机械制图 第10章 零件图

教学大纲规定的知识点1.零件图的作用和内容2.典型零件的表达方案和尺寸标注，3.零件的常用工艺结构4.零件上的技术要求（表面粗糙度，尺寸公差，形位公差）5.读零件图6.测绘零件8学时教学目的和要求在学习本章的过程中，要结合所学内容，紧密联系生产实际，了解所表达零件的功能和制造工艺过程，认真分析典型零件的表达方法和尺寸标注步骤。要学会查阅有关的技术标准，并能在零件图样上正确标注尺寸公差、粗糙度等技术要求。重点难点本章结合轴、支架、箱体等典型零件，讲述了零件图的作用、内容、表达方法、尺寸标注和技术要求。重点是典型零件的表达方法和尺寸标注，难点是零件图的尺寸标注和技术要求。教学安排教学内容习题第一讲零件图的作用和内容典型零件的表达方案零件的常用工艺结构零件图的尺寸标注习题集10-1、10-2测绘模型第二讲零件图的技术要求（1）习题集10-3至10-5、第三讲零件图的技术要求（2）习题集10-6至10-9第四讲读零件图零件测绘（箱体）测绘典型零件习题集10-10至10-16第一讲零件图内容和表达方法【知识要点】(1)零件图的作用和内容(2)零件图的视图选择原则(3)典型零件的表达方法及尺寸标注(4)常见零件的工艺结构【教学方法】轴类零件和盘零件的测绘已经在上一章中作了介绍，本章重点介绍支架、箱体类零件的表达方法和尺寸标注，在讲解典型零件的表达方法和尺寸标注时要结合作业绘制的模型研究，利用课件和模型先让同学自己分析表达方法，然后结合同学的答案进行分析。【课前准备】准备轴、支架、轮盘、箱体类零件各一个，准备好作业测绘的轮盘或叉、架类模型和图纸，作业模型要和齿轮拉开距离。§10-1零件图的作用和内容【零件图的作用】任何机器(或部件)都是由若干零件组成的。设计机器（或部件）时，首先根据工作原理绘制装配草图，然后根据装配草图整理成装配图，再根据装配图绘制零件图。制造机器时，先按零件图生产出全部零件，再按装配图将零件装配成部件或机器。所以，零件图和装配图是生产中的重要技术文件。零件图是设计部门提交给生产部门的重要技术文件。它不仅反映了设计者的设计意图，而且表达了零件的各种技术要求，如尺寸精度、表面粗糙度等。工艺部门要根据零件图进行毛坯制造、工艺规程、工艺装备、等设计，所以，零件图是制造和检验零件的重要依据。【零件图的内容】（1）一组视图在零件图中须用一组视图来表达零件的形状和结构，应根据零件的结构特点选择适当的剖视、剖面、局面放大等表达方法，用最简明的方法将零件的形状、结构表达出来。（2）完整的尺寸零件图上的尺寸不仅要标注的完整、清晰，而且还要注得合理，能够满足设计意图，适宜于制造生产，便于检验。（3）技术要求零件图上的技术要求包括表面粗糙度、尺寸极限与配合、表面形状公差和位置公差、表面处理、热处理、检验等要求,零件制造后要满足这些要求才能算是合格产品.（4）标题栏对于标题栏的格式，国家标准GB/T10609.1-1989已作了统一规定，本书第一章已作介绍，使用中应尽量采用标准推荐的标题栏格式。零件图标题栏的内容一般包括零件名称、材料、数量、比例、图的编号以及设计、描图、绘图、审核人员的签名等。零件图作用和内容案例§10-2零件图的视图选择【用途和结构分析】明确零件的用途、结构和加工工艺【主视图的选择原则】形状特征最明显主视图要能将组成零件的各形体之间的相互位置和主要形体的形状、结构表达的最清楚。以加工位置为主视图按照零件在主要加工工序中的装夹位置选取主视图，是为了加工制造者看图方便。以工作位置作为主视图按工作位置选取主视图，容易想象零件在机器或部件中的作用。【其它视图的选择原则】每个视图都有明确的表达重点，各个视图互相配合、互相补充，表达内容不应重复。根据零件的内部结构选择恰当的剖视图和剖面图。选择剖视图和剖面图时，一定要明确剖视或剖面图的意义，不要为剖视而剖视。对尚未表达清楚的局部形状和细小结构，补充必要的局部视图和局部放大图。能采用省略、简化方法表达的要尽量采用省略和简化方法表达。