1、第十三課 繪制機械平面圖與軸測圖 課前導讀課堂講解上機實戰(zhàn)課后練習課前導讀基礎(chǔ)知識重點知識提高知識了解知識基礎(chǔ)知識 平行、垂直、對稱關(guān)系圖形的繪制方法與技巧，以及軸測圖的意義。 重點知識 相交關(guān)系圖形、規(guī)則圖形、圓弧連接圖形的繪制方法與技巧。 提高知識 等分圖形、工藝結(jié)構(gòu)及正等軸測圖的繪制方法。 了解知識 正等軸測圖的尺寸標注。 課堂講解繪制特殊關(guān)系的機械平面圖 繪制正等軸測圖 繪制特殊關(guān)系的機械平面圖 繪制平行關(guān)系的圖形 繪制垂直關(guān)系的圖形 繪制相交關(guān)系圖形 繪制等分圖形 繪制對稱圖形 繪制規(guī)則圖形 繪制連接圖形 繪制工藝結(jié)構(gòu)圖 通過前面章節(jié)的學習，讀者已經(jīng)可以使用不同的方法繪制出各種平面圖

2、，但可能效率并不高。要提高繪圖效率，除了多練習外，還需掌握一定的繪圖方法。機械制圖中有許多特殊關(guān)系的圖形，本節(jié)將總結(jié)繪制這些特殊關(guān)系圖形的常用方法，以幫助讀者快速掌握機械設(shè)計的技能。 在繪制機械圖樣時，可以把兩個圖元相同、大小不同或相距一定距離的情況都當作平行關(guān)系處理。 使用AutoCAD繪制平行關(guān)系圖形的方法比較多，最常見的有以下兩種方法： 啟用對象捕捉模式中的“平行”模式或利用XLINE命令作平行線。用XLINE命令繪制的平行線是兩端無限延伸的直線，一般需用TRIM命令修剪。利用OFFSET命令繪制。利用這種方法作平行線時，不論平行的圖元是直線還是其他多段線、圓或圓弧等對象，都可以達到目的

3、。 如果單純地繪制平行直線，利用第一種方法簡單易行，對于作非直線的平行情況，則用第二種方法更加有效。 繪制平行關(guān)系的圖形 在機械繪圖中，具有垂直關(guān)系的圖形可以歸納為兩種類型，一類是水平線與垂直線之間的垂直關(guān)系；另一類為在任意方向上相交成直角的垂直關(guān)系，如圖13-1所示的AB與BC兩條直線。繪制垂直關(guān)系的圖形 ABC圖13-1 繪制第一種情況的垂直線時，可以開啟正交功能進行繪制；繪制第二種情況的方法很多，這里主要介紹幾種基本的方法： 捕捉垂足點：由A點向直線BC作垂線，可以啟用對象捕捉模式中的垂足捕捉模式，如圖13-2所示。 圖13-2旋轉(zhuǎn)直線：經(jīng)過B點作直線CB的延長線，如圖13-3所示，然后

4、用ROTATE命令將延長線逆時針旋轉(zhuǎn)270或順時針旋轉(zhuǎn)90，最后用TRIM或EXTEND命令對線段進行修剪或延伸處理即可。圖13-3ABC平行旋轉(zhuǎn)：先用對象捕捉模式過A點作直線BC的平行線，如圖13-4所示，然后用旋轉(zhuǎn)命令ROTATE將所作的直線順時針旋轉(zhuǎn)90或逆時針旋轉(zhuǎn)270即可。 圖13-4ABC 在繪制機械圖樣的剖視圖時，剖面上應填充剖面圖案，但在用BHATCH命令對剖面進行填充時，可能會遇到“未找到有效的圖案填充邊界”的提示，這表示填充剖面線的邊界未形成封閉圖形，即某兩根線條未相交。 如果遇到這樣的問題，可以用ZOOM命令放大圖形，然后檢查填充邊界的線條是否全部相交，如果有未相交的地方

