机械图样的绘制与识读

项目九　装配图的识读与绘制

项目要求

装配图是表达机器或部件的图样，通常用来表达机器或部件的工作原理及零件、部件间的装配关系，是机械设计和生产中的重要技术文件之一。在产品设计中，无论是对新产品进行开发，还是对已有产品进行仿制、改造，一般都是先根据产品的工作原理图画出装配草图，由装配草图整理成装配图，然后再根据装配图进行零件设计，并画出零件图。在产品制造中，先按零件图加工出合格的零件，再按装配图制订装配工艺规程、进行设备装配和检验。在机器使用和维修时，也需要通过装配图来了解机器的工作原理和构造，所以工程技术人员要熟练掌握部件装配图的绘制和识读技术。

学习目标

☆　掌握部件装配图的绘制和识读方法

☆　掌握部件装配图的规定画法和特殊画法

☆　掌握部件测绘的方法和步骤

任务9.1　识读水龙头装配图

任务引导

一、装配图的内容

一张完整的装配图必须具备下列四个内容：

1．一组视图。画装配图时，要用一组恰当的视图表达出机器（或部件）的工作原理、各零件的相对位置及装配关系、连接方式和重要零件的形状结构。

2．必要的尺寸。零件是根据零件图制造的，因此在装配图上不需要像零件图一样标注出零件的所有尺寸。装配图上只需要标注机器或部件的性能（规格）尺寸、配合尺寸、安装尺寸、外形尺寸、其他重要尺寸等。

3．技术要求。在装配图上的技术要求一般分两部分：配合尺寸和文字性技术要求。

4．标题栏和明细栏（GB/T 10609.1—2008）

装配图中的标题栏包括部件名称、比例、绘图和设计人员的签名等（如图1-2所示） 。在明细栏中填写零件的序号（和视图中零件的编号一一对应） ，零件的名称、代号、数量和材料等。明细栏和标题栏绘制在一起时的尺寸和分栏如图9-1所示。

图9-1　标题栏和明细栏

5．零件编号。零件编号时，一般在被编号零、部件可见轮廓线内画一小圆点，用细实线画出指引线引出图外，在指引线的端部用细实线画一水平线或圆圈，在水平线上或圆圈内写零件的序号。如所指部分轮廓内不便画圆点时，可在指引线末端画一箭头，并指向该部分的轮廓。为使图形清晰，指引线不宜穿过太多的图形，指引线通过剖面线区域时，不应和剖面线平行，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。一组紧固件以及装配关系清楚的零件组，可以采用公共指引线，如图9-2所示。序号在视图上应按水平或垂直方向均匀排列整齐，并按照顺时针或逆时针方向顺序排列。

图9-2　零件编号

二、装配图的视图表达方法

在零件图中介绍的各种表达方法在装配图中同样适用，但由于装配图的表达侧重点在于将装配体的结构、工作原理和零件间的装配关系表达清楚，所以国家标准对装配图还另外规定了一些表达方法。

1．规定画法

（1）相邻两零件的接触表面和配合表面只画一条线，非接触表面（即使间隙很小）画成两条线，如图9-3所示。

图9-3　装配图规定画法

（2）相邻两个零件的剖面线方向相反，若方向相同应间隔不相等；同一个零件在所有视图上的剖面线方向应相同、间隔应相等。这便于快速找出同一零件的各个视图，想象其形状和装配关系。

（3）对于标准件、实心的球、轴和一些不需表达的部件，若剖切平面通过其对称平面或基本轴线时，则这些零件均按不剖绘制。如需要表达这些零件上的孔、槽等细节构造时，可用局部剖视图表示，如图9-4中所示的螺钉、轴、螺母、弹簧垫片等。

图9-4　装配图的表达方法

2．装配图的特殊表达方法

（1）假想画法。为了表达与本部件（或机器）有装配关系但又不属于本部件的相邻零、部件时，可用双点画线画出其部分轮廓。假想轮廓的剖面区域内不画剖面线，如图9-5所示。在装配图中，当需要表达运动零件的运动范围或极限位置时，也可用双点画线画出该零件在极限位置处的轮廓。

