机械制图第八章

第八章零件图零件图的作用和内容1典型零件的视图表达方法2

零件上常见的工艺结构3零件图的尺寸标注4零件图的技术要求5读零件图案例6零件测绘7在AutoCAD中绘制零件图8零件图的作用和内容1零件图是设计部门提交给生产部门，用以指导生产该零件的重要技术文件之一。它不仅要表达零件的内外结构、尺寸大小，还应对零件的材料、加工、检验、测量等方面提出必要的技术要求，生产部门在生产过程中必须严格按照零件图上的这些要求组织生产。由此可见，零件图是制造和检验零件的重要依据，必须包含制造和检验零件时所需要的全部技术资料。一张完整的零件图主要包含以下内容。

一组视图。在零件图中须用一组视图来表达零件的形状和结构，且应根据零件的结构特点选择适当的视图、剖视、断面、局部放大等表达方法，从而以最简明的方式将零件的形状结构表达清楚。

完整的尺寸。零件图上的尺寸不仅要标注得正确、完整、清晰，还要注得合理，要在能够满足设计要求的前提下宜于制造生产，且便于零件的检验。③技术要求。国家标准规定，对于零件在制造和检验时在技术上应达到的各项要求，要用规定的代号、字母、数字或文字等在零件图上简明地表示。零件图上的技术要求包括：表面粗糙度、尺寸偏差、几何公差、表面处理、材料和热处理、检验方法以及其他特殊要求等。

标题栏。标题栏应配置在图框的右下角，填写的内容主要有零件的名称、材料、数量、比例、图样代号，以及设计、审核和批准者的姓名、日期等。对于标题栏的格式，国家标准“GB/T10609.1—2008”作了统一规定，应尽可能采用标准的标题栏格式。零件图的作用和内容1【案例1】轴套类零件。在机器中，轴类零件一般起支承传动件和传递动力的作用，套类零件一般起支承、轴向定位、联接或传动作用。图(a)和(b)所示分别为蜗轮轴的立体图和零件图，通过分析蜗轮轴，可以了解轴套类零件的结构和表达方法。1.典型零件及表达方法（a）蜗轮轴立体图（b）蜗轮轴零件图典型零件的视图表达方法2轴套类零件大多数是由同轴回转体组成，且轴向尺寸远大于径向尺寸，其上沿轴线方向通常设有轴肩、倒角、螺纹、退刀槽、砂轮越程槽、键槽、销孔、凹坑、中心孔等结构。如图所示蜗轮轴上由右向左依次设有螺纹、退刀槽、键槽、凹坑、砂轮越程槽和轴肩。1．结构特点1.典型零件及表达方法

由于轴套类零件主要在车床或磨床上加工，为了加工时读图方便，此类零件的主视图应选择其加工位置，即轴线应水平放置。

轴类零件一般为实心件，因此主视图一般选用视图表达其外形而不选全剖视图；套类零件是中空件，主视图一般选全剖视图。当零件上有键槽、凹坑、凹槽时，轴类零件的主视图可根据情况选择局部剖视图。如图中主视图上选择了两处局部剖，分别表达键槽和凹坑。

轴套类零件一般不画俯视图和投影为圆的左视图。

当零件上的局部结构需要进一步表达时，可以围绕主视图根据需要绘制一些局部视图、断面图和局部放大图来表达尚未表达清楚的结构。如图中主视图上选择了两处局部放大图、一处断面图和一处局部视图，分别表达砂轮越程槽、螺纹退刀槽和键槽的结构。1.典型零件及表达方法2．表达方法【案例2】轮盘盖类零件。轮盘类零件一般包括手轮、带轮、法兰盘、端盖等。轮盘类零件在机器中一般通过键、销与轴连接，主要起传递扭矩的作用。盖类零件一般通过螺纹连接件与箱体连接，主要起支承、轴向定位及密封作用。图a和图b分别是手轮的立体图和零件图，图c和图d分别是法兰盘的立体图和零件图。通过分析手轮和法兰盘的零件图，可以了解轮盘类零件的结构和表达方法。1.典型零件及表达方法（a）手轮立体图（b）手轮零件图（c）法兰盘立体图（d）法兰盘零件图轮类零件一般由轮毂、轮辐和轮圈组成，轮毂上一般有键槽，轮辐有板式、肋板式等多种形式，如图a和图b所示。盘类零件与轴套类零件的结构相似，一般也是由同轴回转体组成，有时也有部分结构是方形或环形，与轴类零件不同的是其轴向尺寸一般小于径向尺寸。盘类零件的中心处常有阶梯孔，周围有均布的孔、槽等。如图c和图d中，法兰盘的中心有带退刀槽的阶梯孔，周围有3个均布的螺钉孔。1.典型零件及表达方法（a）手轮立体图（b）手轮零件图（c）法兰盘立体图（d）法兰盘零件图1．结构特点

由于轮盘盖类零件主要在车床或磨床上加工，为了加工时读图方便，此类零件的主视图一般选择其加工位置，即轴线应水平放置。

轮盘类零件一般为中空件，因此主视图一般选全剖或半剖视图表达。如图b和图d中的主视图均选择全剖视图。

轮盘盖类零件一般不画俯视图，但必须绘制视图为圆的左视图，用以表达零件上孔、槽等结构的分布情况。如图b中，左视图表达了均布的轮辐及其形状。图d中，左视图表达了孔的分布情况和缺槽的位置和形状。

