机械制图（含习题集） 课件 项目5-机械工程图-5.1识读机械图样中的技术要求

机械制图零件是组成机器的基本单元，作为生产中的零件图不仅要表达完整形状、尺寸，还要制订零件应达到的技术要求，才能满足使用性能。项目5机械工程图学习目标:重点难点：1.产品表面结构、极限与配合、几何公差的意义。2.产品几何技术规范的标注。3.识读几何技术规范。

熟悉国家标准《技术制图》中有关表面结构、极限与配合、几何公差等内容，掌握GB/T1800-2009，GB/T16671-2009相关内容；掌握他们的标注方法，能计算配合中的间隙与过盈，学会标注其他技术要求，提高作图与识图技能。

在日常生活中，经常会遇到某个设备丢失了螺母这样的事，通常的做法是量出螺杆直径，查出标准直径，然后到五金店去买一个螺母，安装上去就完成了。为啥没经过挑选的螺母也能满足使用要求？零件在制作过程中，不可能做到绝对尺寸精确，表面也不可能做到理想的表面，对尺寸和表面如何进行规范以满足使用要求，这就是本课题要解决的内容，通过本课题的学习，你就能看懂零件图中的技术要求。任务5.1识读机械图样中的技术要求5.1.1任务描述与目标一、表面结构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。加工零件时，由于刀具在零件表面上留下刀痕和切削分裂时表面金属的塑性变形等影响，使零件表面存在着间距较小的轮廓峰谷。这种表面上具有较小间距的峰谷所组成的微观几何形状特性，称为表面粗糙度。机器设备对零件各个表面的要求不一样，如配合性质、耐磨性、抗腐蚀性、密封性、外观要求等，因此，对零件表面轮廓参数的要求也各有不同。一般说来，凡零件上有配合要求或有相对运动的表面，表面轮廓参数值小。

5.1.2知识拓展任务5.1识读机械图样中的技术要求在机械加工过程中，由于机床、工件和刀具系统的振动中，在工件表面所形成的间距比粗糙度大得多的表面不平度，称为波纹度。零件表面的波纹度是影响零件使用寿命和引起振动的重要因素。零件表面轮廓要求越高则其加工成本也越高。因此，应在满足零件表面功能的前提下，合理选用表面轮廓参数。表面粗糙度、表面波纹度以及表面几何形状总是同时生成并存在于同一表面。1．轮廓参数种类——R轮廓（粗糙度参数）——P轮廓（波纹度参数）——W轮廓（原始轮廓参数）我国最常用的表面结构评定参数是轮廓参数Ra和Rz。Ra——算术平均偏差，是指在一个取样长度内，纵坐标值Z绝对值的算术平均值。Rz——轮廓最大高度，是指在一个取样长度内，最大轮廓峰高和最大轮廓谷底之和的高度。2．表面结构代号标注3．有关检验规范的基本术语（1）传输带即是评定时的滤波器的波长范围。默认传输带的截止波长值λc=0.8mm（长波滤波器）和λs=0.0025mm（短波滤波器）。（2）取样长度和评定长度以粗糙度高度参数的测量为例，由于表面轮廓的不规则性，测量结果与测量段的长度密切相关。因此，在X轴上选取一段适当长度进行测量，这段长度称为取样长度lr。在每一取样长度内的测得值通常是不等的，为取得最可靠的值，一般取几个连续的取样长度进行测量，并以各取样长度内测量值的平均值作为测得的参数值。这段在X轴方向上用于评定轮廓的并包含着一个或几个取样长度的测量段称为评定长度。当参数代号后未注明时，评定长度默认为5个取样长度，否则应注明个数。例如：Rz0.4、Ra30.8、Rz13.2分别表示评定长度为5个（默认）、3个、1个取样长度。（3）极限值判断规则完工零件的表面按检验规范测得轮廓参数值后，需与图样上给定的极限比较，以判定其是否合格。极限值判断规则有两种：1）16％规则运用本规则时，当被检表面测得的全部参数值中，超过极限值的个数不多于总个数的16％时，该表面是合格的。2）最大规则运用本规则时，被检的整个表面上测得的参数值一个也不应超过给定的极限值。16％规则是所有表面结构要求标注的默认规则。即当参数代号后未注写“max”字样时，均默认为应用16％规则（例如Ra0.8）。反之，则应用最大规则（例如Ramax0．8）。4．标注方法（GB/T131—2006）表面结构要求对每一表面一般只标注一次，并尽可能标注在相应尺寸及其公差的同一视图上。除非另有说明，所标注的表面结构要求是对完工零件表面的要求。（1）表面结构的注写与读取方向同尺寸的注写与读取方向一致。（2）表面结构要求可标注在轮廓线上，其符号应从材料外指向并接触表面。必要时，表面结构符号也可用带箭头或黑点的指引线引出标注。（3）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。（4）表面结构要求可标注在形位公差框格的上方。（5）表面结构要求可以直接标注在延长线上，或用带箭头的指引线引出标注。（6）圆柱和棱柱表面的表面结构要求只标注一次。如果每个棱柱表面有不同的表面结构要求，则应分别单独标注。（7）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，可按图标注。Fe/Ep.Cr25表示在铁表面镀铬，厚25μm。Ep.为electroplate的缩写，表示电镀。注：热处理缩略语详见GB/T24743—2009。常用缩略语有：CHD——表面硬化深度CD——渗碳深度CLT——化合物层厚度FHD——熔合硬化深度NHD——渗氮硬化深度SHD——淬火硬化深度FTS——溶合处理规范HTO——热处理顺序HTS——热处理规范5．表面结构要求的简化标注（1）有相同表面结构要求的简化标注如果在工件多数（包括全部）表面有相同的表面结构要求，则其表面结构要求可统一标注在图样的标题栏附近。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还有：——在圆括号内给出无任何其他标注的基本符号。——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标注在图形中。（2）多个表面有共同要求的注法可用代字母的完整符号，以等式的形式，在图形或标题栏附近，对有相同表面结构要求的表面进行简化标注。

