机械制图基础知识(零件图)

零件图 1 2 学习目的培养绘制和阅读常见机器或部件的零件图的基本能力 知识要点1 了解零件图的作用与内容 掌握绘制和阅读零件图的方法 2 掌握零件常见结构的设计和画法 3 能做到尺寸标注正确 完整 清晰 合理 4 能注写已知的表面粗糙度符号 尺寸公差与配合代号 什么是零件 组成机器的最小单元称为零件 一台机器或一个部件 都是由若干个零件按一定的装配关系和技术要求装配起来的 下面以齿轮泵为例 对零件进行分类 3 4 齿轮泵爆炸图 5 零件的分类 根据零件的作用及其结构 通常分为以下几类 1 轴套类 2 轮盘类 3 箱体类 1 标准件 主动轴从动轴轴承衬填料压紧套 泵盖垫片齿轮 泵体 4 叉架类 2 非标准件 螺栓螺母垫圈销 6 7 8 9 10 11 12 13 1 1零件图的作用与内容 一 零件图的作用 二 零件图的内容 一组视图 完整的尺寸 技术要求 标题栏 表达零件的结构形状 确定各部分的大小和位置 加工 检验达到的技术指标 零件名称 材料及必要签署等 加工制造 检验 测量零件 表达单个零件的图样称为零件图 14 1 2零件图的视图选择 为满足生产的需要 零件图的一组视图应视零件的功用及结构形状的不同而采用不同的视图及表达方法 如 轴套 一个视图即可 为什么要进行视图选择呢 15 完全 正确 清楚 零件各部分的结构 形状及其相对位置表达完全且唯一确定 视图之间的投影关系及表达方法要正确 所画图形要清晰易懂 一 视图选择的要求 分析零件 几何形体 结构 功用 加工方法 二 视图选择的方法及步骤 要分清主要 次要形体 形状与功用有关 形状与加工方法有关 16 加工轴 选主视图 零件的安放位置 投射方向 加工位置 轴 盘类 工作位置 支架 壳体类 选其它视图 能清楚地表达主要形体的形状特征 首先考虑表达主要形体的其它视图 再补全次要形体的视图 方案比较 在多种方案中比较 择优 17 三 典型零件的视图表达 轴承座 分析零件 功用 支撑轴及轴上零件 结构 分析四部分主要形体的相对位置关系 形体 轴承孔 底版 支撑板 肋板等 支撑板外侧及肋板左右两面与轴承孔外表面相交等 支架类零件 18 选择主视图 零件的安放位置 轴承座的工作位置 投射方向 主视图 主视图表达了零件的主要部分 轴承孔的形状特征 各组成部分的相对位置 三个螺钉孔 凸台也得到了表达 轴承座 19 选其它视图 C向局部视图表达上面凸台的形状 俯视图采用B B剖视图表达支撑板断面及肋板断面的形状 轴承座 C A A 选全剖的左视图 表达轴承孔的内部结构及肋板形状 20 箱体类零件主要用来支承 包容和保护运动零件或其他零件 其内部有空腔 孔等结构 形状比较复杂 要有基本视图 并适当配以剖视 断面图等表达方法才能完整 清晰地表达它们的内外结构形状 2 箱体类零件 箱体类零件加工位置多变 选择主视图时 主要考虑形状特征或工作位置 21 3 轴类零件 轴套类零件结构的主体部分大多是同轴回转体 它们一般起支承转动零件 传递动力的作用 因此 常带有键槽 轴肩 螺蚊及退刀槽或砂轮越程槽等结构 这类零件主要在车床上加工 所以 主视图按加工位置选择 画图时 将零件的轴线水平放置 便于加工时读图看尺寸 根据轴套类零件的结构特点 配合尺寸标注 一般只用一个基本视图表示 零件上的一些细部结构 通常采用断面 局部剖视 局部放大等表达方法表示 22 分析形体 结构 由于轴上零件的固定及定位要求 其形状为阶梯形 并有键槽 选择主视图 选择其它视图 用断面图表达键槽结构 加工位置 水平放置 23 分析形体 结构 选择主视图 选择其它视图 盘类零件主要由不同直径的同心圆柱面所组成 其厚度相对于直径小得多 成盘状 周边常分布一些孔 槽等 通常采用全剖视图 用左视图表达孔 槽的分布情况 安放位置 符合加工位置 轴线水平放置 投射方向 A向 如端盖 4 盘类零件 24 25 1 2零件结构的工艺性 一 铸造工艺对零件结构的要求 铸造圆角 铸件表面相交处应有圆角 以免铸件冷却时产生缩孔或裂纹 同时防止脱模时砂型落砂 零件图上应反映加工工艺对零件结构的各种要求 26 由于铸造圆角的存在 使得铸件表面的相贯线变得不明显 为了区分不同表面 以过渡线的形式画出 两曲面相交 过渡线 27 两等直径圆柱相交 平面与平面 平面与曲面过渡线画法 28 圆柱与肋板组合时过渡线的画法 相交 相交 相切 相切 29 