第3講零件的表面粗糙度、零件測(cè)繪

教材：P179~182,P251~254習(xí)題：大P42左半頁

第三講

零件的表面粗糙度標(biāo)注零件的測(cè)繪1零件圖上的技術(shù)要求零件圖除了表達(dá)零件形狀和標(biāo)注尺寸外，還必須標(biāo)注和說明制造零件時(shí)應(yīng)達(dá)到的一些技術(shù)要求。大致有下列幾方面內(nèi)容：1.說明零件表面粗糙度的粗糙度代（符）號(hào)2.零件上重要尺寸的公差及零件的形狀和位置公差3.零件的特殊加工要求、檢驗(yàn)和試驗(yàn)說明4.材料要求和說明，材料熱處理注:圖上的技術(shù)要求如公差、形位公差、表面粗糙度應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的各種代（符）號(hào)標(biāo)注在圖上，無法標(biāo)注在圖形上的內(nèi)容可用文字分條注在圖紙下方空白處。2零件圖的標(biāo)題欄內(nèi)容簽名注寫日期材料牌號(hào)3材料牌號(hào)名詞解釋HT200—“HT”是灰口鑄鐵的代號(hào)，它后面的數(shù)字表示抗拉強(qiáng)度Q235-A—一種碳鋼牌號(hào)，Q是屈服點(diǎn)字母，235是屈服點(diǎn)數(shù)值，A是等級(jí)符號(hào)45—一種優(yōu)質(zhì)碳鋼的牌號(hào)，45表示平均含碳量為0.45%4

零件的表面粗糙度51.表面粗糙度的概念

零件表面在加過程工中，由于機(jī)床和刀具的振動(dòng)，材料的不均勻等因素，加工后的表面總會(huì)留下加工的痕跡。

谷峰微觀的、起伏不平的、

周期性很小的痕跡6表面粗糙度的概念

這種微觀的、起伏不平的、周期性很小的零件表面的不平程度稱為表面粗糙度。表面粗糙度對(duì)零件的耐磨性、抗腐蝕性、密封性、抗疲勞性都有影響。表面粗糙度是評(píng)定零件表面質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)，但粗糙度參數(shù)數(shù)值越小，加工成本越高，因此要合理地選用。72.表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)一般機(jī)械制造工業(yè)中常用的粗糙度高度參數(shù)為Ra——輪廓算術(shù)平均偏差。Ra是取樣長(zhǎng)度內(nèi)，輪廓偏距y絕對(duì)值的算術(shù)平均值，計(jì)算式為：8計(jì)算式中各項(xiàng)的含義9表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)

取樣長(zhǎng)度L——用于判別具有表面粗糙度特征的一般基準(zhǔn)線長(zhǎng)度

輪廓偏距Y——表面輪廓線上的點(diǎn)至基準(zhǔn)線的距離作X軸，使其上、下兩部分曲線與X軸圍成的面積相等。此軸稱為基準(zhǔn)線（中線）。10Ra的數(shù)值（微米）第一系列第二系列第一系列第二系列1.62.012.516.02.520.03.24.02532.05.0406.38.0506310.080113.表面粗糙度代（符）號(hào)符號(hào)意義及用法

基本符號(hào)，表示表面可用任何方法獲得

表示表面是用去除材料的方法獲得表示用不去除材料的方法獲得12表面粗糙度符號(hào)及參考尺寸13表面粗糙度代（符）號(hào)表面粗糙度代號(hào)就是在粗糙度符號(hào)的周圍加注表面粗糙度的參數(shù)及其他有關(guān)數(shù)值。如果采用一般方法就能達(dá)到表面質(zhì)量要求，只需注出Ra的允許值，數(shù)值前可不注參數(shù)代號(hào)。14Ra的標(biāo)注意義如下：表示用任何方法獲得的表面粗糙度，Ra的上限值為3.2微米表示用去除材料的方法獲得的表面粗糙度，Ra的上限值為3.2微米15Ra的標(biāo)注意義

