2 第 7章 零 件 圖 任何一臺機器都是由許多零件按一定的裝配關系和要求裝配而成的。用于表示零件結構形狀、大小及技術要求的圖樣稱為零件圖。 本章要點 零件圖的作用、基本內(nèi)容以及零件圖的視圖選擇和尺寸注法； 零件的工藝結構和技術要求的基本知識及其在圖樣上的標注方法； 典型零件的表達方法； 讀零件圖的方法和步驟。 本章難點 零件圖的視圖選擇和尺寸注法； 典型零件的表達方法。 3 零件圖的內(nèi)容 一張完整的零件圖應具備以下 4個內(nèi)容。 (1) 一組圖形。用必要的視圖、剖視圖、斷面圖及其他表達方法，正確、完整、清晰并較合理地表達零件的內(nèi)、外結構形狀。 (2) 全部尺寸。用正確、完整、清晰、較合理的尺寸，表達出零件各部分形狀、大小及相對位置。 (3) 技術要求。用規(guī)定的代號、符號和文字注出零件在制造、檢驗、裝配和使用時應達到的要求，如表面粗糙度、尺寸公差、形位公差、熱處理及其他特殊要求等。 (4) 標題欄。用標題欄寫出該零件的名稱、數(shù)量、材料、比例、圖號，以及設計、制圖、審核者的姓名、日期等。 4 零件圖視圖的選擇 零件圖視圖的選擇，應在分析零件結構形狀特點的基礎上，選用適當?shù)谋磉_方法，以最少數(shù)量的圖形，正確、完整、清晰地表達出零件各部分的結構形狀。 視圖選擇包括零件主視圖的選擇和其他圖形數(shù)量、表達方法的選擇。 5 主視圖的選擇 主視圖是零件圖中最重要的視圖。其選擇得是否合理，不但直接關系到零件結構形狀表達得清楚與否，而且關系到其他視圖的數(shù)量和位置的確定，影響到讀圖和畫圖的方便。 1. 形狀特征原則 無論零件的結構怎樣復雜，總可以將它分解成若干個基本體，主視圖應較明顯或較多地反映出這些基本體的形狀及其相對位置關系，使人看了主視圖后，就能抓住它的主要特征。 2. 加工位置原則 選擇主視圖時應盡量與零件的主要加工位置一致。 3. 工作位置原則 零件主視圖的位置應盡量與零件在機器或部件中的工作位置一致 。 4. 自然安放位置原則 當加工位置各不相同，工作位置又不固定時，可按零件自然安放平穩(wěn)的位置作為其主視圖的位置。 6 其他圖形的選擇 其他視圖的選擇，一般可按下述步驟進行。 (1)首先應考慮零件各個主要形體的表達，除主視圖外，還需要幾個必要的基本視圖和其他圖形。 (2)根據(jù)零件的內(nèi)部結構，選擇適當?shù)钠室暫蛿嗝鎴D。 (3)對尚未表達清楚的局部和細小結構，采用一些局部視圖和局部放大圖。 (4)考慮是否可以省略、簡化或取舍一些圖形，對總體方案作進一步修改。每增加一個圖形，都應有其存在的意義。 7 零件圖的尺寸標注 零件圖上的尺寸是零件加工、檢驗的重要依據(jù)。因此，在零件圖中標注尺寸時，要認真負責，一絲不茍。其基本要求如下。 (1)正確：尺寸的注寫應符合國家標準 技術制圖 和 機械制圖 的相關規(guī)定。 (2)完整：注全零件各部分結構形狀的定形尺寸、定位尺寸以及必要的總體尺寸，不多注也不少注。 (3)清晰：尺寸布置要便于看圖查找。 (4)合理：注寫尺寸要考慮設計和加工工藝要求，有正確的尺寸基準概念。 8 尺寸基準 1. 尺寸基準的概念 標注尺寸時，首先要正確地選擇尺寸基準。零件圖上的尺寸基準根據(jù)零件在生產(chǎn)過程中所起的作用可分為兩類。 (1)設計基準：在設計中用以確定零件在機器中的位置及其幾何關系的基準，稱為設計基準。 (2)工藝基準：根據(jù)零件加工、測量、檢驗的要求而確定的基準，稱為工藝基準。 (3)主要基準和輔助基準：每個零件都有長、寬、高三個方向的尺寸，每個方向上至少應當選擇一個尺寸基準。但有時考慮加工和測量方便，常增加一些輔助基準。一般把確定重要尺寸的基準稱為主要基準，把附加的基準稱為輔助基準。 2. 基準的選擇 選擇設計基準標注尺寸的優(yōu)點是：能反映設計要求，保證設計的零件達到機器對該零件的工作要求，滿足機器的工作性能。 選擇工藝基準標注尺寸的優(yōu)點是：能反映零件的工藝要求，使零件便于加工和測量。 9 尺寸標注的形式 1. 坐標式 坐標式是把同一方向的一組尺寸，從同一基準出發(fā)標注。 2. 鏈狀式 鏈狀式是把同一方向的一組尺寸，逐段連續(xù)標注，基準各不相同，前一個尺寸的終止處就是后一個尺寸的基準。 3. 綜合式 綜合式是上述兩種尺寸標注形式的綜合。這種尺寸標注形式最能滿足零件設計與工藝要求。 10 合理標注尺寸的原則 1. 標注尺寸應考慮設計要求 (1)零件的主要尺寸應直接注出：主要尺寸是指零件上有配合要求或影響零件質(zhì)量、保證機器 (或部件 )性能的尺寸。這種尺寸一般有較高的加工要求，直接標注出來，便于在加工時得到保證。 (2)避免注成封閉的尺寸鏈：一組首尾相連的鏈狀尺寸稱為封閉尺寸鏈 。 2. 標注尺寸應考慮工藝要求 (1)按加工順序標注尺寸：為了便于工人看圖和加工，在滿足零件設計要求的前提下，盡量按加工順序標注尺寸 。 (2)按加工方法的要求標注尺寸 。 (3)按加工工序不同分別注出尺寸 。 (4)標注尺寸還應考慮測量及檢驗的方便與可能 。 (5)加工面與非加工面的尺寸標注：零件上同一加工面與其他非加工面之間一般只能有一個聯(lián)系尺寸，以免在切削加工面時其他尺寸同時改變，無法達到所注的尺寸要求 。 (6)圓角過渡處的有關尺寸，應用細實線延長相交后引出標注 。 (7)零件上常見孔的尺寸注法 。 11 零件上常見的工藝結構 通過零件圖視圖選擇 、 尺寸注法的分析 ， 可以看出零件的結構形狀主要是由它在機器中的作用以及它的制造工藝所決定 。 零件的結構除了滿足使用要求外 ， 還必須滿足在零件加工 、 測量 、 裝配過程中提出的一系列工藝要求 ， 使零件具有合理的工藝結構 。 下面介紹一些常見的工藝結構 。 12 鑄造工藝結構 1. 鑄造圓角 起模時為了防止砂型在轉角處脫落和澆注溶液時將砂型沖壞，同時也為了避免鑄件冷卻收縮時產(chǎn)生裂紋和縮孔形成鑄造缺陷，在鑄件表面轉角處應做成圓角，稱之為鑄造圓角 。 2. 起模斜度 為了便于從砂型中順利取出模型，鑄件一般沿起模方向設計一定的斜度，稱為起模斜度。 3. 鑄件壁厚 為避免鑄件因壁厚不均勻致使金屬冷卻速度不同而產(chǎn)生裂紋或縮孔，設計時應使鑄件壁保持均勻，由薄到厚應逐漸過渡 。 4. 過渡線畫法 由于設計、工藝上的要求，在機件的表面相交處，常常用鑄造圓角或鍛造圓角進行過渡，而使物體表面的交線變得不明顯，我們把這種不明顯的交線稱為過渡線。 13 機械加工工藝結構 1. 倒角和倒圓 為了便于孔、軸的裝配和去除零件加工后形成的毛刺、銳邊，在軸或孔的端部，一般都加工成倒角。 為了避免因應力集中而產(chǎn)生裂紋，在軸或孔中直徑不等的交接處，常加工成環(huán)面過渡，稱為倒圓 。 2. 