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机械行业必备知识

（学习是成功的利器）

机
械
人
才
们
加
油

整理完成于2012.9.20
整理人：张伯涛
目录

第一章 机械制图国家标准 3
1.1 图纸幅面和格式 4
1.1.1 图纸幅面 4
1.1.2 图框格式 5
1.1.3 标题栏的方位 9
1.1.4 其他 9
1.2 标题的规定 10
1.3 图线、字体和比例 12
1.3.1 图线线宽的规定 12
1.3.2 图线颜色的规定 12
1.3.3 字体的国际规定 13
1.3.4 比例的国际规定 14
1.4 机械制图中的尺寸标注 15
1.4.1 尺寸标注基本要求与规则 15
1.4.2 尺寸的组成 16
1.5 机械制图中特有的标注符号 18
1.5.1表面粗糙度 18
1.5.2 形位公差 18
第二章 机械剖视图的绘制 19
2.1 剖视图基础 20
2.2 剖视图的一般绘制方法 20
2.3 剖面线的标注 22
2.4 全剖视图的绘制 23
2.4.1单一剖切面剖切 23
2.4.2几个平行的剖切平面剖切 24
2.4.3几个相交的剖切面剖切 25
2.5半剖视图的绘制 26
2.6局部视图的绘制 27
2.7机械剖视图的常见问题与技巧 28
第一章 机械制图国家标准
学习目的：
本系列的课程主要为大家介绍在机械制图中常用到的一些国家标准，并介绍如何将这些标准应用到实际工作中。
注：本系列教程中用到的标准均为国家推荐的标准（GB/T），实际工作中请以公司标准执行。
制图标准：
为了科学地进行生产和管理，各个工业部门对图纸的各个方面，如视图安排、尺寸注法、图纸大小、图纸粗细等，都做了一个统一的规定，这些规定就叫做制图标准。
用AutoCAD进行机械制图，了解相关的国家标准时首先要进行的工作。当然，AutoCAD各种设置也都考虑了标准的问题。
下面，我们将通过以下几方面的内容，对机械制图中所设计到的国家标准进行讲解：
1.图纸幅面和格式
2.标题栏
3.图线、字体及比例
4.机械制图中的尺寸标注
5.机械制图中的特有标注符号
补充说明：本系列课程中用到的国家标准都在相应的课程中提供下载。尽量为大家提供最新标准下载，但是由于编辑人员的时间有限，难免出现一些错误，还请大家谅解。
1.1 图纸幅面和格式
本文参考标准：GB/T 14689-2008 技术制图 图纸幅面和格式
以下内容仅为大家介绍一些常用到的标准要求。如果有特殊要求，请参考GB/T 14689-2008.
1.1.1 图纸幅面
图纸幅面指的是图纸宽度与长度组成的图面。通俗一点就是最终用来画图或打印的那张图纸。
绘制技术图时，应优先采用表1所规定的基本幅面。

必要时，也允许选用表2和表3（本文未列出）所规定的加长幅面。这些幅面的尺寸是由基本幅面的短边成整数倍增加后得出。

说明:
例如，A3x3的幅面即为：长边（A3图纸的短边297x3 = 891）、短边（A3图纸的长边420）
图1中粗实线所示为第一选的基本幅面；细实线所示为第二选择的加长幅面；虚线所示为第三选择的加长幅面。

1.1.2 图框格式
概念：图纸上限定绘图区域的线框称为图框。
线型使用：在图纸上必须用粗实线画出图框。
格式分类：其格式分为不留装订边和留有装订边两种。同一产品的图样必须采用一种格式。
A 不留装订边的图纸：
不留装订边的图纸，其图框格式如图2、图3 所示，尺寸按表3 的规定。
其中，图框到纸边界线的距离都为e

