工程制图CAI教学课件：第08章零件图

1、本章将介绍零件图的绘制和阅读,第八章 零件图,本章学习目的,1.学习零件图的绘制和阅读。 2.根据所表达零件的功能和制造工艺过程，掌握分析典型零件表达方法和尺寸标注的方法和步骤。 3.能够查阅相关的技术标准文件，并在 零件图样上正确标注尺寸公差、粗糙 度等技术要求,8.1 零件图的内容和特点,8.2 零件结构分析,8.3 零件表达方案的选择,8.4 零件图的尺寸标注,8.5 零件的技术要求,8.6 零件测绘,8.7 零件图的阅读,概 述,零件图：表达单个零件的图样。 表达单个零件形状结构、大小和技术要求的图样称为零件图，它是制造和检验零件是否合格的主要依据，是设计和生产过程中重要的技术文件,8

2、.1 零件图的内容和特点,轴承底座在轴承中的位置,油杯轴承,轴衬固定套,油杯,螺 母,上轴衬,下轴衬,轴承盖,方头螺栓,轴承底座,由图可见，零件图一般包括下列内容,1)一组图形(包括视图、剖视图、断面图等) 用以表达零件各部分的内外结构,2)完整的尺寸用以确定零件各部分结构形状的大小和相对位置,3)技术要求标注或说明零件在制造和检验时应达到的技术规范,4)标题栏填写零件的名称、材料、数量比例、图号及责任签署等,绘制零件图的过程,1.结构分析 2.选择表达方案 3.标注尺寸 4.注写技术要求 5.填写标题栏,8.2 零件结构分析,一、零件的结构分析方法,机器或部件有其确定的功能和性能指标，而零件

3、是组成部件的基本单元，所以每个零件均有一定的作用，例如具有支承、传动、连接、定位、密封等一项或几项功能,在表达零件之前，必须先了解零件的结构形状，零件的结构形状是根据零件在机器中的作用和制造工艺上的要求确定的,零件的结构必须与设计要求相适应，且有利于加工和装配。由功能要求确定主体结构，由工艺要求确定局部结构。零件的外形和内形，以及各相邻结构间都应是相互协调的,零件结构分析的目的是为了更深刻的了解零件，使画出的零件图既表达完整、正确、清晰，又符合生产实际的要求,机器或部件中各零件间按确定的方式连接起来，应结合可靠、装配方便。两零件的结合可能是相对固定，也可能是相对运动的；相邻零件某些部位要求相对

4、靠紧，另有些部位则必须留有间隙。在零件上往往有相应的结构,二、零件结构分析举例,底 板,长圆孔,螺栓孔,部分圆柱,圆锥台,倒 角,半圆孔,凹槽,半圆孔,凹槽,凹槽,凸 台,1）半圆孔 ：用于支撑下轴衬。 （2）半圆孔 ：减少接触面和加工面。 （3）凹槽 ：保证轴承盖与底座的正确位置。 （4）螺栓孔：用以穿入螺栓。 （5）部分圆柱：使螺栓孔壁厚均匀。 （6）圆锥台：保证轴衬沿半圆孔的轴向定位。 （7）倒角：保证下轴衬与半圆孔配合良好。 （8）底板：主要用来安装轴承。 （9）凹槽 ：为了保证安装面接触良好并减少加工面。 （10）凹槽 ：为容纳螺栓头部并防止其旋转。 （11）长圆孔：安装时放置螺栓，

5、便于调整轴承位置。 （12）凸台：起着减少加工面和加强底板连接强度的作用,三、零件上常见的工艺结构,1.铸造圆角,为防止铸造砂型落砂，避免铸件冷却时产生裂纹，在铸造表面相交处均应以圆角过渡。当两相交表面之一经过切削加工，则应画尖角,2.起模斜度,为便于取模，铸件壁沿起模方向应设计出起模斜度。斜度不大的结构，通常可按其小端尺寸简化画出图形,3.壁厚均匀过渡,为避免铸件冷却时，由于冷却速度不一致而产生裂纹和缩孔，在设计铸件时，其壁厚应尽量均匀一致，不同壁厚间应均匀过渡,4. 倒角,为了便于装配，且保护零件表面不受损伤，一般在轴端、孔口加工出倒角,5.退刀槽和砂轮越程槽,为了在加工时便于退刀，且在装

