你有没有遇到过这样的情况,在画某个零件的时候,突然不知道该怎么继续画下去了。别着急,下面这些经典的机械制图标准会告诉你如何画轴套、板盖、叉架、箱体等零件的画法,以及表面粗糙度、公差配合等知识。
第 1 部分:机械制图和尺寸标注知识
1. 衬套零件
此类零件一般有轴、轴套等零件,在视图中表达时,只需画出基本视图,并加上适当的剖面和尺寸标注,表达其主要形状特征和局部结构。为了加工时便于看图,一般将轴线水平放置进行投影,最好选择轴线为横向垂直线的位置。
轴套类零件尺寸标注时,常以轴线为径向尺寸基准,由此可知,标注的有图中所示的Ф14、Ф11(见AA截面)等,这样结合设计要求和加工时的工艺基准(车床上加工轴类零件时,轴的中心孔两端用顶杆顶住),统一了长度方向的基准,常从重要的端面、接触面(台肩)或加工面中选择。
如图所示,选取表面粗糙度为Ra6.3的右肩作为长度方向的主要尺寸基准,从中增加13、28、1.5、26.5四个尺寸;再以右轴端作为长度方向的辅助基准,从而标注该轴的总长度为96。
2. 锅盖部件
该类零件的基本形状为扁平的盘状,一般有端盖、阀盖、齿轮等零件。它们的主要结构一般有旋转体,通常有各种形状的法兰和均匀分布的圆形孔。选择视图时,一般选择通过对称平面或旋转轴的剖面视图作为主视图,同时应增加其他适当的视图(如左视图、右视图或顶视图),以比较该零件的形状和均匀分布。如图所示,增加了一个左视图,以表达带有圆角和四个均匀分布的通孔的方形法兰。
标记盘盖类零件尺寸时,通常选取通过轴孔的轴线作为径向尺寸基准,在长度方向常选取重要端面作为主要尺寸基准。
3. 货叉零件
此类零件一般有拨叉、连杆、支架等。由于它们的加工位置不尽相同,在选取主视图时,主要考虑其工作位置和形状特征,其它视图的选取往往要求采用两个或多个基本视图,并采用适当的局部视图、剖面图等表达方式来表达零件的局部结构。踏板零件图所示的视图选取方案简洁明了,对于表达轴承和筋条的宽度非常有用。也就是说,右视图并不是必须的,对于T形筋条,采用剖面视图更为合适。
标注货叉零件尺寸时,通常以零件的安装基准面或对称面作为尺寸基准,尺寸标注方法见图。
4.箱体类零件
一般来说,该类零件形状、结构较前三类零件复杂,加工位置变化较多,该类零件一般有阀体、泵体、减速器壳体等,选择主视图时,主要考虑工作位置和形状特征。选择其他视图时,应根据实际情况选用适当的剖面图、横剖面图、局部视图、斜视图等辅助视图,以清晰地表达零件的内外部结构。
在标注尺寸方面,通常选取设计要求的轴线、重要的安装面、接触面(或加工面)以及箱体的一些主要结构的对称面(宽度、长度)等作为尺寸基准。应尽可能标注所要切削加工部位的尺寸,以方便加工和检查。
5.零件常见结构尺寸标注方法
常见孔(盲孔、螺纹孔、沉头孔、面钻孔)的尺寸标注方法;倒角的尺寸标注方法。
盲孔
螺纹孔
沉头孔
锪孔
倒角
第 2 部分:表面粗糙度知识
1.表面粗糙度的概念及主要评定参数
(1)表面粗糙度的概念
零件表面由间距较小的峰谷构成的微观几何特征称为表面粗糙度。这主要是由于机械加工过程中在零件表面留下的刀痕和表面金属被切削、劈裂而引起的。零件的表面粗糙度也是评定零件表面质量的一项技术指标,它影响零件的配合性质、工作精度、耐磨性、耐腐蚀性、密封性、外观等。在保证机械使用性能的前提下,为获得零件相应的表面粗糙度,应根据零件的作用选择适当的加工方法,使生产成本最低。一般来说,如果零件上有配合要求或有相对运动的表面,则表面粗糙度参数值应较小。
(2)表面粗糙度的代号、符号和标记
GB/T 131-1993规定了表面粗糙度的代号及其标注方法,图样上表示零件表面粗糙度的符号见下表。
(3)表面粗糙度的主要评定参数
1)轮廓算术平均偏差(Ra)
取样长度内轮廓偏差绝对值的算术平均值。Ra与取样长度的数值见表。
2) 最大轮廓高度(Rz)
取样长度内轮廓峰顶与峰底之间的距离。
▲使用时优先考虑Ra参数
2.表面粗糙度标记要求
(1)表面粗糙度代码表示示例
表面粗糙度高度参数Ra、Rz、Ry在代号中以数值标注时,除参数代号Ra可以省略外,在参数值前必须标注相应的参数代号Rz或Ry。标注示例见表格。
表面粗糙度标记表面粗糙度中的数字和符号的方向。
(2)图纸上表面粗糙度符号的标注方法
1)表面粗糙度符号一般应标在可见的轮廓线、尺寸线或它们的延长线上,且符号的尖端必须从材料外部指向表面。
2)表面粗糙度代号中的数字和符号的方向必须按要求标示。
3. 表面粗糙度标记示例
在同一张图样上,每个表面一般只标注一次,并尽可能靠近有关尺寸线。当空间较小或不便标注时,可以画出来。当零件所有表面具有相同的表面粗糙度要求时,当零件的大多数表面具有相同的表面粗糙度要求时,可以在图样的右上角标注最常用的代号(符号),并在其后标注“其它”或“全部”字样。所有统一标注的表面粗糙度代号(符号)及说明文字的高度应为图样上标注高度的1.4倍。
