《机械制图》课件2第09章

第９章零件图9.1零件图的作用和内容9.2零件的视图选择9.3零件图的尺寸标注9.4零件图的技术要求9.5零件上常见的工艺结构9.6零件测绘9.7读零件工作图

9.1零件图的作用和内容

任何机器或部件都是由若干零件按一定的要求装配起来的。图9-1所示的齿轮泵是机床供油系统中的一个部件，它是由泵体、泵盖、主动齿轮、从动齿轮及轴、螺钉、螺母等零件装配起来的。制造机器或部件必须依据零件图制造零件，然后装配。图9-1组成部件的零件

1．零件图的作用

用来表达零件结构形状、尺寸大小和技术要求的图样称为零件图。零件图是加工制造零件的依据，反映了设计者的意图，表达了机器或部件对零件的要求，是生产中最重要的技术文件之一。

2．零件图的内容

由图9-2所示的零件图可以看出，一张完整的零件图应包括以下基本内容：

(1)一组图形：正确、清晰地表达出零件的各部分结构形状。

(2)一组完整的尺寸：正确、完整、清晰、合理地标注制造零件和检验零件所需的全部尺寸。

(3)必要的技术要求：如表面粗糙度、尺寸公差、形位公差、热处理及表面处理等。

(4)标题栏：填写零件的名称、数量、材料、比例、图号及设计、绘图人员的签名等。图9-2主动齿轮轴零件图

9.2零件的视图选择

9.2.1零件图的视图选择原则

零件图视图选择的基本原则是：在便于看图的前提下，根据零件的结构特点选择适当的表达方法，完整、清晰地表示出零件各部分的结构形状和相对位置，并力求绘图简便。

1．主视图的选择

主视图是零件图图形的核心，其选择得恰当与否将直接影响其他视图的数量和表达方法的选择，并关系到画图、读图是否方便。选择主视图应考虑以下原则：

(1)形状特征原则。主视图应能充分反映零件的结构形状。

(2)加工位置原则。主视图应尽量表示零件在加工时所处的位置，如图9-3所示的轴。图9-3轴类零件的加工位置

(3)工作位置原则。主视图应尽量表示零件在机器上的工作或安装位置，如图9-4所示的吊钩。

零件主视图的选择并不一定要完全符合上述三条原则，而应根据零件的工作位置、安装位置或加工位置，选择最能反映零件结构形状特征的视图作为主视图图9-4吊钩的工作位置

2．其他视图的选择

主视图确定后，再按完整、清晰地表达零件各部分结构形状和相对位置的要求，针对零件内外结构的具体情况，选择其他必要的视图、剖视、剖面等，表达零件某些方面的结构，并尽量减少视图的个数，以方便画图和读图。9.2.2典型零件的视图选择

零件的种类很多，结构形状也千差万别。根据其结构和用途的特点，一般将零件分为轴套类、轮盘类、箱体类、叉架类四种典型零件。

1．轴套类零件

轴主要用来支承传动零件(如齿轮、皮带轮等)和传动动力；套一般装在轴或孔中，用来定位、支承、保护传动零件。轴套类零件的基本形体是同轴回转体。沿轴线方向通常有轴肩、倒角、退刀槽、键槽、越程槽、销孔、螺纹等结构要素。

轴套类零件主要由车床、镗床加工。按加工位置原则和形体特征原则，主视图将其轴线水平放置，再根据各部分的结构特点，选用局部放大图或剖面图等。

图9-2所示为主动齿轮轴零件图。

2．轮盘类零件

轮一般由键、销与轴连接来传递扭矩；盘可起支承、定位和密封等作用。轮盘类零件的结构形状特点是轴向尺寸小而径向尺寸较大，零件大多由共轴回转体构成，并在径向分布有孔、轮辐、螺孔、肋、槽等结构，如端盖、齿轮、带轮、手轮等。

轮盘类零件的主要回转面和端面都在车床上加工，因此也按加工位置和轴向结构的形状特征原则选取主视图，并且主视图通常侧重反映内部形状，故多用剖视，如图9-5中的法兰盘所示。另一视图多用投影为圆的视图，如对称则可只画一半和略大于一半。图9-5法兰盘零件图

3．箱体类零件

箱体类零件一般是机器的主体，起容纳、支承、定位、密封和保护等作用，多为铸件。其结构形状比较复杂，一般为中空的壳体，并有轴孔、凸台、肋板、底板、连接盘类零件的螺孔等结构。

箱体类零件的加工工序较多，装夹位置又不固定，因此一般按工作位置和形状特征原则选择主视图。主视图常采用各种剖视(全剖、半剖、局部剖)来表达主要结构。由于箱体类零件的外形和内腔都很复杂，因此其他基本视图需采用多个。对于基本视图没有表达清楚的结构，可采用局部视图、剖面等表达。如图9-6所示泵体的轴测图，沿A向为泵体的工作位置，沿B向不符合泵体的工作位置，故选A向为主视图方向。由于进出口形状相同，因此可剖一半，并由阶梯剖表示底板上沉孔和槽的形状和高度；左视图由复合剖表达出内腔各部分的深度和螺孔、销孔的深度；底板及其下部空腔的结构形状由C向局部视图表达，剩余的填料盒的外形则由D向局部视图表达，如图9-7所示。图9-6泵体结构分析图9-7泵体的表达方案

