機械制圖基礎(chǔ)知識培訓(xùn)教程.ppt

1、機械制圖基礎(chǔ)知識培訓(xùn),2011年7月31日,圖形 對象 信息庫：提供大量設(shè)計要求、功能要求、加工要求、檢測要求、附 加要求 圖樣 無聲的語音 表達(dá)設(shè)計思想 圖樣 信息庫 產(chǎn)品的實現(xiàn)過程 信息流,一、圖樣基本要求及其發(fā)展趨勢,1、四大參數(shù)的控制及表達(dá),四大參數(shù)：形狀、大小、方向、位置。 四大參數(shù)的控制：,因此圖樣必須解決：理想狀態(tài)的表達(dá)及實際狀態(tài)控制。,一、圖樣基本要求及其發(fā)展趨勢,四大參數(shù)表達(dá)是基礎(chǔ) 四大參數(shù)控制是核心 其它附加要求,2、基本圖樣的要求：,國際大公司,日本公司在解決裝配時,符號化、簡化法。,二維+三維混合使用 目前國際流行,三維化 以美國為代表,3、機械圖樣發(fā)展趨勢,一、圖樣基

2、本要求及其發(fā)展趨勢,30 0 -0.02 (A) 上下極限尺寸均為重要尺寸； 30 0 -0.02 (A) 上極限尺寸為重要尺寸； 30 0 -0.02 (A)下極限尺寸為重要尺寸。,4、主次分清 A、B、C,5、細(xì)化目的保護信息庫中的信息,圖樣分類 外形圖 看不出結(jié)構(gòu) 總圖 無工藝要求 工藝圖 加工圖,一、圖樣基本要求及其發(fā)展趨勢,二、機械圖樣的表達(dá)原則,無聲的語音 有聲的語音 不是圖樣,圖樣 唯一性,1、圖樣是設(shè)計思想的表達(dá)工具。 美國為代表，以設(shè)計原則為主 美國圖紙，需要工藝轉(zhuǎn)化,主視圖：裝配 / 工作 / 特征位置。 在圖樣上標(biāo)注的尺寸 / 形位公差，來自于功能。 設(shè)計人員 設(shè)計圖 工

3、藝人員 工藝圖 車間。 允差0.2 0.015 設(shè)計圖樣的基準(zhǔn) ：以設(shè)計基準(zhǔn)為主，考慮裝配位置。 設(shè)計圖樣不能直接到車間，工藝圖紙為車間加工圖紙。,日本為代表 日本圖樣可以直接指導(dǎo)加工。 功能要求 設(shè)計思想 經(jīng)過工藝轉(zhuǎn)化 新的設(shè)計思想 圖樣 主視圖：主加工位置 考慮加工的可行性 考慮加工的經(jīng)濟性 圖樣上標(biāo)注的尺寸/形位公差，來自于工藝基礎(chǔ) 工藝基準(zhǔn)/加工位置。,2、圖樣是加工依據(jù)，是生產(chǎn)的指導(dǎo)書，按工藝原則。,3、圖樣是質(zhì)量判斷的依據(jù) 檢測原則,蘇聯(lián)為代表，本國采用。 功能要求 設(shè)計思想 檢測轉(zhuǎn)化 新的設(shè)計方案 圖樣。 檢測可行性 檢測誤差最小,二、機械圖樣的表達(dá)原則,目前中國規(guī)定的檢測誤差為

4、：1/10（ ISO規(guī)定的檢測測量誤差 1/40） 如果設(shè)計公差值為：0.01mm，加工誤差只有 0.009; 0.001 給測量誤差。 測量工具的選擇 GB/T 3177 圖樣表達(dá)的大原則：設(shè)計、工藝、檢測。,二、機械圖樣的表達(dá)原則,（一）標(biāo)準(zhǔn)體系介紹 GB/T 84 GB/T 2000 舊體系 新體系,三、形狀參數(shù)表達(dá) 機械制圖,機械制圖 技術(shù)制圖 機械制圖,1、舊機械制圖中標(biāo)準(zhǔn)體系,GB/T 4457-84（ .1 .5）圖紙基礎(chǔ)：解決通用性問題 GB/T4458-84 （ .1 .5）投影法：解決機械形狀、尺寸、方向、位 置等的投影畫法。 GB/T445984 基本結(jié)構(gòu)的表達(dá)：螺紋、齒

