零件圖機(jī)械制圖鐵道機(jī)車運(yùn)用與維護(hù)專業(yè)84課件

零件圖機(jī)械制圖鐵道機(jī)車運(yùn)用與維護(hù)專業(yè)資源庫任務(wù)一零件圖概述任務(wù)二零件圖的視圖選擇任務(wù)三零件圖的尺寸標(biāo)注任務(wù)四零件圖上的技術(shù)要求項目四零件圖任務(wù)四

零件圖上的技術(shù)要求123表面結(jié)構(gòu)表示法極限與配合幾何公差一、表面結(jié)構(gòu)的表示法

表面結(jié)構(gòu)是表面粗糙度、表面波紋度、表面缺陷和表面紋理等的總稱。1.基本概念及術(shù)語

表面粗糙度

零件經(jīng)過機(jī)械加工后的表面會留有許多高低不平的凸峰和凹谷，零件加工表面上具有較小間距與峰谷所組成的微觀幾何形狀特性稱為表面粗糙度。表面粗糙度與加工方法、刀刃形狀和走刀量等各種因素都有密切關(guān)系。

表面粗糙度是評定零件表面質(zhì)量的一項重要技術(shù)指標(biāo)，對于零件的配合、耐磨性、抗腐蝕性以及密封性等都有顯著影響，是零件圖中必不可少的一項技術(shù)要求。1.基本概念及術(shù)語

表面粗糙度

零件經(jīng)過機(jī)械加工后的表面會留有許多高低不平的凸峰和凹谷，零件加工表面上具有較小間距與峰谷所組成的微觀幾何形狀特性稱為表面粗糙度。表面粗糙度與加工方法、刀刃形狀和走刀量等各種因素都有密切關(guān)系。

表面粗糙度是評定零件表面質(zhì)量的一項重要技術(shù)指標(biāo)，對于零件的配合、耐磨性、抗腐蝕性以及密封性等都有顯著影響，是零件圖中必不可少的一項技術(shù)要求。

零件表面粗糙度的選用應(yīng)該既滿足零件表面的功用要求，又要考慮經(jīng)濟(jì)合理。一般情況下，凡是零件上有配合要求或有相對運(yùn)動的表面，粗糙度參數(shù)值要小，參數(shù)值越小，表面質(zhì)量越高，但加工成本也越高：因此，在滿足使用要求的前提下，應(yīng)盡量選用較大的參數(shù)值，以降低成本。

表面波紋度

在機(jī)械加工過程中，由于機(jī)床、工件和刀具系統(tǒng)的振動，在工件表面所形成的間距比表面粗糙度大得多的表面不平度稱為波紋度，如圖8-21所示。零件表面的波紋度是影響零件使用壽命和引起振動的重要因素。表面粗糙度

表面粗糙度、表面波紋度以及表面幾何形狀總是同時生成并存在于同一表面。y1y2y3yiyn實際輪廓yxo取樣長度Ra=……＋……＋nRay1＋y2＋y3＋yi＋yn最大輪廓峰高最大輪廓谷深

評定表面結(jié)構(gòu)常用的輪廓參數(shù)算術(shù)平均偏差Ra：是指在一個取樣長度內(nèi)縱坐標(biāo)值Z(x)絕對值的算術(shù)平均值

評定表面結(jié)構(gòu)常用的輪廓參數(shù)

輪廓的最大高度Rz:是指在同一取樣長度內(nèi)，最大輪廓峰高和最大輪廓谷深之和的高度。2.標(biāo)注表面結(jié)構(gòu)的圖形符號標(biāo)注表面結(jié)構(gòu)要求時的圖形符號種類、名稱、尺寸及其含義見下表對周邊各面有相同的表面結(jié)構(gòu)要求的注法

