《机械制图与CAD非机类》-课题8零件图

8.1零件图的内容和作用8.1.1零件图的作用零件图是设计部门提交给生产部门的重要技术文件之一，表达了机器或部件对零件的要求(包括对零件的结构要求和制造工艺的可能性、合理性要求等)，是制造和检验零件的依据。8.1.2零件图的内容

1.图形在如图8一2所示的零件图上有一组图形，采用了主视图、断面图和局部放大图表达主动齿轮轴的结构。在零件图中，可以采用适当的视图、剖视图、断面图等表达方法，以一组图形完整、清晰地表达零件各部分的形状和结构。下一页返回8.1零件图的内容和作用2.尺寸在零件图的视图上标注了一组尺寸，为表达零件各部分的形状大小和相对位置关系，在零件图上标注一组正确、完整、清晰、合理的尺寸，以满足零件制造和检验的需要，如图8一3所示。

3.技术要求将制造零件应达到的质量要求(如表面粗糙度、尺寸公差、形位公差、热处理及表面处理等)，用一些规定的代(符)号、数字、字母或文字，准确、简明地表示出来。不便用代(符)号标注在图中的技术要求，可用文字注写在标题栏的上方或左方。

4.标题栏在零件图的右下角绘制了标题栏。在标题栏中写明了单位名称、图样名称、审核、工艺、批准入员签名和签名时间，图样代号、材料、比例，以及设计、(年、月、日)等上一页返回8.2零件图的视图8.2.1分析零件的结构形状零件的结构形状是由它在机器中的作用、装配关系和制造方法等因素决定的。零件的结构形状及其工作位置或加工位置不同，视图选择也往往不同。因此，在零件的视图选择之前，应首先对零件进行形体分析和结构分析，并了解零件的工作和加工情况，以便确切地表达零件的结构形状，反映零件的设计和工艺要求。8.2.2主视图的选择主视图是零件图图形的核心，图形选择得恰当与否，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)以零件的形状特征原则主视图应能充分反映零件的结构形状。下一页返回8.2零件图的视图2)以零件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。3)以零件工作位置原则主视图应尽量表示零件在机器上的工作位置或安装位置。下一页上一页返回8.2零件图的视图8.2.3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、剖视图、断面图等，表达零件某些方面的结构，并尽量减少视图的个数，以便画图和读图。对于形状简单的轴套类零件，在主视图上加注直径尺寸就能将零件的结构形状表达清楚，可以仅用一个视图表达，但多数零件仅用一个视图是难以完整地表达其结构形状，还必须选择其他视图来补充说明。其他视图的选择，优先选择基本视图，对零件内部结构复杂的要少用虚线，尽量在基本视图中选择剖视绘制。下一页上一页返回8.2零件图的视图8.2.4零件图的绘制

1)绘制图8一10轴承座零件的视图在选择零件图的视图时，应根据零件的结构形状合理选择，轴承座的结构分为三个部分。

(1)工作部分:支座上部圆筒的内腔结构用于支承、包容轴。

(2)安装部分:支座的下部为二个孔的底板，可用螺栓将其安装在基座上。

(3)连接部分:支座中部的肋板将工作部分和安装部分连接起来。

2)绘制图8一11(b)主轴的视图上一页返回8.3零件图的尺寸8.3.1零件图尺寸标注的基本要求零件的视图不仅用来表达零件的结构，其各部分结构的大小和相对位置是根据视图上所标注的尺寸数值来确定的。零件图上的尺寸是零件加工和检验的重要依据，零件图尺寸标注的基本要求是:正确、完整、清晰、合理。8.3.2尺寸基准的选择

1.尺寸标注基准尺寸基准是指零件在设计、制造和检验时的计量起点。根据基准的作用不同，其可分为设计基准、工艺基准和测量基准。

(1)设计基准:设计时确定零件在机器中的位置所依据的点、线、面。根据机器的结构和设计要求，在设计中用以确定零件在机器中的位置及其几何关系的基准，称为设计基准。下一页返回8.3零件图的尺寸(2)工艺基准:加工制造时确定零件在机床或夹具中的位置所依据的点、线、面。

