工程制图技术基础第8章零件图

8.2 零件图的试图选择和尺寸标注,8.3 零件图的技术要求,第8章 零件图,8.1 零件图的内容,8.4 零件上常见工艺性结构及 尺寸标注,8.5 读零件图,8.6 零件测绘,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。它是设计部门提交给生产部门的重要技术文件。它要反映出设计者的意图，表达出机器（或部件）对零件的要求，同时要考虑到结构和制造的可能性与合理性，是制造和检验零件的依据。如下图所示的齿轮油泵，主要由泵体、泵盖、齿轮、泵轴、螺钉、垫片、堵头螺栓和销等零件组成。这些零件中，如螺钉、销和弹簧属于标准件，故通常不画其零件图。齿轮属于常用件,其部分结构标准化，并有规定的画法，所也要画出其零件图,它属于通用件。其余零件的结构尺寸都是专门为该机器设计的，这样的零件通常被称为一般零件。一般零件必须画出零件图以供制造、维护等。,8.1 零件图的内容,要制造机器或部件，就必须先按照要求生产出零件。生产和检验零件所依据的零件图，其主要内容包括以下四类。 一、一组视图 用机件的各种表达方法（包括视图、剖视图、断面图、局部放大图等）正确、完整、清晰、合理地表达零件的内、外结构形状。 二、全部尺寸 表达零件在生产、检验时所需的全部尺寸。尺寸的标注要做到正确、完整、清晰、合理。,三、技术要求 用一些规定的符号、数字、字母和文字注解，简明、准确地给出零件在使用、制造和检验时应达到的一些技术要求（包括表面粗糙度、尺寸公差、形状和位置公差、表面处理和材料热处理的要求等）。 四、标题栏 标题栏中应填写零件的名称、代号、材料、数量、比例、单位名称、设计、制图和审核人员的签名和日期等。,返回,8.2 零件图的视图选择和尺寸标注,零件图中选用的一组视图，应能完整、清晰地表达零件的内、外结构形状，并要考虑画图、读图方便。要达到上述要求，就必须对零件的结构特点进行分析，恰当地选取一组视图。包括主视图和其它视图的配备。,8.2.1 零件图视图的选择,一、零件图的视图选择 主视图的选择 主视图是表达零件最主要的视图，应尽可能多地表达出零件的主要结构形状特征，并应符合设计和工艺要求。主视图选择应考虑以下两点：,(1) 主视图的投射方向 把反映零件结构形状及其相对位置关系明显的方向，作为主视图的投射方向，这个原则被称为形体特征原则。如下图a所示，选B向(下图b)作主视图就比A向(下图c)好。,（a） (b) （c）,(2) 零件的安放位置 在选主视图时，应尽可能符合它的设计（工作）位置和工艺（加工）位置。 2其它视图的选择 主视图确定后，其它视图应视零件的结构特征灵活选择。 选择其它视图的原则是：在表达清晰的前提下，应使所选视图数量最少；各视图表达的内容重点突出；简明易懂。,8.2.2 零件图的尺寸标注, 正确选择尺寸基准 在零件图中，除了应用一组视图表达清楚零件结构形状外，还必须标注全部尺寸，以确定各部分结构的大小及其相对位置。标注尺寸除了正确、完整、清晰之外，重点应考虑设计和工艺要求，尽可能合理地标注尺寸。为此，必须正确选择标注尺寸的起点-即尺寸基准。根据作用不同，基准分以下两类： (1) 设计基准 是在设计零件时，保证功能、确定结构形状和相对位置时所选的基准。用来作为设计基准的，大多是工作时确定零件在机器或机构中位置的点、线、面。,（a）,（b）,(2) 工艺基准 指加工零件时，为保证加工精度和方便加工与测量而选用的基准。用来作为工艺基准的，大多是加工时用作零件定位的和对刀起点及测量起点的点、线、面。它又可细分为定位基准和测量基准。,2尺寸标注的形式 根据零件的结构特点及其在机器中的不同作用，零件图中的尺寸标注通常采用以下三种形式： （1) 链状法 指零件图上同一方向的尺寸首尾相接，前者的终端为后一尺寸的基准。,（a）链状法 （b）坐标法 （c）综合法,（2) 坐标法 指零件图上同一方向的尺寸从同一基准出发。