當(dāng)在圖樣某個視圖上構(gòu)成封閉輪廓的各表面有相同的表面結(jié)構(gòu)要求時，在完整圖形符號上加一圓圈，標(biāo)注在圖樣中工件的封閉輪廓線上，如圖所示，圖示的表面結(jié)構(gòu)符號是指對圖形中封閉輪廓的六個面的共同要求（不包括前后面）。caedb位置a注寫表面結(jié)構(gòu)的單一要求位置a和ba注寫第一表面結(jié)構(gòu)要求b注寫第二表面結(jié)構(gòu)要求位置c注寫加工方法，如“車”、“銑”等位置d注寫表面紋理方向，如“=”“×”“M”位置e注寫加工余量3.表面結(jié)構(gòu)要求在圖形符號中的注寫位置補(bǔ)充要求的注寫傳輸帶“0.008—0.8”中的前后數(shù)值分別為短波和長波濾波器的截止波長(λs—λc)，以示波長范圍。此時取樣長度等于λc即lr=0.8mm表示去除材料，單向上限值，傳輸帶0.008-0.8mm，R輪廓，算術(shù)平均偏差3.2μm，評定長度為5個取樣長度(默認(rèn))，“16%規(guī)則”(默認(rèn))3示例№.1～№.4均為單向極限要求，且均為單向上限值，則均可不加注“U”，若為單向下限值，則應(yīng)加注“L”表示去除材料，單向上限值，默認(rèn)傳輸帶，R輪廓，粗糙度取大高度的最大值0.2μm，評定長度為5個取樣長度(默認(rèn))，“最大規(guī)則”2參數(shù)代號與極限值之間應(yīng)留空格(下同)，本例未標(biāo)注傳輸帶，應(yīng)理解為默認(rèn)傳輸帶，此時取樣長度可由GB/T10610和GB/T6062中查取表示不允許去除材料，單向上限值，默認(rèn)傳輸帶，R輪廓，算術(shù)平均偏差0.8μm，評定長度為5個取樣長度(默認(rèn))，“16%規(guī)則”(默認(rèn))1補(bǔ)充說明含義／解釋代號示例No．Ra0.8Rzmax0.20.008-0.8/Ra3.24.表面結(jié)構(gòu)代號

表面結(jié)構(gòu)符號中注寫了具體參數(shù)代號及數(shù)值等要求后即稱為表面結(jié)構(gòu)代號。本例為雙向極限要求，用“U”和“L”分別表示上限值和下限值。在不致引起歧義時，可不加注“U”、“L”。表示不允許去除材料，雙向極限值，兩極限值均使用默認(rèn)傳輸帶，R輪廓，上限值：算術(shù)平均偏差3.2μm，評定長度為5個取樣長度(默認(rèn))，“最大規(guī)則”，下限值：算術(shù)平均偏差0.8μm，評定長度為5個取樣長度(默認(rèn))，“16%規(guī)則”(默認(rèn))5傳輸帶僅注出一個截止波長值(本例0.8表示λc值)時，另一截止波長值λs應(yīng)理解為默認(rèn)值，由GB/T6062中查知λs=0.0025mm表示去除材料，單向上限值，傳輸帶：根據(jù)GB/T6062，取樣長度0.8mm（λs默認(rèn)0.0025mm），R輪廓，算術(shù)平均偏差3.2μm，評定長度包含3個取樣長度，“16%規(guī)則”(默認(rèn))4補(bǔ)充說明含義／解釋代號示例No．-0.8/Ra33.2URamax3.2LRa0.85.表面結(jié)構(gòu)要求在圖樣中的注法

表面結(jié)構(gòu)要求對每一表面一般只注一次，并盡可能注在相應(yīng)的尺寸及其公差的同一視圖上。除非另有說明，所標(biāo)注的表面結(jié)構(gòu)要求是對完工零件表面的要求。

表面結(jié)構(gòu)的注寫和讀取方向與尺寸的注寫和讀取方向一致。表面結(jié)構(gòu)要求可標(biāo)注在輪廓線上，其符號應(yīng)從材料外指向并接觸表面（見左圖）。必要時，表面結(jié)構(gòu)也可用帶箭頭或黑點(diǎn)的指引線引出標(biāo)注（見右圖）。5.表面結(jié)構(gòu)要求在圖樣中的注法