图9-5　假想画法

（2）拆卸画法。在装配图表达中，当某些零件的图形遮住了其后的需要表达的零件，或某些零件结构、位置和装配关系已表达清楚，不需要进一步表达时，在本视图中可拆去这些零件后绘制。也可选择沿零件结合面进行剖切的画法。如图9-6所示滑动轴承装配图中的俯视图和左视图，是拆去了油杯等零件后绘制的，俯视图采用沿座和盖结合面剖切的表达方法。

图9-6　拆卸画法

（3）简化画法。装配图对零件结构的表达不是主要内容，主要在于表达清楚装配关系，因此规定了一些简化画法。对于装配图中若干相同的零件或部件组，可只详细地画出一组，其余用点画线表示其位置即可，如图9-4和图9-5中的螺钉；对于薄片结构等不易绘制剖面线的零件，可将其涂黑，如图9-4和图9-5中的垫片；装配图中零件的工艺结构，如小圆角、倒角、退刀槽、起模斜度等，可不画出。

（4）单独表达零件。如选择的视图已将大部分零件的形状、结构表达清楚，但仍有少数零件尚有需要表达的结构时，可单独画出这些零件的视图或剖视图。

任务要求

读图9-7所示水龙头的装配图，分析水龙头的工作原理、维修方法和拆卸方法。

图9-7　水龙头装配图

任务解析

相关知识

一、工作原理

从图9-7中可以了解水龙头的工作原理：旋转把手9，通过阀盖5和阀杆8的梯形螺纹传动，阀杆8就上、下运动，同时带动阀瓣垫2、阀瓣3和垫圈4一起上、下运动，打开和关闭水龙头。

二、维修方法

如果水龙头关闭不严，出现漏水现象，用扳手卸下阀盖5，则水龙头的阀瓣3、阀瓣垫2等一串零件都可以拿下来，更换一个阀瓣垫，就能修理漏水现象。如果没有阀瓣垫，将一次性注射器中的密封圈修理一下代替阀瓣垫，密封效果也很好。如果打开水龙头后从压盖7和阀杆8之间的缝隙往外喷水，只需用扳手卸下压盖7，更换填料6即可。

三、拆卸方法

通过装配图也可以看出水龙头的拆卸方法。关闭水源后，第一步先用扳手旋转阀体1右端的六方体，将水龙头从水管上卸下；第二步旋转阀盖5，将阀盖、阀杆等从阀体上卸下，拿出阀瓣垫2、阀瓣3和垫圈4；第三步旋转把手9，将阀杆8的梯形螺纹从阀盖5的梯形螺母中旋转出来，然后卸下把手9，将阀杆卸下；第四步用扳手旋转压盖7，将压盖和阀盖分离，取出填料6，拆卸完成。需要注意的是，在没有将阀杆8的梯形螺纹从阀盖5的梯形螺母中旋转出来之前，不能硬砸把手9，这样会损坏梯形螺纹，造成无法使用。

任务拓展

图9-8和图9-9是水龙头的零件图，根据零件图和装配图，就可以制订生产工艺，组织生产。

图9-8　水龙头阀体零件图

图9-9　水龙头阀体零件图

任务9.2　读装配图和由装配图拆画零件图

任务引导

在生产、维修、使用和管理机械设备，以及技术交流等工作过程中，常需要阅读装配图。在机械产品设计过程中，也经常需要参阅一些相关的装配图技术资料，机械产品的设计过程也是先绘制装配图，再由装配图拆画出零件图。因此，作为工程技术人员，必须掌握读装配图以及由装配图拆画零件图的方法。

读装配图应特别注意从机器或部件中分离出每一个零件，并分析其主要结构形状和作用以及同其他零件的关系。然后再将各个零件合在一起，分析机器或部件的作用、工作原理及防松、润滑、密封等系统的原理和结构，必要时还应查阅有关的专业资料。

任务要求

如图9-10所示，读阀装配图，并拆画3号零件阀体的零件图。

任务解析

相关知识

一、读装配图的方法和步骤

不同的工作岗位看图的目的是不同的，有的仅了解机器或部件的用途和工作原理；有的要了解零件的连接方法和拆卸顺序；有的要拆画零件图等。一般来说，应按以下方法和步骤读装配图。

