《機(jī)械制圖》課件第9章

第九章零件圖第一節(jié)零件圖的作用和內(nèi)容第二節(jié)零件的視圖選擇第三節(jié)零件圖的尺寸標(biāo)注第四節(jié)零件圖的技術(shù)要求第五節(jié)零件上常見(jiàn)的工藝結(jié)構(gòu)第六節(jié)零件測(cè)繪第七節(jié)讀零件工作圖零件圖是機(jī)械生產(chǎn)制造中的重要技術(shù)文件。識(shí)讀零件圖，除了要利用到前面學(xué)習(xí)過(guò)的基本投影方面的知識(shí)之外，還需要掌握一些零件圖本身的一些規(guī)定畫法和表達(dá)方法。本章主要介紹零件圖的作用和內(nèi)容、零件圖的技術(shù)要求、零件圖的尺寸標(biāo)注、零件圖的識(shí)讀等方面的內(nèi)容。

第一節(jié)零件圖的作用和內(nèi)容

任何機(jī)器或部件都是由若干零件按一定的要求裝配起來(lái)的。圖9-1所示的齒輪泵是機(jī)床供油系統(tǒng)中的一個(gè)部件，它是由泵體、泵蓋、主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪及軸、螺釘、螺母等零件裝配起來(lái)的。制造機(jī)器或部件必須依據(jù)零件圖制造零件，然后裝配。1.1零件圖的作用用來(lái)表達(dá)零件結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小和技術(shù)要求的圖樣稱為零件圖。零件圖是加工制造零件的依據(jù)，反映了設(shè)計(jì)者的意圖，表達(dá)了機(jī)器或部件對(duì)零件的要求，是生產(chǎn)中最重要的技術(shù)文件之一。1.2零件圖的內(nèi)容由圖9-2所示的零件圖可以看出，一張完整的零件圖應(yīng)包括以下基本內(nèi)容：1．一組圖形正確、清晰地表達(dá)出零件的各部分結(jié)構(gòu)形狀。2．一組完整的尺寸正確、完整、清晰、合理地標(biāo)注制造零件和檢驗(yàn)零件所需的全部尺寸。3．必要的技術(shù)要求如表面粗糙度、尺寸公差、形位公差、熱處理及表面處理等。4．標(biāo)題欄填寫零件的名稱、數(shù)量、材料、比例、圖號(hào)及設(shè)計(jì)、繪圖人員的簽名等。

第二節(jié)零件的視圖選擇

2.1零件圖的視圖選擇原則零件圖視圖選擇的基本原則是：在便于看圖的前提下，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選擇適當(dāng)?shù)谋磉_(dá)方法，完整、清晰地表示出零件各部分結(jié)構(gòu)形狀和相對(duì)位置，并力求繪圖簡(jiǎn)便。1．主視圖的選擇主視圖是零件圖圖形的核心，其選擇得恰當(dāng)與否，將直接影響其它視圖的數(shù)量和表達(dá)方法的選擇，并關(guān)系到畫圖、讀圖是否方便。選擇主視圖應(yīng)考慮以下原則：(1)形狀特征原則。主視圖應(yīng)能充分反映零件的結(jié)構(gòu)形狀。(2)加工位置原則。主視圖應(yīng)盡量表示零件在加工時(shí)所處的位置。如圖9-3所示的軸。(3)工作位置原則。主視圖應(yīng)盡量表示零件在機(jī)器上的工作或安裝位置。如圖9-4所示的吊鉤。2．其它視圖的選擇主視圖確定后，再按完整、清晰地表達(dá)零件各部分結(jié)構(gòu)形狀和相對(duì)位置的要求，針對(duì)零件內(nèi)外結(jié)構(gòu)的具體情況，選擇其它必要的視圖、剖視圖、斷面圖等，表達(dá)零件某些方面的結(jié)構(gòu)，并盡量減少視圖的個(gè)數(shù)，以方便畫圖和讀圖。2.2典型零件的視圖選擇零件的種類很多，結(jié)構(gòu)形狀也千差萬(wàn)別，根據(jù)其結(jié)構(gòu)和用途的特點(diǎn)，一般將零件分為軸套類、輪盤類、箱體類、叉架類四種典型零件。1.軸套類零件軸主要用來(lái)支承傳動(dòng)零件和傳動(dòng)動(dòng)力；套一般裝在軸或孔中，用來(lái)定位、支承、保護(hù)傳動(dòng)零件。軸套類零件的基本形體是同軸回轉(zhuǎn)體，沿軸線方向通常有軸肩、倒角、退刀槽、鍵槽、越程槽、銷孔、螺紋等結(jié)構(gòu)要素。此類零件主要由車床、鏜床加工。按加工位置原則和形體特征原則，主視圖將其軸線水平放置，再根據(jù)各部分結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選用局部放大圖或剖面圖等。2．輪盤類零件輪一般通過(guò)鍵、銷與軸連接來(lái)傳遞扭矩；盤可起支承、定位和密封等作用。輪盤類零件的結(jié)構(gòu)形狀特點(diǎn)是軸向尺寸小而徑向尺寸較大，零件大多由共軸回轉(zhuǎn)體構(gòu)成，并在徑向分布有孔、輪輻、螺孔、肋、槽等結(jié)構(gòu)，如端蓋、齒輪、帶輪、手輪等。