第一章机械制图知识_pdf

1、第一章 机械制图知识一、零件的表示方法在生产实际中，有些简单的零件，往往只需要一个或两个视图并注上尺寸，就可以表达清楚了，而有些形状比较复杂的零件，用三个视图也往往难以清楚地表达它的内外结构。因此要想把零件的形状表达得正确、完整，而图形又清晰、简练，以便于他人看图，只有根据零件的结构特点及复杂程度，采用不同的表达方法。为此，国家标准机械制图在图样画法中规定了视图、剖视、剖面、局部放大图、简化画法等表达方式，供绘图时选用。本章介绍的表达方法，就是其中的一部分。(一)辅助视图1局部视图将零件的某一部分向基本投影面投影所得的视图称局部视图。绘图时，在局部视图上方标出视图的名称“x 向”，在相应的视图

2、附近用箭头指明投影方向，并注上同样的字母。如果局部视图的结构不完整,外形轮廓线又不封闭时，应用波浪线断开。局部视图主要为了避免已知视图部分的重复表达，将需要表达的零件部分绘制出来，突出重点，简单明了。如图111所示。2斜视图当零件上具有倾斜结构时，一般视图均不能反映出倾斜结构的真实形状。为了使视图能反映出倾斜结构的真实形状，可设置与倾斜结构相平行的辅助投影面，用正投影法将倾斜结构投影到该辅助投影面上，将该视图旋转到与主视图同一平面上，反映出倾斜结构的实际视图。零件向不平行于任何基本投影面的平面投影所得的视图称斜视图。画斜视图时，必须在相应的视图附近，用箭头指明投影方向，并注上字母“x”，在斜视

3、图上方标出“x 向”；斜视图一般按投影关系配置，必要时也可配置在其他适当的位置。允许将图形旋转，在图形上方标注“x 向旋转”。斜视图一般只表达零件倾斜结构的图形，其视图的断裂边界用波浪线表示(如图 112)。(二)剖视图1剖视图的概念零件内部的结构(如孔、空腔和槽等)，在视图中是用虚线表示的(图 113)，当零件的内部结构比较复杂时，视图中就会出现较多的虚线，给看图带来困难。为使原来在视图中不可见的部分转化为可见的，从而使虚线变为实线，以提高图形的清晰程度，也便于标注尺寸和技术要求。假想用剖切面剖开零件(图 1l4(a)，将处在观察者和剖切面之间的部分移去，而将其余部分向投影面投影所得的图形，

4、称为剖视图(图 114(b)。将图 114(b)与图 113相比较，可以看出剖视图表达零件的内部结构比较清晰。2剖视图的种类按剖视图上被剖切的范围划分，剖视图可分为全剖视图、半剖视图和局部剖视图三种。(1)全剖视图：用剖切平面(一个或几个)完全地剖开零件所得的剖视图，称为全剖视图(如图 114、图 115主视图和左视图等)。当零件的外形简单或零件的外形在其他视图中已表示清楚时，常采用全剖视图来表达零件的内部结构。(2)半剖视图：当零件具有对称平面时垂直于对称平面的投影面上投影所得的图形，可以以对称中心线为界，一半画成视图，另一半画成剖视图，这种剖视图称为半剖视图(图l一 17)。画半剖视图时应

5、强调以下两点：半个剖视图与半个视图应以点划线为界。零件的内部结构在半个剖视图中已表达清楚时，在另半个视图中不必画出虚线(图l 一 1 8)。看半剖视图时，可根据半个视图想象出零件的外形，再根据半个剖视图想象出零件的内部结构。由此可见，具有对称平面的零件，采用半剖视图来表达它的内外形状，是比较简便的。当用两相交剖切平面或几个平行的剖切平面都不能表达清楚零件的内部结构时，可采用复合剖。采用这种方法画剖视图时，可用展开画法，此时应标注“xx展开”(图 11-21)。(5)不平行于任何基本投影面的剖切平面：用一个不平行于任何基本投影面的剖切平面剖开零件，再投影到与剖切平面平行的投影面上，这种剖视方法称