表面結(jié)構(gòu)要求對每一表面一般只注一次，并盡可能注在相應(yīng)的尺寸及其公差的同一視圖上。除非另有說明，所標(biāo)注的表面結(jié)構(gòu)要求是對完工零件表面的要求。

表面結(jié)構(gòu)的注寫和讀取方向與尺寸的注寫和讀取方向一致。表面結(jié)構(gòu)要求可標(biāo)注在輪廓線上，其符號應(yīng)從材料外指向并接觸表面（見左圖）。必要時，表面結(jié)構(gòu)也可用帶箭頭或黑點(diǎn)的指引線引出標(biāo)注（見右圖）。5.表面結(jié)構(gòu)要求在圖樣中的注法

表面結(jié)構(gòu)要求對每一表面一般只注一次，并盡可能注在相應(yīng)的尺寸及其公差的同一視圖上。除非另有說明，所標(biāo)注的表面結(jié)構(gòu)要求是對完工零件表面的要求。在不致引起誤解時，表面結(jié)構(gòu)要求可以標(biāo)注在給定的尺寸線上。表面結(jié)構(gòu)要求可標(biāo)注在幾何公差框格的上方。

圓柱和棱柱表面的表面結(jié)構(gòu)要求只標(biāo)注一次（如果每個棱柱表面有不同的表面要求，則應(yīng)分別單獨(dú)標(biāo)注6.表面結(jié)構(gòu)要求在圖樣中的簡化注法有相同表面結(jié)構(gòu)要求的簡化注法。如果在工件的多數(shù)（包括全部）表面有相同的表面結(jié)構(gòu)要求時，則其表面結(jié)構(gòu)要求可統(tǒng)一標(biāo)注在圖樣的標(biāo)題欄附近。此時（除全部表面有相同要求的情況外），表面結(jié)構(gòu)要求的符號后面應(yīng)有：

在圓括號內(nèi)給出無任何其他標(biāo)注的基本符號，如左圖。在圓括號內(nèi)給出不同的表面結(jié)構(gòu)要求，如右圖。不同的表面結(jié)構(gòu)要求應(yīng)直接標(biāo)注在圖形中，如下兩圖。

多個表面有共同要求的標(biāo)注方法。當(dāng)多個表面具有相同的表面結(jié)構(gòu)要求，或圖紙的標(biāo)注空間較小時，可用帶字母的完整符號，以等式的形式在圖形或標(biāo)題欄附近進(jìn)行簡化標(biāo)注，如圖所示，

圖紙空間有限時的簡化注法a）末指定工藝方法b）要求去除材料c）不允許去除材料

或者，只用表面結(jié)構(gòu)符號，以等式的形式在圖形或標(biāo)題欄附近進(jìn)行簡化標(biāo)注，如圖所示。多個表面結(jié)構(gòu)要求的簡化注法

兩種或多種工藝獲得的同一表面的注法。由幾種不同的工藝方法獲得的同一表面，當(dāng)需要明確每種工藝方法的表面結(jié)構(gòu)要求時可按下圖所示進(jìn)行標(biāo)注（圖中Fe表示基本材料為鋼，Ep表示加工工藝為電鍍）。多種工藝獲得同一表面的注法

如圖所示，三個連續(xù)的加工工序的表面結(jié)構(gòu)、尺寸和表面處理的標(biāo)注如下：第一道工序：單向上限值，Rz＝1.6μm，表面紋理沒有要求，去除材料的工藝。第二道工序：鍍鉻，無其他表面結(jié)構(gòu)要求。第三道工序：一個單向上限值，僅對長為50mm的圓柱表面有效，Rz＝6.3μm，表面紋理沒有要求，磨削加工工藝。Ra值

μm201.250.08016.01.000.0639.00.630.0408.00.500.032805.00.320.020634.00.250.016補(bǔ)充值402.50.1600.09322.00.1250.008251.60.112.50.80.05906.30.40.025503.20.20.012優(yōu)選值常見表面粗糙度數(shù)值Ra3.2Ra3.2Ra12.5Ra1.6C2Ra0.4Ra1.6

