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1、机械制图专业知识机械制图专业知识机械制图是用图样确切表示机械的结构形状、尺寸大小、工作原理与技术要求的学科。图样由图形、符号、文字与数字等构成,是表达设计意图与制造要求与交流经验的技术文件,被称之工程界的语言。机械图样要紧有零件图与装配图,此外还有布置图、示意图与轴测图等。常用的表达机械结构形状的图形有视图、剖视图与剖面图等。机械制图标准对其中的螺纹、齿轮、花键与弹簧等结构或者零件的画法有独立的标准。图样是依照机件的结构形状与尺寸大小按适当比例绘制的,在利用图样制造机件时,务必按照图样中标注的尺寸数字进行加工,才能够加工出符合设计要求的机件。1.1 机械制图的基本知识工程图样是现代工业制造过程
2、中的重要技术文件之一,用来指导生产与进行技术交流且具有严格的规范性重要根据。掌握制图的基础知识,可为以后看图、绘图打好坚实的基础。为了正确地绘制与阅读机械图样,务必熟悉有关机械制图的规定。国家技术制图与机械制图是工程制图重要的技术基础标准,国家标准对有关内容做出了规定,如图纸规格,图样常用的比例,图线及其含义,图样中常用的数字、字母等。1 .图幅、图框与标题栏为了便于图纸的技术交流与后续工作的进行,在UGNX中绘制的图形通常都要以图纸的形式打印输出,同时在输出图形之前,都需要使用相应的线型绘制出图纸的图框与标题栏等内容。图纸图幅图纸的宽度(B)与长度(L)构成的图面称之图纸幅面。按国家有关规定
3、,绘制技术图样时应优先使用国家规定的5种基本图幅,如表1-1所示。必要时也能够按规定加长幅面,但应按基本幅面的短边整数倍增加。表1-1图纸基本幅面及图框尺寸幅面代号AOAlA2A3A4BL841X1189594X841420X594297X420210X297e2010C105a25图框格式在绘制图形时,务必用粗实线画出图框,细实线画出图纸界限。图框有留有装订边与不留装订边两种格式,如图1-1所示,其中具体尺寸按表1-1规定画出。需要注意的是,同一产品中所有图样均使用统一格式。图1-1图框的两种格式标题栏为了绘制出的图样便于管理及查阅,每张图都务必添加标题栏。通常标题栏应位于图框的右下角,同时
4、看图方向应与标题栏的方向一致。技术制图标题栏规定了两种标题栏的格式,如图1-2所示。其中前一种为推荐使用的国标格式,但实际的制图作业中常使用后种格式。2.比例(翱就)斥记杷初相,M)建刖)ljHzmea-a图1-7形位公差与尺寸公差正投影是投影线垂直于投影面时所形成的投影。它能够表达出零件的真实性,因此,在机械设计中通常情况下都使用正投影绘制图纸。利用正投影将物体放在三面投影体系中,物体的3个表面分别与3个投影面平行。然后分别向3个投影面投射,得到该物体在3个投影面上的3个投影,这样就形成了物体的三视图。1 .正投影法假设投射中心移到无限远处时,所有投射线互相平行,且投射线与投影面垂直,这种投
5、影法称之正投影法。根据正投影法所得到的图形,称之正投影图或者正投影。如图1-8所示,将一块三角板放在平面P上,分别通过三角板的3个顶点4、B、。向平面P作垂直线,与平面P交于点、b、c,则三角形abc即为三角板在平面P上的投影。垂直线4。、Bb、CC称之投射线,平面尸称之投影面。2 .三视图的形成如图1-9所示,把物体放在由3个互相垂直的平面所构成的三投影面体系中,这样可得到物体的3个投影,分别是正面投影、水平投影与侧面投影,称之三视图。在工程图样中,零件的多面投影图也能够称之视图。在投影面体系中,零件的三视图是国家标准中的3个基本视图。1.2.2 三视图之间的关系三视图是学好机械制图的基础。