6、为斜剖(图 11-22)。米用这种方法画剖视图时，剖视图最好配置在箭头所指的位置，在不致引起误解时，允许将图形旋转，其标注形式为“xx旋转”(图 1122)。(三)剖面图1剖面图的概念假想用剖切平面将零件的某处切断，仅画出断面的图形，并画上剖面符号，这样的图形称为剖面图图 11-23、图 11-24所示零件的轴上开有键槽，如用视图来表达键槽的深度，图形不够清晰。虽然也可用剖视图来表达，但没有剖面图简便。剖面图常用于表达零件上某部分的断面形状(如筋、轮幅、键槽等)以及各种型材的断面(图 11-24)。2剖面图的种类剖面图按其配置的位置不同，可分为移出剖面图和重合剖面图两种。(1)移出剖面图：画在

7、视图外面的剖面图，称为移出剖面图(图 11-23至图 1130)。移出剖面图应尽量配置在剖切符号或剖切平面迹线(剖切平面与投影面的交线，用细点刚线表示)的延长线上(图 11-25)。当剖面图图形对称时，也可画在视图的中断处(图 11-26)。由两个相交的剖切平面剖切的移出剖面图，中间应断开(图 11-27)。当剖切平面通过回转面形成孔或凹坑的轴线时，这些结构按剖视图绘制(图 1128（a）)。当剖切平面通过非圆孔，会导致完全分离的两个剖面时，则此结构按剖视图绘制(图 1128(b)。(2)重合剖面图：画在视图轮廓线里面的剖面图，称为重合剖面图。重合剖面的轮廓线规定用细实线绘制，当视图中的轮廓线

8、与剖面图中的图形重叠时，视图中的轮廓线仍应连续画出，不可断开(图 1129)。3剖面图的标注移出剖面图一般应在图的上方用大写拉丁字母标出剖视图的名称“xx”，在相应的视图上，用剖切符号表示剖切平面的位置，用箭头表示投影方向并注上相同的字母(图 1130)。配置在剖切符号延长线上的不对称移出剖面图或重合剖面图可省略字母。按投影关系配置的不对称移出剖面图或不配置在剖切符号延长线上的对称移出削面图(图 1130)均可省略箭头。二、零件图(一)零件图概述零件图就是单个零件的图样，用来表达单个零件在加工完毕后的形状结构、尺寸大小和应达到的技术要求的图样。零件图用于指导零件的生产。从图 1131中可以看出

9、，一张完整的零件图应包括下列内容：第一，一组视图。包括基本视图，辅助视图、剖视图、剖面图和其他表达方法，准确完整、清晰地表达出零件的各部分结构、形状。第二，全部尺寸。正确、完整、清晰、合理地标注出零件制造、检验中需要的全部尺寸。用以表达零件的大小、各部分的尺寸及其相对位置。第三，技术要求。用规定的符号，数字文字表达出零件在制造和检验时，应达到的技术质量要求，如零件的尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、热处理和表面处理要求和其他附加条件等。第四，标题栏。在标题栏中写明零件的名称、材料、数量、比例、重量、图号、单位名称、设计者、校核者姓名及日期等。(二)视图的选择对各种零件选择恰当的视图，确定合理的表

10、达方案，是画好零件图的首要问题。1主视图的选择主视图是零件图的核心，它选择的恰当与否将影响到其他视图的位置、数量的确定，以及看图、绘图是否方便。主视图的确定应考虑以下原则：表现形体特征、表现加工位置、表现工作位置。2视图数量和各种表达方法的选择主视图确定后，应根据零件的复杂程度，在能正确、完整、清晰地表达零件内外结构形状的前提下，配置别的视图，尽量用较少的视图，表达精练的方案，便于画图和看图。在决定视图数量和运用各种表达方法时要注意处理以下三种关系：(1)表达内形和表达外形的关系。根据零件内、外形状的复杂程度各部分结构间的相互位置是否有对称、平行等条件，恰当地选择各种剖视方法和其他表达方法，既

11、要保证内部结构的充分表达，又不影响外部形状的基本完整。(2)虚线的省略和保留的关系。视图中虚线太多、会造成图形的杂乱，对绘制图、标注尺寸和看图带来困难，对于在采用了剖视、剖面等方法后，已能完全表达内部形状，应不再用虚线表示。(3)视图的集中与分散的关系。为了保证图面的规整，便于了解零件各部分结构间的联系，采用各种局部表达方法力求排列整齐或适当结合起来。(三)零件图的尺寸标注合理的标注尺寸，是指所注尺寸既符合设计要求，又满足工艺要求。下面讨论合理标注尺寸的一般原则和要求。1从基准出发标注尺寸这里主要讨论如何正确选择基准的问题。尺寸基准一般都是零件上的一些面和线。图 1132(a)所示轴承座其高度