4．叉架类零件

叉架类零件包括各种叉杆和支架，通常起传动、连接、支承等作用，多为铸件或锻件。此类零件形状不规则，外形比较复杂，常有弯曲或倾斜结构，并带有肋板、轴孔、耳板、底板、螺孔等结构。

叉架类零件的加工工序较难区别主次，因此一般按工作位置的原则画主视图，当工作位置倾斜或不固定时，可将主视图摆正。主视图和其他基本视图多用局部剖视图来表达叉架类零件的内外形状，而倾斜结构常用斜视图、旋转视图、斜剖和剖面来表达，如图9-8所示的叉架零件图。图9-8叉架零件图

9.3零件图的尺寸标注

零件图上的尺寸是零件生产、加工、检验的重要依据之一。标注尺寸时，应做到正确、完整、清晰，工艺合理。关于尺寸标注的正确性、完整性、清晰性在前几章已经作过介绍，本章着重介绍合理性问题。所谓合理性，是指标注的尺寸既要能保证达到设计要求又要便于加工、测量和检验。

零件图上尺寸标注的基本步骤如下所述。

1．尺寸基准的确定

零件的尺寸基准是指零件在设计、装配到机器上或加工测量时，用来确定尺寸起始点的一些面、线或点。为了使零件图上标注的尺寸既符合设计要求，又便于加工、测量，就需要恰当地选择尺寸基准。根据基准的作用和性质不同，一般将基准分为设计基准和工艺基准、主要基准和辅助基准。

1)设计基准和工艺基准

设计基准是指根据零件的结构和设计要求而选定的尺寸起始点；工艺基准是指根据零件在加工、测量、安装时的要求而选定的尺寸起始点，如图9-9所示。图9-9泵体的尺寸基准

2)主要基准和辅助基准

任何一个零件都有长、宽、高(或轴向、径向两个方向)三个方向的尺寸，每个方向的尺寸至少有一个基准，这三个基准就是主要基准。必要时还可以增加一些基准，即辅助基准。

要注意的是：主要基准和辅助基准之间一定要有尺寸联系，如图9-9中的尺寸所示；主要基准应尽量为设计基准，同时也为工艺基准，辅助基准可为设计基准或工艺基准，如图9-9中各基准所示。

2．标注定位、定形尺寸

从基准出发，标注定位、定形尺寸的形式有以下几种：

1)链状式

零件同一方向的几个尺寸依次首尾相连，称为链状式。链状式可保证各端尺寸的精度要求，但由于基准依次推移，因此各端尺寸的位置误差会受到影响。如图9-10所示，端面A到端面C的最小距离为(c＋b)－0.2，最大距离为(c＋b)＋0.2，即a尺寸的位置误差为b、c尺寸误差之和。图9-10链状式尺寸注法

2)坐标式

如图9-11所示，零件同一方向的几个尺寸由同一基准出发，称为坐标式。坐标式能保证所注尺寸误差的精度要求，各段尺寸精度互不影响，不产生位置误差积累。B、C两段尺寸的精度误差分别为(b－a)± 0.2、(c－b)±0.2。图9-11坐标式尺寸注法

3)综合式

如图9-12所示，零件同方向标注既有链状式又有坐标式，称为综合式。此种形式既能保证零件一些部位的尺寸精度，又能减少各部位的尺寸位置误差积累，在尺寸标注中应用最广泛。图9-12综合式尺寸注法

3．合理标注尺寸应满足的要求

1)满足设计要求

(1)主要尺寸(所谓主要尺寸，是指零件的性能尺寸和影响零件在机器中工作精度、装配精度等的尺寸)应从基准出发直接注出，以保证加工时达到设计要求，避免尺寸之间的换算，如图9-13所示。图9-13主要尺寸应从基准注出

(2)避免注成封闭的尺寸链。如图9-12所示，如注出尺寸(e±0.1)，则轴上各段尺寸精度可以保证，而尺寸链中任一环的尺寸位置误差都等于其他各环尺寸误差之和，欲同时满足各组成环的尺寸精度是绝对办不到的。因此在标注时应取不重要的轴段空出不标注(该环称为开口环)，以保证其他重要尺寸的精度。如果标注此尺寸，则应带有括号，表示作为参考尺寸。

2)满足工艺要求

(1)按加工顺序标注尺寸，以便于看图和加工测量，从而保证工艺要求。表9-1所示为齿轮轴的加工顺序。齿轮轴的尺寸标注如图9-14所示。表9-1齿轮轴的加工顺序图9-14齿轮轴的尺寸标注