6、通过本节的学习,读者能够初步认识到物体的投影规律,从而为以后画图、看图打下良好的基础。在三面视图形成的过程中,能够归纳出三面视图的位置关系、投影关系与方位关系。1 .位置关系图1-8正投影原理物体的3个视图展开放在同一平面上以后,具有明确的位置关系,即主视图在上方,俯视图在主视图的正下方,左视图在主视图的正右方,如图1-10所示。2 .投影关系任何一个物体都有长、宽、高3个方向的尺寸。在物体的三视图中,主视图反映物体的长度与高度;俯视图反映物体的长度与宽度;左视图反映物体的高度与宽度。匕视图 左视图俯视图图1-10三视图的位置关系3个视图反映的是同一个物体,其长、宽、高是一致的,因此每两个视图
7、之间必有一个相同的尺寸。主、俯视图反映了物体的同样长度(等长);主、左视图反映了物体的同样高度(等高);俯、左视图反映了物体的同样宽度(等宽),如图IJl所示。3等关系反映了3个视图之间的投影规律,是查看视图、绘制图形与检查图形的根据。3 .方位关系三面视图中不仅反映了物体的长、宽、高,同时也反映了物体的上、下、左、右、前、后6个方位的位置关系,如图1-12所示。能够看出:主视图反映了物体的上、下、左、右方位;俯视图反映了物体的前、后、左、右方位;左视图反映了物体的上、下、前、后方位。1.3 剖视图剖视图要紧用于表达机件内部的结构形状。当机件的内部结构比较复杂时,视图上会出现较多虚线而致使图形
8、不够清晰,给看图、作图与标注尺寸带来很大的困难。为了清晰地表达机件的内部结构特征,国家标准中规定可用剖视图来表达机件的内部形状。1 .全剖视图全剖视图是以一个假想平面为剖切面,对视图进行整体的剖切操作。当零件的内形比较复杂、外形比较简单或者外形已在其他视图上表达清晰时,能够利用全剖视图工具对零件进行剖切,图1-13所示就是利用全剖视图创建的图形。上后右前左2 .半剖视图半剖视图是剖视图的一种。当零件的内部结构具有对称特征时,向垂直于对称平面的投影面上投影所得的视图就是半剖视图。以视图的中心线为界线,将其一半创建出的视图就是半剖视图,图1-14所示就是利用半剖视图创建的图形。3 .局部剖视图图1
9、-12三视图的位置关系局部剖视图是用剖切平面局部地剖开机件所得的视图。局部剖视图是一种灵活的表达方法,用剖视的部分表达机件的内部结构,不剖的部分表达机件的外部形状。对一个视图使用局部剖视图表达时,剖切的次数不宜过多,否则会使图形过于破碎,影响图形的整体性与清晰性。局部视图常用于轴、连杆、手柄等实心零件上有小孔、槽、凹坑等局部结构需要表达其内形的零件,图1-15所示就是利用局部剖视图创建的图形。4 .旋转剖视图用两个成一定角度的剖切面(两平面的交线垂直于某一基本投影面)剖开机件,以表达具有回转特征机件的内部形状的视图,称之旋转剖视图。旋转剖视图能够包含12个支架,每个支架可由若干个剖切段、弯着段
10、等构成。它们相交于一个旋转中心点,剖切线都围绕同一个旋转中心旋转,而且所有的剖切面将展开在一个公共平面上,图1-16所示就是利用旋转剖视图创建的图形。1.4装配图图1-16旋转剖视图的装配关系、零件的要紧结构形状,与在装配、检验时所需要的尺寸数据与技术要求。设计装配图是生产过程中重要的技术文件,它最能反映出设计工程师的意图,且可表达出机械或者部件的工作原理、性能要求、零件之间工程师在设计机器时,首先要绘制整个机器的装配图,然后再拆画零件图。此外,在设计、装配、调整、检验与维修时都需要用到装配图。1.4.1 装配图基本知识装配图是表达机器或者部件的图样,要紧表达其工作原理与装配关系。在机器设计过
