机械制图基础知识培训教程

机械制图基础知识培训2011年7月31日图形对象信息库：提供大量设计要求、功能要求、加工要求、检测要求、附加要求图样无声的语音表达设计思想图样信息库产品的实现过程信息流一、图样基本要求及其发展趋势1、四大参数的控制及表达四大参数：形状、大小、方向、位置。四大参数的控制：产品检验四大要素四大参数表达控制公差外观形状视图形状公差尺寸（包含形位公差，公差配合等）大小尺寸尺寸公差性能（材料）方向尺寸/角度尺寸/角度公差/定向公差寿命位置尺寸尺寸/定位公差因此图样必须解决：理想状态的表达及实际状态控制。检验产品特别需要注意的是：产品外观、产品尺寸、产品性能、形位公差四大部分，都不可以忽略，忽略哪一项都会造成产品不合格。一、图样基本要求及其发展趋势四大参数表达是基础四大参数控制是核心其它附加要求2、基本图样的要求：国际大公司日本公司在解决装配时符号化、简化法。二维+三维混合使用目前国际流行三维化以美国为代表3、机械图样发展趋势一、图样基本要求及其发展趋势Ф300-0.02(A)上下极限尺寸均为重要尺寸；Ф300-0.02(A)上极限尺寸为重要尺寸；Ф300-0.02(A)下极限尺寸为重要尺寸。4、主次分清A、B、C5、细化目的保护信息库中的信息图样分类外形图看不出结构总图无工艺要求工艺图加工图一、图样基本要求及其发展趋势二、机械图样的表达原则无声的语音有声的语音不是图样图样唯一性1、图样是设计思想的表达工具。美国为代表，以设计原则为主美国图纸，需要工艺转化主视图：装配/工作/特征位置。在图样上标注的尺寸/形位公差，来自于功能。设计人员设计图工艺人员工艺图车间。允差0.20.015设计图样的基准：以设计基准为主，考虑装配位置。设计图样不能直接到车间，工艺图纸为车间加工图纸。日本为代表日本图样可以直接指导加工。功能要求设计思想经过工艺转化新的设计思想图样主视图：主加工位置考虑加工的可行性考虑加工的经济性图样上标注的尺寸/形位公差，来自于工艺基础工艺基准/加工位置。2、图样是加工依据，是生产的指导书，按工艺原则。3、图样是质量判断的依据检测原则苏联为代表，本国采用。功能要求设计思想检测转化新的设计方案图样。检测可行性检测误差最小二、机械图样的表达原则目前中国规定的检测误差为：1/10（ISO规定的检测测量误差1/40）如果设计公差值为：0.01mm，加工误差只有0.009;0.001给测量误差。测量工具的选择GB/T3177图样表达的大原则：设计、工艺、检测。二、机械图样的表达原则（一）标准体系介绍GB/T－84GB/T－2000旧体系新体系三、形状参数表达机械制图机械制图技术制图机械制图1、旧机械制图中标准体系GB/T4457-84（.1～.5）图纸基础：解决通用性问题GB/T4458-84（.1～.5）投影法：解决机械形状、尺寸、方向、位置等的投影画法。GB/T4459－84基本结构的表达：螺纹、齿轮、花键、弹簧、中心孔等的规定画法。GB/T4460－84运动示意图，运动简图。机械制图标准化的超前性产品设计全生命周期设计标准化的开发性－随时补充新的东西，如软件等标准化的通用性。技术制图可通用于机械、电气、船体、建筑四大行业3、新标准制定原则GB/T4457－图样的规定画法GB/T4458－零部件表面特征的表达方法GB/T4459－结构要素的表达方法2、新标注的概念三、形状参数表达机械制图1)GB/T4457GB/T4457（.1～.5）图纸幅面与格比例字体图线共九种八种+粗虚线（用途：允许零件表面处理的标记）。改变图线宽度，细实线1/2b粗实线包括剖面符号15种2种金属13种非金属该标准基础性、通用性强3、新标准制定原则三、形状参数表达机械制图2)GB/T4458零件表面的特征的表达方法GB/T4458.2－2003装配图中零部件序号增加3.4条款GB/T4458.4尺寸标注法解决以下三个问题尺寸界线尺寸标注：组成尺寸线（终端结构）数字基本规则：线性尺寸、角度尺寸。