二、制图基本知识与技能
制图基本知识与技能包括制图国家标准中对图纸幅面、比例、字体、图线及尺寸的标注方法的有关规定、绘图工具的使用、尺规作图方法以及平面图形画法的基本知识等。
（一）技术制图和机械制图相关国家标准中的一般规定
国家质量技术监督局颁布的技术制图和机械制图相关国家标准是绘制和识读机械图样的准则和依据。国家标准分为强制性标准和推荐性标准，如“GB/T 14689—2008”，其中GB/T为推荐性国家标准，14689为发表顺序号，2008是年份。
1.图纸幅面与格式
（1）绘制技术图样时，应优先采用5种图纸基本幅面，幅面代号分别为：A0、A1、A2、A3、A4。A0幅面尺寸为841×1189（mm），面积为1m3，长边是短边的
倍。小号幅面应为大一号幅面面积的1/2。
（2）必要时，允许选用加长幅面，但应按基本幅面的短边成整数倍增加。加长后幅面代号记作：基本幅面代号×短边倍数，如A3×3。
（3）国家标准规定：无论图纸是否装订，均应在图幅内用粗实线画出图框。其格式有两种：不留装订边和留装订边。同一产品中的所有图样只能采用同一种格式。装订时通常采用A3横装和A4竖装。
（4）为使绘制的图样便于管理和查询，每张图都必须有标题栏。标题栏一般由名称及代号区、签字区、更改区及其他区组成。
（5）标题栏通常应位于图框的右下角。若标题栏的长边置于水平方向并与图纸长边平行，则构成X型图纸；若标题栏的长边垂直于图纸长边，则构成Y型图纸。标题栏中的文字方向应与看图方向一致。
（6）为使图样复制和缩微摄影时定位方便，可在图纸各边长的中点处用粗实线分别画出对中符号，长度从纸边界开始至图框内约5mm。当对中符号在标题栏内时，则伸入部分可省略不画。
（7）必要时可用细实线在图纸周边内画出分区，图幅分区数必须取偶数，每一分区长度应在25～75mm之间选择。分区编号应按看图方向用大写拉丁字母从上到下顺序编写，水平方向用阿拉伯数字从左到右顺序编写。标注分区代号时，按字母在前，数字在后并排书写，如B3、C5。
2.比例
（1）比例是指图样中的图形与其实物相应要素的线性尺寸之比。比例分为原值、缩小、放大三种。画图时，应在国家标准规定的系列中选取比例并尽量采用1∶1的比例。
（2）不论采用何种比例绘图，在图样上标注的尺寸均为机件的实际大小，而与比例无关。比例一般应注写在标题栏中的比例栏内。必要时，可在图形上部视图名称的下方标注比例（如
、
）。
3.字体
（1）图样中书写的字体，必须做到字体工整、笔画清楚、间隔均匀、排列整齐。
（2）字体号数即代表字体的高度（h）。其公称尺寸系列为1.8、2.5、3.5、5、7、10、14、20（mm），字体高度按
的比例递增。
（3）汉字应写成长仿宋体字，并采用国家正式公布的简化字。写汉字时，字号不能小于3.5，字宽一般为
。
（4）字母有拉丁字母和希腊字母，数字包含阿拉伯数字和罗马数字。字母和数字可写成斜体或直体，一般写成斜体，斜体字字头向右倾斜，与水平基准线成75°。字母和数字分为A型和B型，A型笔画宽度为字高的1/14，B型笔画宽度为字高的1/10。
（5）用作指数、分数、极限偏差、注脚等的数字和字母，一般应采用小一号的字体。
4.图线
（1）机械图样中规定了9种线型、2种线宽。图线宽度（d）应按图样的类型和尺寸大小在下列数系中选择：0.13、0.18、0.25、0.35、0.5、0.7、1、1.4、2（mm），粗线宽度一般取d=0.5mm或0.7mm。粗、细线的宽度比为2∶1。
