机械制图文件.docx
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机械制图文件
关于机械制图的内容
在中国,规定汉字必须按长仿宋体书写,字母和数字按规定的结构书写。
图线规定有八种规格,如用于绘制可见轮廓线的粗实线、用于绘制不可见轮廓线的虚线、用于绘制轴线和对称中心线的细点划线、用于绘制尺寸线和剖面线的细实线等。
机械图样主要有零件图和装配图,此外还有布置图、示意图和轴制图等。
装配图表达机械中所属各零件与部件间的装配关系和工作原理;布置图表达机械设备在厂房内的位置;示意图表达机械的工作原理,如表达机械传动原理的机构运动简图、表达液体或气体输送线路的管道示意图等。
示意图中的各机械构件均用符号表示。
轴制图是一种立体图,直观性强,是常用的一种辅助用图样。
视图是按正投影法即机件向投影面投影得到的图形。
按投影方向和相应投影面的位置不同,视图分为主视图、俯视图和左视图等。
视图主要用于表达机件的外部形状。
图中看不见的轮廓线用虚线表示。
机件向投影面投影时,观察者、机件与投影面三者间有两种相对位置。
机件位于投影面与观察者之间时称为第一角投影法。
投影面位于机件与观察者之间时称为第三角投影法。
两种投影法都能同样完善地表达机件的形状。
中国国家标准规定采用第一角投影法。
剖视图是假想用剖切面剖开机件,将处在观察者与剖切面之间的部分移去,将其余部分向投影面投影而得到图形。
剖视图主要用于表达机件的内部结构。
剖面图则只画出切断面的图形。
剖面图常用于表达杆状结构的断面形状。
对于图样中某些作图比较繁琐的结构,为提高制图效率允许将其简化后画出,简化后的画法称为简化画法。
机械制图标准对其中的螺纹、齿轮、花键和弹簧等结构或零件的画法制有独立的标准。
图样是依照机件的结构形状和尺寸大小按适当比例绘制的。
图样中机件的尺寸用尺寸线、尺寸界线和箭头指明被测量的范围,用数字标明其大小。
在机械图样中,数字的单位规定为毫米,但不需注明。
对直径、半径、锥度、斜度和弧长等尺寸,在数字前分别加注符号予以说明。
制造机件时,必须按图样中标注的尺寸数字进行加工,不允许直接从图样中量取图形的尺寸。
要求在机械制造中必须达到的技术条件如公差与配合、形位公差、表面粗糙度、材料及其热处理要求等均应按机械制图标准在图样中用符号、文字和数字予以标明。
20世纪前,图样都是利用一般的绘图用具手工绘制的。
20世纪初出现了机械结构的绘图机,提高了绘图的效率。
20世纪下半叶出现了计算机绘图,将需要绘制的图样编制成程序输入电子计算机,计算机再将其转换为图形信息输给绘图仪绘出图样,或输送给计算机控制的自动机床进行加工。
图样一般需要描绘成透明底图,用透明底图洗印出蓝图或用氨熏出紫图。
20世纪中期出现了静电复印机,这种复印机可将原图样直接进行复制,并可将图放大或缩小。
采用这种新技术可以省去描图工序。
第1章制图的基本知识与技能
1.1制图的基本规格
1.1.1图纸幅面和格式
1.1.2字体
1.1.3比例
1.1.4图线
1.1.5尺寸注法
1.2几何作图
1.2.1等分线段
1.2.2等分圆周及作正多边形
1.2.3斜度和锥度
1.2.4圆弧连接
1.2.5椭圆画法
1.2.6圆的切线
1.3平面图形的尺寸分析及画法
1.3.1平面图形的尺寸分析
1.3.2平面图形的线段分析
1.3.3平面图形的作图步骤
1.3.4绘制工程图样的方法与步骤
第2章点、直线、平面的投影
2.1投影法及三视图
2.1.1投影法的分类
2.1.2正投影的特性
2.1.3三视图的形成
2.2点的投影
2.3直线的投影
2.3.1直线的投影
2.3.2各种位置直线的投影
2.3.3点与直线
2.3.4两直线的相对位置