【典型零件的表达方法】１．轴类零件视图选择案例２．盘盖类零件的视图选择案例３．叉架类零件的视图选择案例叉架类零件的结构形状一般比较复杂，主视图的选择要能够反映零件的形状特征，其他视图要配合主视图，在主视图没有表达清楚的结构上采用移出剖面、局部视图和斜视图等。【教学建议】教材中的主视图局部剖的范围可再大些。４．箱体类零件的视图表达案例箱体类零件的结构一般均比较复杂，多采用铸造，工作表面采用铣削或刨，箱体上的孔系多采用钻、扩、铰、镗。所以，主视图可采用工作位置或主要表面的加工位置，表达方法可采用全剖视图、阶梯剖视图、局部剖视图等。§10-3零件图的尺寸标注１．尺寸基准零件在设计、制造和检验时，计量尺寸的起点称为基准。根据基准的作用不同，分为设计基准、工艺基准、测量基准等。设计基准——设计时确定零件表面在机器中的位置所依据的点、线、面，称为设计基准。工艺基准——加工制造时，确定零件在机床或夹具中的位置所依据的点、线、面，称为工艺基准。测量基准——测量某些尺寸时，确定零件在量具中的位置所依据的点、线、面，称为测量基准。２．尺寸配置的形式其余表面淬火40至50HRC(40处除外)与件10配作技术要求制图审核材料(校名)(日期)(日期)(签名)(签名)蜗轮轴比例数量1:1Q235A(图号）【补充案例】轴类零件图的尺寸标柱按加工工序标柱尺寸轴类零件的加工工序【补充案例】箱体类零件的尺寸标注箱体(校名)图号比例数量材料审核制图高度尺寸基准长度方向宽度尺寸基准长度尺寸基准长度尺寸基准辅助基准箱体(校名)11:1HT150图号比例数量材料审核制图箱体(校名)11:1HT150图号比例数量材料审核制图箱体(校名)11:1HT150图号比例数量材料审核制图箱体(校名)11:1HT150图号比例数量材料审核制图箱体(校名)11:1HT150图号比例数量材料审核制图【小结】尺寸标注应注意的问题零件上的重要尺寸必须直接注出，以保证设计要求。如零件上反映零件所属机器（或）部件规格性能的尺寸、零件间的配合尺寸、有装配要求的尺寸以及保证机器（或部件）正确安装的尺寸等，都应直接注。标注铸件（或锻件）毛坯面的尺寸时，如在同一个方向上有若干个毛坯表面，一般只能有一个毛坯面与加工面有联系尺寸，而其它毛坯面则要以该毛坯面为基准进行标注，如下图所示。这是因为毛坯面制造误差较大，如果有多个毛坯面以统一的基准进行标注，则加工该基准时，往往不能同时保证达到这些尺寸要求。要尽可能根据机械加工工序配置尺寸，以便于加工和测量。尺寸标注要尽可能符合工艺要求。如下图所示的轴承盖的半圆孔是和轴承座配合在一起加工的，所以要标注直径。半圆键的键槽也要标注直径，以便于选择铣刀。铣平键键槽时，键槽深要以素线为基准。毛坯面尺寸标注尺寸标注要符合工艺要求§10-4零件上的常见工艺结构及画法1．铸件工艺结构铸件各部分的壁厚应尽量均匀，在不同壁厚处应使厚壁和薄壁逐渐过渡，以免在铸造时在冷却过程中形成热节，产生缩孔。铸件上两表面相交处应做成圆角。【教学建议】零件的结构工艺内容较多，选常用的讲即可。过渡线(1)两个非切削表面相交处一般均做成圆角过渡，所以两表面的交线表得不明显，这种交线成为过渡线。当过渡线的投影和面的投影重合时，按面的投影绘制，当过渡线的投影和面的投影不重合时，过渡线按其理论交线绘制，但线的两端要与其它轮廓线断开。过渡线（2）铸造圆角和过渡线分析2．机械加工工艺结构（补充内容）用钻头钻盲孔时，由于钻头顶部有118°的圆锥面，所以盲孔总有一个120°的圆锥面，扩孔时也有一个锥角为120°的圆台面。在切削过程中，为使刀具易于退刀，并在装配时容易与有关零件靠紧，常在加工表面的台肩处先加工出退刀槽或越程槽。为了减少加工表面，使结合面接触良好，常在两接触表面处制处凸台和凹坑。加工较长的轴类零件时，为了便于定位和装夹，常在轴的一端或两端加工出中心孔。中心孔的尺寸可查阅有关标准。