退刀槽和砂輪越程槽 零件在切削加工時為了進、退刀方便或使被加工表面達到完全加工，常在軸肩和孔的臺階部位預先加工出退刀槽或砂輪越程槽。其形式和尺寸可根據(jù)軸、孔直徑的大小，從相應標準中查得。其尺寸注法可按“槽寬 槽深”或“槽寬 直徑”的形式集中標注 。 3. 凸臺和凹坑 為了保證零件表面在裝配時接觸良好和減少機械加工的面積，常在零件表面上設計出凸臺或凹坑，并盡量使多個凸臺在同一水平面上，以便加工 。 4. 鉆孔結構 零件上有各種不同用途和不同形式的孔，常用鉆頭加工而成。 14 零件圖的技術要求 零件圖中除了圖形和尺寸以外 ， 還應具備加工和檢驗零件的技術要求 。 零件圖的技術要求包括：零件的表面粗糙度 ，尺寸公差 ， 形狀和位置公差 ， 零件的材料與熱處理 ， 對零件表面修飾的說明以及對指定加工方法和檢驗的說明 。 這些內(nèi)容可以用符號在圖中標注 ， 也可以用文字在標題欄上方注寫 。 本節(jié)就有關技術要求及其標注方法作簡要介紹 。 15 表面粗糙度 1. 表面粗糙度的概念 零件在加工過程中，由于刀具運動的摩擦、機床的振動及零件的塑性變形等各種因素的影響，使零件表面存在著間距較小的輪廓峰谷。這種表面上具有較小間距的峰谷所形成的微觀幾何形狀特性，稱為表面粗糙度 。 2. 表面粗糙度符號和代號 (131 1993) 1)表面粗糙度符號 2)表面粗糙度代號 在表面粗糙度符號中標注有關參數(shù)及其他有關規(guī)定即組成各種表面粗糙度的代號。 3. 表面粗糙度在圖樣上的標注 圖樣上所注的表面粗糙度代 (符 )號，為該表面加工后的要求，其標注規(guī)則如下。 (1) 在同一圖樣上，每一表面一般只標注一次代 (符 )號。 (2) 表面粗糙度代 (符 )號應注在可見輪廓線、尺寸線、尺寸界線或其延長線上。若位置不夠時，可引出標注。 (3) 表面租糙度代 (符 )號的尖端，必須從材料外指向 (引出標注除外 )且接觸所注表面的投影 (或指引線 )。 16 極限與配合 1. 互換性的概念 從規(guī)格大小相同的零件中任取一個，不經(jīng)選擇和修配，便可順利地裝配到機器上， 并能保證機器的使用要求，零件的這種性質(zhì)稱為互換性。 2. 極限的有關術語及定義 在零件的加工過程中，由于受到機床精度、刀具磨損、測量誤差和操作技能等的影響，不可能也沒必要把零件的尺寸做得絕對精確。為了保證零件間的互換性，必須將零件的尺寸控制在一個允許變動的范圍內(nèi)。我們把允許尺寸變動的兩個極端稱為 極限。 (1)基本尺寸：是設計給定的尺寸，通過它應用上、下偏差可算出極限尺寸的尺寸。 (2)實際尺寸：通過測量所得的尺寸。 (3)極限尺寸：允許尺寸變動的兩個極限值，它包括最大極限尺寸和最小極限尺寸。 (4)極限偏差：極限尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差稱為極限偏差。極限偏差包括上偏差與下偏差。 (5)尺寸公差：允許尺寸的變動量，稱為尺寸公差，簡稱公差。 (6)公差帶圖和公差帶：為了圖示有關公差與配合之間的關系，不畫出孔和軸的全形，只將有關部分畫出來，我們把這種圖形稱為公差帶圖 。 (7)標準公差：標準中規(guī)定用以確定公差帶大小的任一公差。標準公差用符號“ 示 。 (8)基本偏差：標準中規(guī)定用以確定公差帶相對零線位置的上偏差或下偏差，一般為靠近零線的那個偏差。 