5、輪、花鍵、彈簧、中心 孔等的規(guī)定畫法。 GB/T446084 運動示意圖，運動簡圖。,標(biāo)準(zhǔn)化的超前性 產(chǎn)品設(shè)計 全生命周期設(shè)計 標(biāo)準(zhǔn)化的開發(fā)性隨時補充新的東西，如軟件等 標(biāo)準(zhǔn)化的通用性。技術(shù)制圖可通用于機械、電氣、船體、建筑四大行業(yè) 3、新標(biāo)準(zhǔn)制定原則 GB/T 4457 圖樣的規(guī)定畫法 GB/T 4458 零部件表面特征的表達(dá)方法 GB/T 4459 結(jié)構(gòu)要素的表達(dá)方法,2、新標(biāo)注的概念,三、形狀參數(shù)表達(dá) 機械制圖,GB/T4457 GB/T4457（.1.5）圖紙幅面與格 比例 字體 圖線共九種 八種+粗虛線（用途：允許零件表面處理的標(biāo)記）。 改變圖線寬度，細(xì)實線 1/2 b 粗實線 包括

6、剖面符號15種 2 種金屬 13 種非金屬 該標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)性、通用性強,3、新標(biāo)準(zhǔn)制定原則,三、形狀參數(shù)表達(dá) 機械制圖,GB/T4458 零件表面的特征的表達(dá)方法 GB/T4458.22003裝配圖中零部件序號 增加3.4條款 GB/T4458.4尺寸標(biāo)注法 解決以下三個問題 尺寸界線 尺寸標(biāo)注：組成 尺寸線（終端結(jié)構(gòu)） 數(shù)字 基本規(guī)則：線性尺寸、角度尺寸。 取消旋轉(zhuǎn)視圖 “字母+旋轉(zhuǎn)”的標(biāo)記（例：A旋轉(zhuǎn)），代之以 字母， 如： （ 30）A 、或 A（30）箭頭靠近字母，旋轉(zhuǎn)角度可以 省略。,三、形狀參數(shù)表達(dá) 機械制圖,3) GB/T4459 （.1 .10） 機構(gòu)件的規(guī)定畫法 新標(biāo)準(zhǔn)10種結(jié)構(gòu)

7、件。 老標(biāo)準(zhǔn)只有GB/T4459 （.1 .5）5種結(jié)構(gòu)件。,4) GB/T16675.116675.2簡化表示法,機件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)要求繁多，圖樣復(fù)雜性 簡化 圖樣畫法的簡化 尺寸注法的簡化 尺寸的簡化標(biāo)注見GB16675.2-96,5) GB/T19096-2003 未定義形狀邊的術(shù)語和注法 研究自由曲面的標(biāo)準(zhǔn)（包括相關(guān)凹、過渡線、毛刺等的符號表示）,三、形狀參數(shù)表達(dá) 機械制圖,常用符號的縮寫 GB16675.2 P30,其中沉孔標(biāo)注示例： 10H8 5 該標(biāo)記表示：沉孔10 H8，深度5，小孔8 8 多孔標(biāo)注48 該標(biāo)記表示：4等直徑8孔。 詳見該標(biāo)準(zhǔn)。,三、形狀參數(shù)表達(dá) 機械制圖,圖樣

8、 投影畫法：正投影 投影畫法：正投影 圖樣 規(guī)定畫法（4459） 簡化畫法 示意畫法 二維視圖 過渡時間 三維視圖。 正投影法 投影方法 平行投影中的正投影法 第一角投影法 第三角投影方 第一角法：歐洲、中國等國家使用，在圖角上標(biāo)注（E） 第三角法：美國、日本等國使用，在圖角上標(biāo)注（A） 外貿(mào)合同 中國采用第一角，必要時，可采用第三角投影。必要指 用戶要求 否則不開放第三角投影法。 正投影 鏡像投影（最早用于室內(nèi)裝潢）。,4、圖樣畫法投影法,三、形狀參數(shù)表達(dá) 機械制圖,第一角投影法的布圖,第三角投影法的布圖,三、形狀參數(shù)表達(dá) 機械制圖,1、孔軸公差等級選用 30 H7 / f7 錯誤 30 H