(2)考虑加工方法，用不同工种加工的尺寸应尽量分开标注，这样配置的尺寸清晰可见，方便加工时看图，如图9-15中铣工和车工的尺寸分布。

(3)考虑测量的方便与可能，如图9-16所示。图9-15不同工种的尺寸注法图9-16标注尺寸时应考虑测量的方便与可能

4．零件尺寸标注举例

例9.1

分析泵体的标注步骤，如图9-17所示。

(1)分析零件(如9.2.2节典型零件的视图选择中箱体类零件所述)。

(2)选定尺寸基准。

(3)标注主要尺寸。泵体的主要尺寸如图9-17中已注出尺寸数值的尺寸，应从设计基准(主要基准)出发直接注出。图9-17泵体的尺寸标注

(4)标注其余尺寸。按工艺要求标注其余尺寸，注意同一方向主要基准与辅助基准之间的联系尺寸应直接注出。

(5)检查调整。补遗删多，完成尺寸标注。

零件上的孔可采用旁注方式进行标注。常见孔的尺寸标注方法如表9-2所示。表9-2常见孔的尺寸标注方法

续表一

续表二9.4零件图的技术要求

9.4.1表面结构

在机械图样上，为了保证装配后的使用要求，除了对零件各部分的尺寸、形状和位置给出公差要求外，还要根据功能需要对零件的表面质量即表面结构给出要求。表面结构是表面粗糙度、表面波纹度、表面缺陷、表面纹理和表面几何形状的总称。表面结构的各项要求在图样上的表示法在GB/T131—2006中均有具体规定。本节主要介绍常用的表面粗糙度表示法。

1．基本概念及术语

1)表面粗糙度

零件经过机械加工后的表面会留有许多高低不平的凸峰和凹谷。零件加工表面上具有较小间距与峰谷所组成的微观几何形状特性称为表面粗糙度，如图9-18所示。表面粗糙度与加工方法、刀刃形状和走刀量等各种因素都有密切关系。表面粗糙度是评定零件表面质量的一项重要技术指标，对于零件的配合、耐磨性、抗腐蚀性以及密封性等都有显著影响，是零件图中必不可少的一项技术要求。

零件表面粗糙度的选用应该既满足零件表面的功用要求，又要考虑经济合理。一般情况下，凡是零件上有配合要求或有相对运动的表面，其粗糙度参数值应小一点，参数值越小，表面质量越高，但加工成本也越高。因此，在满足使用要求的前提下，应尽量选用较大的参数值，以降低成本。

2)表面波纹度

在机械加工过程中，由于机床、工件和刀具系统的振动，在工件表面所形成的间距比粗糙度大得多的表面不平度称为波纹度，如图9-18所示。零件表面的波纹度是影响零件使用寿命和引起振动的重要因素。图9-18零件表面粗糙度、波纹度、表面形状的概念

3)评定表面结构的常用轮廓参数

零件表面结构的状况可由三大类参数加以评定，即轮廓参数(由GB/T3505—2000定义)、图形参数(由GB/T19619—2002定义)、支承率曲线参数(由GB/T19779.2—2003和GB/Tl9779.3—2006定义)。其中，轮廓参数是我国机械图样中目前最常用的评定参数。本节仅介绍评定粗糙度轮廓(R轮廓)中的两个高度参数Ra和Rz。

(1)算术平均偏差Ra：是指在一个取样长度内纵坐标值Z(x)绝对值的算术平均值(如图9-19所示)。图9-19轮廓的算术平均偏差Ra和轮廓最大高度Rz

(2)轮廓的最大高度Rz：是指在同一取样长度内，最大轮廓峰高和最大轮廓谷深之和的高度(如图9-19所示)。

4)有关检验规范的基本术语

检验评定表面结构的参数值必须在特定条件下进行。国家标准规定，图样中注写参数代号及其数值要求的同时，还应明确其检验规范。

有关检验规范方面的基本术语有取样长度、评定长度、轮廓滤波器和传输带以及极限值判断规则。

(1)取样长度和评定长度。以粗糙度高度参数的测量为例，由于表面轮廓的不规则性，测量结果与测量段的长度密切相关。当测量段过短时，各处的测量结果会产生很大差异；当测量段过长时，测得的高度值中将不可避免地包含波纹度的幅值。因此，在X轴(即基准线，见图9-19)上选取一段适当长度进行测量，这段长度称为取样长度。但是，在每一取样长度内的测得值通常是不等的，为取得表面粗糙度最可靠的值，一般取几个连续的取样长度进行测量，并以各取样长度内测量值的平均值作为测得的参数值。这段在X轴方向上用于评定轮廓的、包含着一个或几个取样长度的测量段称为评定长度。当参数代号后未注明时，评定长度默认为5个取样长度，否则应注明个数。例如，Rz0.4、Ra30.9、Rz13.2分别表示评定长度为5个(默认)、3个、1个取样长度。

