经典：机械制图基础知识培训教程

1、2021/8/61机械制图基础知识培训2011年7月31日2021/8/62 图形 对象 信息库：提供大量设计要求、功能要求、加工要求、检测要求、附 加要求 图样 无声的语音 表达设计思想 图样 信息库 产品的实现过程 信息流一、一、图样基本要求及其发展趋势图样基本要求及其发展趋势2021/8/631、四大参数的控制及表达、四大参数的控制及表达四大参数：形状、大小、方向、位置。四大参数的控制： 四大参数表达控制公差形状视图形状公差大小尺寸尺寸公差方向尺寸/角度尺寸/角度公差/定向公差位置尺寸尺寸/定位公差因此图样必须解决：理想状态的表达及实际状态控制。2021/8/64四大参数表达是基础四大参

2、数控制是核心其它附加要求2 2、基本图样的要求、基本图样的要求：2021/8/6530 0 -0.02 (A) 上下极限尺寸均为重要尺寸；30 0 -0.02 (A) 上极限尺寸为重要尺寸；30 0 -0.02 (A)下极限尺寸为重要尺寸。 4 4、主次分清、主次分清 A A、B B、C C 图样分类l外形图 看不出结构l总图 无工艺要求l工艺图 加工图2021/8/66二、机械图样的表达原则二、机械图样的表达原则无声的语音 有声的语音 不是图样 图样 唯一性 美国为代表，以设计原则为主 美国图纸，需要工艺转化主视图：装配 / 工作 / 特征位置。在图样上标注的尺寸 / 形位公差，来自于功能。

3、设计人员 设计图 工艺人员 工艺图 车间。 允差0.2 0.015设计图样的基准 ：以设计基准为主，考虑装配位置。设计图样不能直接到车间，工艺图纸为车间加工图纸。2021/8/67日本为代表 日本图样可以直接指导加工。功能要求 设计思想 经过工艺转化 新的设计思想 图样 主视图：主加工位置考虑加工的可行性考虑加工的经济性图样上标注的尺寸/形位公差，来自于工艺基础 工艺基准/加工位置。2 2、图样是加工依据，是生产的指导书，按工艺原则。、图样是加工依据，是生产的指导书，按工艺原则。 苏联为代表，本国采用。 功能要求 设计思想 检测转化 新的设计方案 图样。l检测可行性l检测误差最小2021/8/

4、68目前中国规定的检测误差为：1/10（ ISO规定的检测测量误差 1/40） 如果设计公差值为：0.01mm，加工误差只有 0.009; 0.001 给测量误差。 测量工具的选择 GB/T 3177 二、机械图样的表达原则二、机械图样的表达原则2021/8/69（一）标准体系介绍 GB/T 84 GB/T 2000 旧体系 新体系三、形状参数表达三、形状参数表达 机械制图机械制图机械制图 技术制图机械制图 GB/T 4457-84（ .1 .5）图纸基础：解决通用性问题 GB/T4458-84 （ .1 .5）投影法：解决机械形状、尺寸、方向、位 置等的投影画法。 GB/T445984 基本

5、结构的表达：螺纹、齿轮、花键、弹簧、中心 孔等的规定画法。 GB/T446084 运动示意图，运动简图。机械制图2021/8/610标准化的超前性产品设计 全生命周期设计标准化的开发性随时补充新的东西，如软件等标准化的通用性。技术制图可通用于机械、电气、船体、建筑四大行业GB/T 4457 图样的规定画法GB/T 4458 零部件表面特征的表达方法GB/T 4459 结构要素的表达方法2 2、新标注的概念、新标注的概念2021/8/611 GB/T4457 GB/T4457 GB/T4457（.1.5）图纸幅面与格 比例 字体 图线共九种 八种+粗虚线（用途：允许零件表面处理的标记）。 改变图

