工程圖學(xué)應(yīng)用課件第三章零件圖的技術(shù)要求

第三章零件圖的技術(shù)要求本章內(nèi)容：第一節(jié)表面結(jié)構(gòu)第二節(jié)極限與配合第三節(jié)幾何公差第四節(jié)零件的常用材料及熱處理

零件圖是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要技術(shù)文件，是制造零件的依據(jù)。所以，零件圖除了要將零件的形狀表達清楚之外，還應(yīng)該注寫出制造零件時應(yīng)達到的技術(shù)要求。1.零件的表面結(jié)構(gòu)2.零件的極限與配合3.零件的幾何公差4.零件的特殊加工要求、檢驗和試驗說明5.熱處理和表面修飾說明6.材料要求和說明第一節(jié)表面結(jié)構(gòu)零件的表面結(jié)構(gòu)要求是評定零件質(zhì)量的重要指標之一，在2006年修訂的GB/T131-2006《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）技術(shù)產(chǎn)品文件中表面結(jié)構(gòu)的表示法》中，定義并標準化了三組表面結(jié)構(gòu)參數(shù)：輪廓參數(shù)、圖形參數(shù)、支撐率曲線參數(shù)。每組參數(shù)由不同的評定方法進行評定。其中采用輪廓參數(shù)定義的表面結(jié)構(gòu)分為R輪廓（粗糙度輪廓）、W輪廓（波紋度輪廓）、P輪廓（原始輪廓）三種。下面以R輪廓為例進行說明。一、表面粗糙度的概念

表面粗糙度（R輪廓）是指零件的加工表面上具有的較小間距和峰谷所形成的微觀幾何形狀誤差。評定表面粗糙度的參數(shù)：★輪廓算術(shù)平均偏差——Ra★微觀不平度十點高度——Rz★輪廓最大高度——Ry優(yōu)先選用輪廓算術(shù)平均偏差RaL輪廓算術(shù)平均偏差——RaRa=－∫y(x)dx1L0LRa=－∑yi1ni=1n

近似為:YX（2）在同一零件上，工作表面的粗糙度參數(shù)值應(yīng)小于非工作表面的粗糙度參數(shù)值。（6）一般地說，尺寸和表面形狀要求精確程度高的表面，粗糙度參數(shù)值小。（5）運動速度高、單位壓力大的摩擦表面比運動速度底、單位壓力小的摩擦表面的粗糙度參數(shù)值小。（3）受循環(huán)載荷的表面及容易引起應(yīng)力集中的表面（如圓角、溝槽），表面粗糙度參數(shù)值要小。（4）配合性質(zhì)相同時，零件尺寸小的比尺寸大的表面粗糙度參數(shù)值要??；同一公差等級，小尺寸比大尺寸、軸比孔的表面粗糙度參數(shù)值要小。二、表面粗糙度的選用零件表面粗糙度參數(shù)值的選用，既要滿足零件表面的功用要求，又要考慮經(jīng)濟合理性。具體選用時，可參照生產(chǎn)中的實例，用類比法確定，同時應(yīng)注意：（1）在滿足功用的前提下，盡量選用較大的表面粗糙度參數(shù)值，以降低生產(chǎn)成本。Ra(μm)表面特征Ra(μm)表面特征100明顯可見刀痕0.80微辨加工痕跡方向50可見刀痕0.40不可辨加工痕跡方向25微見刀痕0.20暗光澤面12.5可見加工痕跡0.10亮光澤面6.3微見加工痕跡0.05鏡狀光澤面3.2看不見加工痕跡0.025霧狀鏡面1.6可辨加工痕跡方向0.012鏡面Ra數(shù)值及其表面特征