可用表面结构基本符号，以等式的形式给出多个表面共同的表面结构要求，见图所示。二、极限与配合1．零件的互换性从一批规格相同的零（部）件中任取一件，不经修配，就能装到机器上去，并能保证使用要求，零件具有的这种性质称为互换性。2．尺寸公差制造零件时，为了使零件具有互换性，要求零件的尺寸在一个合理范围之内，由此就规定了极限尺寸。制成后的实际尺寸，应在规定的上极限尺寸和下极限尺寸范围内。允许尺寸的变动量称为尺寸公差，简称公差。有关公差的术语，以圆柱孔尺寸Ф30±0.010为例，说明如下：(1）公称尺寸由图样规范确定的理想形状要素的尺寸。如Ф30是根据计算和结构上的需要而确定的尺寸。(2）极限尺寸允许的尺寸的两个极端。它是以公称尺寸为基数来确定的，如图（b）中孔的上极限尺寸30+0.01=Ф30.01；下极限尺寸30-0.01=Ф29.99。（3）偏差某一实际尺寸减其公称尺寸所得的代数差。（4）极限偏差即指上极限偏差和下极限偏差。上极限尺寸减去其公称尺寸所得的代数差就是上极限偏差；下极限尺寸减其公称尺寸所得的代数差即为下极限偏差。国标规定偏差代号：孔的上、下极限偏差分别用ES和EI表示；轴的上、下极限偏差分别用es和ei表示。上极限偏差ES=30.01-30=+0.010下极限偏差EI=29.99-30=-0.010（5）尺寸公差（简称公差）允许尺寸的变动量。即上极限尺寸与下极限尺寸之差，30．01-29．99=0．02；也等于上极限偏差与下极限偏差之代数差的绝对值∣0．01-(-0．01)∣=0．02。例：一根轴的直径为

600.015基本尺寸:最大极限尺寸:最小极限尺寸:

60mm零件合格的条件：

60.015mm≥实际尺寸≥

59.985mm。

60.015mm

59.985mm上极限偏差=60.015－60=+0.015下极限偏差=59.985－60=-0.015公差=0.015－(-0.015)=0.030下偏差公差带+0.008-0.008+0.008+0.024-0.006-0.022公差带图：

公差带图可以直观地表示出公差的大小及公差带相对于零线的位置。

50+0.024+0.008

50-0.006-0.022＋－00基本尺寸

50例:

