复旦机械制图课件09零件图

第九章零件图•9-1零件图概述•9-2零件图的视图选择•9-3零件的尺寸标注•9-4表面粗糙度•9-5极限与配合几何公差简介•9-6零件结构的工艺性简介•9-7读零件图•9-8用AotuCAD绘制零件图第九章零件图§9－1零件图与装配图的关系以及零件图的内容一、零件图与装配图的关系零件图是生产中指导制造和检验零件的主要图样，它不仅应将零件的材料，内、外结构形状和大小表达清楚,而且还要为零件的加工、检验、测量提供必要的技术要求。在绘制零件图时，应考虑下述一些问题：零件的作用以及与其它零件的关系；零件的形状、结构和加工方法；为完整、清晰地表达零件地形状和大小；应选用哪些视图？标注哪些尺寸？表明哪些技术要求？表达一台机器或一个部件的图样称为装配图，例如球阀装配图(图10-1),(图9-1)为球阀轴测装配图。制造球阀时还必须有除了标准件以外的所有零件图，例如(图9-2)就是球阀的4号零件（阀芯）的零件图。显然，机器、部件与零件之间，装配图与零件图之间，都反映了整体与局部的关系,彼此互相依赖，非常密切。阀体的轴测剖视图：阀体的零件图：1、一组视图用一组视图完整、清晰地表达出零件的内、外形状和结构。以前讲的机件各种表达方式的视图（如视图、剖面图、断面图、局部放大图等）。2、完整的尺寸应正确、完整、清晰、合理地注出制造零件所需地全部尺寸。3、技术要求零件图中必须用规定的代号、数字和文字简明地表示出在制造和检验时应达到的技术要求。如公差、形位公差、表面粗糙度等。4、标题栏零件图的右下角，用标题栏写出零件的名称、数量、材料、比例、图号，以及设计、制图、校核人员的签名等。二、零件图的内容§9－2零件视图选择零件图要求将零件的结构形状完整、清晰地表达出来。要满足这些要求，首先要对零件的结构形状特点进行分析，并尽可能了解零件在机器或部件中的位置和作用（如球阀)，零件的结构形状和大小，是根据它在装配体中的作用以及与其他零件之间的装配关系来确定的。然后灵活地采用视图、剖视图、断面图以及其他各种表达方法，并且还要考虑尽量减少视图的数量，将零件表达清楚。由此可见，解决表达零件结构形状的关键是合理地选择主视图和其他视图，确定一个比较合理的表达方案。一、主视图的选择主视图是一组试题的核心，选择主视图时，先要确定零件的安放位置和投射方向。1、确定零件的安放位置应使主视图尽可能反映零件的主要加工位置或在机器中的工作位置。加工位置是按零件在加工工序中的装夹位置选取主视图，主视图与加工位置一致是为了制造者看图方便。如轴、套、轮盘等零件的主要加工工序是在车床或磨床上进行的，因此这类零件的主视图应将其轴线水平放置。工作位置是指零件在机器或部件中工作时的位置，如支架、箱体等零件，它们的结构形状比较复杂，加工工序较多，加工时的装夹位置经常变化，所有在画图时的安放位置是按使主视图反映工作位置确定，这样使零件图便于与装配图直接对照。（P287图9－6轴承架的轴测图）。2、确定主视图的投射方向当安放位置确定以后,再按主视图能较好地反映零件地加工位置或工作位置，并能较明显地反映该零件各部分结构形状和它们之间相对位置的一面作为主视图，从而选定主视图的投射方向。(P288图9－7轴承架的表达方案)选取方向A作为主视图的投射方向。主视图确定以后，要分析该零件在主视图上还有哪些尚没表达清楚的结构，对这些结构应选用其他视图，并采用各种方法表达出来，使每个视图都有表达的重点,几个视图互相补充而不重复。在选择视图时，优先选用基本视图以及在基本视图上作适当的剖视，在充分表达清楚零件结构形状的前提下，尽量减少视图数量，力求制图和读图简便。二、视图表达方案的选择零件的结构形状多种多样，但大体可分为回转体和非回转体两类。1、回转体类零件回转体类零件包括：轴、套、盘、盖等。回转体类零件特点：各组成部分多为同轴线的回转体;通常以加工位置将轴线水平横放的主视图上来表达零件的主体结构，必要时再用局部剖视或其他辅助视图表达局部结构形状。