6、线宽度，细实线 1/2 b 粗实线 包括剖面符号15种 2 种金属 13 种非金属该标准基础性、通用性强3 3、新标准制定原则、新标准制定原则2021/8/612GB/T4458 GB/T4458 零件表面的特征的表达方法零件表面的特征的表达方法 GB/T4458.22003装配图中零部件序号 增加3.4条款 GB/T4458.4尺寸标注法 解决以下三个问题 尺寸界线 尺寸标注：组成 尺寸线（终端结构） 数字 基本规则：线性尺寸、角度尺寸。 取消旋转视图 “字母+旋转”的标记（例：A旋转），代之以 字母， 如： （ 30）A 、或 A（30）箭头靠近字母，旋转角度可以 省略。2021/8/61

7、3 3) GB/T4459 3) GB/T4459 （.1 .10.1 .10） 机构件的规定画法机构件的规定画法 新标准10种结构件。 老标准只有GB/T4459 （.1 .5）5种结构件。 4) GB/T16675.116675.2简化表示法简化表示法 机件结构复杂，技术要求繁多，图样复杂性 简化l 图样画法的简化l 尺寸注法的简化 尺寸的简化标注见GB16675.2-96 5) GB/T19096-2003 未定义形状边的术语和注法未定义形状边的术语和注法 研究自由曲面的标准（包括相关凹、过渡线、毛刺等的符号表示）2021/8/614常用符号的缩写 GB16675.2 P30名称符合或缩

8、写词名称符合或缩写词直径45倒角C半径R深度球直径S沉孔或锪平孔球半径SR埋头孔厚度t均布EQS正方形 其中沉孔标注示例： 10H8 5 该标记表示：沉孔10 H8，深度5，小孔8 8 多孔标注48 该标记表示：4等直径8孔。 详见该标准。2021/8/615图样 投影画法：正投影 投影画法：正投影 图样 规定画法（4459） 简化画法 示意画法二维视图 过渡时间 三维视图。 正投影法 投影方法 平行投影中的正投影法 第一角投影法 第三角投影方第一角法：欧洲、中国等国家使用，在图角上标注（E）第三角法：美国、日本等国使用，在图角上标注（A） 外贸合同中国采用第一角，必要时，可采用第三角投影。必

9、要指 用户要求否则不开放第三角投影法。 正投影 镜像投影（最早用于室内装潢）。4 4、图样画法投影法、图样画法投影法2021/8/616第一角投影法的布图第三角投影法的布图主仰左右俯后主俯右左仰后2021/8/617 30 H7 / f7 错误 30 H9/ f9 正确 原因工艺等价原则原因工艺等价原则 由于孔和轴加工难度不一样，在相同尺寸、相同公差等级情况下会出 现工艺不等价的情况。 工艺等价的原则：基本尺寸 10mm所有孔轴一定要求同级基本尺寸 500mm所有孔轴一定要求同级10 基本尺寸500 孔轴公差等级的处理。 公差等级0118分为20级，基本偏差系列分27级 四、大小参数的表达和控

10、制四、大小参数的表达和控制 尺尺寸及其尺寸公差寸及其尺寸公差2021/8/618 间隙配合，轴公差 ah 以8级分界， 8级不同级 , 8级同 级，8级时由设计处理。 标注举例 30 H9/f9 30H7/f6 过渡配合 j，js，k，m，n 8级 不同级 8 同级过盈配合 pzc 以7级分界，7级 不同级 , 7 级同级3、在基轴制 h时，孔公差 间隙配合 AH , 以8级分界， 8级不同级 , 8级同级，8级时由设计处理。过渡配合 J，JS，K, M，N 8级 不同级 , 8 同级过盈配合 PZC, 以7级分界，7级 不同级 , 7 级同级说明：公差配合时，优先考虑基孔制。四、四、大小参数

11、的表达和控制大小参数的表达和控制 尺尺寸及其尺寸公差寸及其尺寸公差2021/8/619间隙配合：Tf XmaxXmin TH+TS过渡配合 Tf XmaxYmaxTH+TS过盈配合 Tf YminYmaxTH+TSTf 配合公差Xmax 最大间隙Xmin 最小间隙Ymin 最小过盈Ymax 最大过盈TH 孔公差TS 轴公差四、大小参数的表达和控制四、大小参数的表达和控制 尺尺寸及其尺寸公差寸及其尺寸公差 2021/8/620举例：30基本尺寸公差值 0.02mm。1) 极限尺寸表示法：最大极限尺寸为29.98 最小极限尺寸为29.96 -0.022) 该尺寸的标注30 -0.04基本尺寸的确定