(2)轮廓滤波器和传输带。粗糙度的三类轮廓各有不同的波长范围，它们同时叠加在同一表面轮廓上，因此，在测量评定三类轮廓上的参数时，必须先将表面轮廓在特定仪器上进行滤波，以便分离获得所需波长范围的轮廓。这种可将轮廓分成长波和短波成分的仪器称为轮廓滤波器。由两个不同截止波长的滤波器分离获得的轮廓波长范围称为传输带。按滤波器的不同，截止波长值按由小到大的顺序分为λs、λc和λf三种。前面提到的三类轮廓就是分别应用这些滤波器修正表面轮廓后获得的。应用λs滤波器修正后的轮廓称为原始轮廓(P轮廓)；在P轮廓上再应用λc滤波器修正后形成的轮廓即为粗糙度轮廓(R轮廓)；对P轮廓连续应用λf和λc滤波器后形成的轮廓则称为波纹度轮廓(W轮廓)。

(3)极限值判断规则。完工零件的表面按检验规范测得轮廓参数值后，需与图样上给定的极限比较，以判定其是否合格。极限值判断规则有以下两种：

① 16%规则。运用本规则时，当被检表面测得的全部参数值中，超过极限值的个数不多于总个数的16%时，该表面是合格的。超过极限值有两种含义：当给定上限值时，超过是指大于给定值；当给定下限值时，超过是指小于给定值。②最大规则。运用本规则时，被检的整个表面上测得的参数值都不应超过给定的极限值。

16%规则是所有表面结构要求标注的默认规则，即当参数代号后未注写“max”字样时，均默认为应用16%规则(例如Ra0.9)，反之，则应用最大规则(例如Ramax0.9)。

2．标注表面结构的图形符号

标注表面结构要求时的图形符号种类、名称、尺寸及含义见表9-3。表9-3标注表面结构要求时的图形符号种类、

名称、尺寸及含义当在图样某个视图上构成封闭轮廓的各表面有相同的表面结构要求时，在完整图形符号上加一圆圈，标注在图样中工件的封闭轮廓线上，如图9-20(a)所示。

图9-20(a)所示的表面结构符号是指对图形中封闭轮廓的六个面的共同要求(不包括前后面，如图9-20(b)所示)。图9-20对周边各面有相同的表面结构要求的注法

3．表面结构要求在图形符号中的注写位置

为了明确表面结构要求，除了标注表面结构参数和数值外，必要时应标注补充要求，包括传输带、取样长度、加工工艺、表面纹理及方向、加工余量等。这些要求在图形符号中的注写位置如图9-21所示。

图9-21补充要求的注写位置(a到e)

(1)位置a：注写表面结构的单一要求。

(2)位置a和b：a注写第一表面结构要求；b注写第二表面结构要求。

(3)位置c：注写加工方法，如“车”、“磨”、“镀”等。

(4)位置d：注写表面纹理方向，如“＝”、“×”、“M”等。表面纹理是指完工零件表面上呈现的，与切削运动轨迹相应的图案。各种纹理方向的符号及其含义可查阅GB/T131。

(5)位置e：注写加工余量。

4．表面结构代号

表面结构符号在注写了具体参数代号及数值等要求后即称为表面结构代号。表面结构代号示例及含义见表9-4。表9-4表面结构代号示例及含义续表

5．表面结构要求在图样中的注法

(1)表面结构要求对每一表面一般只标注一次，并尽可能标注在相应的尺寸及其公差的同一视图上。除非另有说明，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并接触表面(见图9-22)。必要时，表面结构也可用带箭头或黑点的指引线引出标注(见图9-23)。图9-22表面结构要求在轮廓线上的标注图9-23表面结构可用指引线引出标注

(3)在不致引起误解时，表面结构要求可以标注在给定的尺寸线上(见图9-24)。

(4)表面结构要求可标注在形位公差框格的上方(见图9-25)。

(5)圆柱和棱柱表面的表面结构要求只标注一次(见图9-26)。如果每个棱柱表面有不同的表面要求，则应分别单独标注(见图9-27)。图9-24表面结构要求标注在尺寸线上图9-25表面结构要求标注在形位公差框格的上方图9-26表面结构要求标注在圆柱特征的延长线上图9-27圆柱和棱柱的表面结构要求的注法

6．表面结构要求在图样中的简化注法

1)有相同表面结构要求的简化注法

如果在工件的多数(包括全部)表面有相同的表面结构要求，则其表面结构要求可统一标注在图样的标题栏附近。此时，表面结构要求的符号后面应有：

(1)在圆括号内给出无任何其他标注的基本符号(见图9-28(a))。

(2)在圆括号内给出不同的表面结构要求(见图9-28(b))。

不同的表面结构要求应直接标注在图形中(见图9-28(a)、(b))。图9-28表面有相同表面结构要求的简化注法

2)多个表面有共同要求的注法

当多个表面有共同要求时，应用带字母的完整符号，以等式的形式在图形或标题栏附近对各表面进行简化标注，如图9-29所示。图9-29在图纸空间有限时的简化注法只用表面结构符号的简化注法如图9-30所示。这种注法是用表面结构符号以等式的形式给出对多个表面共同的表面结构要求。

