《机械制图》第八章 零件图.docx

1、机械制图第八章 零件图第二十一次课教学内容：第8章零件图 8.1零件图的作用和内容 8.2零件图的视图选择教学目的：了解零件图的作用和内容，掌握零件图的视图选择方法，会根据零件的结构特点选择合理的表达方式。重 点：零件图的视图选择难 点：零件图的视图选择教学方法：讲授法，在此次课的教学中要紧密联系生产实际，以直观教学为主，要多用各种零件的实物。教学手段：多媒体，与内容配套的挂图、模型，教师示范作图教学过程：（一）组织教学（检查出勤情况）：（3分钟）（二）复习上次课内容：（5分钟）任何机器(部件)都是由零件装配而成的，零件是组成机器或部件的最基本的单元，它是根据零件所实现的功能，考虑到结构和制造

2、的合理性和可能性，由基本几何体按一定方式组合而成的一种特殊的组合体。根据零件在机器或部件中的作用及使用频率分为三大类：标准件、常用件及一般零件。标准件及常用件的画法我们已经在第七章学习过，要熟练掌握它们的规定画法。（三）引入新课内容：（5分钟）。除标准件以外的非标零件实际上是机器、部件、设备的骨架或主体，机器的设计、制造大量的时间和精力是花在这些零件上的。标准件设计时不需要画零件图，只是根据所需规格选购即可。但非标件在设计时必须画出零件图。那么什么是零件图？零件图有什么作用？包含哪些内容？如何画？从这节课开始我们就讨论零件图的表达、识读及测绘方面的知识。（四）新课内容讲解（82分钟）8.1零件

3、图的作用和内容8.1.1零件图及其作用1.什么是零件图？表示零件结构形状大小及技术要求的图样，它必须包含制造和检验零件时所需的全部信息。2.零件图的作用：（1）反映了设计者的意图，表达了机器对零件的结构要求，对制造工艺的可能性要求、合理性要求等；（2）是制造和检验零件的依据。8.1.2零件图的内容如图8.2所示。从图中我们可以看出完整的零件图一般包括下列四项内容：1.一组视图：应根据零件的结构特点选择适当的表示方法。其中可能包括视图、剖视图、剖面图等。2.完整的尺寸：正确、完整、清晰和合理地标注出制造和检验零件时所须的全部尺寸。3.技术要求：用一些规定的符号、数字、文字、和字母，简明、正确地给

4、出零件在制造、检验与使用时应达到的要求。如尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、表面涂镀处理和热处理要求等。4.标题栏：标题栏是由名称及代号区、更改区和其他区组成的栏目。具体内容应按规定详尽填写。一般应写明单位名称、图样名称、图样代号，材料、重量、比例，以及设计、审核、工艺、批准人员签名和签名时间(年、月、日)等等。图8.2 阀盖的零件图8.2零件图的视图选择零件上每一部分的形状和位置表示得完整、正确、清楚，还要符合要求和便于看图是我们画好零件图的标准。因此，要根据零件的结构形状、加工方法，以及它在机器中所处位置等因素的综合分析来确定主视图以及其他视图的选择。8.2.1主视图的选择在表达零件时，要先

5、确定主视图，然后确定其他视图。在选择主视图时，应满足两个原则：1.合理位置原则所谓“合理位置”就是指：零件在主视图上体现的位置要符合零件的加工位置或工作位置。图8.3 根据零件合理位置选择主视图（1）加工位置 主视图所表现的零件位置，最好和该零件的加工位置一致，方便看图加工和检测尺寸，这就是符合零件的加工位置。如图8.3（b）所示的轴就是按图8.3（a）所示在车床上的加工位置选择的主视图。（2）工作位置 有些零件加工面多，需要在各种不同的机床上加工，加工时的装夹位置又各不相同，这时主视图应该按照零件在机器上的工作位置画出，以便和装配图直接对照，有利于把零件和整台机器联系起来，想象它的工作情况，