11、程中,装配图的绘制位于零件图之前,同时装配图与零件图的表达内容不一致,它要紧用于机器或者部件的装配、调试、安装、维修等场合,也是生产中的一种重要的技术文件。1 .装配图的作用在产品设计过程中,通常要根据设计的要求绘制装配图,用以表达机器或者部件的要紧结构与工作原理,然后再根据装配图设计零件绘制各个零件图;在产品制造中,装配图是制定装配工艺规程、进行装配与检验的技术根据,即根据装配图把制成的零件装配成合格的部件或者机器。在使用或者维修机械设备时,也需要通过装配图来熟悉机器的性能、结构、传动路线、工作原理、保护与使用方法。装配图直接反映设计者的技术思想,因此,装配图也是进行技术交流的重要技术文件。
12、2 .装配图的内容装配图要紧表达机器或者零件各部分之间的相对位置、装备关系、连接方式与要紧零件的结构形状等内容,图1-17所示是球阀的装配图。一组图形用一组图形(包含剖视图、断面图等)表达机器或者部件的传动路线、工作原理、机构特点、零件之间的相对位置、装配关系、连接方式与要紧零件的结构形状等。几类尺寸标注出表示机器或者部件的性能、规格、外形与装配、检脸、安装时必需的几类尺寸。图1-17标注了部件的总体尺寸与重要装配尺寸。技术要求用文字或者符号说明机器或者部件的性图1-17球阀装配图能、装配、检验、运输、安装、脸妆及使用等方面的技术要求,是装配图的重要构成部分。零件编号、明细栏与标题栏在装配图上
13、应对各类不一致的零件编写序号,并在明细栏中依次填写零件的序号、名称、数量、材料与零件的国标代号等内容。标题栏内填写机器或者部件的名称、比例、图号与设计、制图、校核人员名称等内容。3 .绘制装配图的步骤在绘制部件装配图之前,首先要熟悉部件或者机器的工作原理与基本结构特征等资料,然后通过拟定方案、绘制装配图与整体校核等一系列的工序,具体步躲如下。熟悉部件弄清用途、工作原理、装配关系、传动路线及要紧零件的基本结构。确定方案选择主视图方向,确定图幅及绘图比例,合理运用各类表达方法。画出底稿先画图框、标题栏及明细栏外框,再布置视图,画出基准线,然后画要紧零件,最后根据装配关系依次画出其余零件。完成全图绘
14、制剖面线、标注尺寸、编排序号,并填写标题栏、明细栏、号签及技术要求,然后按标准加深图线。全面校核对图中的所有内容进行认真全面的校核,将错、漏处改正后,在标题栏内签名。1.4.2装配图中尺寸标注、零件编号与明细栏装配图不是制造零件的直接根据,因此,装配图中不需标注出零件的全部尺寸,而只需标注出用于表达机器的整体尺寸等其他重要尺寸。此外,针对装配图上的每个零件都务必标注序号与代号,并填写明细栏,以便统计零件的数量,进行生产的准备工作。1 .装配图中的尺寸标注图1-18准直器装配图在装配图中,按尺寸作用的不一致能够将其分为性能(规格)尺寸、装配尺寸、安装尺寸、外形尺寸与其他重要尺寸,具体标注效果如图
15、1-18所示。这5类尺寸并不是完全孤立无关的,实际上有的尺寸往往同时具有多种作用。此外,一张装配图中有的时候也并不全部具备上述5类尺寸。因此,对装配图中的尺寸需要具体分析,然后进行标注。 性能或者规格尺寸表示机器或者部件性能(规格)的尺寸,这些尺寸也是设计时就已经确定的,可作为设计机器、熟悉与选用机器的根据。比如图1-18中阀体管口直径为G34o 装配尺寸表示零件间的相对位置与配合关系的尺寸。其中,相对位置尺寸表示装配机器与拆画零件图时需要保证相对位置的尺寸;而配合尺寸是指两个零件之间配合性质的尺寸。比如,零件1与2配合尺寸为01OH7h6,零件1与3相对位置距离为116 安装尺寸安装尺寸是指