12、，根据材料的刚度 / 强度。3) 公差数值的确定经验值参数值计算值工艺加工公差值 功能、特性参数 设计依据四、大小参数的表达和控制四、大小参数的表达和控制 尺尺寸及其尺寸公差寸及其尺寸公差2021/8/621间隙配合： Xmax（最大间隙）取决于定位精度Xmin （最小间隙）取决于润滑理论，计算出最小间隙Xmin 润滑状态XmaxXmin过渡配合 Xmax Ymin (最小过盈)Xmin Y max (最大过盈)YminXmin0 过盈配合 Ymax 取决于材料强度 / 性质。 Y min 取决于连接强度（保证最小过盈量）。 排除表面粗糙度四、大小参数的表达和控制四、大小参数的表达和控制 尺尺

13、寸及其尺寸公差寸及其尺寸公差考虑磨损/摩檫功能要求2021/8/622公差带图：四、大小参数的表达和控制四、大小参数的表达和控制 尺尺寸及其尺寸公差寸及其尺寸公差0孔公差带最大间隙轴公差带最小间隙2021/8/62320Xmax0.054Xmin0.020 最小间隙要考虑孔、轴形位误差控制。Xm 1/3 1/3 1/3 形状误差 储备 尺寸补偿TfXmax Xmax TH+TS 0.054 - 0.0200.03420H7 / f6试分法：0.017+0.017 查表得： IT60.013 IT70.021按基孔制H 67级时，孔轴不同级 20H7 / f6 孔7级 0.021 、轴6级 0.

14、013四、大小参数的表达和控制四、大小参数的表达和控制 尺尺寸及其尺寸公差寸及其尺寸公差2021/8/624四、大小参数的表达和控制四、大小参数的表达和控制 尺尺寸及其尺寸公差寸及其尺寸公差0H7f 6 0.021 XmaxXmin -0.020 -0.033查表得出20 孔IT7公差值：0.021mm ，基本偏差 0 孔H7, 上偏差 0.021mm 下偏差 0；轴IT6公差值：0.13mm ， 基本偏差 0.020mm， 轴f 6 上偏差0.02mm， 下偏差0.033mm。2021/8/625四、大小参数的表达和控制四、大小参数的表达和控制 尺尺寸及其尺寸公差寸及其尺寸公差 +0.021

15、孔尺寸20 0 -0.020轴尺寸20-0.0330.0170.0540.020配合公差 02 特性参数（公差数值）变化范围：，68的加工零件应处在2间，符合正态分布法。2021/8/626四、大小参数的表达和控制四、大小参数的表达和控制 尺尺寸及其尺寸公差寸及其尺寸公差 序号尺寸标注设计思想测量130基本尺寸30，在GB/TI184未注公差标注中分四级: f、m、c、v。在图纸右下明细表中注明：图中未注公差按四级中哪一级处理。一般尺寸，按GB/T2828原则检测。按两点法测量两点间距离：游标卡、分厘卡等通用量具。2（30）参考尺寸在尺寸链中按空环处理，该尺寸不测量。其公差是由相邻尺寸决定。3

16、30理论正确尺寸。公差为零。该种尺寸必须与形位公差同注，由形位公差决定控制其尺寸的变动范围。2021/8/627序号尺寸标注设计思想测量4300.5带公差的尺寸。尺寸要求：29.5 La 30.5无形位公差，测量用两点法：游标卡/分厘卡，一定要全检。5 +0.530 0 E1、尺寸公差/形状公差同时控制 边界控制原则（最大包容原则）：尺寸要求：30 La 30.52、考虑零件的刚度/强度，控制最小尺寸30。3、EMMC最大实体边界。即控制尺寸与形状的综合误差必须 30.51、边界控制，用板加深度卡测量；2、量规通（检具）。6 +0.530 0 T给定直接控制圆锥面的形状误差 用给定公差带宽0.