5、，可以用EXTEND命令對線條進行延伸，使其相交。繪制相交圖形的常用方法有以下幾種： 啟用對象捕捉中的端點、中點、垂足、插入點等捕捉模式繪制圖形。利用輸入坐標點的方法繪制圖形。以輸入坐標點的方式可以精確地指定所繪線條的位置，從而保證線與線之間的真正相交。 繪制相交關(guān)系的圖形 繪制等分圖形有專用的命令，采用前面講解過的DIVIDE命令和MEASURE命令對選定對象進行定數(shù)或定距等分即可；等分圓弧或等分圓時，也可以通過設(shè)置極軸模式中增量角的方法進行操作，然后修剪多余的線條即可。 繪制等分圖形 在繪制機械圖樣的過程中，經(jīng)常需要繪制左右或上下對稱的圖形，對于該類圖形，可以先繪制出對稱圖形的一半，然后用

6、MIRROR命令做鏡像處理，從而得到完整的圖形。 某些具有對稱特性的圖形的對稱線兩邊并不完全相同，只是基本相同，在這種情況下也可使用MIRROR命令對其進行鏡像操作，然后稍作編輯即可。 繪制對稱圖形 如果是剖視圖或剖面圖，可以在用MIRROR命令進行鏡像處理之后再對其進行圖案填充，否則，鏡像后的剖面線將會反向，不符合機械制圖的要求。 在繪制機械圖樣的過程中有一類比較常見的圖形，繪制時在方向上不確定，但整個圖形具有一定的規(guī)則性。在如圖13-5所示的底板俯視圖和如圖13-6所示的端蓋左視圖中，形式上就具有規(guī)則性。繪制這類零件時，可以先繪制一個螺孔，然后再使用ARRAY命令對其進行陣列。在繪制這類規(guī)

7、則圖形的過程中常用到的編輯命令有OFFSET、ARRAY、MIRROR等。 繪制規(guī)則圖形 圖13-5圖13-6 在機械制圖時，常會遇到在已有的線段或圓弧之間進行連接的情形。對于作連接用的線段，可以將其分為3種類型：一類是已知線段，該類線段的尺寸都有完全的定形和定位尺寸，根據(jù)這些尺寸直接就能夠?qū)⑵淅L制出來；一類是中間線段，該類線段給出了定形尺寸和一個定位尺寸，需要作出與其一端相鄰的已知線段以后，才能確定其位置；還有一類是連接線段，這類線段只有定形尺寸，沒有定位尺寸，必須繪制出與其兩端相鄰的線段以后，才能夠確定其位置。 繪制連接圖形 因此，在繪制連接直線或連接圓弧時，可以先繪制已知線段，然后繪制中

8、間線段。中間線段一般都是圓弧，需要充分利用CIRCLE和ARC命令進行繪制；最后繪制連接線段，它一般都是通過捕捉切點等方法將已繪制好的線段連接起來。 如要用一個半徑為40的圓弧將如圖13-7所示圖形中半徑為20和80的兩段圓弧連接起來，其命令行操作如下： 圖13-7 完成命令行的操作后，得到如圖13-8所示的圖形，再用修剪命令TRIM將半徑為40的圓的上面部分裁剪掉即可，得到如圖13-9所示的效果。 圖13-8圖13-9 繪制機械圖樣時，一般均要涉及到圓角和倒角、繪制鍵槽與退刀槽等工藝結(jié)構(gòu)?？梢允褂肍ILLET和CHAMFER命令進行圓角和倒角處理，鍵槽與退刀槽可以先繪制出一邊，然后使用MIR

9、ROR或COPY命令復制。 繪制工藝結(jié)構(gòu)圖 繪制正等軸測圖 軸測圖概述 正等軸測圖的繪制與編輯 正等軸測圖的尺寸標注 軸測圖是機械制圖中較為特殊的一種平面圖，AutoCAD提供專門繪制軸測圖中的正等軸測圖的輔助繪圖模式，不但方便，而且非常準確。 由于其投影方向S不與任何坐標面平行，避免了坐標面與坐標面平行的立體表面投影成為直線的情況，所以得到的圖形能夠同時反映立體的長、寬、高，能夠較為完整、清晰地表達出產(chǎn)品的形狀特征，具有良好的直觀性，是一種在二維空間表達三維形體的方法。但也正因為投影方向S不與任何坐標面平行，所以投影后的圖形將會產(chǎn)生變形，其軸向變形系數(shù)為0.82，如立體上原來的長方形將變成平