此類零件的主要回轉(zhuǎn)面和端面都在車床上加工，因此也按加工位置和軸向結(jié)構(gòu)形狀特征原則選取主視圖，并且主視圖通常側(cè)重反映內(nèi)部形狀，故多用剖視，如圖9-5所示法蘭盤。另一視圖多用投影為圓的視圖，如對(duì)稱則可只畫一半和略大于一半。3．箱體類零件箱體類零件一般是機(jī)器的主體，起容納、支承、定位、密封和保護(hù)等作用，多為鑄件。其結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜，一般為中空的殼體，并有軸孔、凸臺(tái)、肋板、底板、連接盤類零件的螺孔等結(jié)構(gòu)。箱體類零件加工工序較多，裝夾位置又不固定，因此一般按工作位置和形狀特征原則選擇主視圖。主視圖常采用各種剖視(全剖、半剖、局部剖等)表達(dá)主要結(jié)構(gòu)。由于箱體類零件外形和內(nèi)腔都很復(fù)雜，需采用多個(gè)其它基本視圖對(duì)零件的形狀進(jìn)行描述，對(duì)基本視圖中沒(méi)有表達(dá)清楚的結(jié)構(gòu)還可采用局部視圖、剖面等方式進(jìn)行詳細(xì)表達(dá)。如圖9-6所示泵體的軸測(cè)圖，沿A向?yàn)楸皿w的工作位置，沿B向不符合泵體的工作位置，故可選A向?yàn)橹饕晥D方向。由于進(jìn)出口形狀相同，故可剖一半，并由階梯剖表示底板上沉孔和槽的形狀和高度；左視圖由復(fù)合剖表達(dá)出內(nèi)腔各部分的深度和螺孔、銷孔的深度；底板及其下部空腔的結(jié)構(gòu)形狀由C向局部視圖表達(dá)，剩余的填料盒的外形則由D向局部視圖表達(dá)，如圖9-7所示。4．叉架類零件叉架類零件包括各種叉桿和支架，通常起傳動(dòng)、連接、支承等作用，多為鑄件或鍛件。此類零件形狀不規(guī)則，外形比較復(fù)雜，常有彎曲或傾斜結(jié)構(gòu)，并帶有肋板、軸孔、耳板、底板、螺孔等結(jié)構(gòu)。叉架類零件加工工序位置較難區(qū)別主次，因此一般按工作位置原則畫主視圖，當(dāng)工作位置傾斜或不固定時(shí)，可將主視圖擺正。主視圖和其它基本視圖都多用局部剖視圖兼顧來(lái)表達(dá)叉架類零件的內(nèi)外形狀，而傾斜結(jié)構(gòu)常用斜視圖、旋轉(zhuǎn)視圖、斜剖和剖面來(lái)表達(dá)。圖9-8所示為叉架零件圖。

第三節(jié)零件圖的尺寸標(biāo)注

零件圖上的尺寸是零件生產(chǎn)、加工、檢驗(yàn)的重要依據(jù)之一。標(biāo)注尺寸時(shí)，應(yīng)做到正確、完整、清晰、工藝合理。關(guān)于尺寸標(biāo)注的正確性、完整性、清晰性在前幾章已經(jīng)介紹，本章著重介紹合理性問(wèn)題。所謂合理性，是指標(biāo)注的尺寸既要能保證達(dá)到設(shè)計(jì)要求又要便于加工、測(cè)量和檢驗(yàn)。要真正做到工藝合理，從書本上學(xué)習(xí)的知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要較豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)。限于篇幅，本章只對(duì)零件圖尺寸標(biāo)注的合理性作初步介紹。零件圖上尺寸標(biāo)注的基本步驟如下。1．尺寸基準(zhǔn)的確定零件的尺寸基準(zhǔn)是指零件在設(shè)計(jì)或裝配到機(jī)器上或加工測(cè)量時(shí)，用來(lái)確定尺寸起始點(diǎn)的一些面、線或點(diǎn)。為了使零件圖上標(biāo)注的尺寸既符合設(shè)計(jì)要求，又便于加工、測(cè)量，就需要恰當(dāng)?shù)剡x擇尺寸基準(zhǔn)。根據(jù)基準(zhǔn)的作用和性質(zhì)不同，一般將基準(zhǔn)分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)、主要基準(zhǔn)和輔助基準(zhǔn)。1)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是指根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)要求而選定的尺寸起始點(diǎn)；工藝基準(zhǔn)是指根據(jù)零件在加工、測(cè)量、安裝時(shí)的要求而選定的尺寸起始點(diǎn)，如圖9-9所示。2)主要基準(zhǔn)和輔助基準(zhǔn)任何一個(gè)零件都有長(zhǎng)、寬、高(或軸向、徑向兩個(gè)方向)三個(gè)方向的尺寸，每個(gè)方向的尺寸至少有一個(gè)基準(zhǔn)，這三個(gè)基準(zhǔn)就是主要基準(zhǔn)。必要時(shí)還可以增加一些基準(zhǔn)，即輔助基準(zhǔn)。需要注意的是：①主要基準(zhǔn)和輔助基準(zhǔn)之間一定要有尺寸聯(lián)系，如圖9-9中的尺寸；②主要基準(zhǔn)應(yīng)盡量為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)同時(shí)也為工藝基準(zhǔn)，輔助基準(zhǔn)可為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)，如圖9-9中各基準(zhǔn)。