了得網工業技術_機械制圖簡明教程(高曉芳 )

內容簡介

《機械制圖簡明教程》根據*制定的高等工科院校“畫法幾何及工程制圖”課程教學基本要求、采用新的《技術制圖》與《機械制圖》國家標準，主要內容有：制圖的基本知識和基本技能，點、直線、平面的投影，立體的投影，組合體的視圖與尺寸標注，軸測圖，機件常用表達方法，標準件和常用件，零件圖，裝配圖，裝配體測繪和附錄。

《機械制圖簡明教程》可作為普通高等院校本、專科近機械類專業和工程、工藝類專業的機械制圖課程的教材，也可作為高職、高專及成人院校相關專業的機械制圖課程的教材，同時可供機械領域的工程技術人員參考。

作者簡介

高曉芳，青島科技大學機電工程學院，副教授，2005-至今，就職於青島科技大學機電工程學院圖學教研室，擔任《畫法幾何與機械制圖》、《機械制圖》、《計算機繪圖》、《工程圖學》等課程的教學

緒論1
第1章制圖的基本知識和基本技能2
1.1國家標準《技術制圖》和《機械制圖》的有關規定2
1.1.1圖紙幅面和格式（摘自GB/T 14689—2008） 2
1.1.2比例（摘自GB/T 14690—1993）4
1.1.3字體（摘自GB/T 14691—1993） 5
1.1.4圖線（摘自GB/T 17450—1998、GB/T 4457.4—2002） 7
1.1.5尺寸注法（摘自GB/T 4458.4—2003、GB/T 16675.2—2012）8
1.2繪圖工具和儀器的使用13
1.2.1繪圖鉛筆 13
1.2.2圖板和丁字尺、三角板的用法 14
1.2.3圓規和分規 15
1.2.4其他常用繪圖工具16
1.3幾何作圖16緒論1

