机械制图电子教程-14、零件图（图文教程）

§14-1 零件图的作用和用途

    零件——组成机器的最小单元称为零件。

    根据零件的作用及其结构,通常分为以下几类：

    轴套类；盘盖类；叉架类；箱体类

一、零件图的作用

    用于表示零件结构、大小与技术要求的图样称为零件图。它是制造零件和检验零件的依据，是指导生产机器零件的重要技术文件之一。

二、零件图的内容

    一组视图——一组恰当的视图、剖视图、剖面图等，完整、清晰地表达出零件结构形状。

全部尺寸——正确、完整、清晰、合理地标注出组成零件各形体的大小及其相对位置的尺寸，即提供制造和检验零件所需的全部尺寸。

    技术要求——用规定的代号、数字和文字简明地表示出制造和检验时在技术上应达到的要求。

    标题栏——在零件图右下角，用标题栏写明零件的名称数量、材料、比例、图号以及设计、制图、校核人员签名和绘图日期。

§14-2 零件图的视图选择和尺寸标注

一、零件图的视图选择

1.分析零件结构形状

    分析几何形体、结构，要分清主要、次要形体；了解其功用及加工方法，以便确切地表达零件的结构形状，反映零件的设计和工艺要求。

2.选择主视图的原则

    特征原则——能充分反映零件的结构形状特征。

    工作位置原则——反映零件在机器或部件中工作时的位置。

    加工位置原则——零件在主要工序中加工时的位置。

⒊ 选择其它视图

    对于结构复杂的零件，主视图中没有表达清楚的部分必须选择其它视图。

注意：

1）所选择的表达方法要恰当，每个视图都有明确的表达目的。

2）在完整、清晰地表达零件内、外结构形状的前提下，尽量减少图形个数，以方便画图和看图。

3）对于表达同一内容的视图，应拟出几种方案进行比较。

二、零件图的尺寸标注

    零件图中标注的尺寸是加工和检验零件的重要依据。

1.零件图的尺寸基准

    设计基准——根据零件的结构、设计要求及用以确定该零件在机器中的位置和几何关系所选定的基准。常见的设计基准是：

1）零件上主要回转结构的轴心线；

2）零件结构的对称中心面；

3）零件的重要支承面、装配面及两零件重要结合面；

4）零件的主要加工面。

    工艺基准——零件在加工、测量和检验时所使用的基准。

2.标注尺寸注意事项

    重要尺寸应从主要基准直接注出，不应通过换算得到。

    不能注成封闭尺寸链。

    标注尺寸要考虑工艺要求,按加工顺序标注尺寸符合加工过程,便于加工和测量。

三、零件图的视图选择和尺寸标注综合分析

1.轴套类零件

    轴套类零件的基本形状是同轴回转体，沿轴线方向通常有轴肩、倒角、螺纹、退刀槽、键槽等结构要素。此类零件主要是在车床或磨床上加工。

1）视图选择分析

    按加工位置，轴线水平放置作为主视图，便于加工时图物对照，并反映轴向结构形状。

    为了表示键槽的深度，选择两个移出剖面，如图所示。

2）尺寸标注分析

    轴的径向尺寸基准是轴线，可标注出各段轴的直径；轴向尺寸基准常选择重要的端面及轴肩。

2.盘盖类零件

    盘盖类零件的结构特点是轴向尺寸小而径向尺寸大，零件的主体多数是由共轴回转体构成，也有主体形状是矩形，并在径向分布有螺孔或光孔、销孔等。主要是在车床上加工。

1）视图选择分析

    盘盖类零件一般选择两个视图，一个是轴向剖视图，另一个是径向视图。

    图中所示端盖的主视图是以加工位置和表达轴向结构形状特征为原则选取的，采用全剖视，表达端盖的轴向结构层次。

2）尺寸标注分析

    端盖主视图的左端面为零件长度方向尺寸基准；轴孔等直径尺寸都是以轴线为基准标注的。

3.叉架类零件

    叉架类零件的结构形状比较复杂，且不太规则。要在多种机床上加工。

1）视图选择分析

    这类零件由于加工位置多变，在选择主视图时，主要考虑工作位置和形状特征。叉架类零件常常需要两个或两个以上的基本视图，并且要用局部视图、剖视图等表达零件的细部结构。

2）尺寸标注分析

    在标注叉架类零件的尺寸时，通常用安装基准面或零件的对称面作为尺寸基准。踏脚座就选用安装板左端面作为长度方向的尺寸基准，选用安装板的水平对称面作为高度方向的尺寸基准。