6、配时与相邻零件保证靠紧，在台肩处应加工出退刀槽和砂轮越程槽,6. 凸台与凹台,零件上凡与其他零件接触的表面一般都要加工，为了保证两零件表面的良好接触，同时减少接触面的加工面积，以降低制造费用，在零件的接触表面处常设计出凸台或凹台,通过结构分析可知，零件的形状结构是随其用途和加工方法不同而变化的。为了更好地表达零件，应对表达方案进行选择,主视图是零件图的核心，选择主视图时应先确定零件的位置，再确定投射方向,一、主视图的选择,8.3 选择零件图的表达方案,1.确定零件位置,1)工作位置:是零件在机器中安装和工作的位置。主视图的位置和工作位置一致，便于想象零件的工作状况，有利于阅读图样,如图：起重机

7、吊钩主视图选择的两种方案。 图(a)是正确的,一般对于支架、箱体类零件常按 工作位置选择主视图,2）加工位置：加工位置是零件加工时在机床上的装夹位置。回转体类零件，不论其工作位置如何，一般均将轴线水平放置画主视图,2. 确定零件的投射方向,选择投射方向时，应使主视图最能反映零件的形状特征，即在主视图上尽量多的反映出零件内外结构形状及它们之间的相对位置关系,如图所示轴承底座，有A、B两个投射方向可以选择。因A方向能较多的反映零件的形状特征和相对位置，所以选择A方向为主视图的投射方向比较合理,主视图确定后，还要再选择适当数量的其他视图和恰当的表达方法，把零件的内外结构形状表达清楚。选择视图的数目要

8、恰当，避免重复表达零件的某些结构形状；选择的表达方法应正确、合理，每个视图和表达方法的目的要明确,二、其他视图和表达方法的选择,确定合理表达方案的原则是,兼顾零件内、外结构形状的表达； 处理好集中与分散表达的问题； 在选择表达方法时，应避免支离破碎和不必要的重复； 根据零件的具体情况，设想几个表达方案，通过分析比较最后选出最佳方案,主视图投射方向,以轴承座为例，说明如何选择它的表达方案,主视图： 表达轴承底座的形体特征和各组成部分的相对位置。采用半剖视图表达螺栓孔、长圆孔（通孔）及凹槽 的长度和深度,俯视图： 表达底座、螺栓孔、长圆孔、凸台和部分圆柱的形状及其相对位置关系,左视图： 采用阶梯剖

9、，用全剖视图表达凹槽的宽度和半圆孔 、 的结构形状,采用这三个视图就把轴承底座内外结构表达清楚了,尺寸基准是指零件在机器中，或在加工或测量时，用以确定其位置的一些面、线或点,合理标注尺寸包括如何处理设计与工艺要求的关系，怎样选择尺寸基准，以及按照什么原则和方法标注主要尺寸和非主要尺寸等,8.4 零件图的尺寸标注,一、尺寸基准及其选择,尺寸基准,设计基准,工艺基准,是机器工作时确定零件位置的一些面、线或点,是在加工或测量时确定零件位置的一些面、线或点,2.任何零件都有长、宽、高三个方向的尺 寸，根据设计、加工、测量上的要求， 每个方向上只能有一个主要基准；根据 需要，还可以有若干个辅助基准；主要

10、 基准和辅助基准间要有一个联系尺寸,1.在标注尺寸时，最好能把设计基准和工 艺基准统一起来；但不能统一时，主要 尺寸应从设计基准出发标注,选择原则,轴承座尺寸基准的选择,底座在长度方向上具有对称平面，因此在长度方向上的结构尺寸（如螺栓孔、长圆孔的定位尺寸65 、140 ，凹槽的配合尺寸70H8，以及180、20 等），都选择零件长度方向的对称面（对称中心线）为基准，它是底座长度方向的主要基准。这一方向上的辅助基准为两螺栓孔的轴线，长圆孔的对称中心线，底板的左右端面等。尺寸12、R14、45、6 等分别从这些辅助基准出发标注的,底座长度方向的尺寸基准,根据底座的设计要求，底座半圆孔的轴线到底面距

11、离的尺寸500.3为重要的性能尺寸。底面又是底座的安装面，因此选择底面作为底座高度方向上的主要基准。高度方向的辅助基准为凹槽 的底面，用它来定出凹槽 的深度尺寸6,底座高度方向的尺寸基准,底座前后方向具有对称平面，选择该对称平面作为宽度方向的主要基准。宽度方向的结构尺寸50f7、40、20、25均以此为基准标注,底座宽度方向的尺寸基准,齿轮轴尺寸基准的选择,结合面,径向尺寸基准：由于齿轮轴为回转体，所以其径向尺寸的基准是它的轴线，以轴线为基准注出34.5f7、16h6、M14等尺寸。 轴向尺寸基准：齿轮的左端面是确定齿轮轴在泵体中轴向位置的重要结合面，所以齿轮的左端面是轴向尺寸的主要基准，以此