图2 无装订边图纸（X型）的图框格式

图3 无装订边图纸（Y型）的图框格式

B 留装订边的图纸：
注其图框格式如图4、图5所示，尺寸按表3 的规定。

                             图4留装订边图纸（X型）的图框格式

  图5留装订边图纸（Y型）的图框格式
关于上图中图框的尺寸：

                                     表3  图框尺寸 
表3中各项参数的含义如下：
（1）B、L：图纸的总长度和宽度。
（2）a：留给装订的一边的空余宽度。
（3）c：其他3条边的空余宽度。
（4）e：无装订边时的各边空余宽度。
关于加长幅面的图框尺寸：
加长幅面的图框尺寸，按所选用的基本幅面大一号的图框尺寸确定。
例如A2x3的图框尺寸,按A1的图框尺寸确定,即e为20（或c为10），而A3X4的图框尺寸,按A2的图框尺寸确定,即e为10(或c为10) 。
1.1.3 标题栏的方位
A 每张图纸上都必须画出标题栏。标题栏的格式和尺寸按GB/T 10609-2008(详情请参考下一节)。标题栏应位于图纸的右下角，如图2～图5所示的标题栏。
B 标题栏的长边置于水平方向并与图纸的长边平行时，则构成X型图纸，如图2、图4所示。若标题栏的长边与图纸的长边垂直时，则构成Y型图纸，如图3、图5所示。在此情况下，看图的方向与看标题栏的方向一致。
C 为了利用预先印制的图纸，允许将X型图纸的短边至于水平位置使用，如图6所示；或将Y型图纸的长边至于水平位置使用，如图7所示。

1.1.4 其他
关于附加符号、图幅分区、米制参考分度、预先印制的图纸等内容请参考GB/T 14689-2008技术制图、图纸幅面和格式标准。
1.2 标题的规定
本节用到国家标准：GB10609.1-2008-T 技术制图 标题栏
每张图纸都必须有标题栏，标题栏的格式和尺寸应符合GB10609.1-2008的规定，如图1-3所示，标题栏的外边框是粗实线，其右边的底线与图纸边框重合，其余是细实线。
①标题栏一般由更改区，签字区，其他区，名称及代号区组成，也可按实际需要增加或者减少：
更改区：一般由更改标记、处数、分区、更改文件号、签名和年月日等组成。
签字区：一般由设计、审核、工艺、标准、签名和年月日等组成。
其他区：一般由材料标记、阶段标记、重量、比例和张数和投影符号等组成。
名称及代号区：一般由单位名称、图样名称、图样代号和存储代号等组成。
②其次，我们还应该注意标题栏的填写要求：
更改区：更改区中的内容应按由下而上的顺序填写，也可根据实际情况顺延，或放在图样中其他的地方，但应有表头。
标记：按照有关规定或要求填写更改标记。
处数：填写同一标记所表示的更改数量。
分区：必要时，按照有关规定填写。
更改文件号：填写更改所依据的文件号。
签名和日期：填写更改人的姓名和更改的时间。
其他区：根据图纸的实际要求进行填写。（如材料标记、阶段标记、重量、比例、投影符号等）
名称及代号区：填写单位名称、图样名称、图样代号。
1.2 标题的规定
本节用到国家标准：GB10609.1-2008-T 技术制图 标题栏
每张图纸都必须有标题栏，标题栏的格式和尺寸应符合GB10609.1-2008的规定，如图1-3所示，标题栏的外边框是粗实线，其右边的底线与图纸边框重合，其余是细实线。
①标题栏一般由更改区，签字区，其他区，名称及代号区组成，也可按实际需要增加或者减少：
更改区：一般由更改标记、处数、分区、更改文件号、签名和年月日等组成。
签字区：一般由设计、审核、工艺、标准、签名和年月日等组成。
其他区：一般由材料标记、阶段标记、重量、比例和张数和投影符号等组成。
名称及代号区：一般由单位名称、图样名称、图样代号和存储代号等组成。
②其次，我们还应该注意标题栏的填写要求：
更改区：更改区中的内容应按由下而上的顺序填写，也可根据实际情况顺延，或放在图样中其他的地方，但应有表头。
标记：按照有关规定或要求填写更改标记。
处数：填写同一标记所表示的更改数量。
分区：必要时，按照有关规定填写。
更改文件号：填写更改所依据的文件号。
签名和日期：填写更改人的姓名和更改的时间。
其他区：根据图纸的实际要求进行填写。（如材料标记、阶段标记、重量、比例、投影符号等）
名称及代号区：填写单位名称、图样名称、图样代号。
③尺寸与格式
标题栏中各区的布置可参考下图所示：