50±0.008上偏差φ50（6）零线表示公称尺寸的一条直线。通常零线沿水平方向绘制，正偏差位于其上，负偏差位于其下。（7）公差带在公差带图中，由代表上、下极限偏差的两条直线所限定的区域。图（b）就是公差带图。3．配合公称尺寸相同的并且相互结合的孔和轴公差带之间的关系，称为配合。根据使用的要求不同，孔和轴之间的配合有松有紧，配合分为三类，即间隙配合、过盈配合和过渡配合。（1）间隙配合孔与轴装配时，有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。如图（a）所示，孔的公差带在轴之上。（2）过渡配合孔与轴装配时，可能有间隙或过盈的配合。如图13－16（b）所示，孔的公差带与轴的公差带互相交叠。（3）过盈配合孔与轴装配时有过盈（包括最小过盈等于零）的配合。如图（c）所示，孔的公差带在轴之下。间隙或过盈:δ=孔的实际尺寸－轴的实际尺寸δ≥0间隙δ≤0过盈φ20φ204．标准公差与基本偏差

公差带由“公差带大小”和“公差带位置”这两个要素组成。“公差带大小”由标准公差确定，“公差带位置”由基本偏差确定。（1）标准公差标准公差(IT)是国标规定的用以确定公差带大小的任一公差。标准公差分为20个等级，即：IT01、IT0、IT1至IT18。IT表示标准公差，阿拉伯数字表示公差等级，它是反映尺寸精度的等级。IT01公差数值最小，精度最高；IT18公差数值最大，精度最低。各级标准公差的数值，可查阅附表。（2）基本偏差基本偏差是国家标准所列的用以确定公差带相对零线位置的上偏差或下偏差，一般指靠近零线的那个偏差。当公差带在零线的上方时，基本偏差为下极限偏差；反之，则为上极限偏差，如图所示。基本偏差共有28个，它的代号用拉丁字母表示，大写为孔，小写为轴。基本偏差系列图只表示公差带的位置，不表示公差带的大小,因此，公差带一端是开口的，开口的另一端由标准公差限定。孔和轴的公差带代号由基本偏差代号与公差等级代号组成。例如：Ф50H8Ф50—孔的公称尺寸，H—孔的基本偏差代号

8—公差等级代号

H8—孔的公差代号Ф50f7

Ф50—轴的公称尺寸，f—轴的基本偏差代号7—公差等级代号

f7—轴的公差代号5．配合制在制造相互配合的零件时，用其中一种零件作为基准件，它的基本偏差固定，通过改变另一种基本偏差来获得各种不同性质配合的制度称为配合制。国家标准规定了基孔制和基轴制两种基准制度。（1）基孔制配合 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（a）所示。基准孔的下极限偏差为零，用代号H表示。（2）基轴制配合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（b）。基准轴的上极限偏差为零，用代号h表示。7．极限与配合的标注及查表

在装配图上标注极限与配合，采用组合式注法：它是在公称尺寸后面用一分数形式表示，分子为孔的公差带代号，分母为轴的公差带代号。通常分子中含H的为基孔制配合，分母中含h为基轴制配合，如图（a）所示。在零件图上标注公差的形式有三种：只注公差带代号，如图（b）所示；只注极限偏差数值，如图（c）所示；同时注公差带代号和极限偏差数值，如图（d）所示。三、几何公差

由于几何公差的误差过大，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、方向、位置、跳动公差。形状、方向、位置、跳动公差合称几何公差，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。

几何公差代号包括：几何公差的符号，几何公差框格及指引线，几何公差值和其他有关符号，见图中说明。框格内字体的高度h与图样中的尺寸数字等高。2．指引线与被测要素指引线引自框格的任意一侧，终端带一箭头。箭头也可指向引出线的水平线，引出线引自被测面。如图（c）所示。（1）当被测要素为轮廊要素时，箭头应指在可见轮廓线或其延长线上，并且必须与尺寸线明显错开，如图（a）、（b）所示。（2）当被测要素为中心要素时，如中心点、圆心、轴线、中心线、中心平面指引线的箭头应与形成中心要素的轮廓要素的尺寸线对齐（即与尺寸线延长线相重合），其箭头也可代替尺寸线的一个箭头，如图（d）、（e）、（f）所示。3．基准符号与基准要素基准符号用来表示基准要素，确定被测要素方向或位置。与被测要素相关的基准用一个大写字母表示，