製圖實習 Ⅰ Ch02

 2-1  概說

製圖的方式有徒手畫、用器畫、電腦製圖三種。徒手畫是一種僅用手和筆在紙上從事繪製工作，通常是設計人員的構想與意見的一種記載，或是一種現場實物測繪的技能。但最後仍須以用器畫或電腦製圖的製圖方式完成為正式的工程圖。

如何正確的使用製圖設備與用具，來繪製出一張精確、迅速、美觀的工程圖，是學習工程製圖的基本技能。

 2-2  製圖桌椅

一、製圖桌

由製圖板、墊皮、製圖架組成。

1. 製圖板

用以安置圖紙之平板，須使用軟硬適中、木紋細緻且不易變形之乾燥木材來製造，通常是採用檜木或杉木。板之左右兩邊鑲以硬木板或金屬條，以防止板面彎曲並可兼作丁字尺的導邊，稱為工作邊（Working Edge），如圖2-1所示。板面大小常用的有750×1050mm、900×1200mm等多種規格。製圖板應保持清潔、平坦，避免刀割、受潮或日曬 之侵蝕。

2. 墊皮

覆貼在製圖板上以保護板面，並便利製圖工作的進行。其種類有塑膠墊皮及磁性墊皮，如圖2-2所示，其規格大小與圖板相同。禁止在桌面上使用圖釘和小刀，以免刺割傷墊皮。墊皮用久如有污髒，可用清潔液或少量肥皂水擦拭。

3. 製圖架

用以放置製圖板，近來均用鋼架製造，可調整高低及傾斜角度，調整方式可用螺桿或氣壓，如圖2-3所示。在使用時，螺桿調整式的旋鈕應適當鎖住即可，切勿用力過猛。氣壓式不用時務必升高並豎起之，以維護其正常使用。

二、製圖椅

一般為高度適中之木凳，近來多用鋼架製造而成，如圖2-4所示。可調整高低及旋轉，使用上甚為方便且舒適，但須注意不可多人同時坐一張椅子，以免壓損。

 2-3  丁字尺、平行尺與三角板

一、丁字尺（T-square）

丁字尺目前所採用之材料為上等木材，專為畫水平線的工具。其構造由尺頭與尺身組成，頭部的內邊及尺身的上邊是為工作邊，必須非常平直且兩工作邊必須成直角，如圖2-5所示。丁字尺之長短以尺身之長短為標準，一般以750mm及900mm最為常用。

丁字尺之使用法：先以左手握持尺頭，令其工作邊靠緊製圖板之左側導邊，滑移至所需位置，如圖2-6所示。

用左手輕按住尺身，右手執筆沿尺身工作邊由左向右畫出所需之線條，如圖2-7所示。

二、平行尺（Parallel Ruling Straightedge）

平行尺與丁字尺之功用相同，只是平行尺在構造上沒有尺頭。使用時是以尼龍線或細鋼線穿過固定於圖板之四個角落的滑輪及平行尺。利用平行機構原理，使尺可以上下平行滑動，但繩子之鬆緊度須適中，如圖2-8(a)所示。較高級之平行尺亦有製成軌道式，如圖2-8(b)所示。

三、三角板（Triangle）

三角板以塑膠或壓克力製成，兩片為一組，一片為45°×45°，另一片為30°×60°之直角三角形，如圖2-9所示。三角板的大小，以45°×45°三角板的斜邊或30°×60°三角板的長股之長短來決定，製圖所用的三角板，其規格長度一般為30cm。

三角板是配合丁字尺運用，以畫出垂直線與各種15°倍數的角度斜線。一般畫豎線通常皆由下往上畫，如圖2-10所示。

畫15°倍數的角度斜線畫法如圖2-11所示。

 2-4  製圖用筆

一、製圖鉛筆（Drawing Pencil）

鉛筆的種類很多，依鉛筆心的硬度可分為硬性類（9H～4H），中性類（3H～B），軟性類（2B～7B）三類，如圖2-12所示。一般在工程圖以3H～6H的鉛筆畫底線，用H、F或HB寫字及畫完成線。

製圖鉛筆常用者有兩種：

1. 普通木質鉛筆

使用時須削去木皮，不過切記勿在標有鉛筆等級記號端削鉛筆，其筆尖的削法可分為錐形及楔形，如圖2-13所示。錐形筆尖大都用在徒手作圖及寫字，如用於畫線時，須向運筆方向傾斜60°且均勻轉動鉛筆，以使線條粗細一致。楔形筆尖專用來畫直線，筆尖較耐用，線條粗細易保持。

2. 填心鉛筆

係利用一支筆桿，裡面加裝各等級筆心，如圖2-14所示。如使用直徑2mm之筆心，須將筆心伸出約10mm長，然後用刀片或研心器研磨之。如使用0.3、0.5、0.7mm之筆心，則不需研心，其所繪線條粗細即是其標示之號碼。

