机械制图与CAD 第2版 教案 47-48零件测绘

素质目标：认真细致的工作作风，培养热爱劳动、崇尚劳动的意识以及精益求精的工匠精神。

教学

知识目标：常用量具使用方法，零件测绘方法。

目标

能力目标：掌握零件测绘方法，掌握常用量具的使用方法。

教学

零件测绘方法，量具使用方法

重点

教学

卡尺正确使用方法，准确读数技巧。

难点

1.直观教学法。

教学

2.课堂讨论法。

手段

3.实操演示法。

教学

4学时(7.7)

学时

教学内容与教学设计

一、教学设计

1.课前发布教学视频，让学生熟悉常用测量工具的种类和测量方法。课上，针对游标卡尺、千分尺等常用

最具的测量方法进行讲解并进行实操练习，以小组的方式进行测绘。然后，判断读数的准确性，培养学生精益求

精的工匠精神以及培养养热爱劳动、崇尚劳动的精神。最后，绘制草图并标注尺寸。

作业：完成轴类零件草图绘制，合理标注尺寸。

2.课前观看三坐标测量机的有关视频。课上在实训室，观摩三坐标测量机的结构组成、学习工作原理，演

示测量方法。了解测量过程及其功能。

作业：完成其他典型零件的测绘，并合理标注尺寸。

二、教学内容

第7章零件图

7.7零件测绘

零件测绘是对已有零件进行测量、分析，大致估算图形与实物的比例，徒手画出草图，并标注尺寸和技术要

求，然后经整理画出零件图的过程。

（一）零件测绘方法与步骤

1.了解和分析测绘对象

首先应了解零件的名称、用途、材料以及它在机器（或部件）中的位置和作用；然后对该零件进行结构分析

和制造方法的大致分析。

2.确定视图表达方案

先根据显示零件形状特征的原则，按零件的加工位置或工作位置确定主视图；再按零件的内外结构特点选用

必要的其他视图和剖视、断面等表达方法。

3.绘制零件草图

1）确定绘图比例并定位布局。根据零件大小、视图数量、现有图纸大小，确定适当的比例。粗略确定各视

图应占的图纸面积，在图纸上做出主要视图的作图基准线、中心线。注意留出标注尺寸和画其它补充视图的地方，

如图7-42a所示。

2）详细画出零件内外结构和形状，检查、加深有关图线。注意各部分结构之间的比例应协调，如图7-42b

所示c

3）将需要标注尺寸的尺寸界线、尺寸线全部画出，然后集中测量、注写各个尺寸。注意不要遗漏、重复或

注错尺寸，如图7-42c所示。

4）注写技术要求。确定表面粗糙度，确定零件的材料、尺寸公差、几何公差及热处理等要求，如图7-42d

所示。

5）最后检查、修改全图并填写标题栏，完成草图。

图7-42绘制零件草图的步骤

4.复核零件草图，画零件图

由于绘制零件草图时，往往受某些条件限制，有些问题可能处理得不够完善，在画零件工作图时，要对草图

进一步检查和校对，对于零件上标准结构及配合关系等，查表给出正确的标注，再画出零件工作图，即完成零件

测绘工作。

（二）测量工具及使用方法

1.常用测量工具

（I）钢板尺钢板尺是钢质板状量尺，可直接测量长度尺寸，规格有150mm、300mm、500mm.1000mm

等，测量精度为1mm,最高0.5mm,

图7-43钢板尺

（2）游标卡尺游标卡尺是带有测量量爪并用游标读数的量尺。测量精度较高，结构简单，使用方便，可

以直接测出零件的内径、外径、宽度、长度和深度的尺寸值，是生产中应用最广的一种量具。

游标卡尺的结构如图所示。游标卡尺的测量精度有0.1mm,0.05mm,0.02mm三种，其规格有125mm、200mm、

300inm500mm等儿种。

表7-7游标卡尺的刻线原理及读数方法（单位：mm）

精度刻线原理读数方法及示例

主尺1格1mm,副尺取主尺9格等分10份，读数：游标0线前主尺整数+游标与主尺重合

每1格=0.9mm。尺身与副尺每格之差：”数X精度值

1mm-0.9mm=0.1mm示例：读数=90mm+4X0.1mm=90.4mm

0.1010

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llllllll

050

050

王Hl痴1mm,副尺取主尺19格等分20瓦读数：游标0线前主尺整数+游标与主尺重合

每1格=0.95nuu,尺身与副尺每格之差：线数X精度值

1mm-0.95mm=0.C5mm示例：读数=30mm+llX0.05mm=30.55mm

0.05

3z5

lllllllllll

PI11111llpjllllllllll11111

主尺I格1mm,副尺取主尺49格等分50份，读数：游标0线前主尺整数+游标与主尺重合

每1格=0.98mm。线数X精度值

尺身与副尺每格之差：1mm-0.98nirn=0.02tnrn示例：读数=22mm+9X0.02mm=22.18mm

0.02

012345

-III”川山删卿删阳叫坪时

019

注意：

1）未经加工的毛面不要用游标卡尺测量，以免损伤卡爪的测量面，降低卡尺测量精度。

2）使用前应校对卡尺零位，即看主、副尺零线在卡爪闭合时是否重合，如有误差，测显读数时注意修正。

3）游标卡尺测量方位应放正，不可歪斜。如测量内、外圆直径时应垂直于轴线。

4）测量时用力适当，不可过紧，也不可过松，特别是抽出卡尺读数时，注意游标不要移动。

其他游标量具还有专门用来测量深度尺寸的深度游标尺，如图7-45a所示。用来测量高度或进行精密划线的

高度游标卡尺，如图7・45b所示，读数原理与游标卡尺相同。

a）b）

图7-45深度、高度游标卡尺

（3）千分尺千分尺是精密量具，测量精度为0.01mm,有外径千分尺、内径千分尺及深度千分尺，这里以

外径千分尺为例讲解。

外径千分尺的规格有。〜25mm.25〜50mm、50〜75mm、75〜100mm等.

