模块六任务1零件图概述.docx
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模块六任务1零件图概述
《机械制图与CAD》学习领域教案
NO：
19
班级
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时间
节次
复习提问
机件的基本表达方法及其特点
学习情境
模块六零件图
课程内容
任务6零件图的工艺结构及尺寸标注
课时
2
学习目标
1.了解零件图的作用内容
2.了解掌握零件常见工艺及其视图表达
主要内容（*重点、难点）
教学设计与组织
教学重点：
零件的常见工艺结构及其视图表达
教学难点：
零件的工艺结构及视图表达
【教学设计】
【教学组织】
班级授课
教学地点
教学仪器设备
多媒体课件；挂图；教具
教学时间
教学内容
教学方法
45分钟
1.零件图基本知识
1．1零件图的作用
（1）机器或部件是由零件装配成的。
表达零件形状结构、尺寸大小、技术要求的图样称零件图。
（2）作用：
它是设计部门提交给生产部门的重要技术文件，用以反映设计者的设计意图，表达对零件各方面性能的具体要求，是制造、检验零件的技术依据。
1．2零件图的内容
（1）一组视图
根据所表达零件的结构特点，依照有关标准和规定，用最简明的方案，采用恰当的表达方法，表示零件的内、外部形状和结构的一组图样。
（2）全部尺寸
零件图上要正确、完整、清晰、合理地标注出制造和检验零件所需的全部尺寸。
1．3技术要求
用一些规定的代（符）号、数字、字母或文字，反映制造零件应达到的质量要求，如表面粗糙度、尺寸公差、形位公差、热处理及表面处理等的内容统称技术要求。
加工完成的零件只有满足这些要求才能视为合格产品。
技术要求的制定原则是兼顾性能要求和成本，在保证性能要求的前提下，力争既经济又合理。
1.4标题栏
标题栏在图样的右下角，用以填写零件的名称、材料、图样的编号、比例及设计、审核人员的签名、日期等。
其中内容的填写必须规范。
2．零件的工艺结构及其视图表达
零件上常带有一些特定的结构，这些结构多数是通过铸造（或锻造）和机械加工获得的，称为工艺结构。
图5-36零件常见工艺结构
2.1机械加工工艺结构
（1）倒角和圆角
为了去掉切削零件时产生的毛刺、锐边，使操作安全，便于装配，常在轴或孔的端部等处加工出45°或其他角度的倒角。
阶梯轴中，为了避免轴肩的根部产生应力集中现象，常加工出圆角。
轴、孔的标准倒角和圆角的尺寸可查相关国标。
倒角、圆角，如图中不画也不在图中标注尺寸时，可在技术要求中加以注明，如“未注倒角C2”、“锐边倒钝”、“全部倒角C3”、“未注圆角R2”等。
（a）（b）（c）
图5-37圆角、倒角及其尺寸标注
（2）退刀槽和越程槽
在切削零件时为了易于退出刀具，保证加工质量，装配时便于与相关零件靠紧，常在零件加工表面的台肩处先加工出退刀槽或越程槽。
常见的有螺纹退刀槽、砂轮越程槽、刨削越程槽等。
退刀槽和越程槽的尺寸可查阅相关标准。
标注：
一般可按“槽宽×直径”或“槽宽×槽深”形式的标注。
（a）（b）（c）
图5-38退刀槽、越程槽及其尺寸标注
（3）钻孔结构
用钻头钻盲孔时，钻头尖部会在孔底形成一个120°的圆锥面，钻孔深度不包括孔底圆锥部分。
扩孔加工（形成阶梯孔）时，也将在直径不等的两圆柱过渡处形成120°的圆锥面。