4.箱体类零件

    箱体类零件是机器或部件的主体部分，用来支承、包容、保护运动零件或其它零件。这类零件的形状、结构较复杂，加工工序较多。一般均按工作位置和形状特征选择主视图。应根据实际情况适当采取剖视、剖面、局部视图和斜视图等多种形式，以清晰地表达零件内外形状。

1）视图选择分析

    以阀体为例，阀体的主视图按工作位置选取，采用全剖视，清楚地表达内腔的结构；右端圆法兰上有通孔，从左视图中可知四个孔的分布情况，左视图采用半剖视；俯视图表示方形法兰的厚度，局部剖表示螺孔深度。

2）尺寸标注分析

    常选用设计轴线、对称面、重要端面和重要安装面作为尺寸基准。对于箱体上需要加工的部分，应尽可能按便于加工和检验的要求标注尺寸。

5.其它零件

    除了上述四类常见的零件之外，还有一些电讯、仪表工业中常见的薄板冲压零件、镶嵌零件和注塑零件等。有些电讯、仪表设备中的底板、支架，大多是用板材剪裁、冲孔，再冲压成型 。这类零件的弯折处，一般有小圆角。零件的板面上有许多孔和槽口，以便安装电气元件或部件，并将该零件安装到机架上。这种孔一般都是通孔、在不致引起看图困难时，只将反映其真形的那个视图画出，而在其它视图中的虚线就不必画出了。这类零件尺寸标注的原则是：定形尺寸按形体分析方法标注，定位尺寸一般标注两孔中心或者孔中心到板边的距离。

§14-3 零件结构工艺性的知识

一、铸造零件的工艺结构

1.拔模斜度

    用铸造的方法制造零件毛坯时，为了便于在砂型中取出木模，一般沿木模拔模方向作成约1:20的斜度，叫做拔模斜度。

2.铸造圆角

    为了便于铸件造型时拔模，防止铁水冲坏转角处、冷却时产生缩孔和裂缝，将铸件的转角处制成圆角，这种圆角称为铸造圆角。

3.铸件壁厚

    铸件的壁厚应保持均匀或逐渐过渡。

4.过渡线

    铸件及锻件两表面相交时，表面交线因圆角而使其模糊不清，为了方便读图，画图时两表面交线仍按原位置画出，但交线的两端空出不与轮廓线的圆角相交，此交线称为过渡线。

二、零件机械加工的工艺结构

1.倒角和倒圆

    为了去除零件加工表面的毛刺、锐边和便于装配，在轴或孔的端部一般加工成45ο倒角；为了避免阶梯轴轴肩的根部因应力集中而产生的裂纹 ，在轴肩处加工成圆角过渡，称为倒圆。

2.退刀槽和砂轮越程槽

    零件在切削加工中（特别是在车螺纹和磨削时），为了便于退出刀具或使被加工表面完全加工，常常在零件的待加工面的末端，加工出退刀槽或砂轮越程槽。

3.钻孔结构

    用钻头钻盲孔，在底部有一个120ο的锥角，钻孔深度指的是圆柱部分的深度，不包括锥角。

4.凸台和凹坑

    为了使配合面接触良好，并减少切削加工面积，在接触处加工成凸台或凹坑等结构。

§14-4 零件图中的技术要求

一、技术要求的内容

    零件图中除了视图和尺寸之外，还应具备加工和检验零件的技术要求。技术要求主要有：

零件的表面粗糙度。

    尺寸公差、形状公差和位置公差。

    对零件的材料、热处理和表面修饰的说明。

    对于特殊加工和检验的说明。

二、表面粗糙度

1.表面粗糙度的基本概念

    表示零件表面具有较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性，称为表面粗糙度。

    表面粗糙度对零件的配合性质、耐磨性、强度、抗腐性、密封性、外观要求等影响很大，因此，零件表面的粗糙度的要求也有不同。一般说来，凡零件上有配合要求或有相对运动的表面，表面粗糙度参数值要小。

