机械设计制图及标准解读作业指导书

机械设计制图及标准解读作业指导书TOC\o"1-2"\h\u10550第1章绪论 3215101.1机械设计制图概述 3160461.1.1基本概念 3155791.1.2作用 3188391.1.3分类 421881.1.4发展历程 4274871.2标准化基础知识 4138901.2.1基本概念 4174651.2.2分类 5134101.2.3作用 591961.2.4在机械设计制图中的应用 510924第2章机械设计制图基本要求 556402.1图纸幅面与格式 556492.2图线及其应用 6196602.3比例及标注方法 6195912.4尺寸标注规范 618503第3章投影法及其应用 6287033.1投影法基本原理 6172763.1.1正投影法 7215453.1.2投影元素 7326453.2三视图及其投影规律 7113153.2.1主视图 713033.2.2俯视图 7235733.2.3左视图 7304133.3剖视图与断面图 8147133.3.1剖视图 889993.3.2断面图 821114第4章常用标准件及常用件 8151344.1螺纹及紧固件 8108244.1.1螺纹 8314184.1.2紧固件 992134.2键、销及联轴器 9151304.2.1键 9217634.2.2销 9250174.2.3联轴器 99524.3滚动轴承和滑动轴承 9325144.3.1滚动轴承 9318054.3.2滑动轴承 10159904.4传动带和链 10298274.4.1传动带 1073944.4.2传动链 1016928第5章零件图 10157485.1零件图的内容及要求 10305785.1.1零件图的内容 10156255.1.2零件图的要求 10274075.2零件图的视图选择与表达方法 1166035.2.1视图选择 119275.2.2表达方法 11170845.3零件图的尺寸标注与及技术要求 11131945.3.1尺寸标注 11109715.3.2技术要求 11110495.4零件图中的常见错误与纠正 1227948第6章装配图 12156986.1装配图的内容及表达方法 12116496.1.1装配图的内容 1244766.1.2装配图的表达方法 1211896.2装配图的尺寸标注与技术要求 12224786.2.1尺寸标注 12313846.2.2技术要求 1358436.3装配图的视图选择与表达技巧 13266316.3.1视图选择 13101586.3.2表达技巧 1382266.4装配图中的常见错误与纠正 13238046.4.1常见错误 1337066.4.2纠正措施 1429134第7章机械设计制图中的标准解读 1442487.1国家标准与行业标准 1423957.2机械制图标准解读 14208307.3机械设计标准解读 153421第8章计算机辅助设计制图 15236788.1CAD软件概述 15266748.1.1CAD软件的基本概念 1547378.1.2CAD软件的分类 16167028.2AutoCAD软件的应用 16108098.2.1二维绘图 16217928.2.2三维建模 1647578.2.3参数化设计 1642708.2.4机械制图标准 16246138.3SolidWorks软件的应用 1633038.3.1三维建模 1630418.3.2装配体设计 16151448.3.3工程图绘制 17135398.3.4模拟分析 1719570第9章机械设计制图实例分析 17259109.1零件图实例分析 17295739.1.1实例一：减速器壳体零件图分析 1766409.1.2实例二：传动轴零件图分析 17248549.1.3实例三：齿轮零件图分析 1743899.2装配图实例分析 1747129.2.1实例一：减速器装配图分析 17134369.2.2实例二：机床主轴箱装配图分析 1736089.2.3实例三：齿轮泵装配图分析 