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机械制图基础

中国机械制图的发展历史

时间:2015-04-01 21:35:06   作者:   来源:   阅读:3294   评论:0

    机械制图是用图样来表示机械的结构、形状、尺寸,并研究作图原理和技术要求的学科。用图来“状物记事”的起源很早,如中国宋代苏颂和赵公廉所著《新仪象法要》中已附有天文报时仪器的图纸,明代宋应星所著《天工开物》中也有大量的机械图纸l但尚不严谨。1799年,法国学者蒙日发表《画法几何》著作,自此机械图样中的图形开始严格按照画法几何的投影理论绘制。图样由图形、符号、文字和数字等组成,是表达设计意图和制造要求以及交流经验的技术文,常被称为工程界的语言。

 

    在机械制图标准中规定的项目有:图纸幅面及格式、比例、字体和图线等。在图纸幅面及格式中规定了图纸标准幅面的大小和图纸中图框的相应尺寸。比例是指图样中的尺寸长度与机件实际尺寸的比例,除允许用1:1的比例绘图外,只允许用标准中规定的缩小比例和放大比例绘图。

    为使人们对图样中涉及到的格式、文字、图线、图形简化和符号含义有一致的理解,后来逐渐制定出统一的规格,并发展成为机械制图标准。各国一般都有自己的国家标准,国际上有国际标准化组织ISO制定的标准。中国的机械制图国家标准制定于1959年,后在1974年和1984年修订过两次;

    在中国,规定汉字必须按照仿宋体书写,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都有相应规定。

    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。零件图表达零件的形状、大小以及制造和检验零件的技术要求;装配图表达机械中所属各呒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。表呋械结构形状的图形,常用的有视图、剖视图和剖面图等。

    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呋件向投影面投影时,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GB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。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。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。

    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ⅰ

    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(CAD,CAXA等),或输送给计算机控制的自动机床进行加工(CAM计算机辅助制造)。

    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。

    如今,机械制图已经应用于各行各业,比如轴承制造业中,设计者已不仅仅需要设计出2D的平面三视角图纸,还开始使用ProE、CATIA、soildworks等三维实体软件设计出三维实体零件模型,大大加快了产品设计的进程,在设计上更加直观,尺寸问题分析也更便利,这样才能满足现代柔性制造系统的需求,实体设计轴承也便于需求者自主选型,使个行业专业人员顺畅的沟通交流;下图为洛阳博盈轴承实体转台轴承模型。

    未来的机械制图也将更加智能化,更多新的制图软件和辅助加工设备及笨叵低辰研发面世,方便广大机械行业从业者的研究生产工作,也期待我国机械制图行业更高更快发展。


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