《设计原理与制图标准》课件

设计原理与制图标准本课件旨在系统地介绍设计原理与制图标准，涵盖机械制图的基本要素、作图方法、线型选择、视图表达、尺寸标注、公差配合、表面粗糙度、几何公差、焊接符号等内容通过本课程的学习，学员将能够掌握机械制图的标准化，并能够运用CAD软件进行三维实体建模和装配建模，最终将制图标准应用到实际工业生产中课程简介课程定位课程内容本课程是机械设计与制造专业的核心课程之一，旨在培养课程内容涵盖机械制图的基本要素、作图方法、线型选择、学生具备扎实的制图基础和规范的设计理念通过系统学视图表达、尺寸标注、公差配合、表面粗糙度、几何公差、习制图标准和设计原理，为后续的专业课程学习和工程实焊接符号等内容同时，还将介绍CAD软件的使用和三维践奠定坚实基础实体建模，使学生掌握现代制图技术课程目标掌握制图基本技能1熟练掌握机械制图的基本技能，包括线型选择、视图表达、尺寸标注等，能够独立完成零件图和装配图的绘制理解设计原理2理解机械设计的相关原理，包括公差配合、表面粗糙度、几何公差等，能够根据设计要求选择合适的参数熟悉制图标准3熟悉机械制图的标准化，了解各种标准件的表示方法，能够按照国家标准进行制图掌握软件应用CAD4掌握CAD软件的基本操作，能够运用CAD软件进行三维实体建模和装配建模，提高制图效率制图的历史古代制图1古代制图主要依靠手工绘制，精度较低，但为人类文明的发展做出了重要贡献例如，古埃及的金字塔建造就离不开精确的制图近代制图2近代制图随着工业革命的发展而进步，出现了各种制图工具和方法，提高了制图的精度和效率例如，比例规和丁字尺的应用现代制图3现代制图以CAD软件为代表，实现了数字化、自动化制图，大大提高了制图的效率和精度例如，AutoCAD和SolidWorks等软件的应用制图的基本要素线条比例尺寸线条是制图的基本要比例是指图样与实物尺寸是指图样中标注素，不同的线条代表的大小比例，常用的的实物大小，包括长不同的含义，例如粗比例有1:

1、1:

2、2:1度、宽度、高度、直实线代表可见轮廓线，等，选择合适的比例径、半径等，尺寸标细虚线代表不可见轮可以使图样清晰易懂注要准确、清晰、完廓线整制图的基本作图方法正投影法正投影法是制图中最常用的作图方法，通过将实物投影到不同的投影面上，得到不同的视图，例如主视图、俯视图、左视图轴测投影法轴测投影法是一种立体投影方法，能够在一个视图中表达实物的三个方向，常用的轴测投影有正等轴测投影、斜二测投影等剖视图法剖视图法是一种表达实物内部结构的作图方法，通过将实物沿某一平面剖开，得到剖视图，能够清晰地表达实物的内部结构线型的选择与应用粗实线细实线用于表达可见轮廓线、可见边缘线，是图样中最常用的线型之用于表达尺寸线、尺寸界线、引出线、剖面线等，起辅助作用一细虚线点划线用于表达不可见轮廓线、不可见边缘线，表示被遮挡的结构用于表达对称中心线、轴线、轨迹线等，表示对称或运动的特征视图的表达主视图1从正面观察实物得到的视图，反映实物的主要特征俯视图2从上面观察实物得到的视图，反映实物的水平方向特征左视图3从左面观察实物得到的视图，反映实物的侧面特征通过主视图、俯视图、左视图的组合，可以完整地表达实物的形状和结构选择合适的视图可以使图样清晰易懂尺寸标注的基本原则准确1尺寸标注必须准确反映实物的真实大小，避免出现误差清晰2尺寸标注必须清晰易懂，避免出现歧义，采用统一的标注方式完整3尺寸标注必须完整表达实物的所有重要尺寸，避免遗漏合理4尺寸标注必须合理分布在图样上，避免过于集中或分散，影响图样的美观和易读性公差与配合公差配合公差是指允许的尺寸变动量，是保证零件互换性的重要手配合是指孔与轴之间的结合关系，分为间隙配合、过渡配段公差分为尺寸公差和几何公差合和过盈配合选择合适的配合可以保证机器的正常运转公差配合的应用间隙配合用于需要相对运动的零件之间，例如轴承与轴颈的配合过渡配合用于需要定位但允许轻微相对运动的零件之间，例如齿轮与轴的配合过盈配合用于需要固定连接的零件之间，例如销钉与孔的配合表面粗糙度的表示表面粗糙度符号表面粗糙度用Ra、Rz等参数表示，2并在图样上用特定的符号标注表面粗糙度表面粗糙度是指零件表面微观几何1表面粗糙度的选择形状的不平整程度，影响零件的耐磨性、耐腐蚀性和密封性表面粗糙度的选择应根据零件的使用要求和加工方法确定，选择合适的表面粗糙度可以提高零件的性能3和寿命零件的几何公差直线度平面度圆度指零件实际要素对其理想直线要素的指零件实际要素对其理想平面要素的指零件实际要素对其理想圆的变动量变动量变动量几何公差的表示几何公差符号1用特定的符号表示几何公差的种类，例如直线度、平面度、圆度等公差值2用数字表示几何公差的允许变动量，单位为毫米基准用特定的符号表示几何公差的基准，例如平面、直线、3圆等焊接符号的应用焊接符号用于在图样上表示焊接的种类、位置、尺寸等信息焊接位置用箭头指向焊接的位置，箭头的方向表示焊接的方向焊接尺寸用数字表示焊接的尺寸，例如焊缝的宽度、高度、长度等辅助符号用辅助符号表示焊接的特殊要求，例如焊接的质量等级、热处理要求等机械制图的标准化国家标准1机械制图的标准化以国家标准为依据，例如GB/T