2．標(biāo)注定位、定形尺寸從基準(zhǔn)出發(fā)，標(biāo)注定位、定形尺寸的形式有以下幾種。1)鏈狀式零件同一方向的幾個(gè)尺寸依次首尾相連，稱為鏈狀式。鏈狀式可保證各段尺寸的精度要求，但由于基準(zhǔn)依次推移，使各段尺寸的位置誤差受到影響，可能造成總體尺寸或某個(gè)部分的尺寸因誤差累計(jì)而變大。如圖9-10所示，整個(gè)零件的尺寸長(zhǎng)度誤差可能為±0.3，即零件的總長(zhǎng)最大為(a+b+c)+0.3，最小為(a+b+c)-0.3。2)坐標(biāo)式如圖9-11所示，零件同一方向的幾個(gè)尺寸由同一基準(zhǔn)出發(fā)，稱為坐標(biāo)式。坐標(biāo)式能保證所注尺寸誤差的精度要求，各段尺寸精度互不影響，不產(chǎn)生位置誤差積累。圖9-11所示零件的總長(zhǎng)尺寸誤差只有±0.1，不受a和b兩段尺寸誤差的影響。這種標(biāo)注方法可能使其中某一段結(jié)構(gòu)的尺寸誤差比較大。例如，最細(xì)的一段尺寸可能是(c-b)±0.2，誤差為±0.2，對(duì)于一段很小的尺寸，有這樣的誤差就是比較大的。3)綜合式如圖9-12所示，零件同方向標(biāo)注既有鏈狀式又有坐標(biāo)式，稱為綜合式。此種形式既能保證零件一些部位的尺寸精度，又能減少各部位的尺寸位置誤差積累，在尺寸標(biāo)注中應(yīng)用最廣泛。采用綜合式標(biāo)注的尺寸，注意其中有一段是不應(yīng)該標(biāo)注的，如果標(biāo)注，應(yīng)標(biāo)注成參考尺寸(加上括號(hào))，這樣可以使所有的誤差累計(jì)在這個(gè)尺寸上，而這個(gè)尺寸又是不檢測(cè)的。3．合理標(biāo)注尺寸應(yīng)滿足的要求1)滿足設(shè)計(jì)要求(1)主要尺寸(所謂主要尺寸是指零件的性能尺寸和影響零件在機(jī)器中工作精度、裝配精度等的尺寸)應(yīng)直接注出，以保證加工時(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，避免尺寸之間的換算，如圖9-13所示。(2)避免注成封閉的尺寸鏈。如圖9-12所示，如注出尺寸e，即使不標(biāo)注公差，也是有公差要求的，可以計(jì)算出，a、b、e、d各段尺寸的總和等于c的尺寸，但是各段尺寸公差的總和是遠(yuǎn)大于c尺寸公差的，也就是說(shuō)，欲同時(shí)滿足各組成環(huán)的尺寸精度是絕對(duì)辦不到的。因此在標(biāo)注時(shí)應(yīng)取不重要的軸段空出不標(biāo)注(該環(huán)稱為開(kāi)口環(huán))，以保證其它重要尺寸的精度。如果標(biāo)注此尺寸，應(yīng)帶有括號(hào)，表示作為參考尺寸。(1)按加工順序標(biāo)注尺寸，便于看圖，便于加工測(cè)量，從而保證工藝要求。表9-1所示為齒輪軸的加工順序。最后齒輪軸的尺寸標(biāo)注如圖9-14所示。(2)考慮加工方法，用不同工種加工的尺寸應(yīng)盡量分開(kāi)標(biāo)注，這樣配置的尺寸清晰可見(jiàn)，方便加工時(shí)看圖，如圖9-15中的銑工和車工尺寸分布。(3)考慮測(cè)量的方便與可能，如圖9-16所示。4．零件尺寸標(biāo)注舉例例分析泵體的標(biāo)注步驟，如圖9-17所示。(1)分析零件(以9.2.2節(jié)典型零件的視圖選擇中箱體類零件為例)。(2)選定尺寸基準(zhǔn)。(3)標(biāo)注主要尺寸。泵體的主要尺寸如圖9-17中已注出尺寸數(shù)值的尺寸，應(yīng)從設(shè)計(jì)基準(zhǔn)(主要基準(zhǔn))出發(fā)直接注出。(4)標(biāo)注其余尺寸。按工藝要求標(biāo)注其余尺寸，注意同一方向主要基準(zhǔn)與輔助基準(zhǔn)之間的聯(lián)系尺寸應(yīng)直接注出。(5)檢查調(diào)整。補(bǔ)遺刪多，完成尺寸標(biāo)注。

第四節(jié)零件圖的技術(shù)要求

零件圖中除了要對(duì)零件的形狀和尺寸進(jìn)行描述之外，還需要對(duì)零件的尺寸精度、形狀精度、表面結(jié)構(gòu)、材料和熱處理方法以及其它一些無(wú)法用圖形進(jìn)行描述的要求采用文字和圖形符號(hào)的方法進(jìn)行描述。這些用文字和圖形符號(hào)描述的要求在零件圖中稱為技術(shù)要求。4.1表面結(jié)構(gòu)在機(jī)械圖樣上，為了保證裝配后的使用要求，除了對(duì)零件各部分的尺寸、形狀和位置給出公差要求外，還要根據(jù)功能需要對(duì)零件的表面質(zhì)量即表面結(jié)構(gòu)給出要求。表面結(jié)構(gòu)是表面粗糙度、表面波紋度、表面缺陷、表面紋理和表面幾何形狀的總稱。