1．概括了解。从标题栏和有关的说明书中了解机器或部件的名称和大致用途，从明细栏和图中的序号了解机器或部件的组成。

2．对视图进行初步的分析，明确装配图的表达方法、投影关系和剖切位置，并结合标注的尺寸想象出主要零件的结构形状。

如图9-10为阀的装配图，该部件装配在液体管路中，用以控制管路的通与不通，采用了主视图（全剖） 、俯视图（全剖） 、左视图和B向局部视图的表达方法。有一条装配轴线，部件通过阀体上的G1/2螺纹孔、 φ12螺栓孔和管接头上的G3/4螺纹孔装入液体管路中。

图9-10　阀装配图

3．分析工作原理和装配关系。在概括了解的基础上，应对照各视图进一步研究机器或部件的工作原理和装配关系，从反映工作原理的视图入手，分析机器或部件中零件的运动情况，从而了解机器或部件的工作原理，从反映装配关系的视图入手，分析各条装配轴线，弄清零件相互间的配合要求、定位和连接方式等。

图9-10所示阀的工作原理从主视图上看最清楚，阀的工作原理是：当旋转塞子2向左移动，将杆1从管接头6的孔中退出时，管路的通与不通由从阀体下端孔中流来的液体压力决定，当作用在钢珠4右端的压力大于弹簧的压力时，弹簧被压缩，管路接通。当作用在钢珠右端的压力小于弹簧压力时，钢珠堵住管路，管路闭合。当依靠管路右端液体的压力不能将管路接通时，也可以由塞子2和杆1手动接通管路。当旋转塞子2，推动杆1向左移动时，可以推开钢珠，压缩弹簧，将管路接通，液体从杆1和管接头6的径向间隙流过（间隙为1.5mm） 。

从装配图也可以看出阀的装配过程。装配时先将钢球和弹簧装入管接头6中，然后旋入旋塞7，通过旋塞7调整弹簧的压力，调整好弹簧的压力后，再将管接头旋入阀体左侧M30×1.5的螺孔中，右侧将杆1装入塞子2中，在将塞子旋入阀体右侧M30×1.5的螺孔中。

4．分析零件结构，对主要的复杂零件进行投影分析，想象出其主要形状及结构，必要时拆画出其零件图。

二、由装配图拆画零件图

机械产品的设计过程一般是根据工作原理画出装配草图，然后整理成装配图，由装配图拆画出各非标准件的零件图。所以拆画零件图是工程技术人员必须掌握的技能之一。其方法和步骤如下：

1．分离零件。首先看懂装配图，然后将要拆画的零件从装配图中分离出来。例如，要拆画阀装配图中阀体3的零件图，首先将阀体从装配图中分离出来，然后想象其形状。对于阀体的内腔形状，虽然左视图和俯视图上没有表达，但可以通过主视图中G1/2螺纹孔上方的相贯线形状得知阀体空腔为圆柱面，轴线水平放置，且圆柱面的长度等于G1/2螺纹孔的直径，如图9-11所示。

图9-11　分离阀体

2．确定视图表达方案。看懂零件的形状后，要根据零件的结构形状、工作位置和加工位置重新选择视图。确定表达方案，可以参考装配图的表达方案，但不要受装配图的制约。本例中阀体的主视图和俯视图采用全剖视图，和装配图的表达方法相同，但左视图采用了半剖视图。(www.chuimin.cn)

3．标注尺寸。由于装配图中给出的尺寸很少，而在零件图上要标注全部尺寸，所以很多尺寸是在拆画零件图时才确定的，此时应注意以下几点：①凡是在装配图上已给出的尺寸，在零件图上可以直接注出。②某些设计时通过计算得到的尺寸（如齿轮啮合中心距） ，以及通过查阅标准手册而确定的尺寸（如键槽的尺寸） ，应按计算所得数据或查表确定的值标注，不得圆整。③零件上的一般结构尺寸可按比例从装配图中量取，并作适当圆整。

4．标注尺寸偏差、表面粗糙度、形位公差和技术要求等。阀体的零件图，如图9-12所示。

图9-12　阀体零件图

任务9.3　滑轮架部件测绘

任务引导

根据现有部件（或机器）画出其装配图和零件图的过程称为部件测绘。在新产品设计、引进先进设备以及对原有设备进行技术改造和维修时，有时需要对现有的机器或零、部件进行测绘，画出其装配图和零件图。因此，掌握测绘技术对工程技术人员具有重要意义。