2.4平面的投影
2.4.1平面的表示法
2.4.2各种位置平面的投影
2.4.3平面内的点和直线
第3章基本体
3.1基本体的投影
3.1.1平面立体
3.1.2曲面立体
3.2截断体
3.2.1平面立体的截交线
3.2.2曲面立体的截交线
3.3相贯体
3.3.1表面取点法
3.3.2辅助平面法
3.3.3相贯线的特殊情况
第4章轴测图
4.1轴测图的基本知识
4.1.1轴测图的形成
4.1.2轴测图的基本概念
4.1.3轴测图的种类
4.1.4轴测图的性质
4.2正等测轴测图
4.2.1轴间角和轴向伸缩系数
4.2.2平面立体的正等测画法
4.2.3曲面立体的正等测画法
4.3斜二测轴测图
4.3.1轴间角和轴向伸缩系数
4.3.2斜二测图的画法
第5章组合体
5.1组合体的形体分析
5.1.1组合体的组合方式
5.1.2组合体的表面连接关系
5.1.3形体分析法
5.2组合体视图的画法
5.2.1形体分析
5.2.2选择主视图
5.2.3确定绘图比例和图幅
5.2.4绘制底图
5.2.5检查、描深
5.3组合体视图的尺寸标注
5.3.1基本体的尺寸标注
5.3.2截断体和相贯体的尺寸标注
5.3.3组合体的尺寸标注
5.4读组合体的视图
5.4.1读图的基本知识
5.4.2读图的基本方法
第6章机件的表达方法
6.1视图
6.1.1基本视图
6.1.2向视图
6.1.3局部视图
6.1.4斜视图
6.2剖视图
6.2.1剖视图的概念
6.2.2剖视图的种类
6.2.3剖切面
6.2.4剖视图的规定画法和简化画法
6.3断面图
6.3.1断面图的概念
6.3.2断面图的种类及画法
6.4其他表达方法
6.4.1局部放大图
6.4.2简化画法
6.5综合应用举例
6.6第三角画法简介
第7章常用机件的规定画法与标记
7.1螺纹与螺纹紧固件
7.1.1螺纹
7.1.2螺纹紧固件
7.2齿轮
7.2.1圆柱齿轮
7.2.2直齿锥齿轮
7.2.3蜗杆与蜗轮
7.3键与销
7.3.1键
7.3.2销
7.4滚动轴承
7.4.1滚动轴承的结构与分类
7.4.2滚动轴承的画法
7.4.3滚动轴承的代号与标记
7.5弹簧
7.5.1圆柱螺旋压缩弹簧各部分的名称及尺寸计算
7.5.1圆柱螺旋压缩弹簧的规定画法
第8章零件图
8.1零件图概述
8.1.1零件图的作用
8.1.2零件图的内容
8.2零件图的视图选择
8.2.1主视图的选择
8.2.2其他视图的选择
8.3零件图的尺寸标注
8.3.1尺寸基准的分类
8.3.2标注尺寸的基本原则
8.3.3零件上常见孔的尺寸注法
8.4零件图的技术要求
8.4.1技术要求的内容
8.4.2表面粗糙度
8..3表面处理及热处理
8.4.4极限与配合
8.4.5形状与位置公差
8.5零件上常见的工艺结构
8.5.1铸造工艺结构
8.5.2机械加工工艺结构
8.6典型零件图例分析
8.6.1轴套类零件
8.6.2轮盘类零件
8.6.3叉架类零件
8.6.4箱体类零件
8.7零件测绘
8.7.1零件测绘的方法和步骤
8.7.2零件尺寸的测量
8.8读零件图
8.8.1阅读零件图的目的
8.8.2读图的方法与步骤
第9章装配图
9.1装配图概述
9.1.1装配图的作用
9.1.2装配图的内容
9.2装配图的表达方法
9.2.1规定画法
9.2.2特殊画法
9.3装配图的尺寸注法和技术要求
9.3.1尺寸标注
9.3.2技术要求
9.4装配图的零、部件序号及明细栏
9.4.1零、部件序号
9.4.2零件明细栏(表)
9.5常见的装配结构
9.5.1装配工艺结构
9.5.2常见装置
9.6部件测绘和装配图画法
9.6.1部件测绘
9.6.2装配图的画法
9.7读装配图和由装配图拆画零件图
