机械零部件测绘[2]

机械零部件测绘是一门专业限选课程，旨在提高学生的动手能力，正确使用工具拆卸机器部件，使用量具测量零件，训练徒手绘制草图的能力，掌握相关知识的综合应用，培养与他人合作的精神。《机械零件测量与装配》课程作用主要教学内容：1常用量具的使用方法16课时2～5周2极限配合与行为公差20课时6～10周3典型零部件测绘16课时11～14周4机械部件测绘、拆装20课时15～19周•考试（试卷（开卷）40%）•平时（作业+考勤20%）•实训（零部件测绘40%）课程成绩评定方式《机械零部件测绘》李月琴主编中国电力出版社2007.08《公差配合与技术测量》孔庆玲，刘春玲主编清华大学出版社2009.08中国机械CAD论坛、蓝天CAD论坛参考书目机械零部件测绘是对现有的机器或部件进行实物拆卸测量，选择合适的表达方案，绘出全部非标准零件的草图及装配图。根据装配草图和实际装配关系，对所测得的数据进行圆整处理，确定零件的材料和技术要求，最后根据草图绘制出零件工作图和装配图的过程。第一章零部件测绘的基本知识第一节零部件测绘的目的和要求零部件测绘的目的：设计产品：进行机械产品的设计而进行的测绘。仿制机器：模仿或对现有的进行优化、改造等。修配设备：对旧设备修理和更新零配件进行的测绘。技术资料存档与技术交流：获取完整的技术资料和图纸。测绘教学：提高学生的动手能力，正确使用工具拆卸机器部件，使用量具测量零件，训练徒手绘制草图的能力，掌握相关知识的综合应用，培养与他人合作的精神。1、测绘前准的准备工作：组织准备、资料准备、场地准备。第二节零部件测绘的一般步骤2、了解测绘对象，拆卸零部件3、绘制装配示意图4、测量零部件，绘制零件草图5、绘制装配草图6、绘制零件工作图1、制图方面的要求第三节测绘零件草图的一般要求2、测量方面的要求3、测量数据的处理要求4、尺寸标注的要求5、技术方面的要求尺寸圆整原则：逢4舍，逢6进，遇5保偶数零部件的拆卸要求：（1）遵循“恢复原机”的要求（2）对于机器上的不可拆连接，壳体上的螺柱，以及一些经过调整、拆开后不易调整复位的零件，一般不进行拆卸。（3）遇到不可拆组件或复杂零件的内部结构无法测量时，尽量不拆卸、少拆卸。第二章常用量具的使用方法第一节零部件的拆卸步骤零部件的拆卸步骤：1做好拆卸前的准备工作2了解机器的连接方式（1）永久性连接：焊接、过盈量大的配合。（2）半永久性连接：过盈量较小的配合，具有过盈的过渡配合。（3）活动连接：配合的零件间有间隙，如滑动轴承的孔与其相配合的轴颈。（4）可拆卸连接：如螺纹连接，键与销的连接等。3确定拆卸的大体步骤（1）先将机器中的大部件解体，然后拆成组件。（2）将各组件在拆成测绘所需的小件或零件。零部件的拆卸做好的几点工作：1选择合理的拆卸步骤：由附件到主机、由外部到内部、由上到下。2对零件编号和做标记：对零件命名并做标记、编号。3正确放置零部件4做好记录5其它现场鉴定。常用的拆卸工具：扳手、螺钉旋具、手钳、拉拔器、锤子。零部件的拆卸中的注意事项：1注意安全2采用正确的拆卸步骤3记录拆卸方向，防止零件丢失4选用适当的拆卸工具5注意保护贵重零件和零件的高精度表面6注意特殊零件的拆卸7报废件的处理测量误差的来源：标注误差、测量方法误差、测量器具误差、环境条件引起的误差、测量人员引起的误差。测量误差的分类：系统误差：规律误差，可以减小或消除误差随机误差：偶然误差，不能消除粗大误差：疏忽误差第二节测量器具的使用通用量具:钢直尺、卡钳、游标卡尺、千分尺、万能角度尺、量块、螺纹量规等。长度尺寸的测量第三节常用测量方法和技巧钢直尺、游标卡尺或千分尺，也可用外卡钳。直径尺寸的测量常用游标卡尺或千分尺，也可用内卡钳。尺寸大无法测量时，可用周长法或弓高弦长法两孔中心距的测量（1）两孔直径相等时深度的测量常用深度游标卡尺或千分尺，也可用钢直尺。（2）两孔直径不等时壁厚的测量常用钢直尺，钢直尺和外卡钳结合进行测量。螺纹的测量常用螺纹量规和螺纹样板进行测量。