2机械制图基础知识

机械制图知识核工业南昌高级技工学校主讲：张杨机械制图知识（一）一、正投影法及基本体三视图（一）正视图投影：在光线照射下，物体在后面的墙上、地面上出现具有一定形状的影子。正投影：投影线相互平行，并与投影面垂直，所得的投影。视图：正投影法绘制的图形。（二）三视图1.三个投影面(V、H、W）2.三视图主视图：从前向后在正面投影俯视图：从上向下在水平面投影侧视图：从左向右在侧面投影（三）三视图展开及方位关系1.正面不动，水平面绕x转90°，侧面绕z转90°长反应左右、高反应上下、宽反应前后主视图反映物体的：上、下、左、右俯视图反映物体的：前、后、左、右侧视图反映物体的：上、下、前、后（三）三视图投影规律长对正：主视图与俯视图反应长度高平齐：主视图与左视图反应高度宽相等：俯视图与左视图反应宽度物体左右为长、前后为宽、上下为高。二、简单零件的剖视图及剖面图的画法问题：当机件的内部形状较复杂时，视图上将出现许多虚线，不便于看图和标注尺寸。解决办法？采用剖视图（一）剖视图的概念假想用一剖切面将机件剖开，移去剖切面和观察者之间的部分，将其余部分向投影面投射，并在剖面区域内画上剖面符号。同一机件各视图上剖面线方向间隔相同是假想的画法，想象部分移走，其他视图按规定的画剖视图不准画虚线（二）剖视图的画法AA②剖切符号:表示剖切面起止和转折位置（用粗短线表示）及投射方向（用箭头表示）的符号。③字母：表示剖视图的名称。标注内容：①剖切线：指示剖切面的位置(细单点长画线)。一般情况下可省略。（三）.剖视图的标注A-A根据剖视图的剖切范围分，可分为：1、全剖视图2、半剖视图3、局部剖视图根据剖切面选用的不同，可分为：1、单一剖：（1）平行于基本投影面（2）不平行于基本投影面2、旋转剖3、阶梯剖4、复合剖（四）剖视的种类及其应用（1）.全剖视图用剖切面完全地剖开物体所得的剖视图。外形较简单内部结构较复杂不对称的机件适用范围：AAA－A(2)半剖视图当机件具有对称平面时，向垂直于对称平面的投影面投射所得的图形，可以对称中心线为界，一半画成剖视图，另一半画成视图，这种剖视图称为半剖视图。（即表达机件外部、又表达内部）适用：内外结构复杂形状对称零件1）半剖视图中间应画细点划线，不应画成粗实线2）半剖视图的标注方法与全剖视图的标注方法相同画半剖视图时必须注意的问题：（3）剖面图（断面图）1.剖面图的概念假想用剖切平面将机件在某处切断，只画出切断面形状的投影并画上规定的剖面符号的图形，称为剖面图，也称断面图。把断面绕剖平面旋转90°后，使得断面图和视图在同一面上剖视图与断面图的区别：剖视剖面断面图:仅画出机件断面的图形剖视图：画出剖切平面以后的所有部分的投影。剖面图的分类：⒈移出剖面2.重合剖面2.移出剖面概念：把剖面图画在视图之外A、移出剖面用剖切符号表示剖切位置B、箭头表示投影方向C、移出断面应尽量配置在剖切线的延长线上D、移出剖面线轮廓用粗实线绘制3.重合剖面概念：当机件断面形状简单时候，把剖面直接画在视图内第二节机械基础知识（一）一金属材料及热处理（一）金属材料的机械性能及工艺性能金属材料的机械性能主要是指在外力作用下表现出来的特性。1.强度：是指材料抵抗塑性变形和断裂的能力。强度极限和屈服极限是表征强度的主要性能指标。屈服极限是材料发生塑性变型时的应力；强度极限是材料发生断裂时的应力。2.硬度：材料抵抗压入物压陷的能力，即材料对局部塑性变形的抵抗能力。工程上常用的洛氏硬度和布氏硬度分别为：HRC和HBC。3.塑性：是指在外力作用下，金属产生塑性变型而不产生断裂的能力。工程上一般用材料被拉断后所留下的残余变形来表示材料的塑性，一般用两个指标来表示：延伸率：收缩率：4.疲劳强度：金属材料受到交变载荷作用时会产生交变应力，即使其应力未超过屈服极限，但当应力循环次数增加到某一数值N后，材料也会发生断裂，这种现象，叫金属的疲劳。-1表示（二）常用金属材料1.