表面結(jié)構(gòu)符號、代號一般注在可見輪廓線、或引出線上。其符號尖端應(yīng)從材料外指向并接觸零件表面。舉例公稱尺寸:由圖樣規(guī)范確定的理想形狀要素的尺寸，如圖所示，孔、軸的公稱尺寸為φ50。實際尺寸：是指零件加工之后，實際測量所得的尺寸。極限尺寸：是指允許零件實際尺寸變化的兩個極限值，分上極限尺寸和下極限尺寸兩種，實際尺寸在這兩個尺寸之間才算合格。二、極限與配合

在成批或大量生產(chǎn)中，同一批零件在裝配前不經(jīng)過挑選或修配，任取其中一件進(jìn)行裝配，其裝配后就能滿足設(shè)計和使用性能要求，零件的這種在尺寸與功能上可以互相替代的性質(zhì)稱為互換性。零件之間具有互換性，有利于實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化、品種規(guī)格系列化和零部件通用化，還可以縮短生產(chǎn)周期、降低成本、保證質(zhì)量、便于維修等。極限與配合是保證零件具有互換性的重要指標(biāo)。1.尺寸公差和極限

零件在制造過程中，由于加工或測量等因素的影響，完工后的實際尺寸總存在一定程度的誤差。為保證零件的互換性，必須將零件的實際尺寸控制在允許變動的范圍內(nèi)，這個允許的尺寸變動量稱為尺寸公差，簡稱公差；允許變動的兩個極端界限稱為極限尺寸。

極限偏差：是指零件的極限尺寸減去其公稱尺寸后所得的代數(shù)差。極限偏差分為上極限偏差和下極限偏差兩種。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

尺寸公差：簡稱公差，是指允許尺寸的變動量，即尺寸公差=上極限尺寸-下極限尺寸=上極限偏差-下極限偏差。如圖所示，孔公差=ES-EI=+0.041-（+0.025）=0.016（mm）；軸公差=es-ei=0-（-0.015）=0.015（mm）。

公差僅表示尺寸允許變動的范圍，為正值。孔和軸的公差分別用Th和Ts表示。公差越小，零件的精度越高，實際尺寸允許的變動量也越??；反之，公差越大，尺寸精度越低。由于最大極限尺寸總是大于最小極限尺寸，上偏差總是大于下偏差，所以它們的代數(shù)差值總為正值，一般將正號省略，取其絕對值。即尺寸公差是一個沒有符號的絕對值。

公差帶：是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條直線所限定的一個區(qū)域。為了分析公差時方便，一般只畫出放大的孔、軸公差帶位置關(guān)系，這種表示公稱尺寸、尺寸公差大小和位置關(guān)系的圖形稱為公差帶圖。在公差帶圖解中，用零線表示公稱尺寸，以該線為基準(zhǔn)，上方為正，下方為負(fù)；用矩形的高表示尺寸的變化范圍（即公差），矩形的上邊代表上極限偏差，矩形的下邊代表下極限偏差，矩形的長度無實際意義，如下圖所示。2.標(biāo)準(zhǔn)公差、基本偏差和公差帶代號