图9-30(a)所示为未指定工艺方法的多个表面结构要求的简化注法。

图9-30(b)所示为要求去除材料的多个表面结构要求的简化注法。

图9-30(c)所示为不允许去除材料的多个表面结构要求的简化注法。图9-30多个表面结构要求的简化注法

3)两种或多种工艺获得的同一表面的注法

对于由几种不同的工艺方法获得的同一表面，当需要明确每种工艺方法的表面结构要求时，可按图9-31所示标注(图中Fe表示基体材料为钢，Ep表示加工工艺为电镀)图9-31同时给出镀覆前后的表面结构要求的注法9.4.2公差与配合

在成批量生产并进行机器装配时，要求一批相配合的零件只要按图样加工出来，不经选择而装配，就能达到设计要求和使用要求，零件间的这种性质称为互换性。零件具有互换性后，大大简化了零、部件的制造和维修工作，使产品的生产周期缩短，生产率提高，成本降低。

1．公差与配合的概念

1)公差的概念

要使零件制造加工的尺寸绝对准确，在实际上是做不到的。为了保证零件的互换性，设计时根据零件的使用要求而制定的允许尺寸的变动量，称为尺寸公差，简称公差。在读工程图时，看到图纸中有些尺寸是带有精度要求的，如、9N9、φ25h6(

)等就是对零件尺寸公差的标注。了解、掌握零件图和装配图中各种公差的标注方法和含义对读图、制图是必需的。

2)公差的有关术语

(1)基本尺寸：根据零件的设计要求确定的尺寸，如图9-32中的基本尺寸。

(2)实际尺寸：通过测量零件得到的尺寸。如图9-32所示，测量零件得到的尺寸如果介于最大极限尺寸和最小极限尺寸之间，则零件合格；测量零件得到的尺寸如果超出此范围，则零件超差。

(3)极限尺寸：允许尺寸变动的两个界限值。极限尺寸分为最大、最小极限尺寸，如图9-32中的最大极限尺寸和最小极限尺寸。图9-32尺寸公差术语解释

(4)上、下偏差：最大、最小极限尺寸与基本尺寸的代数差。国标规定：孔的上、下偏差代号分别用ES、EI表示；轴的上、下偏差代号分别用es、ei表示。

(5)尺寸公差：允许尺寸的变动量。尺寸公差等于最大、最小极限尺寸之差或上、下偏差之差。

(6)尺寸公差带：在公差图中由代表上、下偏差的两条直线限定的区域。

(7)零线：在公差图中表示基本尺寸或零偏差的一条直线。

(8)标准公差和公差等级：国标中规定的用以确定公差带大小的任一公差。标准公差分为20个等级：IT01、IT0、IT1、IT2～IT18。其中，IT01公差值最小，精度最高；IT18公差值最大，精度最低。精度太高的标准公差使用概率很小，本书附录19只列出了IT4～IT18的标准公差值。

(9)基本偏差：国标中规定的用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差，一般指靠近零线的偏差(见图9-33)。基本偏差共有29个，其代号用拉丁字母表示，大写为孔，小写为轴。本书附录20列出了国家标准规定的各种基本偏差的数值。图9-33基本偏差系列示意图

3)公差的表示形式

在尺寸后表示公差时，可在基本尺寸后注写代号(如H7、f9等)，或在基本尺寸后注写偏差(如、等)，也可以在基本尺寸之后注写代号和偏差两项，偏差注写在括号内(如h6(

)、F9(

)等)。

4)根据公差代号查找偏差值的方法

根据尺寸公差代号查找偏差值一般需要查找两项内容：基本偏差和标准公差。例如对尺寸φ100F7查找偏差值时，可先根据基本尺寸100在附录20中查找F偏差值为＋0.036，再根据基本尺寸100在附录19中查找7级精度对应的标准公差值为0.035，查看图9-33中F偏差为下偏差(图中F对应的图框下方封口，上方开口。附录20中也对此标记为下偏差)，由此计算出上偏差为0.036＋0.035＝＋0.071。通过计算可知φ100F7标注成偏差应为φ，标注成代号加偏差应为φ100F7(

)。基本偏差和标准公差对应的等级非常多，理论上每一个基本公差都可以和一个标准公差组成一个偏差形式。实际应用中，比较大的基本偏差和要求比较高的精度等级是不可能配合在一起的。因此，国家标准规定的有优先和常用配合的各种形式。附录21给出了优先和常用配合的孔偏差和轴偏差的精度尺寸，如E9、F9、K7、f7、g6、k6以及各种H偏差和h偏差的尺寸对应的公差值。因此根据尺寸公差代号查找偏差时，可先在附录21中查找是否有对应的公差值，如果有，则可直接得到公差尺寸；如果在附录21中没有要查找的尺寸公差，那么才需要根据上面介绍的方法，先根据基本偏差字母在附录20中查找基本偏差，再根据精度等级在附录19中查找公差大小，参考图9-33计算公差带，然后才能标注出尺寸公差。例如尺寸50g6，可在附录21中直接查找到对应的公差为－9、－25，换算成毫米单位，就可以直接标注成偏差形式