9.7.1读装配图的方法与步骤
9.7.2由装配图拆画零件图
第10章表面展开图
10.1表面展开图的基本知识
10.2求一般位置直线的实长
10.2.1直角三角形法
10.2.2旋转法
10.3平面体制件的表面展开
10.4圆柱管制件的表面展开
10.5圆锥管制件的表面展开
10.6异形管接头的表面展开
10.7绘制展开图应注意的几点问题
10.7.1接缝位置的确定
10.7.2板材厚度对制件加工的影响
10.7.3咬口形式及余量
第11章房屋建筑图
11.1概述
11.1.1房屋的组成
11.1.2房屋建筑图的分类
11.2房屋建筑图的有关规定
11.2.1建筑制图的基本标准
11.2.2建筑制图的有关规定
11.3首页图和总平面图
11.3.1首页图
11.3.2总平面图
11.4建筑平面图
11.4.1平面图的基本要求及表达方法
11.4.2平面图的阅读
11.5建筑立面图
11.5.1立面图的基本要求及表达方法
11.5.2立面图的阅读方法
11.6建筑剖面图
11.6.1剖面图的基本要求及表达方法
11.6.2剖面图的阅读
11.7建筑详图
11.7.1概述
11.7.2详图的阅读方法
机械设计(machinedesign),根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。
机械设计是机械工程的重要组成部分,是决定机械性能的最主要因素。
由于各产业对机械的性能要求不同而有许多专业性的机械设计,如纺织机械设计、矿山机械设计、农业机械设计、船舶设计、汽车设计、机床设计、压缩机设计、内燃机设计、汽轮机设计、泵设计等专业性的机械设计分支学科。
机械设计大体可分为:
①新型设计(开发性设计)。
应用成熟的科学技术或经过实验证明可行的新技术,设计未曾有过的新型机械,主要包括功能设计和结构设计。
②继承设计。
根据使用经验和技术发展对已有的机械设计更新,以提高性能、降低制造成本或减少运行费用。
③变型设计。
为适应新的需要对已有的机械作部分的修改或增删,从而发展出不同于标准型的变型产品。
机械设计的主要程序为:
①根据用户订货、市场需要和新科研成果制定设计任务。
②初步设计。
包括确定机械的工作原理和基本结构形式,进行运动设计、结构设计并绘制初步总图以及初步审查。
③技术设计。
包括修改设计(根据初审意见)、绘制全部零部件和新的总图以及第二次审查。
④工作图设计。
包括最后的修改(根据二审意见)、绘制全部工作图(如零件图、部件装配图和总装配图等)、制定全部技术文件(如零件表、易损件清单、使用说明等)。
⑤定型设计。
用于成批或大量生产的机械。
对于某些设计任务比较简单(如简单机械的新型设计、一般机械的继承设计或变型设计等)的机械设计可省去初步设计程序。
机械原理(machinesandmechanisms,theoryof),研究机械中机构的结构和运动,以及机器的结构、受力、质量和运动的学科。
人们一般把机构和机器合称为机械。
机构是由两个以上的构件通过活动联接以实现规定运动的组合体。
机器是由一个或一个以上的机构组成,用来作有用的功或完成机械能与其他形式的能量之间的转换。
这一学科的主要组成部分为机构学和机械动力学。
不同的机器往往由有限的几种常用机构组成,如内燃机、压缩机和冲床等的主体机构都是曲柄滑块机构。
这些机构的运动不同于一般力学上的运动,它只与其几何约束有关,而与其受力、构件质量和时间无关。
1875年,德国的F.勒洛把上述共性问题从一般力学中独立出来,编著了《理论运动学》一书,创立了机构学的基础。
书中提出的许多概念、观点和研究方法至今仍在沿用。
1841年,英国的R.威利斯发表《机构学原理》。
19世纪中叶以来,机械动力学也逐步形成。
