CAD機(jī)械制圖常識之零件的結(jié)構(gòu)

———CAD機(jī)械制圖常識之零件的結(jié)構(gòu)

在日常CAD機(jī)械制圖的過程中，零件圖的主要目的用來確定零件的結(jié)構(gòu)和尺寸，零件的結(jié)構(gòu)反映它的功能性，或者可以說零件的功能對應(yīng)著某些典型的結(jié)構(gòu)。下面舉例介紹一些零件的結(jié)構(gòu)分析方法。

如圖11.2.1-1所示為減速器結(jié)構(gòu)立體圖，為了保證齒輪、長期地正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，整個需要密封，由此派生出了許多零件。

這里分析大齒輪的從動軸的結(jié)構(gòu)，如圖11.2.1-2所示。

從動軸結(jié)構(gòu)就由同心軸線組成：一軸段用于支承齒輪；還需要考慮軸的支承，增加軸段；以及外伸軸段，用于輸出動力，如圖11.2.1-3所示。

零件的鑄造結(jié)構(gòu)

鑄造的工藝過程簡圖，如動畫11.2.2-1所示。對結(jié)構(gòu)簡單的零件，是鑄造得到毛坯，以砂型鑄造的過程說明，先做出零件的木模，有鑄孔的零件還要做出供制造泥芯用的泥芯箱，然后由造型工制成型箱和泥芯。砂型分為上下兩部分，上型還需做作出澆注用的澆口（金屬液體進(jìn)口）和冒口（空氣和金屬液體溢出口）。型箱做好后，將木模從型箱中取出，放入泥芯，合箱，將熔化的金屬液體澆入具有與零件結(jié)構(gòu)外形相應(yīng)的空腔內(nèi)，直至金屬液體從冒口溢出為止。待鑄件冷卻后取出，清除砂粒，切除鑄件上冒口和澆口處的金屬塊，就得到了鑄件毛坯。經(jīng)檢驗合格后，一般就可送去進(jìn)行機(jī)械加工了。如有特別要求，還要進(jìn)行時效處理（消退內(nèi)應(yīng)力的一種處理方法）才能進(jìn)行機(jī)械加工。

為了確保鑄造加工產(chǎn)品的合格率，也保證鑄件的質(zhì)量，鑄造工藝對鑄件結(jié)構(gòu)通常有下列要求，應(yīng)當(dāng)按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來確定，在圖紙上表現(xiàn)為：

一、鑄造圓角

為防止砂型尖角脫落和避開鑄件冷卻收縮時在尖角處開裂或產(chǎn)生縮孔，鑄件各表面相交處應(yīng)做成圓角。這種因鑄造要求而做成的圓角稱為鑄造圓角，鑄造圓角還能防止?jié)茶T鐵水時，鐵水將砂型轉(zhuǎn)角處沖壞，如11.2.2-2所示。鑄造圓角半徑一般取3至5mm，或取壁厚的0.2～0.4倍。鑄造圓角在圖上一般不標(biāo)注，常集中注寫在技術(shù)要求中。

零件圖上相交線段是否為圓角和直角，與表面的加工有關(guān)。鑄件經(jīng)機(jī)械加工后，鑄造圓角被切削，零件圖上兩表面相交處便不再有圓角，而表現(xiàn)為直角，只有兩個表面相鄰都未經(jīng)機(jī)械切削加工，零件圖上相交處才畫出圓角，如下11.2.2-3所示。

二、拔模斜度

鑄件在鑄造前的砂型造型過程中，為了便于將木模（或金屬模）從砂型中取出，鑄件的內(nèi)外壁沿拔模方向應(yīng)設(shè)計成具有肯定的斜度，稱為拔模斜度，如11.2.2-4所示。通常，拔模方向尺寸在25～500mm的鑄件，其拔模斜度約為1:20（3°～6°）。拔模斜度的大小也可從有關(guān)手冊中查得。度若無特別要求時，拔模斜度可以不畫出，也不加任何標(biāo)注。

三、壁厚勻稱

零件設(shè)計時，應(yīng)使鑄件的壁厚盡可能勻稱或漸漸過渡。如動畫11.2.2-5所示，假如鑄件的壁厚設(shè)計不勻稱，則會因冷卻凝固的速度不同而使壁厚突變的地方產(chǎn)生裂紋；或在較厚處，在材料內(nèi)部產(chǎn)生縮孔，因壁厚鐵水多，冷卻速度慢，鐵水又不能流入來補(bǔ)充，在內(nèi)部消失缺陷。