17、25两斜面与要求尺寸逼近，实际尺寸在公差锥中合格。2021/8/628序号尺寸标注设计思想 测量 7 +0.0530 0同加工尺寸：两零件合并在一起后，同加工30 。8 +0.0530 0 （A） 重要度特性标注。如A在上偏差，表示最大极限尺寸是重要特性；如A在下偏差，表示最小极限尺寸是重要特性；如A在如图所示（中间），表示上下极限尺寸均是重要特性。说明：A、GB/TI1840未注公差分 f （精密级）m（中等级） c（粗糙级） v（最初级）四级，企业标注一般公差常取m级；或在图样标题栏中写明。B、 以上8种尺寸的标注，说明不同的加工形式，设计思想不一样，测量方法不一样，控制尺寸的结果也不一样

18、。2021/8/629四、大小参数的表达和控制四、大小参数的表达和控制 尺尺寸及其尺寸公差寸及其尺寸公差100.01200.02（30）（1）、参考尺寸的尺寸标注及尺寸链计算：图中3个尺寸组成一个尺寸环，其中无论一尺寸不标，表示空环，空环的尺寸公差，由其相邻尺寸得来。因此（30）最大30.03，（30）最小29.97。2021/8/630（2）理论正确尺寸与形位公差符号连用的作用： 四、大小参数的表达和控制四、大小参数的表达和控制 尺尺寸及其尺寸公差寸及其尺寸公差0.10ABCBAC30 30 30 30 30 49H9 四被测孔的轴线必须位于直经为公差值0.10内，且相对于A、B、C三基准表

19、面的理论正确尺寸所确定的是理想轴线位置。 2021/8/631 +0.05（3）30 0 E四、大小参数的表达和控制四、大小参数的表达和控制 尺尺寸及其尺寸公差寸及其尺寸公差量规通规通用量具：测量两点距离300.0530.05平面仪 零件合格条件l 用量规（通规）保证零件不超过最大实体30.05l 用通用量具如分厘卡、游标卡测量两点距离不得小于30。2021/8/632 +0.05（3）30 0 T四、大小参数的表达和控制四、大小参数的表达和控制 尺尺寸及其尺寸公差寸及其尺寸公差用给定的直径尺寸公差，控制误差。公差锥允差是0.05，单边0.025，被测零件在阴影锥中为合格。0.025 3040

20、0.0252021/8/633 大小变化尺寸公差控制 形状变化形状公差控制：直线度/平面度/圆度/圆柱度 无基准。位置变化定位公差控制：位置度/同轴（圆心）度/对称度 有基准。方向变化定向公差控制：平行度/垂直度/倾斜度 有基准。综合控制跳动公差带控制：圆跳动、全跳动 有基准。五、四大参数的控制方法 此外，线轮廓度、面轮廓度：可以是控制形状误差（无基准），也可以控制位置误差（有基准）。详见：GB/T1182形状和位置公差通则、定义、符号和图样表示法 2021/8/634五、四大参数的控制方法控制方向宽度方向（一致）A0.05A公差带宽度方向2021/8/635A0.05A控制方向错误，设计思想

21、没有表达清楚，位置不对。0.05A正确标注形位公差，必须将公差带的四大参数表达清楚。2021/8/636五、四大参数的控制方法0.020.020.04 20 19.98该零件合格 200 0.08形状公差不能解决锥度。2021/8/637五、四大参数的控制方法A 0.02A10如图所示：10孔，只控制了垂直方向的误差，但位置变动没有控制。 2021/8/638形状公差只控制形状误差变化，不能控制方向和位置的变化。定向公差控制方向变化，不涉及到位置定向公差带。定位公差控制位置/方向/形状的变化。2）公差带的表示（四参数）形状公差 大小 没有方向位置的控制。 形状 大小定向公差带 形状 方向（基准

22、 ）定位公差带 大小 形状 方向（基准 定位（二基准）五、四大参数的控制方法三基准2021/8/6393） 标注框格的基本形式形状公差两格 定向公差三格定位公差三格 五、四大参数的控制方法0.02 0.02A形状大小 方向 定位 定向 0.02CAB大小、形状大小、形状、方向、位置 AA+B+C三基准 定位公差 0.02A2021/8/6404) 框格的派生模式派生模式（1）（2）（3）五、四大参数的控制方法 AA+B+C三基准 定位公差 0.02A0.04A 定位公差0.04 形状公差2021/8/6415) 双框格标注形式的三种情况0.050.02下层框格是对上层框格的进一步控制。AB0.

