机械制图基本知识

第八章零件图本章教学目标要求:1.掌握零件图的作用与内容；2.掌握典型零件表达方案和尺寸标注方法；3.了解常见工艺结构；4.了解零件图上常见技术要求的含义及标注方法；5.能看懂中等难度的零件图、画简单零件图。本章重点、难点：1.零件图中常见技术要求与工艺结构；2.看、画典型零件的零件图；3.机件表达方法的综合运用。回目录概述：§8-1零件图的作用和内容§8-2零件图表达方案的选择与尺寸标注§8-3零件的构形设计与工艺结构§8-4零件的技术要求§8-5看零件图任何机器或部件都是由许多零件组成的。表达单个零件的结构形状、尺寸大小及技术要求等内容的图样称为零件图。本章主要介绍零件图的有关内容及其绘制与阅读方法。一、零件图的作用零件图是制造和检验零件的主要依据，是设计部门提交给生产部门的重要技术文件，也是进行技术交流的重要资料。二、零件图的主要内容1.一组视图表达零件的内外结构形状;2.完整的尺寸制造、检验零件所需的全部定形、定位尺寸;3.技术要求加工零件的一些技术要求，如表面粗糙度、尺寸公差、形状和位置公差；4.标题栏填写零件的名称、材料、比例等以及相关责任人的签字等内容。§8-1零件图的作用与主要内容放大本图图8-1轴承座一、零件表达方案的选择1.主视图选择主视图的选择应遵循两条原则：⑴应反映零件的主要形状特征；⑵尽可能反映零件的加工位置或工作位置，当这些位置难以确定时，应选择自然放置位置。§8-2零件图表达方案的选择与尺寸标注AB圆筒凸台底板B轴孔螺孔安装孔图a中的滑动轴承座的位置既是加工位置，也是工作位置。从A向投射得到如图b的主视图，从B向投射得到如图c的主视图。比较可知，选择A向作为主视图投射方向较好。图8-2轴承座的主视图选择若主视图未能完全表达零件的内、外结构或形状，就应选择其他视图或表达方案进行补充。因此，零件的总体表达方案中，每个视图或表达方案都应有一个表达重点。轴承座表达方案如下图。选定主视图后，又以采用全剖左视图表达轴承孔、凸台螺孔结构以及他们之间的相对位置等；俯视图补充表达凸台和底板的形状特征。放大本图2.其他视图及表达方案的选择图8-3轴承座的表达方案1.尺寸基准尺寸基准是标注和测量尺寸的起点，在零件图中，尺寸基准又分为设计基准和工艺基准。设计基准是根据零件在机器中的作用和结构特点，为保证零件的设计要求而选定的基准。下图中定位尺寸“32”可保证轴承孔轴线与底板底面（高度方向基准）之间的相对位置；定位尺寸“100”(基准是左右对称面）可保证轴承孔轴线与两螺栓孔之间长度方向的相对位置。放大本图二、零件图中尺寸标注图8-4轴承座的尺寸基准和尺寸标注⑴零件的重要尺寸（指影响零件工作性能的尺寸，有配合要求的尺寸和确定各部分相对位置的尺寸）要直接标注。如轴承座零件图中，主视图上定位尺寸32和100以及左视图中的配合尺寸32等就是重要尺寸。⑵尺寸标注要便于加工、便于测量（图8-5）。2.零件尺寸标注的一般原则图8-5尺寸标注要便于加工、便测量⑶不要注成封闭尺寸链下图a中注出了总长和各端长度A、B、C就形成了封闭尺寸链，将给加工造成困难，所以应标注成图b的形式。2.零件尺寸标注的一般原则图8-6尺寸链1.轴套类零件轴套类零件的加工位置大多是轴线水平放置，而工作位置变化较多。因此,绘制主视图时多采用加工位置。在下图中,主视图连同标注的尺寸能表达轴的总体结构形状；轴上的局部结构，如退刀槽、半圆槽等采用局部放大表达；键槽断面用移出剖面表示；直径ø4的销孔用局部剖视表达等。尺寸标注及基准选择等如下图所示。三、零件表达方案的选择和尺寸标注举例放大本图图8-7轴的表达方案和尺寸标注该类零件的基本形状是扁平的盘状，主体部分是回转体。如各种齿轮、带轮、手轮以及下图中的端盖等都属该类零件。在端盖零件图中，采用轴线水平放置、B投射方向画出主视图，能较好的放映端盖的形状特征。全剖的右视图主要表达端盖的内部结构以及轴向尺寸。尺寸标注以及基准选择等如下图所示。2.盘盖类零件放大本图图8-8轴承盖的表达方案和尺寸标注支架类零件包括拨叉、支架、连杆和支座等。