零件加工工藝結(jié)構(gòu)

一、倒角

鑄件經(jīng)過機(jī)械加工后，鑄造圓角被切去，相鄰兩表面之間消失了直角，為了便于裝配和愛護(hù)裝配表面，一般做成倒角，如圖11.2.3-1所示，圖中標(biāo)注的尺寸C2。

二、倒圓

在兩表面相交為內(nèi)直角時，為了避開轉(zhuǎn)折處因應(yīng)力集中而產(chǎn)生裂紋，往往加工成圓角，稱為倒圓，如圖11.2.3-1所示，圖中標(biāo)注的尺寸R3。

三、退刀槽和越程槽

在切削加工中，特殊是在車螺紋和磨削時，為了便于退出刀具或使砂輪可以稍稍越過加工面，通常在零件待加工面的末端，先車出螺紋退刀槽或砂輪越程槽，如11.2.3-1所示。

四、鉆孔

零件上有不同形式和不同用途的孔，多數(shù)是用鉆頭加工而成。鉆頭尖端有錐面的切削刃，將鉆出的圓錐面，在孔底部有一個120°的錐角，鉆孔深度指圓柱部分的深度，不包括錐尖,如動畫11.2.3-2所示。在階梯孔的過渡處，假如是鉆孔的方法加工，也是有120°的內(nèi)圓錐臺，其畫法及尺寸標(biāo)注，如11.2.3-2所示。

用鉆頭鉆孔時，要求鉆頭軸線垂直于被鉆孔的端面，以保證鉆孔精確?????和避開鉆頭折斷，如11.2.3-3所示。

五、凸臺和凹坑

為了保證零件間接觸良好，零件上與其他零件的接觸表面都要加工，為削減加工面積，降低制造費(fèi)用，通常在鑄件上設(shè)計出凸臺或加工成凹坑。如圖11.2.3-2所示，a圖為較薄時用凸臺，b圖為較厚時用凹坑，c圖為較大平面時的開槽，d圖為長圓孔中的凹坑。

在以上的CAD機(jī)械制圖的教程中，我給大家舉例介紹一些零件的結(jié)構(gòu)分析方法，我們了解到了零件的鑄造結(jié)構(gòu)，其中對鑄造圓角、拔模斜度、壁厚勻稱進(jìn)行了具體介紹。然后介紹了零件加工工藝結(jié)構(gòu)，包括倒角、倒圓、退刀槽和越程槽、鉆孔和凸臺和凹坑。

在日常CAD機(jī)械制圖的過程中，零件圖的主要目的用來確定零件的結(jié)構(gòu)和尺寸，零件的結(jié)構(gòu)反映它的功能性，或者可以說零件的功能對應(yīng)著某些典型的結(jié)構(gòu)。下面舉例介紹一些零件的結(jié)構(gòu)分析方法。

如圖11.2.1-1所示為減速器結(jié)構(gòu)立體圖，為了保證齒輪、長期地正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，整個需要密封，由此派生出了許多零件。

這里分析大齒輪的從動軸的結(jié)構(gòu)，如圖11.2.1-2所示。

從動軸結(jié)構(gòu)就由同心軸線組成：一軸段用于支承齒輪；還需要考慮軸的支承，增加軸段；以及外伸軸段，用于輸出動力，如圖11.2.1-3所示。

零件的鑄造結(jié)構(gòu)

鑄造的工藝過程簡圖，如動畫11.2.2-1所示。對結(jié)構(gòu)簡單的零件，是鑄造得到毛坯，以砂型鑄造的過程說明，先做出零件的木模，有鑄孔的零件還要做出供制造泥芯用的泥芯箱，然后由造型工制成型箱和泥芯。砂型分為上下兩部分，上型還需做作出澆注用的澆口（金屬液體進(jìn)口）和冒口（空氣和金屬液體溢出口）。型箱做好后，將木模從型箱中取出，放入泥芯，合箱，將熔化的金屬液體澆入具有與零件結(jié)構(gòu)外形相應(yīng)的空腔內(nèi)，直至金屬液體從冒口溢出為止。待鑄件冷卻后取出，清除砂粒，切除鑄件上冒口和澆口處的金屬塊，就得到了鑄件毛坯。經(jīng)檢驗合格后，一般就可送去進(jìn)行機(jī)械加工了。如有特別要求，還要進(jìn)行時效處理（消退內(nèi)應(yīng)力的一種處理方法）才能進(jìn)行機(jī)械加工。

