水利工程制图
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二、基本制图标准

图样是工程技术的语言,为了便于生产和进行技术交流,使绘图和看图有一个共同的准则,必须对图样的画法、尺寸的注法及其采用的符号等做统一的规定,这个统一的规定就是制图标准。国家标准《技术制图》是一项基础技术标准,在内容上具有统一性和通用性的特点,它涵盖了机械、建筑、水利、电气等行业,处于制图标准体系中的最高层次。

本书采用我国1989~1998年发布的《技术制图》标准GB/T及1995年水利部颁布的《水利水电工程制图标准》(SL 73—95)。本节只介绍了标准中对制图的图纸幅面、比例、图线、尺寸标注等部分的基本规定。

(一)图纸幅面和格式

1.图纸幅面

图纸幅面是指图纸宽度与长度组成的大小。为了方便图样的绘制、使用和管理,图样均应绘制在标准的图纸幅面上。优先采用基本幅面A0、A1、A2、A3、A4如图1-8所示,其稿面尺寸见表1-1。必要时长边可以加长,以利于图纸的折叠和保管,但加长的尺寸必须按照《房屋建筑制图统一标准》(GB/T 50001—2001)的规定,由基本幅面的短边成整数倍增加得到,短边不得加长,如图1-9所示。从图中可以看出,A0幅面对裁得到A1幅面,A1幅面对裁得到A2幅面,其余类推,而且,图中粗实线所示为基本幅面第一选择,细实线所示为第二选择,虚线所示为第三选择。

图1-8 图纸的基本幅面图

表1-1 基本幅面尺寸 单位:mm

图1-9 图纸的加长幅面

2.图框格式

图框是图纸上限定绘图范围的线框。图样均应绘制在用粗实线画出的图框内。其格式分为不留装订边和留有装订边两种,但同一产品的图样只能采用一种格式。

留有装订边的图纸,其图框用格式如图1-10(a)所示。不留装订边的图纸,其图框格式如图1-10(b)所示。两种格式的周边尺寸见表1-1。加长格式的图框尺寸,按照比所选用的基本幅面大一号的图纸的图框尺寸来确定。

图1-10 图框格式

图1-11 国标中标题栏的组成及格式

(注:括号内数字可自行调节大小)

3.标题栏

国家标准规定,每张图纸的右下角都必须有标题栏,用以说明图样的名称、图号、零件材料、设计单位及有关人员的签名等内容,它一般包含更改区、签字区、其他区及名称代号区四个部分。《技术制图标题栏》(GB 10609.1—89)规定了标准图纸的标题栏的格式及尺寸,如图1-11所示。但学校里制图作业中的标题栏可以按照图1-12的格式绘制。标题栏的外框是粗实线,其右边和底边与图框线重合,其余为细实线。标题栏中的文字方向为看图方向。

图1-12 制图作业的标题栏格式

(二)图线及其画法

画在图纸上的各种形式的线条统称图线。《技术制图图线》(GB/T 17450—1998)规定了技术制图所用图线的名称、形式、应用和画法规则。

1.图线规定

GB/T 17450—1998规定的基本线型共有15种形式,绘图时常用到其中的一小部分,如粗实线、细实线、虚线、点划线、双点划线、波浪线、双折线、粗点划线等,各类线型、宽度、用途如表1-2所示,各种线型的应用示例如图1-13所示。

表1-2 图线

图1-13 各种线型的应用示例

技术制图中有粗线、中粗线、细线之分,其宽度比率为4∶2∶1。粗线宽b根据图的大小和复杂程度,在0.5~2mm之间选择;细线约为b/2。图线宽度推荐系列为0.18mm、0.25mm、0.35mm、0.5mm、0.7mm、1mm、1.4mm、2mm。0.18mm避免采用。

2.图线的画法

(1)在同一张图纸内,同类图线的宽度应基本一致。

(2)相互平行的图线(包括剖面线),其间隙不宜小于其中的粗线宽度,且不宜小于0.7mm。

(3)虚线、点划线及双点划线的线段长度和间隔应大致相等。

(4)单点长划线或双点长划线,当在较小图形中绘制有困难时,可用实线代替。

(5)点划线与点划线或点划线与其他图线相交时,应是划相交,而不应是点相交。绘制圆的对称中心线时,圆心应为划的交点。单点划线和双点划线的首末两端应是划而不是点。在较小的图形上绘制点划线或双点划线有困难时,可用细实线代替。