2.表面粗糙度的代号（符）号及其标注

    表面粗糙度符号是由规定的符号和有关的参数值组成。

    表面粗糙度符号的画法：

    H1=1.4h H2=2.1h h为零件图中字体的高度。

3.表面粗糙度参数

4.表面粗糙度代号在图样上的标注

    在同一图样上每一表面只注一次粗糙度代号，且应注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线上，并尽可能靠近有关尺寸线。符号的尖端必须从材料外指向表面。

    当零件的大部分表面具有相同的粗糙度要求时，对其中使用最多的一种代（符）号，可统一注在图纸的右上角。加注 “其余”二字。

    代号中的数字及符号的方向必须按图中的规定标注。代号中的数字方向应与尺寸数字的方向一致。

    齿轮、渐开线花键的工作表面，在图中没有表示出齿形时，其粗糙度代号可注在分度线上。

    螺纹表面需要标注表面粗糙度时，标注在螺纹尺寸线上。

    当零件所有表面都有相同表面粗糙度要求时，可在图样右上角统一标注代号

    对不连续的同一表面，可用细实线相连，其表面粗糙度代号可注一次。

    零件上连续要素及重复要素（孔、槽、齿等）的表面，其表面粗糙度代号只注一次。

    同一表面上有不同表面粗糙度要求时，应用细实线分界，并注出尺寸与表面粗糙度代号。

§14-5 读零件图

    看零件图的基本要求

    了解零件的名称、材料和用途。

    了解各零件组成部分的几何形状、相对位置和结构特点，想象出

    零件的整体形状。

    分析零件的尺寸和技术要求。

一、读零件图的方法和步骤

1.读标题栏

    了解零件的名称、材料、画图的比例、重量。

2.分析视图，想象结构形状

    找出主视图，分析各视图之间的投影关系及所采用的表达方法。

    看图时：先看主要部分，后看次要部分；先看整体，后看细节；先看容易看懂部分，后看难懂部分。

    按投影对应关系分析形体时，要兼顾零件的尺寸及功用，以便帮助想象零件的形状。

3.分析尺寸

    了解零件各部分的定形尺寸、定位尺寸和零件的总体尺寸，以及注写尺寸所用的基准。

4.看技术要求

    零件图的技术要求是制造零件的质量指标。分析技术要求，结合零件表面粗糙度、公差与配合等内容。以便弄清加工表面的尺寸和精度要求。

5.综合考虑

    把读懂的结构形状、尺寸标注和技术要求等到内容综合起来，就能比较全面地读懂这张零件图。

§14-6 零件测绘

    根据已有的机器零件绘制零件草图，然后根据整理的零件草图绘制零件图的全过程，称为零件测绘。

一、零件的测绘方法的步骤

1.分析零件

    了解零件的用途、材料、制造方法以及与其它零件的相互关系；

    分析零件的形状和结构；

    选择主视图，确定表达方案。

2.画零件草图

    绘制步骤为：

    定出各视图的位置，画出各视图的中心线、对称面迹线和作图基准线。

    注意：各视图之间留出标注尺寸的位置。

    确定绘图比例，按所确定的表达方案画出零件的内外结构形状。

    先画主要形体， 后画次要形体；先定位置，后定形状；先画主要轮廓，后画细节。

选定尺寸基准，按照国家标准画出全部定形、定位尺寸。校核后，加深图线。

逐个测量并标注尺寸数值，画剖面符号，注写表面粗糙度代号，填写技术要求和标题栏。

3.画零件图

    画零件图的步骤与画草图类似，绘图过程中注意：

    草图中的表达方案不够完善，在画零件图时应加以改进。

    如果遗漏了重要的尺寸，必须到现场重新测量。

    尺寸公差、形位公差和表面粗糙度是否符合产品要求，应尽量标准化和规范化。

二、零件尺寸的测量方法

三、测量注意事项

1.不要忽略零件上的工艺结构，如铸造圆角、倒角、退刀槽、凸台等。

2.有配合关系的尺寸，可测量出基本尺寸，其偏差应经分析选用合理的配合关系查表得出；对于非配合尺寸或不主要尺寸，应将测得尺寸圆整。

3.对螺纹、键槽、沉头孔、螺孔深度、齿轮等已标准化的结构，在测得主要尺寸后，应查表采用标准结构尺寸。