12、方向的尺寸基准是安装面，长度方向的尺寸基准是对称中心，这些都是面基准；图 1132(b)所示小轴，其径向(即高、宽方向)的尺寸基准为轴线，这是线基准。标注尺寸时面基准一般选择零件上的主要加工面、两零件的结合面、零件的对称中心面、端面、轴肩等；线基准一般选择轴、孔的轴心线、对称中心等。2避免注成封闭尺寸链如图 1134阶梯轴，除了对全长尺寸进行了标注，又对轴上各组成段一个接一个地标注了尺寸，这就形成了封闭的尺寸链。如按这种方式标注尺寸，轴上各种尺寸可以得到保证，而总长尺寸则可能得不到保证。因为加工时，各段尺寸的误差累计起来，最后都集中反映到总长尺寸上，为此，在注尺寸时，应将次要的轴段空出不标(称

13、为开口环)，如图 1135，这段尺寸是零件在加工至最后时自然形成的，其他各段加工的误差都积累到这个不要求检验的尺寸上，而全长及主要轴段的尺寸则因此得到保证5零件上常见结构尺寸的规定标注法零件土常见的光孔、螺孔、倒角、退刀槽等结构的尺寸注法均有具体规定。可参照表111示例进行标注。表中的“一般注法”和“旁注法”，为同一种结构的两种注写形式。在际注尺寸时，可根据图形情况及注尺寸的地位加以选用。总之，标注尺寸就是要根据零件结构及工艺的要求，尽可能做到完整、清晰、合理。即：(1)尺寸应标注在反映形状特征的视图上，同一结构形状的尺寸，应尽可能地标注在同一观图上；(2)尺寸应尽量标注在视图之外，并尽量注在

14、两视图之间；(3)平行尺寸不能重复标注，不能标注“封闭”尺寸。(四)技术要求的编写方法从图 1138泵盖零件图可以看到，零件图上除了图形和尺寸外，还对零件表面粗糙度、公差和配合、表面形状和位置公差等技术要求，分别用代(符)号和文字加以说明。以下就有关技术要求及其注写方法作简要介绍。1表面粗糙度代(符)号及其注法图 1138的主视图上，对孔批 6所注的，以及图样的右上角注写的“其余”等标记，这是表明对零件表面的某种要求零件表面微观不平整。其中符号：是表示用去除材料(如车、铣、磨等)的方法而获得的表面的符号，可称为加工符号。是表示用不去除材料的方法(如铸、锻、轧制等)或者保持原供应状况的表面的符号

15、，可成为毛坯符号。符号反映了对零件表面的不同要求。如在符号的横线外侧，注写数值，如则该标记称为表面粗糙度代号。其中数值 16(单位：)，它表明零件在加工后，表面应达到的光滑程度。该数值越小，光滑程度越高，反之则光滑程度低。该数值是国家标准为检验零件表面粗糙度提出的指标之一，以只。表示。国家标准对表面粗糙度 Ra作了规定，不同数值所反映的表面粗糙度，以及获得该粗糙度的加工方法，参见表 112。2，公差与配合的标注在机械和仪器制造中，零、部件的互换性是指在同一规格的零件或部件中，任取其一，不需任何挑选或附加修配，就能装在机器上，达到规定的功能要求。这样的一批零件或部件就称为具有互换性的零部件。互换

16、性生产可以减少装配、修理机器的时间和费用。建立公差与配合制度是实现互换性生产的必要条件。下面介绍公差与配合的基本内容及应用。1)光滑圆柱体结合的尺寸公差与配合圆柱体零件的“公差与配合”是一项应用广泛、涉及面大的重要基础标准。2)基本概念现以孔(500+0.0039 )和轴(5000.025050 )为例，介绍有关尺寸公差的基本概念。尺寸：用特定单位表示长度值的数字。特定单位为毫米。基本尺寸：设计给定的尺寸。如50。实际尺寸：通过测量所得的尺寸。极限尺寸：允许尺寸变化的两个极限值。两个极限尺寸中尺寸较大的一个称为最大极限尺寸，如轴的49975；较小的一个称为最小极限尺寸，如轴的49950。尺寸偏

