第6章零件圖基礎

第6章零件圖基礎

6.1零件圖概述6.2技術要求概述6.3零件表面結構的不是法6.4極限與配合6.5幾何公差返回主目錄知識目標◎了解零件圖的作用與內容?！蚴煜ち慵晥D選擇原則?！蛄私饧夹g要求的作用和互換性的概念?！蛘莆栈拘g語、標準公差、基本偏差、配合制度的定義。

技能目標◎學會運用視圖選擇原則為零件確定一組視圖?！驅W會零件圖上常見技術要求的識讀及標注方法。6.1零件圖概述表示單個零件的圖樣，稱為零件圖。根據零件的結構形狀、功能與作用，大致可將零件分為4類：軸套類零件—機床主軸、襯套等；盤蓋類零件—端蓋、齒輪等；叉架類零件—撥叉、連桿、支座等；箱體類零件—閥體、泵體等。此外，還有標準件、常用件—螺釘、齒輪等。一張完整的零件圖，

應包括以下4項基本內容：

一組圖形表達軸零件結構形狀尺寸標注零件的大小技術要求符號、字母、數字的標注和文字說明標題欄軸零件圖6.1.1零件的視圖選擇原則1．主視圖的選擇（1）形狀特征原則。把最能反映零件形狀特征、各形體之間相對位置明顯的方向作為主視方向。（2）加工位置原則。以零件在主要加工工序中的裝夾位置作為主視方向。滿足加工位置便于制造者看圖。（3）工作位置原則。以零件裝配在機器或部件中的安放位置作為主視方向。滿足工作位置便于裝配者看圖。軸零件的加工位置

2．其他視圖的選擇其他視圖的選擇原則是參照主視圖，對其未能表達的部分，選擇適當的其他視圖，從而完整、清晰地表達零件。其他視圖的選擇原則是參照主視圖，對其未能表達的部分，選擇適當的其他視圖，從而完整、清晰地表達零件。一般情況下優(yōu)先選擇基本視圖，如俯視圖、左視圖、右視圖等。當僅采用基本視圖仍不能全面、清楚地表達零件時，可以添加斜視圖、局部視圖等，并根據零件的內、外結構特點確定剖切方案。閥體一組視圖的選擇圖例6.1.2零件圖的尺寸標注零件圖的尺寸標注要遵守國家標準，做到正確、完整、清晰，合理。1．正確選擇尺寸基準

標注和測量尺寸的起點稱為尺寸基準。任何零件都有長、寬、高3個方向的尺寸，因此，每個方向上至少有一個尺寸基準。尺寸基準一般選取零件的對稱面、回轉面的軸線、結合面、安裝面等較大的加工面上。尺寸基準根據零件在生產過程中所起的作用，可分為設計基準和工藝基準。

