本書是依據教育部高等學校工程圖學教學指導委員會于2010年制定的《普通高等學校工程圖學教學基本要求》編寫而成。
全書共分九章,內容包括:制圖基本知識和技能,正投影基礎,基本體及表面交線的投影,軸測圖,組合體,機件的表達方法,機械圖,建筑施工圖、設備施工圖等。
本教材可作為應用型本科院校各專業的工程制圖課程教材(參考教學時數為56~96學時),也可作為民辦本科、高職高專、成人教育等教材。
另外筆者還編寫了《工程制圖習題集》(非機類專業)與本書配套使用。
適讀人群 :本教材可作為應用型本科院校各專業的工程制圖課程教材(參考教學時數為56~96學時),也可作為民辦本科、高職高專、成人教育等教材。
《工程制圖》編者具有多年從事工程圖學教學和科研的經驗,在長期的教學中總結了一套適合學生掌握的讀圖、識圖、制圖技巧與方法,融于教材之中!豆こ讨茍D》是初學工程制圖讀者的好老師。
于春艷,吉林建筑大學城建學院基礎部,副教授,多年從事機械制圖、建筑制圖、工程制圖、CAD繪圖的教學工作,具有豐富的相關經驗。自制《工程制圖》多媒體課件獲吉林省教育廳技術進步二等獎;自制《工程制圖》多媒體課件獲國家教育部多媒體大賽二等獎
所授《工程制圖》課程為吉林省優 秀課程。
緒論1
一、本課程的地位、性質和任務1
二、本課程的內容與要求1
三、本課程的學習方法1
第一章制圖的基本知識和技能3
第一節制圖國家標準的基本規定3
一、圖紙幅面和格式(GB/T 14689—2008)、標題欄(GB/T 10609.1—2008)3
二、比例(GB/T 14690—1993)5
三、字體(GB/T 14691—1993)5
四、圖線(GB/T 4457.4—2002)8
五、尺寸注法(GB 4458.4—2003、GB/T 16675.2—2012)9
第二節繪圖工具及其使用13
一、圖板和丁字尺13
二、三角板14
三、圓規和分規14
四、鉛筆15
五、其他15
第三節幾何作圖17
一、等分作圖17
二、斜度和錐度18
三、圓弧連接20
第四節平面圖形的分析及畫法22
一、平面圖形的分析22
二、平面圖形的作圖步驟23
第五節徒手繪圖24
一、畫草圖的要求24
二、草圖的繪制方法24
本章小結27
復習思考題27
第二章正投影基礎29
第一節投影法概述29
一、投影法概述29
二、正投影的投影特性29
三、工程上常用的投影圖30
第二節點的投影31
一、點的三面投影31
二、點的坐標33
三、兩點的相對位置和重影點34
第三節直線的投影35
一、各種位置直線的投影特性36
二、直線上點的投影特性38
三、兩直線的相對位置39
第四節平面的投影42
一、平面的表示方法42
二、各種位置平面的投影特性42
三、平面上的點和直線46
本章小結49
復習思考題50
第三章基本體及表面交線的投影51
第一節基本體的投影51
一、平面立體的投影51
二、曲面立體的投影52
第二節平面與立體相交57
一、平面與平面立體相交57
二、平面與曲面立體相交60
第三節立體與立體相貫64
一、相貫線的畫法64
二、相貫線的特殊情況68
本章小結69
復習思考題70
第四章軸測圖71
第一節軸測圖的基本概念71
一、軸測圖的形成71
二、軸間角與軸向伸縮系數71
三、軸測圖的基本性質72
四、軸測圖的分類72
第二節正等軸測圖72
一、正等軸測圖的軸間角和軸向伸縮系數73
二、正等軸測圖的畫法73
第三節斜二軸測圖79
一、斜二軸測圖的軸間角和軸向伸縮系數79
二、斜二軸測圖的畫法79
第四節軸測草圖的畫法81
一、繪制草圖的幾項基本技能81
二、繪制軸測草圖的注意事項83