17、差(简称偏差)：某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差。最大极限尺寸减去基本尺寸的代数差称为上偏差；最小极限尺寸减去基本尺寸的代数差称为下偏差；上偏差和下偏差统称为极限偏差。实际尺寸减去基本尺寸的代数差称为实际偏差。合格零件的实际偏差应在规定的极限偏差范围内。如图中轴的上偏差=4997550= 0，025，轴的下偏差=4995050= 0050。尺寸公差(简称公差)：允许尺寸的变动量。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的代数差的绝对值。如例中轴的公差=49975-49950=-0025(-0050)=0025。零线：在公差带图中，确定偏差的一条基准直线即零偏差线

18、，通常零线表示基本尺寸，正偏差位于零线上方，负偏差位于零线下方。尺寸公差带(简称公差带)：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。公差带由标准公差和基本偏差确定。标准公差：国标规定的，用以确定公差带大小的任一公差。基本偏差：国标规定的，用来确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差，一般指靠近零线的那个偏差。配合：基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系。国标对配合规定有两种基准制，即基孔制与基轴制。墓孔制：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。基孔制的孔为基准孔。标准规定基准孔的下偏差为零。基轴制：基本偏差为一定的轴的公差带，与

19、不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。基轴制的轴为基准孔。标准规定基准轴的下偏差为零。一般情况下，优先使用基孔制，这是因为孔比轴难以加工。孔和轴配合时，由于它们的实际尺寸不同，将产生“过盈”或“间隙”。孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差，此差值为正时是间隙(即孔大于轴)，为负时是过盈(即轴大于孔)。根据孔、轴公差带关系，配合分三类，即间隙配合、过盈配合和过渡配合。间隙配合：孔的公差带完全在轴的公差带之上，即具有间隙(包括最小间隙等于零)的配合。过盈配合：孔的公差带在轴的公差带之下，即具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合。过渡配合：孔的公差带与轴的公差带互相交叠，既可能具有间隙，

20、也可能具有过盈的配合。例如500+0.0039的孔和500+0.0039的轴相配是基孔制间隙配合。0+.0043.049的轴相配是基孔制过盈配合。0+.0002.0018的轴相配是基孔制过渡配合。500+0.0025的孔和500.0025的孔和50500+公差等级与标准公差系列：尺寸的精确程度由公差等级来确定。国家标准将公差等级分为 20级，即 IT01、IT0、ITl、IT2ITl8。从 IT0至 ITl8，等级依次降低，相应的标准公差值依次增大。国家标准依据基本尺寸和公差等级等制定了标准公差数值，以满足不同的使用要求。基本偏差系列：为满足各种配合的要求，国家标准规定了基本偏差系列。孔和轴各

21、有28 个基本偏差，其代号用拉丁字母表示，大写代表孔、写代表轴。国家标准依据基本尺寸和基本偏差确定了孔与轴的基本偏差数值。图 113日齿轮油泵中泵盖零件图。图中注有16H70+0.018的孔是用以支撑轴的，轴在泵盖孔内应能进行回转运动。这就是说，轴与泵盖孔具有一种配合关系。为了保证这种关系，轴和孔必须按一定的尺寸要求进行加工。现通过轴和泵盖孔尺寸的标注，来了解公差与配合的一些基本概念。16-基本尺寸(设计时确定的轮廓尺寸)；+0018-偏差(允许往大偏离基本尺寸的极限值)。这表明孔加工后的最大尺寸不得超过 16+0018=16018(最大极限尺寸)。公差数值的大小表明对零件加工尺寸要求的精确程

22、度的低与高。公差值越小表明精确程度越高，反之则低。图 1139所示为不同偏差的三种轴与一定偏差的孔形成的三种配合关系间隙配合、过渡配合、过盈配合。3表面形状和位置公差(简称形位公差)基本概念：机械零件都是由点、线、面等几何要素构成的各种形体，由于加工系统等本身存在一定的误差，不仅零件的尺寸不可能做得绝对准确，而且构成零件的各要素的形状和相互位置也会产生误差。被测单一实际要素对其理想要素的变动量称为该要素的形状误差。被测关联实际要素的位置对其基准要素的变动量称为位置误差。为了不影响零件的使用性能，必须把形状和位置误差控制在允许的范围之内，这个误差范围就是形状公差和位置公差，简称形位公差。形位公差