6、这就是符合零件的工作位置。如图8.3（c）所示的尾架体就是按图8.3（a）所示在车床上的工作位置选择的主视图。（3）自然安放位置 对于一些运动零件，其工作位置并不固定，或在机器上处于倾斜位置，还有些零件，加工工序较多，各工序加工位置又不尽一样，无法使一图符合不同加工位置，对于这样的零件通常自然安放即可。2.形状特征原则（确定主视图的投射方向）确定了零件的安放位置以后，还要确定主视图的投射方向，应该选择最能清楚地显示零件形状特征以及其主要部分相互位置关系的方向。图8.4表示车床尾架主视图投影方向的选择。若根据上述原则来衡量，显然方案（a）要比方案（b）更加合理。因为方案（a）既符合“工作位置”原

7、则又符合“形状特征”原则，方案（b）不能显示出该零件的形状特征。 （a）合理 （b）不合理图8.4 根据形状特征原则选择主视图根据加工位置和工作位置确定主视图的位置时，有时会出现矛盾，由于零件图主要是供加工和检验用，所以，对于主视图的选择应优先考虑形状特征和加工位置的原则，其次再考虑工作位置原则。8.2.2其他视图的选择主视图确定后，应运用形体分析法对零件的组成部分进行分析，看主视图能够清楚地表达出结构的多少，对于主视图表达未尽的部分，再选其他视图补充完善。其他视图的选择，应注意下列基本原则：（1）所选的每一个视图都应有明确的表达重点，各个视图所表达的内容应相互配合，彼此互补。在足以把零件各部

8、分形状表达清楚的前提下，应使视图数量尽量的少。（2）所选的表达方法要恰当，优先采用基本视图以及在基本视图上作剖视。采用局部视图和斜视图时，应尽可能按投影关系配置，并配置在有关视图附近。（3）合理布置各视图位置，使图样清晰美观，有利于图幅的利用。总之，选择表达方案的能力，应通过看图、画图的实践，并在积累生产知识的基础上逐步提高。初学者选择视图时，应首先致力于表达完整，在此前提下，再力求视图简洁、精练。8.3零件上常见的工艺结构零件的结构形状除满足其工作要求外，还必须考虑到加工制造时的工艺性，以利于生产。机器上的绝大部分零件，都要通过铸造和机械加工来制成，因此在设计和绘制零件图时，就必须使所绘制的

9、零件符合铸造和机械加工的要求。本节将介绍铸造工艺和机械加工工艺对零件结构的要求。8.3.1铸造零件的工艺结构1、铸造圆角在铸件各表面的相交处应当做成圆角.如图8.5所示。铸造圆角在零件图中要画出，通常标注在技术要求中，其半径一般3-5mm或取其壁厚的0.2-0.4倍。图8.5 铸造圆角2、起模斜度造型时，为了能将木模顺利地从砂型中提取出来，一般常在铸件的内外壁上沿着起模方向设计出斜度，这个斜度称为起模斜度，如图8.6所示。起模斜度一般按1：20选取，也可以角度表示（木模造型约取13）。该斜度在零件图上一般不画、不标。如有特殊要求，可在技术要求中说明。3、铸件的壁厚在设计铸件时，铸件的壁厚应尽量

10、保持均匀，为此，一般可采用下列措施。1）使各处厚度尽量保持一致，避免局部尺寸过大，如图8.7（a）所示。2）不同壁厚的连接处要逐渐均匀地过渡，如图8.7（b）所示。3）在需要增强铸件强度时，可采用加肋的办法，而不是单纯增加壁厚，如图8.7（c）所示。4）为了便于清砂，铸件的内腔应当做成开式的，不要做成封闭的，如图8.7（d）所示。 不正确 正确 不正确 正确（a） （b） （c） （d）图8.7 铸件的壁厚8.3.2机械加工零件的工艺结构1. 倒角和圆角：为了去除毛刺、锐边，以防伤人及便于装配，在轴端、孔口及零件的端部常加工出倒角。为了避免应力集中而引起断裂，在孔、轴的台肩转折处，常加工成圆角

11、过渡的形式，称为倒圆。倒角宽度和圆角半径可根据轴径和孔径查表确定。如图8.8所示。图8.8 倒角和圆角2. 凸台和凹坑：零件与零件相互接触和配合的表面一般应切削加工，为了降低机械加工量及便于装配，应尽可能缩小加工面积及接触面积，如图8.9所示。常见的办法即在零件表面作出凸台或凹坑。同一平面上的凸台应尽量同高，以便于加工。3.退刀槽和越程槽：在车削螺纹和内孔时，为便于退出刀具及保证切削质量，常在待加工面末端先切出退刀槽。在磨削加工时，为使砂轮稍越过待加工面，使整个表面加工到同一尺寸，常预先切出砂轮越程槽。如图8.10所示。图8.9 减少加工面积（a）合理 （b）不合理图8.10 退刀槽和越程槽4