16、机器或者部件在地基上或者其他机器或者部件相连接时所需要的尺寸,比如图1-18中与安装有关的尺寸48、56等。 外形尺寸表示机器或者部件的总长、总宽与总高的尺寸。单机器或者部件包装、运输时,与厂房设计或者安装机器时需要考虑装配体的外形尺寸。比如图1-18中准直器的总宽与总高尺寸为56、84。 其他尺寸除上述4种尺寸外,在设计或者装配时需要保证的其他重要尺寸,这些尺寸在拆分绘制零件图时不能改变。比如运动零件的极限尺寸、要紧零件的重要尺寸等。2 .零(部)件编号为了便于读懂装配图与进行图样管理,在装配图中对所有零件(或者部件)都务必编写序号,并在标题栏上方编制相应的明细栏。序号的通常规定装配图中每种
17、零、部件都务必编注序号。同一装配图中相同的零、部件只编注一个序号,且通常只标注一次。零、部件的序号应与明细栏中的序号一致,同一装配图中编注序号的形式一致。序号的编排方式序号注写在指引线(细实线)对应的水平线上或者圆内,字高比图中的尺寸数字大一号或者两号,同一个装配图中,编注序号的形式应一致,如图1-19所示。指引线从零件的可见轮廓内引出,并在末端绘制一个小圆点。若所指部分很薄或者为涂黑的断面而不便于绘制圆点时,可在指引线的末端绘制箭头指向该部分的轮廓。指引线不能相互交叉,当通过剖面区域时,也不应与剖面平行,必要时指引线可绘制为折线,但只能曲折一次。此外,关于一组紧固及装配关系清晰的零件组,可使
18、用公共指引线,如图1-20所示。3.明细栏图1-20公共指引线边线重合,长度相同。明细栏中,零部件序号应按自底向上的顺序填写,以便在增加零件时可继续向上画格, 如图1-21所示。在实际生产中,关于较复 杂的机器或者部件,为便于工作,也可用 单独的明细栏,装订成册,作为装配图的 附件,按零件份数与一定格式填写。1.4.3装配图中零部件的表达方法装配图是以表达机器或者部件的工作 原理与装配关系为中心的,它使用适当的 表达方法把机器或者部件的内部与外部的 结构形状与零件的要紧结构表示清晰,并 不需要将每个零件的形状、大小都表达清1 油杯B127 螺母M126 ,螺栓M12X1305 轴承固定套4 上
19、轴承3 轴承盖2 I下轴承序号I名称齿轮油泵制图|审核II .Q235-ZQAI9-4HT150OAI9-41W重量!HTISOWGB/T1154GB/T6170GB/T8备住04-00装配图的明细栏是机器或者部件中全部零件的全面目录,它画在标题栏上方,当标题栏上方位置不够用时,可续接在标题栏的左方。明细栏外框竖线为粗实线,其余各线为细实线,其下边线与标题栏上边线或者图框下晰。因此,除了前面所讨论的各类视图表图-2明细栏与标题栏达方法之外,还有一些表达机器或者部件的特殊表达方法,与装配图的规定画法。1.规定画法在装配图中为了区分不一致的零件,正确懂得零件间的装配关系,对常规零件绘制方法有下列几
20、项规定。 接触面与配合面的画法两个零件的接触表面或者有配合关系的工作表面,分界线规定只绘制一条线。不接触或者没有配合关系时,即使间隙很小,也务必绘制出两条线。 零件剖面符号的画法在剖视图中,相邻两零件的剖面线方向相反,或者方向一致但间隔不一致,如图1-18中实例绘制上轴承、下轴承、上轴瓦、下轴瓦、油杯的剖面线。但是,同一个零件在不一致视图中的剖面线应当保证方向相同同时间隙要一致,当断面的宽度小于2mm时,同意以涂黑来代替剖面线,如图1-22所示。实心件绘制方法关于紧固件(如螺钉、螺栓、螺母、垫片、键、销等)、轴、连杆、手柄、球等实心件,假如剖切平面通过其轴线或者对称面时,则该零件按照不剖绘制,