用不去除材料的方法獲得的表面粗糙度，Ra的最大值為3.2微米用去除材料的方法獲得的表面粗糙度，Ra的最大值為3.2微米,Ra的最小值為1.6微米164.表面粗糙度在圖樣上的標(biāo)注圖樣上所注的表面粗糙度符號(hào)、代號(hào)是該表面加工后的要求，在同一圖樣上每一表面一般只標(biāo)注一次符號(hào)、代號(hào)。17表面粗糙度在圖樣上的標(biāo)注表面粗糙度符號(hào)、代號(hào)一般注在可見輪廓線、引出線或它們的延長(zhǎng)線上。符號(hào)的尖端必須從材料外指向零件加工表面。18表面粗糙度在圖樣上的標(biāo)注表面粗糙度代號(hào)中數(shù)字及符號(hào)的方向必須按左圖規(guī)定標(biāo)注19表面粗糙度在圖樣上的標(biāo)注當(dāng)零件的所有表面具有相同的表面粗糙度要求時(shí)，代號(hào)可在圖樣右上角統(tǒng)一標(biāo)注，其代號(hào)和說明文字高度均應(yīng)是圖形上其他表面所注代號(hào)和文字的1.4倍20表面粗糙度在圖樣上的標(biāo)注當(dāng)零件的大部分表面具有相同的表面粗糙度要求時(shí)，對(duì)其中使用最多的一種符號(hào)、代號(hào)可以統(tǒng)一標(biāo)注在圖樣的右上角，并加注“其余”二字21表面粗糙度在圖樣上的標(biāo)注對(duì)于不連續(xù)的同一表面，可用細(xì)實(shí)線相連，其表面粗糙度代號(hào)只注一次，當(dāng)?shù)匚华M小時(shí)或不便標(biāo)注時(shí)，代號(hào)可以引出標(biāo)注22表面粗糙度在圖樣上的標(biāo)注同一表面上有不同粗糙度要求時(shí)，須用細(xì)實(shí)線畫出其分界線，并注出相應(yīng)的表面粗糙度代號(hào)和尺寸23表面粗糙度在圖樣上的標(biāo)注齒輪工作表面沒有畫出齒（牙）形時(shí)，其表面粗糙度代號(hào)可按圖中方式標(biāo)注24表面粗糙度在圖樣上的標(biāo)注螺紋工作表面沒有畫出齒（牙）形時(shí)，其表面粗糙度代號(hào)可按圖中方式標(biāo)注25表面粗糙度在圖樣上的標(biāo)注

鍵槽工作面、倒角、倒圓的表面粗糙度代號(hào)，可以如左圖簡(jiǎn)化標(biāo)注265.選用Ra的一般原則1.一般情況下，零件的工作表面比非工作表面的Ra數(shù)值要??；零件表面有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，相對(duì)速度高的所受單位面積壓力大，選用小的Ra數(shù)值。2.一般情況下，尺寸和形狀精度高的表面，要求的Ra數(shù)值應(yīng)小。3.配合性質(zhì)相同的情況下，零件尺寸越小，Ra數(shù)值也要越小。4.受動(dòng)載荷和可能產(chǎn)生應(yīng)力集中的表面Ra數(shù)值應(yīng)小。5.要求密封、耐腐蝕或裝飾性的表面Ra數(shù)值要小。276.Ra的一般使用情況25μm——常用于一般不重要的加工部位，如油孔、穿螺栓用的光孔、不重要的底面、倒角。12.5μm——常用于尺寸精度不高，沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部位，如不重要的端面、側(cè)面、底面等。6.3μm——常用于不十分重要但有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部位或較重要的接觸面，如低速軸的表面、相對(duì)速度較高的側(cè)面、重要的安裝基面和齒輪、鏈輪的齒廓面等。3.2μm——常用于傳動(dòng)零件的軸、孔配合部分，以及低中速的軸承孔、齒輪的齒廓表面等。1.6μm、0.8μm——常用于較重要的配合面，如安裝滾動(dòng)軸承的軸和孔，有導(dǎo)向要求的滑槽等。28概述