当零件上的局部结构需要进一步表达时，可采用局部视图、局部剖视图、局部放大图、断面图来表达尚未表达清楚的结构。如图b中右下角采用两处移出断面图，用于表达轮辐的截面渐变情况。1.典型零件及表达方法（b）手轮零件图（d）法兰盘零件图2．表达方法【案例3】叉架类零件。叉架类零件多为铸造或锻造成的毛坯再经过机械加工而成的，一般包括拨叉、连杆、支座、支架等。其中，拨叉和连杆主要用于机器的操纵机构，起操纵或调速作用；支架和支座主要起支承和连接作用。图a和图b所示为支架的立体图和零件图，通过分析支架的立体图和零件图，可以了解叉架类零件的结构特点和表达方法。1.典型零件及表达方法（a）支架立体图（b）支架零件图叉架类零件的结构形状一般比较复杂，但大体可分为3部分，即支承部分、连接部分和工作部分。连接部分通常是倾斜或弯曲的、断面有规律变化的肋板结构，用以连接零件的工作部分与支承部分。支承部分和工作部分上常有圆孔、螺孔、沉孔、油槽、油孔、凸台、凹坑等。如图b所示的支架零件图，下部为支承部分，其上有两个安装沉孔；上部为工作部分，中间有圆孔，左面有夹紧螺孔；中间是连接部分，其断面为渐变的肋板。1.典型零件及表达方法1．结构特点（b）支架零件图

由于叉架类零件的加工方法和加工位置不止一个，所以主视图的投射方向应主要考虑零件的工作位置和形状特征。如图b中主视图的形状特征最明显。

叉架类零件一般两端有内部结构，中间是实心肋板，因此主视图一般选择局部剖视图表达其两端的内部结构。如图b中的主视图选择了两处局部剖，分别表达上面夹紧螺孔和下面的安装孔。③由于叉架类零件的结构比较复杂，一般除主视图外，还需要选择1～2个基本视图来表达零件的其他主体结构。如图b中左视图下部表达了安装板的形状和安装孔的位置，上部采用局部剖表达了工作部分的内部圆柱孔。

当零件上的某些局部结构或某些不平行于基本投影面的结构需要进一步表达时，可采用局部视图、局部剖视图、斜视图、断面图来表达。如图b左下角采用A向局部视图，表达零件工作部分的凸台及夹紧螺孔的结构，主视图右方采用移出断面图表达了倾斜肋板的断面形状。1.典型零件及表达方法2．表达方法（b）支架零件图【案例4】箱体类零件。箱体类零件多为铸造成的毛坯再经机械加工而成的。箱体类零件主要起支承、包容、保护、定位和密封内部机构等作用。各种泵体、阀体、减速器箱体都属于箱体类零件。通过分析图a～图e所示减速器箱体，可以了解箱体类零件的结构特点和表达方法。1.典型零件及表达方法（a）减速器箱体（b）减速器箱体主视图（c）减速器箱体左视图（d）减速器箱体C-C剖视图（e）减速器箱体零件图箱体类零件的内腔和外形结构都比较复杂，它们通常有一个用于安装的底板。底板上通常有安装孔，安装孔处有凸台或凹坑；底板下一般有槽，可以减少接触面积和加工面积。底板上方一般设有一个薄壁空腔，用以容纳运动零件和储存润滑油。箱壁四周根据传动需要，加工多个用以支承和安装传动件的带圆柱孔的凸台，凸台上有时根据安装需要加工有螺纹孔，凸台下方用多个肋板起到辅助支撑的作用。箱壁上方在需要安装箱盖处加工有凸台，凸台上有安装孔，便于安装箱盖。如图所示的减速器箱体，其结构比较复杂，基础形体由底板、箱壳、“T”字形肋板、互相垂直的蜗杆轴孔（水平方向）和蜗轮轴孔系（垂直方向）组成。蜗轮轴孔在底板和箱壳之间，其轴线与蜗杆轴孔的轴线垂直异面，“T”字形肋板将底板、箱壳和蜗轮轴孔连接成一个整体。1.典型零件及表达方法1．结构特点（a）减速器箱体

箱体类零件的结构比较复杂，加工位置不止一个，因此一般按工作位置摆放，并选择形体特征最明显的方向作为主视图的投射方向。

箱体类零件一般为中空件，因此主视图一般选择全剖视图表达。如图e中的主视图选择了全剖，主要表达蜗杆轴孔、箱壳和肋板的形状及位置关系，且左上方和右下方各采用了一处局部剖，用于表达螺纹孔和安装孔。

由于箱体类零件结构较复杂，一般除主视图外，还需要采用多个视图，且各视图之间应保持直接的投影关系，从而明确地表达零件的主体结构。如图e所示，左视图（即B-B视图）采用全剖视图，主要表达蜗轮轴孔、箱壳的形状和位置关系；俯视图绘制成视图，主要表达箱壳和底板、蜗轮轴孔和蜗杆轴孔的位置关系。此外，采用C-C剖视图表达底板形状和肋板的断面形状。对于结构复杂的箱体类零件，沿同一投射方向绘制一个视图和一个剖视图，是其常用的表达方法。

当零件上的某些局部结构需要进一步表达时，可采用局部视图、局部剖视图、断面图等来表达尚未表达清楚的结构。如图e中用D和E两个局部视图，分别表达两个凸台的形状。1.典型零件及表达方法2．表达方法（e）减速器箱体零件图通过以上典型零件的表达方案分析，可总结出主视图的选择要综合考虑以下原则：

主视图的形状特征最明显。主视图是零件图中的核心，主视图的投射方向直接影响其他视图的投射方向，所以，主视图要将组成零件的各形体之间的相互位置和主要形体的形状结构表达清楚。

以加工位置确定主视图。选择零件的主视图时，应尽量使零件的主视图能直接反映零件的加工位置，这样在加工时就可以直接进行图物对照，便于看图和测量尺寸。

以工作位置确定主视图。工作位置是指零件在机器或部件中工作时的位置。按工作位置选取主视图，容易想象出零件在机器中的作用。主视图确定后，其他视图要配合主视图来表达，且应在完整、清晰地表达出零件的形状结构的前提下，尽可能减少视图的数量。配置其他视图时应注意以下几个问题：