(3)测量基准:测量过程中，使用量具计量尺寸时的起点所依据的点、线、面。2.尺寸标注的形式由于零件的不同，尺寸的基准确性也不尽相同，所以尺寸标注形式有三种。1)基准型尺寸标注如图8一15(a)所示，零件图上同一方向的尺寸，都从同一基准注起，尺寸误差互不影响，不产生积累误差。当需要从同一基准定出一组较精确的尺寸时，常用这种方法。下一页上一页返回8.3零件图的尺寸2)连续型尺寸标注如图8一15(b)所示，零件图上同方向的尺寸彼此首尾相接，前一尺寸的终点即为后一尺寸的起点，这时各尺寸的基准各不相同，并互为基准，各段尺寸误差影响总长，总长的误差是各段误差的总和。当对零件的总长精度要求不高，而对各段尺寸的长度精度要求高时，常采用这种标注方法。

3)综合型尺寸标注零件图上同一方向的尺寸排列形式既有基准形式，又有连续形式，是前面两种形式的综合，如图8一15(c)所示。它具有两者的优点。一般是将精度要求高的尺寸直接注出，而把某个次要尺寸空出来不注，使误差累积在次要的尺寸段，从而保证重要尺寸段的精度。这种形式标注尺寸既能保证零件使用性能要求，又便于加工制造。下一页上一页返回8.3零件图的尺寸8.3.3尺寸标注的步骤及注意事项

(1)对于形体结构复杂的零件，完整、清晰、合理地标注出整体尺寸并不容易，必须遵循科学的方法和步骤。通常零件图尺寸标注按下列步骤进行:①分析零件。分析零件的结构形状，明确各部位结构的设计意图，了解与其他零件之间的联系方式及加工方法。②选择尺寸基准。首先根据基准选择原则，确定重要定位尺寸的基准.即主要尺寸基准应与设计基准重合。其次是选择一般定位尺寸的基准，即辅助基准应与工艺基准重合。③标注主要尺寸。尺寸基准确定后，先标注出零件主要部位的定形和定位尺寸，且重要尺寸必须从设计基准出发直接注出。

下一页上一页返回8.3零件图的尺寸④标注其余尺寸。按工艺要求标注其余尺寸，非加工尺寸按形体分析法标注。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。最后，检查调整，补遗删多，完成尺寸标注。下一页上一页返回8.3零件图的尺寸(2)在零件图尺寸标注过程中不仅应遵循上述步骤，同时还要注意下列事项:①重要尺寸必须直接注出。②不应注成封闭的尺寸链。

(3)滑动轴承盖零件图标注尺寸8.3.4常见孔的尺寸注法常见孔的尺寸注法举例见表8一2上一页返回8.4零件的工艺结构1.结构针度在铸件造型时，为了方便取模，在铸件的内、外壁沿起模方向应有1:20的斜度，称为结构斜度。铸造零件的结构斜度在图中可不画、不标注，必要时可在技术要求或图形中注明。如图8一16所示。

2.铸造过渡针度和圆角铸件壁的连接或转角部分容易产生内应力、缩孔、缩松和裂纹等缺陷，在铸件表面转折处应制成圆角，这种圆角称为铸造圆角，如图8一17所示。

3.铸件壁厚铸件壁厚若不均匀，液态金属的冷却速度就不一样，容易形成缩孔或产生裂纹，如图8一18(b)所示。在设计铸件时，壁厚应尽量均匀或逐渐过渡，如图8一18(a),(c)所示。为保证铸件液态金属的流动性，铸件的壁厚不应小于3mm~8mm下一页返回8.4零件的工艺结构4.过渡线的画法铸件或锻件毛坯表面的转角处有圆角，其表面交线模糊不清，为了便于看图仍要用细实线画出过渡线，但交线两端应空出不与轮廓线相交。过渡线的画法如图8一19所示。8.4.2机械加工工艺结构1.倒角和圆角为了去除零件加工表面转角处的毛刺、锐边和便于零件装配，一般在轴和孔的端部加工出45°倒角;为了避免阶梯轴轴肩的根部因应力集中而容易断裂，故在轴肩的根部加工成圆角。

2.退刀槽为了在加工工件时便于刀具进入或退出，以及使相邻两零件在装配时容易靠紧或者为了保证切削加工精度，常在加工表面的台肩处预先加工出退刀槽下一页上一页返回8.4零件的工艺结构3.凸台、凹坑为了保证两零件表面接触良好，以及尽可能减少加工面和接触面，一般在零件的表面制成凸台或凹坑等结构。