该类零件形状较复杂，加工工序较多，加工位置多变，所以主视图多采用工作位置，或将其倾斜部分摆正时的自然安放位置。下图是一种拨叉。拨叉零件图中，主视图较好的反映了拨叉的主要形状特征；局部俯视图表达U形拨口的形状；B向局部视图表达螺栓孔的形状与位置。主视图中还采用了局部剖表达螺栓孔的结构。尺寸标注及定位基准等如下图所示。3.支架类零件放大本图图8-9支架的表达方案和尺寸标注箱体类零件包括阀体、泵体和箱体等。该类零件大多外形较简单，但内部结构复杂，加工工序较多，加工位置多变，所以主视图多采用工作位置。下图中的接线盒是一种简单的箱体类零件。接线盒零件图中，主视图（倾斜部分采用了简化画法）、左视图把接线盒的内、外结构形状基本表达清楚，B向局部视图表达出线口的形状，作为主视图的补充。尺寸标注及基准选择等如下图所示。4.箱体类零件放大本图图8-10接线盒的表达方案和尺寸标注§8-3零件的构形设计与工艺结构一、构形设计下图中的从动轴是某减速器中的零件，其主要功用是装在两个滚动轴承中，支撑齿轮并传递扭矩。从动轴的加工方法主要是车削，然后铣键槽。它的构形设计过程整理在“从动轴的构形设计过程表”中。二、零件常见的工艺结构为了使零件的毛坯制造、机械加工、测量和装配更加顺利、方便，零件的主体结构确定后，还必须设计出合理的工艺结构。零件的常见工艺结构及其功用整理在附表一、附表二中。图8-11从动轴一、表面粗糙度1.表面粗糙度概念加工后的零件表面是由许多高低不平的峰、谷组成，在显微镜下观察如右图所示。零件加工表面上具有的这种微观几何形状特征，称为表面粗糙度。2.表面粗糙度的评定参数GB/T1031-1995评定表面粗糙度的三种参数：轮廓算术平均偏差（Ra）、轮廓微观不平度十点高度（Ry）和轮廓最大高度（Rz）。但最常用的是轮廓算术平均偏差Ra（取样长度内峰、谷与基线偏差的算术平均值，单位是μm），Ra的取值必须遵守国标的相关规定，可参阅下表。§8-4零件的技术要求第一序列0.012,0.025,0.05,0.100,0.20,0.40，0.80,1.60,3.2,6.3,12.5,25,50,100第二序列0.008,0.016,0.032,0.063,0.125,0.25,0.50,1.00,2.0,4.0,8.0,16.0,32,630.010,0.020,0.040,0.080,0.160,0.32,0.63,1.25,2.5,8.0,10.0,20,40,80注:优先采用第一序列图8-12零件表面的峰谷表8-1轮廓算术平均偏差Ra系列在图样中，零件表面粗糙度符号及其画法、含义如下表所示：3.表面粗糙度的符号、及其标注符号意义符号画法基本符号，表示用任何方法获得表面粗糙表示用去除材料的方法获得参数规定的表面粗糙度表示用不去除材料的方法获得表面粗糙度可在横线上标注有关参数和或指定获得表面粗糙度的方法说明表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求表面粗糙度符号与参数Ra相结合，便组成了表面粗糙度代号，其含义请参见“参数Ra的标注及其含义”（在下页）。表8-2表面粗糙度符号表8-3参数Ra的标注及其含义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用去除材料的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的上限值为3.2μm用不去除材料的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的上限值为3.2μm用去除材料的方法获得表面粗糙度，Ra的上限值位3.2μm，下限值为1.6μm用去除材料的方法获得表面粗糙度，Ra的最大值为3.2μm，最小值为1.6μm4.