钻孔时，为避免将孔钻偏和钻头折断，钻头的轴线应尽量垂直于被钻孔的端面，如果钻孔处表面是斜面或曲面，应预先将表面铣平，或制成与钻孔方向垂直的平面凸台或凹坑，如图5-39所示。
（a）（b）（c）（d）
图5-39钻孔结构
（4）凸台或凹坑
为了保证装配时零件间接触良好，并减少机械加工的面积，铸件结构常设置凸台或凹坑（或凹槽、凹腔），如图5-40所示。
凹槽或是凹腔不需加工，只加工其相邻的表面。
（a）（b）（c）（d）
图5-40凸台、凹坑、凹槽、凹腔结构
2.2铸造工艺结构
（1）铸造圆角
为便于造型，避免起模时砂型转角处落砂及浇注时将转角处冲毁，防止冷却时转角处产生裂纹、组织疏松和缩孔等铸造缺陷，铸件上相邻表面的相交处应做成圆角。
铸造圆角半径一般取壁厚的0.2～0.4倍，可从有关标准中查出，尺寸在技术要求中统一注明。
同一铸件的圆角半径大小应尽量相同或接近。
（2）起模斜度
造型时，为了便于木模从砂型中取出，在铸件的内外壁上沿模方向常设计出一定的斜度，称为起模斜度（或拔模斜度），如图5-41（b）所示。
表达方法：
起模斜度较小时，图中可不画出，不标注，必要时可在技术要求中注明。
当斜度较大需要表示时，则要画出并标注。
（a）铸造圆角（b）正确（c）错误
图5-41铸造圆角、拔模斜度
（3）铸件壁厚
铸件壁厚应尽可能保持均匀，不同壁厚处应形成逐渐过渡。
铸件壁厚在图样中应直接注出。
（a）错误（b）正确（c）正确
图5-42铸件壁厚
（4）过渡线
由于铸件表面相交处有铸造圆角存在，使表面的交线变得不明显，为使看图时能区分不同表面，图中交线仍要画出，这种交线通常称为过渡线。
画法：
与没有圆角情况下的相贯线画法基本相同。
当过渡线的投影与面的投影重合时，按面的投影绘制。
当过渡线的投影和面的投影不重合时，过渡线按理论交线绘制，但线的两端要与其他轮廓线断开。
图5-43两曲面相交的过渡线画法
（a）（b）
图5-44平面与平面、平面与曲面相交的过渡线画法
（a）相交（b）相切（c）相交（d）相切
图5-45圆柱与肋板组合的过渡线画法
讲授法
20分钟
3.1零件图的尺寸标注。
3.1.1尺寸标注的基本要求
尺寸是零件图的主要内容之一，是零件加工和检验的主要依据。
零件图上的尺寸除了必须满足前面介绍的正确、完整、清晰的基本要求外，还需满足合理的要求。
所谓尺寸标注合理，是指所注的尺寸既要满足设计要求，又要满足加工、测量和检验等制造工艺的要求。
为了能做到尺寸标注合理，必须对零件进行结构分析、形体分析和工艺分析，这需要具备一定的实践经验。
本节介绍合理标注尺寸的基本知识。
3.1.2尺寸基准
零件在设计、制造和检验时，用于度量尺寸的起点（点、线、面）称为尺寸基准。
根据基准的作用不同，基准分为以下几种：
（1）设计基准
根据零件的结构和设计要求，用以保证零件使用性能的一些基准线或基准面，称为设计基准。
常见的设计基准有：
主要回转面的轴线、对称面，零件上一些重要的面如支承面、装配面等，主要的加工面。
这些线、面常是标注尺寸的基准。
（2）工艺基准
加工制造时，为确定零件在机床或夹具中位置而选定的基准线或基准面；或测量尺寸时，确定零件在量具中位置而选定的基准线或基准面。
（3）基准的选择
每个零件都有长、宽、高三个方向的尺寸，每个尺寸都有基准，因此每个方向至少要有一个基准。
同一方向上有多个基准时，其中必定有一个基准是主要的，称为主要基准；其余的基准则为辅助基准。
主要基准与辅助基准之间应有尺寸联系。
