大学工程制图-王喜仓-PPT文稿资料课件PPT
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第11章 设 计 制 图 11.1 复杂零件设计绘图 11.2 轴系装配结构关系设计与绘图 11.3 读装配图并由装配图拆画零件图 第11章 设 计 制 图 工程制图课程的主要教学目的是培养学生能够自觉地运用各种作图手段，其中包括图板仪器绘图、徒手绘图和计算机绘图等手段，对设计对象进行构思、分析和表达的才能。然而，现代工业设计要求设计人员在设计过程中，对设计对象的表达不仅要从形状、尺寸大小方面进行，更重要的是要从设计对象的加工制造工艺和装配工艺合理性，以及经济性、实用性、先进性和技术美学等多重方面进行考虑。也就是说，设计图纸的绘制过程，综合了工程设计人员的专业工程结构、制造工艺、装配工艺、设计计算、工业经济、工业造型设计以及计算机技术等多方面的知识和能力。 11.1 复杂零件设计绘图 在零件设计绘图这一节中，我们以快速阀盖零件为例，对复杂零件图设计与绘制的过程进行分析。 11.1.1学习的目的和主要内容 (1）学习的目的 零件图是工程技术设计中最重要的技术文件之一，它是零件在加工制造过程中不可缺少的技术文件。在零件的加工制造过程中，零件图首先指导生产计划科制定零件的生产计划，供应科提供必须的原材料，工艺科制定零件工艺规程； 1）零件图上技术要求一般标注知识； 2）零件结构工艺性问题； 3）零件视图表达方案的确定。 （2）学习的主要内容： 11.1. 2 讲授的主要内容 11.1.2.1零件图上技术要求 要保证机械零件的加工精度和装配要求，只有一组视图表达方案将零件的各部形状表达清楚和一组尺寸标注将零件的尺寸大小表示出来对零件图在生产加工过程中所起的作用是远远不够的。因此，在零件图上还必须注出该零件在加工过程中所达到的技术指标，即零件图上的技术要求。按技术要求的标注形式不同，可分为用符号标注和用文字标注的技术要求两大类。 （1）符号表示的技术要求 （2）文字表示的技术要求： 11.1.2.2零件上的结构工艺性 零件在设计其形状结构时，不但要考虑满足性能使用方面所要求的形状结构，还要考虑该零件从毛坯制作、下料以及在各加工工序过程中所需考虑的工艺结构方面的设计问题。 （1）零件图上何处画出铸造圆角 （2）退刀槽 （3）各种螺纹连接件相应通孔的结构形状设计 (1) 根据零件结构特点，确定该零件属于四类典型零件中的哪一种； (2) 据零件结构特征，确定主视图方向和位置。 11.1.2.3零件图表达方案的确定 零件图视图表达方案的选择应根据零件形状特点和复杂程度而定。其方案的确定一般按一下原则进行： (3) 分析该零件所有内部结构，如孔、槽、坑及其他部分。 11.1.3 复习、回顾的主要内容 1）零件图的内容；2）零件结构形状表达方法；3）零件图的视图表达方案的选择；4）零件图尺寸标注；5）零件图的技术要求。 11.1.4 布置作业参照习题集11-1所给快速阀盖零件轴测剖视图，完成该零件的零件图。 11.1.5分析讨论的问题 根据该零件结构形状可将其分成四大部分。下部为厚度20毫米的椭圆形安装底板，其上有六个双头螺柱连接用通孔。底板上面有半径为R45，宽度为60的半圆柱，内部为R35，宽度为42的空腔与下底相通。半圆柱之上，有一竖直的圆筒，其外径为45，内部为24的不通孔，孔上部有宽度为12的退刀槽。在该圆柱侧面有一轴线水平放置且与竖直圆柱轴线相距18的直径为64水平圆柱，该圆柱前面有8888，厚度18的方板，后面有SR24的半圆球。方板四角为R15的圆弧，并有四个M10的螺孔，位置尺寸为5858，其中三个为通孔，一个为钻深18的盲孔。该水平圆柱内部有42和20的内阶梯孔。 11.1.5.1介绍快速阀盖的主要结构和作用 11.5.1.2分析讨论视图表达方案 （1）主视图方向的确定 （2）其他表达方法的选择 11.2 轴系装配结构关系设计与绘图车床进给箱配换齿轮轴系装配设计绘图 11.2.1学习目的和主要内容 11.2.1.1学习的目的 因为在各种机械中一般都会出现轴类零件，它的主要作用是支承传动件，并通过传动件（如齿轮、皮带轮等）实现运动和扭矩的传递。（1） 一步掌握装配图的绘制方法；（2） 了解轴系装配设计在结构工艺上应注意的问题；（3） 掌握轴系装配设计正确表达装配关系的技能。