14691—1993,等效采用ISO 3098/1 及3098/2)等名词的定义

字体:图中文字、字母、数字或符号的书写形式。

字符:不包括汉字在内的所有字母、数字及其他符号。

字距:每两个汉字间的距离。

字符间距:每两个字母、或数字、或字母与数字间的距离。

工程图纸上的字体均应做到笔画清晰、字体工整、排列整齐、间隔均匀,标点符号应清楚正确。汉字、数字、字母等字体的大小以字号来表示,字号就是字体的高度,用h来表示。图纸中字体的大小应依据图纸幅面、比例等情况从国标规定的公称尺寸系列中选用:3.5、5、7、10、14、20(单位)mm。如需书写更大的字,其高度应按2 的比值递增,并取毫米的整数。

2)汉字

图样及说明中的汉字,由于笔画较多,应采用简化汉字书写,必须遵守国务院公布的《汉字简化方案》和有关规定,并用长仿宋字体。长仿宋字体的字高与字宽的比例为1∶2,字号不应小于3.5 mm,长仿宋字的基本笔画有:点、横、竖、撇、捺、挑、折、勾等。长仿宋字的书写要领:横平竖直,注意起落,结构匀称、填满方格。

机械图样中字体的其他书写标准规定等内容详见参考资料(码2-10)。

码2-10 图线与字体

引导问题(4)

①尺寸标注的基本规则有哪些?

②尺寸的组成有哪些?

③什么是尺寸线,有哪些要求?

④尺寸数字的书写有什么要求?

⑤什么是尺寸界线?有什么要求?

⑥尺寸线的终端有什么要求?字母和数字怎样倾斜?

(6)尺寸注法《机械制图尺寸注法》(GB/T 4458.4—2003)

在图样中,其图形只能表达机件的结构形状,只有标注尺寸后,才能确定零件的大小。因此,尺寸是图样的重要组成部分,尺寸标注是一项十分重要的工作,它的正确、合理与否,将直接影响到图纸的质量。标注尺寸必须认真仔细,准确无误,如果尺寸有遗漏或错误,都会给加工带来困难和经济损失。

1)基本原则

①机件的真实大小应以图样中所注的尺寸数值为依据,与图形的大小、所使用的比例及绘图的准确程度无关。

②图样中(包括技术要求和其他说明)的尺寸,以mm为单位时,无须标注计量单位的代号或名称,若采用其他单位,则必须注明相应的计量单位的代号或名称。例如,角度为30 度10 分5 秒,则在图样上应标注为“30°10′5″”。

③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晰的图形上。

④标注尺寸时,应尽量使用符号和缩写词。常用符号和缩写词见表2-10。

表2-10 常用符号和缩写词

注:正方形符号、深度符号、沉孔或锪平符号、埋头孔符号、弧长符号的线宽为h/10,符号高度为h,h为图样中的字体高度。

2)尺寸的组成

图样上的尺寸包括4个要素:尺寸界线、尺寸线、尺寸线终端和尺寸数字、符号,如图2-13所示。

图2-13 尺寸的组成

①尺寸界线。尺寸界线用来表示所注尺寸的范围界限,应用细实线绘制,一般应与被标注长度垂直,必要时才允许与尺寸线倾斜,如光滑过渡处的标注。其一端应从图样的轮廓线、轴线或对称中心线引出,另一端应超出尺寸线2~5 mm。必要时可直接利用图样轮廓线、中心线及轴线作为尺寸界线。尺寸界线的画法如图2-14所示。

在光滑过渡处标注尺寸时,尺寸界线和尺寸线可以倾斜,这时应用细实线将轮廓线延长,从它们的交点处引出尺寸界线,但两尺寸界线仍相互平行,如图2-15所示。

标注角度的尺寸界线应沿径向引出,如图2-16(a)所示;标注弦长的尺寸界线应平行于该弦的垂直平分线,如图2-16(b)所示;标注弧长的尺寸界线应平行于该弧所对圆心角的角平分线,如图2-16(c)所示;但当弧度较大时,可沿径向引出标注,如图2-16(d)所示。