。如果是尺寸50g9，那么在附录21中没有对应的公差，就需要先在附录20中查到对应的g偏差为－9，换算成毫米单位为－0.009，再从附录19中查找到50mm对应的9级精度为39，换算成毫米单位为0.039，参考图9-33可知公差带应该向负方向计算，可计算出公差带的下偏差为－0.049，因此对应尺寸50g9，标注成偏差形式应为。

2．配合

配合是指基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系。

1)配合的类型

由于孔和轴的实际尺寸不同，因此装配后可以产生不同的配合形式。配合分为以下三种：

(1)间隙配合：孔的公差带在轴的公差带之上，孔与轴装配时具有间隙(包括最小间隙为零)的配合。

(2)过盈配合：孔的公差带在轴的公差带之下，孔与轴装配时具有过盈(包括最小过盈为零)的配合。

(3)过渡配合：孔的公差带与轴的公差带相互交叠，孔与轴装配时可能具有间隙或过盈配合。

2)基准制

国标中规定了基孔制和基轴制两种基准制，一般优先选用基孔制。

(1)基孔制：指在基本尺寸相同的配合中将孔的公差带固定，通过变换轴的公差带得到不同的配合。此时，孔为基准孔，国标规定基准孔的下偏差为零，基本偏差代号为“H”。

(2)基轴制：指在基本尺寸相同的配合中将轴的公差带固定，通过变换孔的公差带得到不同的配合。此时，轴为基准轴，国标规定基准轴的下偏差为零，基本偏差代号为“h”。理论上每一个基准孔可以对应各种公差的轴，每一个基准轴又可以对应各种公差的孔，这样就可以产生种类非常多的配合形式。在实际应用中，能够用到的配合形式并不是很多，因为精度很高的孔不可能和精度很低或偏差很大的轴配合，因此国标规定了各种优先的和常用的配合形式。表9-5列出了基孔制的优先配合和常用配合，表9-6列出了基轴制的优先配合和常用配合。实际生产过程中，应优先选用此表中列出的配合形式，尽量不要采用此表中没有列出的配合形式。表9-5基孔制的优先配合和常用配合表9-6基轴制的优先配合和常用配合9.4.3公差与配合的标注方法

1．在零件图中的标注

在零件图中有三种标注公差的方法：一是标注公差带代号；二是标注极限偏差值；三是同时标注公差带代号和极限偏差值。标注方法分别如图9-34中的(a)、(b)、(c)所示。图9-34零件图中公差与配合的标注

2．在装配图中的标注

在装配图中一般标注线性尺寸和配合代号，或分别标出孔和轴的极限偏差值。标注方法分别如图9-35中的(a)、(b)、(c)、(d)所示。图9-35装配图中公差与配合的标注9.4.4形状和位置公差

1．形状和位置公差(简称形位公差)的概念

在零件加工时不但尺寸有误差，几何形状和相对位置也有误差。为了满足使用要求，零件的几何形状和相对位置由形状公差和位置公差来保证。

形状公差是指单一要素的形状对其理想要素形状允许的变动全量。

位置公差是指关联实际要素的位置对其理想要素位置(基准)的允许变动全量。

2．形位公差的分类、项目及符号

形位公差的分类、项目及符号如表9-7所示。表9-7形位公差的分类、项目及符号

续表

3．形位公差的标注

1)形位公差框格及内容

形位公差框格用细实线绘制，应水平或垂直放置，框格的高度是图样和框格中尺寸数字高度的二倍。框格的第一格为形位公差项目符号；第二格为形位公差的数值，如公差带是圆或圆柱形的，公差值前加注“φ”；第三格及以后各格为基准代号的字母，如图9-36所示。图9-36框格、符号、数字、基准的规格

2)被测要素和基准要素的标注方法

标注位置公差的基准要用基准代号，基准代号的画法如图9-37所示。注意，无论基准代号在图样上的方向如何，圆圈内的字母应水平书写。

标注形位公差时，应注意以下问题：

(1)当被测要素(基准要素)为线或表面时，指引线箭头(基准符号)应指到(靠近)该要素的轮廓线或其引出线，并应明显地与尺寸线错开。

(2)当被测要素(基准要素)为轴线、球心或中心平面时，指引线箭头(基准符号)应与该要素的尺寸箭头对齐。

(3)当被测要素(基准要素)为整体轴线或公共中心平面时，指引线箭头(基准符号)可直接指到(靠近)轴线或中心线。

(4)如有可能，应尽量将基准和公差框格相连。图9-37被测要素和基准要素的标注方法

4．形位公差综合标注示例

图9-38中标注的各形位公差代号的含义及其解释如下：

表示φ32f7圆柱面的圆柱度误差为0.005mm，即该被测圆柱面必须位于半径差为公差值0.005mm的两同轴圆柱面之间。

表示M12×1的轴线对基准A的同轴度误差为0.1mm，即被测圆柱面的轴线必须位于直径为公差值f0.1mm，且与基准轴线A同轴的圆柱面内。表示φ24的端面对基准A的端面圆跳动公差为0.1mm，即被测面围绕基准线A(基准轴线)旋转一周时，任一测量直径处的轴向圆跳动量不得大于公差值0.05mm。

