机械图样零件图的表达方法

第6章零件图零件图的基本知识6.1零件图的视图表达6.2零件图的尺寸表达6.3零件图的结构分析6.5零件图的技术要求6.4零件图的识读6.6零件图的绘制6.7焊接件3.8钣金零件6.9本章重点提示1．零件图的作用及内容在读图、画图等与零件图相关的生产实践活动中，零件图是技术文件，是指导加工和检验零件的依据，没有零件图就没有零件的加工。单纯的组合体三视图，无论表达得多么完美也绝不是零件图。零件图除图形、尺寸外，还要有各项技术要求和标题栏。2．零件的工艺结构零件的工艺结构是进行表达或识读的必备知识，工艺结构是零件自身客观存在的。在了解零件工艺的同时，注意对专业知识的学习和积累，就能很好地掌握零件的工艺结构。3．零件图的识读看零件图的全部内容，想象出零件的立体结构形状，建立零件的加工制造工艺过程，是本章的重中之重。“看图加工”是一名技术操作者所必备的能力。培养零件图识读的能力，是一个较长期的任务，零件图识读水平的提高需要坚持不懈地努力。6.1零件图的基本知识6.1.1零件图的作用6.1.2零件图的内容零件图的作用零件图是生产和检验零件的依据。零件的毛坯制造、加工工艺路线的制订、工序图的绘制、加工检验和技术文件管理等，都是依据零件图进行的。机器是由部件和零件组成的，零件是不可再拆分的单元个体。零件图是用来表达零件的结构形状、尺寸大小、技术要求的图样。零件图的内容1．一组视图用图样表达方法，准确、清晰、简便地表达零件的结构形状。2．尺寸能正确、完整、清晰、合理地标出零件的尺寸，提供制造、检验零件所需的全部尺寸。3．技术要求用国家标准规定表达零件在制造、检验、装配时，应保证的各项技术要求，如表面结构粗糙度、尺寸公差、材料热处理等。4．标题栏按国家标准规定在图样的右下角，画出标题栏，并填写相应的信息6.2零件图的视图表达6.2.1零件分析6.2.2主视图的选择6.2.3其他视图的选择主视图的选择主视图是一组视图的核心，一定要表达零件的主要加工内容、形状结构，其他视图和表达方法的选择都是围绕主视图进行的。图样视图表达是否成功，完全取决于主视图的选择，而主视图的选择又取决于对加工技术的掌握。因此，掌握零件主视图的分析选择，对学习、提高综合专业知识非常重要。其他视图的选择在主视图确定后，根据零件的复杂情况，主视图表达的内容，剩余尚未表达和未表达清楚的部分，再分别确定用其他视图逐一表达。1.每个视图有独立的表达内容每个视图表达的内容相互对应，但不能重复表达，尽量将一个工序的加工内容集中表达在对应的视图上。2.优选基本位置视图优先选用基本位置视图（剖视图、断面图），省去不必要的标注，使图面简单。3.尽可能采用简化表达方法多采用规定的简化表达方法，尽量采用简化标注，使图面简单易懂。6.3零件图的尺寸表达6.3.1合理选择尺寸基准6.3.2标注尺寸的要求6.3.3零件上常见的尺寸标注零件图的尺寸及基准零件图尺寸标注的重点是合理，合理是指符合设计要求，便于加工和测量，降低加工制造成本。零件图的尺寸标注，是零件图表达的重点和难点。基准的分类：基准按用途分为设计基准和工艺基准两种。1.设计基准设计基准是设计时满足产品的性能、需要所选定的基准，以该基准去约束零件的其他结构形状。2.工艺基准工艺基准是加工、检验过程中使用的基准，以该基准去加工零件的其他结构形状，保证零件其他结构形状的尺寸精度。标注尺寸的基本要求1.零件的主要（重要）尺寸直接标出零件的主要尺寸直接标出，可方便加工并降低成本，结构的定位尺寸、板厚、外形尺寸等。2.按加工工艺标注尺寸按加工的顺序（工艺）标注尺寸，尺寸利于指导零件加工及检验。3.尺寸与视图同步集中标注在视图表达时，考虑到每个视图都有独立的表达内容，能指导某一项加工，尺寸标注也应当与视图同步表达。尺寸标注看图方便，便于加工。