12、为基准注出2、12和25f7。齿轮轴的左端面为第一个辅助基准，由此为基准注出轴的总长112，它与主要基准之间注有联系尺寸12。右端面是轴向的第二个辅助基准，由此注出了尺寸30。右端退刀槽尺寸1.5是从第三个辅助基准注出的,根据上述分析可以看出，在注尺寸时，首先要考虑零件的工作性能和加工方法，在此基础上，才能确定出比较合理的尺寸基准,主要尺寸：主要尺寸指影响产品性能、工作精度和配合的尺寸。主要的尺寸应直接注出,非主要尺寸：非主要尺寸指非配合的直径、长度、外轮廓尺寸等,二、主要尺寸和非主要尺寸,说 明,标注示例,名称,图中标有配合符号的尺寸均为配合尺寸。如40H8、40k7；70H8、70f7；

13、50H8、 50f7,配合尺寸,1.避免注成封闭的尺寸链,三、合理标注尺寸的一些原则,零件图上一组相关的尺寸构成零件尺寸链，如图(a)所示轴的尺寸A1、A2、A3 和A4 。标注尺寸时，将这四个尺寸都标注出来，就形成一个封闭的尺寸链，这种标注方法应当避免，所以采用图(b,2.符合加工顺序,零件在加工时，都有一定的顺序。标注的尺寸应尽量与加工顺序一致，以便与加工时看图、测量，且易于保证加工顺序,下面以轴套的两种尺寸注法为例,图(a)中内孔的轴向尺寸是按加工工序标注的，因而是合理的,图(b)中尺寸2和31的注法不符合加工工序，尺寸31也不易直接测量，因而是不合理的,不合理,合理,a,b,3.便于测

14、量,上图是套筒轴向尺寸的两种标注。图(a)的注法不便于测量，所以不合理；图(b)的注法便于测量，所以合理,不合理,合理,a,b,四、零件上常见典型结构的尺寸注法,倒角、退刀槽的尺寸注法见表,光孔、螺纹孔、沉孔的尺寸注法,四个直径为4，深度为10，均匀分布的孔 四个直径为4，均匀分布的孔。深度为10的部分公差为H7，孔全深为12,光 孔,1 2,说 明,普通注法,旁注法,类型,序号,8.5 零件图上的技术要求,零件图上除了要表达零件的形状和尺寸外，还要注明零件在制造和检验时应达到的一些技术要求。 技术要求一般包括：表面结构、极限与配合、形状和位置公差、材料、热处理和表面镀涂等。 本节主要介绍表面

15、结构及尺寸公差的基本概念和标注方法,1. 表面结构的概念,表面结构是在有限区域上的表面粗糙度、表面波纹度、纹理方向、表面几何形状及表面缺陷等表面特性的总称,2. 表面结构的参数及数值,轮廓算术平均偏差Ra,轮廓最大高度 Rz,优先选用轮廓算术平均偏差Ra,一、表面结构（GB/T 131 2000,轮廓算术平均偏差Ra,Ra是在取样长度L内，轮廓偏距Z的绝对值的算术平均值,常用Ra数值不同的表面情况及相应的加工方法和应用举例,3.表面结构的表示法,3.1 标注表面结构的符号,基本图形符号，对表面结构有要求的图形符号，简称基本符号。没有补充说明时不能单独使用,扩展图形符号，基本符号上加一短横，表示

16、指定表面是用去除材料的方法获得,扩展图形符号，基本符号上加一小圆，表示表面是用不去除材料的方法获得,完整图形符号，当要求标注表面结构特征的补充信息时，在允许任何工艺图形符号的长边上加一横线,完整图形符号，当要求标注表面结构特征的补充信息时，在去除材料图形符号的长边上加一横线,3.2 表面结构符号的画法,3.3 表面结构代号,任何方法获得的表面结构，Ra的上限值为3.2m,用去除材料方法获得的表面结构，Ra的上限值为3.2m,用不去除材料方法获得的表面结构，Ra的上限值为3.2m,用去除材料方法获得的表面结构，Ra的上限值为3.2m，Ra1的下限值为1.6m,代 号,意 义,代 号,意 义,Ra