第三章极限与配合•新国标（GB/T1800.1－1997）、（GB/T1800.2～1800.3－1998）、（GB/T1804－1992），代替了1979年颁布的旧国标（GB1800～1804－79）中的相应部分，这些新国标的依据是国际标准，以尽可能地使我国的国家标准与国际标准一致或等同。•孔与轴的《极限与配合》标准是机械工程最重要的基础标准，制定最早，体系比较完善，也是学习其它互换性标准的基础。尺寸与公差的基本术语广义的孔与轴：孔为包容面（尺寸之间无材料），在加工过程中，尺寸越加工越大；而轴是被包容面（尺寸之间有材料），尺寸越加工越小。第一节公差与配合的基本内容•尺寸（size）•尺寸是特定单位表示的两点之间距离的数值。•通常用㎜表示（常省略）•如直径Ø40、半径R20，宽度12，高度120，中心距60等。•基本尺寸（basicsize）•基本尺寸是设计给定的尺寸，用D和d（L或l）表示（大写字母表示孔，小写字母表示轴）。•它是根据产品的使用要求、零件的刚度等要求，计算或通过实验而确定的。•它应该在优先数系中选择。•实际尺寸（actualsize）实际尺寸是通过测量得到的尺寸（Da、da）实际尺寸并非尺寸的真值。•极限尺寸（limitsofsize）•极限尺寸允许尺寸变化的两个界限值。•最大极限尺寸：Dmax、dmax•最小极限尺寸：Dmin、dmin•合格零件的实际尺寸应该是：•偏差（limitsofdeviation）•某尺寸与基本尺寸的代数差,其值可正、可负或零•上偏差:最大极限尺寸与基本尺寸之差•下偏差:最小极限尺寸与基本尺寸之差•实际偏差:实际尺寸与基本尺寸之差注意：标注和计算偏差时前面必须加注“+”或“－”号（零除外）。•尺寸公差（Tolerance）•尺寸公差是指允许尺寸的变动量公差与偏差是两个不同的概念。公差表示制造精度的要求，反映加工的难易程度。偏差表示与基本尺寸远离程度，它表示公差带的位置，影响配合的松紧程度。孔：轴：公差与偏差的比较•尺寸公差带图：用尺寸公差带的高度和相互位置表示公差大小和配合性质。它由零线和公差带组成。•1）零线确定偏差的基准线。•2）公差带由代表上偏差和下偏差两条直线所限定的区域。配合的基本术语配合（fit）：基本尺寸相同，相互结合的孔与轴公差带之间的关系。间隙配合过渡配合过盈配合三种关系•间隙配合（Clearancefit）•具有间隙（含最小间隙等于零）的配合。•孔的公差带位于轴的公差带之上，通常指孔大、轴小的配合。•过盈配合（Interferencefit）•具有过盈（含最小过盈等于零）的配合。•孔的公差带位于轴公差带之下，通常是指孔小、轴大的配合，•过渡配合（Transitionfit）•可能产生间隙或过盈的配合。•孔、轴公差带相互交叠，是介于间隙配合与过盈配合之间的配合。特点：其间隙或过盈的数值都较小，一般来讲，过渡配合的工件精度都较高例求下列三种孔、轴配合的极限间隙或过盈、配合公差，并绘制公差带图基准制从前所述3类配合可以知道，通过改变孔、轴公差带的相对位置可以实现各种不同性质的配合，为了设计和制造上的方便，以两个相配合的零件中的一个为基准件，并选定公差带，而改变另一个零件的公差带位置，从而形成各种配合的一种制度，称为基准制。国家标准中规定了两种有效的基准制：基孔制和基轴制。第二节公差与配合的国家标准•1.标准公差系列•（1）标准公差及其分级标准公差，它是本标准极限与配合制中所规定的任一公差。•在基本尺寸至500mm内规定了IT01、IT、ITl、…、ITl8共20个等级；在大于500～3150mm内规定了ITl-ITl8共18个标准公差等级。精度依次降低。•同一公差等级、同一尺寸分段内各基本尺寸的标准公差数值是相同的。同一公差等级对所有基本尺寸的一组公差也被认为具有同等精确程度。•2.基本偏差系列•基本偏差代号及其特点：基本偏差是本标准极限与配合制中，用以确定公差带相对于零线位置的极限偏差(上偏差或下偏差)，一般指靠近零线的那个极限偏差。