二、針筆（Technical Pen）

針筆是上墨工具的一種。針筆具有多種功能，除畫線、寫字外，尚可在各種模板上迅速畫出圖形或符號。針筆所繪線條的粗細即所標稱筆尖之粗細，例如標稱0.5號碼即表示筆尖畫一線條的粗細為0.5mm。

 2-5  製圖儀器

成套之製圖儀器
（Graphic Instruments）

常用者有大圓規、分規、小圓規、延伸桿、針筆、各種 接頭及附件等。

圖2-16 製圖儀器

一、圓規（Compass）

圓規主要用於畫圓及圓弧，本體裝上鉛筆心或換裝填心鉛筆接頭可以畫鉛筆線圖；如換裝針筆則可以畫上墨線圖。當換裝填心鉛筆接頭及針筆時，必須先加裝一連結器，如圖2-17所示。

用圓規畫圓時，應使針腳稍長於筆腳，兩腳之長短約略如圖2-18所示。

圖2-17 圓規與填心鉛筆接頭及針筆之換裝法

1. 大圓規使用法

(1)確定中心點位置，畫出正交中心線。
(2)直接用直尺在中心線上量取半徑並以短劃定出其位置，如圖2-19(a)所示。
(3)以左手小指端將針腳尖移置於圓心上，如圖2-19(b)所示。
(4)用大拇指與食指轉動其柄部，畫線時應使圓規微向畫線方向傾斜，依順時針方向旋轉，如圖2-19(c)所示。
(5)畫較大尺度之圓時，須將圓規兩腳之關節處彎曲，使兩腳與紙面成垂直後再畫圓，如圖2-19(d)所示。
(6)畫更大直徑之圓時，須加接延伸桿使用，如圖2-19(e)所示。

圖2-19 大圓規使用法

2. 小圓規使用法

小圓規適合用來繪製直徑小於50mm之圓或圓弧。

(1)以右手執小圓規之柄端，左手之小指輔助針尖固定於圓心上，如圖2-20(a)所示。
(2)以右手之食指置於小圓規柄端上，拇指與中指旋轉調整螺釘，調整圓半徑之大小，如圖2-20(b)所示。
(3)以拇指與食指轉動柄部，依順時針方向轉 動，且使小圓規向畫線方向傾斜畫圓。

圖2-20 小圓規使用法

二、分規（Divider）

分規之構造為兩腳皆裝鋼針。操作分規應以右手拇指、小指與食指各按於分規之兩腳外側，中指與無名指置於內側，如圖2-21所示。可用拇指與食指合攏分規，也可以用中指與無名指使分規兩腳張開。

分規主要用以移量等長度，如圖2-22所示。

 2-6  曲線板與曲線規

一、曲線板（French Curve）

曲線板係用來繪製除了圓弧外的各種曲線。

使用曲線板前，先以鉛筆徒手輕輕描出曲線所經過之路徑，然後在曲線板上找相同曲率之形狀描繪，如圖2-24(a)所示。然後移動曲線板至第二位置，且部分須與第一位置所繪曲線重疊，如圖2-24(b)所示。再移動曲線板如前方法完成最後一段描繪，即完成一完整之圓滑曲線，如圖2-24(c)所示。

二、曲線規（Curve Rulers）

曲線規可自由彎曲成所需之曲線形狀來繪製不規則曲線，使用上較曲線板方便。唯使用時要確實固定否則易滑開；且曲線規不易彎成較小的彎曲線，因此較適合用於繪製大形之不規則曲線，如圖2-25所示。

 2-7  直尺與比例尺

一、直尺（Ruler）

製圖上所用最簡單的量度工具為直尺，如圖2-26所示。一般都用鋼片製造，長度常用者為15公分或30公分。在直尺上兩面各刻有公制與英制兩種刻度，英制採八進位，以吋為單位，最小刻度1/64吋。公制採十進位制，以公厘（mm）為最小單位。

二、比例尺（Drawing Scale）

凡尺上有比例刻度者即稱為比例尺，一般用於圖面需要放大或縮小時。較常用的公制比例尺其形狀呈三角形，通常刻有1/100、1/200、1/300、1/400、1/500、1/600六種不同比例，如圖2-27所示。

工程圖中常用的比例，依CNS標準以2、5、10倍數的比例較為常用，如表2-1所示。將圖面上尺度置於前（分子），物體實際尺度置於後（分母）； 例如1：2，即說明圖面上之1mm是代表物體實長的2mm，是為縮小比例。反之若圖面上之2mm代表物體實長1mm，即為2：1之放大比例。

 2-8  量角器

量角器（Protractor）係用以量取已知角之角度，或繪製角度時用。是由半圓形的透明塑膠片製成，其上有180個刻劃，每刻劃代表1度。

1.量取角度
如圖2-28(a)所示之量測為72°。

2.繪製角度
如圖2-28(b)所示。

 2-9  字規與模板

一、字規（Lettering Template）

字規是一種在透明塑膠片上做有穿通孔的字形、符號，如圖2-29所示。它是協助繪圖人員於圖面上寫字能整齊劃一所使用之輔助工具。其字體大小是以字體之高度及字體線條之粗細來區分。如0.5mm之字規其字高即為5mm，而字體線條之粗細即為0.5mm。