进入20世纪,出现了把机构学和机械动力学合在一起研究的机械原理。
1934年,中国的刘仙洲所著《机械原理》一书出版。
1969年,在波兰成立了国际机构和机器原理协会,简称IFTOMM。
机构学的研究对象是机器中的各种常用机构,如连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、螺旋机构和间歇运动机构(如棘轮机构、槽轮机构等)以及组合机构等。
它的研究内容是机构结构的组成原理和运动确定性,以及机构的运动分析和综合。
机构学在研究机构的运动时仅从几何的观点出发,而不考虑力对运动的影响。
机械动力学的研究对象是机器或机器的组合。
研究内容是确定机器在已知力作用下的真实运动规律及其调节、摩擦力和机械效率、惯性力的平衡等问题。
按机械原理的传统研究方式,一般不考虑构件接触面间的间隙、构件的弹性或温差变形以及制造和装配等所引起的误差。
这对低速运转的机械一般是可行的。
但随着机械向高速、高精度方向发展,还必须研究由上述因素引起的运动变化。
因而从40年代开始,又提出了机构精确度问题。
由于航天技术以及机械手和工业机器人的飞速发展,机构精确度问题已越来越引起人们的重视,并已成为机械原理的不可缺少的一个组成部分。
机械识图
主要内容:
常见形体的三视图、剖视图、剖面图的识读,常用零件画法的训读,零件图、装配图的识读以及机械识图的基础知识等。
《机械识图》详细目录:
第1讲~第5讲识图的基础知识
图样、三视图
直线和平面的投影特性、基本几何体的三视图
第6讲~第11讲常见形体的三视图识读
截割体的三视图、常见相贯体的投影分析
组合体的三视图、补视图和补缺线
第11讲~第16讲怎样识读视图、剖视图和剖面图
剖视图与剖面图的识读、简化画法
第16讲~第20讲怎样识读零件图
零件图的概述、零件图的识读
第21讲~第25讲常用零件画法的识读
螺纹及螺纹紧固件、齿轮、滚动轴承
第25讲~第27讲怎样识读装配图
计算机绘图
计算机绘图是相对于手工绘图而言的一种高效率、高质量的绘图技术。
手工绘图使用三角板、丁字尺、圆规等简单工具,是一项细致、复杂和冗长的劳动。
不但效率低、质量差,而且周期长,不易于修改。
50年代初,人们根据数控床的原理,用绘图笔代替刀具而发明了第一台平板式数控图机,随后又发明了滚筒式数控绘图机。
同期国际上发明了阴极射线管,从而使数据可以以图形的方式显示在荧光屏上。
以后,由于计算机、图形显示器、光笔、图数据转换器等设备的生产和发展,和人们对图学的理论探讨及应用研究,逐渐形成了一门新兴的学科枣计算机图学。
计算机绘图是计算机图学的一个分支,它的主要特点是给计算机输入非图形信息,经过计算机的处理,生成图形信息输出。
一个计算机绘图系统可以有不同的组合方式,最简单的是由一台微型计算机加一台绘图机组成。
除硬件外,还必须配有各种软件,如操作系统、语言系统编辑系统、绘图软件和显示软件等等。
当操作者通过键盘或图形输入板输入原始数据后,系统便可自动进行绘制和显示工作,一个复杂的零件图或装配图,往往可以在几分钟甚至几秒钟之内完成。
这种绘图方式称自动绘图。
它的优点是快捷而省事,缺点是观察者不能对绘制和显示过程进行干预,只能在过程结束后才能得知输出结果的正误。
这种绘图和显示又叫被动的(或静态的)计算机绘图。
有许多绘图工作,尤其地设计阶段,不可避免地要进行反复试画和推敲,而产品的不断更新也要求对已定型图纸进行必要的修改。
为此在图形的绘制和显示过程中,需要有观察者的参与,要求系统具有人机对话的交互功能。
这样的系统称为动态的计算机绘图。
在动态绘图中,观察者根据需要可以控制和干预正在显示的图形,直接在荧光屏上对图形进行修改和增补。
该系统目前所使用的人机交互工具有光笔、鼠标器、图形输入板或数字化仪,以及操纵杆、轨迹球等。