三、表面結(jié)構(gòu)的標注⒈表面結(jié)構(gòu)符號表面結(jié)構(gòu)表面結(jié)構(gòu)符號表面結(jié)構(gòu)參數(shù)其它有關(guān)規(guī)定數(shù)字與字母高度符號的線寬高度H1高度H22.50.253.583.50.35510.550.571570.710211011430表面結(jié)構(gòu)符號基本符號:60°60°H2H1H1≈1.4hH2=2H1h——字高符號意義及說明用任何方法獲得的表面（單獨使用無意義）用去除材料的方法獲得的表面用不去除材料的方法獲得的表面橫線上用于標注有關(guān)參數(shù)和說明表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求表面結(jié)構(gòu)符號⑵表面結(jié)構(gòu)參數(shù)表面結(jié)構(gòu)參數(shù)的單位是m。用任何方法獲得的表面,Ra的上限值為3.2m。用去除材料方法獲得的表面,Ra的上限值為3.2m，下限值為1.6m。用去除材料方法獲得的表面,Ra的上限值為3.2m。用不去除材料方法獲得的表面,Ra的上限值為50m。四、表面結(jié)構(gòu)的標注方法在同一圖樣上每一表面只注一次表面結(jié)構(gòu)代號，且應(yīng)注在可見輪廓線、尺寸界線、引出線或它們的延長線上，并盡可能靠近有關(guān)尺寸線。當零件的大部分表面具有相同的表面結(jié)構(gòu)要求時，對其中使用最多的一種，代（符）號，可在標題欄附近統(tǒng)一標注。代號中的數(shù)字大小和方向應(yīng)與尺寸數(shù)字的大小和方向一致。符號的尖端必須從材料外頂在材料表面上。

當位置狹小不便標注時可引出標注；細線相連的不連續(xù)的同一表面，只標注一次。當零件所有表面具有相同的粗糙度時，在右上角統(tǒng)一標注代號?？梢詷俗⒑喕?，但要在標題欄附近說明這些簡化代號的意義。螺紋的結(jié)構(gòu)參數(shù)的代號注在尺寸線上

齒輪的齒面結(jié)構(gòu)參數(shù)的代號注在分度線上第二節(jié)極限與配合一、極限與配合的意義

同一批零件，不經(jīng)挑選和修配，任取一個就可順利地裝到機器上去，并滿足機器的性能要求。零件的這種性質(zhì)，稱為互換性。零件具有互換性，才能采用專用刀具，量具和先進工藝，進行大規(guī)模生產(chǎn)，實行生產(chǎn)專業(yè)化和協(xié)作化，提高生產(chǎn)率，降低成本且便于維修。極限和配合制度是實現(xiàn)互換性的重要基礎(chǔ)。1.公稱尺寸:2.實際尺寸:3.極限尺寸:上極限尺寸:零件合格的條件：上極限尺寸≥實際尺寸≥下極限尺寸尺寸要素允許的尺寸的兩個極端允許的最大尺寸允許的最小尺寸二、有關(guān)術(shù)語及定義下極限尺寸:由圖樣規(guī)范確定的理想形狀要素的尺寸零件制成后實際測得的尺寸4.偏差上極限偏差：=上極限尺寸－公稱尺寸下極限偏差：=下極限尺寸－公稱尺寸代號：孔為ES軸為es代號：孔為EI軸為ei5.尺寸公差(簡稱公差):允許尺寸的變動量。公差=上極限尺寸－下極限尺寸=上極限偏差－下極限偏差例：一根軸的直徑為800.005公稱尺寸:上極限尺寸:下極限尺寸:80零件合格的條件：80.005≥實際尺寸≥79.99580.00579.995上極限偏差=80.005－80=+0.005下極限偏差=79.995－80=-0.005公差=0.005－(-0.005)=0.0100下極限偏差+0.005-0.005+0.006+0.035-0.006-0.024

