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机械制图基础知识主讲人：汤立华概述机械图样是工程师的共同语言，是制造加工的指令，设计人员的思想和设计意图是通过图样体现出来的，所以在机械制图中遵循统一的制图规则就尤为重要。国家标准现在贯彻执行的制图方面的标准有技术制图、机械制图和CAD制图。图线图线的标准我国有两套标准同时共用GB/T17450－1998技术制图图样画法图线GB/T4457.4－2002机械制图图样画法图线1国家标准《技术制图》中推荐的线形共有15种，是面向全国各行各业的，是通则性的规定。适合于机械行业的共有4种，分别是01（实线）、02（虚线）、04（点画线）、05（双点画线）；2为了满足机械行业制图的需求，机械制图国家标准在此基础上将所选用的4种线型变型派生出9种线型，分别为01.1细实线（用法：过渡线、尺寸线、尺寸界线、指引线、剖面线、螺纹牙底线、网格线等）波浪线（用法：断裂处的边界线、视图与剖视图的分界线）双折线（用法：断裂处的边界线、视图与剖视图的分界线）图线01.2粗实线（用法：可见轮廓线、可见相贯线、可见棱边线、螺纹牙顶线、齿顶圆线、剖切符号用线等）02.1细虚线（用法：不可见（相贯线）轮廓线、不可见棱边线）02.2粗虚线（用法：允许表面处理的表示线，例如热处理）04.1细点画线（用法：轴线、对称中心线、分度圆线、孔中心线）04.2粗点画线（用法：限定范围表示线）05.1细双点画线（用法：相邻辅助零件的轮廓线、中断处的边界线、轨迹线、可动零件的极限位置的轮廓线等）2线宽线型粗实线、粗虚线、粗点画线细实线、细虚线、细点画线细双点画线、波浪线、双折线线宽（mm）0.40.15图线图线使用中注意的几个问题1过渡线由原来的粗实线改为了细实线；2轨迹线由原来的细点画线改为了细双点画线；3粗虚线用于表面处理表示线；热处理4剖切符号的线型为粗实线。表示线5限定范围表示线（粗点画线）6网状结构线由原来的细实线改为了粗实线。如：网纹滚花过渡线图线关于双折线的画法现机械制图中规定的双折线的画法是国际上的通则画法，如图示：正确的画法被废掉的双折线的2种画法不正确的画法图线相邻辅助零件的线型及画法相邻辅助零件是指不属于某一零部件，但装配后与该零部件相邻的另一零部件。绘图时相邻辅助零件的轮廓线用细双点画线表示。1如果相邻辅助零件需要断开时，应使用波浪线作为相邻辅助零件的断裂边界线，不得画成“细双波浪点画线”，机械制图的9种线型中没有这种线型。2相邻辅助零件的剖面区域不画剖面线。3零部件的视图与相邻辅助零件重叠时，其重叠部分视图的画法不受相邻辅助零件的影响。图线断裂处边界线的线型选用断裂画法通常可分为单边断裂和中间断裂，绘制断裂处的边界线有三种线型可供选用，即：波浪线、双折线和细双点画线。选用时应根据机件的具体情况并考虑绘图的方便来选取。并且应注意细双点画线必须成对使用。1中断处的边界线：可用波浪线、双折线和细双点画线；2单边断裂的边界线：可用波浪线、双折线；3局部视图中的断裂边界线：可用波浪线、双折线；注：“2”、“3”条中不允许用细双点画线作为断裂处的边界线。尺寸标注图样中的标注是机械制图中非常重要的组成部分，工程师的设计意图都是通过图样中的标注表达的，所以，无论是手工绘图还是计算机绘图，都应该遵守统一的机械图样标注规则。在机械制造过程中，主要是依据图样上所标注的尺寸及其有关公差进行生产。“尺寸是反映零件真实大小的实质性要素”，因此按一定的规定和要求进行尺寸标注是机械制图中最重要的环节。有关尺寸标注的标准我国执行的有两套标准：GB/T4458.4－2003机械制图尺寸标注GB/T16675.2－1996技术制图简化表示法尺寸标注尺寸标注基本规则1机件的真实大小应以图样上所注尺寸数值为依据，与图形的大小及绘制的准确性无关。2图样中（包括技术要求和其它说明）的尺寸，以毫米为单位时，不需标准单位符号，如采用其他单位时，则应注明相应的单位符号。3图样中所标注的尺寸，为该图样所示机件的最后完工尺寸，否则应另加说明。（如：该尺寸为镀前尺寸）4机件的每一尺寸一般只标注一次，并应标注在最清晰的图形上。尺寸标注尺寸界线1尺寸线由细实线绘制并应由图形的轮廓线、轴线或对称中心线处引出，也可利用轮廓线、轴线或对称中心线作为尺寸界线。