9、9/ f9 正確 原因工藝等價原則 由于孔和軸加工難度不一樣，在相同尺寸、相同公差等級情況下會出 現(xiàn)工藝不等價的情況。 工藝等價的原則： 基本尺寸 10mm所有孔軸一定要求同級 基本尺寸 500mm所有孔軸一定要求同級 10 基本尺寸500 孔軸公差等級的處理。 公差等級0118分為20級，基本偏差系列分27級,四、大小參數(shù)的表達(dá)和控制 尺寸及其尺寸公差,2、在基孔制 H時，軸公差 間隙配合，軸公差 ah 以8級分界， 8級不同級 , 8級同 級，8級時由設(shè)計處理。 標(biāo)注舉例 30 H9/f9 30H7/f6 過渡配合 j，js，k，m，n 8級 不同級 8 同級 過盈配合 pzc 以7級分界

10、，7級 不同級 , 7 級同級 3、在基軸制 h時，孔公差 間隙配合 AH , 以8級分界， 8級不同級 , 8級同級，8級時由設(shè)計處理。 過渡配合 J，JS，K, M，N 8級 不同級 , 8 同級 過盈配合 PZC, 以7級分界，7級 不同級 , 7 級同級 說明：公差配合時，優(yōu)先考慮基孔制。,四、大小參數(shù)的表達(dá)和控制 尺寸及其尺寸公差,4、一般不推薦2級差以上。 5、公差計算 間隙配合：Tf XmaxXmin TH+TS 過渡配合 Tf XmaxYmaxTH+TS 過盈配合 Tf YminYmaxTH+TS Tf 配合公差 Xmax 最大間隙 Xmin 最小間隙 Ymin 最小過盈 Ym

11、ax 最大過盈 TH 孔公差 TS 軸公差,四、大小參數(shù)的表達(dá)和控制 尺寸及其尺寸公差,舉例：30基本尺寸公差值 0.02mm。 1) 極限尺寸表示法：最大極限尺寸為29.98 最小極限尺寸為29.96 -0.02 2) 該尺寸的標(biāo)注30 -0.04 基本尺寸的確定，根據(jù)材料的剛度 / 強度。 3) 公差數(shù)值的確定 經(jīng)驗值 參數(shù)值 計算值 工藝加工 公差值 功能、特性參數(shù) 設(shè)計依據(jù),四、大小參數(shù)的表達(dá)和控制 尺寸及其尺寸公差,間隙配合： Xmax（最大間隙）取決于定位精度 Xmin （最小間隙）取決于潤滑理論，計算出最小間隙 Xmin 潤滑狀態(tài) Xmax Xmin 過渡配合 Xmax Ymin

12、 (最小過盈) Xmin Y max (最大過盈) YminXmin0 過盈配合 Ymax 取決于材料強度 / 性質(zhì)。 Y min 取決于連接強度（保證最小過盈量）。 排除表面粗糙度,四、大小參數(shù)的表達(dá)和控制 尺寸及其尺寸公差,考慮磨損/摩檫,功能要求,公差帶圖：,四、大小參數(shù)的表達(dá)和控制 尺寸及其尺寸公差,0,孔公差帶,最大間隙,軸公差帶,最小間隙,6、公差計算舉例： 20 Xmax0.054 Xmin0.020 最小間隙要考慮孔、軸形位誤差控制。 Xm 1/3 1/3 1/3 形狀誤差 儲備 尺寸補償 TfXmax Xmax TH+TS 0.054 - 0.0200.034 20H7 /

13、f6 試分法：0.017+0.017 查表得： IT60.013 IT70.021 按基孔制H 67級時，孔軸不同級 20H7 / f6 孔7級 0.021 、軸6級 0.013,四、大小參數(shù)的表達(dá)和控制 尺寸及其尺寸公差,四、大小參數(shù)的表達(dá)和控制 尺寸及其尺寸公差,查表得出20 孔IT7公差值：0.021mm ，基本偏差 0 孔H7, 上偏差 0.021mm 下偏差 0； 軸IT6公差值：0.13mm ， 基本偏差 0.020mm， 軸f 6 上偏差0.02mm， 下偏差0.033mm。,四、大小參數(shù)的表達(dá)和控制 尺寸及其尺寸公差,+0.021 孔尺寸20 0,-0.020 軸尺寸20-0.