4457.1-2002机械制图总则行业标准2某些行业有自己的制图标准，例如汽车行业、航空航天行业等企业标准3企业可以根据自己的实际情况制定企业标准，但必须符合国家标准和行业标准的要求标准的作用4标准化可以提高制图的效率和质量，保证图样的互换性和通用性机械制图的标准化续图纸幅面字体图框图纸幅面是指图纸的大小，常用的图字体是指图样上使用的文字，常用的图框是指图纸四周的边框，用于限定纸幅面有A

0、A

1、A

2、A

3、A4等，字体有仿宋体、黑体等，字体的大小图样的范围，图框的尺寸和格式应符根据图样的复杂程度选择合适的图纸和粗细应根据图样的比例和清晰度确合国家标准的要求幅面定标准件的表示螺栓1用特定的符号表示螺栓的种类、规格、长度等信息螺母2用特定的符号表示螺母的种类、规格、高度等信息垫圈3用特定的符号表示垫圈的种类、规格、厚度等信息销4用特定的符号表示销的种类、规格、长度等信息螺纹的表示外螺纹1用粗实线表示外螺纹的大径，用细实线表示外螺纹的小径内螺纹2用粗实线表示内螺纹的小径，用细实线表示内螺纹的大径螺纹标记3用特定的符号表示螺纹的种类、规格、螺距等信息齿轮的表示齿轮轮廓齿轮齿顶圆齿轮标记用粗实线表示齿轮的轮廓，用细实用粗实线表示齿轮的齿顶圆，用细用特定的符号表示齿轮的模数、齿线表示齿根圆实线表示齿根圆数、螺旋角等信息轴承的表示滚动轴承滑动轴承用特定的符号表示滚动轴承的种用特定的符号表示滑动轴承的种类、规格、内径等信息类、规格、内径等信息表面处理的表示表面处理符号位置在图样上用特定的符号表示表面处理符号应标注在零件零件的表面处理方法，例如的轮廓线上，并用引出线指镀锌、镀铬、喷漆等向需要进行表面处理的区域标注内容表面处理符号应包括表面处理的方法、厚度、质量等级等信息材料的表示符号位置材料符号应标注在零件的剖面线上，2并用引出线指向需要说明材料的区材料域在图样上用特定的符号表示零件的1材料种类，例如钢、铝、铜等标注内容材料符号应包括材料的牌号、状态、3热处理方法等信息装配图的表达装配图图示内容装配图是表达机器或部件的结构、零件之间的连接关系和装配图应包括零件的序号、名称、数量、材料等信息，以装配方法的图样及零件之间的连接方式和装配关系装配图的表达续零件序号1用阿拉伯数字表示零件的序号，并用引出线指向相应的零件零件明细表2列出零件的序号、名称、数量、材料等信息，方便查找和管理装配尺寸3标注装配后的总尺寸和重要尺寸，保证装配的精度和协调性技术要求4标注装配的技术要求，例如配合要求、紧固要求、润滑要求等电气元件的表示电阻用矩形框表示电阻，并在框内标注电阻值电容用两根平行线表示电容，并在旁边标注电容值电感用线圈表示电感，并在旁边标注电感值电气元件的表示续继电器2用线圈和触点表示继电器的结构开关1用断开或闭合的线条表示开关的状态变压器用两个线圈和铁芯表示变压器的结3构电路图的表达电路图图示内容电路图是表达电路的组成、连接关系和工作原理的图样电路图应包括电气元件的符号、连接导线、电源、负载等信息，以及电路的工作原理和参数电路图的表达续元件符号1使用国家标准规定的电气元件符号，保证图样的通用性和易读性连接导线2用直线表示连接导线，并用不同的颜色或线型区分不同的信号线标注信息3标注电气元件的参数、型号、规格等信息，方便查找和维护图例说明4提供图例说明，解释图样中使用的符号和术语，方便理解和使用工艺流程图工艺流程图图示内容工艺流程图是表达生产过程的各工艺流程图应包括工艺流程的各个环节、步骤和顺序的图样个环节、步骤和顺序，以及使用的设备、材料和工艺参数工艺流程图续矩形框1表示工艺流程的各个环节或步骤箭头2表示工艺流程的顺序和方向菱形框3表示工艺流程的判断或选择液压与气压元件的表示液压泵1用圆形符号表示液压泵，并用箭头表示液体的流动方向液压缸2用矩形符号表示液压缸，并用箭头表示活塞的运动方向气压阀用方块符号表示气压阀，并用箭头表示气体的流动方向3液压与气压元件的表示续方向控制阀压力控制阀用于控制液压或气压系统中