机械图样绘制与识读-机械图样的绘制与识读

项目八　机械零件图样的识读与绘制

项目要术

机械零件图样简称零件图，是设计部门提交给生产部门，用以指导生产机器零件的重要技术文件之一。它不仅反映了设计者的设计意图，而且还表达了对零件的各种技术要求，如尺寸精度、表面粗糙度等。所以，零件图是制造和检验零件的重要依据，工程技术人员必须掌握零件图的识读和绘制。

零件图是和生产实际联系非常紧密的教学内容，所以要结合所学内容，紧密联系生产实际，了解所表达零件的功能和制造工艺过程。

虽然机器中的零件各不相同，但根据其结构和形状可以分为轴套类零件、轮盘类零件、叉架类零件和箱体类零件。同类零件具有相似的结构特点和类似的表达方法。

图样上的表面粗糙度、尺寸公差、形位公差等，要结合生产实习和其他课程来学习，要了解一些典型加工方法所能达到的技术要求，学会查阅有关的技术标准之后，就能在零件图样上正确标注尺寸公差、粗糙度等技术要求。

学习目标

☆　轴套类零件图的识读

☆　零件图上技术要求的识读及标注

☆　盘盖类零件图的识读

☆　叉架类零件图的识读与绘制

☆　箱体类零件图的识读与绘制

☆　零件测绘

任务8.1　轴套类零件图的识读

任务引导

图8-1是数控切割机上的一个支架类零件，图8-2是支架的零件图。由于零件图不仅要表达零件的内外结构、尺寸大小，还应对零件的材料、加工、检验、测量提供必要的技术要求。所以，零件图必须包含制造和检验零件的全部技术资料。将零件图和前面介绍的组合体、机件的视图相比较，可以进一步了解零件图在前者的基础上增加了一些内容。

图8-1　电机支架轴测图

零件图的内容：

1．一组视图。在零件图中需用一组视图来表达零件的形状和结构，应根据零件的结构特点，选择适当的视图、剖视、断面、局部放大等表达方法，用简明的方法将零件的形状、结构表达清楚。如图8-2所示采用主视图（剖视图） 、俯视图、左视图及一个A向视图，来完整的表达电机支架的内、外结构。

2．完整的尺寸。零件图上的尺寸不仅要标注正确、完整、清晰，而且要注得合理，能够满足设计意图，宜于制造生产，便于检验。

3．技术要求。国家标准规定，对于零件在制造和检验时在技术上应达到的各项要求，要用规定的代号、字母、数字和文字在零件图上简明地表示。零件图上的技术要求包括：表面粗糙度、尺寸偏差、几何公差、表面处理、材料和热处理、检验方法以及其他特殊要求等。

4．标题栏。标题栏应配置在图框的右下角，填写的内容主要有零件的名称、材料、数量、比例、图样代号以及设计、审核、批准者的姓名、日期等。对于标题栏的格式，GB/T 10609.1—2008作了统一规定，应尽可能采用标准的标题栏格式。填写标题栏时应注意以下几点：

图8-2　电机支架零件图

零件名称：零件名称要精练，如“齿轮” “泵盖”等，不必体现零件在机器中的具体作用。

图样编号：图样可按产品系列进行编号，也可按零件类型综合编号。各行业、厂家都规定了自己的编号方法，图样编号要有利于图纸检索。

零件材料：零件材料要用规定的代号表示，不得用自编的文字和代号表示。

任务要求

读图8-3所示蜗轮轴的零件图，分析轴类零件的典型结构和尺寸标注方法，总结轴类零件视图表达方法的一般规律。

任务解析

相关知识

一、轴套类零件的结构特点

在机器中，轴类零件是实心零件，一般起支承传动件和传递动力的作用。套类零件是空心零件，一般起支承、轴向定位、联接或传动作用。蜗轮轴的结构和形状如图8-3所示，蜗轮轴零件如图8-4所示。

轴套类零件的结构特点：轴套类零件大多数是由同轴回转体组成，其上沿轴线方向通常设有轴肩、倒角、螺纹、退刀槽、砂轮越程槽、键槽、销孔、凹坑、顶尖孔等结构。如图8-4由右向左设有螺纹、退刀槽、键槽、凹坑、砂轮越程槽、轴肩等。

图8-3　蜗轮轴的结构和形状

图8-4　蜗轮轴零件图

二、轴套类零件的表达方法

1．由于此类零件主要在车床或磨床上加工，为便于加工时读图方便，轴套类零件主视图选择其加工位置，即轴线应水平放置。

2．轴类零件一般为实心件，因此主视图一般选视图表达，不选全剖视图。套类零件是中空件，主视图一般选全剖视图。当零件上有键槽、凹坑、凹槽时，轴类零件的主视图可根据情况选择局剖视图。如图8-4主视图选择了两处局部剖，分别表达键槽和凹坑。

3．此类零件一般不画俯视图和视图为圆的左视图。

4．当零件上的局部结构需要进一步表达时，可以围绕主视图根据需要绘制一些局部视图、断面图和局部放大图来表达尚未清楚的结构。如图8-4主视图上方选择了两处局部放大图、一处断面图和一处局部视图，分别表达砂轮越程槽、退刀槽和键槽的结构。

三、轴类零件的加工工艺和尺寸标注

轴类零件在机床上的安装采用中心孔定位卡盘夹紧，常用的加工方法有车削、磨销。轴类零件图的尺寸标注要考虑加工的需要，尽量将加工需要测量的尺寸直接注出。表8-1为蜗轮轴的加工顺序及尺寸标注过程。