部件测绘的一般方法和步骤如下：

1．了解和分析部件结构。部件测绘时，首先要对部件进行研究分析，了解其工作原理、结构特点和装配关系。

2．画出装配示意图。装配示意图用来表示部件中各零件的相互位置和装配关系，是部件拆卸后重新装配和画装配图的依据。

3．拆画零件。拆画零件前要研究拆卸方法和拆卸顺序。机械设备的拆卸顺序一般是由附件到主机，由外部到内部，由上到下进行拆卸。拆卸时要遵循“恢复原机”的原则，即在开始拆卸时就要考虑再装配时与原机相同，即保证原机的完整性、准确性和密封性。外购部件或不可拆的部分，如过盈配合的衬套、销钉、机壳上的螺柱以及一些经过调整、拆开后不易调整复位的零件，应尽量不拆，不能采用破坏性拆卸方法。拆卸前要测量一些重要尺寸，如运动部件的极限位置和装配间隙等。拆卸后要对零件进行编号、清洗，并妥善保管，以免丢失。

4．画零件草图。零件草图一般是在测绘现场徒手绘制的，草图的比例是凭眼睛判断的，所以绘制草图时只要求与被测零件大体上符合，并不要求与被测零件保持某种严格的比例。绘制草图时应注意以下几点：

（1）草图上的零件视图表达要完整，线形分明，尺寸标注要正确，公差配合、几何公差的设计选择要合理。

（2）对所有非标准件均要绘制零件草图，零件草图应包括零件图的所有内容，标题栏内要记录零件的名称、材料、数量、图号等。

（3）草图要忠实于实物，不得随意更改，更不能凭主观猜测。零件上一些细小的结构，如孔口、轴端倒角、小圆角、沟槽、退刀槽、凸台和凹坑等，对设计不合理之处，将来在零件图上更改。

（4）优先测绘基础零件，基础零件一般都比较复杂，与其他零件相关联的尺寸较多。部件装配时常以基础件为核心，将相关的零件装配上去。所以，应特别重视基础件的尺寸测量、精度设计等要准确无误。

（5）草图上允许标注封闭尺寸和重复尺寸，这是为了便于检查测量尺寸的准确性。

（6）草图上较长的线条，可分段绘制，大的圆弧也可分段绘制。

5．根据装配示意图和零件草图画出装配图。

任务要求

测绘图9-13和图9-14所示的是滑轮支架装配体，请绘制装配示意图，绘制非标准的零件草图，绘制装配图和零件图。

图9-13　滑轮支架立体图1

图9-14　滑轮支架立体图2

任务解析

相关知识

一、绘制装配示意图

1．了解装配关系。支架是生产、生活中常用简单机构，其基础零件是支架体，滑轮由小轴、轴套支承，并用垫片和螺母紧固。安装顺序是：在轴套上安装滑轮（间隙配合）后，一起安装在小轴上（过盈配合） ；用螺母、垫片将它们安装到支架体上。

2．绘制装配示意图。了解装配关系后，用简洁线条形象地表示其装配关系。如图9-15所示为滑轮支架的装配示意图。在绘制装配示意图的同时，将已拆卸下的零件进行编号，若零件较多时，还应当对零件粘贴标签。

图9-15　支架装配示意图

二、测绘零件，绘制零件草图

对标准件只需测量其公称尺寸，然后从有关的国家标准中查出其规格、标准代号。对非标准件要进行测绘，首先绘制视图，然后测量尺寸，并把尺寸标注在草图上，最后确定零件的精度、材料、毛坯制造方法等，制成明细表，作为将来绘制装配草图的依据。本案例中，螺母和垫圈是标准件，不需要绘制草图，只需要绘制支架、滑轮、小轴、轴套的草图即可，测绘完成的零件草图如图9-16所示。