本章小結85
復習思考題85
第五章組合體87
第一節組合體的構成及形體分析87
一、組合體的構成形式87
二、形體分析與線面分析87
三、組合體相鄰表面之間的連接關系88
第二節組合體三視圖的畫法89
一、以疊加為主的組合體三視圖的繪圖方法和步驟89
二、以切割為主的組合體三視圖的畫圖方法和步驟92
第三節組合體的尺寸標注93
一、尺寸的種類及尺寸基準93
二、組合體的尺寸標注94
第四節組合體視圖的識讀99
一、讀圖要點99
二、形體分析法識讀組合體視圖104
三、線面分析法識讀組合體視圖104
四、補圖、補漏線106
本章小結109
復習思考題110
第六章機件的表達方法111
第一節視圖111
一、基本視圖111
二、向視圖112
三、局部視圖和斜視圖113
第二節剖視圖114
一、剖視圖的概念115
二、剖視圖的畫法115
三、剖視圖的種類117
四、剖切面的種類和剖切方法120
第三節斷面圖124
一、斷面圖的概念124
二、移出斷面圖124
三、重合斷面圖126
第四節局部放大圖和其他表達方法126
一、局部放大圖126
二、規定畫法和簡化畫法126
第五節綜合舉例129
一、泵體的形體分析130
二、分析兩種表達方案131
第六節第三角投影法簡介132
一、第三角投影基本知識132
二、基本視圖的配置133
本章小結134
復習思考題135
第七章機械圖137
第一節標準件與常用件137
一、螺紋和螺紋緊固件137
二、鍵連接141
三、銷連接143
四、齒輪143
五、滾動軸承145
第二節零件圖147
一、零件圖的內容148
二、零件圖的視圖選擇148
三、零件圖的尺寸標注149
四、零件圖技術要求的注寫152
五、讀零件圖155
第三節裝配圖157
一、裝配圖的內容157
二、讀裝配圖158
三、由零件圖畫裝配圖159
本章小結165
復習思考題165
第八章建筑施工圖166
第一節概述166
一、房屋的組成及其作用166
二、房屋施工圖的分類167
三、建筑施工圖的一般規定167
第二節總平面圖170
一、總平面圖的形成及作用170
二、常用圖例170
三、總平面圖的圖示內容170
四、總平面圖的識讀171
第三節建筑平面圖172
一、建筑平面圖的形成、作用及分類172
二、建筑平面圖中常用的圖例172
三、平面圖的圖示內容172
四、建筑平面圖的識讀174
五、建筑平面圖的畫圖步驟174
第四節建筑立面圖180
一、建筑立面圖的形成、作用及分類180
二、建筑立面圖的圖示內容180
三、建筑立面圖的識讀181
四、建筑立面圖的畫圖步驟181
第五節建筑剖面圖182
一、建筑剖面圖的形成及作用182
二、建筑剖面圖的圖示內容182
三、建筑剖面圖的識讀183
四、建筑剖面圖的畫圖步驟183
第六節建筑詳圖184
一、概述184
二、外墻剖面詳圖184
本章小結186
復習思考題186
第九章設備施工圖187
第一節給水排水施工圖187
一、室內給水排水系統的組成187
二、給水排水施工圖的一般規定188
三、給水排水平面圖189
四、給水排水系統圖190
五、管道上的構配件詳圖192
六、室內給水排水工程圖的閱讀193
第二節采暖施工圖198
一、室內采暖系統的組成198
二、采暖工程圖的一般規定199
三、采暖平面圖199
四、采暖系統圖201
五、詳圖202
六、室內采暖工程圖的閱讀203
第三節電氣施工圖206
一、電氣施工圖的組成206
二、電氣施工圖的一般規定206
三、室內電氣平面圖208
四、室內電氣系統圖209
五、建筑電氣工程圖的閱讀210