表面結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)要求在圖樣上的表示法在GB/T131—2006中均有具體規(guī)定。本節(jié)主要介紹常用的表面粗糙度表示法。1．基本概念及術(shù)語(yǔ)1)表面粗糙度零件經(jīng)過(guò)機(jī)械加工后的表面會(huì)留有許多高低不平的凸峰和凹谷。零件加工表面上具有較小間距與峰谷所組成的微觀幾何形狀特性稱為表面粗糙度，如圖9-18所示。表面粗糙度與加工方法、刀刃形狀和走刀量等各種因素都有密切關(guān)系。表面粗糙度是評(píng)定零件表面質(zhì)量的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)，對(duì)于零件的配合、耐磨性、抗腐蝕性以及密封性等都有顯著影響，是零件圖中必不可少的一項(xiàng)技術(shù)要求。零件表面粗糙度的選用，應(yīng)該既滿足零件表面的功用要求，又要考慮經(jīng)濟(jì)合理。一般情況下，凡是零件上有配合要求或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的表面，粗糙度參數(shù)值要小，參數(shù)值越小，表面質(zhì)量越高，但加工成本也越高。因此，在滿足使用要求的前提下，應(yīng)盡量選用較大的參數(shù)值，以降低成本。2)表面波紋度在機(jī)械加工過(guò)程中，由于機(jī)床、工件和刀具系統(tǒng)的振動(dòng)，在工件表面所形成的間距比粗糙度大得多的表面不平度稱為波紋度，如圖9-18所示。零件表面的波紋度是影響零件使用壽命和引起振動(dòng)的重要因素。表面粗糙度、表面波紋度以及表面幾何形狀總是同時(shí)生成并存在于同一表面的。3)評(píng)定表面結(jié)構(gòu)常用的輪廓參數(shù)對(duì)于零件表面結(jié)構(gòu)的狀況，可由三大類參數(shù)加以評(píng)定，即輪廓參數(shù)(由GB/T3505—2000定義)、圖形參數(shù)(由GB/T18618—2002定義)、支承率曲線參數(shù)(由GB/T18778.2—2003和GB/T18778.3—2006定義)。其中輪廓參數(shù)是我國(guó)機(jī)械圖樣中目前最常用的評(píng)定參數(shù)。本節(jié)僅介紹評(píng)定粗糙度輪廓(R輪廓)中的兩個(gè)高度參數(shù)Ra和Rz。(1)算術(shù)平均偏差Ra：是指在一個(gè)取樣長(zhǎng)度內(nèi)所有峰或谷的縱坐標(biāo)值Z(x)絕對(duì)值的算術(shù)平均值(如圖9-19所示)。Z(x)中的Z表示每一個(gè)峰或谷的偏離量，取絕對(duì)值，x表示該峰或谷的序號(hào)。(2)輪廓的最大高度Rz：是指在同一取樣長(zhǎng)度內(nèi)，最大輪廓峰高和最大輪廓谷深之和的高度(如圖9-19所示)。4)有關(guān)檢驗(yàn)規(guī)范的基本術(shù)語(yǔ)檢驗(yàn)評(píng)定表面結(jié)構(gòu)的參數(shù)值必須在特定條件下進(jìn)行。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，圖樣中注寫參數(shù)代號(hào)及其數(shù)值要求的同時(shí)，還應(yīng)明確其檢驗(yàn)規(guī)范。有關(guān)檢驗(yàn)規(guī)范方面的基本術(shù)語(yǔ)有取樣長(zhǎng)度、評(píng)定長(zhǎng)度、濾波器和傳輸帶以及極限值判斷規(guī)則。(1)取樣長(zhǎng)度和評(píng)定長(zhǎng)度。以粗糙度高度參數(shù)的測(cè)量為例，由于表面輪廓的不規(guī)則性，測(cè)量結(jié)果與測(cè)量段的長(zhǎng)度密切相關(guān)。當(dāng)測(cè)量段過(guò)短時(shí)，各處的測(cè)量結(jié)果會(huì)產(chǎn)生很大差異，但當(dāng)測(cè)量段過(guò)長(zhǎng)時(shí)，則測(cè)得的高度值中將不可避免地包含了波紋度的幅值。因此，在X軸(即基準(zhǔn)線，見(jiàn)圖9-19)上選取一段適當(dāng)長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量，這段長(zhǎng)度稱為取樣長(zhǎng)度。但是，在每一取樣長(zhǎng)度內(nèi)的測(cè)得值通常是不等的，為取得表面粗糙度最可靠的值，一般取幾個(gè)連續(xù)的取樣長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量，并以各取樣長(zhǎng)度內(nèi)測(cè)量值的平均值作為測(cè)得的參數(shù)值。這段在X軸方向上用于評(píng)定輪廓的、包含著一個(gè)或幾個(gè)取樣長(zhǎng)度的測(cè)量段稱為評(píng)定長(zhǎng)度。