经典机械制图标准:解决图纸绘制难题,掌握各类零件制图方法

日期: 2024-11-06 15:25:28|浏览: 11|编号: 78327

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你有没有遇到过这样的情况,画到某个部分,突然不知道怎么继续?别担心,以下经典机械制图标准告诉您轴套、盘盖、前叉框架和箱体零件的绘制方法,以及表面粗糙度和公差配合的知识。

第 1 部分:机械制图和尺寸标注知识

1. 衬套零件

这类零件一般有轴、衬套等零件,在视图表达式中,只要画出一个基本视图加上适当的剖面图和尺寸,就可以表达其主要的形状特征和局部结构。为了方便加工时查看图纸,轴线一般是水平放置进行投影的,最好选择轴线为侧垂线的位置。

在确定衬套零件的尺寸时,其轴通常用作径向尺寸基准。由此,可以注意到图中所示的 Ф14 和 Ф11(参见 A-A 部分)。这样,设计要求与加工时的工艺标准统一(在车床上加工轴类零件时,用顶针将两端压在轴的中心孔上)。长度方向的参考通常是重要的端面、接触面(肩部)或机加工表面。

如图所示,在长度方向上选取表面粗糙度为 Ra6.3 的右轴肩部作为主要尺寸参考,从中注入 13、28、1.5 和 26.5 的尺寸,在长度方向上以右轴端作为辅助底座,从而标出轴 96 的总长度。

2. 光盘盖零件

这类零件的基本形状是平盘,一般有端盖、阀盖、齿轮等零件,它们的主要结构一般是旋转体,通常有各种形状的法兰,均匀分布的圆孔和加强筋等局部结构。在选择视图时,一般选择具有对称平面或旋转轴的横截面视图作为主视图,并需要添加适当的其他视图(如左视图、右视图或顶视图)来表示零件的形状和均匀结构。如图所示,添加了一个左视图来表示带有圆角的方形法兰和四个均匀分布的过孔。

在标记圆盘盖零件的尺寸时,通常选择通过轴孔的轴线作为径向尺寸基准,长度方向的主要尺寸基准往往是重要的端面。

3. 前叉框架零件

此类零件一般包括货叉、连杆、轴承等零件。由于它们的加工位置可变,因此在选择主视图时主要考虑工作位置和形状特征。其他视图的选择通常需要两个或多个基本视图,零件的局部结构应用适当的局部视图、横截面视图和其他表达式来表示。踏板零件图所示的视图选择方案简洁明了,对于轴承和肋条的宽度,不需要右视图,对于 T 形肋,截面更合适。

在对叉形框架零件进行尺寸标注时,通常选择零件的安装基面或对称表面作为尺寸基准。尺寸标注方法如图 1 所示。

4. 箱体零件

一般来说,这类零件的形状和结构比前三类零件更复杂,加工位置变化更大。此类零件一般包括阀体、泵体、减速器箱等零件。选择主视图时,主要考虑工作位置和形状特征。在选择其他视图时,应根据实际情况使用截面、横截面、偏斜等多种辅助视图,以清楚地表达零件的内部和外部结构。

在尺寸方面,通常选择设计所需的轴线、重要的安装面、接触面(或加工面)、箱体一些主要结构的对称面(宽度和长度)作为尺寸基准。对于箱体中需要切割的部分,应根据方便加工和检查的要求,尽量标明尺寸。

5. 零件常见结构的尺寸符号

常见孔(盲孔、螺纹孔、沉头孔、沉头孔)的尺寸注射方法;倒角大小表示法。

盲孔

螺纹孔

沉头孔

埋头孔平孔

第 2 部分:表面粗糙度知识

1. 表面粗糙度的概念和主要评价参数

(1) 表面粗糙度的概念

零件表面上间距较小的波峰和波谷的微观几何形状称为表面粗糙度。这主要是由于刀具在零件表面留下的刀痕以及加工零件时切割和劈裂时表面金属的塑性变形。零件的表面粗糙度也是评价零件表面质量的技术指标,它对配合性能、工作精度、耐磨性、耐腐蚀性、密封性、外观等都有影响。在保证机器性能的前提下,为了获得零件相应的表面粗糙度,应根据零件的作用选择合适的加工方法,以尽可能降低生产成本。一般来说,当存在具有匹配要求的零件或具有相对运动的表面时,表面粗糙度参数值应较小。