12、.钻孔结构：钻头进入及钻出的表面应垂直于孔的轴线，以免钻孔时因单边受力，产生偏斜或钻头折断,因此，在与孔轴线倾斜的零件表面处，常作出平台和凹坑等结构。如图8.11所示。用钻头钻出的盲孔后阶梯孔，由于钻头的结构在孔的末端形成约120（实际为118）的锥角，画图时必须画出，但一般不需注出，而孔深只注圆柱部分的深度。图8.11 钻孔结构及钻孔锥角为了便于镗孔，同一轴线上的孔径不同时，必须依次递减，不应出现中间大两头小的情况。如图8.12所示。图8.12 同一轴线上的孔8.3.3过渡线的画法由于铸造和锻造的要求，在铸件或锻件的两个表面之间，常常用一个不大的圆弧面进行圆滑过渡，称为铸造圆角或锻造圆角。由

13、于圆角的影响，使零件表面的交线变得不够明显；但是，为了便于看图时区分不同表面，在图纸上，仍旧画出这条线一般叫做过渡线。国家标准规定过渡线画成细实线，其画法与没有圆角时的交线的画法完全相同，但是在表示时有差别。1.当两曲面相交时，过渡线应不与圆角轮廓接触，如图8.13a所示。2.当两曲面的轮廓线相切时，过渡线在切点附近应该断开，如图8.13b所示。3.在画平面与平面、平面与曲面的过渡线时，应该在转角处断开，并加画过渡圆弧，其弯向与铸造圆角的弯向一致，如图8.13c、d所示。4.肋与圆柱组合，有圆角过渡时，过渡线的形状取决于肋的断面形状，及相交或相切的关系，如图8.14所示。 (a) (b) (c

14、) (d)图8.13 过渡线（一） 图8.14 过渡线（二）（五）总结、归纳、巩固新课要点：（5分钟）在画零件图时，一定要注意主视图的选择，要使每个视图都有自己的表达重点，尽量节省视图的数量，另外一定要多选择几种表达方案，从中进行选择和比较。进一步考虑改变和增加、补充一些什么表达方法，以使机件的表达变得更为完整、清晰和简洁。总之，选择表达方案的能力，应通过看图、画图的实践，并在积累生产知识的基础上逐步提高。初学者选择视图时，应首先致力于表达完整，在此前提下，再力求视图简洁、精练。零件的结构和加工工艺性是和生产实际相结合的，学习工艺和学习零件图的画法结合起来，学习工艺是为了更好的理解画法。画零件

15、图应注意一些工艺结构的表达，该画出的工艺结构要一一画出。（六）课后作业：第二十二次课教学内容：8.4零件图的尺寸标注教学目的：能够正确、完整、清晰、合理的标注零件图的尺寸重 点：零件图的尺寸标注难 点：零件图尺寸标注的合理性教学方法：讲授法。对于尺寸标注的讲解，要突出标注的合理性，要符合加工和测量的要求。教学手段：多媒体，与内容配套的挂图、模型，教师示范作图教学过程：（一）组织教学（检查出勤情况）：（3分钟）（二）复习上次课内容：（5分钟）作为零件图，视图的表达只是一个方面，我们在看图时一定要理解所用的表达方案，每个视图的侧重点是什么？在画图时，一定要多选择几种表达方案，从中进行选择和比较。进

16、一步考虑改变和增加、补充一些什么表达方法，以使机件的表达变得更为完整、清晰和简洁。（三）引入新课内容：（5分钟）。零件图中的视图职能表达零件的结构、形状。但是，光有形状、结构是不够的，还必须有完整的尺寸，零件各部位的大小、相对位置，取决于所标注的尺寸。所以，一张零件图，对零件结构进行得体的表达和完整、正确、清晰、合理的尺寸标注是同等重要的，这一点，我们必须要给予足够的重视。（四）新课内容讲解（82分钟）8.4零件图的尺寸标注8.4.1零件图标注尺寸的基本要求正确 完整 清晰 合理 8.4.2尺寸基准的选择1.尺寸基准的概念标注尺寸的起点，称为尺寸基准。在标注尺寸时，应当从基准出发。尺寸基准一般