由下圖可看出，決定公差帶的因素有兩個，一是公差帶的大?。淳匦蔚母叨龋枪顜Ь嗔憔€的位置?！懂a(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）極限與配合》（GB/T1800-2009）規(guī)定用標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差來表達(dá)公差帶。標(biāo)準(zhǔn)公差（IT）用于確定公差帶的大小，標(biāo)準(zhǔn)公差分為20個等級，即IT01，IT0，IT1，…，IT18。其中IT01級的精度最高，然后依次降低，IT18級的精度最低。因標(biāo)準(zhǔn)公差等級IT01、IT0在工業(yè)上很少用到，所以在《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）極限與配合第2部分：標(biāo)準(zhǔn)公差等》（GB/T1800.2-2009）中刪除了此兩項公差等級的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值?；酒钕盗袠?biāo)準(zhǔn)公差是國家標(biāo)準(zhǔn)極限與配合制中所規(guī)定的任一公差。標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表（摘自GB/T1800.3－1998）基本尺寸mm標(biāo)準(zhǔn)公差等級IT01IT0IT1IT2IT3IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT9IT11IT12IT13IT14IT15IT16IT17IT18大于至μmmm—30.30.50.81.223469142540600.10.140.250.40.611.4360.40.611.52.545812183048750.120.180.30.480.751.21.8690.40.611.52.546915223658900.150.220.360.580.91.52.29180.50.81.223581118274370190.180.270.430.71.11.82.718300.611.52.546913213352841300.210.330.520.841.32.13.330500.711.52.5471116253962901600.250.390.6211.62.53.950800.81.2235813193046741201900.30.460.741.21.934.68012011.52.546915223554871402200.350.540.871.42.23.55.41201801.223.5581218254063901602500.40.6311.62.546.3180250234.57914202946721151852900.460.721.151.852.94.67.22503152.5468121623325281130293200.520.811.32.13.25.28.131540035791318253657891402303600.570.891.42.33.65.78.940050046891520274063971552504000.630.971.552.546.39.7

注:基本尺寸小于或等于1mm時，無IT14至IT18。標(biāo)準(zhǔn)公差值小大低高

精度IT01IT0IT1…IT18標(biāo)準(zhǔn)公差規(guī)律大小尺寸段在同一公差等級下標(biāo)準(zhǔn)公差值小大

基本偏差：用于確定公差帶相對零線位置的上極限偏差或下極限偏差，一般指靠近零線的那個極限偏差。國家標(biāo)準(zhǔn)對孔、軸各規(guī)定28個基本偏差，其基本偏差代號用拉丁字母表示，大寫表示孔，小寫表示軸，如圖所示。H的基本偏差是下偏差，EI=0；h的基本偏差是上偏差，es=0。公差帶代號：公差帶代號由基本偏差代號和公差等級組成，孔、軸的具體上、下極限偏差值可查表。例如，60H7中，60是公稱尺寸，H是基本偏差代號，大寫表示孔，7表示公差等級為IT7級，由附表4可知其上極限偏差為+0.030mm，下極限偏差為03.配合

公稱尺寸相同的一批相互結(jié)合的孔和軸的公差帶之間的關(guān)系稱為配合。按照孔和軸公差帶間的相對位置關(guān)系，配合可分為間隙配合、過盈配合和過渡配合三種。

間隙配合：是指孔與軸裝在一起時具有間隙（包括最小間隙等于零）的配合。此時，孔的公差帶在軸的公差帶上方，如圖所示。間隙配合主要用于孔、軸間需要產(chǎn)生相對運(yùn)動的活動連接。過盈配合：是指孔與軸裝在一起時具有過盈（包括最小過盈等于零）的配合。此時，孔的公差帶在軸的公差帶下方，如圖所示。過盈配合主要用于孔、軸間不允許產(chǎn)生相對運(yùn)動的緊固連接。過渡配合：是指孔與軸裝在一起時既可能存在間隙又可能存在過盈的配合。此時，孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊，如圖8-38c所示。過渡配合主要用于孔、軸間的定位連接。基孔制配合4.配合制度及其選擇

孔和軸公差帶形成配合的一種制度，稱為配合制度。根據(jù)生產(chǎn)實際需要，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種配合制度。

基孔制配合基本偏差一定的孔的公差帶，與不同基本偏差的軸的公差帶形成不同松緊程度配合的一種制度?；字婆浜系目追Q為基準(zhǔn)孔，其基本偏差代號為“H”，下極限偏差為零，即它的下極限尺寸等于公稱尺寸，如圖所示。

基軸制配合基本偏差一定的軸的公差帶，與不同基本偏差的孔的公差帶形成不同松緊程度配合的一種制度?；S制配合的軸稱為基準(zhǔn)軸，其基本偏差代號為“h”，上極限偏差為零，即它的上極限尺寸等于公稱尺寸，如圖所示基軸制配合在選擇配合制度時，需要考慮以下幾個原則：