零件尺寸标注示例除了要考虑尺寸标注本身的要求，还要考虑与其他标注的协调6.4零件图的技术要求6.4.1表面结构6.4.2极限与配合6.4.3形状公差与位置公差零件图的技术要求保证零件达到设计和使用要求，零件图样除视图表达结构形状、标注尺寸外，在零件图上还必须标出零件在加工制造过程中的各项技术要求，如表面粗糙度、极限与配合、形位公差、材料热处理、检验内容等。以上内容的标注称为零件图的技术要求，应按制图标准的规定进行标注。表面结构的概念1.表面结构的形成在加工过程中，刀具与零件间的运动、摩擦、振动及刀具形状、切屑分裂产生的变形等因素，使表面在显微镜下观察，存在许多微观高低不平的峰和谷的形状机构。表面结构包括零件表面宏观和微观几何特性，包括表面粗糙度、表面波纹度、表面缺陷、表面几何形状等。2.表面结构对零件的影响零件表面结构是评价零件精度的重要技术指标。零件表面的结构特征，直接影响零件的配合性质，决定零件的耐磨、抗疲劳、耐腐蚀、密封等性能，因此，零件图为满足设计需要，必须提出合理的表面结构参数及数值，以确定零件的加工工艺。表面结构（粗糙度）的标注1.表面结构符号表示零件表面结构的基本符号，是由两条成60°夹角的细实线段组成。2.结构符号的标注表面结构在图样上的标注是由基本符号和Ra（Rz）数值组成，其符号大小一致；基本符号的角分线一定垂直指向被测表面；不能指在被测表面的端点及相交点；同一零件表面只标注一次。3.表面结构标注的注意事项表面结构等级的选择是根据零件表面设计要求和加工方法来确定的，优先选用Ra；。零件图中的表面结构的标注示例（1）零件图中的表面结构的标注示例（2）零件图尺寸的极限与配合互换性是指在同一规格的零件、部件中，任取其一，不经任何选择或修配就能装配到机器上，并达到规定的使用要求。正因为有了互换性，生产效率提高，成本降低，维修方便，取得最佳的经济效益。零件在加工过程中，由于刀具、机床精度等多种因素的影响，不可能也不必要把每个零件制造得绝对精确，实际上只要零件尺寸等几何参数限制在一定的范围内，就能保证零件的互换性。公差与偏差1.偏差零件实际尺寸减去基本尺寸得到的代数差，称为偏差。最大极限尺寸（Dmax、dmax）减去基本尺寸（D、d）得到的代数差，称为上偏差（ES、es）；最小极限尺寸（Dmin、dmin）减去基本尺寸（D、d）得到的代数差，称为下偏差（EI、ei）。用计算式表示：孔上偏差ES=Dmax−D轴上偏差es=dmax−d孔下偏差EI=Dmin−D轴下偏差ei=dmin−d2.公差尺寸公差是指允许尺寸的变动量，即最大极限尺寸减去最小极限尺寸，或上偏差减去下偏差。孔的公差用Th表示，轴的公差用Ts表示，公差表示尺寸的变动量，无正、负之分。用计算式表示：Th=|Dmax−Dmin|=|ES−EI|Ts=|dmax−dmin|=|es−ei|孔、轴公差与配合的示意图及公差带图公差带图是以基本尺寸为零线，零线上为正，下为负，将孔、轴的偏差按一定的比例放大，用长方形画出，并标出对应的符号，即称为公差带图。公差带图在分析公差和孔、轴配合时，非常方便。公差在图样上的标注公差标注。零件主要尺寸在图样上一般都标出公差要求，不重要的尺寸的公差（IT12～IT18），一般在图样上不标出。公差在图样上的标注有3种形式。配合基本尺寸相同，互相结合的孔和轴公差带之间的关系称为配合带有公差的孔、轴之间的配合分3种：1.间隙配合具有间隙的配合，孔的公差带在轴的公差带之上。2.过盈配合具有过盈的配合，孔的公差带在轴的公差带之下。3.过渡配合具有间隙或过盈的配合，孔的公差带与轴的公差带相互交叠。配合在图样上的标注一般在基本尺寸的后面，用分数形式标注孔、轴的基本偏差代号字母和公差等级代号数字，分子处为孔字母大写，分母处为轴字母小写。形状公差与位置公差形状公差与位置公差（简称形位公差）是机械零件图样上的一项重要技术要求。经加工后的零件不仅产生尺寸误差，而且还存在几何形状和相对位置误差，使轴的作用尺寸变大，孔的作用尺寸变小。为保证零件的精度要求，国家规定了一系列的形位公差标准。