弓形尺架左端有测量砧座，测微螺杆与微分筒是连在•起的，转动微分筒时，测微螺杆即沿其轴向移动。测

微螺杆的螺距为0.5mm,固定套筒上有轴向中线，中线两侧相错0.5mm各有一排刻线，每格为1mm。微分简锥

面边缘沿圆周有50等分的刻度线，当测微螺杆端面与砧座接触时，微分筒上零线与固定套筒中线对准，同时微

分筒边缘与固定套筒零线重合。

测量时，先从固定套筒上读出毫米数，若0.5mm刻线也露在活动套简边缘之外，加0.5mm；从微分筒上读出

小于0.5mm的小数，二者加在一起即测量数值。如图7-47所示,读数为：8.5mm+O.Olmmx27mm=8.77mm。

其他规格的外径千分尺，零线对准时，测微螺杆与砧座间的距离就是该测量范围的起点值，对零线时应使用

相应的校准杆，如图7・48所示。

使用时的注意事项与游标卡尺基本相同，只是当测微螺杆与工件接触时，应使用测力机构，避免用力过大使

测量不准或损坏量具。

图7-47千分尺读数示例图7-48校准杆的使用

（4）卡钳卡钳是一种间接量具，使用时须有钢板尺或其它刻线量具配合。卡钳有外卡钳和内卡钳之分，

如图7-49所示，前者测量外表面，后者测量内表面。卡钳的正确使用需要靠经验，过松、过紧或歪测，均会造成

较大测量误差。卡钳的使用方法如图7-50所示，尺寸的确定如图7-51所示，卡钳可在精度要求不高的情况卜.使

用。生产中，除直接测量较困难的情况下，一般不使用。

b）测内径

图7-50卡钳的使用

图7-51卡钳尺寸的确定

（I）半径规与螺纹规半径规与螺纹规是利用光隙法测最圆弧半径和螺纹螺距的工具。测最时必须使半径

规或螺纹规的测量面与工件的被测要素完全紧密接触，当测量面与工件的被测要素之间没有间隙时，读取样板上

的数字，其用法如图7-52所示。

b）螺纹规

图7-52半径规与螺纹规

2.测量工具的使用方法

（1）线性尺寸测量精度较低时用钢板尺，如图7-55a,精度较高时用游标卡尺，如图7-55b。

r-------------*

a）用钢板尺测量长度b）用游标卡尺测量长度

图7-55线性尺寸的测量

（2）直径尺寸如结构允许尽量使用游标卡尺、千分尺等量具直接量取，特殊情况下使用卡钳但要正确使

用，松紧适度，如图7-56所示。

a）用游标卡尺测量直径b）用外径千分尺测量直径

I\

c）用内、外卡钳测量直径d）测量内径的特殊方法

图7-56直径尺寸的测量

（3）深度及壁厚尺寸的测量间接测量时，要正确使用工量具，尽量减少测量误差。测量方法，如图7-57

所示。

a）用内、外卡钳测壁厚用直尺测深度、壁厚b）用外卡钳和直尺测壁厚

图7-57深度及壁厚尺寸的测量