14、033,特性參數(shù)（公差數(shù)值）變化范圍：，68的加工零件應(yīng)處在2間，符合正態(tài)分布法。,四、大小參數(shù)的表達(dá)和控制 尺寸及其尺寸公差,7、尺寸標(biāo)注解決的是大小問題。以下8種標(biāo)注所代表的不同設(shè)計思想。,說明： A、GB/TI1840未注公差分 f （精密級）m（中等級） c（粗糙級） v（最初級）四級，企業(yè)標(biāo)注一般公差常取m級；或在圖樣標(biāo)題欄中寫明。 B、 以上8種尺寸的標(biāo)注，說明不同的加工形式，設(shè)計思想不一樣，測量方法不一樣，控制尺寸的結(jié)果也不一樣。,8、尺寸標(biāo)注舉例：,四、大小參數(shù)的表達(dá)和控制 尺寸及其尺寸公差,（1）、參考尺寸的尺寸標(biāo)注及尺寸鏈計算： 圖中3個尺寸組成一個尺寸環(huán)，其中無論一尺寸不

15、標(biāo)，表示空環(huán)，空環(huán)的尺寸公差，由其相鄰尺寸得來。因此（30）最大30.03，（30）最小29.97。,（2）理論正確尺寸與形位公差符號連用的作用：,四、大小參數(shù)的表達(dá)和控制 尺寸及其尺寸公差,四被測孔的軸線必須位于直經(jīng)為公差值0.10內(nèi)，且相對于A、B、C三基準(zhǔn)表面的理論正確尺寸所確定的是理想軸線位置。,+0.05 （3）30 0 E,四、大小參數(shù)的表達(dá)和控制 尺寸及其尺寸公差,零件合格條件 用量規(guī)（通規(guī)）保證零件不超過最大實體30.05 用通用量具如分厘卡、游標(biāo)卡測量兩點距離不得小于30。,+0.05 （3）30 0 T,四、大小參數(shù)的表達(dá)和控制 尺寸及其尺寸公差,用給定的直徑尺寸公差，控制

16、誤差。 公差錐允差是0.05，單邊0.025，被測零件在陰影錐中為合格。,1、大小、形狀、位置、方向的控制 大小變化尺寸公差控制 形狀變化形狀公差控制：直線度/平面度/圓度/圓柱度 無基準(zhǔn)。 位置變化定位公差控制：位置度/同軸（圓心）度/對稱度 有基準(zhǔn)。 方向變化定向公差控制：平行度/垂直度/傾斜度 有基準(zhǔn)。 綜合控制跳動公差帶控制：圓跳動、全跳動 有基準(zhǔn)。,五、四大參數(shù)的控制方法,此外，線輪廓度、面輪廓度：可以是控制形狀誤差（無基準(zhǔn)），也可以控制位置誤差（有基準(zhǔn)）。 詳見：GB/T1182形狀和位置公差通則、定義、符號和圖樣表示法,2、公差帶方向、控制方向、公差代寬度方向,五、四大參數(shù)的控制

17、方法,五、四大參數(shù)的控制方法,標(biāo)注形位公差，必須將公差帶的四大參數(shù)表達(dá)清楚。,五、四大參數(shù)的控制方法,0.02,0.04, 20,19.98,該零件合格,200 0.08,形狀公差不能解決錐度。,五、四大參數(shù)的控制方法,如圖所示：10孔，只控制了垂直方向的誤差，但位置變動沒有控制。,3、結(jié)論： 1）公差帶的控制 形狀公差只控制形狀誤差變化，不能控制方向和位置的變化。 定向公差控制方向變化，不涉及到位置定向公差帶。 定位公差控制位置/方向/形狀的變化。 2）公差帶的表示（四參數(shù)） 形狀公差 大小 沒有方向位置的控制。 形狀 大小 定向公差帶 形狀 方向（基準(zhǔn) ） 定位公差帶 大小 形狀 方向（基

18、準(zhǔn) 定位（二基準(zhǔn)）,五、四大參數(shù)的控制方法,三基準(zhǔn),3） 標(biāo)注框格的基本形式 形狀公差兩格 定向公差三格 定位公差三格,五、四大參數(shù)的控制方法,定位,定向, 0.02,C,A,B,大小、形狀,大小、形狀、方向、位置,4) 框格的派生模式派生模式 （1） （2） （3）,五、四大參數(shù)的控制方法,5) 雙框格標(biāo)注形式的三種情況,五、四大參數(shù)的控制方法,下層框格是對上層框格的進(jìn)一步控制。,A,B,同一輪廓的雙重要求,五、四大參數(shù)的控制方法,C,全長要求,局部要求,任意100mm長度中的直線度允差為0.02mm。總長300mm長度的直線度允差為0.05mm。,五、四大參數(shù)的控制方法,附加符號的應(yīng)用 （

