機械製圖基本要求

為了便於技術交流，國家技術監督局發布了國家標準《技術製圖》和《機械製圖》，它對圖樣的內容、格式、尺寸標註和表達方法都做了統一規定。今年又參照了國際標準（ISO）再次進行修訂，使之更加完善、合理和便於國際間的技術交流和貿易往來。因此繪圖時必須嚴格遵守這些規定。本節主要介紹製圖標準中圖線以及尺寸標註的有關規定。

1.1  圖線及其畫法

在繪製圖形時，不同部位的輪廓線應採用不同類型的圖線進行表示。國家標準（GB/T17540—1998）規定了15種基本線型的變形，繪製圖樣時，應採用標準中規定的圖線。機械圖樣中常用的線型名稱、形式、圖線及其應用見表1-1所示。

表1-1  線型名稱、形式、寬度及應用

續表

 繪製圖樣時需要注意：同一圖樣中同類圖線的寬度應基本一致；兩條平行線之間的距離不應小於粗實線寬度的2倍；繪製圓形的中心線時，圓心處應為線段的交點，而不應在短畫或間斷處相交；當虛線與虛線相交時，應畫成短畫於短畫相交。

1.2  尺寸標註

圖形只能表示機件的形狀，而機件上各部分大小和相對位置，則必須由圖上所注的尺寸來確定。所以圖樣中的尺寸是加工機件的依據。標註尺寸時，必須認真細緻，盡量避免遺漏或錯誤，否則將會給生產帶來困難和損失。

機械圖中的尺寸由尺寸界線、尺寸線、箭頭和尺寸數字組成。為了將圖樣中的尺寸標註得清晰、正確，需要注意：機件的真實大小以圖樣所注的尺寸數字為依據，與圖形的大小及繪圖的準確度無關，如圖1-1所示。圖樣中的尺寸以mm為單位時，不需標註計量單位的代號或名稱，如採用其他單位，則必須註明相應計量單位的代號或名稱；圖樣中所注的尺寸為該機件的最後完工尺寸，否則應另加說明；機件的每一尺寸一般只標註一次，並標註在反映該結構最清晰的圖形上。

1.3  平面圖形的分析和畫法

機件的輪廓形狀是由一些直線和圓弧組成的幾何圖形。本節將介紹如何應用幾何圖形的知識畫出機械零件輪廓的平面圖形。平面圖形是由集合圖形和一些線段組成的圖形，要正確畫出平面圖形，首先要對圖形進行尺寸分析和線段分析，

1.3.1  尺寸分析

平面圖形所注的尺寸，一般按作用可分為定形尺寸和定位尺寸，定形尺寸是確定圖形中各組成部分的形狀和大小的尺寸，定位尺寸是用以確定平面圖形中各組成部分之間相對位置的尺寸。如圖1-2中的直線段長度尺寸35、10、20，圓的直徑尺寸F12、Φ24，圓弧半徑R12、R22，即是定形尺寸；37和50是以底面和右側面為基準，確定F24圓心位置的尺寸，5和6是確定長35和高10的矩形位置的尺寸。

在標註定位尺寸時需要注意，定位尺寸應以尺寸基準作為標註尺寸的起點，並且一個平面圖形應有兩個方向的尺寸基準（水平方向和豎直方向），通常是以圖形的對稱軸線，大直徑圓的中心線和主要輪廓線作為尺寸基準。

1.3.2  線段分析

平面圖形的線段（直線、圓和圓弧）按線段尺寸是否齊全可分為已知線段、中間線段和連接線段。已知線段就是定形尺寸和定位尺寸全部給出的線段；中間線段就是已知定形尺寸和一個方向的定位尺寸，需要根據邊界條件用連接關係才能畫出的線段；連接線段是只給出了定形尺寸而未標註定位尺寸的線段，如圖1-3所示的手柄零件圖形中，20、15、5、10、15為已知線段，R50為中間線段，R12為連接線段。