（4）孔间距和中心高测量中心高时应在划线平板上进行，以减小基准不重合误差。测量方法，如图7-58

所示。

（5）测量曲线和曲面

I）平面曲线，可用纸拓印其轮廓，再测量其形状尺寸。

2）用铅丝弯成与其曲面相贴的实形，得平面曲线，再测出其形状尺寸。

3）用直尺和三角板定出曲线或曲面上各点的坐标，平滑连接各点作出曲线，再测出其形状尺寸。

3.三坐标测量机

三坐标测量机广泛应用于机械、电子和仪表等行业。三坐标测量机是一种能够在X、丫和Z轴三个坐标方向上进行

测量的通用长度测量仪器.一般由主机（包括光栅尺）、控制系统.软件系统和测头等组成，如图7-63所示，每个坐

标有各自独立•的测量系统。

三坐标测量机的基本原理是将被测零件置于三坐标测量空间，可获得被测物体上各测点的坐标位置，

根据这些点的空间坐标值，将所测量的数值经过计算机进行数据处理、拟合，形成测量元素，如圆、球、圆柱、

圆锥、曲面等，经计算求出被测物体的几何尺寸、形状和位置误差等，为操作者提供生产过程中的实用信息。

三坐标测量机是测量和获得尺寸数据最有效的方法之一，它可以代替多种表面测量工具，把复杂的测量任务所需时间从

几小时减到几分钟，实现高效检测的目的。

三坐标测量机

3.零件测绘注意事项

1）测量尺寸时，应正确选择测量基准，以减少测量误差。零件上磨损部位的尺寸，应参考其配合零件的相

关尺寸，或参考有关技术资料予以确定。

2）零件上相互配合结构的基本尺寸必须一致，并应精确测量，查阅有关手册，给出恰当的尺寸偏差。

3）零件上的非配合尺寸，如果测得为小数，应圆整为整数标出。

4）零件上的截交线和相贯线，不能机械地照实物绘制。因为它们常常由于制造上的缺陷而被歪曲。画图时

要分析弄清它们是怎样形成的，然后用学过的相应方法画出。

5）要重视零件上的一些细小结构，如倒角、圆角、凹坑、凸台和退刀槽、中心孔等。如果是标准结构，在

测得尺寸后，应参照相应的标准查巴其标准值，注写在图纸上。

6）对于零件上的缺陷，如铸造缩孔、砂眼、加工的疵点、磨损等，不要在图上画出。

7）测绘零件时，可根据实物并结合有关资料分析，确定零件的有关技术要求，如尺寸公差、几何公差、表

面结构、热处理和表面处理等。

（三）测绘实例

这里以减速机输出轴为例，讲解零件测绘的具体步骤和方法。如图7-60a所示为减速机输出轴实物图。

1.减速机输出轴的测绘步骤

分为四个步骤：绘出草图图形f测量并标注尺1精度设订一完成零件草图。具体作图步骤如下。

（1）绘制草图图形按照实物形状结构在坐标纸上绘制出草图图形，如图7-60b所示。

图7-60减速器输出轴

（2）测量并标注尺寸确定被测尺寸，并根据被测尺寸的精度选择测量具。线性尺寸的主要测量工具有千

分尺、游