當(dāng)參數(shù)代號(hào)后未注明時(shí)，評(píng)定長(zhǎng)度默認(rèn)為5個(gè)取樣長(zhǎng)度，否則應(yīng)注明個(gè)數(shù)。例如，Rz0.4、Ra30.8、Rz13.2分別表示評(píng)定長(zhǎng)度為5個(gè)(默認(rèn))、3個(gè)、1個(gè)取樣長(zhǎng)度。(2)輪廓濾波器和傳輸帶。粗糙度的三類輪廓各有不同的波長(zhǎng)范圍，它們又同時(shí)疊加在同一表面輪廓上，因此，在測(cè)量評(píng)定三類輪廓上的參數(shù)時(shí)，必須先將表面輪廓在特定儀器上進(jìn)行濾波，以便分離獲得所需波長(zhǎng)范圍的輪廓。這種可將輪廓分成長(zhǎng)波和短波成分的儀器稱為輪廓濾波器。由兩個(gè)不同截止波長(zhǎng)的濾波器分離獲得的輪廓波長(zhǎng)范圍則稱為傳輸帶。按濾波器的不同截止波長(zhǎng)值，由小到大順次分為λs、λc和λf三種。前面提到的三類輪廓就是分別應(yīng)用這些濾波器修正表面輪廓后獲得的。應(yīng)用λs濾波器修正后的輪廓稱為原始輪廓(P輪廓)；在P輪廓上再應(yīng)用λc濾波器修正后形成的輪廓即為粗糙度輪廓(R輪廓)；對(duì)P輪廓連續(xù)應(yīng)用λf和λc濾波器后形成的輪廓?jiǎng)t稱為波紋度輪廓(W輪廓)。(3)極限值判斷規(guī)則。完工零件的表面按檢驗(yàn)規(guī)范測(cè)得輪廓參數(shù)值后，需與圖樣上給定的極限比較，以判定其是否合格。極限值判斷規(guī)則有兩種：①16%規(guī)則。運(yùn)用本規(guī)則時(shí)，當(dāng)被檢表面測(cè)得的全部參數(shù)值中，超過(guò)極限值的個(gè)數(shù)不多于總個(gè)數(shù)的16%時(shí)，該表面是合格的。超過(guò)極限值有兩種含義：當(dāng)給定上限值時(shí)，超過(guò)是指大于給定值；當(dāng)給定下限值時(shí)，超過(guò)是指小于給定值。②最大規(guī)則。運(yùn)用本規(guī)則時(shí)，被檢的整個(gè)表面上測(cè)得的參數(shù)值一個(gè)也不應(yīng)超過(guò)給定的極限值。2．標(biāo)注表面結(jié)構(gòu)的圖形符號(hào)標(biāo)注表面結(jié)構(gòu)要求時(shí)的圖形符號(hào)種類、名稱、尺寸及其含義見(jiàn)表9-3。當(dāng)在圖樣某個(gè)視圖上構(gòu)成封閉輪廓的各表面有相同的表面結(jié)構(gòu)要求時(shí)，在完整圖形符號(hào)上加一圓圈，標(biāo)注在圖樣中工件的封閉輪廓線上，如圖9-20(a)所示。圖9-20(a)所示的表面結(jié)構(gòu)符號(hào)是指對(duì)圖形中封閉輪廓的六個(gè)面的共同要求。3．表面結(jié)構(gòu)要求在圖形符號(hào)中的注寫位置為了明確表面結(jié)構(gòu)要求，除了要標(biāo)注表面結(jié)構(gòu)參數(shù)和數(shù)值外，必要時(shí)應(yīng)標(biāo)注補(bǔ)充要求。這些要求在圖形符號(hào)中的注寫位置如圖9-21所示。位置a：注寫表面結(jié)構(gòu)的單一要求。位置a和b：a注寫第一表面結(jié)構(gòu)要求，b注寫第二表面結(jié)構(gòu)要求。位置c：注寫加工方法，如“車”、“磨”、“鍍”等。位置d：注寫表面紋理方向，如“=”、“×”、“M”等。表面紋理是指完工零件表面上呈現(xiàn)的，與切削運(yùn)動(dòng)軌跡相應(yīng)的圖案。各種紋理方向的符號(hào)及其含義可查閱GB/T131。位置e：注寫加工余量。4．表面結(jié)構(gòu)代號(hào)表面結(jié)構(gòu)符號(hào)中注寫了具體參數(shù)代號(hào)及數(shù)值等要求后即稱為表面結(jié)構(gòu)代號(hào)。表面結(jié)構(gòu)代號(hào)的示例及含義見(jiàn)表9-4。5．表面結(jié)構(gòu)要求在圖樣中的注法(1)表面結(jié)構(gòu)要求對(duì)每一表面一般只注一次，并盡可能注在相應(yīng)的尺寸及其公差的同一視圖上。除非另有說(shuō)明，所標(biāo)注的表面結(jié)構(gòu)要求是對(duì)完工零件表面的要求。(2)表面結(jié)構(gòu)的注寫和讀取方向與尺寸的注寫和讀取方向一致。表面結(jié)構(gòu)要求可標(biāo)注在輪廓線上，其符號(hào)應(yīng)從材料外指向并接觸表面(見(jiàn)圖9-22)。必要時(shí)，表面結(jié)構(gòu)也可用帶箭頭或黑點(diǎn)的指引線引出標(biāo)注(見(jiàn)圖9-23)。(3)在不致引起誤解時(shí)，表面結(jié)構(gòu)要求可以標(biāo)注在給定的尺寸線上(見(jiàn)圖9-24)。(4)表面結(jié)構(gòu)要求可標(biāo)注在形位公差框格的上方(見(jiàn)圖9-25)。