每个视图都要有明确的表达重点，各个视图相互配合、相互补充，表达内容不应重复。

根据零件的内部结构选择恰当的剖视图和断面图。选择剖视图和断面图时，一定要明确剖视图和断面图意义。

对尚未表达清楚的局部结构、倾斜部分和细小结构，补充必要的局部视图、斜视图和局部放大图，相关的视图应尽量保持直接的投影关系，并配置在相关视图附近。2.主视图的选择原则铸件各部分的壁厚应尽量均匀，不宜相差太大。若壁厚必须不同时，应使厚壁和薄壁逐渐过渡，以免铸件在冷却过程中，由于冷却速度不同而产生缩孔或裂纹等缺陷，如图所示。

零件上常见的工艺结构31.铸件工艺结构1．铸件壁厚（a）不合理（b）合理（a）不合理（b）合理铸件上两表面相交处若设计为尖角，在进行浇注时，砂型尖角会发生落砂和裂纹现象，因此，铸件毛坯的各表面相交处都应做成圆角过渡，毛坯经过机械加工切除铸造圆角后即可形成尖角，如图（c）所示。铸造圆角的大小一般为R3～R5，在零件图上可省略不画，但圆角尺寸需在技术要求中统一说明。1.铸件工艺结构2．铸造圆角（a）下箱造型（b）上、下箱合模后（c）铸件3．起模斜度铸件在起模时，为了起模顺利，在起模方向上的内、外壁上应有适当的斜度，称为起模斜度，如图（a）和（b）所示。起模斜度一般为1:20，也可根据铸件的材料在0.5°～3°之间选取。图样上通常不画出起模斜度，也不标注，如果需要可以在技术要求中说明。1.铸件工艺结构4．过渡线（a）过渡线（b）过渡线由于两相交的铸造表面在转角处用圆角过渡，因此两表面的交线不明显。在绘图时，若不绘制该交线，零件的结构就会表达不清。为了便于读图，在图样中仍要画出理论交线，但两端不与轮廓线接触，这种交线称为过渡线。可见的过渡线用细实线绘制，不可见的过渡线用细虚线绘制。如图(c)所示，当两个圆柱曲面相交时，由于存在铸造圆角过渡的情况，因此主视图中的相贯线应按过渡线绘出。当两圆柱直径相等时，两过渡线相交处也应断开。又如图（a）所示，三棱柱肋板的斜面与底板的上表面和右立板上表面的交线，在俯视图上均按过渡线绘制；图（b）中，底板上表面与圆柱表面相交，由于铸造圆角的存在，其水平投影也按过渡线绘制。（c）过渡线2.机械加工工艺结构1．工艺凸台和凹坑钻孔工艺结构为了减少零件的加工面积和零件间的接触面积，使得结合面接触更良好，常在两接触表面处设置凸台和凹坑，其结构和尺寸标注如右图所示。工艺凸台和凹坑2．钻孔工艺结构用钻头钻盲孔时，由于钻头顶部有一个118°的圆锥面，所以盲孔底部总有一个同等大小的圆锥面，扩孔时会形成一个锥角为118°的圆台面，如图所示，图样中该锥角按120°绘制。钻孔时，应尽量使钻头垂直于孔的上下两端面，否则易将孔钻偏或使钻头折断。当零件表面倾斜时，应设置凸台或凹坑或先把该面铣平，然后再钻孔。2.机械加工工艺结构1．退刀槽和越程槽退刀槽和越程槽在切削过程中，为了使刀具易于退出或使砂轮能稍微越过加工面，常在待加工表面的台肩处先加工出退刀槽或砂轮越程槽。这样既能保证加工表面满足加工的技术要求，又能避免产生不必要的加工圆角，还能保证在装配时相关零件与之靠紧。常见退刀槽和砂轮越程槽的结构及尺寸标注如图所示，退刀槽的尺寸可查阅标准“GB/T3—1997”，砂轮越程槽的尺寸可查阅标准“GB/T6403.5—2008”。标注和度量尺寸的起点称为尺寸基准（简称基准）。尺寸基准的选择既要考虑零件在机器中的作用和装配关系，又要考虑零件在设计、加工和测量等方面的要求。根据尺寸基准的作用不同，一般将其分为设计基准和工艺基准。零件图的尺寸标注41.尺寸基准1．尺寸基准分类设计基准：是指在设计零件时，根据该零件在机器中的位置和几何关系所选定的一些面、线、点。常见的设计基准有：