23、应采用代号标注，当无法采用代号标注或采用代号标注十分复杂时，允许在技术要求中用文字说明其公差要求。形位公差代号包括形位公差的项目符号、形位公差框格和指引线、形位公差数值和其他有关符号、基准代号等。形位公差的项目符号如表 11-4所示形位公差的框格和指引线均用细实线画出，框格应水平绘制。框格一般为 25格。图 l138泵盖零件图中所注厂二币飞亓了丌是表示两个16孔的轴线相对位置准确度(平行度)，称为位置公差。国家标准中规定了六项形状和八项位置公差。其符号与标注方法见表 114。三、零件测绘生产中使用的零件工作图，有的是根据设计装配图绘制的，有的是按实际零件进行测绘而获得的。零件以目测的方法，徒手

24、绘制草图，然后进行测量。记录尺寸，最后根据草图画成零件工作图的过程。零件草图虽是徒手绘制，但仍应认真进行并应具有与零件工作图相同的内容制步骤如下。(一)了解和分析零件(1)了解零件的名称、材料，它在装配体中的作用，以及与其他零件的关系。(2)对零件的结构，特别是内部结构，进行全面了解、分析，掌握零件的全部情况，以便考虑选择零件表达方案和进行尺寸标注。(3)对零件的缺陷部分，如在使用中磨损、碰伤等，在测绘时不叮当成零件的原有结构画出。(二)绘制零件草图根据已确定的表达方案绘制草图。1草图的画图步骤(1)根据零件尺寸大小选定比例、图幅，画出边框线、标题栏。(2)安排视图位置，注意留出标注尺寸所需的

25、地位。在画出各视图的基准线的基础上进行作图。(3)用细实线画出各视图之主体部分。注意各部分的投影、比例关系。(4)画出其他结构。对决定的剖视图(或规定画法)部分，按规定作图。(5)画出各细节部分，完成全图。(6)检查后加深各图线。2测量及标注尺寸(1)根据所需标注的尺寸，画出尺寸界线、尺寸线、箭头。(2)按所画尺寸线有条不紊地测量尺寸、进行注写。(3)画出表面粗糙度符号、对有配合要求或形位公差要求的部位要仔细测量，参考有关技术资料加以确定，进行注写。3编写技术要求及标题编写技术要求有文字说明及填写标题栏。4对草图进行全面审核经过审核补充修改后，即可根据草图画零件工作图。(三)看零件图的方法看零

26、件图的目的和要求与看组合体三视图不同。除了要根据各视图的投影关系想象出零件的结构形状外，还要根据有关尺寸、基准及各项技术要求设想加工过程。1概括了解首先通过标题栏了解零件名称、材料、画图比例等。并对全图作大体观察。这样可对零件的大致形状在机器中的作用等有个大概认识。2分析表达方式，搞清视图间的联系概括了解后，紧接着应了解该零件图都选用了哪些视图、剖视或其他表达方法。看图过程应按“先大后小、先整后细”的次序逐分析，直至全图看懂，想象出其立体形状3分析尺寸及技术要求看零件图上的尺寸，应首先找出三个方向的尺寸基准，然后从基准出发，按形体分析法，找出各组成部分的定形、定位尺寸。泵体长度方向的基准为安装板的左端面。高度方向的基准为安装板的底面。高度方向底基准为安装板和出油孔道底对称平面。4综合归纳通过以上看图过程，将所获得的各方面的认识、资料，在头脑中进行归纳，再分析。通过综合想象，从而将零件图全面看懂。以上可以看出看零件图的一般步骤是：先看标题栏，了解零件的名称、材料、比例等，再看视图，通过观察、分析视图，想象出零件的形状及内、外部构造；通过察看尺寸标注及符号等，了解各部位的大小及相互位置及应达到的要求；通过看技术要求，得知零件应达到的技术质量要求。(1)看标题栏：标题栏内有零件的名称、数量、材料规格、制图比例、设计者及单位等。(2)看视图、分析视图：应先看主视图，再结合看俯视