课题一 认识零件图

课题一 认识零件图

在设计或测绘机器时,首先要绘制装配图,再拆画零件图,零件加工完后再按装配图将零件装配成机器或部件。因此,零件与部件、零件图与装配图之间的关系十分密切。

学习本项目内容时应注意:在识读或绘制零件图时,要考虑零件在部件中的位置、作用,以及与其他零件间的装配关系,从而理解各个零件的结构形状和加工方法;在识读或绘制装配图时(项目八中讲述),也必须了解部件中主要零件的结构形状和作用,以及各零件间的装配关系。

img

认识图7-1所示轴承座零件图。

img

零件图是表达零件结构、尺寸及技术要求等内容的图样,工人会依据零件图进行分析,制定加工工艺,完成对它的加工。零件图既是零件的加工依据,也是检验零件的重要技术文件。因此零件图的信息必须正确、完整、清晰、合理,那么,为了发挥这些作用,一张完整的零件图应该包括哪些内容呢?

img

一、零件图的内容

零件图是生产中指导加工和检验该零件的主要图样,它不仅仅是把零件的内、外结构形状和大小表达清楚,还需要对零件的材料、加工、检验、测量提出必要的技术要求。零件图必须包含加工和检验零件的全部技术资料。因此,一张完整的零件图一般应包括以下几项内容。

img

图7-1 轴承座零件图

1.一组图形

选用一组适当的图形(如视图、剖视图、断面图等),正确、完整、清晰地表达出零件的各部分形状和结构。

2.完整的尺寸

正确、完整、清晰、合理地标注零件在加工和检验时所需要的全部尺寸。

3.技术要求

机器在工作时需要零件满足什么条件,达到什么技术标准,那么零件在加工过程中就应该按照这个标准来加工,所以在绘制零件图时,需要在图纸中进行说明。这种用符号或文字来说明的零件在加工、检验等过程中应达到的技术标准,如表面粗糙度、尺寸公差、几何公差、热处理要求等,称为技术要求。技术要求的符号需要标注在图样上,如表面粗糙度、尺寸公差、几何公差等,技术要求的文字一般注写在标题栏上方图纸空白处,如热处理要求或表面处理要求等。

4.标题栏

标题栏位于图纸的右下角,应填写零件的名称、材料、数量、绘图比例、生产厂家、图号,以及设计、描图、审核人的签字、日期等各项内容。

二、零件视图的选择

零件视图的选择,应首先考虑看图方便。根据零件的结构特点,选用适当的表达方法。由于零件的结构形状是多种多样的,所以在绘制图样时,应对零件进行结构形状分析,结合零件的工作位置和加工位置,选择最能反映零件形状特征的视图作为主视图,并选好其他视图,以确定最佳的表达方案。

选择表达方案的原则是:在完整、清晰地表达零件形状的前提下,力求制图简便。

(一)主视图的选择

主视图是表达零件的一组图形中的核心,在选择主视图时,一般应按以下两方面综合考虑,一是零件的摆放位置,二是零件的投射方向。

1.零件的摆放位置

零件的摆放位置应合理,所谓“位置合理”通常是指应符合零件的加工位置原则和工作位置原则。

(1)加工位置原则。

加工位置是零件加工时在机床上的装夹位置。主视图应尽量表示零件在机床上加工时所处的位置。这样在加工时可以图物对照,既便于看图和测量尺寸,又可减少差错。回转类零件,如轴套类或盘盖类零件,不论其工作位置如何,一般都按其轴线水平放置,如图7-2所示。

img

图7-2 回转类零件的加工位置

(2)工作位置原则。

工作位置是零件在机器中安装和工作时的位置。主视图的位置和工作位置一致,便于想象零件的工作状况,有利于阅读图样,如图7-3所示。

img

图7-3 零件的工作位置

(a)吊钩;(b)汽车拖钩

(3)自然安放位置原则。

对于箱体类、座体、支座等非回转类零件,应考虑取放置平稳的自然安放位置来作图。

(4)重要几何要素水平、垂直安放原则。

在机器中常有一些不规则零件,如叉架类零件等,其加工位置、工作位置会发生变化,有的无法自然安放,这时可将其重要的轴线、平面等几何要素水平或垂直放置。

2.零件的投射方向

选择主视图时,零件的摆放位置确定好以后,再确定主视图的投射方向。

选择投影方向时,应遵循形状特征原则,也就是使主视图最能反映零件的形状特征,即在主视图上尽量多地反映出零件内外结构形状及它们之间的相对位置关系。形状特征原则是选择主视图投影方向的依据。如图7-4所示轴的主视图选择。

img

图7-4 轴的主视图选择

(二)其他视图的选择

主视图确定后,对其表达未尽的部分,再选择其他视图予以完善表达。其他视图是对零件主视图的补充。

(1)根据零件的复杂程度及内、外结构形状,全面地考虑还应需要的其他视图,每个视图都要有表达重点,做到各视图互相配合、互为补充且又不重复。在充分表达清楚零件结构形状的前提下,尽量减少其他视图的数量,力求制图简便。

(2)零件的主要结构和主要形状应优先考虑采用基本视图,当有内部结构时应尽量在基本视图上作剖视;而次要结构、细节、局部形状和倾斜部分结构可用局部视图、局部放大图、断面图等表达,且尽可能按投影关系就近配置。