17 極限與配合 3. 配合的有關術語及定義 1)配合的種類 基本尺寸相同的相互結合的孔和軸公差帶之間的關系稱為配合。 (1)間隙配合：孔與軸裝配時有間隙 (包括最小間隙等于零 )的配合。此時，孔的公差帶在軸的公差帶之上。 (2)過盈配合：孔與軸裝配時有過盈 (包括最小過盈等于零 )的配合。此時，孔的公差帶在軸的公差帶之下。 (3)過渡配合：孔和軸裝配時，可能具有間隙或過盈的配合。此時，孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊。 2)配合的基準制 (1)基孔制：基本偏差為一定的孔的公差帶與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度。 (2)基軸制：基本偏差為一定的軸的公差帶與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度。 4. 極限與配合的選用 1)常用和優(yōu)先配合 由于標準公差有 20個等級，基本偏差有 28種，因而可以組成大量的配合。 (1)基孔制優(yōu)先配合：基孔制的常用配合有 59種，其中包括優(yōu)先配合 13種。 (2)基軸制優(yōu)先配合：基軸制的常用配合有 47種，其中優(yōu)先配合也是 13種。 2)優(yōu)先采用基孔制 在選擇配合時，優(yōu)先采用基孔制，這樣可以減少定值刀具、量具的規(guī)格數(shù)量。 18 極限與配合 5. 極限與配合的標注 在標注配合的孔或軸的尺寸時，必須注寫標準公差等級與基本偏差代號 (或偏差值 )。標注的形式有以下幾種。 1)零件圖上的標注形式 極限與配合在零件圖上有三種標注形式。 (1)注公差帶代號：在孔或軸的基本尺寸后面只標注公差帶代號，此法適用于大批量生產(chǎn)。 (2)注極限偏差值：在孔或軸的基本尺寸后只標注極限偏差值，此法適用于單件小批量生產(chǎn)。 (3)同時注公差帶代號和極限偏差值：在孔或軸的基本尺寸后面同時標注公差帶代號和極限偏差值。此時，偏差值須加上括號，此法適用于產(chǎn)量不詳時。 2)裝配圖上的標注方法 在裝配圖上標注采用組合的標注形式。 (1)一般標注形式：在基本尺寸后面注出孔和軸的配合代號 。 (2)標注極限偏差的形式：允許將孔和軸的極限偏差分別注在基本尺寸后面 。 (3)同時注公差帶代號和極限偏差值的形式：允許將孔和軸的配合代號和極限偏差值同時標注在基本尺寸后面 3)特殊標注形式 與標準件和外購件相配合的孔和軸，可以只標注該零件的公差代號 。 19 極限與配合 6. 極限與配合在圖樣上的識讀 例：孔 300出極限偏差值，畫出公差帶圖，并寫出在圖樣上的標注形式。 解： (1)孔代號的含義 30直徑符號； 30表示基本尺寸為 30基準孔 )； 8為公差等級代號 (標準公差 讀作：基本尺寸為 30差等級為 8級的基準孔。 (2)孔的極限偏差查表方法 查附表，得孔的極限偏差，下偏差為 0m，上偏差為 +33m，標注時寫成 300+0 (3)軸代號的含義 30直徑符號； 30表示基本尺寸為 307為公差等級代號 (標準公差 讀作：基本尺寸為 30差等級為 7級，基本偏差代號為 (4)軸的極限偏差查表方法 查附表 23，得軸的極限偏差，下偏差為 偏差為 公差帶圖如圖 注時寫成 300 0 (5)孔、軸配合的表示方法 該孔與軸在裝配圖上的標注形式為 30H8/作：基本尺寸為 30 基孔制， 8級基準孔與公差等級為 7級、基本偏差代號為 20 形狀和位置公差 形狀和位置公差 (簡稱形位公差 )是被測零件的實際形狀和位置相對于理想形狀和位置的允許變動量。 