§14-7 公差配合与形位公差简介

一、公差与配合的基本概念

1.零件的互换性

    互换性：同一批零件，不经挑选和辅助加工，任取一个就可顺利地装到机器上去，并满足机器的性能要求。

    保证零件具有互换性的措施：

    由设计者确定合理的配合要求和尺寸公差大小。

2.基本术语

    基本尺寸：它是设计给定的尺寸；

    极限尺寸：允许尺寸变化的两个极限值，它是以基本尺寸为基数来确定的。

    尺寸偏差（简称偏差）：某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差，分别称为上偏差和下偏差。

    上偏差 = 最大极限尺寸 - 基本尺寸 代号：孔为ES，轴为es。

    下偏差 = 最小极限尺寸 - 基本尺寸 代号：孔为EI，轴为ei。

    尺寸公差（简称公差）：允许尺寸的变动量。

    公差 = 最大极限尺寸 – 最小极限尺寸 = 上偏差 – 下偏差

例：一根轴的直径为 F50±0.008

    上偏差 = 50.008 - 50 = 0.008

    下偏差 = 49.992 – 50 = -0.008

    公差 = 50.008-49.992 = 0.016 或 = 0.008-(-0.008) =0.016

   零线：在公差带图（公差与配合图解）中确定偏差的一条基准直线，即零偏差线。通常以零线表示基本尺寸。

    尺寸公差带（简称公差带）： 在公差带图中，由代表上、下偏差的两条直线所限定的区域。 3.配合

    基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系，称为配合。

    根据使用的要求不同，孔和轴之间的配合有松有紧，因而国标规定配合分三类：即间隙配合、过盈配合和过渡配合。

    间隙配合：孔与轴配合时，具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。

    过盈配合：孔和轴配合时，孔的尺寸减去相配合轴的尺寸，其代数差是负值为过盈。具有过盈的配合称为过盈配合。

    过渡配合：可能具有间隙或过盈的配合为过渡配合。

4.标准公差与基本偏差

    公差带由“公差带大小”和“公差带位置”这两个要素组成。

    标准公差确定公差带大小，基本偏差确定公差带位置。

    标准公差

    标准公差是标准所列的，用以确定公差带的大小的任一公差。标准公差分为20个等级，即：IT01、IT0、IT1至IT18 。IT表示公差，数字表示公差等级，从IT01至IT18依次降低。

    基本偏差

    基本偏差是标准所列的，用以确定公差带相对零线位置的上偏差或下偏差，一般指靠近零线的那个偏差。当公差带在零线的上方时，基本偏差为下偏差；反之为上偏差。

轴与孔的基本偏差代号用拉丁字母表示，大写为孔，小写为轴，各有28个。其中H（h）的基本偏差为零，常作为基准孔或基准轴的偏差代号。

5.配合制度

1）基孔制 基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度。

2）基轴制 基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。

二、公差与配合的标注

1.零件图中的标注形式

    标注基本尺寸及上、下偏差值（常用方法）

    数值直观，适应单件或小批量生产。零件尺寸使用通用的量具进行测量。必须注出偏差数值。

既注公差带代号又注上、下偏差

    既明确配合精度又有公差数值。

注公差带代号

    此注法能和专用量具检验零件尺寸统一起来，适应大批量生产。零件图上不必标注尺寸偏差数值。

2.在装配图中配合尺寸的标注

    基孔制的标注形式：

    基轴制的标注形式：

三、形位公差简介

    形状公差和位置公差简称形位公差，是指零件的实际形状和实际位置对理想形状和理想位置的允许变动量。