一般情況下應(yīng)優(yōu)先選用基孔制，因為加工相同公差等級的孔和軸時，孔的加工難度比軸的加工難度大。

與標(biāo)準(zhǔn)件配合時，配合制度依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件而定。例如，滾動軸承的內(nèi)圈與軸的配合應(yīng)選用基孔制，而滾動軸承的外圈與軸承座孔的配合則應(yīng)選用基軸制。

基軸制主要用于結(jié)構(gòu)設(shè)計要求不適合采用基孔制的場合。例如，同一軸與幾個具有不同公差帶的孔配合時，應(yīng)選擇基軸制。5.極限與配合的標(biāo)注

在零件圖中的標(biāo)注在零件圖中，尺寸公差有以下三種標(biāo)注形式

在裝配圖中的標(biāo)注在裝配圖上標(biāo)注配合代號時，采用組合式注法，如圖所示，在公稱尺寸后面用分式表示，分子為孔的公差帶代號，分母為軸的公差帶代號。

對于與軸承、齒輪等標(biāo)準(zhǔn)件配合的零件，只需在裝配圖中標(biāo)出該零件（非標(biāo)準(zhǔn)件）的公差帶代號即可。如圖所示，軸承外圈是基準(zhǔn)軸，內(nèi)圈是基準(zhǔn)孔，在裝配圖上只需要標(biāo)出與軸承配合的軸、孔的公差帶代號即可。三、幾何公差

在實際生產(chǎn)中，經(jīng)過加工的零件不僅會產(chǎn)生尺寸誤差，還會出現(xiàn)形狀和位置誤差。如在加工軸時，其直徑大小符合尺寸要求，但軸線彎曲，這樣的零件仍然不是合格產(chǎn)品。所以，產(chǎn)品的質(zhì)量不僅需要保證表面粗糙度、尺寸公差，還需要對零件宏觀的幾何形狀和相對位置加以限制。

為了防止軸線彎曲，可標(biāo)出軸線的形狀公差—直線度，它表示軸的實際軸線必須限定在直徑為0.06mm的圓柱面內(nèi)

左端蓋上兩個安裝齒輪軸的孔，如果兩孔軸線傾斜太大，勢必影響一對齒輪的嚙合傳動，為保證正常的嚙合，必須標(biāo)注方向公差—平行度。圖中代號的含義如下：左端蓋上與從動齒輪軸配合的孔的回轉(zhuǎn)軸線對與主動齒輪軸配的孔的回轉(zhuǎn)軸線的平行度的公差值為φ0.04。1.幾何公差的符號類型幾何特征符號有無基準(zhǔn)類型幾何特征符號有無基準(zhǔn)形狀公差直線度

無位置公差位置度

有或無平面度

無同心度（用于中心點(diǎn)）

有圓度

無圓柱度

無同軸度（用于軸線）

有線輪廓度

無面輪廓度

無對稱度

有方向公差平行度

有線輪廓度

有垂直度

有面輪廓度

有傾斜度

有跳動公差圓跳動

有線輪廓度

有全跳動

有面輪廓度

有

2.要素的分類

幾何要素（簡稱要素）是指構(gòu)成零件幾何特征的點(diǎn)、線、面，可分為組成要素（輪廓要素）、導(dǎo)出要素（中心要素）、被測要素、基準(zhǔn)要素、單一要素和關(guān)聯(lián)要素。組成要素：構(gòu)成零件外形，能被人們看得見、觸摸到的點(diǎn)、線、面。如圖所示，零件上的錐頂點(diǎn)、回轉(zhuǎn)體的輪廓線，以及球面、圓錐面、端面、圓柱面均為組成要素。3.幾何公差代號與基準(zhǔn)代號

幾何公差代號一般是由帶箭頭的指引線、公差框格、幾何特征符號、公差值及基準(zhǔn)代號字母（只有有基準(zhǔn)的幾何特征才有基準(zhǔn)代號字母）組成，如下圖所示；基準(zhǔn)代號由正方形線框、字母和帶黑三角（或白三角）