表8-1　蜗杆轴加工顺序和尺寸标注

任务8.2　零件图上技术要求的识读及标注

任务引导

在零件图中除了一组视图和尺寸标注外，还应具备必要的加工和检验零件的技术要求，零件图中的技术要求主要包括表面粗糙度、尺寸公差、形状和位置公差、材料的热处理和表面处理以及对指定表面加工方法和检验的说明等。下面就图样中经常涉及的有关技术要求作简要介绍。

一、表面结构的图样表示法

表面结构是表面粗糙度、表面波纹度、表面缺陷、表面纹理和几何形状的总称。表面结构的各项要求在图样上的表示法在GB/T 131—2006中均有规定。本节主要介绍常用的表面粗糙度表示法。

1．表面粗糙度的概念

在零件加工时，由于切削变形和机床振动等因素，使得零件的实际加工表面存在着微观的高低不平，这种微观的高低不平程度称为表面粗糙度，如图8-5所示。

图8-5　表面粗糙度的概念

2．评定表面结构常用的轮廓参数

对于零件表面结构的状况，可以由三个参数组加以评定：轮廓参数（由GB/T 3505—2000定义） 、图形参数（由GB/T 18618—2002定义） 、支承率曲线参数（由GB/T 18778.2—2003和GB/T 18778.3—2003定义） 。其中轮廓参数是我国机械图样中目前最常用的评定参数。本节仅介绍轮廓参数中评定粗糙度轮廓（R轮廓）的两个高度参数Ra和Rz。

（1）轮廓算数平均偏差Ra是指在一个取样长度内，纵坐标z(x)绝对值的算数平均值，如图8-6所示。

（2）轮廓的最大高度Rz是指在同一取样长度内，最大轮廓峰高与最大轮廓谷深之和的高度，如图8-6所示。

图8-6　轮廓算术平均偏差Ra和轮廓的最大高度Rz

表面粗糙度的选用应该既满足零件表面的功能要求，又要考虑经济合理。一般情况下，凡是零件上有配合要求或有相对运动的表面，粗糙度参数值要小，参数值越小，表面质量越高，但加工成本也越高。因此，在满足使用要求的前提下，应尽量选用较大的粗糙度参数值，以降低成本。表8-2列出了国家标准推荐的Ra优先选用系列。

表8-2　评定轮廓的算数平均偏差Ra值（µm）

3．标注表面结构的图形符号

标注表面结构要素要求时的图形符号尺寸如表8-3和表8-4所示。

表8-3　表面粗糙度的符号和画法

表8-4　表面结构图形符号的尺寸　　单位：mm

4．表面结构要求在图形符号中的注写位置

为了明确表面结构要求，除了表面结构参数和数值外，必要时应标注补充要求，包括取样长度、加工工艺、表面纹理、加工余量等。注写要求在图形符号中的位置如图8-7所示。

图8-7　补充要求的注写位置

5．表面结构要求在图样中的注法

在表面结构符号中注写具体的参数及数值要求后即称为“表面结构代号” 。为避免误解，在参数代号和极限值之间插入空格，如“Ra 6.3” 。表面结构代号在图样中标注时注意以下问题：

（1）表面结构要求对每一个表面一般只标注一次，并尽可能标注在相应的尺寸及其公差的同一视图上。除非另有说明，所标注的表面结构要求是对完工零件表面的要求。

（2）表面结构要求的注写和读取方向与尺寸的注写和读取方向一致。表面结构要求可标注在轮廓线上，其符号应从材料外指向并接触表面。必要时表面结构也可以用带箭头或黑点的指引线引出标注，如图8-8所示。

图8-8　表面结构要求的注写方向

（3）在不致引起误解时，表面结构要求可以标注在给定的尺寸线上、尺寸界线上、延长线上，也可以标注在形位公差框格的上方，如图8-9所示。

图8-9　表面结构要求标注在尺寸线、形位公差框格上

6．表面结构要求的简化注法

（1）有相同表面结构要求的简化注法。如果工件少数表面具有不同的表面结构要求，多数（包括全部）表面有相同的表面结构要求，可以先将不同的表面结构要求直接标注在视图上，然后将相同的表面结构要求统一标注在图样标题栏附近。此时（除全部表面有相同要求的情况外） ，表面结构要求的符号后面应有：

——在圆括号内给出无任何其他标注的基本符号，如图8-10（a）所示。

——在圆括号内给出不同的表面结构要求，如图8-10（b） 、 （c）所示。

图8-10　有相同表面结构要求的简化注法

（2）多个表面有共同要求的注法。当零件上多个表面有相同的表面结构要求，或图纸的标注空间较小时，可以采用简化注法。在视图上用带字母的完整符号标注，在标题栏附近以等式的形式对有相同表面结构要求的表面进行简化标注，如图8-11（a）所示。也可以在视图中只用表面结构符号的简化注法，在标题栏附近用表面结构符号以等式的形式给出多个表面共同的表面结构要求，如图8-11（b）所示。

图8-11　多个表面有共同要求的简化注法

二、极限与配合

1．互换性

在成批或大量生产中，一批零件在装配前不经过挑选，在装配过程中不经过修配，在装配后即可满足设计和使用性能要求，零件的这种在尺寸与功能上可以互相替代的性质称为互换性。极限与配合是保证零件具有互换性的重要标注。