整体的标题栏效果可参考图1-3所示：

1.3 图线、字体和比例
关于本节课中用到的标准
a 图线标准 GB/T 4457.4-2002 机械制图 图样画法 图线    
b 字体标准 GB/T 14691-1993技术制图 字体                       
c 比例标准  GB/T 14690-1993技术制图 比例                       
我们现在主要介绍机械制图中关于图线、字体和比例的规定，在机械工程制图中用CAD绘制的机械工程图样，首先应考虑表达准确，看图方便，并且应该保证CAD图的完整和清晰，准确地表达机件各部分形状的前提下力求制图简便。
1.3.1 图线线宽的规定
在机械工程的CAD制图中所用图线除按照以下的规定外还应遵守GB/T17450中的规定。

1.3.2 图线颜色的规定
屏幕上显示图线一般应按表中提供的颜色显示并要求相同类型的图线应采用同样的颜色。

1.3.3 字体的国际规定
机械工程的制图所使用的字体，应按GB/T 14691-1993中的要求，做到字体端正、笔画清楚，排列整齐，间隔均匀。
（1）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°
（2）小数点：小数点进行输出时应占一个字位并位于中间靠下处。
（3）汉字：汉字在输出时一般采用长仿宋体并采用国家正式公布和推行的简化字。汉字的高度h不应小于3.5mm，其字宽一般为
（4）标点符号：标点符号应按其含义正确使用除省略号和破折号为两个字位外其余均为一个符号一个字位。
字体与图纸幅面之间的选用关系参见表1-4-1及1-4-2。

1.3.4 比例的国际规定
《技术制图 比例》GB/T14690-1993对比例的选用做了规定。
“比例”的定义：图样中的机件的线性尺寸要素与实际机件相应要素的线性尺寸之比。绘制图样时应优先选取表1-5中所规定的比例。

关于放大缩小到一个详细的图示：

1.4 机械制图中的尺寸标注
本节课用到的国家标准：GB/T 4458.4-2003技术制图 尺寸注法 
机械制图的尺寸标注有严格的国家标准。
1.4.1 尺寸标注基本要求与规则
在具体进行尺寸标注时，应遵循以下基本规则。
（1）图样中所注尺寸的数值表示物体的真实大小，与绘图比例、绘图的准确度无关。
（2）在同一图样中，每一尺寸一般只标注一次，并标注在反映该结构最清晰的图形上。
（3）图样中的尺寸以毫米（mm）为单位时，不需注明：若采用其他单位时，必须注明单位的代号和名称。
尺寸标注样图如图1-3所示。

在遵照国家规定的基础上，一般应注意以下几点：
（1）为了使图面清晰，多数尺寸应该标注在试图的外面。
（2）零件上的每一形体的尺寸，最好集中的标注在反映该形体特征的视图上。
（3）同心圆柱的尺寸，最好标注在非圆的试图上。
（4）尽量避免尺寸线、尺寸界限之间的相交，相互平行的尺寸应该按照大小顺序排列，小的在内大的在外。
（5）内行尺寸和外形尺寸最好标注在图形的两侧。
1.4.2 尺寸的组成
一个完整的长度尺寸标注由尺寸线、尺寸界线、尺寸箭头等对象组成，而圆形、弧形、引线标注等尺寸标注还有其他的对象。可参考图1-4的示例进行标注。