2尺寸界线一般应与尺寸线垂直，必要时才允许倾斜。尺寸标注尺寸线1★尺寸线用细实线绘制，其终端可用箭头或斜线表示。机械图样中一般采用箭头作为尺寸线的终端。注：机械制图中规定的箭头为实心箭头。2标注线性尺寸时，尺寸线应与所标注的线段平行。尺寸线不能用其他图线代替。尺寸标注1★当没有足够的位置画箭头或注写尺寸数字时，中间位置允许用圆点代替箭头，两侧允许将箭头移至尺寸线外侧，箭头指向尺寸边界，并将尺寸数字注写在尺寸界限的中间（或侧面），并位于尺寸线上方。尺寸标注★在光滑过渡处标注尺寸，必须用细实线将轮廓线延长，从他们的交点处引出尺寸界线。尺寸标注★角度的数字一律写成水平方向，注写在尺寸线的中断处。★线性尺寸数字不可被任何图线所通过，否则必须将图线断开。尺寸标注当对称机件的图形只画出一半或略大于一半时，尺寸线应略超过对称中心线或断裂处的边界，此时只在尺寸线的一端画出箭头。相同结构要素的标注尺寸标注★线性尺寸的标注应避免标准中限定的30º范围，当无法避免时，非水平方向的尺寸，其数字可水平地注写在尺寸线的中断处。尺寸简化标注原则1简化必须保证不致引起误解和不会产生理解的多意性；2简化后的制图应便于识读和绘制，并注重简化的综合效果。简化标注示例：字体尺寸标注：txt3.5号，宽高比0.7；汉字一律采用长仿宋体，只使用直体，宽高比0.7；“技术要求”四个字、“图样名称”用5号仿宋；“技术要求”四个字后边无标点符号；技术要求的内容用4号仿宋；a技术要求中条标识后边不带任何点，空一格后直接书写技术要求的具体内容，结尾用分号；b技术要求内容的最后一条结尾用句号。零件图中的技术要求一、表面粗糙度（GB/T131-1993）1.表面粗糙度的概念及参数零件加工表面具有这种较小间距的峰和谷的微观几何形状特征，称为表面粗糙度。国家标准中规定了三个评定表面粗糙度的高度参数：轮廓算术平均偏差Ra，微观不平度十点高度Rz，轮廓最大高度Ry。2.表面粗糙度符号符号意义及说明基本符号，表示表面可用任何方法获得。当不加注粗糙度参数值或说明时，仅适用简化代号标注基本符号加一小圆圈，表示表面用不去除材料方法获得，例如铸、锻、冲压变形、热轧、冷轧、粉末冶金等。或者说是用于保持原供应状况的表面在上述三个符号的长边上均可加一横线，用于标注有关参数和说明在上述三个符号上均可加一小圆，表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求基本符号加一短划，表示表面是用去除材料方法获得，例如车、钻、磨、剪切、抛光、腐蚀、电火花加工、气割等3.表面粗糙度的代号表面粗糙度符号上注写所要求的表面特征参数后即构成表面粗糙度代号。代号意义代号意义用任何方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值为3.2μm用任何方法获得的表面粗糙度，Ra的最大值为3.2μm用去除材料方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值为3.2μm用去除材料方法获得的表面粗糙度，Ra的最大值为3.2μm代号意义代号意义用不去除材料方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值为3.2μm用不去除材料方法获得的表面粗糙度，Ra的最大值为3.2μm用去除材料方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值为3.2μm，Ra的下限值为1.6μm用去除材料方法获得的表面粗糙度，Ra的最大值为3.2μm，Ra的最小值为1.6μm二、极限与配合1.尺寸公差（1）尺寸：设计时给定的数值。如图所示（2）基本尺寸：通过它应用上、下偏差可算出极限尺寸的尺寸。（φ50）（3）实际尺寸：通过测量获得的某一孔、轴的尺寸。（4）极限尺寸：一个孔或轴允许的尺寸的两个极端。孔或轴允许的最大尺寸称为最大极限尺寸（φ50.039）；孔或轴允许的最小尺寸称为最小极限尺寸（φ49.977）。（5）偏差：某一尺寸（实际尺寸、极限尺寸等）减其基本尺寸所得的代数差称为偏差。