為了確保鑄造加工產(chǎn)品的合格率，也保證鑄件的質(zhì)量，鑄造工藝對鑄件結(jié)構(gòu)通常有下列要求，應(yīng)當(dāng)按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來確定，在圖紙上表現(xiàn)為：

一、鑄造圓角

為防止砂型尖角脫落和避開鑄件冷卻收縮時在尖角處開裂或產(chǎn)生縮孔，鑄件各表面相交處應(yīng)做成圓角。這種因鑄造要求而做成的圓角稱為鑄造圓角，鑄造圓角還能防止?jié)茶T鐵水時，鐵水將砂型轉(zhuǎn)角處沖壞，如11.2.2-2所示。鑄造圓角半徑一般取3至5mm，或取壁厚的0.2～0.4倍。鑄造圓角在圖上一般不標(biāo)注，常集中注寫在技術(shù)要求中。

零件圖上相交線段是否為圓角和直角，與表面的加工有關(guān)。鑄件經(jīng)機(jī)械加工后，鑄造圓角被切削，零件圖上兩表面相交處便不再有圓角，而表現(xiàn)為直角，只有兩個表面相鄰都未經(jīng)機(jī)械切削加工，零件圖上相交處才畫出圓角，如下11.2.2-3所示。

二、拔模斜度

鑄件在鑄造前的砂型造型過程中，為了便于將木模（或金屬模）從砂型中取出，鑄件的內(nèi)外壁沿拔模方向應(yīng)設(shè)計成具有肯定的斜度，稱為拔模斜度，如11.2.2-4所示。通常，拔模方向尺寸在25～500mm的鑄件，其拔模斜度約為1:20（3°～6°）。拔模斜度的大小也可從有關(guān)手冊中查得。度若無特別要求時，拔模斜度可以不畫出，也不加任何標(biāo)注。

三、壁厚勻稱

零件設(shè)計時，應(yīng)使鑄件的壁厚盡可能勻稱或漸漸過渡。如動畫11.2.2-5所示，假如鑄件的壁厚設(shè)計不勻稱，則會因冷卻凝固的速度不同而使壁厚突變的地方產(chǎn)生裂紋；或在較厚處，在材料內(nèi)部產(chǎn)生縮孔，因壁厚鐵水多，冷卻速度慢，鐵水又不能流入來補(bǔ)充，在內(nèi)部消失缺陷。

零件加工工藝結(jié)構(gòu)

一、倒角

鑄件經(jīng)過機(jī)械加工后，鑄造圓角被切去，相鄰兩表面之間消失了直角，為了便于裝配和愛護(hù)裝配表面，一般做成倒角，如圖11.2.3-1所示，圖中標(biāo)注的尺寸C2。

二、倒圓

在兩表面相交為內(nèi)直角時，為了避開轉(zhuǎn)折處因應(yīng)力集中而產(chǎn)生裂紋，往往加工成圓角，稱為倒圓，如圖11.2.3-1所示，圖中標(biāo)注的尺寸R3。

三、退刀槽和越程槽

在切削加工中，特殊是在車螺紋和磨削時，為了便于退出刀具或使砂輪可以稍稍越過加工面，通常在零件待加工面的末端，先車出螺紋退刀槽或砂輪越程槽，如11.2.3-1所示。

四、鉆孔

零件上有不同形式和不同用途的孔，多數(shù)是用鉆頭加工而成。鉆頭尖端有錐面的切削刃，將鉆出的圓錐面，在孔底部有一個120°的錐角，鉆孔深度指圓柱部分的深度，不包括錐尖,如動畫11.2.3-2所示。在階梯孔的過渡處，假如是鉆孔的方法加工，也是有120°的內(nèi)圓錐臺，其畫法及尺寸標(biāo)注，如11.2.3-2所示。

用鉆頭鉆孔時，要求鉆頭軸線垂直于被鉆孔的端面，以保證鉆孔精確?????和避開鉆頭折斷，如11.2.3-3所示。

五、凸臺和凹坑

為了保證零件間接觸良好，零件上與其他零件的接觸表面都要加工，為削減加工面積，降