第一章 製圖基礎知識和技能
第一講繪圖儀器的使用與《機械製圖》國家標準
1．本講知識要點：
（1） 圖紙幅面和格式（GB/T 14689－1993）
（2） 標題欄（GB/T 106091－1989）
（3） 比例（GB/T 14690－1993）
（4） 字體（GB/T14691－1993）
（5） 線型及應用(GB/T 4457.4－2002)
（6） 粗實線鉛筆的修理和使用
（7） 細實線鉛筆的修理和使用
（8） 粗實線鉛芯的修理和使用
2．教學內容設計
（1） 圖紙幅面、格式、標題欄、比例：首先用電子挂圖說明國家標準對圖紙幅面、格式、標題欄、比例等規定，然後展示以往學生的不同幅面的圖紙作業，再展示生產上使用的藍圖，同時講解圖紙的摺疊。
（2） 字體：先介紹國家標準對字體的規定，重點介紹鉛筆製圖字體的寫法，然後以標題欄為例在黑板上介紹標題欄的填寫和習題集作業的簽名方法。
（3） 線形及其應用：主要介紹粗實線、細實線、虛線、點畫線和底稿線5種線形，其他線形今後用到時再介紹。粗實線鉛筆的修理和使用先用電子挂圖觀看修理的形狀，然後用動畫演示粗實線鉛筆的使用，再分組演示鉛筆的修理和使用。
（4） 粗實線鉛芯的修理和使用不講，在講迴轉曲面時介紹，本講以只介紹直線的畫法。
3．課前準備
收集以往學生的作業若干張，到工廠收集一些生產上使用圖紙。準備一篇教師的鉛筆製圖字體和圖線範例，將電子挂圖和動畫用PowerPoint製作成演示文檔。因為是第一次課，所以課前要告訴同學上課時帶好繪圖儀器。
4．本講作業
習題集上的字體和圖線練習。
5．教學內容
【內容概要】本講主要介紹與工程製圖有關的國家標準，如圖紙的幅面和格式、比例、字體、圖線和尺寸標註等，介紹了繪圖儀器的使用方法和平面圖形的繪製步驟。要求掌握正確的作圖方法和正確地使用繪圖工具，在繪製的圖樣中遵守國家標準《機械製圖》和《技術製圖》中的各項規定。
（1） 械圖樣的一般規定
為適應生產發展和技術交流的需要，對圖樣的繪製方法、繪圖格式及繪圖規則等作出統一的規定，為此我國在1959年發布了國家標準《機械製圖》，之後又作了幾次重大修改，使其進一步向國際標準化組織靠攏，有利於工程技術的國際交流。
1) 圖紙幅面和格式（GB/T 14689－1993）【用標準圖紙演示圖紙的大小】
表1-1 基本幅面尺寸 (單位mm)（電子挂圖）
幅面代號 | A0 | A1 | A2 | A3 | A4 |
尺寸B×L | 841×1189 | 594×841 | 420×594 | 297×420 | 210×297 |
邊框 | a | 25 |
c | 10 | 5 |
e | 20 | 10 |
圖1-1 圖框格式（電子挂圖）
2) 標題欄（GB/T 10609.1－1989）
通常標題欄位於圖框的右下角，看圖的方嚮應與標題欄的方向一致。（GB/T10609.1－1989）《技術製圖 標題欄》規定了兩種標題欄格式，圖1-2是第一種標題欄的格式及分欄，這種格式與ISO7200－1984相一致。
3) 比例（GB/T 14690－1993）
表1-2（電子挂圖）
種類 | 比例 |
第一系列 | 第二系列 |
原值比例 | 1:1 | |
縮小比例 | 1:2 1:5 1:10 1:1×10n 1:2×10n 1:5×10n | 1:1.5 1:2.5 1:3 1:4 1:6 1:1.5×10n 1:2.5×10n 1:3×10n 1:4×10n 1:6×10n |
放大比例 | 2:1 5:1 1×10n:1 2×10n:1 5×10n:1 | 2.5:1 4:1 2.5×10n:1 4×10n:1 |
註：n為正整數
4) 字體（GB/T 14691－1993）【板書演示作業簽名字體寫法】
圖樣上的漢字應採用長仿宋體字，字的大小應按字型大小的規定，字體的號數代表字體的高度。字體高度尺寸h為1.8、2.5、3.5、5、7、10、14、20mm。寫漢字時字型大小不能小於3.5mm，字寬一般為h/1.5。圖樣中的西文字元可寫成斜體或直體，斜體字的字頭向右傾斜，與水平基線成75°,字寬一般為h/2。
在工程圖樣上填寫標題欄、明細表和技術要求等欄目時，要按國標要求書寫長仿宋體的漢字，材料牌號、尺寸數字等西文字元要按ISOGP字體書寫。可按下述方法練習：
(1) 用H或HB鉛筆寫字，將鉛筆修理成圓錐形，筆尖不要太尖或太禿；
(2) 按所寫的字型大小用H或2H的鉛筆打好底格，底格宜淺不宜深；