(2) 表面粗糙度的代码、符号和标记

GB/T 131-1993 规定了表面粗糙度的代码及其符号。图纸上表示零件表面粗糙度的符号如下表所示。

(3)表面粗糙度的主要评价参数

1) 等值线算术的平均偏差 (Ra)

样本长度上轮廓偏移量绝对值的算术平均值。表中显示了 Ra 的值和样本的长度。

2) 型材的最大高度 (Rz)。

采样长度内等值线峰值线与等值线峰值基线之间的距离。

▲使用时优先使用 Ra 参数

2. 表面粗糙度的标记要求

(1) 表面粗糙度的编码标记示例

当表面粗糙度高度参数Ra、Rz、R在代码中用数值标出时,除参数代码Ra可以省略外,应在参数值前标出相应的参数代码Rz或Ry,注释示例见表。

表面粗糙度 中数字和符号方向的注释。

(2)图纸上表面粗糙度代码(符号)的标注方法

1) 表面粗糙度代码(符号)一般应在可见轮廓线、尺寸边界线或其延长线上注明,并且符号的尖端必须从材料外部指向表面。

2)表面粗糙度代码中数字和符号的方向必须按规定进行标记。

3. 表面粗糙度标注示例

在同一张图纸上,每个表面通常只用代码(符号)标记一次,并且尽可能靠近相关的尺寸线。当空间较小或不方便标注时,可以引出标注。当零件的所有表面都具有相同的表面粗糙度要求时,可以在图纸的右上角统一标注,当零件的大部分表面具有相同的表面粗糙度要求时,可以在图纸的右上角同时注明最常用的代码(符号), 并添加了 “rest” 或 “all” 一词。统一标记的表面粗糙度代码(字符)和说明文字的高度应为图纸的 1.4 倍。

连续曲面的表面粗糙度代码(符号)、零件上重复元素的表面(例如孔、齿、凹槽等)以及用细实线不连续连接的同一表面仅记录一次。

当同一表面有不同的表面粗糙度要求时,应用细实线画出分界线,并注明相应的表面粗糙度代码和尺寸。

当齿轮、螺纹等工作面上未绘制齿(齿)形时,表面粗糙度代码(符号)注释如图所示。

可以简化中心孔工作面、键槽工作面、倒角和圆角的表面粗糙度代码。

当零件需要部分热处理或部分电镀(涂层)时,范围应用粗点画出并标明相应的尺寸,要求也可写在表面粗糙度符号长边的水平线上。

第 3 部分:公差和拟合知识

1. 标准公差和基本偏差

为方便生产,实现零件互换,满足不同的使用要求,国家标准《极限与配合》规定公差区由标准公差和基本偏差两个要素组成。标准公差确定公差带的大小,而基本偏差确定公差带的位置。

(1) 标准公差 (IT)。

标准公差的值由基本尺寸和公差等级决定。公差等级是决定尺寸精度程度的标志。标准公差分为 20 个等级,即 IT01、IT0、IT1,...,IT18。其尺寸精度从 IT01 到 IT18 依次下降。标准公差的具体值显示在相关标准中。

(2) 基本偏差

基本偏差是指公差带位置在标准极限和拟合中相对于零线的上下偏差,一般是指接近零线的偏差。当公差带高于零线时,基本偏差是较低的偏差;否则,它是向上的偏差。总共有 28 个基本偏差,代码用拉丁字母表示,大写有孔,小写有轴。从基本偏差系列图中可以看出,孔 A~H 的基本偏差和轴 k~zc 的基本偏差是较低的偏差;,孔 K~ZC 的基本偏差和轴 a~h 的基本偏差为上偏差,JS 和 js 的公差区对称分布在零线两侧,孔和轴的上下偏差分别为 +IT/2 和 -IT/2。基本偏差系列图仅表示公差带的位置,不代表公差的大小,因此公差带的一端是开口,开口的另一端由标准公差定义。