第二、三讲零件图的技术要求（4学时）【知识要点】(1)表面结构的图样表示法(2)极限与配合(3)形状和位置公差【教学方法】有的专业开设《互换性与技术测量》这门课程，有的专业不开设这门课程，对开设这门课程的专业，重点在正确标注图样的技术要求，不开设这门课程的专业重点是基本概念、基本理论的讲解，教学方法采用案例教学法，结合第一讲测绘的作业标注技术要求，教师给出技术要求的等级，学生查表在图样上标注。【课前准备】熟悉GB/T131-2006、GB/T1800、GB/T1182-1996的相关概念和内容。§10-5表面结构的图样表示法（GB/T131—2006）一、表面结构要求的概念【表面结构要求】表面结构指表面的几何特征。评定表面结构要求的参数有R轮廓（粗糙度参数）、W轮廓（波纹度参数）P轮廓（原始轮廓参数）。【表面粗糙度的概念】零件经过加工后的表面会留有许多高低不平的凸峰和凹谷，零件加工表面上具有的较小间距的峰谷所组成的微观几何形状特性称为表面粗糙度。【评定表面结构常用的参数】对与零件表面结构的状况，可由三个参数组加以评定：轮廓参数（由GB/T3505—2000定义）、图形参数（由GB/T18618—2002定义）、支承率曲线参数（由GB/T18778.2—2003和GB/T18778.3—2006定义）。其中轮廓参数是我国机械图样中目前最常用的评定参数。制图教学中重点介绍轮廓参数中评定粗糙度轮廓（R轮廓）的两个高度参数Ra和Rz。（1）算术平均偏差Ra在取样长度内，纵坐标Z(x)绝对值的算术平均值。（2）轮廓的最大高度Rz在同一取样长度内，最大轮廓峰高与最大轮廓谷深之和。二、表面结构要求的注法（一）表面结构要求的图形符号符号名称符号含义基本图形符号d’=0.25H1=3.5H2=7.5未指定工艺方法的表面，仅用于简化代号的标注，没有补充说明时不能单独使用。扩展图形符号用去除材料方法获得的表面，仅当其含义是“被加工表面”时可单独使用。不去除材料的表面，也可用于表示保持上道工序形成的表面，不管这种状况是通过去除材料或不去除材料形成的。完整图形符号当要求标注表面结构特征的补充信息时，在上述三个符号的长边上可加一横线，用于标注有关参数或说明。工件轮廓各表面的图形符号在上述三个符号的长边上可加一小圆，表示对投影视图上封闭的轮廓线所表示的各表面有相同的表面结构要求。（二）表面结构要求在图形符号中的注写位置为了明确表面结构要求，除了标注表面结构参数和数值外，必要时应标注补充要求，补充要求包括取样长度、加工工艺、表面纹理及方向、加工余量等。为了保证表面的功能特性，应对表面结构参数规定不同的要求。（三）表面结构要求在图样中的标注表面结构要求对每一个表面一般只标注一次，并尽可能标注在相应的尺寸及其公差的同一视图上。表面结的注写和读取方向与尺寸的注写和读取方向一致。表面结构符号、代号的位置可以标注在轮廓线、指引线、尺寸线、延长线上，也可以标注在形位公差框格的上方。标注在轮廓线上时基本符号要指向材料内部。（1）表面结构要求在轮廓线上的标注（2）表面结构要求标注在指引线上（3）表面结构要求标注在尺寸线和形位公差框格上（4）大多数表面有相同表面结构要求的简化标注（5）大多数表面有相同表面结构要求的简化标注（6）多个数表面结构要求的简化标注§10-6极限与配合及其标注互换性完全互换部分互换极限与配合基本尺寸实际尺寸极限尺寸尺寸偏差公差上偏差下偏差标准化上偏差下偏差基本偏差（上偏差/下偏差）标准化公差等级标准公差配合种类（按松紧程度分）过渡配合过盈配合间隙配合基准制基孔制基轴制基本概念及相互关系一、极限与配合的概念用零线表示基本尺寸，上方为正，下方为负，用矩形的高表示尺寸的变化范围（公差），矩形的上边代表上偏差，矩形的下边代表下偏差，距零线近的偏差为基本偏差，矩形的长度无实际意义，这样的图形叫公差带图。标准公差是由国家标准规定的公差值，其大小由两个因素决定，一个是公差等级，另一个是基本尺寸。国家标准（GB/T1800.3－1998）将公差划分为20个等级，分别为IT01、TI