零件上主要回转结构的轴线；

零件的对称中心面；

零件的重要支承面、装配面及两零件间的重要结合面；

零件的主要加工面。工艺基准：是指零件在加工制造、测量和检验等过程中要求选定的一些面、线、点。任何一个零件都有长、宽、高3个方向的尺寸，每个方向上至少要有一个尺寸基准。当同一个方向上有多个基准时，其中必有一个是设计基准，其余为工艺基准。从设计基准标注的尺寸可以满足设计要求，且能保证零件的功能，而从工艺基准标注的尺寸则便于零件的加工和测量。在选择零件的尺寸基准时，应尽量使设计基准与工艺基准重合，以减少尺寸误差，使所标注的尺寸既能满足设计要求，又能满足工艺要求，从而保证产品质量。1.尺寸基准2．合理地选择尺寸基准零件上凡是影响产品性能、工作精度和互换性的尺寸都是功能尺寸。零件上的功能尺寸必须直接注出，以保证设计精度要求。如反映零件所属机器（或部件）规格性能的尺寸、零件间的配合尺寸、有装配要求的尺寸以及保证机器（或部件）正确安装的尺寸等，都应直接注出，不能通过其他尺寸计算得出，如图中的尺寸A。2.标注尺寸应注意的几个问题1．功能尺寸要直接标注（a）合理（b）不合理重要尺寸要直接注出在铸造或锻造零件上标注尺寸时，若在同一个方向上有若干个毛坯表面，一般只能有一个毛坯面与加工面有联系尺寸，而其他毛坯面则要以该毛坯面为基准进行标注。因为毛坯面制造误差较大，如果多个毛坯面以统一的基准进行标注，则往往不能同时保证这些尺寸要求。如图所示，A为联系尺寸。这样标注虽不好直接测量，但通过间接测量也容易保证尺寸要求。2.标注尺寸应注意的几个问题2．毛坯表面的尺寸标注（a）合理（b）不合理毛坯面的尺寸标注在零件图上进行尺寸标注时，不但要考虑设计要求，还要考虑加工和测量的方便性。如右图（a）套筒中的尺寸A不便于测量，应按右图（b）所示标注尺寸。2.标注尺寸应注意的几个问题3．尺寸标注要考虑测量的方便与可能（b）合理（a）不合理按测量的方便与可能标注尺寸4．尺寸标注应避免形成封闭的尺寸链封闭的尺寸链是指同一个方向上，首尾相接形成的一个封闭圈的一组尺寸。如右图（a）中的尺寸标注形成了封闭尺寸链，尺寸链中任一环的尺寸误差等于其他各环尺寸误差之和，无法同时满足各尺寸的加工要求。因此，在标注尺寸时，应选择一个不重要的尺寸（如尺寸B）空出不标，如图右图（b）所示，这样尺寸A，C互不影响。（b）合理（a）不合理避免封闭的尺寸链尺寸标注要尽可能符合工艺要求。如图（a）所示，轴承盖的半圆孔是和轴承座配合在一起加工而成的，所以要标注直径。此外，标注轴的长度尺寸时要考虑加工顺序，如图（b）所示；半圆键的键槽也要标注直径，以便选择铣刀，键槽的深度要以素线为基准标注，这样有利于铣键槽时定位和测量，如图（c）所示。2.标注尺寸应注意的几个问题5．尺寸标注的工艺要求（b）尺寸标注的工艺要求（a）（c）3.零件上常见孔的尺寸注法类型普通注法旁注法说明光孔一般孔“

”深度符号（下同）

表示4个A12mm的孔，孔深为14mm锥销孔无普通注法“配作”是指和另一零件的同位锥销孔一起加工；4是与孔相配的圆锥销的公称直径（小端直径）沉孔锥形沉孔“

”为锥形沉孔符号，表示3个A9mm的孔，其90°锥形沉孔的最大直径为A15mm柱形沉孔“

”为柱形沉孔（或锪平孔）符号，表示4个直径为A6.6mm的孔，柱形沉孔的直径为A11mm，深为3mm锪平孔表示4个直径为A7mm的孔，其锪平直径为15mm，深度不必标出（锪平通常只需锪出平面即可）螺纹孔通孔表示3个公称直径为10mm的螺纹孔，中径、顶径的公差带代号为6H盲孔表示3个均匀分布的公称直径为10mm的螺纹孔，钻孔深度为15mm，螺孔深度为10mm，中径、顶径的公差带代号为6H零件图的技术要求51.表面结构的图样表示法表面结构是表面粗糙度、表面波纹度、表面缺陷、表面纹理和几何形状的总称。表面结构的各项要求在图样上的表示法在“GB/T131—2006”中均有规定。这里主要介绍常用的表面粗糙度表示法。零件在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的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特征称为表面粗糙度。表面粗糙度是评定零件表面质量的一项重要的技术指标，对于零件的配合性、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，既要能满足零件表面的功能要求，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，粗糙度参数值要小，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，应尽量选用较大的粗糙度参数值，以降低加工成本。1．表面粗糙度的概念零件表面结构的状况可以由3个参数组加以评定：即轮廓参数（由“GB/T3505—2000”定义）、图形参数（由“GB/T18618—2002”定义）、支承率曲线参数（由“GB/T18778.2—2003”和“GB/T18778.3—2003”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。本节仅介绍轮廓参数中评定粗糙度轮廓（R轮廓）的两个高度参数Ra和Rz。轮廓算术平均偏差Ra和轮廓最大高度Rz1.表面结构的图样表示法2．评定表面结构常用的轮廓参数◆轮廓的算数平均偏差Ra：是指在一个取样长度内，零件表面上各点到轮廓中线的纵坐标Z（X）绝对值的算数平均值，如图所示。◆轮廓的最大高度Rz：是指在同一取样长度内，最大轮廓峰高与最大轮廓谷深之间的距离，如图所示。标注表面结构要素要求时的图形符号的名称、符号、含义及其尺寸如表a和表b所示。1.表面结构的图样表示法3．标注表面结构的图形符号符号名称符号含义基本符号基本符号是指未指定工艺方法的表面，仅用于简化代号的标注，没有补充说明时不能单独使用扩展符号用于表示用去除材料的方法获得的表面，仅当含义是“被加工表面”时可单独使用用于表示不去除材料的表面，也可用于表示保持原供应状况或上道工序形成的表面（不管是否已去除材料）完整符号当需要标注表面结构特征的补充信息时，在上述3个符号的长边上可加一横线，用于标注有关参数或说明表示视图中封闭的轮廓线所表示的所有表面具有相同的表面粗糙度要求数字与字母的高度h2.53.557101420符号的线宽、数字与字母的笔画宽度d0.250.350.50.711.42高度H13.55710142028高度H27.510.51521304260表b表面结构符号和画法表a表面结构符号的尺寸为了明确表面结构要求，除了标注表面结构参数和数值外，必要时还应标注其他补充要求，如取样长度、加工工艺、表面纹理、加工余量等。这些要求在图形符号中的注写位置如图所示。1.表面结构的图样表示法4．表面结构要求在图形符号中的注写位置位置a：注写第一个表面结构要求，如结构参数代号、极限值、取样长度或传输带等。参数代号和极限值间应插入空格位置b：注写第二个或多个表面结构要求位置c：注写加工方法、表面处理或涂层等，如“车”、“磨”等位置d：注写表面纹理和纹理方向，如“＝”、“M”等位置e：注写加工余量为避免误解，表面结构要求需在参数代号和极限值之间插入空格，如“Ra6.3”。标注表面结构要求时应注意以下几点：