当需要按选定的基准决定一组精确尺寸时，常采用这种形式。 （3) 综合法 指前两种形式的综合应用。这种标注形式兼有上述两种标注形式的优点，得到广泛应用。 3重要尺寸和一般尺寸 （1) 重要尺寸 影响到机器或部件的工作性能、工作精度以及确定零件位置和有配合关系的尺寸，均是重要尺寸。,（2) 一般尺寸 不影响机器或部件的工作性能和工作精度或结构上无配合和定位要求的尺寸，均属一般尺寸。, 标注尺寸的基本原则 1)考虑设计要求 合理选择基准 重要尺寸必须从基准直接注出 不要注成封闭尺寸链,(a) 按设计要求选择尺寸基准 (c) 按设计基准标注长度方向尺寸,（d）按工艺基准标注长度尺寸,（b）按加工要求选择尺寸基准 （e）综合考虑标注长度方向尺寸,（a） 封闭尺寸链 （b）开口环 （c）参考尺寸,2) 考虑工艺要求 (1) 尽量符合加工顺序 按加工顺序标注尺寸，符合加工过程，便于加工和测量。 (2) 应考虑测量方便 标注尺寸时，有些尺寸的标注对设计要求影响不大时，应考虑测量方便。,（a）不易测量 （b）方便测量,返回,8.3 零件图的技术要求,8.3.1 技术要求的内容,1表面结构； 2尺寸公差与配合； 3形状和位置公差； 4材料、热处理和表面处理方面的要求。,8.3.2 表面结构的表示法,1表面粗糙度的概念 表面结构参数分为三类，即三种轮廓（R、W、P），R轮廓采用的是粗糙度参数；W轮廓采用的是波纹度参数；P轮廓采用的是原始轮廓参数。评定零件表面质量最常用的是R轮廓，用粗糙度参数表示。,2评定表面粗糙度的参数 通常用以评定零件表面粗糙度的参数有：轮廓算术平均偏差Ra和轮廓最大高度RZ。但最常用的是Ra，Ra是指在取样长度范围内，被测轮廓上各点至基准线距离的算术平均值（下图所示），可用下式表示：,一般来说，Ra要求越高，寿命越长，但加工成本亦高。所以选用时要注意在保证使用功能的前提下，还要考虑经济性，合理确定Ra值，下表为Ra优先选用的系列值。,选用时可以参照类似的零件图，用类比法确定。值得注意的是：有相对运动的表面比没相对运动的表面要求高，即Ra值小；工作面比非工作面要求高。下表是Ra值选取的应用举例，可供参考。,3表面结构符号的表示 下表列出了表面结构的基本图形符号和完整图形符号。,符号的各部分尺寸与字体大小有关，并有多种规格。,符号的线宽,字母线宽,高度,高度,在完整符号中，对表面结构的单一要求和补充要求，应注写在下图所示的指定位置。 位置a 和 b注写符号所指表面的表面结构评定要求； 位置c 注写符号所指表面的加工方法，如车、磨、镀等； 位置d 注写符号所指表面的表面纹理和纹理方向的要求，如“=”、“x”、“M”； 位置 e注写位置符号所指表面的加工余量，以mm为单位给出数值。,上表列出了几种表面结构代号和符号及说明。,4表面结构要求在图样中的标注 表面结构在图样中标注的基本原则： （1）表面结构要求对每一表面一般只标注一次，并尽可能注在相应的尺寸及其公差的同一视图上。所标注的表面结构要求是对完工零件表面的要求。 （2）表面结构的注写和读取方向与尺寸的注写和读取方向一致。表面结构要求，可标注在轮廓线上，其符号应从材料外指向零件表面并与之接触。必要时，表面结构符号也可用带箭头或黑点的指引线引出标注。 （3）在不至引起误解时，表面结构要求可以标注在给定的尺寸上。 （4）表面结构要求可标注在形位公差框格的上方。,（5）表面结构要求可标注在圆柱特征视图的延长线上。 （6）表面结构要求的简化注法，见表图例5、8。 （7）两种或多种工艺获得的同一表面的注法，见表图例9。,8.3.3 极限、公差、偏差,1尺寸公差 在生产过程中，受各种因素的影响，例如：刀具磨损、机床振动及工人技术水平等，所加工出的零件尺寸必然存在一定的误差，为了确保产品加工的经济性，实现零件的互换，零件的每个尺寸必须规定一个允许的变动范围，这种允许尺寸的变动量称为尺寸公差。以下是有关尺寸公差的名词解释。 （1）基本尺寸 按设计要求所确定的尺寸。 （2）实际尺寸 实际测量所得的尺寸。 （3）极限尺寸 允许尺寸变化的两个界限值。它以基本尺寸为基数来确定。 最大极限尺寸：允许尺寸变化的最大值。 最小极限尺寸：允许尺寸变化的最小值。,（a）,（b）,（4）尺寸偏差（简称偏差） 某一尺寸与其相应基本尺寸的代数差称为偏差。偏差有正值、负值和零值。 上偏差：最大极限尺寸减其基本尺寸。 孔的上偏差代号为ES，轴的上偏差代号为es,如上图a中的 上偏差 ES=40.01-40=+0.01 下偏差：最小极限尺寸减基本尺寸。 孔的下偏差代号为EI，轴的下偏差代号为ei，如上图a中的下偏差EI=39.99-40=-0.01。,（5）尺寸公差（简称公差） 允许零件尺寸的变化量。公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值。也等于上偏差与下偏差之代数差的绝对值。 （6）零线 偏差值为零的一条基准直线，零线常用基本尺寸的尺寸界线表示。 （7）公差带图 在零线区域内，由孔或轴的上、下偏差围成的方框简图。 （8）尺寸公差带 在公差带图中，由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域。 2标准公差与基本偏差 国家标准GB/T1800.21998中规定，公差带是由标准公差和基本偏差组成。标准公差确定公差带的大小，基本偏差确定公差带的位置。,（1）标准公差 由国家标准所列的，用以确定公差带大小的公差值。标准公差用公差符号“IT”表示，分为20个等级IT01、IT0、IT1IT18。其中IT表示标准公差，数字表示公差等级。IT01公差最小，尺寸精度最高，IT18公差最大，尺寸精度最低。 （2）基本偏差 公差带图中靠近零线的那个偏差，称为基本偏差。若公差带位于零线之上，下偏差是它的基本偏差，若公差带位于零线之下，上偏差为基本偏差。另外一偏差可以根据标准公差计算或查表得到。 （3）基本偏差系列 为了便于制造业的管理，国家标准对孔和轴各规定了28个基本偏差，这28个基本偏差就构成了基本偏差系列。基本偏差的代号用拉丁字母表示，大写字母表示孔、小写字母表示轴。,3配合 基本尺寸相同的的两个互相结合的孔和轴公差带之间的关系，称为配合。根据使用要求不同，国标规定配合分三类：即间隙配合、过盈配合、过渡配合。 （1）间隙配合 孔与轴配合时，孔的公差带在轴的公差带之上，具有间隙（包括最小间距等于零）的配合。 （2）过盈配合 孔与轴配合时，孔的公差带在轴的公差带之下，具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合。 (3）过渡配合 孔与轴配合时，孔的公差带与轴的公差带相互交叠，可能具有间隙或过盈的配合。,（a）间隙配合 （b）过盈配合,（c）过渡配合,4配合的基准制 国家标准规定了两种常用的基准制： (1）基孔制 基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度，如下图所示。基孔制配合中的孔称为基准孔。基准孔的下偏差为零，并用代号H表示。,基准孔 间隙配合 过渡配合 过盈配合,(2）基轴制 基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度，如下图所示。基轴制中的轴称为基准轴，基准轴的上偏差为零，并用代号h表示。,基准轴 过盈配合 过渡配合 间隙配合,由于孔的加工比轴的加工难度大，国家标准中规定，优先选用基孔制配合。同时，采用基孔制可以减少加工孔所需要的定值刀具的品种和数量，降低生产成本。,5.