17280159.3机械设计制图综合实例分析 18183939.3.1实例一：车床尾座综合实例分析 18226499.3.2实例二：小型龙门刨床综合实例分析 18275039.3.3实例三：注塑机综合实例分析 1814013第10章机械设计制图作业与考试 18414410.1作业要求与评分标准 181483410.1.1作业内容 18865210.1.2作业提交要求 182574510.1.3评分标准 182872510.2考试要求与评分标准 191859010.2.1考试内容 191020010.2.2考试形式 1938110.2.3评分标准 191549310.3作业与考试常见问题解答 192706110.3.1作业相关 192578810.3.2考试相关 19第1章绪论1.1机械设计制图概述机械设计制图是机械设计过程中的重要环节，是工程技术人员表达设计思想、交流技术信息、指导生产制造和进行工程管理的基本技术文件。本章首先对机械设计制图的基本概念、作用、分类及其发展历程进行概述。1.1.1基本概念机械设计制图是指在机械设计过程中，根据设计要求和规范，采用图形、符号、文字等形式，表达机械结构、部件、装配关系、工作原理、加工要求等信息的技术活动。1.1.2作用机械设计制图具有以下重要作用：（1）表达设计思想：通过制图，设计者可以将抽象的设计思想具体化、形象化，便于交流和审查。（2）指导生产制造：制图文件是生产制造过程中必不可少的依据，对保证产品质量、提高生产效率具有重要意义。（3）交流技术信息：制图文件是技术交流的载体，有助于设计者、生产者、使用者之间的沟通。（4）工程管理：制图文件为工程项目管理提供依据，有利于项目的组织、协调和监督。1.1.3分类机械设计制图可分为以下几类：（1）零件图：表达单个零件的结构、尺寸、形状及其工艺要求的图样。（2）装配图：表达部件或产品中各零件的相对位置、装配关系、连接方式及工作原理的图样。（3）工艺图：表达产品加工工艺、装配工艺、检验工艺等方面的图样。（4）标准件和常用件图：表达标准件、常用件的形状、尺寸、技术要求的图样。1.1.4发展历程机械设计制图的发展经历了以下几个阶段：（1）手工制图：以手工绘制为主，劳动强度大、效率低、易出错。（2）计算机辅助制图：采用计算机软件进行制图，提高了制图效率、精度和可靠性。（3）三维设计制图：采用三维建模技术，实现设计、制图、分析的集成，提高设计质量。1.2标准化基础知识标准化是为了保证产品的质量、提高生产效率、降低成本、促进技术进步，对产品的设计、生产、检验等环节制定统一的技术要求和规范。本节简要介绍标准化的基本概念、分类、作用及其在机械设计制图中的应用。1.2.1基本概念标准化是指在一定的范围内，对重复性的事物和概念，制定、发布和实施统一的技术要求和规范的活动。1.2.2分类标准化可分为以下几类：（1）产品标准：规定产品应满足的技术要求、质量指标、试验方法等方面的标准。（2）方法标准：规定产品设计、生产、检验等过程中的方法、技术、操作等方面的标准。（3）基础标准：规定术语、符号、计量单位、图形、技术文件格式等方面的标准。（4）安全标准：规定产品在使用过程中应保证人身安全、设备安全等方面的标准。1.2.3作用标准化具有以下作用：（1）保证产品质量：标准化为产品提供了统一的技术要求，有利于提高产品质量。（2）提高生产效率：标准化简化了生产过程，降低了生产成本，提高了生产效率。（3）促进技术进步：标准化推动了新技术、新工艺的推广，促进了技术进步。（4）便于交流和合作：标准化为国内外企业提供了统一的技术语言，便于交流和合作。1.2.4在机械设计制图中的应用在机械设计制图中，标准化主要体现在以下几个方面：（1）图形符号：采用统一的图形符号，提高图样的清晰度和准确性。（2）尺寸标注：遵循统一的尺寸标注原则，保证图样尺寸的准确性和一致性。（3）技术要求：采用统一的技术要求，提高产品设计和生产的一致性。（4）文件格式：遵循统一的技术文件格式，便于文件的编制、审查和存档。