每一个表面一般只注一次表面结构要求，并尽可能注在相应的尺寸及其公差的同一视图上。所标注的表面结构要求是对完工零件表面的最终要求，否则应另加说明。②表面结构要求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被接触表面，如图（a）所示。必要时，表面结构也可以用带箭头或黑点的指引线引出标注，如图（b）和（c）所示。

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、尺寸界线上、轮廓的延长线上，也可以标注在几何公差框格的上方，如图(d)和(e)所示。1.表面结构的图样表示法5．表面结构要求在图样中的注法表面结构要求的注写方向表面结构要求的标注位置（a）（b）（c）（d）（e）1）有相同表面结构要求的简化注法如果工件的多数表面（不包括全部表面）具有相同的表面结构要求时，可以先将不同的表面结构要求直接标注在视图上，然后将相同的表面结构要求统一标注在标题栏附近。此时，该表面结构要求后面应加圆括号，且圆括号内应给出基本符号或标出不同的表面结构要求，具体的意义如下：有相同表面结构要求的简化注法1.表面结构的图样表示法6．表面结构要求的简化注法如果圆括号内给出基本符号，表示除了图上标出来的表面结构要求外，其余表面的表面结构要求均与标题栏附近的那个表面结构要求相同，如图（a）和（b）所示。如果圆括号内给出不同的表面结构要求，表示与大多数表面的表面粗糙度要求不同的几个表面的表面粗糙度要求，则必须在图形的对应位置处注出括号内的表面粗糙度数值，如图（c）所示。（a）（b）（c）（2）多个表面有共同要求的注法当工件上多个表面有相同的表面结构要求，或图纸的标注空间较小时，可以采用右图所示的两种简化注法。即在视图上用带字母的完整符号标注，然后在标题栏附近以等式的形式对有相同表面结构要求的表面进行简化标注，如图（a）所示；也可以在视图中只用表面结构符号简化标注，然后在标题栏附近以等式的形式给出具体的表面粗糙度值，如图（b）所示。1.表面结构的图样表示法6．表面结构要求的简化注法多个表面有共同要求的简化注法（a）（b）零件在制造过程中，由于加工或测量等因素的影响，完工后的实际尺寸总存在一定程度的误差。为保证零件的互换性，必须将零件的实际尺寸控制在允许变动的范围内，这个允许的尺寸变动量称为尺寸公差，简称公差；允许变动的两个极端界限称为极限尺寸。2.极限与配合1．尺寸公差和极限在成批或大量生产中，一批零件在装配前不经过挑选，在装配过程中不经过修配，其装配后就能满足设计和使用性能要求，零件的这种在尺寸与功能上可以互相替代的性质称为互换性。极限与配合是保证零件具有互换性的重要标准。以右图为例，介绍与极限相关的基本术语。①公称尺寸——设计时根据零件的使用要求给定的尺寸，如A50。②极限尺寸——允许尺寸变化的两个极限值。加工尺寸的最大允许值称为上极限尺寸，最小允许值称为下极限尺寸。如A50.007为孔的上极限尺寸，A49.982为孔的下极限尺寸。③极限偏差——有上极限偏差和下极限偏差之分，上极限尺寸与公称尺寸的代数差称为上极限偏差；下极限尺寸与公称尺寸的代数差称为下极限偏差。孔的上极限偏差用ES表示，下极限偏差用EI表示；轴的上极限偏差用es表示，下极限偏差用ei表示。极限偏差可以是正、负或零值。④尺寸公差（简称公差）——允许尺寸的变动量。尺寸公差等于上极限尺寸减去下极限尺寸，或上极限偏差减去下极限偏差。公差总是大于零的正数。如图中孔的公差为0.025。⑤零线——在公差带图解中表示公称尺寸的一条直线，以该直线为基准确定偏差和公差。通常零线沿水平方向绘制，其上方为正，下方为负。⑥公差带——代表上、下极限偏差的两条直线所限定的区域。如图所示，图中矩形的上边代表上极限偏差，下边代表下极限偏差，矩形的长度无实际意义，高度代表公差。极限的基本术语2.极限与配合1．尺寸公差和极限公差带图决定公差带的因素有两个，一个是公差带的大小（即矩形的高度），另一个是公差带距零线的位置。公差带的大小由标准公差确定，公差带距零线的位置由基本偏差确定。2.极限与配合2．标准公差与基本偏差①标准公差的大小由两个因素决定，一个是公差等级，另一个是公称尺寸。国家标准“GB/T1800.1—2009”将公差划分为20个等级，分别为IT01、IT0、IT1、IT2、…、IT18。其中，IT01级的精度最高，IT18级的精度最低。公称尺寸相同时，公差等级越高（数值越小），标准公差越小；公差等级相同时，公称尺寸越大，标准公差越大。②基本偏差是用以确定公差带相对于零线位置的那个极限偏差，一般为靠近零线的那个偏差，如图所示。当公差带在零线上方时，基本偏差为下极限偏差；当公差带在零线下方时，基本偏差为上极限偏差；当零线穿过公差带时，离零线近的偏差为基本偏差；当公差带关于零线对称时，基本偏差为上极限偏差或下极限偏差。基本偏差有正号和负号。基本偏差间隙配合：孔与轴配合时，具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。此时，孔的公差带在轴的公差带之上，如图（a）所示。过盈配合：孔与轴配合时，具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合。此时，孔的公差带在轴的公差带之下，如图（b）所示。过渡配合：孔与轴配合时，既可能存在间隙又可能存在过盈的配合。此时，孔的公差带与轴的公差带相互交叠，如图（c）所示。公称尺寸相同的相互结合的轴和孔的公差带之间的关系称为配合。按照孔和轴公差带间的相对位置关系，配合可分为间隙配合、过盈配合和过渡配合3种。2.极限与配合3．配合（a）间隙配合（b）过盈配合（c）过渡配合当基本偏差一定的基准件与其他零件相配时，只需改变配合件的公差带，便可获得不同松紧程度的配合，从而达到减少零件加工的定值刀具和量具的规格数量。为此，国家标准规定了两种配合制，即基孔制和基轴制。基孔制：是指孔的基本偏差保持不变，以改变轴的基本偏差来得到不同的配合。基孔制中的孔称为基准孔，基本偏差代号为H，如图（a）所示。基轴制：是指轴的基本偏差保持不变，以改变孔的基本偏差来得到不同的配合。基轴制中的轴称为基准轴，基本偏差代号为h，如图（b）所示。在选择配合制度时，需要考虑以下几个原则：①加工相同公差等级的孔和轴时，孔的加工难度比轴的加工难度大。因此，一般情况下应优先选用基孔制。②与标准件配合时，配合制度应依据标准件而定。例如，滚动轴承的内圈与轴的配合应选用基孔制，而滚动轴承的外圈与轴承座孔的配合应选用基轴制。③基轴制主要用于结构设计要求不合适采用基孔制的场合。例如，同一轴与几个具有不同公差带的孔配合时，应选用基轴制。2.极限与配合4．配合制及其选择（a）基孔制（b）基轴制（1）极限在零件图中的标注在零件图中，线性尺寸的公差有3种标注形式：①在公称尺寸后面标注公差带代号，如图（a）所示。②在公称尺寸后面标注上、下极限偏差，如图（b）所示。③在公称尺寸后面同时标注公差带代号和上、下极限偏差。此时，偏差值用括号括起来，如图（c）所示。标注极限偏差时应注意以下几点：