取消旋转视图“字母+旋转”的标记（例：A旋转），代之以＋字母，如：（30°）A、或A（30°））箭头靠近字母，旋转角度可以省略。三、形状参数表达机械制图3)GB/T4459（.1~.10）机构件的规定画法新标准10种结构件。老标准只有GB/T4459（.1~.5）5种结构件。4)GB/T16675.1～16675.2简化表示法机件结构复杂，技术要求繁多，图样复杂性简化图样画法的简化尺寸注法的简化尺寸的简化标注见GB16675.2-965)GB/T19096-2003未定义形状边的术语和注法研究自由曲面的标准（包括相关凹、过渡线、毛刺等的符号表示）三、形状参数表达机械制图常用符号的缩写GB16675.2P30名称符合或缩写词名称符合或缩写词直径Ф45°倒角C半径R深度球直径SФ沉孔或锪平孔球半径SR埋头孔厚度t均布EQS正方形其中沉孔标注示例：Ф10H85该标记表示：沉孔Ф10H8，深度5，小孔Ф8Ф8多孔标注4×Ф8该标记表示：4等直径Ф8孔。详见该标准。三、形状参数表达机械制图图样投影画法：正投影投影画法：正投影图样规定画法（4459）简化画法示意画法二维视图过渡时间三维视图。正投影法投影方法平行投影中的正投影法第一角投影法第三角投影方第一角法：欧洲、中国等国家使用，在图角上标注（E）第三角法：美国、日本等国使用，在图角上标注（A）外贸合同中国采用第一角，必要时，可采用第三角投影。必要指用户要求否则不开放第三角投影法。正投影镜像投影（最早用于室内装潢）。4、图样画法－投影法三、形状参数表达机械制图第一角投影法的布图第三角投影法的布图主仰左右俯后主俯右左仰后三、形状参数表达机械制图1、孔轴公差等级选用Ф30H7/f7错误Ф30H9/f9正确原因工艺等价原则由于孔和轴加工难度不一样，在相同尺寸、相同公差等级情况下会出现工艺不等价的情况。工艺等价的原则：基本尺寸≤10mm所有孔轴一定要求同级基本尺寸500mm所有孔轴一定要求同级10≤基本尺寸≤500孔轴公差等级的处理。公差等级01～18分为20级，基本偏差系列分27级四、大小参数的表达和控制尺寸及其尺寸公差2、在基孔制H时，轴公差间隙配合，轴公差a～h以8级分界，≤8级不同级,≥8级同级，8级时由设计处理。标注举例Ф30H9/f9Ф30H7/f6过渡配合j，js，k，m，n≤8级不同级8同级过盈配合p～zc以7级分界，≤7级不同级,7级同级3、在基轴制h时，孔公差间隙配合A～H,以8级分界，≤8级不同级,≥8级同级，8级时由设计处理。过渡配合J，JS，K,M，N≤8级不同级,8同级过盈配合P～ZC,以7级分界，≤7级不同级,7级同级说明：公差配合时，优先考虑基孔制。四、大小参数的表达和控制尺寸及其尺寸公差4、一般不推荐2级差以上。5、公差计算间隙配合：Tf＝Xmax－Xmin＝TH+TS过渡配合Tf＝Xmax－Ymax＝TH+TS过盈配合Tf＝Ymin－Ymax＝TH+TSTf－－配合公差Xmax－最大间隙Xmin－最小间隙Ymin－最小过盈Ymax－最大过盈TH－孔公差TS－轴公差四、大小参数的表达和控制尺寸及其尺寸公差举例：Ф30基本尺寸公差值0.02mm。1)极限尺寸表示法：最大极限尺寸为Ф29.98最小极限尺寸为Ф29.96-0.022)该尺寸的标注Ф30-0.04基本尺寸的确定，根据材料的刚度/强度。3)公差数值的确定经验值参数值计算值工艺加工公差值功能、特性参数设计依据四、大小参数的表达和控制尺寸及其尺寸公差间隙配合：Xmax（最大间隙）取决于定位精度Xmin（最小间隙）取决于润滑理论，计算出最小间隙Xmin润滑状态XmaxXmin过渡配合XmaxYmin(最小过盈)XminYmax(最大过盈)Ymin＝Xmin＝0过盈配合Ymax取决于材料强度/性质。Ymin取决于连接强度（保证最小过盈量）。