零件上连续表面、重复要素(如孔、齿、槽等)的表面以及用细实线连接的同一表面的表面粗糙度代号(符号)只表示一次。
当同一表面上要求有不同的表面粗糙度要求时,应以细实线画出分界线,并注出相应的表面粗糙度代号和尺寸。
齿轮、螺纹等工作表面上未画出齿形时,在图中示出表面粗糙度代号(符号)。
中心孔工作表面、键槽工作表面、倒角、圆角等表面粗糙度代号可予以简化。
当零件需进行局部热处理或局部镀(涂)层时,应用粗虚线标出其范围,并标出相应的尺寸。也可在表面粗糙度符号长边的水平线上注明要求。
第 3 部分:公差和配合知识
1.标准公差和基本偏差
为了便于生产,实现零件的互换性和满足不同的使用要求,国家标准《极限与配合》规定,公差带由标准公差和基本偏差两个要素组成,标准公差决定公差带的大小,而基本偏差决定公差带的位置。
(1)标准公差(IT)
标准公差的数值由基本尺寸和公差等级决定,公差等级是确定尺寸精度程度的标记,标准公差分为20个等级,即IT01、IT0、IT1、……、IT18,其尺寸精度范围为IT01~IT18,标准公差的具体数值见有关标准。
(2)基本偏差
基本偏差是指标准极限与配合中公差带相对于零线的上偏差或下偏差,一般指靠近零线的偏差,当公差带在零线以上时,基本偏差为下偏差;反之为上偏差。基本偏差共有28种,代号用拉丁字母表示,孔用大写,轴用小写。从基本偏差系列图中可知,孔A~H的基本偏差、轴的基本偏差k~zc为下偏差;孔K~ZC的基本偏差、轴a~h的基本偏差为上偏差。JS、js的公差带对称分布在零线两侧,孔、轴的上、下偏差分别为+IT/2、-IT/2。基本偏差系列图只表示公差带的位置,并不表示公差的大小。因此,公差带的一端是开放的,而开放的另一端则受到标准公差的限制。
基本偏差与标准公差按尺寸公差定义计算:
ES=EI+IT 或 EI=ES-IT
ei=es-IT 或 es=ei+IT
孔、轴的公差带代号均由基本偏差代号和公差带等级代号组成。
(3)合作
具有相同基本尺寸且相互配合的孔、轴的公差带之间的关系称为配合。根据使用要求,孔与轴之间的配合可采用松配合,也可采用紧配合,因此国家标准规定了配合类型:
1)间隙配合
孔与轴装配时,存在间隙(包括最小间隙为零),孔的公差带在轴的公差带上方。
2)过渡配合
孔与轴装配时,可能存在间隙配合,也可能存在过盈配合,孔的公差带与轴的公差带相互重叠。
3)过盈配合
孔与轴装配时为过盈配合(包括最小过盈为零),孔的公差带位于轴的公差带下方。
(4)基准体系
在制造配合件时,以其中一个零件作为基准件,其基本偏差是一定的,通过改变另一个非基准件的基本偏差,得到各种不同性质的配合系统,称为基准系。为适应行业的需要,国家标准规定了两个基准系。
1)基本孔系
基本孔制--指一定基本偏差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制度。见左下图。基本孔制中的孔称为基准孔。偏差代号为H,下偏差为零。
2)基轴系统
基本轴制是指具有一定基本偏差的轴的公差带与具有不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的制度。见右下图。基本轴制的轴称为基准轴。基本偏差代号为h,上偏差为零。
(5)匹配代码
配合代号由孔和轴的公差带代号组成,以分数形式写出,分子为孔的公差带代号,分母为轴的公差带代号。是一种基本的轴系配合。
例如φ25H7/g6表示配合基本尺寸为φ25,基孔制间隙配合,基孔的公差带为H7(基本偏差为H,公差等级为7),轴的公差带为g6(基本偏差为g,公差等级为6)。
例如φ25N7/h6表示配合基本尺寸为φ25,基本轴制过渡配合,公差带为h6(基本偏差为h,公差等级为6级),孔的公差带为N7(基本偏差为N,公差等级为7级)。
图纸上标注的公差与配合:
1)采用组合注释的方法在装配图上标注公差与配合。
2)零件图的标注方法有三种。
2. 几何公差
零件加工后,不但会产生尺寸误差,而且会产生几何形状和相对位置误差。一个圆柱体即使尺寸合格,也可能出现一端大,另一端小,或中间细,两端粗的现象,也可能不圆,这就是形状误差。阶梯轴在机械加工后,可能在各轴段有轴线不同的现象,这就是位置误差。所以,形状公差是指实际形状与理想形状之间允许的变动量。位置公差是指实际位置与理想位置之间允许的变动量。二者统称为形位公差。
▲形位公差符号
1)形状、位置公差代号
国家标准GB/T 1182-1996规定形位公差用代号标注,实际生产中,当无法用代号标注形位公差时,允许在技术要求中使用文字说明,形位公差代号包括:形位公差项目的符号、形位公差网格及引导线、形位公差值及其他有关符号、基准代号等。网格内字体的高度h与图样中尺寸数字相同。
2)形位公差标注示例
对于气门杆,在图中标记的几何公差附近添加的文字只是为了向读者解释而重复的,在实际图纸中不需要重复。
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