碳素钢通常把含碳量在0.02%~2.11%之间的铁碳合金称为钢（碳素钢）。碳素钢可以轧制成板材和型材，也可以锻造成各种形状的锻件，但锻件的形状一般比铸件简单。1）碳素钢的分类①按碳质量分数分类②按质量分类③按用途分类2）碳钢的用途和性能（1）．碳素结构钢约占钢总产量的70～80％，大部分作工程结构件。牌号：Q+σS（屈服点数值）+质量等级+脱氧方法质量等级为A、B、C、D四个等级。脱氧方法：F（沸腾钢）、b（半镇静钢）、Z（镇静钢）、TZ（特殊镇静钢）；Z、TZ在牌号中不标出。如：Q215-A·F表示σS屈服点数值≥215MPa，质量为A级的沸腾钢；Q235-B·b表示σS屈服点数值≥235MPa，质量为B级的半镇静钢。用途：Q195、Q215、Q235A、Q235B等钢塑性较好，通常轧制成型材，如钢板、钢管等，用于桥梁、建筑、车辆行业；Q235C、Q235D可用于重要的焊接件。这类钢一般在热轧状态使用，不再进行热处理。（2）．优质碳素结构钢用平炉或电炉冶炼。其中S＜0.035％、P＜0.035％，化学成分加以严格控制，塑性、韧性较高，多用于制造重要的零件。这类钢HBS、σS、σb高，经热处理后力学性能较好。钢的牌号用2位数字表示，数字表示钢的平均含碳量的万分数。45钢表示平均含碳量为0.45％的优质碳素结构钢。数字后加F的为沸腾钢，如08F；数字后加Mn的为含锰量较高的钢,如45Mn。牌号自08，10～80，中间为5进制。08、10钢，含碳量很低，塑性很好，可用来作冲压件。15～25钢，低碳钢，σb不高，而塑性韧性较好，具有良好的冲压性和可焊性，可用来制作冲压件、螺钉、螺帽等。经渗碳淬火后可获得表面硬度高而心部韧性好的零部件，常用作渗碳用钢，亦称碳素渗碳钢。30～50钢，中碳钢，经调质处理后使用，可获得既有一定强度和硬度，又有一定塑性和韧性良好配合的综合力学性能，亦称碳素调质钢，可制作锻件、热冲压件、冷镦件、齿轮、轴类等零件。55～80钢，含碳量较高，强度高而塑性低，具有一定的耐磨性，经热处理后有很高的弹性极限，常用于制造各种弹性零件，亦称碳素弹簧钢。也可用作耐磨零件和机车车轮等。（3）.碳素工具钢碳素工具钢含碳量较高（0.65％～1.35％）。碳素工具钢的牌号是用“碳或T+数字”表示，数字表示钢的平均碳质量分数的千分数。如碳12或T12表示钢的平均碳质量分数为1.2％的碳素工具钢。若是高级优质碳素工具钢，则在钢号数字后加一个“高”或“A”，如T8A或碳8高。如有T8Mn或T8MnA，则表示碳质量分数为0.8％,含Mn量较高的碳素工具钢或高级碳素工具钢。碳素工具钢一般经淬火+低温回火后使用，硬度大于64HRC。随着碳质量分数的增加，热处理后钢的耐磨性提高，而塑性、韧性降低。由于碳素工具钢的淬透性不高，故适用于小尺寸的模具、刀具和量具等。T7、T8硬度高，韧性较高，可制作冲头、凿子、锤子等工具；T12、T13等硬度高，韧性较低，可制作锉刀、刮刀等刃具及量规、样套等量具。工作温度一般不超过180℃，否则硬度急剧下降。2.合金钢（1）合金钢的类型与用途合金钢用于：各类机器零件合金工具钢：制造各种切削刃具特殊性能钢：不锈钢、耐热钢等（2）合金结构钢的编号编号方法原则采用“数字+化学元素符号+数字”的方法。前面数字表示钢的平均碳质量分数的万分数，元素符号表示钢中所含的合金元素，用化学符号表示，后面的数字表示合金元素平均含量的百分数。合金元素的平均含量四舍五入。如20Cr2Ni4A，表示平均碳质量分数为0.20％、Cr=2.0％、Ni=4.0％的高级优质合金钢。3.铸铁铸铁是碳质量分数较高的铁碳合金，常含有C、Si、Mn、S、P五大元素。此外，还含有一定量的合金元素如Cr、Mo、V、Cu、Al等，含有合金元素的铸铁，称合金铸铁。强度、塑性、韧性比钢差，不能进行锻造。