第2章机械设计制图基本要求2.1图纸幅面与格式在机械设计制图中，图纸幅面与格式应符合国家相关标准规定。图纸幅面应根据设计对象的大小和复杂程度选择适当的标准幅面。图纸格式应包括图框、标题栏、会签栏等部分。图框尺寸及线型应符合标准要求，保证图纸清晰、整洁。2.2图线及其应用图线在机械设计制图中具有重要作用，用于表达物体的轮廓、尺寸、剖面、投影等。各类图线的线型、线宽及用途如下：（1）粗实线：用于表示可见轮廓线、剖面线、尺寸线等。（2）细实线：用于表示不可见轮廓线、尺寸界线、引出线等。（3）虚线：用于表示隐藏线、辅助线、断裂线等。（4）点划线：用于表示中心线、对称线、轴线等。（5）双点划线：用于表示极限位置、轨迹线等。2.3比例及标注方法在机械设计制图中，比例表示图纸尺寸与实际尺寸之间的比值关系。比例标注方法如下：（1）线性比例：线性尺寸与实际尺寸的比例关系，如1:1、1:10等。（2）面积比例：面积尺寸与实际尺寸的比例关系，如1:100、1:200等。（3）体积比例：体积尺寸与实际尺寸的比例关系，如1:1000、1:2000等。标注比例时，应采用阿拉伯数字和分数线表示，字体清晰、端正。2.4尺寸标注规范尺寸标注是机械设计制图中的重要组成部分，应遵循以下规范：（1）尺寸线：尺寸线应采用细实线，两端箭头指向被测量的对象。（2）尺寸数字：尺寸数字应采用阿拉伯数字，字高应符合标准规定，字体清晰、端正。（3）尺寸界线：尺寸界线应采用细实线，与尺寸线垂直，长度适当。（4）尺寸标注顺序：尺寸标注应遵循从左到右、从下到上的顺序。（5）尺寸公差：尺寸公差应按国家相关标准规定标注，字体清晰、端正。第3章投影法及其应用3.1投影法基本原理投影法是机械设计制图中的一种基本表达方法，其基本原理是将三维空间中的物体通过光线投影至二维平面，从而得到物体在各个视图上的图形。投影法主要包括正投影、斜投影和透视投影等。本章主要介绍正投影法的基本原理及其应用。3.1.1正投影法正投影法是指投影线与投影面垂直的投影方法。在正投影法中，物体的三个视图（主视图、俯视图和左视图）分别表示物体在三个相互垂直的投影面上的投影。3.1.2投影元素投影元素包括点、线、面等基本几何元素。在正投影法中，点、线、面的投影分别遵循以下规律：1）点的投影：点的投影仍为点。2）线的投影：直线的投影为直线或点，曲线的投影为曲线或直线段。3）面的投影：平面的投影为直线或线段，曲面的投影为曲线或直线段。3.2三视图及其投影规律三视图是指主视图、俯视图和左视图，它们分别表示物体在三个相互垂直的投影面上的投影。三视图之间的投影规律如下：3.2.1主视图主视图表示物体在水平投影面（H面）上的投影，其投影规律如下：1）主视图中的线段与物体在水平面上的投影长度相等。2）主视图中的高度表示物体在垂直于水平面的方向上的尺寸。3）主视图中的宽度表示物体在垂直于主视图的方向上的尺寸。3.2.2俯视图俯视图表示物体在垂直于水平面的投影面（V面）上的投影，其投影规律如下：1）俯视图中的线段与物体在垂直于水平面的方向上的投影长度相等。2）俯视图中的高度表示物体在水平面上的尺寸。3）俯视图中的宽度表示物体在垂直于俯视图的方向上的尺寸。3.2.3左视图左视图表示物体在垂直于主视图和俯视图的投影面（W面）上的投影，其投影规律如下：1）左视图中的线段与物体在垂直于左视图的方向上的投影长度相等。2）左视图中的高度表示物体在水平面上的尺寸。3）左视图中的宽度表示物体在垂直于左视图的方向上的尺寸。3.3剖视图与断面图在实际工程中，为了更清晰地表达物体内部结构，常常采用剖视图和断面图。3.3.1剖视图剖视图是指将物体沿着某一平面切割后，去除部分材料，展示物体内部结构的图形。剖视图的绘制要求如下：1）切割平面应选择在物体内部结构最复杂、最具有代表性的位置。2）切割平面与物体之间的交线称为剖面线，剖面线应尽量简化。3）在剖视图中，被切割的部分应不画。3.3.2断面图断面图是指将物体某一局部切割后，展示该局部形状的图形。