各个组成部分的说明如下：
（1）尺寸线：尺寸线一般由一条两端带箭头的线段组成，有时也可能是两条带单箭头的线段。角度标注时，尺寸线是一条两端带箭头的圆弧。
（2）尺寸界线：尺寸界线通常出现在标注对象的两端，用来表示尺寸线的开始和结束。尺寸界线一般从标注定义点引出，超出尺寸线一定距离，将尺寸线标注在图像之外。在复杂图形的标注中，可以利用中心线或者图形的轮廓线来代替尺寸界线。
（3）尺寸箭头：尺寸箭头通常出现在尺寸线与尺寸界线的两个交点上，用来表示尺寸线的起始位置以及尺寸线相对于图形实体的位置。
（4）尺寸文本：尺寸文本是一个文字实体，用来标注两个尺寸界线之间的距离或角度。尺寸文本可以是基本尺寸，也可以是极限尺寸或者带公差的尺寸。需要注意的是，尺寸文本所显示的数据不一定就是两个尺寸界线之间的实际距离，这是由于标注尺寸时可能使用了尺寸标注比例。
（5）标注定义点：用户标注图形对象的断点，可能也作为尺寸界线的断点，拾取尺寸标注的整体对象时，标注定义点会作为夹点显示出来，可以使用夹点编辑进行操作。

1.6 A3图框视频(1)-标准介绍
1.6 A3图框视频(2)-绘制图框
1.6 A3图框视频(3)-添加块属性
相应内容在网站视频
1.5 机械制图中特有的标注符号
机械制图中特有的标注符号有表面粗糙度和形位公差等，需要着重注意。
1.5.1表面粗糙度
表面粗糙度反映了零件表面的光滑程度，零件各个表面的作用不同，所需的光滑程序也不一样。表面粗糙度是衡量零件质量的标准之一，对零件的配合、耐磨程度、抗疲劳程度、抗腐蚀性及外观等都有影响。
如图1-5所示，即为表面粗糙度要求的示例。一般情况下，我们只在c处标记出表面粗糙度的数值要求，其余的位置一般都是保持空白。

1.5.2 形位公差
在图样中，形位公差的内容在公差框格中给出。用带箭头的指引线（细实线）将框格与被测要素相连。有基准要求时，相对于被测要素的基准用基准符号表示，基准符号由带小圆（细实线）的大写字母和与其用细实线相连的粗短横线组成。表示基准的字母也应注在公差框格中。
公差特性符号按意义分为形状公差和位置公差，按类型又分为定位、定向、形状、轮廓和跳动，AutoCAD提供了12种符号，可在CAD制图中进行应用。（对AutoCAD制图过程中，所必需的机械制图基础知识，我们这次就介绍到这里。）
第二章 机械剖视图的绘制

教学目标：
机械制图中有些零件的结构在一般视图中并不能表现出来，需要剖开某个平面才能清楚的展现出来，尤其是某些内部结构，这时就需要使用剖视图。剖视图包括全剖视、半剖视和局部剖视3种，用法各有不同。本章主要介绍剖视图的基础、分类，以及一些应用实例。
教学重点与难点：
1.剖视基础。
2.剖视图一般绘制方法。
3.剖面线的标注。
4.全剖视图、半剖视图和局部剖视图的绘制。
5.--7.机械剖视图的常见问题与技巧。