优先、常用配合 为了便于管理，避免和减少刃、量具的品种、规格，国家标准GB/T 18011999规定了基本尺寸至3150mm的孔、轴公差带的选择范围，并将允许选用的基本尺寸至500mm的孔、轴公差带分为“优先选用”、“其次选用”和“最后选用”三个层次，通常将优先选用和其次选用称为常用，按该标准规定：基孔制常用配合共59种，其中优先配合13种，基轴制常用配合共47种，其中优先配合13种，下表列出了优先配合特性及应用。,6极限与配合的标注 （1）零件图中的尺寸标注 在零件图标注尺寸时，凡具有配合要求的尺寸，需标注尺寸公差带。有三种形式： 大批量生产时，一般只注公差带代号。如下图b中36H7； 小批量生产时，一般只注上、下偏差值，上、下偏差数字的字体比基本尺寸数字的字体小一号，且下偏差的数字与基本尺寸数字在同一水平线上，如下图c中 和 ； 不定量生产时，一般即注公差代号，又注尺寸上、下偏差值，如下图d所示。,（a） （b） （c） （d）,（2）装配图中配合代号的标注 在装配图中，配合代号由两个相互结合的孔轴的公差代号组成，用分数形式表示。分子为孔的公差带代号，分母为轴的公差带代号，在分数形式前注写基本尺寸。 基本尺寸为30，8级基准孔与7级f轴的过盈配合。 基本尺寸为28，7级基准轴与8级F孔的间隙配合。,8.3.4 形位公差简介,零件在加工过程中，不仅在尺寸方面存在加工误差，零件形状和位置亦存在误差。例如：要加工一个圆柱体，理想的圆柱母线是直线，可是由于存在加工误差，使得实际加工出的圆柱母线并非完全是理想状态。又如要加工一个阶梯轴，理想状态是各段圆柱体同轴，但实际加工出的阶梯轴的轴线并非如此。零件的实际形状和位置，相对于理想形状和位置的允许变动量，称为形状公差和位置公差，简称形位公差。形位公差各项目名称和符号详见下表。,为了满足零件在机器中使用的要求，对于零件上的一些重要表面（精度要求高的表面），不仅要通过标注尺寸公差对尺寸精度提出要求，必要时还要通过标注形位公差，对其形状和位置精度提出要求。标注形位公差时，应用框格标注。 (1)公差框格用细实线画出，可画成水平的或垂直的，框格高度是图样中尺寸数字高度的二倍，框格总长度视需要而定。框格中的数字、字母和符号与图样中的数字等高。下图给出了形位公差的框格形式。,(2)用带箭头的指引线将被测要素与公差框格一端相连，指引线箭头应指向公差带的宽度方向或直径方向。指引线箭头所指部位，可有： 当被测要素为素线或表面时，指引线箭头应指在该要素的轮廓线或其引出线上，并应明显地与尺寸线错开。 当被测要素为轴线、球心或对称平面时，指引线箭头应该与该要素的尺寸线对齐。此时不允许直接指在轴线或对称线上。,（a） （b）,（3）基准要素要用基准符号标注，下图所示给出基准符号，基准符号有基准字母、正方形、细实线和黑三角形组成，符号中正方形线框与三角形间的连线用细实线绘制，且要与基准要素垂直。字母在任何情况下都应水平书写。基准符号所接触的部位，可有：, 当基准要素为素线或表面时，基准符号应接触该要素的轮廓或其延长线（细实线），并应明显地与尺寸线箭头错开，如下图a 所示。 当基准线要素为轴线、球心或对称平面时，基准符号应与该要素的尺寸线对齐，如下图b 。,（a） （b）,形位公差的标注示例见下图。,返回,8.4 零件上常见工艺性结构及 尺寸标注,零件的结构形状不仅要满足零件在机器中的使用功能要求，即设计要求。而且还要考虑零件加工制造的要求，即工艺性要求。下面介绍零件的一些常见的工艺性结构。,8.4.1 铸造零件的工艺性结构,零件上常见的铸造工艺结构见下表。,8.4.2 机械加工工艺性结构,通过车、铣、磨、刨或镗等去除材料的方法加工形成的表面，称为机械加工面。下表列举出了一些常见的机械加工工艺性结构。,8.4.3 零件上常见孔结构的尺寸标注,各种常见孔的标注方法如下图：,返回,8.5 读零件图,读零件图的目的是根据已给的零件图想像出零件的结构形状，弄清楚零件各部分尺寸、技术要求等内容。,8.5.1 读零件的方法和步骤,1概括了解 通过看标题栏了解零件的名称、材料、比例等。 2视图分析 首先从主视图入手，确定各视图间的对应关系，并找出剖视图、断面图的剖切位置，投射方向等，然后分析各视图表达的重点。 