计算机绘图所研究的内容,主要有图形变换的矩阵方法,立体图形的绘制和消稳技术,图形数据库,样条曲线和自由曲面,几何造型,动画技术,以及上述内容的程序设计。
其中,图形变换的基本原理是用矩阵描述一个图形,用变换矩阵表示平移、旋转、缩小和放大等功能,而通过这两种矩阵的运算,即可改变图形的位置、方向或大小。
消隐指的是自动消除立体图中被前面遮挡的不可见线条,从而显示清晰图形的技术。
由于复杂的实际曲线很难用单数学曲线表示,所以借助工程图中用样条或曲线板描画曲线的原理,用多条首尾衔接的数学曲线来近似替代实际的曲线,这些分段曲线称为样条曲线。
它们既可以用数学公式描述,又便于设计人员控制和修改,同时还要求衔接光滑。
几何造型的主要工作,先是用定义语言描述一个形体的形状,再由专门的程序转换成形体的几何表达式和拓扑表达式,最后经过形体的拼合运算,构造出新形体。
三维几何实体造型和特征技术是实现集成CAD/CAM的关键技术之
公差
实际参数值的允许变动量。
参数,既包括机械加工中的几何参数,也包括物理、化学、电学等学科的参数。
所以说公差是一个使用范围很广的概念。
对于机械制造来说,制定公差的目的就是为了确定产品的几何参数,使其变动量在一定的范围之内,以便达到互换或配合的要求。
几何参数的公差有尺寸公差、形状公差、位置公差等。
①尺寸公差。
指允许尺寸的变动量,等于最大极限尺寸与最小极限尺寸代数差的绝对值。
②形状公差。
指单一实际要素的形状所允许的变动全量,包括直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度和面轮廓度6个项目。
③位置公差。
指关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量,它限制零件的两个或两个以上的点、线、面之间的相互位置关系,包括平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、位置度、圆跳动和全跳动8个项目。
公差表示了零件的制造精度要求,反映了其加工难易程度。
公差等级分为IT01、IT0、IT1、…、IT18共20级,等级依次降低,公差值依次增大。
IT表示国际公差。
公差等级或公差数值选择的基本原则是:
应使机器零件制造成本和使用价值的综合经济效果最好,一般配合尺寸用IT5~IT13,特别精密零件的配合用IT2~IT5,非配合尺寸用IT12~IT18,原材料配合用IT8~IT14。
工程制图
工程制图是一个工程技术中的一个重要过程。
在高等工科课程中,它是一门重要的基础必修课。
在课程是研究工程图样的绘制和阅读的一门学科。
它研究用投影法(可参见画法几何)解决空间几何问题,在平面上表达空间物体。
欲掌握工程制图,要学习如下内容:
●学习投影法,掌握几种投影法的基本理论及其应用;
●培养对三维形状及相关位置的空间逻辑思维和形象思维能力(这非常重要);
●初步学习相关的工程制图国家标准,并掌握查阅标准零件、标准结构、公差与配合等国家或部颁标准的能力(对提高绘图技能和面对具体工作有重要作用。
);
●培养徒手绘制草图的基本能力;
●培养应用计算机绘制工程图样的基本能力;
●阅读工程图样的基本能力。
CAD即计算机辅助设计(CAD-ComputerAidedDesign)
利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。
简称cad。
在工程和产品设计中,计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。