(6)虚线、点划线与其他图线相交(或同种图线相交)时,都应以划相交;当虚线是粗实线的延长线时,粗实线应画到分界点,而虚线应以间隔与之相连。

(7)图形的对称中心线、回转体轴线等的细点划线,一般要超出图形外约2~5mm。

(8)图线不得与文字、数字或符号重叠、混淆,不可避免时,应首先保证文字等的清晰。

各种图线相交的画法示例如图1-14所示。

(三)字体

字体是指图样中文字、字母、数字或符号的书写形式。

图1-14 各种图线相交的画法示例

工程图纸上的字体均应做到笔画清晰、字体工整、排列整齐,间隔均匀,标点符号清楚正确。汉字、数字、字母等字体的大小以字号来表示,字号就是字体的高度,用h来表示。图纸中字体的大小应依据图纸幅面、比例等情况从国标规定的公称尺寸系列中选用3.5mm、5mm、7mm、10mm、14mm、20mm。如需书写更大的字,其高度应按的比值递增,并以毫米为单位,取整数,详见《技术制图字体》(GB 14691—1993)。

1.汉字

图样及说明中的汉字,由于笔画较多,应采用简化汉字书写,必须遵守国务院公布的《汉字简化方案》和有关规定,并用长仿宋字体。长仿宋字体的字高与字宽的比例为1∶,字号不应小于3.5mm,长仿宋字的基本笔画有点、横、竖、撇、捺、挑、折、勾等。长仿宋字的书写要领为:横平竖直,注意起落,结构匀称,填满方格。

(1)横平竖直。横笔基本要平,可稍微向上倾斜一点。竖笔要直,笔画要刚劲有力。

(2)注意起落。长仿宋字体的基本笔画中横、竖的起笔和收笔,撇的起笔,钩的转角等都要顿一下笔,形成小三角。几种基本笔画的书写见表1-3。

表1-3 长仿宋字基本笔画示例

(3)结构匀称。要注意字体的结构,即妥善安排字体的各个部分应占的比例,笔画布局要均匀紧凑。

(4)填满方格。上下左右笔锋要尽可能靠近字格,但也有例外的,如日、口、月、二等字都要比字格略小。长仿宋字体示例如图1-15所示。

图1-15 长仿宋字书写示例

2.数字和字母

数字和字母(包括阿拉伯数字、罗马数字、拉丁字母及少数希腊字母)按笔画宽度d与字高h的关系情况可分为A型(笔画宽度dh/14)和B型(笔画宽度dh/10)。在同一张图纸上只能采用一种字体。其中又有直体字和斜体字之分,一般采用斜体。斜体字的字头向右倾斜,与水平方向的夹角不能小于75°。但当数字和字母与汉字混合书写时,可写成直体的。其书写示例字母如图1-16所示、数字如图1-17所示。

图1-16 字母书写示例

图1-17 数字书写示例

数字和字母的字高应不少于2.5mm。斜体字的高度与宽度应与相应的直体字相等。

(四)比例

图样的比例是图中图形与其实物相应要素的线性尺寸之比。线性尺寸是指相关的点、线、面本身的尺寸或它们的相对距离,如直线的长度、圆的直径、两平行表面的距离等。

比例的大小是指其比值的大小,如1∶50大于1∶100。比例的符号为“:”,比例应以阿拉伯数字表示,如1∶1、1∶100等。比值为1的比例称为原值比例,即1∶1的比例,也称为等值比例。比值大于1的比例称为放大比例,如2∶1等。比值小于1的比例称为缩小比例,如1∶2等。

图样不论采用放大或缩小比例,不论作图的精确程度如何,在标注尺寸时,均应按机件的实际尺寸和角度即原值标注。一般情况下,比例应标注在标题栏中的比例一栏内,详见《技术制图比例》(GB/T 14690—1993)比例亦可注写在图名的下方或右侧,如图1-18所示。

图1-18 比例的注写

绘图时所用的比例,应根据图样的用途与被绘对象的复杂程度,从表1-4和表1-5中选用,并优先用表1-4中的常用比例,必要时,允许选用表1-5中的可用比例。一般情况下,一个图样应选用一种比例。根据专业制图的需要,同一图样可选用两种比例,即某个视图或某一部分可采用不同的比例(例如局部放大图),但必须另行标注。另行标注时,要按图1-18所示来标注。

表1-4 常用比例

表1-5 可用比例

(五)尺寸标注

尺寸标注是一项十分重要的工作,它的正确、合理与否,将直接影响到图纸的质量。标注尺寸必须认真仔细,准确无误,如果尺寸有遗漏或错误,都会给施工带来困难和损失。尺寸标注详见《机械制图尺寸注法》(GB/T 4458.4—2003)。