排除表面粗糙度四、大小参数的表达和控制尺寸及其尺寸公差考虑磨损/摩檫功能要求公差带图：四、大小参数的表达和控制尺寸及其尺寸公差0孔公差带最大间隙轴公差带最小间隙6、公差计算举例：Ф20Xmax＝0.054Xmin＝0.020最小间隙要考虑孔、轴形位误差控制。Xm1/31/31/3形状误差储备尺寸补偿Tf＝Xmax–Xmax＝TH+TS＝0.054-0.020＝0.034Ф20H7/f6试分法：0.017+0.017查表得：IT6＝0.013IT7＝0.021按基孔制H6～7级时，孔轴不同级Ф20H7/f6孔7级0.021、轴6级0.013四、大小参数的表达和控制尺寸及其尺寸公差四、大小参数的表达和控制尺寸及其尺寸公差0H7f6＋0.021XmaxXmin-0.020-0.033查表得出Ф20孔IT7公差值：0.021mm，基本偏差0孔H7,上偏差0.021mm下偏差0；轴IT6公差值：0.13mm，基本偏差－0.020mm，轴f6上偏差－0.02mm，下偏差－0.033mm。四、大小参数的表达和控制尺寸及其尺寸公差+0..021孔尺寸Ф200-0.020轴尺寸Ф20-0.0330.0170.0540.020配合公差02σ特性参数（公差数值）变化范围：，68％的加工零件应处在2σ间，符合正态分布法。四、大小参数的表达和控制尺寸及其尺寸公差7、尺寸标注解决的是大小问题。以下8种标注所代表的不同设计思想。序号尺寸标注设计思想测量130基本尺寸Ф30，在GB/TI184未注公差标注中分四级:f、m、c、v。在图纸右下明细表中注明：图中未注公差按四级中哪一级处理。一般尺寸，按GB/T2828原则检测。按两点法测量两点间距离：游标卡、分厘卡等通用量具。2（30）参考尺寸在尺寸链中按空环处理，该尺寸不测量。其公差是由相邻尺寸决定。330理论正确尺寸。公差为零。该种尺寸必须与形位公差同注，由形位公差决定控制其尺寸的变动范围。序号尺寸标注设计思想测量430±0.5带公差的尺寸。尺寸要求：29.5≤La≤30.5无形位公差，测量用两点法：游标卡/分厘卡，一定要全检。5+0.5Ø300E1、尺寸公差/形状公差同时控制边界控制原则（最大包容原则）：尺寸要求：30≤La≤30.52、考虑零件的刚度/强度，控制最小尺寸ø30。3、E－MMC最大实体边界。即控制尺寸与形状的综合误差必须≤30.51、边界控制，用板加深度卡测量；2、量规通（检具）。6+0..5Ø300T给定直接控制圆锥面的形状误差用给定公差带宽0.25两斜面与要求尺寸逼近，实际尺寸在公差锥中合格。序号尺寸标注设计思想测量7+0..05Ø300同加工尺寸：两零件合并在一起后，同加工Ø30。8+0..05Ø300（A）重要度特性标注。如A在上偏差，表示最大极限尺寸是重要特性；如A在下偏差，表示最小极限尺寸是重要特性；如A在如图所示（中间），表示上下极限尺寸均是重要特性。说明：A、GB/TI1840未注公差分f（精密级）m（中等级）c（粗糙级）v（最初级）四级，企业标注一般公差常取m级；或在图样标题栏中写明。B、以上8种尺寸的标注，说明不同的加工形式，设计思想不一样，测量方法不一样，控制尺寸的结果也不一样。8、尺寸标注举例：四、大小参数的表达和控制尺寸及其尺寸公差10±0.0120±0.02（30）（1）、参考尺寸的尺寸标注及尺寸链计算：图中3个尺寸组成一个尺寸环，其中无论一尺寸不标，表示空环，空环的尺寸公差，由其相邻尺寸得来。因此（30）最大30.03，（30）最小29.97。（2）理论正确尺寸与形位公差符号连用的作用：四、大小参数的表达和控制尺寸及其尺寸公差Ø0.10ABCBAC30303030304×Ø9H9四被测孔的轴线必须位于直经为公差值Ø0.10内，且相对于A、B、C三基准表面的理论正确尺寸所确定的是理想轴线位置。+0.05（3）ø300E四、大小参数的表达和控制尺寸及其尺寸公差量规－通规通用量具：测量两点距离ø300.05ø30.05平面仪零件合格条件用量规（通规）保证零件