流体的流动方向，常用的有二用于控制液压或气压系统中的压力，常用的有溢流阀、减位二通阀、三位四通阀等压阀等管道系统图管道系统图管道系统图是表达管道的组成、连接关系和流体流动方向的图样图示内容管道系统图应包括管道的符号、连接方式、阀门、仪表等信息，以及流体的流动方向和参数管道符号使用国家标准规定的管道符号，保证图样的通用性和易读性标注信息标注管道的直径、材质、压力等级等信息，方便查找和维护管道系统图续阀门用特定的符号表示阀门的种类和状2态，例如闸阀、球阀、截止阀等管道1用直线表示管道，并用不同的颜色或线型区分不同的流体仪表用特定的符号表示仪表的种类和功能，例如压力表、温度表、流量计3等软件的作用CAD提高效率1CAD软件可以实现数字化、自动化制图，大大提高了制图的效率和精度方便修改2CAD软件可以方便地修改图样，避免了手工制图的重复劳动易于管理3CAD软件可以方便地管理图样，实现图样的电子化存储和共享软件的使用CAD基本操作掌握CAD软件的基本操作，例如绘图、修改、标注、打印等1绘图工具2熟悉CAD软件的绘图工具，例如直线、圆、弧、多边形等修改工具3熟悉CAD软件的修改工具，例如删除、复制、移动、旋转等三维实体建模三维建模建模方法12利用CAD软件进行三维实常用的三维建模方法有拉体建模，可以更直观地表伸、旋转、扫描、放样等达零件的形状和结构软件选择3常用的三维建模软件有SolidWorks、CATIA、Pro/Engineer等三维实体建模续拉伸将二维图形沿某一方向拉伸成三维实体旋转将二维图形绕某一轴旋转成三维实体扫描将二维图形沿某一路径扫描成三维实体放样将多个二维图形连接成三维实体装配建模装配干涉检查运动仿真将多个零件组装成一个部件或机器在装配过程中进行干涉检查，避免进行运动仿真，验证装配的合理性零件之间的碰撞和干涉和可靠性装配建模续约束定义定义零件之间的约束关系，例如配2合、对齐、距离等零件导入1将零件的三维模型导入到装配环境中装配完成完成装配，并进行干涉检查和运动3仿真零件详图与尺寸标注零件详图尺寸标注零件详图是表达零件的形状、结在零件详图上进行尺寸标注，保构和尺寸的图样证零件的加工精度和互换性零件详图与尺寸标注续完整表达1完整表达零件的形状、结构和尺寸，避免遗漏和错误清晰易懂2图样清晰易懂，避免歧义和混淆符合标准3符合国家标准和行业标准的要求制图标准在工业中的应用设计阶段制造阶段装配阶段在设计阶段，制图标准可以保证设计在制造阶段，制图标准可以保证零件在装配阶段，制图标准可以保证机器的规范性和合理性的加工精度和互换性的正常运转和可靠性制图标准在工业中的应用续汽车行业航空航天行业12在汽车行业，制图标准用在航空航天行业，制图标于汽车零件的设计、制造准用于飞机零件的设计、和装配，保证汽车的质量制造和装配，保证飞机的和性能安全性和可靠性机械制造行业3在机械制造行业，制图标准用于各种机械零件的设计、制造和装配，保证机械的正常运转和寿命制图的未来发展趋势智能化未来的制图将更加智能化，CAD软件将具备更强大的自动化设计和优化功能数字化未来的制图将更加数字化，图样的存储、管理和共享将更加方便和高效网络化未来的制图将更加网络化，设计人员可以通过网络进行协同设计和远程制图可视化未来的制图将更加可视化，三维建模和虚拟现实技术将得到更广泛的应用课程总结知识回顾1回顾本课程所学的知识，包括机械制图的基本要素、作图方法、线型选择、视图表达、尺寸标注、公差配合、表面粗糙度、几何公差、焊接符号等内容技能提升2通过本课程的学习，学员掌握了机械制图的基本技能，理解了设计原理，熟悉了制图标准，掌握了CAD软件的应用应用实践3学员可以将所学的知识和技能应用到实际工业生产中，提高设计和制造的效率和质量课程总结与思考总结思考通过本课程的学习，学员系统地掌握了设计原理与制图标希望学员在今后的学习和工作中，不断思考和探索，将所准，为后续的专业课程学习和工程实践奠定了坚实基础学的知识和技能灵活运用到实际问题中，为机械制造业的发展做出贡献。