机械制图与CAD（AR版）（附微课视频）（第2版） 教案 学习情境7 零件图

********学院教师课时授课计划课程名称机械制图与CAD任课教师授课顺序29授课班级授课日期考勤基本课题学习情境7零件图模块7.1识读与绘制典型零件图（一）目的要求知识目标了解零件图的内容与要求，典型零件的结构及表达方案。能力目标能够正确完整、清晰地表达零件的结构形状。本讲重点典型零件的表达方法。本讲难点零件图的视图选择。教具授课程序教法学法时间复习旧课弹簧的规定画法。讲授新课内容讲授学习情境7零件图模块7.1识读与绘制典型零件图（一）授课教师编写日期****年**月**日共4页第1页********学院教师课时授课计划续页7.1.1零件图概述零件是组成机器或部件的基本单位。任何机器或部件都是由许多零件按一定的装配关系和技术要求装配起来的。要生产出合格的机器或部件，必须首先制造出合格的零件。用来制造和检验零件的图样称为零件图。1．零件图的作用零件图是生产技术中主要的技术文件，是制造和检验零件的依据，也是技术交流的重要资料。2．零件图的内容（1）一组视图（2）全部尺寸（3）技术要求（4）标题栏7.1.2零件图的视图选择零件图的视图选择，应综合考虑零件的功用、结构特点、工艺过程，运用各种表达方法，以最少数目的图形将零件的结构形状正确、清晰、完整地表达出来。1.主视图的选择主视图是一组视图中最重要的视图，它在表达零件结构形状、绘图和读图过程中起着主导作用。选择主视图时，应遵循以下三个原则。（1）形状特征原则（2）加工位置原则（3）工作位置原则一个零件的主视图选择不一定能同时满足以上三个原则。因零件图主要用于加工和检验，当以上选择不可兼顾时，应优先考虑零件的加工位置，同时尽量多地显示零件的形状结构特征。2.其他视图选择第2页********学院教师课时授课计划续页主视图确定以后，应根据零件结构形状的复杂程度、主视图是否已表达完整和清楚，来确定是否需要其他视图。选择其他视图的原则是：每个视图都有其表达的重点，在完全、清晰地表达零件内外结构形状的前提下，优先选用基本视图，尽量减少视图的数量。3.典型零件的表达方法零件按照形状、用途可分为轴套类、盘盖类、叉架类、箱体类等，由于各类零件的形状特征及加工方法不同，因此视图选择也有所不同。（1）轴套类零件轴套类零件包括各种轴、套、筒等，主要作用是支承传动件（如齿轮、皮带轮等），并通过传动件来实现旋转运动及传递扭矩。轴套类零件通常由各段不同直径的圆柱或圆锥组成，其上多有键槽、销孔、退刀槽、倒角、倒圆、螺纹等工艺结构。轴套类零件一般采用一个基本视图表示各段的长度及结构。（2）盘盖类零件盘盖类零件包括端盖、法兰、手轮等，主要用于传递扭矩、连接支承及定位和密封。①形体和结构特点：盘盖类零件主要由不同直径的同心圆柱面组成，其厚度相对于直径小得多，呈盘状，周边常分布一些孔、槽等，通常还有沉孔、止口、凸台、轮辐等结构。②表达方案的选择：盘盖类零件的主要表面多在车床上加工，因此，按加工位置和轴向结构形状特征选择主视图，并多用剖视图来表达机件的内部结构，一般需采用两个基本视图。（3）叉架类零件叉架类零件一般包括拨叉、连杆、支座、摇臂、杠杆等，用于传动、连接及支承等。①形体和结构特点：叉架类零件主要由支承部分、工作部分和连接部分组成，一般带有圆孔、螺孔、油孔、凸台、凹坑等结构。这类零件通常不规则，加工位置多变，有的甚至没有确定的工作位置，一般为铸件或锻件，加工时要经过车、铣、刨等多道工序。第3页②表达方案的选择：一般按工作位置和形状特征原则画主视图，大多采用局部剖视图表达内、外结构形状，倾斜结构往往釆用斜视图、斜剖视图及断面图来表示，一般需采用两个基本视图。（4）箱体类零件箱体类零件结构比较复杂，一般为机器或部件的主体，用于容纳、支承和保护运动零件或其他零件，也起定位和密封的作用。①形体和结构特点：箱体类零件一般具有较大的空腔，箱壁上常有轴承孔，有安装底板、凸台、凹坑等结构。②表达方案的选择：箱体类零件的结构形状和加工情况比较复杂，一般需要三个以上的基本视图，并根据需要选择合适的视图、剖视图及断面图来表达其复杂的内、外部结构。