17、在零件实体之上。图8.15 基准的形式如图8.15（a）所示的小轴，其轴向尺寸是以右端面为基准，径向尺寸是以轴线为基准；如图8.15（b）所示轴承座，其高度方向尺寸是以支承面为基准，长度方向尺寸是以对称面为基准。如图8.15（c）所示凸轮，其曲线上各点是以圆心为基准。2.基准的分类及合理选择（1）按照作用的不同，可以把尺寸基准分为两类：设计基准：根据机器的结构特点及对零件的设计要求所选定的一些基准。图8.16为轴承座。因为一根轴通常要有两个轴承座支持，两者的轴孔应在同一轴线上；图8.16 轴承座的尺寸基准所以在标注高度方向的尺寸时，应当以轴承座的底面A为基准，以便保证轴孔到底面的距离相等。在标

18、注长度方向的尺寸时，应当以通过轴线的对称平面B为基准，以便保证底板上两个螺钉孔之间的距离及其对于轴孔的对称关系。底面A和对称面B称为设计基准。工艺基准：在加工时，确定零件或刀具位置的一些基准，以及在测量时所使用的一些基准。注：工艺基准也可能与设计基准重合。如图8.16中轴承座的底面A既是工艺基准，又是设计基准。（2）根据尺寸基准的重要性，还可分为两类：主要基准：决定零件主要尺寸的基准称为主要基准，如图8.16中轴承座的底面A就是主要基准。辅助基准：有时为了加工和测量的方便，除了主要基准之外，还可以有附加的基准，这种基准称为辅助基准。如图8.16中凸台的端面D就是一个辅助基准，以它为基准来测量螺

19、孔深度比较方便。注意：辅助基准与主要基准之间必须有直接的尺寸联系，如图8.16中辅助基准D是靠尺寸58与主要基准A相联系的。（3）尺寸基准的选择：合理的选择尺寸基准，是在标注尺寸时首先要考虑的重要问题。每个零件都有长、宽、高三个方向的尺寸，因此在每一个方向上都应有一个主要基准。如图8.16中，高度方向的主要基准是底面A，长度方向的主要基准是对称面B，宽度方向的主要基准是端面C。标注尺寸的一般原则是：既要考虑设计要求，又要考虑工艺要求。设计基准若和工艺基准重合时，直接选择设计基准作为主要基准。若两者不能重合时，主要尺寸应从设计基准出发，一般尺寸可从工艺基准出发。其中主要尺寸是指对零件的使用性能和

20、装配精度有影响的尺寸，这种尺寸的加工要求，一般都比较严格。如图8.16中，轴承座的中心高40土0.02，轴孔的尺寸16，两螺钉孔的中心距65等。8.4.3尺寸配置的形式根据零件设计、工艺要求的不同，同一方向的尺寸标注可采用不同的形式。1. 链式：如图820(a)所示。2. 坐标式：如图820(b)所示。3. 综合式：综合式尺寸标注形式是链式和坐标式的结合，这种尺寸标注形式兼有上述两种标注形式的优点，最能适应零件的设计和加工要求，因此被广泛应用。如图820(c)所示。(a) 链式 (b) 坐标式 (c) 综合式图8.20 尺寸标注的形式8.4.4 标注尺寸应注意的问题1.重要尺寸直接注出来以保证

21、设计要求。（从设计基准出发标注）2.不能注成封闭尺寸链在标注尺寸过程中，注意不要把尺寸注成封闭回路形式，如图821所示。图8.21 尺寸不应注成封闭的回路形式 3、标注尺寸要符合工艺要求(1)按加工顺序标注尺寸 如标注轴的轴向尺寸时，先要考虑各轴段外圆的加工顺序，如图8.22所示，按照这个加工过程(从一端起，由大径到小径依次加工)注出的尺寸，即便于加工又便于测量。35的轴颈长度尺寸17单独注出，是因为它与滚动轴承装配在一起，其长度与轴承宽度有关，这样标注有利于保证其尺寸精度。(a) (b) (c)(d) (e)8.22 轴的加工顺序和尺寸注法如图8.23中阶梯孔的尺寸注法和阶梯轴的尺寸注法相似