（4） 初步了解实现变速中，滑移齿轮块与相啮合齿轮轴的位置配合关系。（5） 初步掌握简单变速机构设计的基本方法。 11.2.1.2学习主要内容 （1）装配图的画图方法；（2）轴及轴的结构；（3）轴系装配关系问题；（4）箱体透盖密封结构的设计。（5）传动比计算的实践；（6）箱体结构设计初步。 11.2.2 讲解的基本内容11.2.2.1轴的作用和基本结构（1）轴的作用 任何一部完整的机器都是由三部分组成：原动机（电动机、发动机等）；传动装置（变速箱、减速器等）；工作机（实现工作要求的机械）。（2）轴的分类 根据轴所承受的载荷不同，可分为心轴（只起支承作用而不传递扭矩）；传动轴（主要是传递运动和扭矩）。（3）轴的基本结构：参见习题集11-3车床进给箱配换齿轮轴零件图。11.2.2.2轴的结构形状设计分析 轴的结构形状设计就是使轴的各部分具有合理的形状和尺寸。 （1）轴的结构设计和要求 轴的结构设计就是使轴的各部分具有合理的形状和尺寸。轴的结构设计主要要求是：轴应便于加工，轴上零件易于装拆（制造装配要求）；轴和轴上零件要有准确的工作位置（定位）；各零件要牢固而可靠地相对固定（固定）；尽量减少应力集中等。（2）轴肩设计 为便于轴上零件的装、拆，常将轴设计成阶梯形。（3）轴上所装零件的固定 零件在轴上的轴向固定，常采用轴肩、套筒、螺母或轴端挡圈等形式。 11.2.2.3轴系装配的受力分析 一般在设计轴系装配关系时要注意分析以下两个问题： （1）轴系在部件装配中轴向定位和固定是否合理 （2）轴系中轴零件的装配轴向定位和固定是否合理 11.3 读装配图并由装配图拆画零件图 轻型千分尺铣平面卡具装配图 11.3.1 学习目的和主要内容11.3.1.1学习目的通过本节对25-50轻型千分尺铣平面卡具装配图读图和拆画卡具体零件图的讲解练习，使学生能够：（1）进一步掌握读装配图的方法和技能；（2）进一步掌握由装配图拆画零件图的方法和技能；（3）了解有关夹具和铣床夹具设计的基本理论知识和技能；（4）了解工程设计与实际技术环境的关系。11.3.1.2学习主要内容：（1）读装配图的有关知识；（2）由装配图拆画零件图的有关知识；（3）夹具和铣床夹具设计的基本理论知识；（4）工程设计如何与工程实际环境条件相结合。 11.3.2主要基本内容11.3.2.1夹具设计中的基础理论知识（1）夹具设计的基本要求 一个能较好满足使用要求的机床夹具，首先要保证能加工出合格的制件。为此，所计计的夹具应满足以下两项要求：a. 在未受外力时，制件对刀具和机床应保持正确位置，即制件应有正确定位。b. 在加工过程中，作用于制件上的各种外力，不应破坏制件原有的正确定位，即制件应有正确夹紧。（2）夹具设计中关于定位的直观概念 在机械加工中，我们要求加工出来的表面对制件的其他表面保持规定的位置尺寸。因为加工表面是由切削刀具和机床的综合运动所造成，所以在加工时，必须使制件上的规定表面（线、点）对刀具和机床保持正确的位置，才能加工出合格的制件。 11.3.2.2定位基本原理在夹具设计中的应用当制件未和任何表面靠住时，它是一个自由的物体，可以自由地活动，占有任意位置。因此，应当首先了解自由物体定位的基本原理。（1）自由物体定位的基本原理 一个自由的物体，它对三个互相垂直的坐标面来说，有六种活动的可能性。其中三是移动，三种是转动（我们规定正反方向的移动和正反方向的转动，都只算一种活动）。（2）在夹具中如何限制制件的自由度 在夹具中，使制件的规定表面与定位元件接触或配合，就能限制自由度。11.3.2.3制件的正确定位为获得合格制件，首先要使制件相对机床和刀具处于正确位置。使之处于正确位置的措施，叫做正确定位。为此，应选择合适的定位基准。（1）定位基准。 要限制住制件的自由度，必须使制件上的某些表面（线或点）与一定形式的定位元件接触或配合。制件上与定位元件直接接触或配合的表面（线或点）称为定位基准。（2）定位基准的分类 按其限制的自由度数来分：用来限制三个自由度（两个转动，一个移动）的平面称主基准；用来限制两个自由度（一个转动，一个移动）的平面或圆柱面，称导向基准；用来限制四个自由度（两个转动，两个移动）的圆柱面称双导向基准；用来限制两个移动自由度的圆柱面称双支承基准；用来限制一个自由度的表面，称止动基准。 