二、模板（Stencil）

模板是一種在透明塑膠片上製成各種不同形狀之孔洞或符號，可以直接描繪，方便並節省時間，使圖能迅速完成之輔助工具。 使用模板時須注意對準中心或邊緣，妥當定位後使筆垂直紙面繪製。

 2-10  萬能製圖儀

萬能製圖儀（Drafting Machine）是集丁字尺、三角板、量角器、直尺、比例尺等功能最簡便精確之製圖機械。型式有懸臂式及軌道式兩種，如圖2-31所示。

圖2-31 萬能製圖儀 (a)懸臂式萬能製圖儀 (b)軌道式萬能製圖儀

 2-11  固定圖紙的方法

一、塑膠墊皮上固定圖紙的方法

1. 將圖紙放置在製圖板的左下方，離圖板左邊及下邊均各約為80～100mm，並使圖紙上方與丁字尺之工作邊對齊，如圖2-32(a)所示。
2. 以右手壓住圖紙，然後將丁字尺滑下少許，用製圖膠帶將圖紙之右上角固定，將圖紙刷平固定左下角，如圖2-32(b)所示。
3. 將丁字尺壓住紙，固定左上角及右下角，如圖2-32(c)所示。

圖2-32 塑膠墊皮上固定圖紙的方法

二、磁性墊皮上固定圖紙的方法

1. 將圖紙放置在製圖板約略中下方，並使圖紙上方與萬能製圖儀的水平尺之工作邊對齊，如圖2-33(a)所示。
2. 用長壓條固定圖紙下方，如圖2-33(b)所示。
3. 將萬能製圖儀移在圖紙中間，利用水平尺壓住圖紙，再用長壓條固定圖紙上方，如圖2-33(c)所示。
4. 將萬能製圖儀移離圖紙，用短壓條固定圖紙左、右兩邊，如圖2-33(d)所示。

 2-12  橡皮擦與擦線板

一、橡皮擦（Eraser）

橡皮擦是用於擦拭不必要的筆跡、墨跡，或除去紙面上之污垢。

製圖專用橡皮擦有兩種，如圖2-34所示。在選用時只要注意較不損傷紙面，且容易擦淨者即可。

二、擦線板（Erasing Shield）

擦線板是由金屬或塑膠薄片製成，有許多不同形狀之空隙。若欲擦拭之線條與其他需保留之線條位置甚為接近時，以擦線板掩蓋需要保留的線條，再把空隙對準不要的線條，然後用橡皮擦擦拭，如圖2-35所示。

 2-13  電腦輔助製圖軟體及硬體設備簡介

利用電腦繪圖軟體從事製圖，稱為電腦輔助製圖（Computer-Aided Drafting），簡稱CAD。

較常見的CAD軟體有：AutoCAD、SolidWorks、Inventor、Pro/ENGINEER、Solid Edge、CADKEY 、CATIA等。不同的軟體其定位有所不同，特性也不同。產業界目前常用Autodesk公司所發展AutoCAD電腦繪圖軟體繪製各種工程圖，是產業界占有率最高 ，功能最強的平面（2D）繪圖軟體。

利用電腦繪圖軟體從事製圖，稱為電腦輔助製圖（Computer-Aided Drafting），簡稱CAD。

較常見的CAD軟體有：AutoCAD、SolidWorks、Inventor、Pro/ENGINEER、Solid Edge、CADKEY 、CATIA等。不同的軟體其定位有所不同，特性也不同。產業界目前常用Autodesk公司所發展AutoCAD電腦繪圖軟體繪製各種工程圖，是產業界占有率最高 ，功能最強的平面（2D）繪圖軟體。

使用CAD的電腦軟、硬體基本配備如下：

1. 軟體

(1)Windows作業系統。
(2)AutoCAD或其他輔助製圖軟體。

2. 硬體

(1)Intel Core 2 500以上處理器。
(2)記憶體1GB（含以上）。
(3)三鍵式滑鼠（或數位板）及鍵盤。
(4)顯示螢幕：解析度可達1024×768的15"以上液晶螢幕。
(5)輸出設備：繪圖機、印表機。

在進行繪圖工作時，Windows作業系統除了執行CAD軟體之外，有時還需開啟多個應用程式，或開啟數個圖檔。若採用上述硬體設備，電腦執行速度會變得較慢，可使用下列方式提升執行效能：

(1)選購速度較快的處理器。
(2)擴充記憶體至2GB以上。
(3)更換功能較佳的圖形顯示卡。
(4)若擔心突然斷電造成資料損失等安全問題，應加裝不斷電系統（UPS）。