尺寸基準的選擇圖例2．標注尺寸應考慮的問題

（1）重要的尺寸要從基準直接注出，重要的尺寸不應通過換算得到。（2）不要注成封閉尺寸鏈

尺寸A、B、C相互銜接組成了封閉的尺寸鏈。

尺寸鏈封閉開口環(huán)的選定（3）按加工順序標注尺寸。軸零件的加工順序（4）按加工方法標注尺寸。

車、銑尺寸分開標注內、外尺寸分開標注（5）按加工工藝標注尺寸。兩個件和起來鏜孔，注直徑而不注半徑。

（6）按測量與檢驗方便注尺寸

A、B兩處尺寸不便測量6.2技術要求概述

零件圖上要求注明的主要技術要求如下。零件的表面結構；極限與配合；零件的幾何公差；零件的表面處理和表面修飾，如鍍、涂等要求的說明；材料要求與熱處理。

零件圖中所給出的技術要求是加工、測量和檢驗零件的主要依據，是確定零件合格與否的判定標準。6.3零件表面結構的表示法

表面結構是表面粗糙度、表面波紋度、表面缺陷、表面紋理和表面幾何形狀的總稱。

6.3.1基本概念及術語1．表面粗糙度零件加工表面存在的較小間距的峰谷所組成的微觀幾何特征稱為表面粗糙度。零件表面看上去很平滑，但是若將其放在顯微鏡下，就會看到許多微觀的成波峰、波谷狀的凹凸不平的粗糙痕跡。表面粗糙度的成因與零件的材料、加工方法、刀具、設備、環(huán)境等均有密切關系。表面粗糙度是評定零件表面質量的重要指標對于零件的配合質量、耐磨性、抗腐蝕性、疲勞強度及密封性都有很大影響。通常當零件有配合要求或有相對運動的表面，就要對該表面提出粗糙度要求。評定表面粗糙度的高度參數有：輪廓算術平均偏差Ra;輪廓最大高度Rz;在常用的參數中，優(yōu)先推薦選用輪廓算術平均偏差Ra。Ra數值選用表見6.16.3.2表面結構度符號、代號及其意義國家標準GB/T131—2006中規(guī)定了表面結構符號、代號及其注法。表面結構符號的畫法：圖中參數的大小和比例若以圖樣輪廓線寬度b為參數，則：符號的線寬d′≈0.7b；高度H1≈10b；高度H2≈2H1。另外與符號相關的數字、字母的高度h=10d′。表面結構符號及其含義見表6.2表面結構代號及其含義見表6.36.3.3表面結構要求的標注1．標注注意事項及應用圖例（1）表面結構的注寫和讀取方向，應與圖中尺寸數字的注寫和讀取方向一致。（2）表面結構符號的尖端必須從材料外部指向零件表面。必要時表面結構符號也可以用帶箭頭或黑點的指引線引出標注。

（3）當圖樣上某個視圖上構成封閉輪廓的各表面具有相同的表面結構要求時，在完整圖形符號上加一圓圈，標注在圖樣中工件的封閉輪廓線上。

圖中1-6個表面結構要求相同

（4）表面結構要求可以標注在給定的尺寸線上。

（5）表面結構要求可標注在幾何公差框格上方

（6）圓柱和棱柱表面結構要求只標注一次

表面結構要求注在圓柱特征的延長線上

（7）如果每個棱柱表面有不同的表面要求應分別注出圓柱、棱柱的表面結構要求的注法2．表面結構要求在圖樣中的簡化注法

（1）具有相同表面結構要求的簡化注法。如果在工件的多數（包括全部）表面有相同的結構要求時，則其表面結構要求可統(tǒng)一標注在圖樣的標題欄附近。此時，表面結構要求的符號其后為：①在圓括號內給出無任何其他標注的基本符號（左圖）②在圓括號內給出不同的表面結構要求

（右圖）（2）多個表面具有共同表面結構要求時按下列方法進行標注。①用帶字母的完整符號。以等式的形式，在圖形或標題欄附近，對有相同表面結構的表面進行簡化標注。②只用表面結構符號的簡化注法。以等式的形式給出對多個表面共同的表面結構要求。

3．表面結構參數的選用

Ra數值越小，零件表面越平整光滑，Ra數值越大，零件表面越粗糙。

為了降低成本，在滿足使用要求的前提下，表面粗糙度的允許數值盡可能選得大些。表6.4列出了優(yōu)先采用第一系列的Ra值與相應的加工方法和應用舉例，可參閱。6.4極限與配合在機械制造行業(yè)中，采用標準化的極限與配合制度，有利于機器的設計、制造、檢驗與維修，有利于保證產品的加工精度、使用功能和使用壽命。有利于刀具、量具、卡具以及機床等工裝設備的標準化。因此，合理的選擇極限與配合，可提高勞動生產率，降低成本。6.4.1互換性概念在相同規(guī)格的一批零件或部件中，不需選擇，不經修配就能裝在機器上，達到規(guī)定的性能要求，零件的這種性質就稱為互換性。極限與配合制度，是實現互換性的一個基本條件。6.4.2尺寸與尺寸公差1.術語與定義（1）公稱尺寸由圖樣規(guī)范確定的理想形狀要素的尺寸，如下圖中的￠50。（2）提?。ńM成）要素的局部尺寸。一切提?。ńM成）要素上兩對應點之間距離的總稱。（3）極限尺寸。尺寸要素允許的尺寸的兩個極端。分為上極限尺寸和下極限尺寸，如圖中50.039、49.950。