第1章制圖的基本知識和基本技能2

1.1國家標準《技術制圖》和《機械制圖》的有關規定2

1.1.1圖紙幅面和格式（摘自GB/T 14689—2008） 2

1.1.2比例（摘自GB/T 14690—1993）4

1.1.3字體（摘自GB/T 14691—1993） 5

1.1.4圖線（摘自GB/T 17450—1998、GB/T 4457.4—2002） 7

1.1.5尺寸注法（摘自GB/T 4458.4—2003、GB/T 16675.2—2012）8

1.2繪圖工具和儀器的使用13

1.2.1繪圖鉛筆 13

1.2.2圖板和丁字尺、三角板的用法 14

1.2.3圓規和分規 15

1.2.4其他常用繪圖工具16

1.3幾何作圖16

1.3.1基本作圖方法16

1.3.2圓弧連接16

1.4平面圖形的尺寸分析及畫法20

1.4.1平面圖形的尺寸分析20

1.4.2平面圖形的線段分析和畫圖步驟21

1.4.3常見平面圖形尺寸標注示例21

1.5尺規繪圖與徒手繪圖的基本方法23

1.5.1儀器繪圖的一般方法和步驟23

1.5.2徒手畫圖24

第2章點、直線、平面的投影26

2.1投影法基礎26

2.1.1概述26

2.1.2投影法分類26

2.1.3正投影的基本性質27

2.1.4三面投影體繫27

2.2點的投影28

2.2.1點的三面投影28

2.2.2點的投影與坐標的關繫29

2.2.3兩點的相對位置30

2.3直線的投影32

2.3.1直線的投影特性32

2.3.2直線上的點的投影34

2.3.3兩直線的相對位置35

2.4平面的投影38

2.4.1平面的表示方法38

2.4.2各種位置平面的投影39

2.4.3平面上的點和直線41

*2.5投影變換43

2.5.1換面法的基本概念43

2.5.2點的投影變換44

2.5.3直線的投影變換44

2.5.4平面的投影變換46

第3章立體的投影49

3.1三視圖的形成及投影規律49

3.1.1三視圖的形成49

3.1.2三視圖的投影規律49

3.2平面立體50

3.2.1稜柱51

3.2.2稜錐52

3.3常見回轉體54

3.3.1圓柱54

3.3.2圓錐55

3.3.3球58

3.3.4圓環59

3.4平面與立體表面相交60

3.4.1平面立體的截交線61

*3.4.2回轉體的截交線63

3.5兩回轉體表面相交69

3.5.1表面取點法求相貫線70

3.5.2輔助平面法求相貫線71

3.5.3相貫線的特殊情況74

3.6多個立體表面相交75

第4章組合體的視圖與尺寸標注78

4.1組合體的分析78

4.1.1組合體的組合方式78

4.1.2組合體的表面連接關繫78

4.2組合體三視圖的畫法80

4.2.1畫組合體三視圖的方法和步驟80

4.2.2畫圖舉例83

4.3組合體視圖的閱讀84

4.3.1讀圖的基本知識84

4.3.2讀圖的基本方法86

4.4組合體視圖的尺寸標注92

4.4.1簡單立體的尺寸標注92

4.4.2組合體的尺寸標注95第5章軸測圖99

5.1軸測圖的基礎知識99

5.2正等軸測圖100

5.2.1正等軸測圖的形成100

5.2.2正等軸測圖的畫法100

5.3斜二等軸測圖106

5.3.1斜二等軸測圖的形成106

5.3.2斜二等軸測圖的畫法106

第6章機件常用表達方法108

6.1視圖108

6.1.1基本視圖108

6.1.2向視圖110

6.1.3局部視圖111

6.1.4斜視圖111

6.2剖視圖112

6.2.1剖視圖的概念112

6.2.2剖視圖的畫法和標注113

6.2.3剖視圖的種類和應用115

6.2.4剖切面的種類119

6.2.5剖視圖中尺寸標注的特點122

6.3斷面圖122

6.3.1斷面圖的概念122

6.3.2斷面圖的分類123

6.4其他表達方法125

6.4.1局部放大圖125

6.4.2簡化畫法126

6.4.3過渡線的畫法130

6.5表達方法綜合應用分析舉例132

第7章標準件和常用件135

7.1螺紋135

7.1.1螺紋的基本知識135

7.1.2螺紋的規定畫法138

7.1.3螺紋的種類和標注140

7.2螺紋緊固件143

7.2.1常用螺紋緊固件的種類及標記143

7.2.2常用螺紋緊固件的規定畫法145

7.2.3常用螺紋緊固件連接的裝配圖畫法146

7.3鍵及銷連接152

7.3.1鍵及其連接152

7.3.2銷及其連接154

7.4滾動軸承155

7.4.1滾動軸承的類型155

7.4.2滾動軸承的代號及規定標記156

7.4.3滾動軸承的畫法156

7.5彈簧157

7.5.1圓柱螺旋壓縮彈簧的規定畫法158

7.5.2圓柱螺旋壓縮彈簧的術語、代號及尺寸關繫159

7.5.3圓柱螺旋壓縮彈簧畫圖步驟159

7.5.4圓柱螺旋壓縮彈簧的規定標記160

7.6齒輪160

7.6.1圓柱齒輪161

7.6.2錐齒輪165

7.6.3蝸輪蝸杆165第8章零件圖169

8.1零件圖的作用與內容169

8.1.1零件圖的作用169

8.1.2零件圖的內容169

8.2零件圖上的技術要求170

8.2.1極限與配合170

8.2.2幾何公差簡介173

8.2.3表面粗糙度簡介175

8.3零件圖的視圖選擇178

8.3.1視圖選擇的步驟178

8.3.2典型零件的視圖選擇179

8.4零件圖的尺寸標注181