图9-16　零件草图

三、根据装配示意图和零件草图，绘制装配图

装配图是比较复杂的工程图样，利用仪器绘制装配图的步骤如下：

1．确定表达方案

确定装配图的表达方案时，一定要考虑把部件的工作原理和装配关系表达清楚。装配图部件的摆放位置一般和工作位置一致，将主要装配轴线在主视图上表达，且采用适当的剖视图把装配关系表达清楚。如果还有其他装配轴线，在主视图上表示不清，就要配置其他视图，来表示装配轴线的装配关系。其次再考虑主要零件的结构和部件的安装，虽然表达零件结构是零件图的任务，但主要零件的结构对表示工作原理和安装有作用时，也要把主要零件的结构表示清楚。

本案例只有一条装配轴线，所示按工作位置摆放，采用单一剖切平面的全剖视图，为了表达安装情况，用一个局部视图表示支架上安装螺栓孔的位置和大小。

确定比例，合理布置图面。根据装配体的复杂程度和大小，确定绘图比例和图幅大小，绘制图框、标题栏和明细栏，同时考虑尺寸、技术要求、零件编号等内容，布置图面。如图9-17所示。

图9-17　滑轮支架绘图步骤一

2．绘制装配体的主要结构

一般先从主视图开始绘制，首先绘制基础零件的主要轮廓，再根据装配过程和装配干线，从主到次，由内向外，逐层绘制。如图9-18所示。

图9-18　滑轮支架绘图步骤二

3．绘制次要结构和细节

在支架、小轴、套、滑轮的主要结构绘制完成后，绘制垫圈、螺母次要零件，倒角、圆角等次要结构，如图9-19所示。

图9-19　滑轮支架绘图步骤三

4．描深视图、标注尺寸、零件编号、填写标题栏和明细栏

装配图底稿完成后要仔细检查（注意剖面线不打底稿） ，核对无误后描深视图、标题栏和明细栏。最后标注尺寸，编排零件序号，填写标题栏和明细栏，书写技术要求，完成装配图的绘制，如图9-20所示。

图9-20　滑轮支架绘图步骤四

四、绘制零件工作图

根据画好的装配图和零件草图，绘制出非标准件的零件工作图。并且在绘制零件工作图时，对于原来草图上的一些结构和数据需要调整的要进行调整，图9-21～图9-24是滑轮支架非标准件的零件图。

图9-21　支架零件图

图9-22　小轴零件图

图9-23　滑轮零件图

图9-24　轴套零件图

任务拓展

常见的装配工艺结构

在设计和绘制装配图时，首先要考虑的是装配机构的合理性，以及确保其每个零件的连接可靠，装拆方便，保证产品的性能。

一、保证接触面结构合理

1．接触面设计。在同一方向上，两个零件只能有一组面接触，否则，就是超定位，超定位不能保证装配的可靠性，如图9-25所示。

图9-25　接触面设计

2．倒角和退刀槽设计。轴肩和孔端面接触时，应在孔边倒角，或在轴的根部加工退刀槽，以保证零件间接触良好，如图9-26所示。

图9-26　倒角和退刀槽设计

二、保证装拆结构合理

1．螺纹紧固件装配结构。螺纹紧固件装配结构要留出足够的空间，以便用扳手拧紧螺纹紧固件，或使得螺纹紧固件顺利放入螺纹孔中。否则，零件加工后将无法装配，如图9-27所示。

图9-27　螺纹紧固件的拆卸结构分析

2．滚动轴承装配结构。为了防止滚动轴承产生轴向窜动，常用的轴向固定结构形式有轴肩、台阶、弹性挡圈、端盖凸缘、螺母、止退垫片和轴端挡圈等，根据受力情况将滚动轴承的内、外圈固定在轴上和机座的孔中，因考虑工作温度的变化，会导致滚动轴承卡死而无法工作，所以不能将内、外圈全部固定，一般可以固定一端，另一端留有轴向间隙，允许有极小的伸缩。如图9-28所示，右端轴承内、外圈均作了固定，左端只固定了内圈。

图9-28　滚动轴承的固定

在上述滚动轴承的固定结构中，如果轴肩过大，或轴孔直径过小，会给滚动轴承的拆卸带来困难。安装在孔中的套类零件也有同样的问题，如图9-29所示。

图9-29　滚动轴承轴向固定结构

三、螺纹联接放松结构

为了防止螺纹联接在工作中由于机器的振动而松开，常采用螺纹放松装置。如双螺母结构、弹簧垫圈、止动垫圈、开口销等，如图9-30所示。

图9-30　螺纹联接放松结构