下面我们开始逐个小节得开始为大家讲解。
2.1 剖视图基础
机件内部有孔时，在视图上一般使用虚线来表示，但是当机件的内形比较复杂时，视图中表示内形的虚线会给看图和标注尺寸带来不便，为了解决这个矛盾，使机件的内部形状能够直接展现出来，《中华人民共和国国家标准》和《技术制图图样画法》中规定，在表示机件内部结构时采用剖视的表达方法。
为了表达机件内的孔和槽的形状，假想用一个平面沿机件的对称面将其剖开，这个平面即为剖切面。将处于观察者与剖切面之间的部分形体移去，将余下的这部分形体向投影面投射，所得的图形成为剖视图。
剖切面与物体的接触部分成为剖面区域。
综上所述，“剖视”的概念可以归纳为以下3点：
(1) “剖”：假想用剖切面剖开物体。
(2) “移”：将处于观察者与剖切面之间的部分移去。
(3) “视”：将其余部分向投影面投射。
所得的图形为剖视图，简称为“剖视”。
2.2 剖视图的一般绘制方法
机械制图中剖视图的一般绘制方法如下：
(1)确定剖切面的位置及投射方向。为了在主视图上反映机件内孔的实际大小，剖切面应通过孔的轴线并平行于剖面，以垂直于剖面的方向为投射方向。
(2)将处于观察者与剖切面之间的部分移去后，画出余下部分在剖面的投影，如图1-1所示。(注意：应划出剖面区域以及位于剖切面以后部分的所有可见线的投影，不要露线。)

(3) 在剖面区域内画出剖面符号，如图1-2所示。

2.3 剖面线的标注
为了能够清晰地表示出剖视图与剖切位置及投射方向之间的对应关系，绘制剖视图时应将剖切线、剖切符号和剖视图名称标注在相应的视图上。
剖视图的标注包括以下内容：
(1)剖切线：指示剖切位置的线(用点画线表示)。
(2)剖切符号：指示剖切面起、止和转折位置及投射方向的符号。
注意：剖切面起、止和转折位置用粗短画线表示。
投射方向用箭头或粗短线表示。机械图中均用箭头表示。
(3)视图名称：一般应按“X-X”(“X-X”一般用大写的英文字母来写)的标注方式来标注剖视图名称，在相应视图上用剖切符号表示剖切位置和投影方向，并标注相同的字母。
剖切符号、剖切线和字母的组合标注如图1-3所示。

2.4 全剖视图的绘制
用剖切面完全地剖开物体所得的剖视图视为全剖视图，如图1-4所示，全剖视图可用下列剖切方法获得。

2.4.1单一剖切面剖切
当机件的外形较简单、内形较复杂而图形又不对称时，常采用这种剖视。外形简单而又对称的机件，为了使剖开后图形清晰、便于标注尺寸，也可以采用这种剖视。
用单一剖切面剖切的全剖视图同样适用于表达某些机件倾斜部分的内形。当物体倾斜部分的内、外形在基本视图上均不能反映实形时可用以平行于倾斜部分、而垂直于某一基本投影面的平面剖切，然后再投射到与剖切面平行的辅助投影面上，就能得到它的实形了，如图1-5所示。

图中弯管倾斜部分的内、外形在基本视图上均不能反映实形。此时用一平行于倾斜部分而垂直于目视方向的平面A剖切，弯管倾斜部分在于剖切面A平行的辅助投影面内的投影-剖视图A-A反映它的实形。
画图时，剖视图最好按投射方向配置。在不至引起误解时，允许将图形旋转，但此时必须在视图上方标出旋转符号，如图1-5右图所示。
2.4.2几个平行的剖切平面剖切
机件上结构不同的孔的轴线分布在相互平行的两个平面内。欲表达这些孔的形状，显然用单一剖切面剖切是不能实现的。此时，可采用一组相互平行的剖切平面一次将它们剖开。
用两个平行于目视方向的剖切平面分别沿两组孔的轴线完全地剖开机件，并向目视面投射，得到图形如图1-6所示。