表面粗糙度代号在图样上的标注在图样上标注表面粗糙度的基本原则：⑴在同一图样中，零件每个表面只标注一次表面粗糙度代号，符号的尖端必须从材料外指向被加工表面；⑵在表面粗糙度代号中，数值的大小和方向必须与图中尺寸数字的大小和方向一致；⑶图样上所注表面粗糙度是指零件完工后的表面粗糙度。表面粗糙度标注示例一、示例二。二、极限与配合1.零件的互换性概念在已加工的一批零件中，任取一件都能顺利装配使用，并能达到规定的技术要求，零件具有这种性质就称零件具有互换性。2.极限与配合的概念零件的实际加工尺寸是不可能与设计尺寸绝对一致的，因此设计时应允许零件尺寸有一个变动范围，尺寸在该范围内变动时，相互结合的零件之间能形成一定的关系，并能满足使用要求。这就是“极限与配合”的概念。3.极限与配合术语⑴基本尺寸设计时选定的尺寸；⑵实际尺寸零件完工后实际测量所的尺寸；⑶极限尺寸设计时确定的允许零件尺寸变化范围的两个界限值。因此极限尺寸又分为最大极限尺寸和最小极限尺寸。图8-13公差的术语及定义尺寸偏差又分上偏差和下偏差：上偏差=最大极限尺寸-基本尺寸；下偏差=最小极限尺寸-基本尺寸。⑸尺寸公差允许尺寸的变动量，反映了零件尺寸变化范围的大小⑹公差带图用图形的形式表达零件的尺寸变化范围。图形中能清楚地反映极限尺寸、偏差以及尺寸公差等概念。⑺标准公差国家标准所规定的尺寸公差的取值序列，可参见书表8-9。标准公差用IT表示，从IT01、IT0、IT1到IT18共分为20个等级。标准公差等级所对应的尺寸公差与零件的基本尺寸相关。⑷尺寸偏差图8-14公差带图在公差带图上靠近零线的偏差称为基本偏差。若公差带在零线上方，基本偏差是指下偏差，否则是指下偏差。国标规定轴、孔各有28个基本偏差，并用字母表示（孔的基本偏差用大写，轴的基本偏差用小写），如下图所示。⑻基本偏差放大本图图8-15基本偏差系列4.配合的概念基本尺寸相同的轴、孔相互结合在一起所形成的关系称为配合。配合关系有三种：⑴间隙配合按一定的配合尺寸所生产的轴、孔装配在一起后，轴、孔之间始终能保持一定的间隙，这种配合关系称为间隙配合，如下图。⑵过盈配合轴、孔装配在一起后，轴总是比孔大，这种配合关系称为过盈配合，如上图。⑶过渡配合轴、孔装配在一起后，轴可能比孔大，也可能比孔小，这种配合关系称为过渡配合，如上图。图8-16配合种类国家规定了两种配合制度，即基孔制和基轴制。⑴基孔制基本偏差一定的孔公差带，与不同基本偏差的轴公差带，形成松紧程度不同的配合的一种制度，叫基孔制，如下图所示。基孔制中孔的基本偏差代号总是H。5.配合制度图8-17基孔制配合基轴制中,轴的基本偏差代号总是h。一般情况下，应优先采用基孔制，因为孔的加工难度比轴大。⑵基轴制基本偏差一定的轴的公差带,与不同基本偏差的孔公差带，形成松紧程度不同的配合的一种制度，叫基轴制，如下图所示。图8-18基轴制配合⑴在零件图上的标注极限与配合尺寸,常采用基本尺寸后跟所要求的的公差代号,或对应的偏差值表示，如下图所示。6.极限与配合的标注图8-19零件图上的公差标注在装配图上极限与配合尺寸采用分数形式标注，如下图所示。⑵在装配图上的标注图8-20装配图上的公差标注1.形状和位置公差的基本概念形状公差是指零件表面的实际形状对其理想性质所允许的变动全量；位置公差是指零件表面的实际位置对其理想位置所允许的变动全量。2.形位公差代号在图样中，形、位公差一般采用代号标注，如下图所示。各项形位公差符号、代号的含义及标注方法请参见示例一、示例二。三、形位公差简介图8-21形位公差代号与基准代号看零件图目的就是要根据零件图，了解零件的名称、材料和用途，并分析视图，构思零件的结构、形状；分析尺寸，了解零件各部分的大小及相对位置；阅读零件的技术要求，以帮助了解零件的功用或指导生产。一、概括了解首先从零件图的标题栏了解零件的名称、材料及画图比例等，然后从相关技术资料或其他途径了解零件的主要作用和与其他零件的连接关系。二、分析视图分析视图及其表达方法能迅速构思、想象零件的结构、形状。右图中阀体零件图中主、左视图反映了阀体的内部结构、形状。可知，左、右锥螺纹孔分别为进、出油口，垂直方向锥孔用于安装阀杆，俯视