20世纪前,图样都是利用一般的绘图用具手工绘制的。20世纪下半叶出现了CAD(计算机辅助设计)技术,计算机绘图成为大多数正规技术图样的绘制方式。图样绘制方式主要包括尺规绘图、徒手绘图、计算机绘图三大类。
图样绘制
根据投影原理、标准或有关规定,使用工具对工程对象进行描绘的过程。
- 英文名称
- drawing-making
- 所属学科
- 机械工程
尺规绘图是指以铅笔、丁字尺、三角板、圆规、手工绘图机等为主要工具的手工绘制图样。进入21世纪,虽然正规技术图样已大多使用计算机绘制,但尺规制图既是工程技术人员的必备基本技能,又是学习和巩固图学理论知识不可缺少的方法,必须熟练掌握。
制图工具准备齐全和使用得法,对提高制图的速度和质量起着决定性的作用。因此,初学制图的人应当特别注意制图工具的正确使用方法,并不断总结经验以提高绘图的技术水平。常用的绘图工具有以下几种。
铅笔根据铅芯的软硬程度有多种,绘图时建议:B或HB型用于描黑粗实线;HB或H型用于描黑细实线,点画线,双点画线、虚线和写字;2H型用于画底稿。
用于画粗实线的铅笔和铅芯应磨成矩形断面,其余的磨成圆锥形,如图1所示。
画线时,铅笔在前后方向应与纸面垂直,而且向画线前进方向倾斜约30°,当画粗实线时,因用力较大,倾斜角度可小一些。画线时用力要均匀,匀速前进。
一副三角板分为45°和30°~60°两块,与丁字尺配合可画垂直线和15倍角的斜线,或者两块三角板配合可画任意角度的平行线,如图2所示。
圆规用来画圆。在使用时,应注意以下几点:①在描黑粗实线圆时,铅笔芯应用2B或B(比画粗直线的铅笔芯软一号)并磨成矩形;画细线圆时,用H或HB的铅笔芯并磨成铲形,如图3所示。②圆规针脚上的针,当画底稿时用普通针尖;而在描黑时应换用带支承面的小针尖,如图4所示,以避免针尖插入图板过深,针尖均应调得比铅芯稍长一些。③当描黑小圆时,常使用弹簧圆规;当画大直径的圆或者描黑时,圆规的针脚和铅笔脚均应保持与纸面垂直,如图5所示,④画圆时,应当匀速前进,并注意用力均匀。圆规所在的平面应稍向前进方向倾斜
除了上述工具之外,在绘图时,还需要准备铅笔刀、橡皮、固定图纸用的塑料透明胶纸、量角器、擦图片(修改图线时用它遮住不需要擦去的部分)、砂纸以及清除图面上橡皮屑的小刷等,这些工具见图6。
所谓徒手绘图,是指不用绘图工具,而是徒手目测绘图的方法。在设计开始阶段,常用徒手绘图的方法绘制设计方案,称为草图,工程技术人员应具备徒手绘图的能力。
徒手画直线时,手指应握在铅笔上离笔尖约35毫米处,手腕不要转动,眼睛看着画线的终点,轻轻移动手腕和手臂,使笔尖向着要画的方向作近似的直线运动,注意手腕和小手指对纸面的压力不要太大,如图7所示。
用徒手画小圆时,应先定圆心与中心线,再根据半径大小用目测在中心线上定出四点,然后过这四点画圆(图8a)。当圆的直径较大时,可过圆心增加画两条45°的斜线,在线上再定四个点,然后过这八点画圆(图8b)。
画圆角时,先用目测在分角线上选取圆心位置,使它与角的两边的距离等于圆角的半径大小,然后过圆心向两边引垂直线定出圆弧的起点和终点,同时在分角线上也画出一圆周点,然后过这三点作圆弧(图9)。
徒手画椭圆有两种方法,如图10所示为利用矩形画椭圆的方法,先画出椭圆的长短轴,并用目测定出其端点位置,过这四点画一矩形。然后徒手作椭圆与此矩形相切。
图11所示为利用外接平行四边形画椭圆的方法,先画出椭圆的外切四边形,然后分别用徒手方法作两钝角及两锐角的内切圆弧,即得所需椭圆。
相对手工绘图而言,计算机绘图具有速度快、精度高、易修改,易管理的特点,在现代产品设计中,计算机绘图已经广泛使用。根据其绘图方式不同,可分为利用现有绘图软件进行图形界面的交互式绘图,通过编制脚本程序进行参数化绘图以及利用细分专业领域软件进行绘图。
计算机绘图系统是实现计算机绘图的支持环境,由硬件和软件两大部分组成,主要有输入、输出、存储、计算等功能。基本硬件包括主机、图形输入设备、图形输出设备和图形存储设备等,常用软件包括二维绘图系统和三维造型系统,如AutoCAD、Solidworks、UG等,国内的CAXA、开目CAD软件等。