(5)圓柱和棱柱表面的表面結(jié)構(gòu)要求只標(biāo)注一次(見(jiàn)圖9-26)。如果每個(gè)棱柱表面有不同的表面要求，則應(yīng)分別單獨(dú)標(biāo)注(見(jiàn)圖9-27)。6．表面結(jié)構(gòu)要求在圖樣中的簡(jiǎn)化注法1)有相同表面結(jié)構(gòu)要求的簡(jiǎn)化注法如果在工件的多數(shù)(包括全部)表面有相同的表面結(jié)構(gòu)要求時(shí)，則其表面結(jié)構(gòu)要求可統(tǒng)一標(biāo)注在圖樣的標(biāo)題欄附近。此時(shí)，表面結(jié)構(gòu)要求的符號(hào)后面應(yīng)有：(1)在圓括號(hào)內(nèi)給出無(wú)任何其它標(biāo)注的基本符號(hào)(見(jiàn)圖9-28(a))。(2)在圓括號(hào)內(nèi)給出不同的表面結(jié)構(gòu)要求(見(jiàn)圖9-28(b))。不同的表面結(jié)構(gòu)要求應(yīng)直接標(biāo)注在圖形中(見(jiàn)圖9-28(a)、(b))。2)多個(gè)表面有共同要求的注法用帶字母的完整符號(hào)的簡(jiǎn)化注法，如圖9-29所示，用帶字母的完整符號(hào)，以等式的形式，在圖形或標(biāo)題欄附近，對(duì)有相同表面結(jié)構(gòu)要求的表面進(jìn)行簡(jiǎn)化標(biāo)注。只用表面結(jié)構(gòu)符號(hào)的簡(jiǎn)化注法，如圖9-30所示，用表面結(jié)構(gòu)符號(hào)，以等式的形式給出對(duì)多個(gè)表面共同的表面結(jié)構(gòu)要求。圖9-30(a)所示為未指定工藝方法的多個(gè)表面結(jié)構(gòu)要求的簡(jiǎn)化注法。圖9-30(b)所示為要求去除材料的多個(gè)表面結(jié)構(gòu)要求的簡(jiǎn)化注法。圖9-30(c)所示為不允許去除材料的多個(gè)表面結(jié)構(gòu)要求的簡(jiǎn)化注法。3)兩種或多種工藝獲得的同一表面的注法由幾種不同的工藝方法獲得的同一表面，當(dāng)需要明確每種工藝方法的表面結(jié)構(gòu)要求時(shí)，可按圖9-31所示進(jìn)行標(biāo)注(圖中Fe表示基體材料為鋼，Ep表示加工工藝為電鍍)。4.2公差與配合在成批量生產(chǎn)進(jìn)行機(jī)器裝配時(shí)，要求一批相配合的零件只要按圖樣加工出來(lái)，不經(jīng)選擇而裝配，就能達(dá)到設(shè)計(jì)要求和使用要求，零件間的這種性質(zhì)稱為互換性。零件具有互換性后，大大簡(jiǎn)化了零、部件的制造和維修工作，使產(chǎn)品的生產(chǎn)周期縮短，生產(chǎn)率提高，成本降低。1.公差1)公差的概念如果要零件制造加工的尺寸絕對(duì)準(zhǔn)確，實(shí)際上是做不到的，但是為了保證零件的互換性，設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)零件的使用要求而制定的允許尺寸的變動(dòng)量，稱為尺寸公差，簡(jiǎn)稱公差。2)公差的有關(guān)術(shù)語(yǔ)(1)基本尺寸：根據(jù)零件的設(shè)計(jì)要求確定的尺寸，見(jiàn)圖9-32中的基本尺寸。(2)實(shí)際尺寸：通過(guò)測(cè)量零件得到的尺寸。測(cè)量零件得到的尺寸如果介于最大極限尺寸和最小極限尺寸之間，零件合格；測(cè)量零件得到的尺寸如果超出此范圍，零件超差。(3)極限尺寸：允許尺寸變動(dòng)的兩個(gè)界限值。有最大、最小極限尺寸，見(jiàn)圖9-32。(4)上、下偏差：最大、最小極限尺寸與基本尺寸的代數(shù)差。國(guó)標(biāo)規(guī)定：孔的上、下偏差代號(hào)分別用ES、EI表示；軸的上、下偏差代號(hào)分別用es、ei表示。(5)尺寸公差：允許尺寸的變動(dòng)量。它等于最大、最小極限尺寸之差或上、下偏差之差。(6)尺寸公差帶：在公差圖中由代表上、下偏差的兩條直線限定的區(qū)域。(7)零線：在公差圖中表示基本尺寸或零偏差的一條直線。(8)標(biāo)準(zhǔn)公差和公差等級(jí)：國(guó)標(biāo)中規(guī)定的，用以確定公差帶大小的任一公差。標(biāo)準(zhǔn)公差分為20個(gè)等級(jí)：IT01、IT0、IT1、IT2～I(xiàn)T18，其中IT01公差值最小，精度最高，IT18公差值最大，精度最低。(9)基本偏差：國(guó)標(biāo)中規(guī)定的，用以確定公差帶相對(duì)于零線位置的上偏差或下偏差，一般指靠近零線的偏差。基本偏差共有28個(gè)，其代號(hào)用拉丁字母表示，大寫為孔，小寫為軸。3)公差的表示形式在尺寸后表示公差時(shí)，可在基本尺寸后注寫代號(hào)，或在基本尺寸后注寫偏差，也可以在基本尺寸之后注寫代號(hào)和偏差兩項(xiàng)，偏差注寫在括號(hào)內(nèi)。