本章小結214
復習思考題214
附錄215
主要參考文獻228
三、軸測圖的基本性質
軸測圖是用平行投影法繪制的,所以具有平行投影的性質。
1.物體上平行于投影軸(坐標軸)的線段,在軸測圖中平行于相應的軸測軸,并有相同的伸縮系數。
2.物體上互相平行的線段,在軸測圖上仍互相平行。
3.物體上與投影軸相平行的線段,在軸測投影中可沿相應軸測軸的方向直接度量尺寸。所謂“軸測”就是沿軸向測量尺寸。
注意:與坐標軸都不平行的線段,具有與之不同的伸縮系數,不能直接測量與繪制,只能按“軸測”的原則,根據端點坐標作出兩端點連線畫出。
四、軸測圖的分類
1.正軸測
正軸測圖中,三個軸向伸縮系數均相等的稱為正等軸測圖;兩個軸向伸縮系數相等的稱為正二軸測圖;三個軸向伸縮系數各不相等的稱為正軸三測圖。
2. 斜軸測
斜軸測圖中,三個軸向伸縮系數均相等的稱為斜等軸測圖;兩個軸向伸縮系數相等的稱為斜二軸測圖;三個軸向伸縮系數各不相等的稱為斜三軸測圖。
工程中用的較多的是正等軸測和斜二軸測。本章只介紹這兩種軸測圖的畫法。
第二節 正等軸測圖
當物體上的三根參考直角坐標軸與軸測投影面的傾角相同時,用正投影法得到的單面投影圖稱為正等軸測圖。
一、正等軸測圖的軸間角和軸向伸縮系數
正等軸測圖的軸間角∠X1O1 Y1=∠X1O1Z1= Y1O1Z1=120°,一般O1Z1軸畫成鉛垂方向,O1X1、O11Y分別與水平線成30°。各軸向伸縮系數都相等, p=q=r≈0.82,為了作圖簡便,常采用簡化系數,即p=q=r=1。采用簡化系數作圖,沿各軸向所有的尺寸都用真實長度量取,簡潔方便,但畫出的圖形沿各軸向的長度都分別放大了約1.22倍。如圖4—3所示為四棱柱正等軸測圖,其中圖4—3a為投影圖;圖4—3b表示正等軸測圖中軸測軸的方向;圖4—3c按軸向伸縮系數所畫的正等軸測圖比圖4—3d按簡化系數畫出的正等軸測圖圖放大了1.22倍。
(a)投影圖 (b)軸測軸與軸間角 (c)軸向伸縮系數:p =q=r=0.82 (d)軸向伸縮系數:p=q=r=1
圖4-3 正等軸測圖
二、正等軸測圖的畫法
1. 平面立體正等軸測圖的畫法
繪制平面立體軸測圖,可根據物體的形狀特征,選擇各種不同的作圖方法,如坐標法、疊加法、切割法等。下面舉例說明三種方法的畫法。
(1)坐標法
根據物體的特點,選定適合的坐標原點和坐標軸,然后沿軸向量取各點的坐標值,按照物體上各頂點的坐標值畫出其軸測投影,依次畫出立體表面上各點的軸測投影,再連點成線,連線成圖的方法,即完成物體軸測投影的方法稱為坐標法。
【例4-1】 如圖4-4a所示,已知正五棱柱的兩視圖,用簡化系數畫正五棱柱的正等軸測圖。
(a)定坐標軸 (b)畫軸測軸,畫頂面 (c)畫可見棱線及底邊 (d)畫底邊,檢查、加深
圖4-4 坐標法畫五棱柱的正等軸測圖
分析 正五棱柱左右對稱,為作圖方便,將XOY坐標面放置在頂面上,將坐標原點O定在五邊形后邊線AB的中點,以五邊形的后邊線AB及五邊形高度線OD為OX軸和OY軸,這樣便于直接測量頂面個頂點的坐標,從頂面開始作圖。
作圖步驟如下:
①定出坐標原點及坐標軸,如圖4—4a所示;
②畫出軸測軸O1X1、O1Y1,由于頂點A和B在OX軸上,可直接量取X1尺寸并在O1X1作出A和B。頂點D在O1Y1軸上,量取Y1尺寸在O1Y1軸上作出D。如圖4—4b所示。
沿O1Y1軸量Y2,得點M,過點M作O1X1軸的平行線,向兩側量取X2,得點C和E;順次連接點A、B、C、D、E、A,即為正五棱柱頂面的軸測圖。
③由A、E、D、C各點向下畫出各可見棱線,如圖4—4c所示。