8.4.1合理標注尺寸應注意的問題181

8.4.2零件常見典型結構的尺寸注法183

8.5零件常見的工藝結構186

8.5.1鑄造結構186

8.5.2機加工常見工藝結構187

8.6零件圖的閱讀189

8.6.1讀零件圖的方法和步驟189

8.6.2讀零件圖舉例189

第9章裝配圖191

9.1裝配圖的內容191

9.2裝配圖的表達方法193

9.3裝配圖的尺寸標注和技術要求194

9.3.1裝配圖的尺寸標注194

9.3.2技術要求的注寫195

9.4裝配圖上的零件序號和明細欄195

9.5裝配結構的合理性197

9.6畫裝配圖的方法和步驟198

9.7看裝配圖的方法和步驟及拆畫零件圖202

9.7.1看裝配圖的方法和步驟202

9.7.2由裝配圖拆畫零件圖204

第10章裝配體測繪207

10.1裝配體測繪的目的和任務207

10.2裝配體測繪的方法與步驟207

10.3常用的測繪工、量具及零件尺寸的測量方法210附錄215

附錄1螺紋215

附錄2螺栓217

附錄3螺柱218

附錄4螺釘219

附錄5螺母221

附錄6墊圈221

附錄7鍵及鍵連接222

附錄8銷225

附錄9滾動軸承227

附錄10極限與配合230

附錄11常用機械加工規範和零件結構

要素233

附錄12常用金屬材料和非金屬材料234

附錄13熱處理237

參考文獻239

前言

機械制圖是為機械行業服務的，是工程界的“語言”。因此，從事機械或工程行業的研究、設計和生產的工程師，掌握好機械制圖極為重要。為此，各高校極為重視面向機械類及近機類學生的機械課程的教學，在探索該課程的教學方法和教學內容方面可謂竭盡全力。相關教材雖然有多個版本，但是隨著新技術、新裝備的湧現，新標準的不斷更新，至今人們依然在進行改革探索，在教材建設上各院校教師都在做不斷的嘗試。
《機械制圖簡明教程》是在多年教學工作實踐的基礎上，吸收、參閱兄弟院校近年來對本課程教革的成果，結合普遍壓縮學時的趨勢，為機械類專業及其他相近的專業編寫的教材。參加本書編寫的大多為長期從事機械制圖教學和機械工程的教師，我們試圖讓學生通過本課程的學習，掌握制圖方面必要的基礎知識，具備看懂圖、會畫圖的初步能力。
根據*面向21世紀高等院校教學改革的精神，為體現新教材特點，妥善處理學時少、內容多的矛盾，本教材按如下原則編寫。
1.采用新頒布的《技術制圖》和《機械制圖》國家標準。
2.精簡整合了畫法幾何部分的內容，從工程實際出發，保留了畫法幾何中作為制圖理論基礎的基本內容。對於近機類、工程類等少學時的專業，打“*”號內容可以根據學時數取舍。機械制圖是為機械行業服務的，是工程界的“語言”。因此，從事機械或工程行業的研究、設計和生產的工程師，掌握好機械制圖極為重要。為此，各高校極為重視面向機械類及近機類學生的機械課程的教學，在探索該課程的教學方法和教學內容方面可謂竭盡全力。相關教材雖然有多個版本，但是隨著新技術、新裝備的湧現，新標準的不斷更新，至今人們依然在進行改革探索，在教材建設上各院校教師都在做不斷的嘗試。

《機械制圖簡明教程》是在多年教學工作實踐的基礎上，吸收、參閱兄弟院校近年來對本課程教革的成果，結合普遍壓縮學時的趨勢，為機械類專業及其他相近的專業編寫的教材。參加本書編寫的大多為長期從事機械制圖教學和機械工程的教師，我們試圖讓學生通過本課程的學習，掌握制圖方面必要的基礎知識，具備看懂圖、會畫圖的初步能力。

根據*面向21世紀高等院校教學改革的精神，為體現新教材特點，妥善處理學時少、內容多的矛盾，本教材按如下原則編寫。

1.采用新頒布的《技術制圖》和《機械制圖》國家標準。

2.精簡整合了畫法幾何部分的內容，從工程實際出發，保留了畫法幾何中作為制圖理論基礎的基本內容。對於近機類、工程類等少學時的專業，打“*”號內容可以根據學時數取舍。

3.本書層次分明、內容充實、實踐性強、知識體繫新，突出了實用性、案例性的特點。內容編排遵循教學規律，講解中配有大量圖例和詳細步驟，充分考慮內容的繫統性，結構安排合理，注重理論與實踐相結合。

4.兼顧各專業需求，增強學時彈性，建議學時為48～68學時。

本教材編寫了配套教材《機械制圖簡明教程習題集》，並配有習題解答，方便教師和學生及自學者使用。

參加本書編寫的單位和人員有：青島科技大學（高曉芳、馬迎亞、劉營、陸銀梅、戚麗麗）、煙臺南山學院（闫芳）、青島技師學院（袁陽、周克斌）、濟寧技師學院（張衛東）和青島鴻鈞電器有限公司（姜振華）。

本書由高曉芳和袁陽任主編；闫芳和周克斌任副主編，由高曉芳負責統稿。

本書編寫過程中，得到青島科技大學袁國興和孟慶東教授的大力支持（並審稿），他們對全書內容取舍、編寫風格等方面做了具體指導，提出了許多寶貴建議。具體編寫中，得到多名老師的幫助。

本書在編寫過程中參閱了多本同類教材和習題集，采用了其中部分素材和插圖，並得到化學工業出版社及有關院校教學主管部門的協助和支持，在此一並對上述單位表示深切的感謝。

因水平所限，書中難免會有疏漏之處，望各位讀者不吝指正。

編者

2015年7月

在線試讀

8.5零件常見的工藝結構
零件的結構形狀主要根據零件的功用而定的，但在設計零件結構形狀的實際過程中，除考慮其功用外，還應考慮加工制造過程中的工藝要求。下面就介紹一些常見的遵照制造工
藝要求的工藝結構。
8.5.1鑄造結構
鑄件的鑄造過程是，先用木材或容易成形的材料，按照零件的形狀和尺寸做成模型，然後將其置於填有型砂的砂箱中，夯實型砂後，把模型從中取出形成空腔，再用熔化的鐵水澆
注。待鐵水冷卻後，即可得到鑄件毛坯，如圖8-34(a)所示。