拔模斜度 铸件在内外壁沿起模方向应有斜度 称为拔模斜度 当斜度较大时 应在图中表示出来 否则不予表示 壁厚均匀 30 倒角 通常在轴及孔端部倒角 作用 便于装配和操作安全 二 机械加工工艺对零件结构的要求 倒角宽度b按轴 孔 径查标准确定 45 也可取30 或60 31 退刀槽和砂轮越程槽 作用 便于退刀和零件轴向定位 图中 槽的直径 b 槽宽 砂轮越程槽 退刀槽 钻孔端面 作用 避免钻孔偏斜和钻头折断 32 凸台和凹坑 作用 减少机械加工量及保证两表面接触良好 33 1 3零件图的尺寸标注 34 在零件图上标注尺寸 除了要符合前面所述的正确 完整 清晰的要求外 在可能范围内还要注得合理 所谓合理就是标注尺寸时 既要满足设计要求又要符合加工测量等工艺要求 一 正确地选择基准 设计基准 工艺基准 用以确定零件在部件中的位置的基准 用以确定零件在加工或测量时的基准 例如 35 二 注意尺寸标注的形式 36 主要尺寸指影响产品性能 工作精度和配合的尺寸 非主要尺寸指非配合的直径 长度 外轮廓尺寸等 正确 错误 三 主要的尺寸应直接注出 37 长度方向的尺寸b c e d首尾相接 构成一个封闭的尺寸链 由于加工时 尺寸c d e都会产生误差 这样所有的误差都会积累到尺寸b上 不能保证尺寸b的精度要求 错误 正确 四 避免出现封闭的尺寸链 38 加工顺序 五 应尽量符合加工顺序 39 好 不好 不好 好 六 应考虑测量方便 40 1 5零件的技术要求 本部分的主要内容 41 3 形状位置公差 1 零件表面的粗糙度要求 有关零件在加工 检验过程中应达到的其他一些技术指标 如材料的热处理要求等 通常作为技术要求写在标题栏上方的空白处 2 尺寸公差与配合 一 表面粗糙度 镀涂和热处理的代 符 号及其标注 零件加工时 由于刀具在零件表面上留下的刀痕及切削分裂时表面金属的塑性变形等影响 使零件存在着间距较小的轮廓峰行 这种表面上具有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 由于机器对零件的各个表面分别需有一定的要求 如配合性质 耐磨性 抗腐蚀性 密封性 外观要求等 因此 零件表面的粗糙度的要求也有不同 一般说来 凡零件上有配合要求或有相对运动的表面 表面糙度参数值要小 零件表面粗糙度也是评定零件表面质量的一项技术指标 零件表面粗糙度要求越高 即表面粗糙度参数越小 则其加工成本也越高 因此 应在满足零件表面的功能的前提下 合理选用表面粗糙度参数 一 表面粗糙度符号 二 表面粗糙度参数的概念及其数值 1 轮廓算术平均偏差Ra在取样长度内轮廓线上的点与基准线之间的距离绝对值的算术平均值 在零件表面的一段取样长度L的轮廓曲线 2 轮廓微观不平度十点高度Rz 在取样长度内 五个最大轮廓峰高Rp的平均值与五个最大轮廓谷深Rv的平均值之和 3 轮廓最大高度Ry在取样长度内 轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离 3 Ra数值与表面光洁度等级比较 4 表面粗糙度数值及其有关的规定在符号中注写的位置 a1 a2 粗糙度高度参数代号及其数值 单位为 m b 加工要求 镀覆 涂覆 表面处理或其它说明等 c 取样长度 单位为mm 或波纹度 中为为 m d 加工纹理方向符号 e 加工余量 单位为mm f 粗糙度间距参数值 单位为mm 或轮廓支承长度中 表面粗糙度高度参数值的标注示例 二 公差与配合的概念 基本尺寸 实际尺寸 极限尺寸 最大极限尺寸 零件合格的条件 最大极限尺寸 实际尺寸 最小极限尺寸 零件制成后实际测得的尺寸 允许零件实际尺寸变化的两个界限值 允许实际尺寸的最大值 允许实际尺寸的最小值 基本尺寸 实际尺寸 极限尺寸 最小极限尺寸 设计时确定的尺寸 48 例 一根轴的直径为 50 0 008 基本尺寸 最大极限尺寸 最小极限尺寸 50 零件合格的条件 50 008 实际尺寸 49 992 50 008 49 992 49 尺寸偏差和尺寸公差 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 代号 孔为ES轴为es 代号 孔为EI轴为ei 尺寸公差 简称公差 允许实际尺寸的变动量 公差 最大极限尺寸 最小极限尺寸 上偏差 下偏差 例 50 0 008 上偏差 50 008 50 