②尺寸线。尺寸线应用细实线绘制,标注线性尺寸时,应与被标注的线段平行,与尺寸界线垂直相交,但不应超出尺寸界线外。互相平行的尺寸线,应从被注的图样轮廓线由近向远整齐排列,小尺寸应离轮廓线较近,大尺寸离轮廓线较远。图样轮廓线以外的尺寸线,距图样最外轮廓线之间距离不宜小于7 mm,平行排列的尺寸线的间距为5~10 mm,并应保持一致。图样上任何图线都不得用作为尺寸线,也即尺寸线不能用其他任何图线代替,一般也不得与其他图线重合或画在其延长线上。

图2-14 尺寸界线的画法

图2-15 尺寸界线和尺寸线倾斜时的画法

图2-16 角度、弦长、弧长及弧度较大时的注法

③尺寸线终端。尺寸线终端一般用箭头或细斜线绘制,并画在尺寸线与尺寸界线的相交处。箭头的形式如图,适用于各种类型的图样。而细斜线的形式如图,其倾斜方向应以尺寸线为准,逆时针旋转45°,长度应为2~3 mm。箭头及斜线尺寸画法分别如图2-17(a)、(b)所示。在机械图样中一般采用箭头的形式,在土建图样中使用细斜线的形式。错误的箭头形式如图2-17(c)所示。

图2-17 尺寸线终端

半径、直径、角度与弧长的尺寸线终端应用箭头表示。当尺寸线与尺寸界线互相垂直时,同一张图样中只能采用一种尺寸线终端形式。当采用箭头形式时,同一图样上,箭头大小要一致,不随尺寸数值大小的变化而变化,而且在没有足够位置的情况下,允许用圆点或斜线代替箭头,如图2-18所示。当尺寸线终端采用细斜线形式时,尺寸线与尺寸界线必须相互垂直。

图2-18 尺寸标注示例

④尺寸数字。国标规定图样上标注的尺寸一律用阿拉伯数字标注其实际尺寸,它与绘图所用比例及准确程度无关,应以尺寸数字为准,不得从图上直接量取。图样上所标注的尺寸,除特别标明的外,一律以毫米(mm)为单位,图上尺寸数字都不再注写单位。

尺寸数字一般注写在尺寸线的中部。水平方向的尺寸,尺寸数字要写在尺寸线的上面,字头朝上;竖直方向的尺寸,尺寸数字要写在尺寸线的左侧,字头朝左;倾斜方向的尺寸,尺寸数字的方向应按图2-19(a)的规定注写。应尽可能避免在图中所示30°影线范围内标注尺寸数字,当无法避免时可按图2-19(b)的形式注写。

对于非水平方向的尺寸数字,在不致引起误解时,其数字也允许水平地注写在尺寸线的中断处,如图2-20所示,但在同一图样中,应采用同一种方法注写尺寸数字。

图2-19 尺寸数字的注写方向

图2-20 非水平方向的尺寸数字的注写方向

尺寸数字如果没有足够的注写位置时,尺寸数字也可引出标注,如图2-19(b)所示,尺寸数字不可被任何图线穿过,否则必须断开图线,如图2-21所示。

图2-21 尺寸数字不可被任何图线穿过

当对称机件采用对称省略画法时,该对称机件的尺寸线应略超过对称符号,仅在尺寸线的一端画尺寸起止符号,尺寸数字应按整体全尺寸注写,其注写位置宜与对称符号对齐,如图2-22所示。

图2-22 对称机件尺寸标注方法

3)尺寸及尺寸符号

①尺寸。

a.线性尺寸。线性尺寸是物体上某两点间的距离,如物体的长、宽、高、直径、半径、中心距、弦长等,尺寸单位的默认值为mm。

b.角度尺寸。角度尺寸是两相交直线所形成的平角或两相交平面所形成的二面角中任一正截面的平面角的大小。角度尺寸一般用度、分、秒为单位表示。因角度和长度的单位不同,所以在图样上标注角度尺寸时,角度单位必须标出。