断面图的绘制要求如下：1）断面图中的断面形状应与实际物体相符。2）断面图中的尺寸应标注清楚，表示物体在断面方向上的尺寸。3）断面图可用来表示物体内部结构或局部形状，便于理解物体构造。本章主要介绍了投影法及其在机械设计制图中的应用，包括正投影法基本原理、三视图及其投影规律、剖视图与断面图等。掌握这些基本知识，将为后续的机械设计制图工作打下坚实基础。第4章常用标准件及常用件4.1螺纹及紧固件螺纹及紧固件在机械设计中扮演着重要的角色，主要用于连接、固定和密封部件。本节主要介绍以下几种常用螺纹及紧固件：4.1.1螺纹（1）普通螺纹：包括公制螺纹、英制螺纹等；（2）管螺纹：主要用于管道连接；（3）梯形螺纹：具有较好的自锁功能；（4）矩形螺纹：适用于承受较大轴向载荷的场合。4.1.2紧固件（1）螺栓：用于连接两个或多个零件；（2）螺钉：具有止动、定位等功能；（3）螺母：与螺栓配合，用于固定和连接零件；（4）垫圈：用于增大接触面积，减小压力；（5）挡圈：用于防止零件轴向移动。4.2键、销及联轴器键、销及联轴器是用于连接轴与轴、轴与齿轮、轴与联轴器的零件，本节主要介绍以下几种常用键、销及联轴器：4.2.1键（1）平键：具有较好的导向性和对中性；（2）半圆键：适用于较小转矩的连接；（3）楔键：具有自锁功能，适用于较高转矩的连接；（4）花键：适用于多轴连接。4.2.2销（1）圆柱销：用于定位和连接；（2）圆锥销：具有较好的自锁功能；（3）开口销：适用于经常拆卸的连接。4.2.3联轴器（1）弹性联轴器：具有减震、补偿轴向和角向位移的功能；（2）刚性联轴器：适用于传递较大转矩和转速的场合；（3）滑块联轴器：适用于中、低速轴的连接。4.3滚动轴承和滑动轴承滚动轴承和滑动轴承是支撑和固定旋转轴的零件，本节主要介绍以下几种常用轴承：4.3.1滚动轴承（1）深沟球轴承：适用于承受径向和轴向载荷的场合；（2）圆柱滚子轴承：适用于承受较大径向载荷的场合；（3）圆锥滚子轴承：适用于承受联合载荷的场合；（4）推力球轴承：适用于承受轴向载荷的场合。4.3.2滑动轴承（1）向心滑动轴承：适用于承受径向载荷的场合；（2）推力滑动轴承：适用于承受轴向载荷的场合；（3）关节轴承：适用于承受较大角度位移的场合。4.4传动带和链传动带和链是机械传动系统中的常用传动元件，本节主要介绍以下几种常用传动带和链：4.4.1传动带（1）平带：适用于中小功率传动；（2）V带：具有较高的传动效率，适用于较大功率传动；（3）同步带：具有准确的传动比，适用于精密传动。4.4.2传动链（1）滚子链：适用于中小功率传动；（2）齿形链：具有较高的传动效率，适用于较大功率传动；（3）板式链：适用于输送和搬运设备。第5章零件图5.1零件图的内容及要求5.1.1零件图的内容零件图是机械设计制图中的一种重要图样，用以表示零件的结构形状、尺寸、位置和技术要求等信息。零件图应包括以下内容：（1）正视图、侧视图、俯视图等基本视图；（2）局部视图、剖面图、放大图等辅助视图；（3）尺寸标注；（4）技术要求；（5）标题栏。5.1.2零件图的要求（1）图形清晰，线条流畅，符号规范；（2）尺寸齐全，准确无误；（3）视图选择合理，表达清晰；（4）技术要求明确，便于加工和检验；（5）遵循相关国家标准和行业标准。5.2零件图的视图选择与表达方法5.2.1视图选择（1）根据零件的结构特点，选择能够清晰表达零件形状的基本视图；（2）对于结构复杂或特殊的部分，可选用局部视图、剖面图、放大图等辅助视图；（3）遵循“主视图完整、其他视图补充”的原则，避免视图之间的重复和矛盾。5.2.2表达方法（1）采用正投影法表达零件的视图；（2）采用剖视图、剖面图等方法表达零件内部结构；（3）采用局部放大图、断视图等方法表达零件的细节和特殊要求；（4）采用规定画法和简化画法，提高图样的表达效果。5.3零件图的尺寸标注与及技术要求5.3.1尺寸标注（1）尺寸标注应包括线性尺寸、角度尺寸、直径尺寸、半径尺寸等；（2）尺寸标注应清晰、准确、齐全，无遗漏；（3）尺寸标注应遵循“主视图为主，其他视图为辅”的原则；（4）尺寸标注应避免与图形线条相交，便于阅读。