机械制图基础知识培训教程

1、2011年7月31日 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 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。 四大参数表达是基础 四大参数控制是核心 其它附加要求 国际大公司 日本公司在解决装配时 l符号化、简化法。 l二维+三维混合使用目前国际流行 l三维化以美国为代表 30 0 -0.02 (A) 上下极

2、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。 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 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。 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。 日本为代表 日本图样可以直接指导加工。 功能要

3、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。 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 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 （一）标准体系介绍 GB/T 84 GB/T 2000 旧体系 新体系 机械制图 技术制图 机械制图 GB/T 4457-8

4、4（ .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 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 1)1) GB/T4457 GB/T4457 G

5、B/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 2)2)GB/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

6、）A 、或 A（30）箭头靠近字母，旋转 角度可以 省略。 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） 常用符号的

7、缩写 GB16675.2 P30 名称符合或缩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。 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

8、合同 中国采用第一角，必要时，可采用第三角投影。必要指 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）。 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 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 间隙配合，轴公差

9、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。 间隙配合：Tf XmaxXmin TH+TS 过渡配合 Tf XmaxYmaxTH+TS 过盈配合 T

10、f YminYmaxTH+TS Tf 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 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 -0.02 2) 该尺寸的标注30 -0.04 基本尺寸的确定，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 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 Xmax Xmin 过渡

11、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 考虑磨损/摩檫 功能要求 公差带图： 0 孔公差带 最 大 间 隙 轴公差带 最小 间隙 20 Xmax0.054 Xmin0.020 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 - 0.0200.034 20H7 / f6 试分法：0.017+0.017 查表得： IT60.013 IT70.

12、021 按基孔制H 67级时，孔轴不同级 20H7 / f6 孔7级 0.021 、轴6级 0.013 0 H7 f 6 0.021 Xmax Xmin -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。 +0.021 孔尺寸20 0 -0.020 轴尺寸20-0.033 0.017 0.054 0.020 配合公差 0 2 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

13、布法。 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。 330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。 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

14、厘 卡，一定要全检。 5 +0.5 30 0 E 1、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 30.5 2、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 30.5 1、边界控制，用板加 深度卡测量； 2、量规通（检具）。 6 +0.5 30 0 T 给定直接控制圆锥面的形 状误差 用给定公差带宽0.25两 斜面与要求尺寸逼近， 实际尺寸在公差锥中合 格。 序号尺寸标注设计思想 测量 7 +0.05 30 0 同加工尺寸：两零件合并 在一起后，同加工30 。 8 +0.05 30 0 （A

15、） 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。 100.01 200.02 （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

16、尺寸得来。因此（30） 最大30.03，（30）最小29.97。 （2）理论正确尺寸与形位公差符号连用的作用： 0.1 0 ABC B A C 30 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 基准表面的理论正确尺寸所确定的是理想轴线位置。 +0.05 （3）30 0 E 量规通规 通用量具：测 量两点距离 30 0.05 30.05 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30.05 l 用通用量具如分厘卡、游标卡测量两点距离不得小于30。 +0.05 （3）30 0 T 用给定的直径尺寸公差，控制误差。 公差锥

17、允差是0.05，单边0.025，被测零件 在阴影锥中为合格。 0.025 30 40 0.025 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。 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 控制方向宽度方向（一致） A 0.05A 公 差 带 宽 度 方 向 A 0.05A 控制

18、方向错误，设 计思想没有表达清 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。 0.02 0.02 0.04 20 19.98 该零件合格 200 0.08 形状公差不能解决锥度。 A 0.02A 10 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。 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 ） 定位公差带 大小 形状 方向（基准 定位（二

19、基准） 三基准 3） 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 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 0.02A 4) 框格的派生模式派生模式 （1） （2） （3） AA+B+C三基准 定位公差 0.02A 0.04A 定位公差 0.04 形状公差 5) 双框格标注形式的三种情况 0.05 0.02 下层框格是对上层框格的进一步控制。 A B 0.02 0.03 A A 同一轮廓的双重要求 0.05 0.02100 300 C 全长要求 局部要求 任意100mm长度中的直线度允差

20、为0.02mm。总长300mm 长度的直线度允差为0.05mm。 6)附加符号的应用 （+）、（ ）、（ ）、（ ） 控制误差方向的符号 A 0.02（） 平板 允差方向 （中心里凹） 0.05A 允差方向 （中心外凸） 0.02（+） 平板 0.05A 0.02（ ） 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 边界特征 1) 边界大小 MMS最大实体尺寸 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L

21、MVC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 - 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 L 2) 边界的标注 3)边界一种极限状态（两零件装配的极限状态） 4)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 形位公差（不可逆） 送 0.02 M R 0.02 M -0.020 30-0.033 边界范围：29.9829.967。 当 零件做

22、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 29.98 B R 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 5) 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 为确保装配。 LMVC E MMC 为确保配合特性。 LMC 8) 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

23、素能使用边界，轮廓要素不能使用边界控制 1、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GB/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。

24、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 A L 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 MA M 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 M M 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 -0.01 20-0.04 -0.01 20-0.04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 19.99 尺寸变动应在 公差带图内 1、 尺寸 公差带控制：轴线20的 直线度，用滚压发测量 直线度。 在实际测量中由于轴线 提取困难，一般标注素 线的