19、+）、（ ）、（ ）、（ ） 控制誤差方向的符號,允差方向 （中心外凸）,五、四大參數(shù)的控制方法,只允許從右至左減小,4、綜合控制 邊界控制概念 形狀、定向、定位 單項控制,綜合控制,形狀與位置的組合,邊界特征 1) 邊界大小 MMS最大實體尺寸 MMC最大實體邊界 LMS最小實體尺寸 LMC最小實體邊界 MMVS最大實體實效尺寸MMVC最大實體實效邊界 LMVS最小實體實效尺寸LMVC最小實體實效邊界 在MMS時：軸 Lmax， （MMC ) 孔 Lmin。 MMVS: 軸 Lmax + 形位公差 (MMVC) 包絡(luò)概念 孔 Lmin - ,五、四大參數(shù)的控制方法,五、四大參數(shù)的控制方法,2

20、) 邊界的標(biāo)注,邊界一種極限狀態(tài)（兩零件裝配的極限狀態(tài)） 邊界控制，是指零件尺寸合格，并且在邊界范圍之內(nèi)才能判斷為合格。 單向 零件尺寸在滿足上面條件時，尺寸公差 形位公差（不可逆） 送,五、四大參數(shù)的控制方法,-0.020 30-0.033,邊界范圍：29.9829.967。 當(dāng)零件做到29.967時，有0.013mm的公差值可以送給形位公差，即直線度誤差的允值可以到0.02+0.0130.033。,A、,B,R 字母表示可逆。即零件尺寸公差和形位公差可互補。 雙向可逆 尺寸公差 形位公差 送給,5) 最大實體邊界 是指零件在最大實體狀態(tài)時，具有理想狀態(tài) E o M 。加工時向最 小實體加工

21、。即軸向小方向加工?？紫虼蠓较蚣庸ぁ?6) 邊界的體現(xiàn) 量規(guī) 檢測軸； 塞規(guī) 檢測孔。 7) M MMVC 為確保裝配。 LMVC E MMC 為確保配合特性。 LMC 8) 邊界控制的標(biāo)注 輪廓要素+中心要素 標(biāo)注在中心要素上。 即：智能關(guān)系要素能使用邊界，輪廓要素不能使用邊界控制,五、四大參數(shù)的控制方法,1、公差是靜態(tài)的 ，即 TC。 正確的觀點： 在邊界控制的條件下，公差具有動態(tài)（b變動）概念。 即： T=f （x） T公差，C-常數(shù)， f （x） 線性函數(shù)。 2、 形位公差是當(dāng)尺寸公差無法控制尺寸時，才加形位公差控制。 正確的觀點： 尺寸公差：控制大小 控制對象 形位公差：控制形狀、方

22、向、位置。 由于控制對象不同，尺寸公差無法替代形位公差。 3、形位公差要求：定位、定向、形狀，以形位公差的代號為準(zhǔn)， 見GB/T 1182-1996中4.1款表1。 4、邊界控制 符號見GB/T 1182-1996中4.2款表2。 邊界控制 量規(guī)，邊界體現(xiàn)，功能需要。,注意點：,注意點：,4、邊界控制,L LMVC最小實體實效 L 只與被測要素的狀態(tài)有關(guān)，而與基準(zhǔn)狀態(tài)無關(guān)。,L 除了與被測要素的狀態(tài)有關(guān)，還與基準(zhǔn)狀態(tài)有關(guān)。,M MVC最大實體實效 M 只與被測要素的狀態(tài)有關(guān)，與基準(zhǔn)狀態(tài)無關(guān)。,M 與被測要素的狀態(tài)有關(guān)，與基準(zhǔn)狀態(tài)有關(guān)。在尺 寸不超差的情況下，尺寸公差能單向補償形位公差。,允許尺寸/形位公差超差，并互補。 尺寸公差 形位公差 在 MMVC內(nèi),動態(tài)公差帶圖公差、邊界、控制、效果,-0.01 20-0.04該圓柱的直線度公差，為未注形位公差，其控制按照GB/T118496條款5中H、K、L選用。如果選H級，查得允差為0.05mm，得公差帶圖,0.06,尺寸檢測：兩點法； 直線度：工藝保證在0.05mm內(nèi)； 直線度檢查：抽檢。,1、,陰影面積為公差帶變動范圍,動態(tài)公差帶圖公差、邊界、控制、效果,尺寸,公差帶控制