高等学校应用型特色规划教材

机械制图与 CAD

武永鑫 主 编

内 容 简 介

本书从机械制图的基本理论和基础知识出发，以贯彻“少而精”“理论与实践相结合”为指导思

想，以加强读者画图、读图能力的培养为目的，力求讲深、讲透制图的理论知识。

本书的主要内容包括制图的基础知识及简单绘图、投影基础、组合体、轴测投影图、机件的常用表

达方法、标准件和常用件、零件图和装配图。每章后面还介绍了计算机绘图的相关知识，让读者在学习

理论知识的同时，能够掌握 CAD 软件绘图技能。本书融汇了最新的国家标准，为便于读者学习，对解题

步骤、作图过程采用了图解的方法，再配以详尽的文字说明。在内容编排上，注意内容的系统性、科学

性和实践性，力求概念清楚、重点突出、深入浅出、通俗易懂。本书有配套的习题，以“实用、够用”

为度，遴选具有代表性图例，以帮助学生建立空间想象能力。

本书适合高等院校理工、机电类各专业作为“机械制图”课程的教材，也可作为专业技术人员的自

学和参考书。

本书封面贴有清华大学出版社防伪标签，无标签者不得销售。

版权所有，侵权必究。举报：010-62782989，beiqinquan@tup.tsinghua.edu.cn。

图书在版编目(CIP)数据

机械制图与 CAD/武永鑫主编. —北京：清华大学出版社，2023.3

ISBN978-7-302-62907-8

Ⅰ. ①机… Ⅱ. ①武… Ⅲ. ①机械制图—AutoCAD 软件—高等学校—教材 Ⅳ. ①TH126

中国国家版本馆 CIP 数据核字(2023)第 030617 号

责任编辑：陈冬梅

装帧设计：李 坤

责任校对：吕丽娟

责任印制：朱雨萌

出版发行：清华大学出版社

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印 装 者：三河市少明印务有限公司

经 销：全国新华书店

开 本：185mm×260mm 印 张：14.5 字 数：345 千字

版 次：2023 年 3 月第 1 版 印 次：2023 年 3 月第 1 次印刷

印 数：1～1500

定 价：48.00 元

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产品编号：084395-01

前 言

随着科学技术的发展，全国高等院校的教育教学改革也在不断深入，目的是培养更多

的技能型、应用型人才。“机械制图与 CAD”是理工科类高等院校必修的一门基础课。为

了更好地适应现代应用技术教育的现状，本着“注重应用技术技能训练，基础理论以实

用、够用为度”的原则编写了《机械制图与 CAD》和《机械制图习题精编及解答》。

本书在编写中，主要考虑了以下几点。

 阐明基本理论和基础知识，突出重点；以“少而精”“理论与实践相结合”为指

导思想。

 以加强读者画图、读图能力的培养为目的，力求讲深、讲透制图的理论知识。为

便于读者学习，本书对解题步骤、作图过程采用了图解的方法，再配以详尽的文

字说明。

 为便于教学，在本书的编排上注重内容的系统性、科学性和实践性，力求概念清

楚、深入浅出、通俗易懂。

本书融汇了最新的国家标准，如《产品几何技术规范(GPS)几何公差 形状、方向、位

置和跳动公差标注》(GB/T 1182—2008)、《技术制图投影法》(GB/T 14692—2008)、《技

术制图标题栏》(GB/T 10609.1—2008)和《产品几何技术规范(GPS)技术产品文件中表 面

结构的表示法》(GB/T 131—2006)等。

本书的主要内容包括制图的基础知识及简单绘图、投影基础、组合体、轴测投影图、

机件的常用表达方法、标准件与常用件、零件图、装配图。每章后面还介绍了计算机绘图

的相关知识，让学生在学习理论知识的同时，能够掌握 CAD 软件绘图技能。

本书由亳州学院武永鑫教授主编。在本书出版之际，对本书做出贡献的有关人员表示

衷心的感谢。在本书的编写过程中，我们参考了一些同类教材，特向作者表示感谢。

由于编者水平有限，书中难免存在疏漏，敬请广大师生和读者批评、指正。

编 者

目 录

绪论 ........................................................................... 1

一、制图的学习目的、内容和方法 ...... 2

二、我国工程图的发展简介 .................. 2

第一章 制图的基础知识及简单绘图 ......... 4

第一节 国家标准《机械制图》

基本规定 ........................................... 4

一、图纸的幅面尺寸和图框格式 .......... 4

二、比例 .................................................. 6

三、字体(GB/T 14691—1993) ............... 6

四、图线及其画法(GB/T 17450—

1998，GB/T 4457.4—2002) ........... 7

五、尺寸注法(GB/T 4458.4—2003

和 GB/T 16675.2—1996) ............... 8

第二节 平面图形 ......................................... 10

一、尺寸分析 ........................................ 10

二、线段分析 ........................................ 10

第三节 绘制简单图形 ................................. 11

一、工作任务 ........................................ 11

二、相关知识 ........................................ 12

三、任务实施 ........................................ 17

第二章 投影基础 ............................................. 21

第一节 正投影法 ......................................... 21

一、投影的概念 .................................... 21

二、投影法的分类 ................................ 21

三、投影法的应用 ................................ 22

四、正投影的基本性质 ........................ 23

五、三面投影体系 ................................ 24

第二节 点的投影 ......................................... 24

一、点的三面投影 ................................ 24

二、点的坐标 ........................................ 26

三、两点的相对位置 ............................ 26

第三节 直线的投影 ..................................... 27

一、直线的三面投影 ............................ 27

二、特殊位置直线 ............................... 27

三、直线上的点 ................................... 28

第四节 平面的投影 .................................... 29

一、平面的三面投影 ........................... 29