②尺寸符号。

a.直径符号ϕ:ISO标准和我国国家标准都规定,用符号ϕ表示直径。由于符号ϕ和希腊字母φ非常相似,人们都误认为ϕ即是希腊字母φ,并习惯读作“斐”。注意:ϕ是直径符号,不是希腊字母。

b.半径符号:半径符号R是英文Radius(半径)的字首。

c.球面符号:球面符号S是英文Sphere(球)的字首。

d.倒角符号:用C表示45°倒角,C是英文Chamfer(倒角)的字首。

e.厚度符号:用字母t来表示厚度,t是英文Thickness(厚度)的字首。

f.正方形符号:除英国和美国等国外,ISO标准和其他大多数国家都采用符号“□”表示正方形,其注法为“□50”,注意:切忌注成“□50×50”。

③常用符号的比例画法。

机械图样中常用的符号正方形、深度、锪平(念huo,“一”声,也称沉孔)、埋头孔、弧度等符号的画法分别如图2-23所示。

4)尺寸注法示例

国标所规定的一些尺寸注法示例详见相关资料(码2-11)。

码2-11 尺寸标注、简化注法及几点说明

图2-23 机械图样中常用符号的画法

5)各种孔的标注示例

各种孔的标注示例见表2-11。

表2-11 各种孔的标注示例

续表

6)简化注法

标注尺寸时,可使用单边箭头;也可采用带箭头的指引线;还可采用不带箭头的指引线。在同一图形中,对于尺寸相同的孔、槽等组成要素的标注。在标注板状零件的厚度时,可在尺寸数字前加注厚度符号“t”。其示例及阶梯轴直径的简化注法、同一基准出发的尺寸的简化标注方法、链式尺寸的简化注法、一组同心圆弧的简化标注、常见各种薄板的标注和倒角与退刀槽的简化标注详见参考资料(码2-11)。

码2-11 尺寸标注、简化注法及几点说明

7)斜度和锥度的标注

①斜度符号的斜线所示方向应与所标斜度的方向一致,如图2-24所示。

图2-24 斜度的标注

②锥度符号的方向与图形的大小端方向统一,如图2-25所示。

图2-25 锥度的标注

8)几点说明

有关尺寸标注的正确与否直接影响产品的加工,尺寸线终端的正确形式,新、旧国家标准对弧长的尺寸注法的规定对比,当需要指明半径尺寸是由其他尺寸所确定时,应用尺寸线和符号“R”标出,但不要注写尺寸数字等问题,详见参考资料(码2-11)。

以上我们学习了机械标准中的一些基本规定,具有科学性和严肃性,必须严格遵守,现实生活、工作中也要遵纪守法(码2-12)。

码2-11 尺寸标注、简化注法及几点说明

码2-12 不依规矩,不成方圆

引导问题(5)

①常用的绘图工具有哪些?

②常用的图板规格有哪些?

③怎样可以画出垂直线、水平线和15°整倍数的斜线?

④绘图时打底稿用什么铅笔?削成什么形状?

⑤描深细线与写字用什么铅笔?削成什么形状?描深粗实线用什么铅笔?削成什么形状?

⑥画圆时的铅芯应比画直线时的铅芯软硬度如何?

⑦如何用圆规画出均匀的粗实线圆和细实线圆?

(7)手工绘图工具、仪器及用品

图样绘制的质量好坏与速度快慢取决于绘图工具和仪器的质量,同时也取决于其能否正确使用。因此,要能够正确挑选绘图工具和仪器,并养成正确使用和经常维护、保养绘图工具和仪器的良好习惯。下面介绍几种常用的绘图工具和仪器、用品以及它们的使用方法。

1)图板、丁字尺、三角板

①图板。图板是用来铺放和固定图纸的。板面要求平整光滑,图板四周一般都镶有硬木边框,图板的左边是工作边,称为导边,需要保持其平直光滑。使用时,要防止图板受潮、受热。图纸要铺放在图板的左下部,用胶带纸粘住四角,并使图纸下方至少留有一个丁字尺宽度的空间,如图2-26所示。

图板大小有多种规格,它的选择一般应与绘图纸张的尺寸相适应,与同号图纸相比每边加长20~50 mm。常用的图板尺寸规格见表2-12。

表2-12 图板尺寸规格

单位:mm

图2-26 图板及丁字尺

②丁字尺。丁字尺主要用于画水平线,由互相垂直并连接牢固的尺头和尺身两部分组成,尺身沿长度方向带有刻度的侧边为工作边。绘图时,要使尺头紧靠图板左边,并沿其上下滑动到需要画线的位置,同时使笔尖紧靠尺身,笔杆略向右倾斜,即可从左向右匀速画出水平线。应注意:尺头不能紧靠图板的其他边缘滑动而画线;丁字尺不用时应悬挂起来(尺身末端有小圆孔),以免尺身翘起变形,如图2-26所示。