上、下极限偏差的字高比公称尺寸数字小一号，且下极限偏差与公称尺寸数字在同一水平线上。

当公差带相对于公称尺寸对称时，上、下极限偏差互为相反数，此时极限偏差采用“±”加偏差的绝对值表示，且极限偏差和公称尺寸数字的大小一致，如“A30±0.016”。

上、下极限偏差的小数位必须相同且对齐，当上极限偏差或下极限偏差为零时，用数字“0”标出，如

。2.极限与配合5．极限与配合的标注(a)(b)(c)（2）配合在装配图中的标注装配图上一般只标注配合代号。配合代号用分数形式表示，分子为孔的公差带代号，分母为轴的公差带代号，如图（a）所示。对于与轴承等标准件相配的孔或轴，则只标注非标准件（配合件）的公差带代号。如图（b）所示，轴承内圈孔与轴配合时，只标注轴的公差带代号；轴承外圈的外圆柱面与箱体孔配合时，只标注箱体孔的公差带代号。2.极限与配合5．极限与配合的标注(a)(b)零件在加工过程中，不仅会产生尺寸误差和表面粗糙度，还会产生几何误差，即零件几何要素的实际形状对理想形状或实际位置对其理想位置的误差。如果零件存在严重的几何误差，将直接影响机器的质量。因此，对于精度要求较高的零件，除了要给出尺寸公差外，还应根据设计要求合理地给出几何误差的允许变动量，即几何公差。几何公差包括形状、方向、位置和跳动公差4项内容。3.几何公差（GB/T1182—2008）几何公差代号一般由带箭头的引线、公差框格、几何特征符号、公差值及基准代号字母（只有有基准的几何特征才有基准代号字母）组成。其中，指引线连接被测要素和公差框格，指引线的箭头指向被测要素的表面或其延长线，如图（a）所示；基准代号由正方形线框、字母和带黑三角（或白三角）的引线组成，h表示字体高度，如图（b）所示。框格中的字符高度与尺寸数字的高度相同，且基准中的字母永远水平注写。（a）几何公差代号（b）基准代号1．几何公差的标注3.几何公差（GB/T1182—2008）图中各几何公差的含义如下：①：公差名称为圆跳动，被测要素是左球面，基准要素是A16f7轴的轴线，公差带形状是以基准轴线为圆心的同心圆，同心圆的半径差为0.03mm。②：公差名称为圆柱度，被测要素是A16f7轴段的圆柱面，公差带形状是两个同心柱面，柱面的半径差为0.05mm。③：公差名称为同轴度，被测要素是螺纹M8×1的轴线，基准要素是A16f7轴段的轴线，公差带形状是以基准轴线为轴线的圆柱面，圆柱面的直径为A0.1mm。其中，符号