(a)鑄件的鑄造過程（b）撥模斜度
圖8-34 鑄造零件
考慮鑄造的工藝要求，鑄件應具有下面幾項工藝結構。
1．撥模斜度
為了便於從砂型中取出模型，在模型設計時，將模型沿出模方向做出1: 20的撥模斜度。因此，鑄件表面會有這樣的斜度，如圖8-34(b)所示。繪制零件圖時，撥模斜度一般不繪出，必要時可在技術要求中說明。
2．鑄造圓角
為了防止澆鑄時轉角處型砂脫落，同時還避免鑄件冷卻時在轉角處因應力集中而產生
的裂紋，把鑄件表面的轉角做成圓角。在繪制零件圖時，一般需在圖樣中畫出鑄造圓角。鑄造圓角半徑約為2～5mm，視圖中一般不標注，而是集中寫在技術要求中。
帶有鑄造圓角的零件表面的交線（相貫線、截交線）叫做過渡線，過渡線的畫法見6.4.3節。
3．壁厚均勻
鑄件冷卻時，若壁厚不均勻，冷卻速度就不同，就會導致壁厚處產生縮孔，如圖8-35(a)8.5零件常見的工藝結構

零件的結構形狀主要根據零件的功用而定的，但在設計零件結構形狀的實際過程中，除考慮其功用外，還應考慮加工制造過程中的工藝要求。下面就介紹一些常見的遵照制造工

藝要求的工藝結構。

8.5.1鑄造結構

鑄件的鑄造過程是，先用木材或容易成形的材料，按照零件的形狀和尺寸做成模型，然後將其置於填有型砂的砂箱中，夯實型砂後，把模型從中取出形成空腔，再用熔化的鐵水澆

注。待鐵水冷卻後，即可得到鑄件毛坯，如圖8-34(a)所示。

(a)鑄件的鑄造過程（b）撥模斜度

圖8-34 鑄造零件

考慮鑄造的工藝要求，鑄件應具有下面幾項工藝結構。

1．撥模斜度

為了便於從砂型中取出模型，在模型設計時，將模型沿出模方向做出1: 20的撥模斜度。因此，鑄件表面會有這樣的斜度，如圖8-34(b)所示。繪制零件圖時，撥模斜度一般不繪出，必要時可在技術要求中說明。

2．鑄造圓角

為了防止澆鑄時轉角處型砂脫落，同時還避免鑄件冷卻時在轉角處因應力集中而產生

的裂紋，把鑄件表面的轉角做成圓角。在繪制零件圖時，一般需在圖樣中畫出鑄造圓角。鑄造圓角半徑約為2～5mm，視圖中一般不標注，而是集中寫在技術要求中。

帶有鑄造圓角的零件表面的交線（相貫線、截交線）叫做過渡線，過渡線的畫法見6.4.3節。

3．壁厚均勻

鑄件冷卻時，若壁厚不均勻，冷卻速度就不同，就會導致壁厚處產生縮孔，如圖8-35(a)

所示。所以，在設計鑄件時，盡量使其壁厚均勻或者逐漸過渡，如圖8-35(b)、(c)所示。

（a）產生縮孔和裂紋（b）壁厚均勻（c）逐漸過渡

圖8-35 鑄件壁厚

8.5.2機加工常見工藝結構

零件的加工面是指零件上需要使用機床或其他工具切削加工的表面，即用去除材料的方法獲得的表面。由於受加工工藝的限制，加工表面有如下工藝要求。

1．倒角

為了便於裝配和操作安全，把軸端或孔口處加工成較淺的錐面，即為倒角結構，如圖8-36所示。倒角一般為45°，有時也用30°或60°。

45°倒角用符號C表示，錐面的高度表示倒角的大小，30°或60°倒角的標注與普通尺寸標注相同，如圖8-36所示。

（a）45°倒角標注1 （b）45°倒角標注2 （c）30°倒角標注

圖8-35 倒角

2．退刀槽和砂輪越程槽

在加工螺紋時，為了保證螺紋末端的完整性，同時便於退刀，常在待加工面的端部，先加工出退刀槽。為便於選擇刀具，在標注退刀槽尺寸時，應將槽寬尺寸直接標注出來，退刀槽的結構及尺寸標法如圖8-36所示。