提?。ńM成）要素的局部尺寸應位于極限尺寸之內，也可達到極限尺寸。

孔的上極限偏差ES=（50.039-50）=+0.039；孔的下極限偏差EI=(50-50)=0；軸的上極限偏差es=(59.975-50)=-0.025；軸的下極限偏差ei-=(59.950-50)=-0.050。（4）偏差某一尺寸減其公稱尺寸所得的代數差稱為偏差。上極限偏差：上極限尺寸減其公稱尺寸所得的代數差?？?、軸的上極限偏差分別用ES和es表示。（大寫字母代表孔，小寫字母代表軸）。下極限偏差：下極限尺寸減其公稱尺寸所得的代數差。孔、軸的下極限偏差分別用EI和ei表示?？?、軸的上極限偏差與下極限偏差通稱為極限偏差（5）尺寸公差。允許尺寸的變動量稱為尺寸公差，簡稱公差。公差=上極限尺寸-下極限尺寸=上極限偏差-下極限偏差。在上圖中：孔的公差=50.039-50=0.039-0=0.039；軸的公差=59.975-59.950=-0.025-（-0.050）=0.025。公差是一個沒有正負號的絕對值。尺寸及尺寸公差術語解釋見表6.52.公差帶從圖6.32所示尺寸公差分析，可以把公稱尺寸、偏差、公差之間的關系簡化成圖6.32（c）所示的圖形---公差帶圖。由代表上、下極限偏差的兩條直線所限定的一個區(qū)域稱為公差帶，確定偏差的一條基準線成為零偏差線，簡稱零線。一般情況下，零線代表公稱尺寸，零線之上為正偏差，零線之下為負偏差。公差帶包括了“公差帶大小”與“公差帶位置”，國標規(guī)定，公差帶的大小和位置分別由標準公差和基本偏差來確定。3.標準公差由國家標準所列出的，用以確定公差帶大小的公差稱為標準公差。并用“國際公差”的符號“IT”表示，共分20個等級，分別用IT01、IT0、IT1……IT18表示，公差依次增大，等級（精度）依次降低。標準公差取決于公稱尺寸的大小和標準公差等級。標注公差可參閱表6.6。4.基本偏差

用以確定公差帶相對于零線位置的那個極限偏差稱為基本偏差。它可以是上極限偏差或下極限偏差，一般是指靠近零線的那個偏差。國家標準規(guī)定的基本偏差系列，其代號用拉丁字母表示，大寫字母表示孔，小寫字母表示軸，各有28個?？椎幕酒預～H為下偏差，J～ZC為上偏差；軸的基本偏差a～h為上偏差，j～zc為下偏差。圖中h和H基本偏差為零，分別代表基準軸和基準孔。JS和js對稱于零線，其上、下偏差分別+IT/2和-IT/2。下圖為基本偏差系列示意圖。基本偏差系列示意圖中只表示公差帶相對0線的位置，所以只畫出屬于基本偏差的一端，另一端是開口的，其封口位置取決于標準公差(IT)的大小。孔與軸的公差帶圖分析示意圖5.公差帶代號及含義基本偏差系列圖中，只表示了公差帶的位置（距零線的遠近），沒有表示公差帶的大?。▽捳？筛鶕酒詈蜆藴使钏愠觯部梢圆捎貌榭?、軸的極限偏差表的方法得到相應的數值。對于孔：ES=EI+IT或EI=ES-IT。對于軸：es=ei+IT或ei=es-IT?？住⑤S公差帶代號由基本偏差代號和公差等級代號組成，舉例如下?！纠?.1】

50H8的含義：【例6.2】

50f7的含義：6.4.3配合1．配合及其種類配合是指公稱尺寸相同的、相互結合的孔與軸公差帶之間的關系。公稱尺寸相同是孔和軸的配合的條件，而孔、軸公差帶之間的關系反映了配合精度和配合的松緊程度?？住⑤S的配合松緊程度可用“間隙”或“過盈”來表示。孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸為正，即孔的尺寸大于軸的尺寸，就產生間隙?？椎某叽鐪p去相配合的軸的尺寸為負，即孔的尺寸小于軸的尺寸，就產生過盈。根據相互配合的孔、軸之間得到不同的松緊程度，國家標準將配合分為以下3種。（1）間隙配合。孔的公差帶完全在軸的公差帶之上，如圖6.37所示。當孔與軸裝配在一起時，一定會有（包括最小間隙等于零）間隙。（2）過盈配合。孔的公差帶完全在軸的公差帶之下，如圖6.38所示。當孔與軸裝配在一起時，一定會有（包括最小過盈等于零）過盈。（3）過渡配合?？着c軸的公差帶相互交疊，如圖6.39所示。當孔與軸裝配在一起時，可能出現間隙，也可能出現過盈。（1）間隙配合?？椎墓顜耆谳S的公差帶之上。當孔與軸裝配在一起時，一定會有（包括最小間隙等于零）間隙。間隙配合示意圖