17、的代号及意义,3.4 表面结构有关内容的注写位置,a注写表面结构的单一要求； a和b标注两个或多个表面结构要求； c注写加工方法； d注写表面纹理和方向； e注写加工余量（mm,3.5 表面结构标注方法,1）在同一张图样上，每一表面一般只标注一次代(符)号，并按规定分别注在可见轮廓线、尺寸界线、尺寸线和其延长线上,2）符号的尖端必须从材料外指向表面,3）表面结构参数值的大小、方向与尺寸数字的大小、方向一致,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,必要时，表面结构符号可用带箭头或黑点的指引线引出标注,如果零件的多数（包括全部）表面有统一的表面结构要求，则其表面结构要求可统一标注在图样

18、的标题栏附近。此时（除全部表面有相同要求的情况外），表面结构要求的符号后面应有,在圆括号内给出无任何其它标注的基本符号 在圆括号内给出不同的表面结构要求 不同的表面结构要求应直接标注在图形中,当多个表面具有相同的表面结构要求或图纸空间有限时，可以采用简化注法。用带字母的完整符号，以等式的形式，在图形或标题栏的附近，对有相同表面结构要求的表面进行简化标注,还可用下图的表面结构符号，以等式的形式给出多个表面共同的表面结构要求,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的标注方法,表面结构要求可以直接标注在尺寸界线的延长线上，或用带箭头的指引线引出标注,二、极限与配合

19、（GB/T 1800.11997,在成批或大量生产中，要求零件具有互换性，即同一批零件，不经挑选和辅助加工，任取一个就可顺利地装到机器上去，并满足机器的性能要求,以销轴为例,1. 相关术语及定义,1）基本尺寸,2）实际尺寸,3）极限尺寸,零件制成后实际测得的尺寸,允许尺寸变化的两个界限值。最大的为最大极限尺寸，最小的为最小极限尺寸,设计时确定的尺寸,孔和轴的上偏差分别以ES和es表示；孔和轴的下偏差分别以EI和ei表示,4）尺寸偏差：某一尺寸减去其基本尺寸所得的代数差。尺寸偏差有上偏差和下偏差,上偏差=最大极限尺寸基本尺寸 下偏差=最小极限尺寸基本尺寸,6）标准公差：标准公差是国标规定的用来确

20、定公差带大小的标准化数值 （见表 GB/T 1800.31998,标准公差按基本尺寸范围和标准公差等级确定，分20个级别，即IT01、IT0、IT1至IT18。随着IT值增大，精度依次降低，公差值也由小变大。IT01IT11用于配合尺寸，IT12IT18用于非配合尺寸,5）尺寸公差：允许尺寸的变动量,尺寸公差 = 最大极限尺寸最小极限尺寸 = 上偏差下偏差,7）零线：在公差与配合图解中，表示基本尺寸的一条直线，它的偏差为零,以其为基准确定偏差和公差，当零线沿水平方向绘制时，正偏差在其上方，负偏差在其下方,基本偏差系列图,8）尺寸公差带：在公差带图解中，由代表上下偏差极限值的两条直线所确定的一个

21、区域称为尺寸公差带，简称公差带。它可以表示尺寸公差的大小和公差带相对于零线的位置,9）基本偏差：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。若公差带位于零线之上，则下偏差为基本偏差；若公差带位于零线之下，则上偏差为基本偏差,国家标准规定轴和孔各有28个基本偏差，用拉丁字母表示。大写字母表示孔，小写字母表示轴。 轴的基本偏差ah为上偏差，jzc为下偏差，js的基本偏差为（+ ）或（ ）； 孔的基本偏差AH为下偏差，JZC为上偏差，JS 的基本偏差为（+ ）或（,IT 2,孔和轴公差带的代号，由基本偏差代号和公差等级代号组成,IT 2,IT 2,IT 2,2. 配合,配

22、合是指基本尺寸相同，相互结合的孔和轴公差带之间的关系。配合分为间隙配合、过盈配合、过渡配合三种,间隙配合： 孔的公差带完全在轴的公差带之上，任取一对孔与轴配合，孔轴之间总有间隙（包括最小间隙为零,过盈配合： 孔的公差带完全在轴的公差带之下，任取一对孔与轴配合，孔轴之间总有过盈（包括最小过盈为零,过渡配合： 孔和轴的公差带相互交叠，任取其中一对孔与轴相配，孔轴之间可能有间隙，也可能有过盈,配合的代号由孔和轴的公差带代号组成，写成分数形式，分子为孔的公差带代号，分母为轴的公差带代号,3. 配合的基准制,国标确定了配合的两种基准制：基孔制和基轴制,基孔制：基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的