1. 形位公差的符號 1)形位公差的項目及符號 國家標準規(guī)定形位公差分為兩類共 14項 。 2)形位公差的代號 國家標準 1182 1996規(guī)定用在圖樣上的形位公差應采用代號的形式來標注。 3)基準代號 對有位置公差要求的零件，在圖樣上應注明基準代號。 2. 被測要素的標注形式 用帶箭頭的指引線將被測要素與公差框格的一端相連，箭頭應垂直指向被測要素 。 3. 基準要素的標注形式 (1)用帶基準符號的連線將基準要素與公差框格的另一端相連?；鶞史柕倪B線必須與基準要素垂直，基準符號要靠近基準要素的輪廓線或其延長線。 (2)當基準符號不便與公差框格直接相連時，則采用基準代號標注，并在框格的第三格內(nèi)填寫與基準代號相同的字母。 (3)當位置公差的兩要素為任選基準時，不需要畫基準符號，兩邊都用箭頭表示。 21 形狀和位置公差 4. 形位公差的標注方法 (1)當被測要素或基準要素為輪廓線或表面時，指引線的箭頭應垂直指向被測要素，基準符號平行靠近該要素的輪廓線或其延長線上，并都應明顯地與尺寸線錯開。當被測要素或基準符號指向實際表面時，箭頭或基準符號可置于帶點的參考線上，該點指在實際表面上 。 (2)當被測要素或基準要素為軸線、對稱平面或由帶尺寸要素確定的點時，指引線箭頭或基準符號應與相應要素的尺寸線對齊 。 (3)當被測要素或基準要素為單一要素的軸線或各要素的公共軸線、公共中心平面時，指引線的箭頭可以指在軸線或中心線上，基準符號可以直接靠近公共軸線或公共中心線 。 (4)當基準要素是兩個要素組成的公共基準時，其標注如圖 a)所示；兩個或三個要素組成的基準時的標注如圖 b)所示。 (5)當基準符號與尺寸線的箭頭重疊時，則該尺寸線的箭頭可以省略；當指引線的箭頭與尺寸線的箭頭重疊時，則指引線的箭頭可以代替尺寸箭頭。 (6)同一要素有多項形位公差要求時，可采用框格并列標注法標注；多處要素有相同的形位公差要求時，可在框格指引線上繪制多個箭頭。 (7)當被測范圍僅為被測要素的一部分時，應用粗點畫線加尺寸標出指定范圍。 (8)當給定的公差帶為圓、圓柱或圓球時，應在公差數(shù)值前加注或 S。 (9)附加要求的標注。 22 形狀和位置公差 5. 形位公差在圖樣上的標注示例 例： 識讀圖 答：圖中所注形位公差的含義如下。 外圓柱面的圓度公差為 孔的軸線的直線度公差為 外圓柱面對 24 齒輪輪轂的右端面對 24 齒輪輪轂的右端面對左端面平行度公差為 槽寬為 84 23 典型零件的表達方法 軸套類零件 1. 結構分析 軸套類零件的主體是同軸回轉體 (如圓柱體、圓錐體等 )構成的階梯狀結構。軸上常常還有一些工藝結構，如軸肩、鍵槽、螺紋、退刀槽、砂輪越程槽、圓角、倒角、中心孔等。 2. 表達方法 由于軸套類零件加工的主要工序一般都在車床、磨床上進行，加工時軸線成水平位置，因此，主視圖常將軸線水平橫向放置，符合加工位置原則。 3. 尺寸標注 軸套類零件要求注出各軸段直徑大小的徑向尺寸和各軸段長度的軸向尺寸。一般徑向尺寸以軸線為主要基準，軸向尺寸以重要軸肩端面為主要基準 。 