(3)视图中零件形状要按照正确、完整、清晰、简便的要求来表达,并进一步综合、比较、调整、完善,选出最佳的表达方案。

三、典型零件的表达方案

零件的种类繁多,在机械工程行业中常根据其几何特征及作用将零件分成四类:轴套类零件、盘盖类零件、叉架类零件和箱体类零件(图7-5)。由于同一类零件在其视图表达、尺寸注写、技术要求甚至加工工艺流程的制定上存在着许多共性,因此对零件进行归类,一方面有利于设计工程师图示设计意图,另一方面又有利于工艺设计师制定工艺文件。

1.轴套类

结构特点:主体结构是同轴回转体,并且轴向尺寸远大于径向尺寸,在沿轴线方向通常有轴肩、倒角、螺纹、退刀槽、键槽、销孔、螺纹孔等结构要素。

功能:主要用来支承传动零件和传递动力。

加工方法:以车床加工为主,装夹时零件轴线水平放置。

表达特点:主体结构只需一个基本视图。再根据各部分结构特点,选用断面图、局部放大图等来表达一些小结构(退刀槽、键槽、越程槽、中心孔)。

img

图7-5 常见零件的分类

(a)轴套类零件;(b)盘盖类零件;(c)叉架类零件;(d)箱体类零件

尺寸标注分析:轴的径向尺寸基准是轴的轴线。

2.盘盖类

结构特点:主体结构是同轴回转体,并且轴向尺寸远小于径向尺寸。

功能:(轮)与轴配合用来传递旋转运动和扭矩,盘(盖)主要起支承、轴向定位及密封作用。

加工方法:以车床加工为主,装夹时零件轴线水平放置。

表达特点:主体结构一般需要两个基本视图,主视图全剖或半剖。如果有轮辐、肋板等结构,可用移出断面或重合断面表示。

尺寸标注分析:盘盖类零件的径向方向的基准都是回转轴线,长度方向的主要基准是经过加工的较大端面。圆周上均匀分布的小孔的定位圆直径是这类零件典型定位尺寸。

3.叉架类

结构特点:形状不规则,外形比较复杂。叉架类零件常有弯曲或倾斜结构。

功能:这类零件包括各种用途的拨叉和支架。拨叉主要用在机床、内燃机等各种机器的操纵机构上,实现一定动作,改变其他零件的位置;支架主要起支撑和连接作用。按功能可将这类零件的结构分为三部分:支撑部分、工作部分(只有拨叉有)和连接部分。

加工方法:因叉架类零件一般都是锻件或铸件,往往要在多种机床上加工。

表达特点:这类零件的结构形状较为复杂且不太规则,一般都需要两个以上基本视图。主视图的投影方向按照形状特征原则确定,主视图的零件位置按照工作位置原则或自然安放位置原则确定。基本视图上一般用局部剖视图表示内部结构。另外,往往用斜视图、斜剖表达倾斜结构,用断面图表达连接部分的肋、臂。

尺寸标注分析:叉架类零件在长、宽、高三个方向的主要基准一般为孔的中心线(或轴线)、对称平面和较大的加工面。

4.箱体类

结构特点:主体形状为壳体,内外形状都较复杂,尤其内腔比较复杂,表面过渡线较多。此类零件箱壁上有各种位置的孔,并多有带安装孔的底板,上面带有凹坑或凸台结构;支承孔处常设有加厚凸台或加强肋。

功能:箱体类零件一般是机器或部件的主体部分,它起着支撑、包容、保护运动零件和其他零件的作用。

表达特点:一般按工作位置原则和形状特征原则选择主视图,需要三个或三个以上的基本视图,并要采用比较复杂的剖切面形成各种剖视图来表达复杂的内部结构。箱体类零件上常常会出现一些截交线和相贯线,应认真分析,在视图上应画成过渡线。

加工方法:箱体类零件的加工工序和加工位置复杂多变。

尺寸标注分析:箱体类零件的长、宽、高三个方向的主要基准采用中心线、轴线、对称平面和较大的加工平面。因结构形状复杂,定位尺寸多,各孔中心线(或轴线)间的距离一定要直接标注出来。

img

零件的表达方案往往是若干种图形表示法的集合。表达一个零件的视图方案常常有多种,一般可准备几个备选方案,进行比较后确定出一个清晰、简洁的最佳方案,既便于看图,又使作图相对简便。

由于表达方法选择的灵活性较大,初学者应先致力于表达得正确、完整,并在看图、画图的不断实践中,逐步提高零件图的表达能力与技巧。

img

识读零件图

任务实施

对于图7-1这个轴承座零件图,我们可以按照零件图的四部分内容来分别识读。

1.一组图形——识读轴承座的形状

轴承座属于箱体类零件,内外形状都比较复杂,零件图中的轴承座按工作位置和形状特征原则放置,选用三个视图来表达,其中主视图和左视图选用半剖视图,表达了轴承座的安装孔、螺栓孔以及轴承孔,俯视图选用基本视图,正确、完整、清晰地把零件的内外形状和结构表达出来。

2.完整的尺寸——识读轴承座的大小

零件图中正确、完整、清晰、合理地标注了轴承座在加工时所需要的各种定形尺寸和定位尺寸等全部尺寸。如长、宽、高三个方向的总尺寸240、img、80,孔的定位尺寸180、110,定形尺寸ϕ64、R25、R23等尺寸。

3.技术要求——识读轴承座应达到的技术标准

识读各种符号的含义,或文字说明,这些都是轴承座在制造、检验等过程中应达到的一些技术要求,如表面粗糙度Ra1.6、Ra25,尺寸公差img,其他技术要求包括未注铸造圆角R3~R5、未注倒角C2、外表清理干净等。

4.标题栏

标题栏位于图纸的右下角,从标题栏中可知零件的名称为轴承座,材料为HT150,绘图比例为1∶1。