4)根據(jù)公差代號(hào)查找偏差值的方法根據(jù)尺寸公差代號(hào)查找偏差值一般需要查找兩項(xiàng)內(nèi)容：基本偏差和標(biāo)準(zhǔn)公差。基本偏差和標(biāo)準(zhǔn)公差對(duì)應(yīng)的等級(jí)非常多，理論上每一個(gè)基本公差都可以和一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)公差組成一個(gè)偏差形式。實(shí)際應(yīng)用中，比較大的基本偏差和要求比較高的精度等級(jí)是不可能配合在一起的。因此，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的有優(yōu)先和常用配合的各種形式。2．配合配合是指基本尺寸相同的、相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系。1)配合的類型由于孔和軸的實(shí)際尺寸不同，裝配后可以產(chǎn)生不同的配合形式。配合分為以下三種：(1)間隙配合：孔的公差帶在軸的公差帶之上，孔與軸裝配時(shí)具有間隙的配合。這種配合的兩個(gè)零件在工作中通常是要相對(duì)運(yùn)動(dòng)的。(2)過(guò)盈配合：孔的公差帶在軸的公差帶之下，孔與軸裝配時(shí)具有過(guò)盈的配合。這種配合的兩個(gè)零件通常是不再拆卸的。(3)過(guò)渡配合：孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊，孔與軸裝配時(shí)可能具有間隙或過(guò)盈的配合。這種配合的兩個(gè)零件在工作中通常是沒(méi)有運(yùn)動(dòng)的，但在維修保養(yǎng)時(shí)還要允許拆卸。2)基準(zhǔn)制國(guó)標(biāo)中規(guī)定了基孔制和基軸制兩種基準(zhǔn)制，一般優(yōu)先選用基孔制。(1)基孔制：在基本尺寸相同的配合中將孔的公差帶固定，通過(guò)變換軸的公差帶得到不同的配合。此時(shí)，孔為基準(zhǔn)孔，國(guó)標(biāo)規(guī)定基準(zhǔn)孔的下偏差為零，基本偏差代號(hào)為“H”。(2)基軸制：在基本尺寸相同的配合中將軸的公差帶固定，通過(guò)變換孔的公差帶得到不同的配合。此時(shí)，軸為基準(zhǔn)軸，國(guó)標(biāo)規(guī)定基準(zhǔn)軸的上偏差為零，基本偏差代號(hào)為“h”。理論上每一個(gè)基準(zhǔn)孔可以對(duì)應(yīng)各種公差的軸，每一個(gè)基準(zhǔn)軸又可以對(duì)應(yīng)各種公差的孔，這樣就可以產(chǎn)生種類非常多的配合形式。實(shí)際應(yīng)用中，能夠用到的配合形式并不是很多，因?yàn)榫群芨叩目撞豢赡芎途群艿突蚱詈艽蟮妮S配合，因此國(guó)標(biāo)規(guī)定了各種優(yōu)先和常用的配合形式。在零件圖中有三種標(biāo)注公差的方法：一是標(biāo)注公差帶代號(hào)；二是標(biāo)注極限偏差值；三是同時(shí)標(biāo)注公差帶代號(hào)和極限偏差值。標(biāo)注方法分別如圖9-34(a)、(b)、(c)所示。2．在裝配圖中的標(biāo)注在裝配圖中一般標(biāo)注線性尺寸和配合代號(hào)，或分別標(biāo)出孔和軸的極限偏差值。標(biāo)注方法分別如圖9-35(a)、(b)、(c)、(d)所示。4.4形狀和位置公差1．形狀和位置公差(簡(jiǎn)稱形位公差)的概念零件加工時(shí)不但尺寸有誤差，幾何形狀和相對(duì)位置也有誤差。為了滿足使用要求，零件的幾何形狀和相對(duì)位置由形狀公差和位置公差來(lái)保證。形狀公差是指單一要素的形狀對(duì)其理想要素形狀允許的變動(dòng)全量，如平面是否平，直線是否直等。位置公差是指關(guān)聯(lián)實(shí)際要素的位置對(duì)其理想要素位置(基準(zhǔn))的允許變動(dòng)全量。如兩平面是否平行或垂直，兩結(jié)構(gòu)是否對(duì)稱等。2．形位公差的分類、項(xiàng)目及符號(hào)形位公差的分類、項(xiàng)目及符號(hào)，如表9-7所示。3．形位公差的標(biāo)注1)形位公差框格及其內(nèi)容形位公差框格用細(xì)實(shí)線繪制，要水平或垂直放置，框格的高度是圖樣和框格中尺寸數(shù)字高度的二倍。框格的第一格為形位公差項(xiàng)目符號(hào)；第二格為形位公差的數(shù)值，如公差帶是圓或圓柱形的，公差值前加注“Φ”；第三格及以后各格為基準(zhǔn)代號(hào)的字母。見(jiàn)圖9-36，圖(a)顯示形位公差框格的繪制方式；圖(b)顯示為形位公差基準(zhǔn)的繪制方式，其中形位公差基準(zhǔn)符號(hào)中的三角形對(duì)準(zhǔn)基準(zhǔn)要素，可填充成實(shí)心的或繪制成空心的。2)被測(cè)要素和基準(zhǔn)要素的標(biāo)注方法標(biāo)注位置公差的基準(zhǔn)要用基準(zhǔn)代號(hào)?