表示尺寸公差和形位公差的关系符合最大实体要求。④：表示尺寸公差和形状公差的关系符合包容要求。几何公差标注案例2．几何公差标注案例3.几何公差（GB/T1182—2008）如图所示螺纹量规工作图样，解释图样中几何公差的含义。读零件图要解决以下几个问题：①根据标题栏了解零件的名称、用途、材料和数量等；②分析视图，了解零件各部分的形状结构、特点、功能，以及它们之间的相对位置；③分析尺寸，了解零件各部分尺寸及各方向主要基准；④分析技术要求，掌握相关加工表面的制造方法和技术要求。读零件图案例6【案例】读下图所示机座零件图，想象零件的形状，分析尺寸基准。机座零件图（1）看标题栏读零件图要先从标题栏入手，了解零件的名称、用途、材料和绘图比例。由名称了解零件的用途，由材料了解零件毛坯的制造方法，由绘图比例初步了解零件的总体大小。如图所示，由名称“机座”可知，该零件在装配体中起支承、包容作用；由材料“HT200”可知，该零件毛坯的制造方法为铸造；由绘图比例1:1可知，该零件的实际尺寸和图示大小相同（书中的图采用了缩印，在比例上无参考价值）。（2）分析视图的表达方法，弄清各视图的剖切位置和视图之间的关系如图所示的机座零件图，主视图采用半剖，主要表达机座的外形及其内部结构；左视图采用局部剖，主要表达机座左端面外形及底板上孔的形状；俯视图采用全剖，主要表达底板的形状及A-A的截面形状。读零件图是在读组合体视图的基础上增加零件的精度分析和结构工艺分析等。读图的基本方法仍然要遵从“由整体到局部”的原则，并用形体分析法和线面分析法研究零件的结构形状，一般可按下述步骤读图：（3）分析视图，想象零件的形状先从基础形体入手，由大到小逐步想象零件的形状。图a为机座的形状及想象过程。（4）读尺寸，分析尺寸基准分析尺寸时，要一个形体一个形体的分析，先分析定形尺寸，再分析定位尺寸，然后分析各形体之间的尺寸关系。本例的主要尺寸及尺寸基准如图b所示。（5）看技术要求，分析加工精度要求。要看懂尺寸偏差代号、粗糙度代号、几何公差代号的意义，不明白的可查阅相关国家标准。本例中加工精度要求最高的是机座的轴孔，其尺寸偏差代号为H7，轮廓的算术平均偏差（即表面粗糙度）为1.6μm，孔的轴线和底面的平行度也提出了要求，公差为0.04mm。此外，由标题栏上方的技术要求可知，该机座中未标注的圆角均按R2处理。a机座形状b机座主要尺寸及尺寸基准零件测绘71.

零件尺寸的测量方法（1）测量线性尺寸非功能线性尺寸可以直接用钢板尺测量，功能线性尺寸要用精密一些的量具测量。如果用钢板尺不能直接测出，必要时也可以用三角板配合测量，如图(a)所示。（2）测量壁厚测量零件的壁厚时，若直接使用钢板尺测量不方便，可以用内卡尺和钢板尺配合并分两次测量，如图(b)所示，壁厚X＝A－B。（3）测量内、外径对于内径，当对测量精度要求不高时可用内卡尺测量，然后再在钢板尺上读出数值，如图(c)所示；当对尺寸精度要求较高时，可用游标卡尺测量，如图(d)所示。对于外径，当对测量精度要求不高时可用外卡尺测量；当对测量精度要求较高时，用游标卡尺或螺旋千分尺测量。(a)线性尺寸的测量(b)测量壁厚(c)(d)测量内径（4）测量中心距孔的中心距一般用卡尺和钢板尺（或游标卡尺）配合测量，即先测量出孔的直径d，再用内卡尺测量出孔间距K，当两孔的直径相等时，中心距L＝K＋d，如图a所示。（5）测量圆角半径圆角半径一般采用圆角规测量，即在圆角规中找出与被测部分圆角完全吻合的一片，由该片上的读数可以得知该圆角的半径，如图b所示。（6）拓印法测量凸台的直径零件上的一些凸台或凹坑等量具不易测量的结构，当对测量精度要求不高时，可以用拓印法测量，即用一张薄纸，在凸台或凹坑中拓印出其形状，然后在纸上用量具测出尺寸，如图c所示。1.