(3) 字體的筆畫宜直不宜曲，起筆和收筆不要追求刀刻效果，要大方簡潔；
(4) 字體的結構力求勻稱、飽滿，筆畫分割的空白分佈均勻。
圖1-3 鉛筆手寫字體示例（板書）
5) 圖線(GB/T 4457.4－2002和GB/T 17450－1998)
機械製圖的線型及應用(表1-3)
圖線的畫法 在繪製虛線、點畫線時，線和線相交處應為線段相交。當虛線在粗實線的延長線上時，在分界處要留空隙。點畫線超出輪廓線的長度約為3mm～ 5mm。當要繪製的點畫線長度較小時，可用細實線代替
粗實線鉛筆的修理【分組演示鉛筆修理】 粗實線是圖樣中最重要的圖線，為了把粗實線畫的均勻整齊，關鍵是正確的修理和使用鉛筆，繪製粗實線的鉛筆以HB或B的鉛筆為宜。將鉛芯修理成長方體形，使用時用矩形的短棱和紙面接觸，長方體鉛芯的寬側面和丁字尺或三角板的導向棱面貼緊，用力要均勻，速度要慢，一遍畫不黑可重複運筆（圖1-5）。（電子挂圖）
表1-3
細實線鉛筆的修理和使用 畫細實線、虛線、點畫線等細線所用的鉛筆牌號為H或2H，將鉛芯修理成圓錐形，如圖1-6所示。當鉛芯磨禿后要及時修理，不要湊合著畫。繪製虛線和點畫線時，初學者要數丁字尺或三角板上的毫米數，這樣經過一段時間的練習后，畫出的虛線或點畫線的線段長才能整齊相等。
粗實線鉛芯的修理和使用 畫粗實線圓所用的鉛芯為HB鉛芯,修理成如圖1-7所示的形狀。使用時要調整圓規腿的關節，使鉛芯和紙面垂直側棱和紙面均勻接觸，畫圓時用力要均勻，速度要慢，一遍畫不黑可反方向重複一遍。
圖1-7 粗實線鉛芯的修理和使用（電子挂圖）（虛擬現實）【分組演示圓規修理】
第二講幾何作圖尺寸標註
1．本講知識要點
（1）平面圖形的尺寸標註
（2）幾何作圖
（3）手繪製草圖
2．教學設計
教材上的內容比較龐雜，教學過程中要抓住重點，基本概念和原理是本講的重點，要結合實例介紹幾何作圖和尺寸標註。
尺寸標註：先講尺寸標註的基本要求，再講具體的一些規定，不要面面具到，要教會同學查書和手冊，不要死記硬背。
平面圖形的尺寸標註：採用啟髮式教學，先給出如下圖所示的平面，讓同學自己抄畫，考慮從何處著手，畫圖步驟是什麼？然後再給出已知線段、中間線段、連接線段等概念。再分析尺寸的分類和基準的概念。多舉一些和作業相近的實例。
徒手繪製草圖：分組演示草圖的繪製方法和技術，注意鉛筆的修理和儀器圖的區別。利用視頻動畫演示一個圖形的畫圖過程。
3．課前準備
教師要繪製一張平面圖形的草圖作為範例。
4．教學內容
（1） 尺寸標註（GB/T 16675.2-1996）
1） 尺寸標註的基本規則（圖1-8）
機件的真實大小應以圖樣上所注的尺寸數值為依據，與圖形的大小及繪圖的準確性無關；圖樣中的尺寸凡以毫米為單位時，不需標註其計量單位的代號或名稱，否則需標註其計量單位的代號或名稱；圖樣中所標註的尺寸，為該圖樣所示機件的最後完工尺寸，否則應另附說明；機件的每一尺寸，在圖樣上一般只標註一次，並應標註在反映該結構最清晰的圖形上。
此外，為了使標註的尺寸清晰易讀，標註尺寸時可按下列尺寸繪製：尺寸線到輪廓線、尺寸線和尺寸線之間的距離取6mm～10mm，尺寸線超出尺寸界限2mm～3mm，尺寸數字一般為3.5號字，箭頭長5mm，箭頭尾部寬1mm。
圖1-8 尺寸標註的基本規則
2）尺寸數字的注寫方法
線性尺寸數字通常寫在尺寸線的上方或中斷處，尺寸數字應按圖1-9所示的方向注寫，並儘可能避免在圖示30°範圍內標註尺寸，當無法避免時應引出標註。對於非水平方向上的尺寸，其數字方向也可水平地注寫在尺寸線的中斷處。另外尺寸數字不允許被任何圖線所通過，否則，需要將圖線斷開。
圖1-9 線性尺寸數字的方向
角度的數字一律寫成水平方向，一般注寫在尺寸線的中斷處，也可寫在尺寸線的上方，或引出標註（圖1-10）。
圖1-10 角度的數字注寫方法
3）尺寸標註中的符號
圓心角大於180°時，要標註圓的直徑，且尺寸數字前加“φ”；圓心角小於等於180°時，要標註圓的半徑，且尺寸數字前加“R”；標註球面直徑或半徑尺寸時，應在符號φ或R前再加符號“S”（圖1-11）。
圖1-11 直徑和半徑符號
斜度和錐度可按圖1-12所示的方法標註。斜度和錐度符號的方嚮應與斜度和錐度的方向一致。
圖1-12 錐度和斜度的標註
在同一圖形中，對於尺寸相同的孔、槽等成組要素，可僅在一個要素上標註其數量和尺寸，均勻分佈在圓上的孔可在尺寸數字后加註“EQS'表示均勻分佈（圖1-13）。
圖1-13 相同要素的尺寸標註
（2） 平面圖形的繪製和尺寸標註