③三角板。三角板由45°和30°(60°)各一块组成一副,规格用长度L表示,常用的大三角板有20 cm、25 cm、30 cm。它主要用于配合丁字尺使用来画垂直线与倾斜线。画垂直线时,应使丁字尺尺头紧靠图板工作边,三角板一边紧靠住丁字尺的尺身,然后用左手按住丁字尺和三角板,且应靠在三角板的左边自下而上画线。画30°、45°、60°倾斜线时均需丁字尺与一块三角板配合使用,当画其他15°整数倍角的各种倾斜线时,需丁字尺和两块三角板配合使用画出。同时,两块三角板配合使用,还可以画出已知直线的平行线或垂直线,如图2-27所示。

图2-27 三角板和丁字尺的配合使用

2)比例尺

比例尺是用来按一定比例量取长度时的专用量尺,可放大或缩小尺寸。详见参考资料(码2-13)。

码2-13 机械绘图工具汇总(比例尺)

3)圆规和分规

圆规主要是用来画圆及圆弧的。一般较完整的圆规应附有铅芯插腿、钢针插腿、鸭嘴笔插腿和延伸杆等,如图2-28(a)所示。在画图时,应使用钢针具有台阶的一端,并将其固定在圆心上,这样可不使圆心扩大,同时还应使肩台与铅芯尖平齐,针尖及铅芯与纸面垂直,如图2-28(b)所示。在一般情况下画圆或圆弧时,应使圆规按顺时针转动,并稍向前方倾斜。在画较大圆或圆弧时,应使圆规的两条腿都垂直于纸面,如图2-28(c)所示。在画大圆时,还应加接上延伸杆,如图2-28(d)所示。

图2-28 圆规的用法

分规主要是用来量取线段长度和等分线段的。其形状与圆规相似,但两腿都是钢针。为了能准确地量取尺寸,分规的两针尖应保持尖锐,使用时,两针尖应调整到平齐,即当分规两腿合拢后,两针尖必聚于一点,如图2-29(a)所示。

等分线段时,通常用试分法,首先逐渐地将分规两针尖调到所需距离。然后在图纸上使两针尖沿需要等分的线段依次摆动前进,如图2-29(b)所示。弹簧分规用于精确的截取距离。

图2-29 分规及其使用方法

4)绘图用品

①绘图纸。绘图时要选用专用的绘图纸。专用绘图纸的纸质应坚实、纸面洁白,且符合国家标准规定的幅面尺寸。图纸有正反面之分,绘图前可用橡皮擦拭来检验其正反面,擦拭起毛严重的一面为反面。

②铅笔。铅笔是用来画图线或写字的。铅笔的铅芯有软硬之分,铅笔上标注的“H”表示铅芯的硬度,“B”表示铅芯的软度,“HB”表示软硬适中,“B”“H”前的数字越大表示铅笔越软或越硬,6H和6B分别为最硬和最软的。画工程图时,应使用较硬的铅笔打底稿,如H、2H等,用HB铅笔写字,用B或2B铅笔加深图线。铅笔通常削成锥形或铲形,笔芯露出6~8mm。画图时应使铅笔略向运动方向倾斜,并使之与水平线大致成75°角,如图2-30所示,且用力要得当。用锥形铅笔画直线时,要适当转动笔杆,这样可使整条线粗细均匀;用铲形铅笔加深图线时,可削得与线宽一致,以使所画线条粗细一致。

图2-30 铅笔的使用

③擦图片。擦图片是用来擦除图线的。擦图片由薄塑料片或金属片制成,上面刻有各种形式的镂空,如图2-31(a)所示。使用时,可选择擦图片上适宜的镂孔,盖在图线上,使要擦去的部分从镂孔中露出,再用橡皮擦拭,以免擦坏其他部分的图线,并保持图面清洁。