表示φ72的右端面对基准A的垂直度公差为0.025mm，即该被测面必须位于距离为公差值0.025mm，且垂直于基准线A(基准轴线)的两平行平面。图9-38形位公差的综合举例

9.5零件上常见的工艺结构

9.5.1零件铸造的工艺结构

1．拔模斜度

在制作造型时，为了将木模从型砂中顺利取出，在铸件的内、外壁上沿拔模方向设计出一定的斜度，称为拔模斜度，如图9-39(a)所示。

拔模斜度的大小通常取1:10～1:20，也可以用角度表示，在图样上可以不画出、不标注，如图9-39(b)所示。图9-39拔模斜度

2．铸造圆角

为了避免从型砂中起模时型砂尖角处落沙，防止铸件尖角处产生裂纹、缩孔等铸件缺陷，在铸件各表面相交处都做出铸造圆角。

铸造圆角的半径一般取壁厚的0.2～0.4倍，通常应画出圆角并标注半径，同一铸件圆角半径应尽量相同或接近，此时也可以将其半径尺寸在技术要求中统一注写，如“铸造圆角R3～R5”，如图9-39(b)所示。

3．铸件壁厚应均匀

铸件在浇注时，为防止因壁厚不均匀导致冷却速度不同，进而在肥厚处产生缩孔、裂纹等，要求铸件壁厚均匀一致或采用逐渐过渡的结构，如图9-40所示。图9-40铸件壁厚的不同情况

4．过渡线

由于铸件表面相交处有铸造圆角存在，因此表面的交线变得不太明显。为使看图时能区分不同表面，图中交线仍要画出，这种交线通常称为过渡线。

(1)过渡线的画法与无圆角时基本相同，只是表示时稍有差异。两曲面相交的过渡线不应与圆角轮廓线接触；两曲面相切的过渡线应在切点附近断开，如图9-41所示。图9-41两曲面相交、相切时过渡线的画法

(2)平面与平面或平面与曲面相交的过渡线应在转角处断开，并加画过渡圆弧，其弯向应与铸造圆角的弯向一致，如图9-42所示。

(3)肋板与圆柱面相交的过渡线其形状和端面形状以及肋板与圆柱面相交、相切有关，如图9-43所示。图9-42平面与平面或平面与曲面相交时过渡线的画法图9-43肋板与圆柱组合时的过渡线画法9.5.2零件加工的工艺结构

1．倒角和圆角

为了去除毛刺、锐边和便于装配，在轴和孔的端部(或零件的面和面的相交处)一般都加工成倒角。为了避免因应力集中而产生裂纹，在轴肩处往往加工成圆角的过渡形式，即倒圆。

倒角和倒圆的尺寸注法如图9-44(a)所示，有时倒角和倒圆也可以不画，但必须标注。45°倒角可用简化标注，如图9-44(a)所示；其余角度必须分开标注，如图9-44(b)所示。图9-44倒角和倒圆

2．钻孔结构

钻孔时，钻头的轴线应与被加工面垂直，否则会使钻头弯曲，甚至折断，如图9-45(a)所示。当零件表面倾斜时应设置凸台或凹坑，如图9-45(b)或(c)所示。钻头单边受力也容易折断，如图9-45(d)所示，因此钻头钻透时的结构应是结构完整，如图9-45(e)所示。图9-45钻孔结构

3．退刀槽和砂轮越程槽

切削时，为了便于退出刀具或使砂轮越过加工面，常在待加工的轴肩处预先车出退刀槽或砂轮越程槽，如图9-46所示。图9-46退刀槽和砂轮越程槽

4．凸台和凹坑

两零件的接触面一般都要进行加工，为了减少加工面积，并使两零件接触良好，一般在零件的接触部位设置凸台或凹坑，如图9-47所示。图9-47凸台与凹坑

9.6零件测绘

9.6.1零件测绘的方法和步骤

(1)了解和分析测绘零件。

首先应了解零件的名称、材料以及它在机器(或部件)中的位置、作用及与相邻零件的关系，然后对零件的内外结构形状进行分析。

图9-48所示为泵盖的立体图。图9-48泵盖的立体图

(2)确定零件的表达方案。

选择主视图：如泵盖主视图按工作位置安放，考虑形状特征，其投影方向选与轴线垂直的方向，这样可使主视图反映的外形和各部分的相对位置比较清楚。

选择其他视图：泵盖的主视图表达外形，选用全剖俯视图、复合剖左视图表达内部结构，再用局部视图表达安装闷头处的凸缘端面形状。

(3)画零件草图。

零件草图的内容和零件图相同，只是徒手完成，因此要求视图、尺寸完整，图线分清，字体工整，并注写必要的技术要求。

①根据零件的总体尺寸和大致比例确定图幅，画边框线和标题栏，布置图形，定出各视图的位置，画主要轴线、中心线，如图9-49所示。

②目测并徒手画图形，如图9-50所示。③检查并擦除多余线，描深，画剖面线，确定尺寸基准并画出所用尺寸基准、尺寸线和箭头，如图9-51所示。

④测量尺寸，填写尺寸数值和必要的技术要求和标题栏，完成零件草图的全部工作，如图9-52所示。

(4)根据零件草图完成正规的零件图，如图9-53所示。图9-49泵盖零件草图的绘制步骤(1)图9-50泵盖零件草图的绘制步骤(2)图9-51泵盖零件草图的绘制步骤(3)图9-52泵盖零件草图的绘制步骤(4)图9-53泵盖零件图9.6.2零件尺寸的测量方法