10、行四邊形，圓將變?yōu)闄E圓，不具良好的度量性，再加上軸測圖作圖較為繁復，成圖較慢，因此限制了它的廣泛使用。所以軸測圖通常只作為輔助圖樣使用，以補充正投影圖直觀性的不足。 軸測圖概述 按投影方向與軸測圖投影面的相對關(guān)系，軸測圖分為正軸測圖和斜軸測圖兩類；按軸向伸縮系數(shù)的不同，軸測圖又可分為等軸測圖、二等軸測圖和三等軸測圖。按照機械制圖國家標準規(guī)定，軸測圖一般采用正等軸測圖、正二等軸測圖和斜二等軸測圖3種類型，其中使用得最多的是正等軸測圖。 正等軸測圖的軸測軸規(guī)定為：z軸處于鉛垂位置，x軸和y軸的軸間夾角為120且分別與水平方向成30夾角，其軸測坐標系如圖13-10所示 正等軸測圖的繪制與編輯 圖13

11、-10yzx 由于正等軸測圖要在一個投影面上繪制空間物體的3個面，因此AutoCAD定義了3個軸測平面，即左等軸測平面、右等軸測平面及上等軸測平面，從相應的平面觀察即得到相應的左視圖、右視圖與頂視圖，如圖13-11所示。 圖13-11左視右視頂視啟用等軸測捕捉模式 利用AutoCAD提供的正等軸測圖的繪圖輔助模式，只需利用簡單的繪圖命令就可以繪制出正等軸測圖。要使用正等軸測圖的輔助模式，必須先啟用該功能，其具體操作如下： （1）選擇工具草圖設(shè)置菜單命令，打開“草圖設(shè)置”對話框。 （2）單擊“捕捉和柵格”選項卡，在“捕捉類型和樣式”欄選中 單選項，再選中其下的 單選項，如圖13-12所示。 （3

12、）單擊 按鈕關(guān)閉對話框即可。 在等軸測捕捉模式下，可以在如圖13-11所示的3個平面中的任意一個平面上工作，能夠很容易地沿3個等軸測平面之一對齊對象。 圖13-11 如果捕捉角度是0，則正等軸測平面的軸分別是30、90和150，作如圖13-12所示的等軸測捕捉設(shè)置后，當前正交十字光標變成正等軸測軸互成60的十字光標，在不同的視圖下，光標也會自動作相應的變換。光標與視圖的對應關(guān)系如圖13-13所示。 圖13-12圖13-13 切換當前等軸測的平面可以通過ISOPLANE命令進行，其命令行操作如下： 除了通過ISOPLANE命令之外，還可以通過按【Ctrl+E】鍵或【F5】鍵來切換等軸測平面。當切

13、換軸測平面時，十字光標、光標定量位移與網(wǎng)點都要進行相應的調(diào)整，但坐標系并不會改變。 繪制正等軸測圖 在等軸測捕捉模式下繪制與編輯二維對象的方法與平時繪制正投影圖的操作過程基本相同，只是在正交模式下捕捉點時將沿軸測軸的方向進行而已，這樣繪制出的矩形就是平等四邊形。但需注意的是，圓和圓弧類對象在軸測投影方式下的投影不再是圓，而是橢圓，因此，在繪制軸測圖的過程中應該使用橢圓和橢圓弧繪制命令來繪制圓，橢圓和橢圓弧繪制命令中專門提供了“等軸測圓”選項，用于繪制正等軸測中圓的投影。 如要在如圖13-14所示的邊長為30的正方體上軸測平面繪制一個直徑為20的圓，得到如圖13-15所示的正等軸測圖。繪制前首先