④沿各棱線量取五棱柱的高度尺寸,確定可見底邊各頂點的軸測投影,順次連出正五棱柱各可見底邊,即完成正五棱柱正等測底稿的全部作圖。檢查,加粗諸可見輪廓線,即完成全圖,如圖4—4d所示。
(2)疊加法
把物體看做由幾個基本體構成,畫圖時,從大到小,采用疊加方法,逐個畫出各基本體軸測投影,分析整理各構成部分之間的連接關系,從而完成物體的軸測圖,這種方法稱為疊加法。
【例4-2】 如圖4—5a所示,已知形體的兩面視圖,畫其正等軸測圖。
(a)投影圖 (b)畫下方四棱柱頂面軸測投影 (c)畫下方四棱柱的軸測圖
(d)在下方四棱柱頂面確定上方 (e)畫三棱柱軸測圖 (f)檢查、加深
四棱柱位置,并畫其軸測圖
圖4—5疊加法畫正等測
分析 從圖4—5a所示的兩視圖中可以看出,這是由兩個四棱柱和一個三棱柱疊加而形成的形體,對于這類形體,適合用疊加法求作。
作圖步驟如下:
①根據圖4—5a視圖中給出的尺寸,首先畫出下方四棱柱的底面的軸測投影,如圖4—5b所示。
②通過下方四棱柱底面各個頂點畫出其高度線,并畫出下方四棱柱頂面的軸測投影,結果如圖4—5c所示。
③同樣方法,在下方四棱柱的頂面上確定上方四棱柱的位置,并在圖4—5a中量取上方四棱柱的高度尺寸,畫出上方四棱柱的軸測投影,擦除各不可見的輪廓線,結果如圖4—4d所示。
④由于三棱柱的高度和長度尺寸在軸測圖中均已確定,故只需在圖4—5a中量取三棱柱的寬度尺寸Y3,即可畫出三棱柱的軸測投影,如圖4—4e所示。
⑤底稿完成后,經校核無誤,清理圖面,按規定加深圖線,作圖結果如圖4—5f所示。
(3)切割法
平面立體中,多數可以設想為由四棱柱切割而成,為此,可先畫出四棱柱的正等軸測圖后,再進行切割,從而完成物體的軸測圖,這種方法稱為切割法。
[例4-3] 如圖4—6a所示,已知形體的三視圖,畫其正等軸測圖。
(a)三視圖及形體分析 (b)畫四棱柱
(c)切割梯形柱 (d)切割四棱柱槽 (e)校核、清理圖面、加深
圖4-6 切割法畫正等測
分析 圖4—6a所示的三視圖中添加紅色雙點畫線后的外輪廓所表示的形體是一個四棱柱,在四棱柱的左上方被一個正垂面和一個水平面截切掉一個梯形四棱柱,之后再用兩個前后對稱的正平面和一個側垂面在其下方切掉一個四棱柱形成矩形槽。本題適合用切割法求作。
作圖步驟如下:
② 首先畫出未切割時的四棱柱的軸測投影,如圖4—6b所示。
②從圖4—6a中量取尺寸,用正垂面、水平面切割四棱柱,畫出切割梯形四棱柱后形成的L形柱體,如圖4—6c所示。
③從圖4—6a中量取尺寸畫出矩形槽的軸測投影,如圖4—6d所示。
④校核已畫出的軸測圖,擦去作圖線和不可見輪廓線,清理圖面,按規定加深圖線,作圖結果如圖4—6e所示。
2. 曲面體正等軸測圖的畫法
(1)平行于坐標面的圓的畫法
平行于坐標面的圓與軸測投影面是傾斜的,所以其軸測投影是橢圓。橢圓的畫法常用近似畫法——四心法作圖,作圖方法和步驟如圖4—7中的紅色圖形所示:
(a)作坐標軸和外切正方形 (b)畫軸測軸,按圓的 (c)求四個圓心 (d)畫四段圓弧完成
外切正方形畫出菱形 橢圓
圖4-7 平行于H面的圓的正等軸測橢圓的近似畫法
①如圖4—7a所示,在投影圖上畫坐標軸,將原點設置在圓心的位置。作圓的外切正方形ABCD,得切點1、2、3、4。
②如圖4—7b所示,畫出軸測軸O1X1、O1Y1,從原點O1分別量取圓的半徑,得Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四點,再由它們作軸測軸O1X1、O1Y1的平行線,交得一個菱形A1B1C1D1,即為圓的外切正方形ABCD的軸測投影。