（2）图线的应用。粗实线表示可见轮廓线、剖切符号；细虚线表示不可见轮廓线；细实线表示尺寸线、尺寸界线、剖面线、重合断面的轮廓线、过渡线、指引线等；细点画线表示轴线、对称中心线等；细双点画线表示相邻辅助零件的轮廓线、可动零件极限位置的轮廓线、轨迹线等；波浪线和双折线表示断裂处的边界线、视图与剖视图的分界线；粗虚线表示允许表面处理的表示线；粗点画线表示限定范围表示线。
（3）同一图样中同类图线的宽度应基本一致。虚线、点画线及双点画线的线段长度和间隔应各自大致相同；绘制圆的对称中心线时，圆心应为画线的交点，且细点画线的首末两端应是线而不是点，并超出图形的轮廓线2～5mm；在较小的图形上绘制细点画线和细双点画线有困难时，可用细实线代替；细虚线、细点画线与其他线相交，都应以线相交。当细虚线处在粗实线的延长线上时，细虚线与粗实线之间应留有空隙。
5.尺寸注法
（1）在图样中标注尺寸要做到正确、完整、清晰、合理；机件的真实大小应以图样上所标注的尺寸数值为依据，与图形的大小及绘图的准确度无关；尺寸以毫米（mm）为单位，省略计量单位代号；机件的每一尺寸一般只标注一次，并应标注在反映该结构最清晰的图形上；图样中所标注的尺寸为该图样所示机件的最后完工尺寸，否则应另加说明。
（2）每个完整的尺寸由尺寸界线、尺寸线、尺寸数字三个要素组成。
（3）尺寸界线用细实线画出，一般由图形轮廓线、轴线或对称中心线等引出，必要时也可用它们代替。引出时一般与被注长度垂直，必要时允许倾斜。尺寸界线超出尺寸线2～3mm。
（4）尺寸线用细实线绘制，且平行于所标注的线段，不能用其他图线代替，一般也不得与其他图线重合或画在其他线的延长线上。互相平行的尺寸线，由小到大、由里向外排列，间隔以5～7mm为宜。尺寸线终端有箭头和斜线两种形式，机械图样一般采用箭头形式。
（5）尺寸数字一般注写在尺寸线上方；垂直尺寸数字应注写在尺寸线的左方且字头向左；倾斜尺寸则字头有朝上的趋势。也允许注写在尺寸线的中断处。在竖直方向逆时针30º范围内，应避免标注尺寸，宜采用引出线的形式标注。尺寸数字不可被任何图线所通过，否则必须将图线断开。
（6）在尺寸数字前面常用的符号有：直径“ϕ”、半径“R”、球半径“SR”、正方形“□”、弧长“⌒”、厚度“t”、45°倒角“C”、均布“EQS”、参考尺寸“（ ）”等。
（7）整圆或大于180°的圆弧一般标注直径尺寸，尺寸线要过圆心；小于或等于180°的圆弧一般标注半径尺寸，尺寸线始于圆心。
（8）角度的尺寸界线应沿径向引出。尺寸线是以角度的顶点为圆心画出的圆弧线。角度数字应水平注写，一般注在尺寸线的中断处。角度较小时也可用指引线引出标注。
（9）注写小尺寸时，箭头可外移或用小圆点代替连续的箭头，尺寸数字可注写在尺寸界线外或引出标注。
（二）绘图工具的使用及尺规作图方法
1.绘图工具及其使用
（1）铅笔。铅笔有软（B）、硬（H）之分。画图时，通常用H或2H铅笔画底稿；用B或2B铅笔加粗加深；写字时用HB铅笔。铅笔可修磨成圆锥形（画细线、写字）或矩形（画粗实线）。绘图时，笔身在前后方向应与纸面垂直，可向走笔方向倾斜30°。
（2）图板。图板的板面应平坦光洁，左边称为导边，应保证平直。图板不宜用水洗刷或暴晒，以防变形。要使用胶带纸粘帖图纸，不可用图钉钉图。