二、特殊位置平面 ............................... 29

三、平面上的直线和点 ....................... 31

第五节 几何体的投影 ................................ 32

一、平面立体 ....................................... 32

二、回转体 ........................................... 34

第六节 形体的三视图 ................................ 37

一、三视图的形成 ............................... 37

二、三视图的投影规律 ....................... 38

三、画三视图的方法和步骤 ............... 39

第七节 绘制手柄平面图形 ........................ 39

一、工作任务 ....................................... 39

二、相关知识 ....................................... 40

三、任务实施 ....................................... 43

小结 ................................................................ 45

第三章 组合体 ................................................. 46

第一节 组合体的形体分析 ........................ 46

一、形体分析法 ................................... 46

二、组合体的组合形式 ....................... 46

第二节 立体表面的交线 ............................ 48

一、截交线 ........................................... 49

二、相贯线 ........................................... 55

第三节 组合体的尺寸标注法 .................... 58

一、尺寸的种类 ................................... 58

二、标注组合体尺寸的方法和步骤 ... 58

三、标注尺寸时应注意的问题 ........... 59

四、组合体常见结构的尺寸标注法 ... 59

第四节 绘制组合体三视图 ........................ 60

一、工作任务 ....................................... 60

二、相关知识 ....................................... 60

三、任务实施 ....................................... 63

IV

机械制图与 CAD

第四章 轴测投影图 ........................................ 67

第一节 轴测投影图的基本知识 ................. 67

一、轴测图的形成 ................................ 67

二、轴测轴、轴间角、轴向伸缩

系数 ............................................... 67

三、轴测图上投影的基本特性 ............ 68

四、轴测图的分类 ................................ 68

第二节 基本体的轴测图画法 ..................... 68

一、正等轴测图的画法 ........................ 68

二、斜二测图的画法 ............................ 71

第三节 组合体的轴测图画法 ..................... 71

第四节 绘制正等轴测图 ............................. 72

一、工作任务 ........................................ 73

二、相关知识 ........................................ 73

三、任务实施 ........................................ 80

小结 ................................................................. 81

第五章 机件的常用表达方法 ..................... 82

第一节 视图 ................................................. 82

一、基本视图 ........................................ 82

二、向视图 ............................................ 83

三、局部视图 ........................................ 84

四、斜视图 ............................................ 84

第二节 剖视图 ............................................. 85

一、剖视图的基本概念 ........................ 86

二、剖视图的种类及应用 .................... 89

三、剖切面的选择 ................................ 92

第三节 断面图 ............................................. 96

一、断面图的概念及种类 .................... 96

二、移出断面图 .................................... 97

三、重合断面图 .................................... 98

第四节 其他表达方法 ................................. 99

一、局部放大图 .................................... 99

二、规定画法和简化画法 .................... 99

第五节 绘制组合体剖视图 ....................... 100

一、工作任务 ...................................... 101

二、相关知识 ...................................... 101

三、任务实施 ...................................... 105

小结 .............................................................. 106

第六章 标准件和常用件 ............................ 107

第一节 螺纹 .............................................. 107

一、螺纹的形成及工艺结构 ............. 107

二、螺纹的基本要素 ......................... 108

三、螺纹的规定画法和标注 ............. 111

四、螺纹的种类 ................................. 112