23、020.03AA同一轮廓的双重要求2021/8/6420.050.02100300C全长要求局部要求任意100mm长度中的直线度允差为0.02mm。总长300mm长度的直线度允差为0.05mm。2021/8/643附加符号的应用 （+）、（ ）、（ ）、（ ） 控制误差方向的符号 A0.02（）平板允差方向（中心里凹）0.05A允差方向（中心外凸）0.02（+）平板0.05A2021/8/6440.02（ ）只允许从左至右减小0.02（ ）只允许从右至左减小形状、定向、定位 单项控制综合控制+形状与位置的组合+形状与方向的组合的组合2021/8/645 边界特征1) 边界大小MMS最大实体尺寸

24、 MMC最大实体边界 LMS最小实体尺寸 LMC最小实体边界 MMVS最大实体实效尺寸MMVC最大实体实效边界 LMVS最小实体实效尺寸LMVC最小实体实效边界 在MMS时：轴 Lmax，（MMC ) 孔 Lmin。MMVS: 轴 Lmax + 形位公差(MMVC) 包络概念 孔 Lmin - 2021/8/646符号最大实体边界MMC E 0 M最小实体边界LMC 0 L最大实体实效边界MMVC M最小实体实效边界LMVC L2) 边界的标注边界一种极限状态（两零件装配的极限状态）边界控制，是指零件尺寸合格，并且在边界范围之内才能判断为合格。 单向 零件尺寸在满足上面条件时，尺寸公差 形位公

25、差（不可逆） 送2021/8/6470.02 M R0.02 M -0.02030-0.033边界范围：29.9829.967。 当零件做到29.967时，有0.013mm的公差值可以送给形位公差，即直线度误差的允值可以到0.02+0.0130.033。A、0.33 29.67 29.98BR 字母表示可逆。即零件尺寸公差和形位公差可互补。 双向可逆 尺寸公差 形位公差 送给2021/8/6485) 最大实体边界 是指零件在最大实体状态时，具有理想状态 E o M 。加工时向最小实体加工。即轴向小方向加工。孔向大方向加工。 6) 边界的体现 量规 检测轴； 塞规 检测孔。7) M MMVC 为

26、确保装配。 LMVC E MMC 为确保配合特性。 LMC8) 边界控制的标注 轮廓要素+中心要素 标注在中心要素上。 即：智能关系要素能使用边界，轮廓要素不能使用边界控制2021/8/6491、公差是静态的 ，即 TC。 正确的观点： 在边界控制的条件下，公差具有动态（b变动）概念。 即： T=f （x） T公差，C-常数， f （x） 线性函数。2、 形位公差是当尺寸公差无法控制尺寸时，才加形位公差控制。 正确的观点： 尺寸公差：控制大小 控制对象 形位公差：控制形状、方向、位置。 由于控制对象不同，尺寸公差无法替代形位公差。3、形位公差要求：定位、定向、形状，以形位公差的代号为准， 见G

27、B/T 1182-1996中4.1款表1。4、边界控制 符号见GB/T 1182-1996中4.2款表2。 边界控制 量规，边界体现，功能需要。注意点：2021/8/650注意点：4、边界控制L LMVC最小实体实效L 只与被测要素的状态有关，而与基准状态无关。 0.02 L AL 除了与被测要素的状态有关，还与基准状态有关。 0.02 L A L 0.02 MAM MVC最大实体实效M 只与被测要素的状态有关，与基准状态无关。 0.02 M A MM 与被测要素的状态有关，与基准状态有关。在尺寸不超差的情况下，尺寸公差能单向补偿形位公差。 0.02 M RA允许尺寸/形位公差超差，并互补。尺寸公差 形位公差 在 MMVC内2021/8/651动态公差带图公差、边界、控制、效果 -0.0120-0.04 -0.0120-0.04该圆柱的直线度公差，为未注形位公差，其控制按照GB/T118496条款5中H、K、L选用。如果选H级，查得允差为0.05mm，得公差带图0.06尺寸检测：两点法；直线度：工艺保证在0.05mm内；直线度检查：抽检。形位公差尺寸19.96