（3）丁字尺。丁字尺由尺头和尺身两部分组成，尺身的上边为工作边，主要用于绘制水平线。丁字尺应悬挂保管。
（4）三角板。三角板包括45°三角板和30°（60°）三角板各一块。它与丁字尺配合可以画垂直线及15°倍角的斜线。画垂直线时应自下而上画出。用两块三角板配合也可画出任意直线的平行线或垂直线。应尽量减少三角板在图面上反复推磨。
（5）圆规。圆规有针脚、笔脚之分，笔脚可替换使用铅笔芯、鸭嘴笔尖、延长杆和钢针。圆规常用的有大圆规、弹簧规和点圆规等。用圆规画圆时，应使针脚稍长于笔脚。圆规上安装的铅芯的硬度应比铅笔的软一级，且应磨成楔形或矩形。使用圆规时，右手转动手柄，均匀地沿顺时针方向画圆。
（6）曲线板。曲线板是用来画非圆曲线的绘图工具。用法要领可归纳为找四连三、首尾相连。
2.尺规作图方法
（1）尺规作图的一般步骤。准备好绘图工具及用品；确定比例，选用图幅，固定图纸；绘制底稿；检查，铅笔描深；填写尺寸和标题栏。
（2）画底稿时，各种线型应能区分出来，但要画得细而轻淡。
（3）描深图形一般应按先细后粗、先曲后直、先上后下、先左后右、先水平后垂斜、先描线后注写，即“六先六后”的顺序进行。描深时的力度、速度要均匀，以保证同一线型在全图中粗细、浓淡一致。
（三）平面图形画法
1.几何作图 应该熟练掌握常见的几何图形作法，如作平行线和垂直线、等分直线段、正六边形、正五边形、斜度线、锥度线、椭圆、圆弧连接等，其作法略。
2.平面图形的分析与作图 要顺利完成平面图形的作图，必须搞清图形中的尺寸性质（定形尺寸、定位尺寸）和线段性质（已知线段、中间线段、连接线段）。下面通过两个图例说明平面图形的分析与作图方法。
【例1-1】抄画如图1-1所示的平面图形。
分析
由该平面图形的形状特征及对具有定位作用的尺寸略做分析，可以确定图形的基点为上部圆心处，过此圆心的竖直、水平两条中心线即为长度和高度方向的作图和尺寸基准线。图中确定几何元素相对位置的尺寸即定位尺寸为R25、45°、8，其余则是确定平面图形上几何元素形状大小的定形尺寸。由各线段的定位和定形尺寸是否齐全，可知尺寸完整的已知线段有ϕ15圆、R15圆弧、R30圆弧、R5圆弧、R3圆弧及与其相切的两圆弧，有定形尺寸但缺少一个定位尺寸的中间线段为右下部的R5圆弧，有定形尺寸但没有定位尺寸的连接线段为两处R10圆弧。
作图
作图过程如图1-2所示。
图1-1 平面图形
图1-2 平面图形作图步骤
【例1-2】抄画如图1-3所示的平面图形。
分析
由该平面图形的形状特征，可以确定图形的基点为右端圆心处，其中心线即为长度和高度方向的作图和尺寸基准线。图中定位尺寸为60、5、36，其余均是定形尺寸。线段的性质为：已知线段有ϕ8圆、R8圆弧、R4圆弧、R16圆弧、R76圆弧及两水平直线，中间线段为下部的R6圆弧，连接线段为三处R10、R15及R55圆弧。
作图
作图过程如图1-4所示。
图1-3 平面图形
图1-4 平面图形作图步骤
注意事项
主要有以下两点。
（1）作中间线段时，必须根据该线段与相邻已知线段的几何关系，通过几何作图的方法确定另一定位尺寸后才能作出。
（2）在两条已知线段之间，可以有多条中间线段，但必须而且只能有一条连接线段。其定位尺寸需根据与该线段相邻的两已知线段的几何关系，通过几何作图的方法求出。