巩固新课要点零件图视图选择的原则。作业布置****教学后记********学院教师课时授课计划续页教研室主任审批:年月日签名:第4页********学院教师课时授课计划课程名称机械制图与CAD任课教师授课顺序30授课班级授课日期考勤基本课题学习情境7零件图模块7.1识读与绘制典型零件图（二）目的要求知识目标掌握零件图上尺寸标注的方法。能力目标能够对零件图进行符合国家标准的尺寸标注。本讲重点零件图尺寸标注的注意事项。本讲难点零件图上常见结构的尺寸注法。教具授课程序教法学法时间复习旧课零件图主视图选择的原则。讲授新课内容讲授学习情境7零件图模块7.1识读与绘制典型零件图（二）授课教师编写日期****年**月**日共4页第1页********学院教师课时授课计划续页7.1.3零件图的尺寸标注尺寸标注是零件图中的一项重要内容，它是零件加工、测量和检验的依据。尺寸标注是否合理直接影响零件的加工质量。1.尺寸基准的选择零件图的尺寸基准是指零件装配到机器上或在加工测量时，用以确定其位置的一些面、线。（1）设计基准和工艺基准①设计基准：根据零件的结构和设计要求而确定的基准。②（2）主要基准和辅助基准任何一个零件都有长、宽、高三个方向（或轴向、径向两个方向）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；主要基准应尽量为设计基准，同时也为工艺基准，辅助基准一般为工艺基准，如图7-12所示。图7-11设计基准与工艺基准图7-12主要基准与辅助基准2.尺寸标注的形式尺寸标注形式有坐标式、链状式和综合式，如下图所示。图7-13尺寸标注形式第2页********学院教师课时授课计划续页坐标式（2）链状式（3）综合式3.尺寸标注注意事项（1）不能将尺寸注成封闭的尺寸链图7-14不能注成封闭的尺寸链（2）标注尺寸尽量符合加工顺序第3页图7-15轴的加工顺序与标注尺寸的关系（3）标注尺寸应考虑测量方便当尺寸对设计的要求影响不大时，应考虑测量方便。例如，图7-16（a）所示图例容易测量，而图7-16（b）所示图例不易测量。4.零件图上常见结构的尺寸注法零件图上常见的光孔、锪孔、沉孔、螺孔等结构的尺寸，可参照表7-1进行标注。巩固新课要点零件图尺寸标注的注意事项。作业布置****教学后记********学院教师课时授课计划续页教研室主任审批:年月日签名:第4页********学院教师课时授课计划课程名称机械制图与CAD任课教师授课顺序31授课班级授课日期考勤基本课题学习情境7零件图模块7.1识读与绘制典型零件图（三）目的要求知识目标了解零件图上技术要求的概念。能力目标掌握零件图上技术要求的标注及查表方法。本讲重点公差与配合。本讲难点公差的标注。教具授课程序教法学法时间复习旧课零件图上尺寸标注的注意事项。讲授新课内容讲授学习情境7零件图模块7.1识读与绘制典型零件图（三）授课教师编写日期****年**月**日共5页第1页********学院教师课时授课计划续页7.1.4零件图上的技术要求1.表面结构要求及其标注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。这里主要介绍常用的表面粗糙度的表示法。（1）表面粗糙度零件经过机械加工后的表面并不都是绝对光滑的，用放大镜观察，可看到凹凸不平的刀痕。表面粗糙度是指零件加工后表面上具有较小间距的峰谷所组成的微观不平度。（2）表面粗糙度的评定参数评定表面粗糙度的主要参数是轮廓算术平均值Ra和轮廓最大高度Rz，优先选用Ra。（3）表面结构的图形符号（4）表面结构要求在图样中的注法2.极限与配合在相同规格的一批零件中，不用选择、不经修配就能装在机器上，达到规定的性能要求，零件的这种性质称为互换性。（1）尺寸公差制造零件时，为了使机件具有互换性，要求零件的尺寸在一个合理范围内，由此就规定了极限尺寸。加工后的实际尺寸应在规定的上极限尺寸和下极限尺寸之间，所允许的尺寸变动量称为尺寸公差，简称公差。下面以图7-17所示的轴为例，介绍有关公差的名词和术语，极限与配合术语图解如图7-18所示。