根据尺寸公差的定义,基本偏差和标准公差的计算方法如下:

ES=EI+IT 或 EI=ES-IT

ei=es-IT 或 es=ei+IT

孔和轴的公差带代码由基本偏差代码和公差带类代码组成。

(3) 协调

以相同的基本尺寸相互粘合的孔和轴公差带之间的关系称为配合。根据使用的不同要求,孔与轴之间的配合有松有紧,所以国家标准规定了配合的类型:

1) 间隙拟合

当孔与轴组装时,存在带间隙的配合,包括等于零的最小间隙。孔的公差带高于轴的公差带。

2) 过渡拟合

当孔与轴组装时,可能存在间隙或过盈配合。孔的公差带与轴的公差带重叠。

3) 过盈配合

孔和轴组件与过盈量的配合 (包括等于零的最小过盈量)。孔的公差带低于轴的公差带。

(4) 基准系统

在制造配合零件时,其中一个零件作为参考零件的系统,其基本偏差是确定的,通过改变另一个非参考零件的基本偏差来获得各种不同拟合属性的系统称为基准系统。根据生产的实际需要,国家标准规定了两个基准体系。

1) 基孔系统

基孔系统 - 是指具有一定基本偏差的某个孔的公差带与具有不同基本偏差的轴的公差带形成各种组合的系统。请参见左下方的图片。基孔系的孔称为参考孔,其基本偏差编码为 H,其下偏差为零。

2) 基轴系统

基轴系统 - 是指具有一定基本偏差的某个轴的公差带与具有不同基本偏差的孔的公差带形成各种组合的系统。请参阅下面的右侧图片。基轴系的轴称为参考轴,其基本偏差编码为 H,其上偏差为零。

(5) 配合规范

安装代码由孔和轴的公差带代码组成,以分数的形式书写,分子是孔的公差带代码,分母是轴的公差带代码。分子中所有包含 H 的都是基孔系统拟合,所有分母中包含 h 的都是基轴系统拟合。

例如φ25H7/g6的含义是指配合的基本尺寸为φ25,基孔系的间隙配合,参考孔的公差区为H7,(基本偏差为H公差等级7),轴的公差区为g6(基本偏差为g, 公差等级为 6)。

例如φ25N7/h6的含义是指配合的基本尺寸为φ25,基轴系统过渡配合,参考轴的公差区为h6,(基本偏差为h,公差等级为6),孔的公差区为N7(基本偏差为N, 公差等级为 7)。

公差和配合在绘图上进行注释:

1) 在装配图上标明公差和配合,采用组合注射法。

2) 零件图上有三种形式的注释方法。

2. 几何公差

零件加工后,不仅存在尺寸误差,还存在几何形状和相互位置误差。即使圆柱体的尺寸合格,也可能出现一端大、另一端小,或者中间薄两端厚等情况,其截面可能不是圆形的,这就是形状上的误差。对于阶梯轴,加工后每个轴段的轴线可能会有所不同,这是位置误差。因此,形状公差是指实际形状与理想形状的允许变化。位置公差是实际位置与理想位置的允许变化。两者都称为形位公差。

▲ 几何公差子弹

1) 形状和位置公差代码

国家标准 GB/T 1182-1996 规定形状和位置公差用代码标记。在实际生产中,当无法用代码标记几何公差时,允许在技术要求中使用文字。形位公差代码包括:形位公差各项的符号、形位公差框和指导线、形位公差值等相关符号,以及参考代码。框中字体的高度 h 等于绘图中的大小编号。

2) 形位公差示例

一个阀杆,在图中标记的几何公差附近添加的文字只是为了给读者解释而重复,在实际图纸中不需要重复注释。

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