在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较,以决定最优方案;各种设计信息,不论是数字的、文字的或图形的,都能存放在计算机的内存或外存里,并能快速地检索;设计人员通常用草图开始设计,将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成;由计算机自动产生的设计结果,可以快速作出图形显示出来,使设计人员及时对设计作出判断和修改;利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。
cad能够减轻设计人员的计算画图等重复性劳动,专注于设计本身,缩短设计周期和提高设计质量。
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发展概况
20世纪50年代在美国诞生第一台计算机绘图系统,开始出现具有简单绘图输出功能的被动式的计算机辅助设计技术。
60年代初期出现了cad的曲面片技术,中期推出商品化的计算机绘图设备。
70年代,完整的cad系统开始形成,后期出现了能产生逼真图形的光栅扫描显示器,推出了手动游标、图形输入板等多种形式的图形输入设备,促进了cad技术的发展。
80年代,随着强有力的超大规模集成电路制成的微处理器和存储器件的出现,工程工作站问世,cad技术在中小型企业逐步普及。
80年代中期以来,cad技术向标准化、集成化、智能化方向发展。
一些标准的图形接口软件和图形功能相继推出,为cad技术的推广、软件的移植和数据共享起了重要的促进作用;系统构造由过去的单一功能变成综合功能,出现了计算机辅助设计与辅助制造联成一体的计算机集成制造系统;固化技术、网络技术、多处理机和并行处理技术在cad中的应用,极大地提高了cad系统的性能;人工智能和专家系统技术引入cad,出现了智能cad技术,使cad系统的问题求解能力大为增强,设计过程更趋自动化。
现在,cad已在电子和电气、科学研究、机械设计、软件开发、机器人、服装业、出版业、工厂自动化、土木建筑、地质、计算机艺术等各个领域得到广泛应用。
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系统组成
通常以具有图形功能的交互计算机系统为基础,主要设备有:
计算机主机,图形显示终端,图形输入板,绘图仪,扫描仪,打印机,磁带机,以及各类软件。
工程工作站一般指具有超级小型机功能和三维图形处理能力的一种单用户交互式计算机系统。
它有较强的计算能力,用规范的图形软件,有高分辨率的显示终端,可以联在资源共享的局域网上工作,已形成最流行的cad系统。
个人计算机(pc)系统价格低廉,操作方便,使用灵活。
80年代以后,pc机性能不断翻新,硬件和软件发展迅猛,加之图形卡、高分辨率图形显示器的应用,以及pc机网络技术的发展,由pc机构成的cad系统已大量涌现,而且呈上升趋势。
计算机所设计的二次曲面——球面
图形输入输出设备除了计算机主机和一般的外围设备外,计算机辅助设计主要使用图形输入输出设备。
交互图形系统对cad尤为重要。
图形输入设备的一般作用是把平面上点的坐标送入计算机。
常见的输入设备有键盘、光笔、触摸屏、操纵杆、跟踪球、鼠标器、图形输入板和数字化仪。
图形输出设备分为软拷贝和硬拷贝两大类。
软拷贝设备指各种图形显示设备,是人机交互必不可少的;硬拷贝设备常用作图形显示的附属设备,它把屏幕上的图像复印出来,以便保存。
常用的图形显示有三种:
有向束显示、存储管显示和光栅扫描显示。
有向束显示应用最早,为了使图像清晰,电子束必须不断重画图形,故又称刷新显示,它易于擦除和修改图
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