；鶞?zhǔn)代號(hào)的畫法如圖9-37所示。注意，無(wú)論基準(zhǔn)代號(hào)在圖樣上的方向如何，字母應(yīng)水平書寫。標(biāo)注形位公差時(shí)，應(yīng)注意以下問(wèn)題：(1)當(dāng)被測(cè)要素(基準(zhǔn)要素)為線或表面時(shí)，指引線箭頭(基準(zhǔn)符號(hào))應(yīng)指在(靠近)該要素的輪廓線或其引出線，并應(yīng)明顯地與尺寸線錯(cuò)開(kāi)。(2)當(dāng)被測(cè)要素(基準(zhǔn)要素)為軸線、球心或中心平面時(shí)，指引線箭頭(基準(zhǔn)符號(hào))應(yīng)與該要素的尺寸箭頭對(duì)齊。(3)當(dāng)被測(cè)要素(基準(zhǔn)要素)為整體軸線或公共中心平面時(shí)，指引線箭頭(基準(zhǔn)符號(hào))可直接指在(靠近)軸線或中心線。

第五節(jié)零件上常見(jiàn)的工藝結(jié)構(gòu)

為了使設(shè)計(jì)的零件能夠讓制造工藝盡可能簡(jiǎn)單，必須對(duì)零件上常見(jiàn)的工藝結(jié)構(gòu)有所了解。9.5.1零件鑄造的工藝結(jié)構(gòu)1.拔模斜度造型時(shí)，為了將木模從砂型中順利取出，在鑄件的內(nèi)、外壁上沿拔模方向設(shè)計(jì)出一定的斜度，稱為拔模斜度，如圖9-39(a)所示。拔模斜度的大小通常取1∶10～1∶20，也可以用角度表示，在圖樣上可以不畫出、不標(biāo)注，如圖9-39(b)所示。2．鑄造圓角為了避免從砂型中起模時(shí)砂型尖角處落砂，防止鑄件尖角處產(chǎn)生裂紋、縮孔等鑄件缺陷，在鑄件各表面相交處都做出鑄造圓角。鑄造圓角半徑一般取壁厚的0.2～0.4倍。通常應(yīng)畫出圓角并標(biāo)注半徑，同一鑄件圓角半徑應(yīng)盡量相同或接近，此時(shí)也可以將其半徑尺寸在技術(shù)要求中統(tǒng)一注寫，如“鑄造圓角R3～R5”，如圖9-39(b)所示。3．鑄件壁厚應(yīng)均勻鑄件在澆注時(shí)，為防止因壁厚不均勻?qū)е吕鋮s速度不同而在肥厚處產(chǎn)生縮孔、裂紋等，要求鑄件壁厚均勻一致或采用逐漸過(guò)渡的結(jié)構(gòu)，如圖9-40所示。4．過(guò)渡線由于鑄件表面相交處有鑄造圓角存在，使表面的交線變得不太明顯。為使看圖時(shí)能區(qū)分不同表面，圖中交線仍要用細(xì)實(shí)線畫出，這種交線通常稱為過(guò)渡線。(1)過(guò)渡線的畫法與無(wú)圓角時(shí)基本相同，只是表示時(shí)稍有差異，如圖9-41所示。兩曲面相交的過(guò)渡線，不應(yīng)與圓角輪廓線接觸，過(guò)渡線最多繪制到兩輪廓線的延長(zhǎng)線處為止，如圖9-41(a)所示；兩曲面相切的過(guò)渡線，同樣應(yīng)在切點(diǎn)附近斷開(kāi)，如圖9-41(b)所示。(2)平面和平面或平面與曲面相交的過(guò)渡線，應(yīng)在轉(zhuǎn)角處斷開(kāi)，并加畫過(guò)渡圓弧，其彎向應(yīng)與鑄造圓角的彎向一致，如圖9-42所示。(3)肋板與圓柱面相交的過(guò)渡線，其形狀與端面形狀以及肋板與圓柱面相交、相切有關(guān)，如圖9-43所示。5.2零件加工的工藝結(jié)構(gòu)1.倒角和圓角為了去除毛刺、銳邊和便于裝配，在軸和孔的端部(或零件的面和面的相交處)一般都加工成倒角；為了避免因應(yīng)力集中而產(chǎn)生裂紋，在軸肩處往往加工成圓角的過(guò)渡形式(即為倒圓)。倒角和倒圓的尺寸注法如圖9-44(a)所示，有時(shí)倒角和倒圓也可以不畫，但必須標(biāo)注。45°倒角可用簡(jiǎn)化標(biāo)注，如圖9-44(a)所示；其余角度必須分開(kāi)標(biāo)注，如圖9-44(b)所示。2．鉆孔結(jié)構(gòu)鉆孔時(shí)，鉆頭的軸線應(yīng)與被加工面垂直，否則會(huì)使鉆頭彎曲，甚至折斷，如圖9-45(a)所示，當(dāng)零件表面傾斜時(shí)應(yīng)設(shè)置凸臺(tái)或凹坑，如圖9-45(b)或(c)所示。鉆頭單邊受力也容易折斷。如圖9-45(d)所示，因此鉆頭鉆透處的結(jié)構(gòu)，也應(yīng)使結(jié)構(gòu)完整，如圖9-45(e)所示。3．退刀槽和砂輪越程槽切削時(shí)，為了便于退出刀具或使砂輪越過(guò)加工面，常在待加工的軸肩處預(yù)先車出退刀槽或砂輪越程槽，如圖9-46所示。4．凸臺(tái)和凹坑兩零件的接觸面一般都要進(jìn)行加工。為了減少加工面積，并使兩零件接觸良好，一般在零件的接觸部位設(shè)置凸臺(tái)或凹坑，如圖9-47所示。

第六節(jié)零件測(cè)繪

依據(jù)實(shí)際零件，通過(guò)分析選定表達(dá)方案，畫出它的圖形，測(cè)量并標(biāo)注尺寸，制定必要的技術(shù)要求，最后完成零件圖的過(guò)程，稱為零