由代表上極限偏差和下極限偏差或上極限尺寸和下極限尺寸的兩直線所限定的一個區(qū)域稱為公差帶。

公差帶圖可以直觀地表示出公差的大小及公差帶相對于零線的位置。80+0.035+0.00680-0.006-0.024＋－公稱尺寸80例:80±0.005上極限偏差6.公差帶與公差帶圖公差帶7.極限制經(jīng)標準化的公差與偏差制度8.零線在極限與配合圖中，表示公稱尺寸的一條直線基本偏差基本偏差標準公差三、標準公差和基本偏差1.標準公差用以確定公差帶的大小，國家標準共規(guī)定了20個等級。即：IT01、IT0、IT1~IT18標準公差的數(shù)值由公稱尺寸和公差等級確定。2.基本偏差用以確定公差帶相對于零線的位置。一般為靠近零線的那個偏差。公稱尺寸+—00標準公差A(yù)ZCRSTPCDEFFGCDEHYBGJSKMNUVXZZAZBFJ公稱尺寸公稱尺寸基本偏差系列基本偏差系列確定了孔和軸的公差帶位置。零線+-00零線+-孔軸azcrfgdefcdbhjsjkmnpstuxzzazbgecfvy00公差等級代號（大小要素）孔的基本偏差代號（位置要素）公稱尺寸直徑符號孔的公差帶代號（大小、位置要素）例:Ф50H8的含義：Ф50H8

3．公差帶代號

公差帶代號由基本偏差代號和公差等級組成。Ф50

f7公差等級代號（大小要素）軸的基本偏差代號（位置要素）公稱尺寸直徑符號軸的公差帶代號（大小、位置要素）例如，Ф50f7的含義：

例1：已知孔的基本尺寸為φ50，公差等級為8級，基本偏差代號為H，寫出公差帶代號，并查出極限偏差值。由公差帶代號定義，公差帶代號為:公差帶示意圖:

由孔極限偏差表查得：上極限偏差值為：＋0.039，

下極限偏差值為0，孔的尺寸可寫為50+0.0390H800+-+0.0390Φ50例２：已知軸的公稱尺寸為φ50，公差等級為7級，基本偏差代號為ｆ，寫出公差帶代號，并查出極限偏差值。

公差帶代號為φ50f7

公差帶示意圖

由軸的極限偏差表查得：上極限偏差為：－0.025ｍｍ，

下極限偏差為：－0.050ｍｍ，軸的尺寸可寫為：或50-0.025-0.05030f7()-0.025-0.050四、配合1.配合的概念

公稱尺寸相同的相互結(jié)合的孔和軸的公差帶之間的關(guān)系。間隙或過盈的概念:設(shè)δ=孔的實際尺寸－軸的實際尺寸若δ≥0間隙2.配合的種類若δ≤0過盈最小間隙最大間隙最小極限尺寸最大極限尺寸最大極限尺寸最小極限尺寸最大間隙最小間隙=0軸公差帶孔公差帶間隙配合孔的公差帶在軸的公差帶之上,任取其中一對軸孔相配,軸孔之間總有間隙(包含間隙為零的情況)。過盈配合孔的公差帶在軸的公差帶之下,任取其中一對軸孔相配,軸孔之間總有過盈(包含過盈為零的情況)。最小極限尺寸最大極限尺寸最大極限尺寸最小極限尺寸最大過盈最小過盈最大過盈最小過盈=0軸公差帶孔公差帶最小極限尺寸最大極限尺寸最大極限尺寸最小極限尺寸最大間隙最大過盈過渡配合軸和孔的公差帶相互交疊，任取其中一對軸和孔相配，軸孔之間可能間隙，也可能過盈。最大過盈最大間隙軸公差帶孔公差帶基準孔3.配合的基準制基孔制

基本偏差為一定的孔的公差帶,與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種不同配合的制度。間隙配合過渡配合過盈配合基準孔的基本偏差代號為“H”?；S制