（2）過盈配合。

孔的公差帶完全在軸的公差帶之下，當孔與軸裝配在一起時，一定會有（包括最小過盈等于零）過盈。

過盈配合示意圖（3）過渡配合?？着c軸的公差帶相互交疊。當孔與軸裝配在一起時，可能出現間隙，也可能出現過盈。

過渡配合示意圖2．配合基準制

把公稱尺寸相同的孔、軸公差帶組合起來，就可以得到不同性質的配合。應該在保證間隙或過盈量適當的前提下，確定孔、軸的上下偏差。但如果孔、軸的極限偏差都是可以任意變動的，就會給設計和制造帶來不便。為了便于設計制造和降低成本，實現配合標準化，國標規(guī)定了兩種基本配合制度，基孔制和基軸制。基孔制（H）

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配合的一種制度，如圖5.15（a）所示，基孔制配合中的孔稱為基準孔，其基本偏差為代號為H，下偏差EI=0。基軸制（h）

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配合的一種制度，如圖5.15(b)所示，基軸制配合中的軸為基準軸，其基本偏差代號為h，上偏差es=0。3．配合代號的含義當孔與軸配合時，通常用公差帶代號表示，寫成分數形式。例如￠50H7/k6、￠50F8/h7,其中￠50表示孔、軸的基本尺寸，H7、F8表示孔的公差帶代號，k6、h7表示軸的公差帶代號，H7/k6、F8/h7表示孔與軸的配合狀況。在配合代號中，凡是孔的基本偏差為H者，表示基孔制配合，凡是軸的基本偏差為h者，表示基軸制配合。由此得出（可以查表6.7、6.8）：￠50H7/k6基孔制、過渡配合；￠50F8/h7基軸制、間隙配合。4．優(yōu)先和常用配合標準公差（IT）有20的等級，基本偏差有28種，可排列組成大量配合。過多的配合，既不能發(fā)揮標準的作用，也不利于生產。因此，國家標準將孔、軸公差帶分為優(yōu)先、常用和一般用途公差帶，并由孔、軸的優(yōu)先和常用公差帶分別組成基孔制和基軸制的優(yōu)先配合和常用配合，以便選用?；字苾?yōu)先、常用配合見表6.7?；S制優(yōu)先、常用配合見表6.8。6.4.4極限與配合在圖樣中的標注1．在零件圖上的標注用于大批量生產的零件圖上，可只標注公差帶代號。用于單件和小批量生產的零件圖，一般只標注極限偏差值。有時也需要同時標注公差帶代號和相應的極限偏差值，此時極限偏差值應加上圓括號。三種標注形式如下圖所示。2．在裝配圖上的標注在裝配圖上,兩零件有配合要求時,應在基本尺寸的右邊注出相應的配合代號,以分數形式注出，分子位置注寫孔的公差帶代號，分母位置注寫軸的公差帶代號，如圖所示。3．標準件、外購件與零件配合的標注在裝配圖上,標注標準件、外購件與零件配合時，通常只標注與其相配零件的公差帶代號，如圖所示。6.4.5極限與配合應用舉例1．孔和軸的極限偏差、基準制及配合性質

[例6.3]已知孔、軸的配合為￠50H8/f7，試確定孔和軸的極限偏差、基準制及配合性質。解：（1）由公稱尺寸￠50（屬于尺寸分段40～50）和孔的公差代號H8，從附表18可查得:孔的上偏差ES=+0.039，下偏差EI=0。由公稱尺寸￠50（屬于尺寸分段40～50）和軸的公差帶代號f7，從附表17可查得：軸的上偏差es=-0.025,下偏差ei=-0.050。（2）配合基準制是基孔制(H)。

