工程製圖
此條目頁的主題是各領域通用的technical drawing。關於工程領域的engineering drawing，請見「工程圖」。此條目頁的主題是工程圖學。關於圖學的其他意思，請見「圖學」。
工程製圖（英語：technical drawing、draughting或drafting，在大陸也稱為技術製圖）是建立標準化工程圖紙（technical drawing(s)，也稱技術圖紙）以描述物件的功能或結構的技術。它是一門專業基礎學科，以畫法幾何的投影理論為基礎，以直尺、圓規、圖板等為工具，以黑板、木模、掛圖等為媒介，已有200多年的歷史。工程圖是生產中必不可少的技術檔案，是在世界範圍通用的「工程技術的語言」。正確規範的繪製和閱讀工程圖是工程技術人員的基本素質。
工程製圖在工業和工程中對表達設計師的設想有着重要的作用。為了使圖紙便於溝通理解，人們採用了相似的符號、透視投影、單位、樣式和版面設計等。這些要素共同構成了一套視覺語言，使圖紙避免產生歧義，且相對容易理解。製圖的很多常用符號和原則可在ISO 128中查到。
對物件的功能或結構準確傳達的需求使得工程製圖不同於視覺藝術的繪圖。藝術家的畫作通常可主觀解釋，含意不唯一，但工程圖紙則應盡量只有唯一含意。[1]
掌握工程製圖的技能的專家稱為「製圖員」或「製圖師」（drafter、英語：draftsperson或draughtsman ）。
方法
[編輯]現在，製圖的流程大部分實現了自動化，並且通過電腦輔助設計系統的使用得到了大大的加速，但工程圖紙的修訂控制任務依然是非自動化的。
手繪或尺規作圖
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最基本的製圖方法是將紙張平鋪在平滑的表面上（通常使用畫板），然後將丁字尺尺頭緊貼畫板的一側，尺身跨過圖面，使之可以在圖紙上滑動。
簡單地移動丁字尺尺頭，即可用鉛筆、針筆或代針筆繪製平行線。在丁字尺上放置已知角度的三角尺或其他繪圖工具，即可繪製其他角度的線條。現代的繪圖桌常配有兩側都貼邊的繪圖機，以避免傾斜或彎曲，保證畫出來的水平線是平行的。[2]
此外，製圖師還使用各種繪圖工具來繪製曲線和圓。其中較基礎的是用於畫圓或弧線的圓規，以及畫曲線的曲線板。蛇形尺則由橡膠包裹的金屬鏈組成，可以手動調節為各種形狀的曲線。
電腦輔助設計
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現在，隨着電腦輔助設計（英語：Computer-Aided Design，CAD）系統的應用，製圖在得到了極大的自動化和提速。
電腦輔助設計系統主要有兩種：平面（二維(2D)）和立體（三維(3D)）。
CAD圖紙是用應用軟件透過設計草圖和其他輸入從頭開始建立的。其他CAD圖紙是從原有的電子CAD檔案，透過複製全部或部分另一個CAD檔案，經過改動，然後另存為新檔案得到。只有物理形式存在的圖紙（藍圖，遺失檔案的設計圖，等等）可以用一種「紙到CAD轉換」（圖紙轉換，數碼化，向量化）的程式來轉為CAD檔案。
工程製圖的應用
[編輯]建築
[編輯]為了表達各個方面的形狀或設計，建築圖紙中需要詳圖（或稱「大樣」）。在建築領域，圖紙常指建築平面圖，即用一個假想的水平面沿略高於窗台的位置剖切房屋後，移去上面的部分，下面部分的正射投影即為建築平面圖，簡稱平面圖。
工程
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「工程」是一個非常寬泛的概念，英語中的工程一詞「engineering」源自拉丁語「ingenerare」，意為「創造」。[3]由於人類的幾乎任何創造都可以稱作「工程」，在工程製圖中，「工程」的狹義概念通常是指機械工程的物件，例如零件和機器。
技術圖紙的種類
[編輯]2D表現
[編輯]3D表現
[編輯]視點
[編輯]多視圖
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多視圖使用正射投影。多視圖有兩種常用標準：第一視角和第三視角，這也是國際標準化組織採取的兩種標準[4]。二者的主視圖都是一樣的，區別在於：第一視角下，畫完主視圖後，物體向右旋轉90度後，將看到的左視圖畫在主視圖右側，其原理是平行的投影線從觀察者的方向出發，先後經過物體和投影面；而第三視角下是以面的所在位置為準，畫完主視圖後，物體向右旋轉90度後，因為實際看到的是左視圖，因此將看到的視圖畫在左側，其原理是平行的投影線從觀察者的方向出發，先穿過投影面，然後到達物體。
| 中國大陸 | 第一視角，必要時第三視角為輔 |
|---|---|
| 台灣 | 第一視角、第三視角同等適用，但須特別注意同一張圖中必須統一使用一種視角[5] |
| 美國 | 第三視角 |
| 日本 | 第三視角，必要時第一視角為輔 |
| 德國 | 第一視角為主，必要時第三視角為輔 |
剖面圖
[編輯]多視圖通常看到的是物體的外表面，而剖面圖則表現一個假想的切開物體的平面。它常用於表現物體內的空間。
輔助視圖
[編輯]輔助視圖使用的是不同於多視圖中的投影面。為了顯示物體的真實形狀和尺寸，投影面需要和物體表面平行。因此，不平行於三個主軸的表面需要其單獨的投影來正確地表現其特徵。
分解圖
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分解圖（英語：exploded-view drawing，也稱「爆炸圖」）是工程製圖中表現某物件中各個零件的關係或連接順序的一種圖紙。[6]它在一個三維空間中將各零件稍微分開各零件或讓其圍繞中心懸浮地顯示。圖中物體被表現得像是從中間被輕微地炸開，使零件被分離開了一樣。
標準和約定
[編輯]基本起草紙張尺寸
[編輯]紙張尺寸是將紙張的長寬規範成固定的比例尺寸來使用。目前在國際間最常使用的是ISO所制定的標準，並將尺寸冠以編號例如A4、B5等等。在不同年代，全球各地也有當地通用的紙張尺寸。在書籍、卡片、信封以及日常書寫用紙上，使用統一的紙張尺寸大大提高了生活便利性。
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ISO A系列的尺寸圖示，紅框處表示美洲常用的letter和legal尺寸 -
北美紙張尺寸
參見
[編輯]參考文獻
[編輯]- ^ Goetsch, David L.; Chalk, William S.; Nelson, John A. Technical Drawing. Delmar Technical Graphics Series Fourth. Albany: Delmar Learning. 2000: 3. ISBN 978-0-7668-0531-6. OCLC 39756434.
- ^ Bhatt, N.D. Machine Drawing. Charotar Publication.
- ^ Lieu, Dennis K; Sorby, Sheryl (2009), Visualization, Modeling, and Graphics for Engineering Design (1st ed.), Clifton Park, NY: Delmar Cengage Learning, ISBN 1-4018-4249-6, p. 1-2
- ^ 呂思科著. 机械制图. 北京理工大學出版社. 2010-02-26: 244頁. ISBN 9787564010638.
- ^ 《製圖實習》，康鳳梅、許榮添、簡慶郎、詹世良 合著，全華圖書，2014年3月，ISBN 978-957-21-9336-5，p.142，第10-11行。
- ^ United States Patent and Trademark Office (2005), General Information Concerning Patents § 1.84 Standards for drawings （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館） (Revised January 2005). Accessed 13 February 2009.