11.4读装配图并由装配图拆画零件图（二） 11.4.2 讲解的基本内容11.4.2.1拆绘零件图的进一步要求拆图这项技术工作中最主要的工作是拆绘零件图。拆绘出的零件图应反映设计意图和工艺要求。在制图中的具体要求是：（1）所拆绘出的零件图，在内容上必须完整；（2）根据拆绘出的零件图，不仅要求能制造出零件来，而且还要求制成的零件能顺利装配成机器。因此，零件图上的尺寸和有关工艺问题要合理；（3）根据拆绘的零件图制成的零件装配成的机器应能满足设计技术要求。（4）在设计装配图上，有些次要的结构工艺性问题可能未予考虑，在拆绘零件图时应适当添加零件在制造和装配时所必须的工艺性结构。 11.4.2.2在装配图上未表达清楚的零件结构的构思与绘制 在设计装配图上对零件的某些工艺结构允许不予表达。因此，在拆画零件图时，要根据该零件在加工和装配时所必须具有的工艺结构，（铸造工艺结构、机加工工艺结构、装配工艺结构等）添加到零件形状结构的适当位置上。 （1）零件是铸件 适当的拔模斜度； 铸造圆角因所画零件图表达的零件形状结构为最终加工完工后的成品形状，所以在零件图上，要将未经过去除材料的方法得到的相交表面处画上适当的铸造圆角。（2）零件是轴类零件 轴类零件一般在车床上加工，所以经常要在零件上添加一些加工工艺结构。（3）如果零件是叉、架、箱、壳类零件 孔口倒角。按GB6403.4-86绘制。加强肋板结构。 解题过程:b) 作点D、E、F的投影c) 运用定比分点求E点的投影图2.26 求作直线上的点投影如图所示，补出四棱锥棱线上的E、F、G的另两面投影，并判别直线EF、FG与棱线SA、SB、SC、AB、BC的相对位置。空间分析：解题过程图2.27 判断直线的相对位置3.2 平面与平面立体表面相交 平面与立体表面的交线，称为截交线；当平面切割立体时，由截交线围成的平面图形，称为断面。 用平面与立体相交，截去体的一部分截切。 用以截切立体的平面截平面。五棱柱被切割后的三面投影 交线的形状？ 投影分析例1：求四棱锥被截切后的俯视图和左视图。 空间分析 求截交线 分析棱线的投影 检查 尤其注意检查截 交线投影的类似性321(4)例 补全三棱锥被截切后形体的另两面投影。a) 题图题意分析：从题图可知，三棱锥被两个平面截切，一个为水平面，另一个为正垂面。求解的实质仍然是求棱线上的点、平面上的点和直线以及平面的交线的问题。解题过程：b) 求作棱线、平面上各交点的投影图4.34 补全三棱锥的投影空间模型例: 如图a所示，补画出侧面投影并求出截面P的实形。 a) 题图空间分析：解题过程：b) 作左视图c) 求截面的实形并加深、整理图2.30 求直线AB与三棱锥表面的交点pabcdeabcd(e)p13.3 回转体回转体的形成（一）圆柱的形成圆柱的投影 圆柱面的俯视图积聚成一个圆，在另两个视图上分别以两个方向的轮廓素线的投影表示。1.圆柱体 圆柱体的三视图 轮廓线素线的投影分析与曲 面的可见性的判断 圆柱面上取点 圆柱面上与轴线平行的任一直线称为圆柱面的素线。 圆柱体的组成由圆柱面和两个底面组成。 圆柱面是由直线AA1绕与它平行的轴线OO1旋转而成。直线AA1称为母线。 利用投影的积聚性1(2)3(4)在圆柱表面上定点已知圆柱表面上的点M及N正面投影m和n，求它们的其余两投影。 轮廓线素线的投影与 曲面的可见性的判断 在图示位置，俯视图为一圆。另两个视图为等边三角形，三角形的底边为圆锥底面的投影，两腰分别为圆锥面不同方向的两条轮廓素线的投影。 圆锥面是由直线SA绕与它相交的轴线OO1旋转而成。 S称为锥顶，直线SA称为母线。圆锥面上过锥顶的任一直线称为圆锥面的素线。 圆锥体的组成2.圆锥体 圆锥体的三视图 圆锥面上取点辅助直线法辅助圆法sN由圆锥面和底面组成。如何在圆锥面上作直线？过锥顶作一条素线。圆的半径？bbbdd 三个视图分别为三个和圆球的直径相等的圆，它们分别是圆球三个方向轮廓线的投影。3.圆球 圆母线以它的直径为轴旋转而成。 圆球的三视图 轮廓线的投影与曲 面可见性的判断 圆球面上取点辅助圆法 圆球的形成圆的半径？2.常见回转体的投影根据对曲面立体的形成及投影的分析，列出常见回转体的形成方式
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