23、轴的公差带组成的各种组合。基孔制的孔称为基准孔，以基本偏差代号“H”表示，其下偏差为零,基轴制: 基本偏差为一定的轴公差带与不同基本偏差的孔公差带构成的各种配合称基轴制配合。基轴制的轴称为基准轴，以基本偏差代号“h”表示，其上偏差为零,基孔制中的轴，ah用于间隙配合，jzc用于过渡配合和过盈配合； 基轴制中的孔，AH用于间隙配合，JZC用于过渡配合和过盈配合,4.1 在零件图的标注方法,1）基本尺寸后注出公差带代号,在零件图上标注公差，按下列三形式之一标注,4. 公差与配合的标注方法,2）在基本尺寸后注出极限偏差值,3） 二者同时注出,标注偏差数值时，偏差数值的数字应略小于尺寸数字，下偏差应与

24、基本尺寸注于同一底线上。上偏差注在下偏差的上方。上、下偏差的小数点必须对齐，小数点的位数必须相同,4.2 在装配图上的标注方法,在装配图上标注配合代号时，必须在基本尺寸的后面以分数形式注出，分子为孔的公差带代号，分母为轴的公差带代号,1) 基孔制配合的标注方法,2) 基轴制配合的标注方法,基本尺寸,孔的基本偏差代号公差等级 基准轴代号()公差等级,8.6 零件测绘,零件测绘即根据零件画出图形，测量并标注出尺寸，制定出合理的技术要求等。测绘零件时，首先要画出零件草图，再根据零件草图画出零件图。 在实际生产中，设计人员也可由构思画出草图，然后再整理成零件图。在某些特殊的情况下，可将零件草图直接交付

25、使用,3）画草图。画草图应按以下顺序进行,1）认真分析零件。了解零件用途、性能要求、结构特点、零件的主要加工方法等，为零件测绘做好准备,2）确定表达方案。选择主视图及其他视图，确定各个视图的表达方案,一、绘制零件草图的方法和步骤,以轴承底座为例，说明绘制零件草图的方法和步骤,根据零件的大小、视图的数量的多少，选择图纸幅面，布置各视图的位置。画出中心线、轴线及其他定位基准线，如图,按形体分析的方法，用细实线画出零件各视图的轮廓线，如图,按形体分析的方法，画出零件的各视图的细节和各个局部结构，如图,先画出全部尺寸线，再逐个测量尺寸并填写尺寸数字，切忌边画尺寸线边测量尺寸值。填写完尺寸数字再画剖面线

26、，画剖面线时遇到尺寸数字应断开，避免剖面线与尺寸数字交叉。对于标准要素，如螺纹，键槽，销孔，倒角，退刀槽等，测量后要根据测量数据查阅有关标准，选取相近的标准数据。如下页图,标注尺寸，画出剖面线,加深并填写技术要求和标题栏,在检查无误后再加深图形，并标注表面粗糙度，注写其他的技术要求和标题栏，如图,二、常用测量工具及测量方法,零件测绘时，经常要用到以下测量工具及测量方法,1） 内、外卡钳：用以测量圆形结构的内、外直径,用以测量外圆直径，内孔直径和孔深等,2）游标卡尺,测量螺纹需要测出螺纹的直径和螺距，螺纹的旋向和线数可以直接观察。对外螺纹测量大径和螺距，对内螺纹测量小径和螺距，然后从手册中查出并

27、选取与之相近的螺纹大径和螺距的标准值,3）螺纹的测量方法,测量螺距可用螺纹规，如图(a)；亦可在纸上压出螺纹的印痕，在印痕上量取5个或10个螺距的长度，算出螺距的平均值，然后再查螺纹标准核对，选取与其相近的标准值。如图(b,8.7 零件图的阅读,零件图是交流设计信息、指导生产、检验零件的重要技术文件。读图能力是每位工程技术人员必须具备的能力,一、读零件图的要求,1）了解零件的名称、用途、材料等。 （2）了解组成零件各部分结构的形状、特点和功能及它们之间的相对位置。 （3）了解零件的大小、制造方法和技术要求,二、读零件图的方法和步骤,1概括了解 从标题栏了解零件的名称、材料、绘图比例，粗略了解零件的用途和加工方法。 2分析视图，想象形体 （1）视图分析。从主视图入手，分析各视图