     圖1-2  尺寸分析    圖1-3  手柄的線段分析

在畫圖時，首先應根據圖形的尺寸分析、線段分析和確定基準，依次畫出已知線、中間線和連接線，然後校核底稿並標註尺寸，最後整理圖形，加深圖線，即可完成圖形的繪製。

1.4  平面投影

由初等幾何學可知，不在同一條直線的三個點確定一平面。空間平面可以是三邊形、多邊形、圓等任意平面圖形。平面多邊形的投影可以根據點、線段的投影方法確定。如平面多邊形的投影一般是先作出多邊形各頂點的投影，然後同面投影相鄰的點依次連線，即為平面多邊形的投影。

1.4.1  平面投影特性

空間平面對投影面的相對位置可分為投影面的垂直面、投影面的平行面和投影面的傾斜面。其中投影面的垂直面和投影面的平行面統稱為特殊位置平面，投影面的傾斜面為一般位置平面。

1．投影面的垂直面

垂直於一個投影面，傾斜於另外兩投影面的平面稱為投影面的垂直面。此類平面的投影特性為：一個投影積聚為傾斜的直線，另兩個投影為該平面的類似形，如圖1-4所示。

2．投影面的平行面

平行於一個投影面的平面稱為投影面的平行面。此類平面的投影特性為：投影面平行面在它所平行的投影面上的投影反映真形，另外兩投影積聚為線段，且分別平行於相應的投影軸，如圖1-5所示。

3．一般位置平面

對三個投影面都傾斜的平面，稱為一般位置平面。此類平面的三個投影均為類似線框，不反映平面的真實形狀。在讀圖時，只要兩個投影為類似形，就可以斷定該平面為一般位置平面，如圖1-6所示。

1.4.2  特殊位置圓的投影

特殊位置圓可分為與投影面平行的圓，以及與投影面垂直的圓。當圓平行於某一投影面時，圓在該投影面上的投影仍為圓，其餘兩投影均集聚為直線，其長度等於直徑，且平行於相應的投影軸；當圓與投影面垂直時，圓在所垂直的投影面上的投影集聚為直線，直線的長度為圓的直徑，其餘兩投影均為橢圓，如圖1-7所示。

   圖1-6  一般位置平面的投影   圖1-7  圓平行於投影面的投影

1.5  立體表面的截交線

有些機械零件為滿足其設計功用及加工工藝要求，常需要將構成零件的基本幾何體截切，這就產生肋平面與立體相交的問題。由於立體的種類不同，截平面與立體的位置不同。其截交線的形狀也有所不同，但是，任何截交線都具有以下兩個基本特性：截交線是截平面與立體表面的共有線，截交線上的點是截平面與立體表面上的共有點；截斷面是封閉的平面圖形。

1.5.1  平面立體表面的截交線

由於平面立體表面由平面圍成，立體表面上的稜線為直線，所以截平面與平面立體相交所得的截交線形狀是平面多邊形。其多邊形的定點是平面立體上稜線與截平面的交點；多邊形的邊是平面立體上表面與截平面的交線。由此可見，求平面立體表面的截交線，可先求出截斷面中各頂點的投影，再按相鄰點的順序依次連線，即可做出多邊形的投影。

1．稜柱表面的截交線

由於正稜柱的各表面及稜線的投影具有積聚性，所以稜柱表面的截交線在有積聚性的投影中可直接確定，如圖1-8所示。

2．稜錐表面的截交線

由於稜錐表面的投影可能具有集聚性，可能不具有集聚性。因此，對投影不具有積聚性的表面其截交線必須通過作圖得出，如   圖1-9所示。

圖1-8  正六稜柱表面的截交線 

1.5.2  迴轉體表面的截交線

截平面與迴轉體截交，其截交線一般是封閉的平面曲線，可能是由曲線與直線所圍成的平面圖形或多邊形。求作迴轉體表面截交線時，要根據迴轉體的投影特性和截平面相對迴轉體的相對位置，初步確定截斷面的形狀，然後決定作圖方法作出截交線，如圖1-10所示。

 圖1-9  稜錐表面的截交線     圖1-10  迴轉體表面的截交線

由上圖可以看出，迴轉體表面截交線的性質是，截交線是截平面與迴轉體表面的公共線，並且截交線上的點是截平面與迴轉體表面的公共點。為了作圖方便，可以根據這一性質用集聚法和公共點法求出截交線的投影。

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