（3）將所查得尺寸繪制出公差帶圖從圖中可以看出孔、軸是間隙配合，其最大間隙和最小間隙分別為：Xmax=Dmax-dmin

=50.039-59.950=+0.089或Xmax=ES-ei=+0.039-(-0.050)=+0.089；Xmin=Dmin-dmax=50-59.975=+0.025

或Xmin=EI-es=0-(-0.025)=+0.025。2．公差等級的選用在生產實踐中，應根據零件在機器中的作用及性能要求選擇適當的公差等級。隨著公差等級的提高，生產成本也隨之提高。因此在滿足使用的前提下，應選擇較低的公差等級以降低成本。配合不僅僅是指圓柱孔與圓柱軸兩者之間的相互配合關系，也指平面間的配合。“孔”應理解為起包容作用的面，“軸”應理解為起被包容作用的面。3．基準制的選用

在生產過程中，孔的加工難度要比具有相同精度要求的軸要大得多，這是因為孔的加工和檢驗常采用鉆頭、鉸刀、拉刀和量規(guī)等定值刀具和量具。而軸的加工和檢驗則采用通用刀具和量具。若將孔的基本偏差固定（基準孔H），則可減少刀具和量具的數量。因此一般情況下，總是優(yōu)先選用基孔制，來減少刀具和量具的數量和規(guī)格，便于組織生產和管理。以降低生產成本。

特殊情況下，則需采用基軸制。1、當與孔有配合的軸類零件為標準件時（滾動軸承的外圈與軸承孔的配合就應采用基軸制）。2、同一尺寸的軸需要與多個有不同配合要求的孔相結合而組成不同配合性質時，則宜采用基軸制。特殊情況采用基軸制的圖例見圖6.46。6.5幾何公差

6.5.1概念加工成形的零件，除了會產生尺寸誤差，還會產生幾何形狀誤差和幾何元素之間的相對位置誤差。這種由幾何形狀和位置所引起的誤差同樣會影響互換性。為了保證零件的互換性及產品的質量，除了對零件提出表面結構和尺寸公差的要求外，還要對零件的形狀與位置提出公差要求?？刂菩螤詈臀恢玫膸缀喂睿褪强刂屏慵兀c、線、面）的實際形狀或實際位置對理想形狀或位置的允許變動量。6.5.2形狀與位置誤差

形狀誤差是指經加工成形的零件，其實際形狀與理想形狀的偏離程度。位置誤差是指經加工成形的零件，組成該零件的幾何要素的實際位置與其理想位置的偏離程度。6.5.3幾何公差

是指零件幾何特征的點、線、面等幾何要素本身的形狀精度和關聯(lián)要素間的位置精度的最大允許變動量。1.形狀公差形狀公差是指單一實際要素的形狀所允許的變動全量。國標規(guī)定形狀公差分為6個項目：直線度、平面度、圓度、圓柱度、線輪廓度和面輪廓度。2．位置公差位置公差是指關聯(lián)實際要素的位置對基準所允許的變動全量。國家標準規(guī)定位置公差分為13個項目：平行度、垂直度、傾斜度、線輪廓度和面輪廓度為方向公差；位置度、同軸度、同心度、對稱度、線輪廓度和面輪廓度為位置公差；圓跳動和全跳動為跳動公差。

6.5.4幾何公差的標注在圖樣上標注幾何公差時，應有公差框格、被測要素和基準要素（對位置公差）三項內容。幾何公差在圖樣中以矩形公差框格形式給出，該框由兩格或多格組成。用細實線繪制，框格高度推薦為圖樣上尺寸數字高度的2倍。框格中的內容從左到右(框格水平放置)從上向下（框格垂直放置）分別填寫公差符號、公差值、基準代號的字母和有關符號。公差框格可水平或垂直放置。

1.幾何公差代號與基準代號2．幾何形位公差術語在幾何公差標注中，會遇到相關的名詞術語，如要素、被測要素、基準要素等。要素：構成零件幾何特征的點、線、面被測要素：有幾何公稱要求的要素基準要素：用來確定被測要素方向、位置的要素與幾何公差標注有關的術語如表6.10所示。3.被