5.3.2技术要求（1）表面粗糙度：标注零件各表面的粗糙度要求；（2）尺寸公差：标注零件尺寸的公差范围；（3）形位公差：标注零件形状和位置公差；（4）材料要求：标注零件的材料种类和牌号；（5）热处理要求：标注零件的热处理工艺；（6）其他要求：如装配、焊接、涂装等。5.4零件图中的常见错误与纠正（1）视图选择不合理：重新选择合适的视图，保证表达清晰；（2）尺寸标注不准确：检查尺寸标注，修正错误；（3）技术要求不明确：完善技术要求，使其具有可操作性；（4）符号使用不规范：按照国家标准和行业标准，修正符号使用；（5）线条不清晰、图形不完整：修改线条，补充图形，保证图样质量。第6章装配图6.1装配图的内容及表达方法装配图是机械设计制图中的一种重要表现形式，用以表达机械装置中各零部件的相互位置关系、装配顺序及连接方式。本章将详细阐述装配图的内容及表达方法。6.1.1装配图的内容（1）零部件的相互位置关系；（2）零部件的装配顺序；（3）连接方式及装配结构；（4）装配体的主要尺寸；（5）技术要求及说明。6.1.2装配图的表达方法（1）正投影法；（2）斜投影法；（3）透视法；（4）简化表示法；（5）局部放大法。6.2装配图的尺寸标注与技术要求装配图的尺寸标注和技术要求是保证装配质量和功能的关键，以下对其内容进行详细阐述。6.2.1尺寸标注（1）基准尺寸；（2）装配尺寸；（3）外形尺寸；（4）安装尺寸；（5）运动尺寸。6.2.2技术要求（1）装配精度；（2）表面处理；（3）装配工艺；（4）检验方法；（5）安全防护。6.3装配图的视图选择与表达技巧为了更清晰地表达装配体的结构，视图选择和表达技巧。以下是相关内容的详细介绍。6.3.1视图选择（1）正视图；（2）侧视图；（3）俯视图；（4）仰视图；（5）斜视图。6.3.2表达技巧（1）简化表示；（2）局部放大；（3）断开表示；（4）剖视表示；（5）向视图。6.4装配图中的常见错误与纠正在绘制装配图过程中，以下常见错误需引起注意，并采取相应措施进行纠正。6.4.1常见错误（1）零部件位置关系错误；（2）尺寸标注错误；（3）视图选择不当；（4）技术要求遗漏或错误；（5）装配顺序错误。6.4.2纠正措施（1）认真审查设计方案；（2）加强与设计师的沟通；（3）熟练掌握相关标准和规范；（4）加强装配图的审核和校对；（5）及时总结经验教训，提高自身绘图水平。第7章机械设计制图中的标准解读7.1国家标准与行业标准国家标准和行业标准是指导机械设计制图的重要依据。国家标准是由国家相关部门制定并发布的，具有普遍适用性和强制性；行业标准则针对特定行业领域，由行业协会或组织制定。在机械设计制图过程中，应严格遵循以下原则：（1）优先采用国家标准；（2）若无国家标准，可参考行业标准；（3）企业可根据实际情况制定企业标准，但不得低于国家标准和行业标准。7.2机械制图标准解读机械制图标准主要包括以下内容：（1）图样格式：规定了图样的幅面、比例、字体、线条、标注等方面的要求，以保证图样的清晰、规范和统一；（2）视图表示：明确了机械零件和装配体的视图表达方法，包括正视图、侧视图、俯视图、仰视图、后视图等；（3）尺寸标注：规定了尺寸标注的基本原则、尺寸界线、尺寸数字、尺寸线、公差等方面的要求；（4）几何公差：明确了零件形状、位置、轮廓等方面的公差要求，以保证零件的互换性和功能性；（5）表面结构：描述了零件表面粗糙度、表面处理等方面的要求，以保证零件的表面质量；（6）焊接符号：规定了焊接接头形式、焊接方法、焊接材料等方面的表示方法；（7）标准件和常用件：列出了常用的标准件、常用件及其表示方法，以便于设计人员选用。