0 008 下偏差 49 992 50 0 008 公差 0 008 0 008 0 016 偏差可正可负 公差恒为正 50 0 008 0 008 公差带图 公差带图可以直观地表示出公差的大小及公差带相对于零线的位置 51 标准公差和基本偏差 标准公差 用以确定公差带的大小 国家标准共规定了20个等级 即 IT01 IT0 IT1 IT18 标准公差的数值由基本尺寸和公差等级确定 基本偏差 用以确定公差带相对于零线的位置 一般为靠近零线的那个偏差 52 基本偏差系列 基本偏差系列确定了孔和轴的公差带位置 53 配合 配合的概念 基本尺寸相同的相互结合的孔和轴的公差带之间的关系 间隙或过盈 孔的实际尺寸 轴的实际尺寸 配合 0间隙 0过盈 54 配合的种类 间隙配合 具有间隙 包括最小间隙等于零 的配合 孔的公差带在轴的公差带之上 55 过盈配合 具有过盈 包括最小过盈等于零 的配合 孔的公差带在轴的公差带之下 56 过渡配合 可能具有间隙或过盈的配合 孔的公差带与轴的公差带相互交叠 57 配合的基准制 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不同配合的制度 基准孔 间隙配合 过渡配合 过盈配合 公差带图 基准孔的基本偏差代号为 H 58 基轴制 基准轴 间隙配合 过渡配合 过盈配合 公差带图 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不同配合的制度 基准轴的基本偏差代号为 h 59 基轴制 N K JS r fg ef h js j k m n p s t u g f 轴 H FG F J M G R S T P U 孔 EF A H通常形成间隙配合 J N通常形成过渡配合 P ZC通常形成过盈配合 基孔制 a h通常形成间隙配合 j n通常形成过渡配合 p zc通常形成过盈配合 60 三 公差与配合在图样上的标注 在装配图上的标注 标注形式为 采用基孔制时 分子为基准孔代号H及公差等级 例如 基孔制间隙配合 基孔制过渡配合 61 62 采用基轴制时 分母为基准轴代号h及公差等级 例如 基轴制间隙配合 基轴制过渡配合 63 在零件图上的标注 在基本尺寸后注出基本偏差代号和公差等级 配合精度明确 标注简单 但数值不直观 适用于量规检测的尺寸 64 注出基本尺寸及上 下偏差值 常用方法 数值直观 用万能量具检测方便 试制单件及小批生产用此法较多 65 在基本尺寸后 注出基本偏差代号 公差等级及上 下偏差值 偏差值要加上括号 既明确配合精度又有公差数值 适用于生产规模不确定的情况 66 四 形状和位置公差1 形位公差的基本概念在零件加工过程中 不仅会产生尺寸误差 也会出现形状和相对位置的误差 1 形状误差 实际要素和理想几何要素的差异 2 位置误差 相关联的两个几何要素的实际位置相对于理想位置的差异 形位误差会影响零件的使用性能 因此 对一些零件的重要工作面和轴线 常对其形状和位置误差进行限制 形状和位置公差 简称形位公差 形状和位置误差的允许变动量 2 形位公差的代号在技术图样中 形位公差采用代号标注 当无法采用代号时 允许在技术要求中用文字说明 1 形位公差代号 由形位公差符号 框格 公差值 指引线 基准代号和其他有关符号组成 如图 2 形位公差的分类 名称和符号见表 3 形位公差的公差带定义和标注示例 如图 特别提示 当被测定的要素为线或表面时 从框格引出的指引线箭头 应指在该要素的轮廓线或其延长线上 当被测要素是轴线时 应将箭头与该要素的尺寸线对齐 当基准要素是轴线时 应将基准符号与该要素的尺寸线对齐 形位公差的公差带定义和标注 1 6画零件图的步骤和方法 例如画端盖的零件图 一 画图前的准备 了解零件的用途 结构特点 材料及相应的加工方法 分析零件的结构形状 确定零件的视图表达方案 二 画图方法和步骤 定图幅 根据视图数量和大小 选择适当的绘图比例 确定图幅大小 72 布置视图 利用三维软件投影在导入到CAD根据各视图的轮廓尺寸 确定各视图位置 画出图框和标题栏 73 标注尺寸 表面粗糙度 尺寸公差等 填写技术要求和标题栏 4 完成零件图 74 1 7零件图的看图方法与步骤 从右图可知 零件名称为泵体 材料是铸铁 绘图比例1 1 了解零件的名称 材料 绘图比例等内容 一 看标题栏 75 找出主视图 分析各