4. 技術要求 有配合要求的表面，表面粗糙度要求較高，且應選擇并標注尺寸公差。有配合的軸頸和重要的端面應有形位公差要求，如同軸度、徑向圓跳動、端面圓跳動及鍵槽的對稱度等。 24 盤蓋類零件 1. 結構分析 盤蓋類零件主要由同軸回轉體或其他平板形構成，其厚度方向的尺寸比其他兩個方向的尺寸要小。根據(jù)其作用的不同，常有凸臺、凹坑、均布安裝孔、輪輻、鍵槽、螺孔、銷孔等結構。 2. 表達方法 盤蓋類零件的表達一般采用兩個基本視圖，即主、左視圖或主、俯視圖。主視圖采用以軸線為水平橫放的加工位置原則或工作位置原則，將反映厚度的方向作為主視 圖的投影方向，常用全剖 (包括階梯剖、旋轉剖、復合剖 )視圖反映內(nèi)部結構和相對位置；左視圖 (或俯視圖 )則主要表達零件的外形輪廓和孔、槽、筋、輪輻等的相對位置及分布情況；對于個別細小結構采用局部剖視圖、斷面圖、局部放大圖等表達；如果兩端面都較復雜，還需增加另一端面的視圖。 3. 尺寸標注 盤蓋類零件寬度和高度方向尺寸的主要基準是回轉軸線或主要形體的對稱面，長度方向尺寸的主要基準是有一定精度要求的加工結合面。具體標注尺寸時，可用形體分析法標注出其定形、定位尺寸。 4. 技術要求 有配合要求的表面、軸向定位的端面，其表面粗糙度和尺寸精度要求較高，端面與軸線之間常有垂直度或端面圓跳動的要求；外圓柱和內(nèi)孔的軸線間也常有同軸度要求；此外，均布的孔、槽有時會有位置的要求。 25 叉架類零件 這類零件包括拔叉、連桿、支架、搖臂、杠桿等零件，一般在機器中起支承、操縱調(diào)節(jié)、連接等作用。 1. 結構分析 叉架類零件多數(shù)形狀不規(guī)則，外形結構比內(nèi)腔復雜，且整體結構復雜多樣，形狀差異較大。叉架類零件多為鑄造或鍛造成毛坯，再經(jīng)過必要的機械加工而成。這類零件通常由支承部分、工作部分和連接部分組成，常帶有傾斜結構和凸臺、凹坑、圓孔、螺孔等結構。 2. 表達方法 叉架類零件常用 1 3個基本視圖表達其主要結構。由于這類零件加工工序較多，加工位置經(jīng)常變化。因此，主視圖應按零件的工作位置或自然安放位置選擇，并選取最能反映形狀特征的方向作為主視圖的投射方向。叉架類零件的內(nèi)部結構通常采用 全剖視圖或局部剖視圖表達，傾斜結構用斜視圖或斜剖視圖表達，連接部分 (一般為支承板、肋板、輪輻等 )用斷面圖表達。 3. 尺寸標注 叉架類零件常以主要孔的軸線、對稱平面、較大加工面、結合面為長、寬、高三個方向尺寸的主要基準，按形體分析法標注其定形、定位尺寸。 4. 技術要求 叉架類零件的安裝孔、軸座、圓孔、加工面、結合面的表面粗糙度、尺寸精度較高，根據(jù)零件的使用要求，常有圓度、平行度、垂直度等形位公差要求。 26 箱體類零件 這類零件是機器或部件中的主要零件之一，一般起支承、包容等作用。通常把機床的床身、泵體、變速箱的箱體等零件歸為箱體類零件。 1. 結構分析 箱體類零件的內(nèi)、外結構都很復雜，常用薄壁圍成不同的空腔，箱體上還常有支承孔、凸臺、注油孔、放油孔、安裝板、肋板、螺孔和螺栓孔、定位銷孔等結構。只有部分表面要經(jīng)機械加工，因此，具有許多鑄造工藝結構，如鑄造圓角、起模斜度等。 2. 表達方法 由于箱體類零件結構形狀復雜，加工位置因其結構形狀的不同而不同，因而常以工作位置或自然安放位置確定主視圖的