4.钻孔结构在钻孔时，为了钻头与钻孔端面垂直，对斜孔、曲面上的孔，应制成与钻头垂直的凸台或凹坑。上一页返回8.5零件图的技术要求8.5.1表面粗糙度1.表面粗糙度的概念零件在加工时，由于刀具在零件表面上留下的刀痕、切削时表面金属的塑性变形和机床的振动等因素的影响，零件表面存在着间距较小的轮廓峰谷，表示零件表面具有较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特征，这种现象称为表面粗糙度。如图8一23所示。表面粗糙度是评定零件表面质量的一项重要指标，对零件的配合性质、耐磨性、抗腐蚀性、抗疲劳强度、密封性等都有影响。因此，根据零件表面工作情况的不同，图样上对零件表面粗糙度的要求也各有不同。2.表面粗糙度的选用表8一4列出了Ra值与其对应的主要加工方法和应用。下一页返回8.5零件图的技术要求3.表面粗糙度的标注

(1)表面粗糙度的符号、代号GB/T131-1993规定，表面粗糙度代号是由规定的符号和有关参数值组成。图样上表示零件表面粗糙度符号。

(2)表面粗糙度代号的高度参数注法在零件图中，表面粗糙度代号的高度参数，经常标注轮廓算术平均偏差Ra值，因此可省略Ra符号。

(3)表面粗糙度代号在图样上的标注在零件图中，零件的每个表面一般只标注一次表面粗糙度的代号，其符号的尖端必须从材料外指向零件表面，并应注在可见轮廓线、尺寸线、尺寸界线或引出线上，代号中的数字及符号方向应与标注尺寸数字的方向相同。下一页上一页返回8.5零件图的技术要求4.表面粗糙度的选用零件表面粗糙度参数值的选用，应该既要满足零件表面的功能要求，又要考虑经济合理性。具体选用时，可参照已有的类似零件图，用类比法确定。在满足零件功能要求的前提下，应尽量选用较大的表面粗糙度参数值，以降低加工成本。一般地说，零件的工作表面、配合表面、密封表面、运动速度高且单位压力大的摩擦表面、承受交变载荷的表面、尺寸与表面形状精度要求高的表面、耐腐蚀表面及装饰表面等，对其表面平整光滑程度要求高，则参数值应取小些。非工作表面、非配合表面、尺寸精度低的表面，则参数值应取大些。同一公差等级，小尺寸要比大尺寸、轴比孔的参数值要小。下一页上一页返回8.5零件图的技术要求8.5.2公差与配合

1.互换性的意义在现代化的成批或大量生产中，互换性是工业产品必备的基本性质。所谓“互换性”，就是指在同一批规格大小相同的零件，任意取其中一个零件，不经选择和任何其他加工及修配，就能装配成完全符合规定要求的产品。零件具有互换性，不仅便于采用先进设备和加工的流水线作业，而且大大简化了零件的设计和制造过程，有利于各企业间的相互协作，缩短生产周期。提高劳动生产率，降低生产成本，便于装配和维修，保证产品质量。为了保证和满足互换性要求，图样上必须正确标注极限与配合等技术要求。下一页上一页返回8.5零件图的技术要求2.公差的基本术语和定义在零件的加工过程中，由于机床精度、刀具磨损、测量误差、工入技术水平等因素的影响，加工出来的零件尺寸不可能绝对准确，必然存在着一定的误差。因此，在设计时为了保证零件的互换性，应根据零件的使用和加工要求，将零件尺寸的加工误差限制在一定的范围内。这种允许尺寸的变动范围称为尺寸公差，简称公差。下一页上一页返回8.5零件图的技术要求1)基本尺寸：设计时给定的尺寸，它是根据使用要求以及刚度、强度等计算或根据试验等条件来确定的，它只表示零件的基本尺寸，并不是零件实际加工尺寸。

2)实际尺寸：通过加工测量后零件所得的尺寸，实际尺寸包含实际测量误差。

3)极限尺寸：允许零件尺寸变化的两个界限值，它以基本尺寸为基数来确定，其中较大的一个称为最大极限尺寸，较小的一个称为最小极限尺寸。

4)尺寸偏差(简称偏差)