最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差，称为上偏差，孔、轴的上偏差分别用ES和es表示。（+0.039）；最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差，称为下偏差，孔、轴的下偏差分别用EI和ei表示（-0.023）。上偏差和下偏差统称极限偏差，上偏差和下偏差可以是正值，负值或零。（6）尺寸公差：它是允许尺寸的变动量，简称公差。公差=最大极限尺寸—最小极限尺寸=上偏差—下偏差。尺寸公差是一个没有符号的绝对值。（7）零线、公差带和公差带图：如上图所示，零线是在极限与配合图解中，表示基本尺寸的一条直线，以其为基准确定偏差和公差。通常，零线沿水平方向绘制，上偏差位于其上，下偏差位于其下。公差带是在公差带图解中，由代表上偏差和下偏差或最大极限尺寸和最小极限尺寸的两条直线所限定的一个区域。公差带图用来说明上述术语及其相互关系。公差带图左右长度可根据需要任意确定，为了区别轴与孔的公差带，一般用斜线表示孔的公差带，用加点表示轴的公差带。（8）标准公差与标准公差等级：标准公差是在标准极限与配合制中，所规定的任一公差。标准公差等级是在标准极限与配合制中，同一公差等级对所有基本尺寸的一组公差被认为具有同等精确程度。标准公差共分20个等级。即IT01，IT0，IT1——IT18。“IT”表示公差，数字表示公差等级。IT01公差值最小，精度最高。IT18公差值最大，精度最低。（9）基本偏差：基本偏差是在标准极限与配合制中，用以确定公差带相对于零线位置的那个极限偏差。它可以是上偏差或下偏差，一般是指靠近零线的那个偏差。国家标准中，规定基本偏差代号用拉丁字母表示，大写的为孔，小写的为轴。对每一基本尺寸段各规定了28个基本偏差。（10）孔、轴的公差带代号：孔和轴的公差带代号由基本偏差代号和公差等级代号组成。并且要用同一号字书写。例如：φ100H8表示基本尺寸为φ100，基本偏差为H，公差等级为8级的孔的公差带代号。又如：φ100f7表示基本尺寸为φ100，基本偏差为f，公差等级为7级的轴的公差带代号。2．配合基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系称为配合。根据使用要求的不同，孔与轴之间的配合有松有紧，配合有三类：间隙配合（a）；过盈配合（b）和过渡配合（c）。（1）间隙配合：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。（2）过盈配合：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。（3）过渡配合：可能具有间隙或过盈的配合。此时孔的公差带与轴的公差带相互交叠。3.基准制国家标准对孔和轴公差带之间的相互关系，规定了两种制度，基孔制和基轴制。（1）基孔制：基本偏差为一定的孔的公差带与不同基本偏差的轴的公差形成各种配合的一种制度。在基孔制配合中选作基准的孔称为基准孔，其基本偏差代号为H，下偏差EI=0。（2）基轴制：基本偏差为一定的轴的公差带与不同基本偏差的孔的公差形成各种配合的一种制度。在基轴制配合中选作基准的轴称为基准轴，其基本偏差代号为h，上偏差es=0。由于孔难加工，一般应优先采用基孔制配合。在基孔制中，基准孔H与轴配合，a—h用于间隙配合，j—n主要用于过渡配合，p—zc主要用于过盈配合。在基轴制中，基准轴h与孔配合，A—H用于间隙配合，J—N主要用于过渡配合，P—ZC主要用于过盈配合。4.公差与配合在图样中的注法在零件图标注尺寸公差有三种形式1）在基本尺寸后标注公差代号,常用于大批量生产中。2）在基本尺寸后标注极限偏差值，常用于小批量生产中。3）在基本尺寸后标注公差代号和极限偏差值,常用于批量生产不定时。三、形状和位置公差形状和位置公差简称形位公差，是零件要素（点、线、面）的实际形状和实际位置对理想形状和理想位置的允许变动量。1．形位公差的代号公差特征项目符号基准要求形状形状直线度无平面度无圆度无圆柱度无形状或位置轮廓线轮廓度有或无面轮廓度有或无位置定向平行度有垂直度有倾斜度有定位位置度有或无同轴度有对称度有跳动圆跳动