图9－3表示轴套类零件－泵轴的视图表达形式。图9－4表示了盘盖类零件－法兰盘的视图表达形式。三、典型零件的视图表达方案选择示例a）轴、套类：b）盘、盖类：非回转体类零件包括：叉架、箱体等零件。非回转体类零件特点：形状都比较复杂，加工位置也是多变，通常以自然位置或工作位置安放，选定投射方向，将能比较明显反映形状的特征和相对位置的一面作为主视图。一般要用几个基本视图,并按需要选用合适的辅助视图来表达其复杂的内外结构形状。图9－5示出了踏脚座两种表达方案，比较两方案，显然右方案比左方案更为简便、清晰。2、非回转体类零件图9－6是轴承座的轴测图，用形体分析法可将其分成四部分：上部是轴承(圆筒)，孔内安装绘制轴；顶部为圆柱凸台，凸台中间的螺纹孔安装油杯；轴承的一端与安装板连接，安装板下部有两个对称的通孔；圆筒与安装板之间是加强结构强度的三角形肋板。三种方案比较：I、用四个视图(主、左视图、A向局部视图和B-B断面图）；II、用五个视图；III、用三个视图。对三种方案从二个方面分析：（1）主视图比较主视图都符合零件的主要加工位置和工作位置。方案a、b的主视图投射方向相同，主要反映安装板的形状特征及其与轴承、肋板的关系；方案c的主视图突出表示轴承以及凸台、螺孔的结构形状。对于轴承座来说，轴承是它的主要结构，在主视图上直接显示轴承的结构比反映安装板的形状更为重要。所有方案c的主视图选择比较合理。（2）其他视图比较三个方案都采用A向局部视图表示轴承一端凸缘的不同外形，也都采用两个基本视图－主视图和左视图。为了表示安装板和肋板的断面形状，方案a补充肋一个B-B断面图，方案b添加一个B-B全剖视图，又增加一个C-C断面图，比较两方案，显然方案a比较简明。对于安装板上的两个圆孔，方案a在左视图采用局部剖视表达，而方案b则多用了一个C-C断面图，无此必要，所以方案a比方案b显得简明。但方案c对于安装板和肋板以及安装板上的圆孔的表达更为简练，因为通过主视图和左视图已将安装的板和肋板的外形表达清楚了，只要用重合断面表示它们的轮廓形状和厚度即可。综上所述，方案c由于抓住了选择主视图这一关键，用较少的视图正确、完整、清晰地表达了轴承架的结构形状,是三种方案中的最佳表达方案。§9－3零件的尺寸标注零件图中的尺寸包括公称尺寸和上、下极限偏差。零件图中的尺寸除了要满足正确、完整、清晰要求外，还应使尺寸标注合理。标注尺寸合理是指标注尺寸既要符合设计要求，保证机器的使用性能，又要满足加工工艺要求，以便于零件的加工、测量和检验。本节仅着重介绍合理标注尺寸应考虑的几个问题。一、零件图上的主要尺寸必须直接注出主要尺寸是指直接影响零件在机器或部件中的工作性能和准确位置的尺寸，如零件间的配合尺寸,重要的安装定位尺寸等。如下图a中轴承孔的中心高h1和安装孔的间距l1，下图b中的标注会造成主要尺寸误差的积累。二、合适地选择基准尺寸基准一般选用零件上的一些面和线。面基准常选择零件上较大的加工面、与其他零件的结合面、零件的对称平面、重要的端面和轴肩等。图9－9所示的轴承座，高度方向的尺寸基准为安装面，也是最大的加工面；长度方向尺寸以左右对出面为基准；宽度方向尺寸以前后对出面为基准。线基准一般选择轴和孔的轴线、对称中心线等。如图9－10所示的轴，长度方向尺寸以端面（重要端面）为基准，并以轴线作为直径方向的尺寸基准。由于每个零件都有长、宽、高三个方向的尺寸，因此每个方向都有一个主要尺寸基准。在同一方向还可以有一个或几个与主要尺寸基准有尺寸联系的辅助基准。基准按用度可分为设计基准和工艺基准：设计基准是用来确定零件在部件中准确位置的基准，常选其中之一作为尺寸标注主要基准；工艺基准是为便于加工和测量而选定的基准。如轴承座的底面为高度方向主要基准，也是设计基准，以此标出顶面高度尺寸57，再以顶面作为高度方向的辅助基准，也是工艺基准，以此标出螺孔深度尺寸10。