选择基准时应遵循“基准重合原则”：
主要基准应与设计基准和工艺基准重合，工艺基准应与设计基准重合，当工艺基准不与设计基准重合时，主要基准要与设计基准重合。
图5-46基准及其选择示例一
图5-47基准及其选择示例二
3.2尺寸标注的方法与步骤
1．标注尺寸的方法及步骤
比较复杂的零件图的尺寸标注是一件非常复杂的工作，只有遵从合理科学的方法和步骤，才能将尺寸标注得正确、完整、清晰、合理。
零件图尺寸标注的基本方法仍然是形体分析法，并通常按下述步骤进行：
（1）分析零件结构和加工工艺，确定长、宽、高三个方向上尺寸的主基准和必要的辅助基准。
（2）形体分析，标注主要形体的定形及定位尺寸。
（3）标注次要形体的定形及定位尺寸。
（4）检查、整理，完成全部尺寸标注。
2．合理标注尺寸应注意的事项：
（1）功能尺寸应直接注出
零件的功能尺寸（重要尺寸），是指影响产品工作性能、装配精度的尺寸。
零件加工时对有精度要求的尺寸必须保证，因此功能尺寸必须从基准直接注出，如图5-48所示的座孔中心高度尺寸应自基准面（底面）直接注出，以保证精度。
（a）正确（b）错误
图5-48功能尺寸直接注出
（2）不能注成封闭的尺寸链
封闭的尺寸链是首尾相接，形成一个封闭圈一组尺寸。
图5-49（a）中，已注出各段尺寸b、c、d，如再注出总长a，这四个尺寸就构成了封闭尺寸链，每个尺寸为尺寸链中的组成环。
根据尺寸标注形式对尺寸误差的分析，尺寸链中任一环的尺寸误差，都等于其他各环的尺寸误差之和。
可见，如注成封闭尺寸链，无法同时保证每个尺寸的精度。
因此，标注尺寸时应在尺寸链中选一个相对不重要的尺寸不注出（如图5-49（b）中尺寸c），该尺寸称为开口环。
开口环尺寸精度在保证其他尺寸时自然形成，对零件设计要求没有影响，从而保证了其他各组成环的尺寸精度。
（a）不合理（b）合理
图5-49功能尺寸直接注出
（3）标注尺寸要考虑加工方法和加工工序
不同工种加工的尺寸应尽量分开标注，方便看图。
如图5-50所示阶梯轴，槽用铣削加工，其尺寸标注在主视图上方和表示槽深的断面图上；各轴段结构用车削加工，其尺寸标注在主视图的下方。
按加工顺序标注尺寸符合加工过程，方便加工和测量，从而易于保证工艺要求，如图５-51所示。
图5-50按加工方法和加工工序标注尺寸
图5-51阶梯轴的加工工序及尺寸标注
（4）标注尺寸应方便测量
只有所注尺寸便于测量，才能方便加工，保证加工精度，同时便于检测（图5-52所示）。
另一方面，在满足设计要求前提下，所注尺寸应尽量做到使用普通量具就能测量，以提高测量效率，降低测量成本
（a）合理
（b）不合理
图5-52标注尺寸要方便测量
3．零件上常见结构的尺寸标注
零件上常见结构的尺寸标注见表5-2。
表5-2零件图上常见结构的尺寸标注
序号
类型
简化注法
一般注法
1
光孔
圆柱孔
2
锥销孔
3
螺孔
通孔
4
不通孔
5
沉孔
埋头孔
6
沉孔
7
锪平孔
讲授法
20分钟
课堂练习：
工艺结构及标注练习
内容：
习题集相关作业
练习法
辅导答疑法
5分钟
课堂小结
零件图是进行生产加工的依据，因此零件图上要把相关的工艺结构用恰当的方法进行必要的表达或进行相关标注。
另外由于零件上工艺结构的存在，其表面的交线要按照过渡线进行绘制，这些部分与前面的内容既有关联又有区别，绘图时应给予关注。
综述法
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