但具有优良铸造性和切削加工性，良好的减摩性、耐磨性、消震性以及缺口敏感性低，并且生产工艺及设备简单，价格低廉，因此，铸铁被广泛地应用于机械制造、冶金、石油化工、交通等工业部门。（1）铸铁的分类1.白口铸铁2.灰口铸铁3.可锻铸铁4球墨铸铁（2）铸铁的牌号灰口铸铁：以“HT”表示，后面数字表示最低抗拉强度的值。如HT200表示最低抗拉强度为200MPa。可锻铸铁:“KT”后接基体种类、最低抗拉强度和最低延伸率表示。KT350—10表示可锻铸铁σb≥350MPa，δ≥10％；球墨铸铁：以“QT”后接2组数字表示。第一组为抗拉强度，第二组为最低延伸率。QT400-15表示球铁抗拉强度不低于400MPa，延伸率不低于15％。（三）钢的热处理钢的热处理：将钢在固态范围内施以不同形式的加热、保温和冷却，从而改变（或改善）其组织结构，以达到预期性能的操作工艺。热处理不改变工件形状，只改变内部组织结构，以获得不同的机械性能。钢的热处理可以改善钢的加工工艺性能、提高钢的机械性能、增加寿命、耐磨性等。热处理方法：1、退火：将钢件加热到一定温度度，经保温一段时间后随热处理炉（或埋入石灰石、沙中冷却）缓慢冷却至500度以下，然后在空气中冷却。目的：消除应力、降低钢的硬度、提高塑性、便于加工。2、正火：将钢件加热到一定温度，保温一段时间后从炉中取出在空气中冷却。目的：正火和退火相似，但正火后机械强度略高。3、淬火：淬火是将工件加热到一定温度，保温一定时间，然后在水或盐水或油中急速冷却。目的：提高钢的硬度和强度。但急速冷却引起内应力，使钢变脆，所以淬火后必须回火，以得到较高的强度、硬度和韧性。4.回火：将淬火后的工件加热到一定温度，保温一定时间后在空气或水或油中冷却。目的：硬度、强度略有降低，但消除了内应力和脆性。调质：淬火＋高温回火，可以使钢材获得良好的综合机械性能。5.表面热处理化学热处理是将钢件放在某种化学介质中，通过加热、保温、冷却的方法使介质中的某些元素渗入钢件表面，改变了表面层的化学成分，从而使其表面具有与内部不同的特殊性能。一般都是使表面获得高硬度、高疲劳极限，以及耐磨、防腐蚀性能。保证了零件表面的高硬度和磨性芯部具有高韧性常用方法：表面淬火和化学热处理（1）表面淬火工艺常用方法：火焰加热表面淬火和感应加热表面淬火将钢的表面迅速加热到淬火温度，不等热量传到芯部立即冷却（2）化学热处理常用方法：渗碳、渗氮、碳氮共渗通过改变钢件表面化学成分机械制图知识（二）一、平面图形的画法平面图形概念：由一些线段连接而成的一个或数个封闭线框画图步骤：(1)尺寸分析：基准、定型尺寸、定位尺寸(2）线段分析：已知线段、中间线段、连接线段（3）绘图(1)尺寸分析1.3.5.平面图形的画法1.3.5.平面图形的画法（1）尺寸基准标注尺寸的起点，称为尺寸基准。分析尺寸时，首先要查找尺寸基准。通常以图形的对称轴线、较大圆的中心线、图形轮廓线作为尺寸基准。一个平面图形具有两个坐标方向的尺寸，每个方向至少要有一个尺寸基准。尺寸基准常常也是画图的基准。画图时，要从尺寸基准开始画。272060R3尺寸基准10R15R27定位尺寸R19R326定形尺寸R171520（2）尺寸分类根据尺寸的作用，平面图形中的尺寸可分为两类：1)定形尺寸决定平面图形形状的尺寸，称为定形尺寸。如圆的直径、圆弧半径、多边形边长、角度大小等均属定形尺寸。如下图中20、Φ27、R32等。272060R3尺寸基准10R15R27定位尺寸R19R326定形尺寸R1715202)定位尺寸决定平面图形中各组成部分与尺寸基准之间相对位置的尺寸，称为定位尺寸。如圆心、封闭线框、线段等在平面图形中的位置尺寸。如图6、10、60。注意：有的尺寸，既是定形尺寸，又是定位尺寸。272060R3尺寸基准10R15R27定位尺寸R19R326定形尺寸R171520直线的作图比较简单，只分析圆弧的性质。手工画圆和圆弧，需知道半径和圆心位置尺寸，根据图中所给定的尺寸，圆弧分为三类：(1)已知圆弧半径和圆心位置的两个定位尺寸均