21、比如以上章节介绍的标准件是按照不剖绘制的。图1-22装配图的规定画法但务必注意,当剖切平面垂直于这些零件的轴线进行剖切时,则这些零件的剖面线上应当绘制出剖面线,比如俯视图中螺栓截面则按照剖切方式绘制。 相同零件剖切线画法同一零件在各个视图中的剖面线方向、间隔务必一致,以便于看图。2.特殊表达方法为了能够简单而清啦地表达一些部件的结构特点,在装配图的画法上规定了一些特殊的画法,如下所示。 拆卸画法图1-23拆卸画法为了表示部件的内部结构,能够假想将某些零件拆去,然后进行投影,其他视图按不拆画出。使用拆卸画法时,应在对应的视图上标明拆卸零件的编号或者名称,如图1-23所示。为使图形清晰,指引线不宜
22、穿过太多的图形。指引线通过剖面线区域时,不应与剖面线平行。指引线也不要相交,必要时指引线可画成折线,但只能折一次。序号在图上应按水平或者垂直方向均匀排列整齐,并按照顺时针或者逆时针方向顺序排列。沿结合面剖切画法为了表示部件内部的装配与工作情况,在装配图中能够假想沿零件的结合面切开部件,然后画出图形,结合面上不画剖面符号(剖面线)。但对轴与连接件,假如垂直于轴线剖切,则应当画出剖面线。图1-24的右视图所示为两个转子的位置、结构与运动情况与进油孔、定位销的位置。 单独表达画法在装配图中能够单独对某一个零件的特殊结构进行表达,但务必在所画视图的上方注出该零件的视图名称,在相应视图的邻近用箭头指明投
23、影方向,并注上同样的字母。 夸大画法装配图IE法的基本规定图1-24沿结合面剖切画法图1-25垫片夸大画法在画装配图时,当遇到薄片零件、细丝弹簧、微小间隙等,无法按全图绘图比例画出,可使用夸大画法,图1-25中主视图中的垫片(涂黑部分)就是用夸大画法画出的。 假想画法图1-26用双点划线表示手柄的 另一个极限位置与本部件有装配关系但又不属于本部件的其他相邻零部件、运动零件的极限位置,可用双点划线画出其轮廓。比如图1-26中主视图中用双点划线画出假想的铳刀盘,以表示铳刀盘与主轴的装配关系。为了表示某个零件的运动极限位置,或者部件与相邻部件的装配关系,可用双点划线画出其轮廓,比如图1-26用双点划
24、线表示手柄的另一个极限位置。 简化画法装配图要紧表达的是部件的装配关系、工作原理,要紧零部件的结构等,因此,在表达装配图的工程图样中,应当尽量使用简化画法。其要紧表现在下列几个方面,如图1-27所示。零件上的工艺结构,如小圆角、退刀槽、螺纹连接件、轴上的倒角、倒圆等常常省略不画O对均匀分布的螺纹连接件,同意只画一个或者一组,其余的用中心线说明安装位置。关于滚动轴承与密封圈,通常使用特征画法(也可一半使用比例画法、一半使用特征画法),也能够使用通用画法。图1-27简化画法在装配图中,皮带可用粗实线表示,传动链可用细点划线表示,如图1-28所示。在能表达清晰部件特征(如电机等)的情况下,装配图能够仅画简化后轮廓的投影。与零件图一样,对称的零部件能够只画一半或者者四分之一,如图1-29所示。图1-29对称零部件的表达方法图1-28皮带与链条的简化画法在化工、锅炉设备的装配图中,能够用细点划线表示密集的管子。 展开画法为表达不在同一平面内而又相互平行轴上的零件,与轴与轴之间的传动关系,可假想将各轴按传动顺序,沿它们的轴线剖开,并展开在同一平面上。这种展开画法在表达机床的主轴箱、进给箱、汽车的变速箱等装置时经常运用,展开图务必进行标注。能够按照传动顺序沿轴线切开,然后依次将轴线展开在同一平面画出,并标注X-X展开,如图1-30所示。图1-30三星齿轮机构装配图