2．基本术语及定义

现以图8-12为例，说明极限与配合的基本术语。

（1）公称尺寸：由图样规范确定的理想形状要素尺寸，如φ50。

（2）上极限尺寸（最大极限尺寸） ：零件实际尺寸所允许的最大值，如φ50.007。

（3）下极限尺寸（最小限尺寸） ：零件实际尺寸所允许的最小值，如φ50.018。

（4）上极限偏差（上偏差） ：上极限尺寸和公称尺寸的差。孔的上极限偏差代号为ES，轴的上极限偏差代号为es。如孔的上极限偏差为：ES=+0.007，轴的上极限偏差为：es=0。

（5）下极限偏差（下偏差） ：下极限尺寸和公称尺寸的差。孔的下极限偏差代号为EI，轴的上极限偏差代号为ei。如孔的下极限偏差为：EI=−0.018；轴的下极限偏差为：ei=−0.016。

（6）公差：允许尺寸的变动量。公差等于上极限尺寸和下极限尺寸的差（上极限偏差与下极限偏差的差） 。公差恒为正数，公差越大，零件的精度要求越低，实际尺寸允许变动量越大；反之，精度要求高。图中孔的公差为：ES−EI=+0.007−（−0.018）=0.025；轴的公差为：es−ei=0−（−0.016）=0.016。

图8-12　极限与配合的基本术语

（7）公差带：在公差带图解中，用零线表示公称尺寸，上方为正，下方为负，用矩形的高表示尺寸的变化范围（公差） ，矩形的上边代表上极限偏差，矩形的下边代表下极限偏差，矩形的长度无实际意义，这样的图形叫公差带图。图8-13所示公差带图，就是图8-12轴和孔的公差带图。

图8-13　公差带图

3．标准公差、基本偏差系列和公差带代号

（1）标准公差。标准公差是由国家标准规定的公差值，其大小由两个因素决定，一个是公差等级，另一个是公称尺寸。国家标准（GB/T1800）将公差划分为20个等级，分别为IT01、IT0、IT1、IT2、IT3、…、IT17、IT18。 “IT”为“国际公差”的符号，阿拉伯数字01，0，1，…，18表示公差等级。其中IT01精度最高，IT18精度最低。根据公差等级和公称尺寸，可以从附表7-5中查出标准公差的大小。

（2）基本偏差。基本偏差是指在公差与配合制中，确定公差带相对零线位置的那个极限偏差。它可以是上极限偏差或下极限偏差，一般为靠近零线的那个偏差，如图8-14所示。

图8-14　基本偏差

轴和孔的基本偏差系列代号各有28个，用字母或字母组合表示。孔的基本偏差代号用大写字母表示，轴的基本偏差代号用小写字母表示，如图8-15所示。基本偏差决定公差带的位置，标准公差决定公差带的高度。

图8-15　基本偏差系列

（3）公差带代号。公差带代号由基本偏差代号和标准公差代号组成。图8-12所示例子中，孔的公差带代号为K7，轴的公差带代号为h6，其中K和h为基本偏差代号，7和6为标准公差等级。根据偏差代号、公称尺寸和公差等级，可以从附录附表7-1至附表7-4中查出轴或孔的基本偏差值，结合附表7-5中查出的标准公差，就可以计算出上、下偏差。对常用的公差带代号可以从附录附表7-3和附表7-4中直接查出上、下极限偏差。

4．配合类别

公称尺寸相同，相互结合的轴和孔公差带之间的关系称为配合。按配合性质不同可分为间隙配合、过盈配合和过渡配合。

（1）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。此时，孔的公差带在轴的公差带之上，如图8-16（a）所示。

（2）过盈配合：孔与轴配合时，具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合。此时，孔的公差带在轴的公差带之下，如图8-16（b）所示。

（3）过渡配合：孔与轴配合时，即可能存在间隙又可能存在过盈的配合。此时，孔的公差带与轴的公差带相互交叠，如图8-16（c）所示。

图8-16　配合类别

5．基准制

（1）基孔制。基孔制配合是基本偏差为零的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度。基孔制配合的孔称为基准孔，其基本偏差代号为H，下极限偏差为零。这种制度在同一公称尺寸的配合中，是将孔的公差带的位置固定，通过变动轴的公差带位置，得到各种不同的配合，如图8-17所示。

图8-17　基准制

（2）基轴制。基轴制配合是基本偏差为零的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。基轴制配合的轴称为基准轴，其基本偏差代号为h，上极限偏差为零。这种制度在同一公称尺寸的配合中，是将轴的公差带位置固定，通过变动孔的公差带位置，得到各种不同的配合，如图8-17所示。

6．极限与配合的标注

（1）在零件图中的标注。在零件图中，线性尺寸的偏差有三种标注形式：只标注上、下极限偏差；只标注偏差代号；既标注偏差代号，又标注上、下极限偏差，但偏差用括号括起来。如图8-18所示，偏差字体比公称尺寸小一号。

图8-18　零件图中偏差的标注

（2）在装配图上一般只标注配合代号，配合代号用分数表示，分子为孔的偏差代号，分母为轴的偏差代号，如图8-19（a）所示。对于与轴承等标准件的配合的尺寸标注，只需标出非标准件的公差带代号，如图8-19（b）所示。