零件尺寸的测量方法(a)测量中心距(b)测量圆角(c)拓印法测量凸台直径1．分析零件，确定表达方案首先了解被测零件的名称、材料、制造方法及它在机器或部件中的位置、作用和与相邻零件的连接关系，在此基础上对零件的内、外结构进行分析，确定表达方案。2．画零件草图零件测绘常在生产现场进行，因此一般需要先徒手画零件草图，然后再根据草图绘制零件工作图。零件草图是依靠目测徒手画在方格纸或白纸上的，画图时要尽量保证零件各部分的大致比例关系，形体结构表达的要准确，线条要粗细分明，图面要干净整洁。画草图的基本过程和使用绘图工具绘图相同，即“布图→画图框和标题栏→画视图底稿→检查底稿→加深图线”。3．测量和标注尺寸画出各视图后，再画出全部尺寸的尺寸界线和尺寸线，然后用量具精确测量出主要尺寸及部分结构的尺寸并将尺寸数字逐一注写在草图上。对于一般结构的尺寸，经测量圆整后再注写到草图上；对于能计算出的主要尺寸，如齿轮啮合中心距等要通过计算再标注；对于标准化结构，可先测量再查相关标准，最后根据标准值注写。4．标注精度要求标注完尺寸后，要根据零件的工作情况标注尺寸偏差、表面粗糙度和几何公差等。尺寸偏差、表面粗糙度及几何公差的数值要根据被测表面的作用及加工情况合理选择。5．绘制零件图根据所绘制的零件草图，使用绘图工具或计算机辅助绘图软件绘制零件的工作图样，零件工作图样的绘制方法和步骤与零件草图相同。2.零件测绘的步骤【案例】测绘右图所示缸体实物，绘制出其零件草图，然后根据草图绘制其工作图样。首先应了解被测零件的名称、材料以及它在机器或部件中的位置、作用及与相邻零件的连接关系，然后对零件的内、外结构形状进行分析。本案例中被测零件名称为“缸体”，它属于箱体类零件，主要起支承作用。由于箱体类零件的材料一般为铸铁，故该零件的毛坯采用铸造方法形成，所以该零件上必须具有铸造工艺结构，如铸造圆角，起模斜度、铸造壁厚均匀等。分析零件结构，不难得出该零件的形成过程，即支承部分为带有圆角的长方体底板，其底面具有凹槽以减小接触面积，上表面有4个安装螺钉的阶梯通孔和两个圆锥销孔；底板的上方有阶梯圆柱体，并与底板用圆弧过渡相接，且圆柱体的内部有阶梯孔，左端有6个螺孔；阶梯圆柱体的上端有两个凸台，各有一处螺纹孔。3.零件测绘举例1．分析测绘零件①主视图。根据箱体类零件的“中空”特点，主视图选择全剖视图，以表达阶梯圆柱体的内部结构、两处凸台处的螺孔及左端面上螺孔的形状，如图(a)所示。②左视图。根据箱体结构的复杂性，还需绘制左视图和俯视图。其中，左视图可以根据其结构对称性选择半剖视图，不剖部分表达螺纹孔的位置，剖开部分表达阶梯圆柱孔的壁厚和圆锥销孔的形状，如图(b)所示。此外，底板上安装螺钉用的沉孔，可在不剖分用局部剖视图来表达。③俯视图。由于阶梯圆柱体的内、外形状已经在主、左视图中表达清楚了，因此俯视图可采用基本视图，这样既可以表达凸台的形状和位置，又可以表达底板的形状。2．确定表达方案(a)主视图采用全剖视图(b)左视图采用半剖视图3.零件测绘举例使用绘图工具绘图、使用计算机辅助软件绘图和徒手绘制草图，这三者是相辅相成的。使用绘图工具绘图是基础，在熟练掌握使用绘图工具绘图的基础上，徒手画图技术和使用计算机辅助软件绘图技术才能相应提高。绘制较复杂零件草图的步骤如下：（1）布置图面画出图框线和标题栏，然后在图纸上定出各视图的位置，即画出各视图的基准线、轴线和对称中心线等，如图(a)中红色图线所示。布置视图时，各视图间一定要留出标注尺寸所需要的空间。（2）绘制视图按形体分析法将零件分成几个部分，然后根据“长对正、高平齐、宽相等”逐一画出组成该零件的各形体，先画主要部分，后画次要部分；先画主要轮廓，后画细节；先画反映形状特征最明显的投影，再画其他投影，如图(a)所示。对于尺寸较大的圆，可以先绘制出圆的外接正方形，然后再画圆，这样比较准确。绘制完视图后要经过检查和调整，确认无误后再加深视图。图(b)是加深后的缸体视图。3．绘制零件草图(a)布置图面3.零件测绘举例(b)绘制视图（3）绘制尺寸线零件的草图画完后确定尺寸基准。该零件高度方向的设计基准应为底面，水平中心轴线应为辅助基准；长度方向设计基准为缸体的左端面；宽度方向的基准为前后对称轴线。根据确定好的尺寸基准，按尺寸标注的要求画出尺寸界线和尺寸线，可先不画箭头。画完尺寸界线和尺寸线后，要认真核对，保证所画尺寸线能够合理地表达零件的所有结构和尺寸，对尺寸位置不合理的地方要进行修改和调整。（4）测量和标注零件尺寸视图和尺寸线画好后，集中进行尺寸测量（零件尺寸的测量方法前面已详细讨论），并测量一个尺寸就将其标注在已绘制好的尺寸线上。3．绘制零件草图3.零件测绘举例（5）制定零件图的技术要求根据实践经验和已有的样板文件，采用类比法和查阅相关国家标准，确定零件的表面粗糙度、公差与配合、几何公差等技术要求。本案例中，综合考虑缸体的作用、与相邻零件的连接关系、企业生产能力等各种因素后制定的技术要求如图所示。其中：①尺寸公差。对于具有配合和功能要求的尺寸，应根据配合制度和配合性质确定其公差值。如缸体的轴孔用于支承旋转轴，其尺寸精度要求较高，故取A35H7。②表面粗糙度。对零件上的配合面、支承面、定位面等，应提出表面粗糙度要求。如缸体的轴孔选用Ra＝1.6μm，销孔的锥面选用Ra＝3.2μm等。③几何公差。对零件上几何要素具有功能要求的，应提出形位公差要求。如缸体的传动应平移，所以轴孔的中心线必须与底面有平行度要求，左端面与轴孔的中心线有垂直度要求。3．绘制零件草图(a)标注尺寸和技术要求3.零件测绘举例在AutoCAD中，为了减少重复工作，除了可以将螺栓、螺母、螺钉和轴承等经常需要使用的图形制作为图块，还可以将一些图形相同而文字不同的图形定义为带属性的块，如表面粗糙度。使用时，只需将该图块直接插入所需位置并修改粗糙度值即可。在AutoCAD中绘制零件图81．绘制表面粗糙度符号1.创建带属性的粗糙度图块将“0”图层设为当前层，用“直线”、“偏移”、“修剪”等命令绘制图（a）所示表面粗糙度符号，斜线可借助“极轴”功能绘制。表面粗糙度符号各部分尺寸之前课堂已讲过（前文）。本例选用字高为2.5，则H1为3.5，H2为7.5。（a）绘制图形符号（b）定义属性（c）插入带属性的图块2．定义表面粗糙度符号的图块属性1.创建带属性的粗糙度图块所谓图块的属性，就是图块中的一些字符，如粗糙度的参数值。在插入属性块时，系统会提示用户输入新的参数以替代原有参数。定义图块属性的操作方法如下。第一步：单击“插入”选项卡“块定义”面板中的“定义属性”按钮，打开图(a)所示的“属性定义”对话框。第二步：在该对话框的“属性”、“插入点”、“文字设置”编辑框中按图中所示输入所需内容，然后单击“确定”按钮。第三步