什么是零件測(cè)繪？測(cè)繪就是根據(jù)實(shí)物，通過測(cè)量，繪制出實(shí)物圖樣的過程。測(cè)繪與設(shè)計(jì)不同，測(cè)繪是先有實(shí)物，再畫出圖樣；而設(shè)計(jì)一般是先有圖樣后有樣機(jī)。如果把設(shè)計(jì)工作看成是構(gòu)思實(shí)物的過程，則測(cè)繪工作可以說是一個(gè)認(rèn)識(shí)實(shí)物和再現(xiàn)實(shí)物的過程。測(cè)繪往往對(duì)某些零件的材料、特性要進(jìn)行多方面的科學(xué)分析鑒定，甚至研制。因此，多數(shù)測(cè)繪工作帶有研究的性質(zhì)，基本屬于產(chǎn)品研制范疇。

零件測(cè)繪29零件測(cè)繪的種類（一）設(shè)計(jì)測(cè)繪——測(cè)繪為了設(shè)計(jì)。根據(jù)需要對(duì)原有設(shè)備的零件進(jìn)行更新改造，這些測(cè)繪多是從設(shè)計(jì)新產(chǎn)品或更新原有產(chǎn)品的角度進(jìn)行的。（二）機(jī)修測(cè)繪——測(cè)繪為了修配。零件損壞，又無圖樣和資料可查，需要對(duì)壞零件進(jìn)行測(cè)繪。（三）仿制測(cè)繪——測(cè)繪為了仿制。為了學(xué)習(xí)先進(jìn)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，常需要對(duì)先進(jìn)的產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)繪，制造出更好的產(chǎn)品。30零件測(cè)繪常用工具

鋼皮尺外卡內(nèi)卡

游標(biāo)卡尺千分尺（螺旋測(cè)微器）坐標(biāo)測(cè)量機(jī)激光掃描儀參見彩頁圖III31零件草圖的繪制

零件測(cè)繪工作常在機(jī)器設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，受條件限制，一般先繪制出零件草圖，然后根據(jù)零件草圖整理出零件工作圖。因此。零件草圖決不是潦草圖。徒手繪制的圖樣稱為草圖，它是不借助繪圖工具，用目測(cè)來估計(jì)物體的形狀和大小，徒手繪制的圖樣。在討論設(shè)計(jì)方案、技術(shù)交流及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪中，經(jīng)常需要快速地繪制出草圖，徒手繪制草圖是工程技術(shù)人員必須具備的基本技能。

零件草圖的內(nèi)容與零件工作圖相同，只是線條、字體等為徒手繪制。徒手圖應(yīng)做到：線型分明、比例均勻、字體端正、圖面整潔。

（一）徒手畫草圖的基本方法

1.握筆的方法手握筆的位置要比用繪圖儀繪圖時(shí)較高些，以利于運(yùn)筆和觀察目標(biāo)。筆桿與紙面成45～60角。持筆穩(wěn)而有力。一般選用HB或B的鉛筆，用印有方格的圖紙繪圖。32

2.直線的畫法畫直線時(shí)，握筆的手要放松，手腕靠著紙面，沿著畫線的方向移動(dòng)，眼睛注意線的終點(diǎn)方向，便于控制圖線。畫水平線時(shí)，圖紙可放斜一點(diǎn)，將圖紙轉(zhuǎn)動(dòng)到畫線最為順手的位置。畫垂直線時(shí)，自上而下運(yùn)筆。畫斜線時(shí)可以轉(zhuǎn)動(dòng)圖紙到便于畫線的位置。畫短線，常用手腕運(yùn)筆，畫長(zhǎng)線則用手臂動(dòng)作。

3.圓和曲線的畫法畫圓時(shí)，先定出圓心的位置，過圓心畫出互相垂直的兩條中心線，再在對(duì)稱中心線上距圓心等于半徑處目測(cè)截取四點(diǎn)，過四點(diǎn)分段畫成。畫稍大的圓時(shí)，可加畫一對(duì)十字線，并同時(shí)截取四點(diǎn)，過八點(diǎn)畫圓。對(duì)橢圓及圓弧的畫法，也是盡量利用與正方形、長(zhǎng)方形、菱形相切的特點(diǎn)。33