3形体分析 利用组合体的看图方法，进行形体分析，看懂零件的内外结构形状，这是读图的重点。,4尺寸分析 分析零件的主要尺寸、一般尺寸、尺寸基准等。 5技术要求分析 分析尺寸公差、形位公差、表面粗糙度及其它技术方面的要求和说明。,8.5.2 读零件图举例,现以下图说明读零件图的过程。 1概括了解 看标题栏可知该零件的名称是泵体，属箱体类零件，材料为HT200（灰铸铁），画图比例1:2，是铸件。,2视图分析 零件表达采用了3个视图。主视图为全剖视图，主要表达泵体的内部结构；左视图为局部剖视图，即表达泵体左侧外形以及用来与端盖连接用孔的分布情况，又表达了进出油口的内形和底板上安装孔的内部形状。A局部视图表达了底板形状及其上所带2个光孔的分布情况。 3形体分析 由视图分析知，它由上部的半圆柱体、下部的安装板和右面的凸块及肋板组成。左端有三个轴线平行的48H8的盲孔相交连成一个大的空腔，紧接右边顺次有18H7通孔和M27的螺纹通孔；上方的48H8的盲孔与18H7的通孔和M27螺纹通孔相接形成阶梯通孔。,4尺寸分析 基准：长度方向的主要尺寸基准是左端面，用以确定右侧凸台块、左端各孔等结构的位置；宽度方向的主要尺寸基准是泵体的前后对称面，用以确定前后凸台、底板等结构的位置；高度方向基准是底板的下底面，用以确定进出油口等结构高度位置。 主要尺寸：泵体内部的阶梯孔48H8、18H7、M27、32、13、18，左端各孔的定位尺寸45、R31，底板上两个孔的定位尺寸80、25，前后凸台及进出油口的定位尺寸92、42等。 其它尺寸：按上述分析方法，读者可自行分析其它尺寸，读懂泵体的形状大小。,5技术要求分析 泵体是铸件，由毛坯到成品需经车、钻、铣、刨、磨、镗、螺纹加工等工序。尺寸公差代号是H7、H8（数值读者可查表获得）；表面粗糙度：对去除材料法加工面在Ra（6.325），其他为非去除材料法加工的表面，表面粗糙度由铸造工艺所决定，可见要求不高；用文字叙述的技术要求有：非加工面涂漆、未注圆角等。 综上所述各项内容的分析，便可看懂泵体零件图。,返回,8.6 零件测绘,实际零件进行绘图、测量和确定技术要求的过程称为零件测绘。在机器或部件的设计、制造、维修及技术改造时，零件测绘显得十分重要。 零件测绘大都在现场进行，只能凭目测确定零件各部分的比例关系，徒手画出零件的图样，这就是零件草图。零件草图内容与零件图要求相同，并且要做到：视图正确、表达清晰、尺寸完整、线型分明、字体清楚、图面整洁、技术要求齐备，并有图框、号签、标题栏等内容。,8.6.1 零件测绘的一般方法和步骤,1了解分析测绘对象 了解其名称、用途、材料以及它在机器或部件中的位置和作用，并进行形体分析。 2拟定表达方案 根据零件图的视图选择原则和各种表达方法，结合具体情况选择恰当的表达方案，并确定图纸幅面大小，画出图框，标题栏和号签等。 3徒手画草图 现以绘制泵体（下图）的草图为例，说明绘制零件草图的步骤：,（1) 在图纸上定出各视图的位置（用基准线和中心线），如下图a所示。 (2) 目测比例，用细实线画出表达零件内、外结构形状的视图、剖视图和断面图等，如下图b所示。 (3) 选定尺寸基准，标注尺寸线，如下图c所示。 (4) 检查、加深，量取并标注尺寸数值及技术要求，填写标题栏（草图标题栏可以根据需要将格式简化），如下图d所示。,选基准、画基准线,(b)用细实线画底稿,(c)画出全部尺寸线、尺寸界线、箭头,（d） 检查、加深、测尺寸、填写尺寸和技术要求,8.6.2 根据零件草图绘制零件工作图,1校核零件草图 (1) 表达方案是否完整、清晰和简便是否需要调整。 (2) 尺寸标注是否合理。 (3) 技术要求是否符合性能要求和加工要求 (4) 是否符合国家标准。 2绘制零件工作图 画零件工作图与绘制零件草图基本相同，不同之处在于：零件工作图要严格按比例在图板上用仪器图作出。,返回,