图7-17尺寸公差图例①基本尺寸：设计时给定的尺寸，如图7-17中的59。②第2页********学院教师课时授课计划续页③极限尺寸：允许尺寸变动的两个极限值。它以基本尺寸为基础来确定，较大的一个称为上极限尺寸，较小的一个称为下极限尺寸。如图7-17中的上极限尺寸为59，下极限尺寸为58.981。④尺寸偏差（偏差）：极限尺寸减去其基本尺寸所得的代数差。上极限尺寸减去其基本尺寸所得的代数差称为上极限偏差；下极限尺寸减去其基本尺寸所得的代数差称为下极限偏差；实际尺寸减去其基本尺寸所得的代数差为实际偏差。偏差可以为正、负或零值。国家标准规定：轴的上极限偏差、下极限偏差代号分别用小写字母es、ei表示；孔的上、下极限偏差代号用大写字母ES、EI表示。如图7-17中的es=0，ei=0.019。⑤尺寸公差（公差）：尺寸允许的变动量，即公差IT=|上极限尺寸下极限尺寸|=|5958.981|=0.019或公差=|上极限偏差下极限偏差|=|0（0.019）|=0.019。⑥零线：在公差带图（见图7-19）中确定偏差的一条基本直线。通常以零线表示基本尺寸。图7-18极限与配合术语图解图7-19公差带和公差带图⑦公差带：表示孔和轴的公差大小及相对于零线位置的一个区域。如图7-19所示表示孔和轴的公差带。第3页********学院教师课时授课计划续页⑧公差带图：将孔和轴的公差带与基本尺寸相关联所画成的简图。⑨基本偏差：用以确定公差带相对于零线位置较近的那个极限偏差称为基本偏差。它可以是上极限偏差或下极限偏差，一般是指靠近零线的那个偏差。（2）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称为配合。由于使用的要求不同，孔与轴之间配合的松紧程度也不同。国家标准将配合分为三种，如图7-20所示。图7-20三种常用的配合①间隙配合：具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合称为间隙配合。此时孔的公差带在轴的公差带之上。②过渡配合：可能具有间隙或过盈的配合称为过渡配合。此时孔、轴的公差带重叠。③过盈配合：具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合称为过盈配合。此时孔的公差带在轴的公差带之下。（3）公差与配合的标注及其查表①零件图上的标注。在零件图上的标注有三种形式，在基本尺寸后只标公差带代号，或只标极限偏差，或代号和偏差都标，如图7-21所示。图7-21零件图上尺寸公差的标注第4页②装配图上的标注。在装配图上的标注也有三种形式，如图7-22所示。图7-22装配图上尺寸公差的标注3.几何公差简介几何公差是指零件要素（点、线、面）的实际形状、实际位置或实际方向等对于理想形状、理想位置或理想方向的允许变动量，包括形状公差、位置公差、方向公差和跳动公差。为了提高机械产品的质量，不仅需要保证零件的尺寸精度，还要保证其几何精度，并将要求正确地标注在图样上。巩固新课要点常用配合孔和轴的极限偏差的查表方法。作业布置****教学后记********学院教师课时授课计划续页教研室主任审批:年月日签名:第5页********学院教师课时授课计划课程名称机械制图与CAD任课教师授课顺序32授课班级授课日期考勤基本课题学习情境7零件图模块7.1识读与绘制典型零件图（四）目的要求知识目标了解零件图上常见的工艺结构及零件测绘方法。能力目标能够绘制简单的工艺结构，会测绘简单零件。本讲重点零件图上常见的工艺结构。本讲难点零件测绘方法。教具授课程序教法学法时间复习旧课表面粗糙度的标注。讲授新课内容讲授学习情境7零件图模块7.1识读与绘制典型零件图（四）授课教师编写日期****年**月**日共4页第1页********学院教师课时授课计划续页7.1.5零件图上的工艺结构零件的结构形状，不仅要满足零件在机器中的使用要求，还必须满足零件制造过程中的工艺结构要求，否则将使制造工艺复杂化甚至无法制造或造成废品。下面介绍几种常见的工艺结构画法。1.