图8-19　装配图中偏差的标注

三、几何公差

1．几何公差的概念和符号

几何公差包括形状、方向、位置和跳动公差，通常简称“形位公差” 。零件在加工过程中，不仅存在尺寸误差，还产生形状和位置误差。形状误差是指实际要素和理想要素的差异，位置误差是指相关联的几何要素的实际位置相对于理论位置的差异。形状和位置公差是形状和位置误差的最大允许值。形状或位置公差带是限制实际要素形状或位置变动的区域。国家标准规定的几何公差特征符号有14种，各几何特征名称和符号见表8-5所示，其中线轮廓度和面轮廓度有基准要求时为位置公差，无基准要求时为形状公差。

表8-5　几何特征符号（GB/T 1182—2008）

2．几何公差代号与基准代号

形位公差代号一般采用带箭头的引线和公差框格组成。形状公差由两格组成，位置公差由三格或三格以上组成，基准代号由正方形、字母、连线和黑三角（或白三角）组成。绘制方法如图8-20所示，其中h为字体高度。

图8-20　几何公差代号和基准代号

3．几何公差的公差带形状和标注示例

如表8-6和表8-7所示。当被测要素为面或线时，指引线的箭头指向该要素的轮廓线或其延长线上，并明显与尺寸线错开。当被测要素为回转曲面的轴线时，指引线的箭头应与该要素的尺寸线对齐。当基准要素为轴线时，应将基准符号与该要素的尺寸线对齐。

表8-6　形状公差的标注与公差带定义

表8-7　位置公差的标注与公差带定义

任务要求

如图8-21所示螺纹量规工作图样，解释图样中几何公差的意义。

图8-21　几何公差标注案例

任务解析

相关知识

公差名称为圆跳动，被测要素是左球面，基准要素是φ16f7轴段轴线，公差带形状是以基准轴线为圆心的同心圆，同心圆的半径差为0.03mm。

公差名称为圆柱度，被测要素是φ16f7轴段的圆柱面，公差带形状是两个同心柱面，柱面的半径差为0.005mm。

公差名称为同轴度，被测要素是螺纹M8×1的轴线，基准要素是φ16f7轴段的轴线，公差带形状是以基准轴线为轴线的圆柱面，圆柱面的直径是φ0.1mm

符号表示尺寸公差和形位公差的关系符合最大实体要求。直径φ16f7后符号表示尺寸公差和形状公差的关系符合包容要求。

任务8.3　轮盘类零件图的识读

任务引导

轮盘类零件一般包括手轮、带轮、法兰盘、端盖等。轮盘类在机器中一般通过键、销与轴连接，传递扭矩。盖类零件一般通过螺纹连接件与箱体连接，此类零件主要起支承、轴向定位及密封作用。

任务要求

读图8-22和图8-23所示手轮和法兰盘的零件图，分析轮盘类零件的结构特点，总结轮盘类零件视图表达方法的一般规律。

图8-22　手轮零件图

图8-23　法兰盘零件图

任务解析

相关知识

如图8-24和图8-25所示是手轮和法兰盘的立体图。通过分析图手轮零件图和法兰盘的零件图，可以了解轮盘类零件的结构和表达方法。

图8-24　手轮立体图

图8-25　法兰盘立体图

一、轮盘类零件的结构特点

轮类零件一般由轮毂、轮辐和轮圈组成，轮毂上一般有键槽，轮辐有板式、肋板式等多种形式，如图8-22和图8-24所示。盘类零件与轴套类零件结构相似，一般也是由同轴回转体组成，有时也有部分结构是方形、环形，与轴类不同的是其轴向尺寸一般小于径向尺寸。盘类零件上常见的结构包括中心有阶梯孔，周围有均布的孔、槽等，如图8-23和图8-25中法兰盘中心有带退刀槽的阶梯孔，周围有三个均布的螺钉孔。

二、轮盘类零件的表达方法

1．由于此类零件主要在车床或磨床上加工，为便于加工时读图方便，该类零件主视图也选择其加工位置，即轴线应水平放置。(www.chuimin.cn)

2．轮盘类零件一般为中空件，因此主视图一般选全剖或半剖表达。如图8-22和图8-23所示主视图均选择全剖视图。

3．此类零件一般不画俯视图，但绘制视图为圆的左视图，用以表达零件上结构的分布情况。如图8-22中，左视图表达了均布的轮辐及其形状。图8-23中，左视图表达了孔的分布情况和缺槽的位置和形状。

4．当零件上的局部结构需要进一步表达时，可采用局部视图、局部剖视图、局部放大图、断面图来表达尚未清楚的结构。如图8-22右下角，采用两处移出断面图表达轮辐的渐变情况。

三、技术要求

1．手轮

尺寸精度：轮毂孔的公称尺寸是φ14，偏差代号H，基准孔，和轴的配合是基孔制，公差等级7级。键槽宽度的公称尺寸是5，偏差代号JS，公差等级8。键槽深度的公称尺寸是16.3，上偏差是+0.1，下偏差是0。

粗糙度：轮圈经过抛光，Ra为0.8，轮毂的端面和键槽是加工面，Ra为6.3，孔的Ra为3.2，其余为毛坯表面。

几何精度没有要求。

2．法兰盘

尺寸精度：法兰盘的孔公称尺寸为φ30和φ60，偏差代号为H，公差等级分别为7和11级。定位外圆的基本尺寸为φ70，偏差代号为k，公差等级为6级，该外圆的精度最高。