22、，这主要也是考虑它的加工顺序(孔由小径到大径依次加工)和测量方便。从图8.23c的加工顺序中可以看出，图8.23a的尺寸注法是正确的，而图8.23b的注法则不便于测量。(a) (b) (c)8.23 阶梯孔的加工顺序和尺寸标注 (2)按加工要求标注尺寸 图8.24a所示的退刀槽，其宽度尺寸(3)是由切槽刀的宽度决定的，所以应将该尺寸单独注出，图b的注法不合理。同样，孔中的退刀槽尺寸注法也应与此相同。(a) (b)8.24 退刀槽的尺寸标注如图8.25所示为滑动轴承的下轴衬。因它的外圆与内孔是与上轴衬对合起来一起加工的，因此该轴衬的半圆尺寸要以直径形式注出。8.25 下轴衬的尺寸注法为使不同工种

23、的工人看图方便，应将零件上加工面与非加工面的尺寸，尽量分别注在图形的两边，如图8.26所示。 (a) (b)图8.26 加工面与非加工面的尺寸注法 图8.27 按测量要求标注尺寸示例(一)对同一工种的加工尺寸，也要适当集中。以便于加工时查找。 (3)按测量要求标注尺寸 对所注尺寸，要考虑零件在加工过程中测量的方便。如图8.27a和图8.28a中孔深尺寸的测量就很方便，而两个图b中的9和A、B的注法就不合理了，既不便于测量，也很难量得准确。(a) (b)图8.28 按测量要求标注尺寸示例(二)4、毛坯面的尺寸注法标注零件上各毛坯面的尺寸时，在同一方向上最好只有一个毛坯面以加工面定位，其他的毛坯面

24、只与毛坯面有尺寸联系，如图8.29（a）所示。图8.29（b）的注法是不合理的。因为铸造的误差较大，如果每一毛坯面与加工的底面有尺寸联系，则在加工底面是，必须同时保证这些尺寸，会对划线工作带来许多困难；有时甚至是不可能的。(a)正确 (b)不好图8.29 毛坯面的尺寸标注8.4.5 零件上常见孔的尺寸注法，见表8.1 表8.1 零件上常见孔的尺寸标注（五）总结、归纳、巩固新课要点：（5分钟）标注尺寸时，对设计和工艺方面的要求要有初步的理解，尺寸标注要完全，布置要清楚，标注方法要符合国家标准的规定，会标注零件上一些典型工艺结构的尺寸。 标注主要尺寸要尽可能地从设计基准出发标注尺寸。非主要尺寸，应

25、考虑便于加工和检验，一般从工艺基准出发标注这类尺寸。（六）课后作业：第二十三次课教学内容：8.5零件图的技术要求（一）教学目的：掌握表面粗糙度的标注方法；掌握公差和偏差的区别、配合性质、基准制等的概念，了解形状与位置公差、表面粗糙度的概念，能联系实际进行技术要求在零件图上的标注。重 点：表面粗糙度、极限与配合、形状与位置公差的标注难 点：表面粗糙度、极限与配合、形状与位置公差的标注教学方法：讲授法教学手段：多媒体，与内容配套的挂图、模型，教师示范作图教学过程：（一）组织教学（检查出勤情况）：（3分钟）（二）复习上次课内容：（5分钟）零件图的尺寸标注跟表达方案的选择同等重要，要遵循正确、完整、清

26、晰、合理的原则，尤其要主要尺寸标注的合理性。标注主要尺寸要尽可能地从设计基准出发标注尺寸。非主要尺寸，应考虑便于加工和检验，一般从工艺基准出发标注这类尺寸。（三）引入新课内容：（5分钟）。零件图上所标注的尺寸、技术要求是进行零件加工的依据，在大工业化生产的时候，无论多么先进的加工设备，都不可能加工出尺寸完全一样、零件表面质量完全一样的实际零件，每个零件的尺寸及表面质量都是有所不同的。因此，如何让零件的尺寸、表面质量控制在一定的范围内，就是我们所要讨论的问题。在制造零件时，往往并不要求每一个尺寸都绝对准确，绝对光滑的表面在工艺上也是不可能达到的。同时，准确性越高，造价也就越高。所以，可靠性和经济