④曲线板和机械模板。曲线板是用来画非圆曲线的工具,如图2-31(b)所示。曲线板的使用方法是首先求得曲线上若干点,再徒手用铅笔过各点轻轻勾画出曲线,然后将曲线板靠上,在曲线板边缘上选择一段至少能经过曲线上的3~4个点,沿曲线板边缘画出此段曲线,再移动曲线板,自前段接画曲线,如此延续下去,即可画完整段曲线。

机械模板主要用来画各种机械标准图例和常用符号,如形位公差项目符号、粗糙度符号、斜度、锥度符号、箭头等,如图2-31(c)所示。模板上刻有用以画出各种不同图例或符号的孔。其大小符合一定的比例,只要用铅笔在孔内画一周,图例就画出来了。使用机械模板,可提高画图的速度和质量。

图2-31 擦图片、曲线板与机械模板

⑤其他绘图用品。除上述用品外,绘图时还需要小刀(或刀片)、绘图橡皮、胶带纸、量角器、砂纸及软毛刷等,如图2-32所示。

图2-32 其他绘图用品

机械绘图工具汇总详见参考资料(码2-13)。

引导问题(6)

①常用几何图形的作图方法有哪些?

②什么是斜度?如何画?怎样标注?

③抄绘平面图形的方法、步骤如何?

(8)常用几何图形的画法

常用的几何图形画法包括等分线段、做角平分线、等分圆周作正多边形、椭圆画法等,其作图方法详见参考资料(码2-14)。

码2-13 机械绘图工具汇总(比例尺)

码2-14 常用几何图形的画法

(9)斜度

斜度是指一直线(或一平面)对另一直线(或一平面)的倾斜程度,如图2-33所示。其大小用该两直线(或平面)间夹角的正切来表示,斜度代号为“S”,即S=tan β=(H-h)/L,通常把比例的前项化为1,以简单分数1∶n的形式来表示斜度,也即S=1∶L/(H- h)=1∶n,n为自然数。

斜度的作法及斜度符号的绘制方法如图2-34所示。

图2-33 斜度的定义

图2-34 斜度的作法及斜度符号的绘制方法

(10)抄绘平面图形的绘图步骤和方法

①准备好绘图工具和用品,将绘图铅笔及圆规上的铅芯削成需要的形状。

②选定绘图的比例及图幅,并将图纸铺放并固定在图板的合适位置上。

③用细实线绘制图纸的边界线、图框线及标题栏的外框线。

④根据所绘制图形的尺寸大小,布局图面,绘制出基准线及重要的图线。

⑤绘制底稿。

⑥检查、描深,标注尺寸。

4.边学边做

①检查所需工具、材料是否齐全;检查工作环境是否干净、整洁。

②先分析给定的平面图形,确定其总体尺寸大小,再确定绘图的比例及图幅。

③整理干净桌面,铺放并固定图纸。

④用细实线绘制图纸的边界线、图框线及标题栏的外框线。

⑤根据所绘制图形的尺寸大小,布局图面,绘制出基准线及重要的图线。

⑥绘制底稿。

⑦检查、描深,标注尺寸,填写标题栏。

⑧使用二维CAD绘图软件抄绘平面图形并打印或截图。

请将尺规绘制的图样折叠粘贴在此页,或将用计算机绘图软件绘制的二维或三维图样,截图打印粘贴在此页。

5.任务拓展与巩固训练

(1)机械制图标准

机械制图标准简介详见参考资料(码1-4)。

码1-4 制图标准分类等问题

(2)抄绘平面图形

抄绘如图2-35所示的平面图形。

图2-35 平面图形抄绘练习

(3)用计算机绘图软件绘制槽钢的平面图形

用计算机绘图软件绘制平面图形(槽钢)示例,详见参考资料(码2-15)。

(4)标注尺寸的符号和缩写词新旧标准对照

标注尺寸的符号和缩写词新旧标准对照见表2-13。

码2-15 用绘图软件绘制平面图形

表2-13 标注尺寸的符号和缩写词新旧标准对照表

(5)用计算法作圆的任意等分

利用弦长表,计算出每一等分所对应的弦长,用分规直接作图。详见参考资料(码2-14)。

码2-14 常用几何图形的画法 ohnPl8pBLusuCyw1o+D08gU15m/Nr/tRCtWZLaTknoWm3044aa9n5nsk9nBrVNCd

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