粗糙度：φ30的孔、基准面A、φ70的外圆，Ra为3.2。φ60的孔Ra为6.3，其余表面均为12.5。

几何公差：以φ30孔的轴线为基准B，φ70外圆的轴线对B基准的同轴度为φ0.04。右端面对基准面A的平行度为0.02，对基准B的垂直度为0.04。

任务8.4　叉架类零件图的识读

任务引导

叉架类零件多为铸造或锻造成毛坯后，经机械加工而成。一般包括拨叉、连杆、支座、支架等。拨叉主要用于机器的操纵机构，起操纵或调速作用，支架主要起支承和连接作用。

任务要求

读图8-26所示支架的零件图，分析叉架类零件的结构特点，总结叉架类零件视图表达方法的一般规律。

图8-26　支架零件图

任务解析

相关知识

一、叉架类零件的结构特点

图8-27为支架的立体图。叉架类零件的形状结构一般比较复杂，但大体可分为三部分：支承部分、连接部分、工作部分。连接部分通常是倾斜或弯曲的、断面有规律变化的肋板结构，用以连接零件的工作部分与支承部分。支承部分和工作部分常有圆孔、螺孔、沉孔、油槽、油孔、凸台、凹坑等。如图8-26中，下部为支承部分，有两个安装沉孔，上部为工作部分，中间有圆孔，左面用夹紧螺孔，中间是连接部分，其断面为渐变的肋板。

二、叉架类零件的表达方法

1．由于此类零件加工方法和加工位置不止一个，所以主视图选择主要考虑工作位置和形状特征。如图8-26中主视图的形状特征最明显。

2．叉架类零件一般两端有内部结构，中间是实心肋板，因此主视图一般选择局部剖视图表达。如图8-26主视图选择了两处局剖，分别表达上面夹紧螺孔和下面的安装孔。

图8-27　支架立体图

3．由于此类零件结构较复杂，一般根据需要除主视图外，还选择1～2个基本视图，表达零件的主体结构。如图8-26左视图下部表达了安装板的形状和安装孔的位置，上部采用局剖表达了工作部分内部结构的圆柱孔。

4．当零件上的某些局部结构或某些不平行于基本投影面的结构需要进一步表达时，可采用局部视图、局部剖视图、斜视图、断面图来表达尚未清楚的结构。如图8-26左下角，采用A向局部视图表达零件工作部分的凸台及夹紧螺孔结构，主视图右方采用移出断面图表达了连接部分倾斜肋板的断面形状。

任务8.5　箱体类零件图的识读

任务引导

箱体类零件多为铸造成毛坯后，经机械加工而成。箱体类零件主要作用是支承、包容、保护、定位和密封内部机构。各种泵体、阀体、减速器箱体都属于此类零件。

任务要求

读图8-28所示蜗轮蜗杆减速器箱体的零件图，分析箱体类零件的结构特点，总结箱体类零件视图表达方法的一般规律。

图8-28　减速器箱体零件图

任务解析

相关知识

一、箱体类零件的结构特点

此类零件的内腔和外形结构均很复杂。它们通常有一个用于安装的底板，底板上通常有安装孔，安装孔处有凸台或凹坑，底板下一般有槽，可以减少接触面积和减少加工面积。底板上面一般设有一个薄壁空腔，用以容纳运动零件和储存润滑油。箱壁四周根据传动需要，加工多个用以支承和安装传动件的带圆柱孔的凸台，凸台上有时根据安装端盖的需要加工螺纹孔。凸台下方多加肋板起到辅助支撑的作用。箱壁上方在需要安装箱盖处，加工凸台，凸台上有安装孔，便于安装上箱盖。蜗轮蜗杆减速器箱体的立体图如图8-29所示，其结构比较复杂，基础形体由底板、箱壳、 “T”字形肋板、互相垂直的蜗杆轴孔（水平）和蜗轮轴孔系（垂直）组成，蜗轮轴孔在底板和箱壳之间，其轴线与蜗杆轴孔的轴线垂直异面， “T”字形肋板将底板、箱壳和蜗轮轴孔连接成一个整体。

图8-29　减速器箱体

二、箱体类零件的表达方法

1．箱体类零件的结构一般比较复杂，加工位置不止一个，因此，一般按工作位置摆放，并选择形体特征最明显的方向作为主视图投射方向。

2．箱体类零件一般为中空零件，因此主视图一般选择全剖视图表达。如图8-30主视图选择了全剖，主要表达蜗杆轴孔、箱壳、肋板的形状和关系。左上方和右下方各采用了一处局部剖，来表达螺纹孔和安装孔。

图8-30　减速器箱体主视图

3．由于此类零件结构较复杂，一般根据需要除主视图外，还需采用多个视图，且各视图之间应保持直接的投影关系，来明确地表达零件的主体结构。如图8-31所示，左视图采用全剖视图，主要表达蜗轮轴孔、箱壳的形状和位置关系。如图8-32和图8-28所示，俯视图绘制成外形图，主要表达箱壳和底板、蜗轮轴孔和蜗杆轴孔的位置关系。此外采用C-C剖视图表达底板形状和肋板的断面形状。沿同一投射方向绘制一个外形图和一个剖视图，是箱体类零件常用的表达方法。