基本偏差為一定的軸的公差帶,與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種不同配合的制度。基準軸基準軸的基本偏差代號為“h”。間隙配合過渡配合過盈配合AZCRSTPCDEFFGCDEHYBGJSKMNUVXZZAZBFJ基本尺寸基本尺寸零線+-00零線+-孔軸azcrfgdefcdbhjsjkmnpstuxzzazbgecfvy00如圖可以看出，在基孔制中，基準孔H與軸配合a-h用于間隙配合；p-zc用于過盈配合；j-n用于過渡配合。在基軸制中，基準孔H與軸配合A-H用于間隙配合；P-ZC用于過盈配合；J-N用于過渡配合。五、極限與配合在圖樣上的標注⒈在裝配圖上的標注標注形式為：公稱尺寸——————孔的公差帶代號軸的公差帶代號

采用基孔制時，孔的基本偏差代號一律為H；而采用基軸制時，軸的基本偏差代號一律為h。如圖:G7h6Ф14是基軸制間隙配合N7h6Ф14是基軸制過渡配合H9d920是基孔制間隙配合五、極限與配合的選用1.盡量選用優(yōu)先公差帶和優(yōu)先配合優(yōu)先配合13種2.優(yōu)先選用基孔制可以限制定值刀具、量具的數(shù)量。3.可選用孔比軸低一級的公差等級（孔加工困難）六、極限與配合在零件圖上的標注1.標注公差帶的代號

這種注法應(yīng)和采用專用量具檢驗零件統(tǒng)一起來，以適應(yīng)大批量生產(chǎn)的需要。因此不需要標注偏差數(shù)值。2.標注偏差數(shù)值。上極限偏差注在公稱尺寸的右上方，下極限偏差應(yīng)與基本尺寸注在同一底線上。

這種注法主要用于單件小批量生產(chǎn)，以便于用通用量具測量檢驗，減少查表時間。當上下偏差數(shù)值相同時可如此標注±0.233.公差帶代號和偏差數(shù)值一起標注。極限偏差寫在公差帶代號之后，并加用（）。

既明確配合精度又有公差數(shù)值。適用于生產(chǎn)規(guī)模不確定的情況。第三節(jié)幾何公差

零件經(jīng)加工后，不僅會出現(xiàn)尺寸誤差，還會產(chǎn)生表面幾何形狀和相對位置誤差。零件的這種形狀和位置誤差，對機器的工作性能和使用壽命都有一定影響。因此，對于較重要的零件，除了控制其表面結(jié)構(gòu)、尺寸誤差外，還要對其形狀和位置加以限制，給出經(jīng)濟合理的誤差允許值，簡稱幾何公差。一、幾何公差的符號

2hΦ0.02A基準代號字母幾何公差幾何公差符號指引線幾何公差代號基準代號二、幾何公差的標注

標注幾何公差時，標準中規(guī)定用框格標注。幾何公差標注示例A被測要素的標注方法

1)當被測要素為直線或表面時，將箭頭置于要素的輪廓線或輪廓線的延長線上，并應(yīng)明顯的與尺寸線錯開。

2）當被測要素為實際表面時，箭頭可置于帶點的參考線上，該點指在實際表面上。

3)當被測要素為軸線、球心或中心平面時，則指引線箭頭應(yīng)與尺寸線對齊。

4)當一個以上要素作為被測要素，如6個要素，應(yīng)在框格上方注明。

5)如對同一要素有一個以上的公差特征要求，為方便起見可將一個框格放在另一框格的下面?；鶞室氐臉俗⒎椒?/p>

1)當基準為直線或表面時，基準符號應(yīng)靠近該要素的輪廓線或其的延長線，并應(yīng)與尺寸線箭頭明顯錯開。2)當基準要素為實際表面時，基準符號置于用圓點指向?qū)嶋H表面的參考線上。3）當基準要素為軸線、球心或中心平面時，基準符號應(yīng)與該要素的尺寸線對齊。幾何公差標注示例第四節(jié)零件的常用材料及熱處理

機械工程材料主要包括金屬材料和非金屬材料。在工業(yè)領(lǐng)域，金屬材料分為兩類，一類是黑色金屬，主要指應(yīng)用最廣泛的鋼鐵；另一類是有色金屬，指除黑色金屬之外的所有金屬及其合金。非金屬材料是近年來發(fā)展迅速的工程材