4.角度的畫法畫30、45、60等特殊角度的斜線時(shí)，可利用兩直角邊比例關(guān)系近似地畫出，

5.復(fù)雜圖形畫法當(dāng)遇到較復(fù)雜形狀時(shí)，采用勾描輪廓和拓印的方法。如果平面能接觸紙面時(shí)，用色描法，直接用鉛筆沿輪廓畫出線來。

（二）畫零件草圖的方法和步驟

1.認(rèn)真分析零件（1）了解零件的名稱和用途（2）鑒定該零件是由什么材料制成的（3）對(duì)該零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)、工藝分析

2

．選擇表達(dá)方案選擇主視圖和其它視圖，確定表達(dá)方案3．畫零件草圖34（1）在圖紙上定出各個(gè)視圖的位置，徒手畫出各個(gè)視圖的基準(zhǔn)線、中心線，注意尺寸和標(biāo)題欄占用的空間；（2）畫出各個(gè)視圖的主要輪廓，零件內(nèi)外部結(jié)構(gòu)，逐步完成各個(gè)視圖的底稿；（3）檢查底稿，徒手加深圖線，畫出剖面線，注意各類圖線粗細(xì)分明；（4）選擇尺寸基準(zhǔn)，畫出尺寸線、尺寸界線；（5）測(cè)量尺寸并注出尺寸；（6）確定技術(shù)要求，并標(biāo)注；（7）填寫標(biāo)題欄。35（三）畫零件工作圖的方法和步驟由于零件草圖是在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪的，有些問題的表達(dá)可能不是完善的，因此，在畫零件圖之前，應(yīng)仔細(xì)檢查零件草圖表達(dá)是否完整、尺寸有無遺漏、各項(xiàng)技術(shù)要求之間是否協(xié)調(diào)，確定零件的最佳表達(dá)方案。

1.對(duì)零件草圖進(jìn)行審核，對(duì)表達(dá)方法作適當(dāng)調(diào)整

2.畫零件工作圖的方法和步驟（1）選擇比例（2）確定幅面（3）畫底稿．（4）校對(duì)加深（5）填寫標(biāo)題欄36測(cè)繪中零件尺寸的圓整與協(xié)調(diào)

1.優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系

當(dāng)設(shè)計(jì)者選定一個(gè)數(shù)值作為某種產(chǎn)品的參數(shù)指標(biāo)時(shí)，這個(gè)數(shù)值就會(huì)按照一定的規(guī)律，向一切有關(guān)的制品傳播擴(kuò)散。如螺栓尺寸一旦確定，與其相配的螺母就定了，進(jìn)而傳播到加工、檢驗(yàn)用的機(jī)床和量具，繼而又傳向墊圈、扳手的尺寸等。由此可見，在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中，技術(shù)參數(shù)的數(shù)值不能隨意設(shè)定，否則，即使微小的差別，經(jīng)過反復(fù)傳播后，也會(huì)造成尺寸規(guī)格繁多、雜亂，以至于組織現(xiàn)代化生產(chǎn)及協(xié)作配套困難。因此，必須建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。在生產(chǎn)實(shí)踐中，人們總結(jié)出來了一種符合科學(xué)的統(tǒng)一數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)——優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系。

在設(shè)計(jì)和測(cè)繪中遇到選擇數(shù)值時(shí)，特別是在確定產(chǎn)品的參數(shù)系列時(shí)，必須按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，最大限度地采用，這就是優(yōu)先的含義。37

二、尺寸的圓整和協(xié)調(diào)