4．当零件上的某些局部结构需要进一步表达时，可采用局部视图、局部剖视、断面图来表达尚未清楚的结构。如图8-28用D向、E向两个局部视图分别表达两个凸台的形状。

图8-31　减速器箱体左视图

图8-32　减速器箱体C-C视图

任务拓展

一、铸件工艺结构

1．铸件壁厚。铸件各部分的壁厚应尽量均匀，不宜相差太大。如必须具有不同壁厚的结构，应使厚壁和薄壁逐渐过渡，以免铸造时在冷却过程中，由于凝固速度不同形成热节，产生缩孔或裂纹，如图8-33所示。

图8-33　铸件壁厚

2．制造圆角。铸件上两表面相交处如设计为尖角，在进行浇注时，砂型尖角会发生落砂和裂纹现象如图8-33（a）所示。因此，在两表面相交处应设计为圆角，铸件经机械加工后，铸造圆角被切除，变为尖角，如图8-34（c）所示。铸造圆角的大小一般为R3～R5，在零件图上可省略不画，圆角尺寸可以在技术要求中统一说明。

3．起模斜度。铸件在起模时，为起模顺利，在起模方向上的内、外壁上应有适当的斜度，称为起模斜度，如图8-34（a）和图8-34（b）所示。起模斜度一般按1∶20选取，也可按0.5°～3°之间选取。通常在图样上不画出起模斜度，也不标注，如果需要可以在技术要求中说明。

图8-34　铸件圆角和起模斜度

4．过渡线。由于铸造表面的转角处用圆角过渡，所以两表面的交线变得不明显，在绘图时，如不绘制交线，零件的结构就会表述不清。为便于读图，在图样中仍要画出理论交线，但两端不与轮廓线接触，这种线称为过渡线。过渡线用细实线绘制。

如图8-35所示，当两个圆柱曲面相交时，由于存在铸造圆角过渡的情况，两表面的交线（即相贯线）变得不明显，在主视图中，相贯线应按过渡线绘出。当两圆柱直径相等时，两过渡线相交处也应断开。

图8-35　过渡线（一）

如图8-36（a）所示，三棱柱肋板斜面与底板上表面和右立板上表面的交线，在俯视图上均按过渡线绘制。在图8-36（b）中，底板上表面与圆柱表面相交，由于铸造圆角的存在，其水平投影也按过渡线绘制。

图8-36　过渡线（二）

二、机械加工工艺结构

1．工艺凸台和凹坑。为了减少零件的加工面积和减少零件间的接触面积，使结合面接触更良好，常在两接触表面处设置凸台和凹坑，其结构和尺寸标注如图8-37所示。

图8-37　工艺凸台和凹坑

2．钻孔工艺结构。用钻头钻盲孔时，由于钻头顶部有120°的圆锥面，所以盲孔总有一个120°的圆锥面，扩孔时也有一个锥角为120°的圆台面，如图8-38（a） 、 （b）所示。此外钻孔时，应尽量使钻头垂直于孔的上下两端面，否则易将孔钻偏或使钻头折断。当零件表面倾斜时，应加设凸台或凹坑或先把该面铣平，如图8-38（c） 、 （d）所示。

图8-38　钻孔工艺结构

3．退刀槽和越程槽。在切削过程中，为使刀具易于退刀或使砂轮能稍微越过加工面，常在加工表面的台肩处先加工出退刀槽或砂轮越程槽。这样既能保证加工表面满足加工的技术要求，又能避免产生加工圆角，保证在装配时有关零件容易与之靠紧。常见退刀槽和砂轮越程槽的结构及尺寸标注如图8-39所示，图中的数据可从有关的标准中查取。

图8-39　退刀槽和越程槽

三、零件图的尺寸标注

零件图上尺寸标注是加工制造和检验零件的重要依据，生产中要求零件图中的尺寸不允许有任何差错，是零件图的重要内容之一。因此，除了应符合尺寸标注中的正确、完整和清晰的基本要求外，还必须满足“合理”的要求。

尺寸标注的合理，是指所注的尺寸既要满足设计要求，又要满足加工、测量和检验等制造工艺的要求。要做到标注尺寸的合理，就需要了解更多的机械设计与制造方面的知识，本节主要介绍一些合理标注尺寸的基本知识。

1．尺寸基准

（1）尺寸基准分类

如前所述，标注和度量尺寸的起点称为尺寸基准（简称基准） 。要合理标注尺寸，必须恰当地选择尺寸基准。尺寸基准的选择既要考虑零件在机器中的作用和装配关系，又要考虑符合零件的设计、加工和测量要求。根据基准的作用不同，一般将基准分为设计基准和工艺基准。

设计基准。根据机器的结构和设计要求，用以确定该零件在机器中的位置和几何关系的一些面、线、点，称为设计基准。常见的设计基准是：零件上主要回转结构的轴心线；零件的对称中心面；零件的重要支承面、装配面及两零件间重要的结合面；零件的主要加工面。

工艺基准。根据零件加工制造、测量和检验等工艺要求所选定的一些面、线、点，称为工艺基准。

如图8-40所示，减速器箱体长度方向的设计基准是蜗轮轴线，用以确定箱体、蜗杆孔的端面的设计位置（尺寸50和76） 。高度方向的设计基准是底板的底面，用以确定蜗轮轴孔、蜗杆轴孔和箱体高度方向的设计位置（尺寸60、80、135） 。宽度方向的设计基准是蜗轮轴线，用以确定蜗杆轴线、箱体宽度方向的设计位置（尺寸41、50） 。箱体的左、前侧面是长度和宽度方向的工艺基准，用以确定箱体上螺纹孔的加工位置（尺寸8、8） 。底板的前面和蜗轮轴线是肋板、底板上地脚螺栓孔的工艺基准，用以确定肋板的铸造位置和地脚螺栓孔的加工位置（尺寸10、41、35、35） 。蜗杆孔左端法兰端面是长度方向的工艺基准，用以确定蜗杆孔右端凸台的加工尺寸（尺寸136） 。