7.3机械设计标准解读机械设计标准主要包括以下内容：（1）设计原则：明确了机械设计的基本原则，如可靠性、安全性、经济性、环保性等；（2）设计规范：规定了机械设计中涉及的材料、结构、强度、刚度、稳定性等方面的计算方法和要求；（3）设计参数：给出了机械设计中常用的参数及其取值范围，如载荷、速度、功率、尺寸等；（4）设计方法：介绍了机械设计中常用的设计方法，如经验设计、计算设计、优化设计等；（5）设计软件：介绍了常用的机械设计软件及其功能，如CAD、CAE、CAM等；（6）设计文件：规定了设计文件的内容、格式、签署等方面的要求，以保证设计文件的完整、准确和规范。遵循机械设计制图标准，有助于提高设计质量、缩短设计周期、降低生产成本，为我国机械制造业的可持续发展奠定基础。第8章计算机辅助设计制图8.1CAD软件概述计算机辅助设计（ComputerAidedDesign，简称CAD）是通过计算机及相关软件实现产品设计、绘图和模拟分析的技术。CAD技术在机械设计制图中发挥着重要作用，大幅提高设计效率及精度。本章主要介绍CAD软件的基本概念、分类及在机械设计中的应用。8.1.1CAD软件的基本概念CAD软件是计算机辅助设计技术的核心，通过图形用户界面（GUI）为用户提供设计工具。其主要功能包括：二维绘图、三维建模、参数化设计、装配体设计、工程图绘制等。8.1.2CAD软件的分类根据应用领域的不同，CAD软件可分为通用型和专业型。通用型CAD软件如AutoCAD、SolidWorks等，适用于多种行业；专业型CAD软件如Catia、UG等，针对特定行业或领域进行优化。8.2AutoCAD软件的应用AutoCAD是由美国Autodesk公司开发的通用型CAD软件，广泛应用于机械、建筑、电气等行业。在机械设计制图中，AutoCAD具有以下应用特点：8.2.1二维绘图AutoCAD提供丰富的二维绘图工具，包括线、圆、矩形、多边形等基本图形元素，以及尺寸标注、文字注释等功能。8.2.2三维建模AutoCAD具备三维建模功能，支持用户创建实体、曲面、网格等三维模型，并能进行渲染和动画制作。8.2.3参数化设计AutoCAD支持参数化设计，用户可以通过修改参数来调整图形尺寸，实现快速修改设计。8.2.4机械制图标准AutoCAD遵循我国机械制图标准，如线型、字体、尺寸标注等，保证绘制出符合标准的工程图纸。8.3SolidWorks软件的应用SolidWorks是由美国DassaultSystèmes公司开发的通用型CAD软件，专注于三维设计。在机械设计制图中，SolidWorks具有以下应用特点：8.3.1三维建模SolidWorks具有强大的三维建模功能，支持用户通过拉伸、旋转、扫描等操作创建复杂的三维实体。8.3.2装配体设计SolidWorks提供装配体设计功能，用户可以轻松组装和拆解零部件，实现产品的整体设计。8.3.3工程图绘制SolidWorks支持从三维模型自动符合我国机械制图标准的工程图纸，包括三视图、剖面图等。8.3.4模拟分析SolidWorks集成了有限元分析、运动仿真等模块，可对设计进行模拟分析，优化产品设计。通过本章的学习，读者应掌握计算机辅助设计制图的基本概念、分类及常用软件，并能运用AutoCAD和SolidWorks进行机械设计制图。第9章机械设计制图实例分析9.1零件图实例分析9.1.1实例一：减速器壳体零件图分析本节以减速器壳体零件图为实例，分析其结构特点、尺寸标注、形位公差、表面粗糙度等技术要求。通过实例讲解，使读者掌握减速器壳体类零件图的绘制方法。9.1.2实例二：传动轴零件图分析本节以传动轴零件图为实例，分析其结构设计、尺寸标注、形位公差、材料及热处理等技术要求。通过实例讲解，使读者掌握传动轴类零件图的绘制方法。9.1.3实例三：齿轮零件图分析本节以齿轮零件图为实例，分析其齿形设计、尺寸标注、形位公差、表面粗糙度等技术要求。通过实例讲解，使读者掌握齿轮类零件图的绘制方法。9.2装配图实例分析9.2.1实例一：减速器装配图分析本节以减速器装配图为实例，分析其装配关系、配合精度、装配工艺等技术要求。通过实例讲解，使读者掌握减速器类装配图的绘制方法。9.2.2实例二：机床主轴箱装配图分析本节以机床主轴箱装