某一尺寸：减其基本尺寸所得代数差，极限尺寸减其基本尺寸所得代数差称为极限偏差。极限偏差分为上偏差和下偏差，上偏差等于最大极限尺寸减去基本尺寸，下偏差等于最小极限尺寸减去基本尺寸。下一页上一页返回8.5零件图的技术要求5)尺寸公差尺寸允许的变动量，简称公差。尺寸公差等于最大极限尺寸与最小板限尺寸之差或上偏差与下偏差之差，是一个没有符号的绝对值。注意，公差仅表示尺寸允许变动的范围，所以是绝对值而不是代数值，即公差=最大极限尺寸一最小极限尺寸或公差=上偏差一下偏差

6)尺寸公差带(简称公差带)

由代表上、下偏差的两平行直线所限定的区域。

7)零线在公差带图中，确定偏差的一条基准直线，通常取基本尺寸作为零线。用适当的比例画成两个极限偏差表示的公差带，称为公差带图。下一页上一页返回8.5零件图的技术要求3.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。根据使用要求相互结合孔与轴公差带之间的不同，国家标准规定配合分成三类:(1)间隙配合保证具有间隙(包括最小间隙等于零)的配合，称为间隙配合:从孔、轴公差带来看，孔的公差带在轴的公差带之上，就形成间隙配合。

(2)过盈配合保汪具有过盈的配合，称为过盈配合。从孔、轴公差带来看，孔的公差带在轴的公差带之下，就形成过盈配合。

3)过渡配合可能具有间隙也可能具有过盈的配合，称为过渡配合。此时，孔的公差带与轴的公差带相互交叠。下一页上一页返回8.5零件图的技术要求4.标准公差与基本偏差1)标准公差国家标准所列的，用以确定公差带大小的任一公差。它的数值由基本尺寸和公差等级所确定。标准公差分为20个等级，即ITOl,ITO,ITl、…IT18。IT表示标准公差，数字表示公差等级，ITOl公差值最小，IT18公差值最大。

2)基本偏差国家标准所列的，用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差，一般指靠近零线的那个偏差。如图8一28所示，孔和轴的基本偏差系列各28种。它们的代号分别用大、小写拉丁字母表示。大写表示孔、小写表示轴。当公差带在零线的上方时，基本偏差为下偏差，反之则为上偏差。下一页上一页返回8.5零件图的技术要求5.配合制度为了便于选择配合，减少零件加工的专用刀具和量具，从而达到零件的配合性质要求以便于零件的设计和制造。当基本尺寸确定之后，要得判不同性质的配合，国家标准规定了两种配合制度，即基孔制和基轴制。

1)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配合的一种制度，如图8一28所示。

2)基轴制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配合的一种制度，如图8一28所示。下一页上一页返回8.5零件图的技术要求3)基孔制的选择因为一般来说加工孔比加工轴难，采用基孔制可以限制和减少加工孔所需用的定值刀具、量具的规格数量，从而获得较好的经济效益。国家标准规定优先采用基孔制。

6.公差和配合在图样上的标注形式

1)公差在零件图中的标注零件的主要尺寸在图样上一般都要标注出公差要求。零件图中公差带的标注有三种形式，如图8一29所示。

2)配合在装配图中的标注配合代号在图样上的标注形式如图8一30所示。

3)识读图8一31机械图样上的配合代号下一页上一页返回8.5零件图的技术要求8.5.3形状和位置公差1.形位公差的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，如加工轴时可能会出现轴线弯曲或一头粗、一头细的现象，这种现象属于零件形状误差:若一箱体上两个孔是安装同一齿轮轴的孔，如果两孔轴线歪斜太大，就会影响齿轮的啮合传动，这是位置误差。由于形状和位置公差的误差过大，会影响机器的工作性能，因此对精度要求高的零件，除了应保证尺寸精度外，还应控制其形状和位置公差。形状和位置公差简称形位公差，是指零件的实际形状和实际位置对理想形状和理想位置所允许的最大变动量。下一页上一页返回8.5零件图的技术要求2.形状和位置公差的代号

GB/T11821996规定用代号来标注形状和位置公差。形位公差代号包括:形位公差框格及指引线，形位公差值和其他有关符号，以及基准代号等。这些内容可参阅图8一35及图中说明。3.读零件图上的形位公差如图8一36中的形位公差和形状公差的含义见表8一11下一页上一页返回8.5零件图的技术要求4.在机械图样上标注形状和位置公差

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