（一）尺寸的圓整按實(shí)物測(cè)量出來的尺寸，往往不是整數(shù)，所以，應(yīng)對(duì)所測(cè)量出來的尺寸進(jìn)行處理、圓整。尺寸圓整后，可簡(jiǎn)化計(jì)算，使圖形清晰，更重要的是可以采用更多的標(biāo)準(zhǔn)刀量具，縮短加工周期，提高生產(chǎn)效率?；驹瓌t：逢4舍，逢6進(jìn)，遇5保證偶數(shù)。

例：41.456——41.413.75——13.813.85——13.8通常優(yōu)先數(shù)系中的尾數(shù)多為0，2，5，8及某些偶數(shù)值。

1.軸向主要尺寸（功能尺寸）的圓整可根據(jù)實(shí)測(cè)尺寸和概率論理論，考慮到零件制造誤差是由系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差造成的，其概率分布應(yīng)符合正態(tài)分布曲線，故假定零件的實(shí)際尺寸應(yīng)位于零件公差帶中部，即當(dāng)尺寸只有一個(gè)實(shí)測(cè)值時(shí)，就可將其當(dāng)成公差中值，盡量將基本尺寸按國(guó)標(biāo)圓整成為整數(shù)，并同時(shí)保證所給公差等級(jí)在IT9級(jí)以內(nèi)。公差值可以采用單向公差或雙向公差，最好為后者。

38例：現(xiàn)有一個(gè)實(shí)測(cè)值為非圓結(jié)構(gòu)尺寸19.98，請(qǐng)確定基本尺寸和公差等級(jí)。查閱附錄，20與實(shí)測(cè)值接近。根據(jù)保證所給公差等級(jí)在IT9級(jí)以內(nèi)的要求，初步定為20IT9，查閱公差表，知公差為0.052。非圓長(zhǎng)度尺寸公差一般處理為：孔按H，軸按h，一般長(zhǎng)度按js（對(duì)稱公差帶）取基本偏差代號(hào)為js，公差等級(jí)取為9級(jí)，則此時(shí)的上下偏差為：es=+0.026ei=-0.026

實(shí)測(cè)尺寸19.98的位置基本符合要求。392.配合尺寸的圓整配合尺寸屬于零件上的功能尺寸，確定是否合適，直接影響產(chǎn)品性能和裝配精度，要做好以下工作：（1）確定軸孔基本尺寸（方法同軸向主要尺寸的圓整）（2）確定配合性質(zhì)（根據(jù)拆卸時(shí)零件之間松緊程度，可初步判斷出是有間隙的配合還是有過盈的配合）（3）確定基準(zhǔn)制（一般取基孔制，但也要看零件的作用來決定）（4）確定公差等級(jí)（在滿足使用要求的前提下，盡量選擇較低等級(jí)）

在確定好配合性質(zhì)后，還應(yīng)具體確定選用的配合。

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例：現(xiàn)有一個(gè)實(shí)測(cè)值為φ19.98，請(qǐng)確定基本尺寸和公差等級(jí)。

查閱附錄，φ20與實(shí)測(cè)值接近。根據(jù)保證所給公差等級(jí)在IT9級(jí)以內(nèi)的要求，初步定為φ20IT9，查閱公差表，知公差為0.052。若取基本偏差為f，則極限偏差為：es=-0.020ei=-0.072此時(shí)，φ19.98不是公差中值，需要作調(diào)整選為φ20h9，其es=0ei=-0.052此時(shí)，φ19.98基本為公差中值。再根據(jù)零件該位置的作用校對(duì)一下，即可確定下來。

413.一般尺寸的圓整一般尺寸為未注公差的尺寸，公差值可按國(guó)標(biāo)未注公差規(guī)定或由企業(yè)統(tǒng)一規(guī)定。圓整這類尺寸，一般不保留小數(shù)，圓整后的基本尺寸要符合國(guó)標(biāo)規(guī)定（二）尺寸協(xié)調(diào)在零件圖上標(biāo)注尺寸時(shí)，必須注意把裝配在一起的有關(guān)零件的測(cè)繪結(jié)果加以比較，并確定其基本尺寸和公差，不僅相關(guān)尺寸的數(shù)值要相互協(xié)調(diào)，而且，在尺