形位公差的内容及符号形状公差有6项，位置公差有8项，形位公差的内容及符号如表所示：零件上的几何要素形位公差的研究对象是构成零件几何体的点、线、面，通称为几何要素（简称要素）。1.实际要素零件上实际存在的要素，通常指测量得到的要素。2.理想要素具有几何意义的要素，是图样上点、线、面的理想形状。3.被测要素在图样上给出形位公差要求的要素，是检查的对象。4.基准要素用来确定被测要素方向或位置的要素。形位公差的标注当被测要素为整体轴线或公共中心平面时，箭头可直接指在该线上。形位公差的综合标注示例通常在标注尺寸后标注形位公差，形位公差所控制的要素都是零件重要的结构形状，该结构的表面结构（表面粗糙度）及尺寸公差精度都有相对较高的要求，它们共同保证零件的使用性能，6.5零件图的结构分析6.5.1零件的分类6.5.2零件上常见的工艺结构零件的分析及分类零件的形状、种类众多，根据材料可分为金属件、塑料件等，根据机件毛坯可分为铸造件、冲压件、焊接件等，根据零件制造精度、零件的尺寸大小、零件的使用环境都可以进行零件分类。在机械制图中，为方便分析和研究零件，将常见的零件按它们的用途和形状特征，分为轴类、盘类、叉类、支架类、箱体类等。机械加工工艺结构零件上常见的工艺结构1.倒角和倒圆倒角和倒圆就是对两个相交平面的棱线的加工，去掉毛刺和锐边保护了零件表面，防止划伤操作者。倒角为45°倒角距离C和倒圆R。2.退刀槽和砂轮越程槽在车削或磨削加工时，为使刀具或砂轮在加工完一个行程后，退刀不与工件其他面刮碰，同时在装配时保证相邻两零件能整个面接触。3.钻孔和阶梯孔在钻孔加工过程中，应保持钻头切削材料均匀，否则会导致钻孔精度降低或钻头折断。钻孔工件的孔表面与孔的轴线要求垂直。4.凸台与凹坑为保证零件之间面的可靠接触（装配精度），减少加工余量，节省材料和刀具，同时提高加工精度，在零件上设计出凸台、凹坑、凹槽或沉孔。铸造工艺结构铸造工艺结构是由铸造工艺决定的，了解了铸造过程，自然就能掌握铸造工艺结构。传统的铸造工艺过程是：将模型放入砂箱，填入按一定配比混合的砂料，将砂料压实，取出模型后制成与零件形状相同的空腔，留出浇入口和放气口，最后将铁水注入，待冷却后打碎砂型，取出铸造零件。过渡线的表达铸造圆角的客观存在，使零件两相交表面的交线是用圆角过渡的，用圆角过渡的交线，称为过渡线。6.6零件图的识读6.6.1看零件图的目的6.6.2看零件图的方法零件图的识读在设计、制造过程中，看零件图是一项非常重要的工作，零件图的识读就是了解零件在机器中的关联和作用；根据零件图想象出零件的立体结构形状；依据零件图的尺寸标注和技术要求，拟定出加工、检验的工艺方法。因此，工程技术加工人员必须具备对零件图的识读能力。看零件图的目的及方法1.看零件图的目通过看零件图，了解零件图中提供的零件全部信息，并能建立零件的加工工艺。通过看图分析视图、尺寸和技术要求，想象出零件的立体结构形状，是看图的主要任务。根据图零件图的表达，想象出零件的立体结构。2.看零件图的方法按零件图的内容，由浅到深、一般了解到细致清楚，结合实践经验和专业知识，逐一用科学的方法读懂零件图全部内容。看零件图的方法和步骤。1．概括了解从较熟悉的标题栏、外形尺寸等内容开始，对零件有初步的了解。2.分析视图从反映零件特征的视图开始，用形体分析法剖析零件，找出零件的主体结构及结构特点3.分析尺寸分析尺寸了解尺寸基准，确定几种加工方案，并进行比较。4.分析技术要求零件各部位的技术要求情况。5.综合看图综合以上的看图分析，建立零件的立体结构形状。6.7零件图的绘制6.7.1零件的测绘6.7.2零件图的手工绘制零件图的绘制——零件图绘制的过程绘制零件图的方法，可以根据零件实物测绘绘制零件图，还可以根据装配图拆画零件图，也可以根据三视图画零件图。无论用哪种方法绘制，最终都要用计算机绘图软件（CAD）出正式的零件图。零件的测绘1.测绘要求测绘就是对已有的零件实物进行观察分析，用零件测绘的方法，绘制出零件视图，测量并标注尺寸，提出必要的技术要求，填写标题栏的相关信息，完成零件源图的