27、性是我们在制订技术要求时必须要考虑的问题。在零件图上，注写的技术要求一般包括下列几个方面：1.尺寸公差，形状和位置公差；2零件的各个表面的粗糙度；3零件的材料和要求;4关于热处理和表面修饰的说明;5关于特殊加工和检查试验的说明。这些内容用规定的代号、符号，文字及数字等标注在图形上，有的可用简明的文字分条注写在图纸下方的空白处。标注要明确、清楚;文字要简明、确切;提出的要求要切实可行。（四）新课内容讲解（82分钟）8.5零件图的技术要求8.5.1表面粗糙度表面粗糙度对零件的配合、耐磨程度、抗疲劳强度、抗腐蚀性等及外观都有影响，表面粗糙度是衡量零件质量的标准之一。1表面粗糙度的概念如图所示，加工表

28、面上具有的这种较小间距内峰、谷组成的微观几何形状特征，称为表面粗糙度。 评定参数：表面粗糙度参数及其数值中规定了评定表面粗糙度的参数Ra、Rz和Ry。 Ra (轮廓算术平均偏差)；在取样长度内，测量方向的(Y方向)轮廓线上的点与基准线之间距离绝对值的算术平均值，如图8.31所示。用公式表示为或近似表示为Rz (微观不平度十点高度)：是指在取样长度内五个最大轮廓峰高的平均值和五个最大轮廓谷深的平均值之和。Ry (轮廓最大高度)：在取样长度内，轮廓峰顶线和谷底线之间的距离。图8.31 轮廓算术平均偏差Ra在实用上，以Ra用得较多，其数值如表8.2。表8.2 Ra的数值2粗糙度的标注方法（1）表面粗

29、糙度代号及其表示方法国标（GB/1311993）规定，图样上表面粗糙度用代号标注，由粗糙度符号和粗糙度数值组成。图样上表面粗糙度符号及意义见表8.3。表面粗糙度符号的画法见图8.32（a），符号用细实线画出，图中H=1.4h，h为字体高度。表面粗糙度数值及其有关的规定在符号中注写位置如图8.32（b）所示，图中各代号意义：a表面粗糙度参数允许值(mm)； b加工方法、镀涂或其它表面处理；c取样长度(mm)； d加工纹理方向符号；e加工余量(mm)； f粗糙度间距参数值(mm)或轮廓支承长度率。表面粗糙度高度参数轮廓算术平均偏差值的标注见表8.4表8.3 表面粗糙度符号（a） （b）图8.32

30、粗糙度符号的画法及有关规定在符号中的注写位置表8.4 Ra值的标注（2）表面粗糙度代号在图样上的标注方法表8.6 粗糙度在图样上的标注方法图 例说 明表面粗糙度代(符)号应注在可见轮廓线、尺寸线、尺寸界线或它们的延长线上，对于镀涂表面，可注在表示线(粗点划线)上符号的尖端必须从材料外指向表面 带有横线的表面粗糙度符号标注当地位狭小或不便标注时，代(符)号可以引出标注。对于不连续的同一表面,可用细实线连接,只注一次表面粗糙度符号当用统一标注和简化标注的方法表达表面粗糙度要求时，其代号和文字说明均应是图形上表面所注代号和文字的14倍，为了简化标注方法，或者标注位置受到限制时，可以标注简化代号。但必

31、须在标题栏附近说明其意义。齿槽的注法对于连续表面以及重复要素(孔、槽、齿等)的表面,其表面粗糙度符号只标注一次。同一表面上有不同的表面粗糙度要求时，须用细实线画出其分界线，并注出相应的表面粗糙度代号和尺寸中心孔的工作表面，键槽工作面，倒角、圆角的表面粗糙度代号，可以简化标注。 齿轮的注法花键的注法 螺纹的注法表面粗糙度测量方向的标注需要将零件局部热处理或局部镀(涂)时，应用粗点划线画出其范围并标注相应的尺寸，也可以将其要求注写在表面粗糙度符号内。8.5.2极限与配合1互换性与公差的概念一批同样零件中的任意一个零件，都能不经钳工修配或辅助加工而装到机器上去，且能很好地满足质量要求，这种性质叫做互换性。怎样才能保证制成的零件具有互换性?大家知道，在制