零件上的铸造工艺结构（1）起模斜度图7-25图7-25起模斜度（2）铸造圆角在铸件表面各转角处要做成圆角，以防铸造砂型落砂或在尖角处产生裂纹和缩孔，如下图所示。（3）铸件的壁厚铸件的各种壁厚要均匀或逐渐变化，防止产生突变或局部肥大，以免产生缩孔或裂纹，如下图所示。第2页********学院教师课时授课计划续页（4）肋如下图所示，当需要增加铸件强度时，常采用加强肋的办法，而不是单纯地增加壁厚。2.机械加工工艺结构（1）倒角为了便于装配和操作安全，必须去除零件的锐边和毛刺，常在轴或孔的端部加工出倒角。（2）倒圆角为了避免在轴肩或孔肩处产生应力集中，应以圆角过渡（3）螺纹退刀槽和砂轮越程槽在切削加工中，特别是在车螺纹和磨削时，为了便于退出刀具或使砂轮可以稍稍越过加工面，常在零件的待加工面的末端台肩处，先车出螺纹退刀槽或砂轮越程槽。（4）凸台和凹坑零件之间的接触表面一般都需要加工，以保证良好的接触。为了减少加工面或减轻重量，常在铸件上设计凸台和凹坑。（5）钻孔结构7.1.6零件测绘1.徒手画图的要求徒手画图一般不使用绘图工具，目测其形状和大小，徒手绘制零件草图。徒手画图的要求如下：图线应清晰，字体工整，目测尺寸误差尽量小，尽量使零件各部分形状正确、比例均匀；绘图速度要快，标注尺寸要正确、完整、第3页清晰、合理。不能认为徒手画图就可以不清楚、潦草。徒手画图必须认真仔细。2.零件测绘的方法和步骤（1）了解和分析零件（2）确定表达方案（3）画零件草图。3.零件尺寸的测量方法测量尺寸是零件测绘过程中一个很重要的环节，尺寸测量的准确与否将直接影响零件的制造质量。测量时，应根据对尺寸精度要求的不同而选择不同的测量工具。零件上常用的几何尺寸的测量方法见表7-7。7.1.7识读零件图读零件图的基本要求2.读零件图的方法和步骤（1）读标题栏（2）分析表示方案（3）读视图（4）读尺寸（5）读技术要求以上读图步骤往往不是严格分开和孤立进行的，而常常是彼此联系，互补或穿插进行的。巩固新课要点零件测量时的注意事项。作业布置****教学后记********学院教师课时授课计划续页教研室主任审批:年月日签名:第4页********学院教师课时授课计划课程名称机械制图与CAD任课教师授课顺序33授课班级授课日期考勤基本课题学习情境7零件图模块7.2用AutoCAD绘制零件图目的要求知识目标掌握用AutoCAD绘制零件图的方法。能力目标提高AutoCAD软件的运用能力和绘图速度。本讲重点图块的创建与插入方法。本讲难点图块中属性的应用。教具授课程序教法学法时间复习旧课零件图的视图选择方法。讲授新课内容讲授学习情境7零件图模块7.2用AutoCAD绘制零件图授课教师编写日期****年**月**日共4页第1页********学院教师课时授课计划续页7.2.1图块与属性在绘制零件图和装配图时，对于一些经常重复用到的对象：表面结构符号、几何公差的基准符号、螺纹紧固件等，可以使用图块来提高绘图速度。图块的概念图块是将图形中的一个或几个对象组合成一个整体并保存命名，以后将其作为一个实体在图形中调用和编辑。用户可以根据需要按一定比例和角度将图块插入到指定位置，也可以将其作为普通实体对象进行编辑。2.图块的创建图块可以根据使用的范围可分为内部块和外部块两种。内部块只能在其所在的当前图形文件中使用，不能被其他图形文件引用。外部块可供其他图形文件插入和引用。（1）内部块的创建（2）外部块的创建3.块属性及属性定义块属性是指将数据附着到块上的标签和标记。被附着的数据包括零件编号、材料、注释和名称等信息。属性是属于块的非图形信息，即块中的文本对象，它是块的一个组成部分，与块构成一个整体。但属性又不同于块中的一般文本对象，属性包括属性标志和属性值两部分。如果已经将属性定义附着到块中，则插入块时将会用指定的文字串提示输入属性，该块后续的每次插入可以为该属性指定不同的属性值。4．图块的插入创建了图块后，可以用图块插入命令将其插入到当前图形文件中。5.创建表面结构符号的图块（1）绘制表面结构图形符号用“直线”命令绘制如图7-42（a）所示的表面结构图形符号，用“单行文字