零件测量的常用量具有直尺、内外卡钳、游标卡尺、千分尺、螺纹规等。图9-54显示了用游标卡尺测量零件外形尺寸和内腔尺寸的方法。

对于无法直接测量的尺寸，可能需要量具配合来进行测量。图9-55介绍了内外卡钳配合使用或卡钳与直尺配合使用测量零件壁厚的方法。图9-54用游标卡尺直接测量图9-55测量壁厚图9-56介绍了利用卡尺测量孔中心距的方法。孔中心距是无法直接测量的，可测量出两个尺寸来间接计算出孔中心距，比如测量出尺寸K和d即可计算出孔中心距，或利用两只卡尺配合测量出尺寸D0，近似等于孔中心距。

图9-57介绍了间接测量孔中心高的方法。图9-57中显示可测量出的尺寸D和A、d和B，可间接计算出孔中心高H，H＝A＋D/2或H＝B＋d/2。图9-56测量孔中心距图9-57测量中心高

9.7读零件工作图

9.7.1读图要求

读零件工作图的要求是：了解零件的名称、所用的材料和它在机器或部件中的作用，通过分析视图、尺寸和技术要求，想象出零件中各组成部分的结构形状和相对位置，从而在头脑中建立起一个完整的、具体的零件形象，并对其复杂程度、要求高低和加工方法有初步的认识。

培养读图能力是学习本课程最重要的任务之一。9.7.2读图的方法和步骤

1．读图的方法

读零件工作图的基本方法仍然是形体分析法和线面分析法。

由于较复杂的零件图其视图、尺寸数量及各种代号较多，因此初学者在读图时往往不知从何看起，从而会产生畏惧心理。其实就图形而言，由于组成零件的形体较多，因此每个形体的三视图组合起来，图形就显得繁杂了。实际上，对每个基本形体而言，用两三个视图就可以确定它的形状，所以，读图时只要善于运用形体分析法，把零件分解成基本形体，就可以将零件图读懂。

2．读图的步骤

下面以图9-58为例，说明读图的方法和步骤。

(1)读标题栏。

了解零件的名称、材料、画图比例等。

通过标题栏得知，该零件是壳体，属箱体类零件，材料是铸铝合金，图中的表面应该是铸造得到的零件表面。画图比例为1∶2，这可以大概了解零件的大小。

(2)纵览全图，弄清视图之间的关系。

先找出主视图，再看剖视图、剖面图在哪个位置，用什么方法剖切，向哪个方向投影，局部视图应从哪个方向投影等。只有弄清各视图之间的方位关系，才能顺利进入细致分析零件形状的阶段。

纵观图9-58，它有四个图形，即主、俯、左三个视图和一个局部视图。主视图取了全剖视，用单一剖切平面剖切；俯视图是采用阶梯剖来表达的；左视图为表示一个锪平孔采用了局部剖，其余为外形图；C向视图是局部视图，表达壳体上端面的外形。图9-58壳体零件图

(3)详看视图，想象形状。

想象形状是看零件图最困难的环节。一般先看主要结构，后看次要结构；先看易确定、易懂的结构，后看难确定、难懂的结构；先看整体轮廓，后看细致结构。用形体分析法分部分、想形状，对于局部投影难解之处，要用线面分析法仔细分析。最后综合想象出零件的整体形状。下面以图9-58为例，用形体分析法对零件的形体进行解读，解读过程中先用添加材料的方法制作出外形，然后用剪切材料的方法从毛坯中制作出槽和孔。

(1)零件的最下面是一个带有四个凸耳的圆盘。这是从俯视图中的轮廓以及主视图和左视图中最下方的图形轮廓看出来的。从俯视图中的尺寸可看出，圆盘的直径为φ84，凸耳的半径为R8。主视图中的尺寸显示，圆盘的高度为8，如图9-59(a)所示。

(2)圆盘上是一个圆柱。主视图中的尺寸显示这是一个直径60、高20的圆柱。圆柱上方的圆角可以先不要考虑，待全部形体制作出之后再考虑圆角的结构，如图9-59(b)所示。

(3)直径60的圆柱上方还是一个圆柱。这是比较困难的理解，先从主视图中看到比较小的矩形，并且标注尺寸φ40，左视图中显示比较高的矩形，俯视图中显示出只有半个圆，表示这个圆柱完整的部分只有比较小的一段，上半部分还要和其他的结构组合在一起。总体高度80显示了这个圆柱的高度，圆柱的底面与零件的底面平齐，上表面与零件的上表面平齐，上、下部分与其他的结构组合在一起，如图9-59(c)所示。