14、按【F5】鍵切換到上軸測平面，然后使用橢圓繪制命令ELLIPSE繪制正方體頂面的圓。其命令行操作如下： 圖13-14圖13-15 軸測圖雖然有3個軸測平面，但UCS坐標系并未改變，因此，使用尺寸標注命令標注的尺寸和使用文本創(chuàng)建命令創(chuàng)建的文字并沒有軸測的效果。為了使標注的尺寸與軸測軸對齊，在標注兩點間的距離時應首先使用對齊標注命令DIMALIGNED進行標注，再通過編輯標注命令DIMEDIT中的“傾斜”選項將標注傾斜適當?shù)慕嵌龋蛊淦叫杏谳S測軸即可。 正等軸測圖的尺寸標注 對齊標注后的效果如圖13-16所示，在右軸測平面將對齊標注傾斜30、在頂軸測平面將對齊標注傾斜150的效果如圖13-17所示

15、。 圖13-16圖13-17 由于軸測圖中的圓及圓弧實際上是用橢圓繪制命令繪制而成，因此無法直接標注直徑或半徑，需對用圓或圓弧繪制命令繪制的對象標注后進行適當?shù)膬A斜，再移動到軸測圖中所需的位置。 需注意的是，由于等軸測圖實際上是二維空間，是在一個平面上表達立體圖形，因此使用陣列、鏡像等命令時產(chǎn)生的效果與在正投影圖中的效果相同，而無法沿軸測軸方向進行陣列與鏡像。 如果要繪制較為復雜的正等軸測圖，可以在學習了后面章節(jié)的內(nèi)容之后，利用AutoCAD提供的4個等軸測視圖在三維空間進行繪制，這樣在標注時也可以以正常的標注方式進行，而無需標注后再對標注尺寸進行傾斜。 上機實戰(zhàn) 本課上機實戰(zhàn)將通過繪制如圖1

16、3-18所示的吊鉤，練習繪制連接圓弧的方法。在繪制過程中應留意半徑為R3、R28與R40這3段連接圓弧的繪制方法，本實例將著重介紹這兩段圓弧的繪制。對于其他關(guān)系圖形的繪制，讀者可以參照課堂講解中總結(jié)的方法與技巧自行練習。 圖13-18 其具體操作如下： （1）首先用LINE命令繪制出軸線與吊鉤的直線部分，由于直徑為20部分的長度由連接圓弧而定，因此現(xiàn)在尚無法確定其長度。繪制后的效果如圖13-19所示。 圖13-19 （2）以兩條軸線的交點為圓心，用CIRCLE命令繪制知道定形和定位尺寸的圓27。 （3）用OFFSET命令將垂直軸線向右偏移6個單位，向左偏移39個單位，將水平軸線向下偏移10個單

17、位，其命令行操作如下： （4）以水平軸線與L1的交點為圓心用CIRCLE命令繪制半徑為32的圓；以L2與L3的交點為圓心用CIRCLE命令繪制半徑為27的圓；以水平軸線左端、距垂直軸線與水平軸線交點41（由32+15-6得來）個單位的點為圓心，用CIRCLE命令繪制半徑為15的圓。繪制后的效果如圖13-20所示。 圖13-20L2L1L3 （5）用TRIM命令裁剪可以修剪的部分，并刪除所有輔助線，效果如圖13-21所示。 圖13-21BA （6）繪制3段連接圓弧，效果如圖13-22所示。其命令行操作如下： 圖13-22 （7）再次用TRIM命令修剪不需要的部分，得到如圖13-18所示的最終效果。 課后練習 填空題 判斷題 上機操作題 填空題 （1）繪制機械圖樣時，可將兩個_、大小不同或_的情況當作平行關(guān)系處理。 （2）在機械繪圖中，具有垂直關(guān)系的圖形可以歸納為_和_ _兩大類。 （3）按照國家標準規(guī)定，軸測圖一般采用正等軸測圖、_和_3種類型。 圖元相同相距一定距離 水平線與垂直線之間的垂直關(guān)系任意方向上相交成直角的垂直關(guān)系 正二等軸測圖斜二等軸