第二节 螺纹紧固件 .................................. 115

一、常用螺纹紧固件的种类

及标记 ......................................... 115

二、常用螺纹连接件的画法 ............. 116

第三节 键、销连接 .................................. 119

一、键连接 ......................................... 119

二、销连接 ......................................... 123

第四节 滚动轴承 ...................................... 123

一、滚动轴承的结构和分类 ............. 124

二、滚动轴承的画法 ......................... 124

三、滚动轴承的代号

(GB/T 272—1993) ...................... 125

第五节 齿轮 .............................................. 127

一、圆柱齿轮 ..................................... 127

二、直齿圆锥齿轮 ............................. 132

三、蜗轮与蜗杆 ................................. 134

第六节 弹簧 .............................................. 136

一、圆柱螺旋压缩弹簧各部分的

名称及尺寸关系 ......................... 137

二、螺旋弹簧的画法 ......................... 137

三、圆柱螺旋压缩弹簧的作图

步骤 ............................................. 139

四、圆柱螺旋压缩弹簧的零件图 ..... 139

第七节 绘制滚动轴承 6206 及 M12 的

螺栓 .............................................. 140

一、工作任务 ..................................... 140

二、相关知识 ..................................... 140

三、任务实施 ..................................... 143

第七章 零件图 ............................................... 146

第一节 零件图的作用和内容 .................. 146

V

目录

第二节 零件的分类与结构分析 ............... 147

一、轴套类零件 .................................. 147

二、盘盖类零件 .................................. 147

三、叉架类零件 .................................. 148

四、箱体类零件 .................................. 149

第三节 零件图的视图选择和尺寸标注 ... 150

一、零件图的视图选择 ...................... 150

二、零件图的尺寸标注 ...................... 151

第四节 零件图上的技术要求 ................... 154

一、表面结构 ...................................... 154

二、公差与配合 .................................. 159

三、形状和位置公差 .......................... 163

四、形位公差综合标注示例 .............. 166

第五节 读零件图 ....................................... 166

第六节 绘制零件图并标注相关技术

要求 .............................................. 168

一、工作任务 ...................................... 168

二、相关知识 ...................................... 168

三、任务实施 ...................................... 171

第八章 装配图 ............................................... 175

第一节 装配图的作用和内容 ................... 175

一、装配图的作用 .............................. 175

二、装配图的内容 .............................. 175

第二节 装配图的表达方法 ....................... 177

一、装配图的规定画法 ...................... 177

二、装配图的特殊画法 ..................... 177

第三节 装配图的尺寸标注和技术要求 .. 179

一、尺寸标注 ..................................... 179

二、技术要求的注写 ......................... 179

第四节 装配图中零部件的序号、明细栏

和标题栏 ...................................... 179

一、零部件序号 ................................. 180

二、明细栏 ......................................... 180

第五节 装配结构和装置 .......................... 181

一、接触面与配合面的结构 ............. 181

二、方便拆卸的结构 ......................... 181

三、其他装配装置 ............................. 182

第六节 读装配图 ...................................... 183

一、读装配图的基本要求 ................. 183

二、读装配图的方法和步骤 ............. 183

第七节 由装配图拆画零件图 .................. 185

第八节 绘制组合实体模型 ...................... 190

一、工作任务 ..................................... 190

二、相关知识 ..................................... 190

三、任务实施 ..................................... 201

附录 ...................................................................... 204

附录 A 螺纹 .............................................. 204

附录 B 常用的标准件 .............................. 206

附录 C 极限与配合 .................................. 213

附录 D AutoCAD 快捷键大全 ............... 220