、

（a）外螺紋退刀槽（b）內螺紋退刀槽

圖8-36 螺紋退刀槽

對於需用砂輪磨削的表面，常在被加工面的軸肩處預先加工出砂輪越程槽。砂輪越程槽的結構常用局部放大圖表示，如圖8-37所示。

（a）磨削外圓（b）磨削內圓

圖8-37 砂輪越程槽

退刀槽和砂輪越程槽的結構和尺寸繫列可查閱相關國家標準。

3．鑽孔端面

為防止鑽孔傾斜或因受力不均折斷鑽頭，通常使鑽孔端面與軸線垂直，如圖8-38所示。

（a）凸臺（b）凹坑（c）斜面

圖8-38 鑽孔端面

4．減少加工面

凡是接觸面都要加工，為減少加工面，使相鄰兩個零件接觸良好，常把零件的接觸面做成凸臺、凹坑等，如圖8-39所示。

（a）凸臺（b）凹坑（c）凹槽（d）凹腔

圖8-39 減少加工面

8.6零件圖的閱讀

在設計零件時往往需要參考同類零件圖樣，設計或改進零件的結構；在制造零件時，根據圖樣安排合理的工藝流程，這些都涉及到讀零件圖。讀零件圖就是根據零件圖，分析想像該零件的結構形狀，弄清全部尺寸及各項技術要求等。

8.6.1讀零件圖的方法和步驟

1.讀標題欄

從標題欄內概括了解零件的名稱、材料、重量、畫圖的比例等基本信息，從而對零件有一個初步的認識。對於較復雜的零件，還需要參考有關技術資料。

2.分析視圖

構思形體讀懂零件的內、外形狀和結構，是讀懂零件圖的關鍵。首先從主視圖入手，確定與其他視圖和輔助視圖的投影關繫，分析剖視、斷面的表達目的和作用。采用形體分析法逐個弄清零件各部分的結構形狀。對某些難於看懂的結構，可運用線面分析法進行投影分柝，徹底弄清它們的結構形狀和相互位置關繫，*後想像出整個零件的結構形狀。

一般讀圖順序是：先看主要部分，後看次要部分；先看整體，後看細節；先看易懂部分，後看難懂部分。要兼顧零件的尺寸及其功用，以便幫助想像形狀。．

3.分析尺寸

找出尺寸基準分析尺寸，應先分析長、寬、高三個方向的主要尺寸基準。分清楚哪些是主要尺寸，了解各部分的定位尺寸和定形尺寸。

4.分析技術要求

零件圖的技術要求是制造零件的質量指標。分析尺寸公差、形位公差、表面粗糙度及其他技術方面的要求和說明。

5.綜合分析，歸納總結

*後把圖形、尺寸和技術要求等各種信息綜合起來，並參閱相關資料，得出零件的整體結構、尺寸大小、技術要求及零件的作用等完整的概念。

必須指出，在看零件圖的過程中，上述步驟不能機械地分開，往往是參差進行。

8.6.2讀零件圖舉例

【例8-1】讀如圖8-40所示的支架零件圖。

圖8-40 支架零件圖

【解】按照讀零件圖的方法步驟進行分析讀圖。

1)讀標題欄

讀圖8-40的標題欄可知，零件為支架，屬支架類零件，繪圖比例為1:4，材料為HT150(該零件是鑄造零件)。

2)分析視圖

該零件圖采用了三個基本視圖和一個局部視圖。根據視圖的配置關繫可知：主視圖表達了支架的外部形狀；俯視圖采用D-D全剖，表達了肋和底板的形狀及相對位置關繫；左視圖采用階梯剖，表達了支架的內部結構；而C向的局部視圖主要表達凸臺的形狀。通過對圖8-40的分析，構思出如圖8-41所示的支架立體形狀。

圖8-41 支架立體圖

3)分析尺寸

通過對支架視圖的形體分析和尺寸分析可以看出：長度方向的尺寸基準為零件左右對稱平面，並由此注出了安裝定位尺寸70、總長140等尺寸；高度方向的尺寸基準為支架的安裝底面，並由此注出了尺寸170±0.1、20；寬度方向的尺寸基準是圓柱部分的後端面，由此注出了尺寸22、44等。

4)分析技術要求

支架零件圖中孔72H8有公差要求，其極限偏差數值可由公差帶代號H8查表獲得。整個支架中，72H8孔的表面對表面粗糙度要求**（Ra=1.6，數值*小）。文字部分的技術要求為“未注圓角R1～R3”。

5)綜合分析，歸納總結

將分析的零件結構形狀、尺寸標注和技術要求等內容綜合起來，就能比較全面地了解

該零件了。

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