当机件内形的层次较多，用单一剖切面剖切不能同时显示出来时，可采用这种剖视。
2.4.3几个相交的剖切面剖切
机件上有三个形状、大小不同的孔和槽，它们分布在同轴的、不同直径的圆柱面上。如果想要同时表达它们的形状，显然用单一的剖切面或者几个平行的剖切平面剖切都是不能实现的。此时，可采用两个相交的剖切面分别沿不同的孔的轴线依次将它们剖开。
采用两个相交的剖切平面完全地剖开机件。其一通过轴孔和阶梯孔的轴线，它平行于目视平面：其二通过轴孔和小孔的轴线，它倾斜于目视平面。将被剖切面剖开的结构要素及有关部分旋转到与选定的投影面（目视面）平行的位置，然后再向目视平面进行投射，效果如图1-7所示。

从以上实例看出，这种剖视常用于盘类零件，例如凸缘盘、轴承压盘、手轮和带轮等，以表达孔、槽的形状和分布情况。也可用于具有一个回转中心的非回转面零件。
2.5半剖视图的绘制
当物体具有对称平面时，想垂直于对称平面的投影面上投射所得的图形，可以以对称中心线为界，一半画成剖视图，另一半画成视图。这种剖视图称为半剖视图。
由于基建的结构左右对称，因此基建的主视图外形是左右对称的，主视图的全剖视图也是左右对称的。那么主视图就可以以对称中心线为界，一半画成剖视图，另一半画成视图，如图1-8所示。

由于图形对称，因此表示外形的视图中的虚线不必画出。同样，表示内形的剖视图中的虚线也不必画出。该例中，主视图的剖切面与机件前后方向的对称面重合，且视图按投射方向配置，因此剖切符号和视图名称均可省略。机件的上下方向没有对称面，因此俯视图必须标出剖切位置及视图名称。但由于视图是按投射方向配置的，因此箭头可以省略。
当机件的内形、外形均需表达，而其形状又具有对称平面时，常采用半剖视图。若机件的形状接近于对称，并且不对称部分已另有图形表达清楚时，也允许采用半剖视图。
2.6局部视图的绘制
用剖切面局部地剖开物体所得的剖视图称为局部剖视图。局部剖视图用波浪线或双折线分界，以示剖切范围。
（1）表示剖切范围的波浪线或双折线不应与图样中的其他图线重合，如图1-9及1-10所示。

（2）在同一视图中采用局部剖视的数量不宜过多，以免使图形支离破碎，影响视图的清晰。
局部剖视图是一种灵活的表示方法，适用范围比较广，在何处剖切、剖切范围大小均应视具体情况而定。下面列举几种常用的情况。
①机件及局部内形需剖切表示，而又不宜采用全剖视图时取局部剖视图。
②轴、手柄等实心杆上有孔、键槽需表达时，应采用局部剖视图。
③对称机件的轮廓线与中心线重合，不宜采用半剖视图时，应采用局部剖视图。
④机件的内、外形均较复杂，而图形又不对称时，为了将内、外形状都表达清楚，可采用局部剖视图。
2.7机械剖视图的常见问题与技巧
本节介绍机械剖视图中经常遇到的问题以及一些处理技巧。
（1）平行剖切平面注意问题
①剖切平面转折处必须是直角，转折边必须对齐。
②剖切平面转折处不应与图样中的轮廓线重合，并且在剖视图上不能画线。
③剖切符号。在剖切平面起、止和转折位置标注相同的字母，以表示剖切平面的名称。当剖切平面在转折处的空间有限，又不至于引起误解时，允许省略字母，以箭头表示投射方向。
④视图名称标注在剖视图的上方。
（2）相交剖切平面注意问题
①采用几个相交的剖切面剖切的方法绘制剖视图时，“先剖切后旋转再投射”。即：先假设按剖切位置剖开物体，然后将被倾斜剖切面剖开的结构要素及有关的部分旋转到与选定的投影面平行，最后再进行投射，如图1-11所示。

②位于剖切面后面的其他结构一般仍按原位置投射。图中摇杆上的小孔仍按原位置投射，在剖视图上位椭圆。
③当剖切后会产生不完整要素时，应将此部分按不剖绘制。如图1-12中处于中间的臂按不剖绘制。

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