1.基本原则

(1)构件的真实大小应以图样所注的尺寸数值为依据,与图形的大小、所使用的比例及绘图的准确程度无关。

(2)图样中的尺寸单位,除标高、桩号及规划图(以千米为单位)、总布置图的尺寸以米为单位外,其余尺寸以毫米为单位,图中不必说明。若采用其他尺寸单位时,则必须在图纸中加以说明。例如:角度为30度10分5秒,则在图样上应标注成“30°10′5″”。

(3)构件的每一尺寸,一般只标注一次,并应标注在反映该结构最清晰的图形上。

(4)绘图时都是按理想关系绘制的,如相互平行平面和相互垂直平面的关系均按图形所示几何关系处理,一般不需标注尺寸,如垂直不需标注90°。

2.尺寸的组成

图样上的尺寸包括四个要素,即尺寸界线、尺寸线、尺寸线终端和尺寸数字、符号,如图1-19所示。

图1-19 尺寸的组成

(1)尺寸界线。尺寸界线用来表示所注尺寸的范围界限,应用细实线绘制,一般应与被标注长度垂直,必要时才允许与尺寸线倾斜。其一端应从图样的轮廓线、轴线或对称中心线引出,另一端应超出尺寸线2~5mm。必要时可直接利用图样轮廓线、中心线及轴线作为尺寸界线。

(2)尺寸线。尺寸线应用细实线绘制,标注线性尺寸时,应与被注长度平行,与尺寸界线垂直相交,但不应超出尺寸界线外。互相平行的尺寸线,应从被注的图样轮廓线由近向远整齐排列,小尺寸应离轮廓线较近,大尺寸离轮廓线较远。图样轮廓线以外的尺寸线,距图样最外轮廓线之间距离不宜小于7mm,平行排列的尺寸线的间距为5~10mm,并应保持一致。图样上任何图线都不得用作尺寸线。

(3)尺寸线终端。尺寸线终端一般用箭头或细斜线绘制,并画在尺寸线与尺寸界线的相交处。箭头的形式如图,适用于各种类型的图样。而细斜线的形式如图,其倾斜方向应以尺寸线为准逆时针旋转45°角,长度应为2~3mm。箭头及斜线尺寸画法分别如图1-20(a)、(b)所示。在机械图样中一般采用箭头的形式,在建筑图样中使用细斜线的形式。不好的箭头形式如图1-20(c)所示。

图1-20 箭头及斜线尺寸画法

半径、直径、角度与弧长的尺寸线终端应用箭头表示。当尺寸线与尺寸界线互相垂直时,同一张图样中只能采用一种尺寸线终端形式。当采用箭头形式时,同一图样上,箭头大小要一致,不随尺寸数值大小的变化而变化,而且在没有足够位置的情况下,允许用圆点或斜线代替箭头,见表1-6。当尺寸线终端采用细斜线形式时,尺寸线与尺寸界线必须相互垂直。

图1-21 尺寸数字的注写方向

(4)尺寸数字。国标规定图样上标注的尺寸一律用阿拉伯数字标注其实际尺寸,它与绘图所用比例及准确程度无关,应以尺寸数字为准,不得从图上直接量取。图样上所标注的尺寸,除特别标明的外,一律以毫米(mm)为单位,图上尺寸数字都不再注写单位。

图1-22 非水平方向的尺寸数字的注写方向

尺寸数字一般注写在尺寸线的中部。水平方向的尺寸,尺寸数字要写在尺寸线的上面,字头朝上;竖直方向的尺寸,尺寸数字要写在尺寸线的左侧,字头朝左;倾斜方向的尺寸,尺寸数字的方向应按图1-21(a)所示的规定注写。应尽可能避免在图中所示30°影线范围内标注尺寸数字,当无法避免时可按1-21(b)所示的形式注写。对于非水平方向的尺寸数字,在不致引起误解时,其数字也可水平地注写在尺寸线的中断处,如图1-22所示,但在同一图样中,应采用同一种方法注写尺寸数字。

尺寸数字如果没有足够的注写位置时,尺寸数字也可引出标注,尺寸数字不可被任何图线穿过,否则必须断开图线,见表1-6。

表1-6 尺寸标注示例

续表

续表

尺寸数字一般应依据其方向注写在靠近尺寸线的上方中部。如没有足够的注写位置,最外边的尺寸数字可注写在尺寸界限的外侧,中间相邻的尺寸数字可错开注写,如图1-23所示。

图1-23 尺寸数字的注写位置

尺寸数字前面的符号用于区分不同类型的尺寸。如φ表示直径,R表示半径,S表示球面,t表示板状构件厚度,C表示45°角。

3.尺寸注法示例

表1-6列出了一些尺寸注法。