（2）合理地选择尺寸基准

任何一个零件都有长、宽、高三个方向的尺寸，每个尺寸都有基准，因此每个方向上至少要有一个基准。同一个方向上有多个基准时，其中必有一个是设计基准，其余为工艺基准。工艺基准必须有尺寸与设计基准相关联（如图8-40中，主视图上的尺寸76，俯视图上的50，左视图上的50和130，C-C视图上的35、15、130） 。从设计基准标注尺寸时，可以满足设计要求，能保证零件的功能要求，而从工艺基准标注尺寸时，则便于零件的加工和测量。

在考虑选择零件的尺寸基准时，应尽量使设计基准与工艺基准重合（如减速器箱体中蜗轮孔轴线，既是设计基准，又是工艺基准） ，以减少尺寸误差，使尺寸既能满足设计要求，又能满足工艺要求，从而保证产品质量。

图8-40　减速器箱体尺寸基准分析

2．标注尺寸应注意的几个问题

（1）功能尺寸要直接标注

零件上凡是影响产品性能、工作精度和互换性的尺寸都是功能尺寸。零件上的功能尺寸必须直接注出，以保证设计精度要求。如零件上反映零件所属机器（或）部件规格性能的尺寸、零件间的配合尺寸、有装配要求的尺寸以及保证机器（或部件）正确安装的尺寸等，都应直接注出，不能通过其他尺寸计算，如图8-41中的尺寸A。

（2）毛坯表面的尺寸标注

在铸造或锻造零件上标注尺寸时，如在同一个方向上有若干个毛坯表面，一般只能有一个毛坯面与加工面有联系尺寸，而其他毛坯面则要以该毛坯面为基准进行标注。因为毛坯面制造误差较大，如果有多个毛坯面以统一的基准进行标注，则加工该基准时，往往不能同时保证这些尺寸要求。如图8-42所示，A为联系尺寸。这样标注虽不好直接测量，但通过间接测量也容易保证尺寸要求。

图8-41　重要尺寸要直接注出

图8-42　毛坯面尺寸的标注

（3）尺寸标注要考虑测量的方便与可能

零件图进行尺寸标注时，不但要考虑设计要求，还要考虑加工和测量方便。如图8-43 （a）套筒中尺寸A不便于测量，应按图（b）标注尺寸。

图8-43　按测量方便标注尺寸

（4）尺寸标注应避免形成封闭的尺寸链

封闭的尺寸链是首尾相接，形成一个封闭圈的一组尺寸。如图8-44（a）中，标注成封闭尺寸链，尺寸A将受到B、C的影响而难于保证。正确的标注如图8-44（b）中，将不重要的尺寸B去掉，A不受尺寸C的影响。

图8-44　避免封闭的尺寸链

（5）尺寸标注的工艺要求

尺寸标注要尽可能符合工艺要求。如图8-45所示，轴承盖的半圆孔是和轴承座配合在一起加工的，所以要标注直径。半圆键的键槽也要标注直径，以便于选择铣刀。轴的长度尺寸考虑了加工时的顺序。铣键槽时，键槽深要以素线为基准标注。

图8-45　尺寸标注的工艺要求

3．零件上常见孔的尺寸注法

零件上常见的孔有光孔、沉孔、螺纹孔等，这些孔的尺寸标注常常用符号表示其形状和深度等，常见孔的尺寸注法如表8-8所示。

表8-8　零件上常见孔的尺寸注法

（续表）

任务8.6　零 件 测 绘

任务引导

零件测绘的过程是首先对已有的零件实物进行观察分析，了解其结构特点，初步确定表达方法，徒手绘制出零件图形，标注尺寸线，测量出它的尺寸，将尺寸标注在草图上，并制定必要的技术要求，填写标题栏的相关信息，完成零件草图的绘制，然后根据草图绘制出零件工作图。

任务要求

根据给出的缸体实物（如图8-46所示）进行测绘。绘制其零件草图，根据草图整理成零件工作图样。

图8-46　缸体立体图

任务解析

相关知识

一、分析测绘零件

首先应了解被测零件的名称、材料以及它在机器或部件中的位置、作用及与相邻零件的连接关系，然后对零件的内外结构形状进行分析。

经过了解分析，本案例被测零件名称为“缸体” ，它属于箱体类零件，起支承作用，根据材料为铸铁，可以知道零件毛坯采用铸造，所以具有铸造工艺要求的结构，如铸造圆角，起模斜度、铸造壁厚均匀等。

分析零件结构，零件主要形体分为四部分：长方体的底板，四个角有圆弧过渡，下有凹槽减小接触面积，有四个安装螺钉的阶梯通孔和两个圆锥销孔；主体阶梯圆柱体，与底板圆弧过渡相接，内部阶梯孔，左端有六个螺孔；上端有两个凸台，各有一处螺纹孔。