三、避免出现封闭尺寸链零件同一方向的尺寸可以首尾相接，列成尺寸链的形式,如图9－11a所示尺寸L2、L3、L4；但不能如图9－11b所示尺寸L1、L2、L3、L4首尾相接，从一个始点开始，一个尺寸接一个尺寸最后又回到始点，构成封闭尺寸链，这种情况应该避免，因L4的尺寸误差为另三个尺寸误差的总和，可能达不到设计要求。四、标注尺寸要便于加工和测量1、考虑符合加工顺序要求2、考虑测量、检验方便的要求标注减速器输出轴的尺寸【例9－1】【例9－2】标注踏脚座的尺寸§9－4表面粗糙度、镀涂、和热处理的代号、符号及其标注零件图中除了图形和尺寸外，还有制造该零件时应满足的一些加工要求，通常称为“技术要求”，如表面粗糙度，尺寸公差，几何公差以及材料热处理等。在机械图样上，为保证零件装配后的使用要求，除了对零件各部分结构给出尺寸公差、几何公差的要求外，还要根据功能需要对零件的表面质量——表面结构给出要求。表面结构是表面粗糙度、表面波纹度、表面缺陷、表面纹理和表面几何形状的总称。§9－4表面粗糙度、镀涂、和热处理的代号、符号及其标注一、表面粗糙度的基本概念零件加工时，由于刀具在零件表面上留下的刀痕及切削分裂时表面金属的塑性变形等影响，使零件存在着间距很小的轮廓峰谷。这种表面上具有较小间距的峰谷所组成的微观几何特性，称为表面粗糙度。零件表面粗糙度是评定零件表面质量的一项重要技术指标，对于零件的配合、耐磨性、抗腐蚀性都有显著的影响，是零件图中必不可少的一项技术要求。dxxylRla0)(1niiaynR11轮廓算术平均偏差（Ra）是目前生产中评定表面粗糙度用得最多的参数，它是在取样长度L内轮廓偏距绝对值的算术平均值。一般来说，凡是零件上有配合要求或有相对运动的表面Ra值就要求小。.Ra越小，表面质量就越高，但加工成本也越高。因此，在满足使用要求的前提下，应尽量选较大的Ra值，以降低成本。表9－1不同表面粗糙度的外观情况，加工方法和应用举例二、表面粗糙度的符号、代号1、表面粗糙度的符号（P260)2、表面粗糙度的代号在表面粗糙度符号上注写所要求的表面特征参数后，即构成表面粗糙度代号，如表9－3表面粗糙度（Ra）的意义(P261)代号意义代号意义用任何方法获得表面粗糙度.Ra的上限值为3.2µm。用任何方法获得表面粗糙度.Ra的最大值为3.2µm。用去除材料方法获得表面粗糙度.Ra的上限值为3.2µm。用去除材料方法获得表面粗糙度.Ra的最大值为3.2µm。用不去除材料方法获得表面粗糙度.Ra的上限值为3.2µm。用不去除材料方法获得表面粗糙度.Ra的最大值为3.2µm。用去除材料方法获得表面粗糙度.Ra的上限值为3.2µm，下限值为1.6µm。用去除材料方法获得表面粗糙度.Ra的最大限值为3.2µm，最小值为1.6µm。3、加工方法镀（涂）覆、取样长度、加工纹理方向等其它内容的标注三、表面粗糙度镀（涂）覆及热处理在图样的标注方法•1、表面粗糙度要求对每一表面一般只标注一次。•2、表面粗糙度的注写和读取方向与尺寸的注写和读取方向一致。•3、在不致引起误解时，表面粗糙度要求可以标注在给定的尺寸线上。•4、表面粗糙度要求可标注在几何公差框格的上方。•5、圆柱和棱柱的表面粗糙度要求只标注一次。§9－5极限与配合以及形位公差简介极限与配合和形位公差，是零件图和装配图中的一项重要的技术要求，也是检验产品质量的技术指标。国家标准总局发布了有关极限与配合的标准：GB/T1800.1－1997、GB/T1800.3－1998、GB/T1800.4－1999和«形状和位置公差»GB/T1182－1996。一、极限与配合的基本概念（一）零件的互换性从一批相同的零件中任意取一件，不经修配，就能立即装到机器上去，并能保证使用要求，这种情况说明这批零件有互换性。现代化的机械工业，要求其零件具有互换性，这样既能满足各生产部门广泛的协作要求，又能进行高效率的专业化生产。（二）尺寸公差制造零件时，由于加工和测量等因素的影响，完工后的实际尺寸总存在一定的误差。为了使零件有互换性，必须将零件的实际尺寸控制在允许变动的范围之内，这个允许尺寸的变