•国家标准(简称国标)中已将基本偏差标准化，规定了孔、轴各28种公差带位置。•基本偏差系列中的H(h)其基本偏差为零，JS(js)与零线对称，上偏差ES(es)=＋1T/2，下偏差EI(ei)=－IT/2，上下偏差均可作为基本偏差。•3.公差与配合的标注（GB/T4458.5－2003）•零件图的标注标注时必须注出公差带的两要素:基本偏差代号（位置要素）与公差等级数字（大小要素），标注时要用同一字号的字体（即两个符号等高）装配图的标注在基本尺寸后标注配合代号。配合代号用分式表示，分子表示孔的公差带代号，分母表示轴的公差带代号。第三节常用公差与配合的选择选用原则：选用公差带时，应按优先、常用、一般、任意公差带的顺序选用基轴制有47种常用配合，13种优先配合。基孔制中有59种常用配合，13种优先配合。•基准制的选择•选用基准制时，主要应从零件的结构、工艺、经济等方面来综合考虑。2.特殊场合选用基轴制配合3.与标准件配合4.需要时可选择混合制配合1.加工工艺2.技术测量与滚动轴承内圈配合的轴应该选用基孔制；而与滚动轴承外圈配合的孔则宜选择基轴制为了满足某些配合的特殊需要1.一般优先选用基孔制配合•公差等级的选用•选择原则是：在满足使用要求的前提下，尽可能选择较低的公差等级。第四章形状和位置公差第一节形状和位置公差概述形位公差的特征项目及符号形位公差的标注1.公差框格的标注（1）在矩形方框中给出，方框由两格或多格组成。框格中的内容按从左到右或者从下到上的顺序填写，框格中内容由公差特征符号、公差值、基准（形状公差不标注基准）及指引线等组成。（2）公差值用线性值，如公差带是圆形或圆柱形的则在公差值前加注；如是球形的则加注“S，当一个以上要素作为被测要素，如6个要素，应在框格上方标明。（3）如要求在公差带内进一步限定被测要素的形状，则应在公差值后面加注下表中的特殊符号。(4)如对同一要素有一个以上的公差特征项目要求时，为方便起见可将一个框格放在另一个框格的下面。2.指引线与被测要素的标注规定用带箭头的指引线将框格与被测要素相连，指引线可从框格的任一端引出，引出段必须垂直于框格；引向被测要素时允许弯折，但不得多于两次。当被测要素是轮廓线或表面时，将箭头置于要素的轮廓线或轮廓线的延长线上(但必须与尺寸线明显地分开)，当指向实际表面时，箭头可置于带点的参考线上，该点指在实际表面上。如下图所示。当公差涉及轴线、中心平面或由带尺寸要素确定的点时，则带箭头的指引线应与尺寸线的延长线重合，如下图所示。对几个表面有同一数值的公差带要求，可按下图方法进行标注。3.基准的标注相对于被测要素的基准，采用带圆圈的大写英文字母表示基准符号（字母E、I、J、M、O、P、L、R、F不采用），圆圈用细实线与粗的短横线相连，表示基准的字母也应注在相应的公差框格内。基准的几种标注方法见下图：由两个要素组成的公共基准，用由横线隔开的两个大写字母表示；由两个或三个要素组成的基准体系，如多基准组合，表示基准的大写字母应按基准的优先次序从左至右分别置于各格中。当基准要素是轮廓线或表面时，带有基准字母的短横线应置放在要素的外轮廓上或在它的延长线上(但细实线应与尺寸线明显的错开)，基准符号还可置于用圆点指向实际表面的参考线上。当基准要素是轴线或中心平面或由带尺寸的要素确定的点时，则基准符号中的细实线与尺寸线对齐。如尺寸线处安排不下两个箭头，则另一箭头可用短横线代替。第二节形位公差形位公差是用来限制零件本身的形位误差，是零件上被测实际要素在形状、方向或位置上允许的变动量。分为形状公差、形状或位置公差、位置公差三类。形状公差形状公差有直线度、平面度、圆度、圆柱度4个项目。1.直线度直线度公差用于限制平面内或空间直线的形状误差，根据零件的功能要求可以分为给定平面内、给定方向和任意方向三种直线度公差。1）给定平面内的直线度公差公差带是距离为公差值t的两平行直线之间的区域（2）给定方向的直线度公差公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域（