二、确定表达方案

1．主视图。根据箱体零件的中空特点主视图选择全剖，可以表达中心的阶梯孔和三处螺纹孔结构，如图8-47所示。

2．左视图。根据箱体结构的复杂性，还需绘制左视图和俯视图。其中左视图可以根据其结构对称性，选择半剖视图，不剖部分表达螺纹孔的位置，剖开的部分表达阶梯圆柱孔的壁厚和圆锥销孔的形状，但由于安装沉孔还没表达，在外形部分可采用局部剖视图表达，如图8-48所示。

3．俯视图。俯视图采用外形视图，这样既可以表达凸台形状又可以表达底板形状。

图8-47　主视图采用全剖视图

图8-48　左视图采用半剖视图

三、绘制零件草图

绘制草图的方法是目测，徒手画图，一般在现场绘制。徒手绘制草图，必须按照科学的方法进行训练。仪器图、计算机软件绘图和徒手绘制草图，三者是相辅相成的，仪器图是基础，在画好仪器图的基础上，徒手画图技术和计算机软件绘图技术才能相应的提高。下面是绘制较复杂零件草图的绘图步骤：

1．布置图面

首先按形体分析法，将主要形体按其长、宽、高理解成长方体，然后在图纸上绘制出其三个视图，在绘图过程中要遵守“长对正、高平齐、宽相等”的原则，并画出回转曲面的轴线、对称轴等主要基准线。然后检查、调整三个视图的位置，使每个视图的四周有足够的空间标注尺寸。图8-49是经过调整后布置的图面位置。

2．绘制视图

根据前面讨论的表达方法，按形体分析法绘制零件的视图，先画大的形体，最后绘制细节。熟练后一些小的结构可以不打底稿，直接绘制。尺寸较大的圆，可以先绘制出圆的外接正方形，再画圆，这样比较准确。绘制出视图之后要经过检查和调整，满意后再加深视图。如图8-50是加深后的缸体视图。

图8-49　草图绘图步骤1— —布图

图8-50　草图绘图步骤2— —绘制视图

3．绘制尺寸线

零件的草图画完后，确定尺寸基准，该零件高度方向的设计基准应为底面，中心轴线应为辅助基准。长度方向设计基准为缸体的左端面。宽度方向的基准为前后对称轴线。根据确定好的尺寸基准，按尺寸标注的要求，画出尺寸界线、尺寸线，可以先不画箭头。图形绘制完成后，要认真核对，保证其合理的表达零件的所有结构和尺寸，对尺寸位置不合理的地方进行修改和调整。

4．测量和标注零件尺寸

图形和尺寸线标注完成后，集中进行尺寸测量（零件尺寸的测量方法后面详细讨论） ，要保证尺寸测量的精确度，并测量一个尺寸就将其标注在已绘制好的尺寸线上。

5．制定零件图的技术要求

根据实践经验和已有的样板文件，采用类比法和查阅相关国家标准，确定零件的表面粗糙度、偏差与配合、几何公差等技术要求。综合考虑缸体的作用和相邻零件的连接关系、企业生产能力等各种因素后制定的技术要求如图8-51所示。图样中φ35H7轴孔，表面粗糙度Ra=1.6um，孔中心线与端面的垂直度要求为φ 0.06，与底面的平行度要求为φ0.06。

图8-51　草图绘图步骤3— —标注尺寸和技术要求

四、零件尺寸的测量方法

测量尺寸是零件测绘过程中的一个重要步骤，零件上的全部尺寸的测量应集中进行，这样可以提高效率避免错误和遗漏。

1．测量线性尺寸。非功能线性尺寸可以直接用钢板尺测量，功能线性尺寸要用精密一些的量具测量。如果用钢板尺不能直接测出，必要时也可以用三角板配合测量，如图8-52所示。

图8-52　线性尺寸的测量

2．测量壁厚。无法直接测量型腔壁厚时，可以用外卡尺和钢板尺配合，分两次完成测量，如图8-53所示，壁厚X=A−B。

图8-53　测量壁厚

3．测量内、外径。当测量精度要求不高时，内径可以用内卡尺测量，再在钢板尺上读出数值，如图8-54（a）所示；当精度要求较高时，用游标卡尺测量，如图8-54（b）所示，游标卡尺可以直接读出数值。当外径的测量精度要求不高时，可以用外卡尺测量，测量精度要求较高时，用游标卡尺或螺旋千分尺测量，螺旋千分尺的结构如图8-54所示。

图8-54　测量内径

4．测量中心距。孔的中心距一般用卡尺和钢板尺（或游标卡尺）配合测量，先测量出孔的直径d，再用外（内）卡尺测量出孔间距K，当两孔的直径相等时，中心距L=K+d，如图8-55所示。

图8-55　测量中心距

5．测量圆角半径和螺距。圆角半径一般采用圆角规测量。在圆角规中找出与被测部分圆角完全吻合的一片，由该片上的读数可以得知该圆角的半径，如图8-56所示。

6．拓印法测量凸台的直径。零件上的一些凸台或凹坑等量具不易测量的结构，当对测量精度要求不高时，可以用拓印法测量，即用一张薄纸，在凸台或凹坑中拓印出其形状，然后再纸上用量具测出尺寸，如图8-57所示。

图8-56　测量中心距

图8-57　拓印法测量凸台直径

五、绘制零件图

根据图8-51缸体草图，绘制缸体零件图，如图8-58所示。

图8-58　缸体零件图