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机械制图基础知识培训.ppt

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机械制图 基础知识 培训
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机械制图基础知识培训,工程基础系列,图形 对象 信息库:提供大量设计要求、功能要求、加工要求、检测要求、附 加要求 图样 无声的语音 表达设计思想 图样 信息库 产品的实现过程 信息流,一、图样基本要求及其发展趋势,,,,1、四大参数的控制及表达,四大参数:形状、大小、方向、位置。四大参数的控制:,因此图样必须解决:理想状态的表达及实际状态控制。,一、图样基本要求及其发展趋势,四大参数表达是基础四大参数控制是核心其它附加要求,2、基本图样的要求:,国际大公司,日本公司在解决装配时,符号化、简化法。,二维+三维混合使用 目前国际流行,三维化 以美国为代表,3、机械图样发展趋势,,,,,,,一、图样基本要求及其发展趋势,Ф30 0 -0.02 (A) 上下极限尺寸均为重要尺寸;Ф30 0 -0.02 (A) 上极限尺寸为重要尺寸;Ф30 0 -0.02 (A)下极限尺寸为重要尺寸。,4、主次分清 A、B、C,,5、细化目的保护信息库中的信息,图样分类外形图 看不出结构总图 无工艺要求工艺图 加工图,,,,一、图样基本要求及其发展趋势,二、机械图样的表达原则,,无声的语音 有声的语音 不是图样,,图样 唯一性,1、图样是设计思想的表达工具。 美国为代表,以设计原则为主 美国图纸,需要工艺转化,主视图:装配 / 工作 / 特征位置。在图样上标注的尺寸 / 形位公差,来自于功能。设计人员 设计图 工艺人员 工艺图 车间。 允差0.2 0.015设计图样的基准 :以设计基准为主,考虑装配位置。设计图样不能直接到车间,工艺图纸为车间加工图纸。,,,,,,,,,,日本为代表 日本图样可以直接指导加工。功能要求 设计思想 经过工艺转化 新的设计思想 图样 主视图:主加工位置考虑加工的可行性考虑加工的经济性图样上标注的尺寸/形位公差,来自于工艺基础 工艺基准/加工位置。,2、图样是加工依据,是生产的指导书,按工艺原则。,,,,,,3、图样是质量判断的依据 检测原则,,苏联为代表,本国采用。 功能要求 设计思想 检测转化 新的设计方案 图样。检测可行性检测误差最小,,,,二、机械图样的表达原则,,,,目前中国规定的检测误差为:1/10( ISO规定的检测测量误差 1/40) 如果设计公差值为:0.01mm,加工误差只有 0.009; 0.001 给测量误差。 测量工具的选择 GB/T 3177 图样表达的大原则:设计、工艺、检测。,二、机械图样的表达原则,(一)标准体系介绍 GB/T -84 GB/T -2000 旧体系 新体系,三、形状参数表达 机械制图,,机械制图 技术制图机械制图,,,,1、旧机械制图中标准体系,GB/T 4457-84( .1~ .5)图纸基础:解决通用性问题 GB/T4458-84 ( .1~ .5)投影法:解决机械形状、尺寸、方向、位 置等的投影画法。 GB/T4459-84 基本结构的表达:螺纹、齿轮、花键、弹簧、中心 孔等的规定画法。 GB/T4460-84 运动示意图,运动简图。,,标准化的超前性产品设计 全生命周期设计标准化的开发性-随时补充新的东西,如软件等标准化的通用性。技术制图可通用于机械、电气、船体、建筑四大行业3、新标准制定原则GB/T 4457- 图样的规定画法GB/T 4458- 零部件表面特征的表达方法GB/T 4459- 结构要素的表达方法,2、新标注的概念,三、形状参数表达 机械制图,,,GB/T4457 GB/T4457(.1~.5)图纸幅面与格 比例 字体 图线共九种 八种+粗虚线(用途:允许零件表面处理的标记)。 改变图线宽度,细实线 1/2 b 粗实线 包括剖面符号15种 2 种金属 13 种非金属该标准基础性、通用性强,3、新标准制定原则,三、形状参数表达 机械制图,,GB/T4458 零件表面的特征的表达方法 GB/T4458.2-2003装配图中零部件序号 增加3.4条款 GB/T4458.4尺寸标注法 解决以下三个问题 尺寸界线 尺寸标注:组成 尺寸线(终端结构) 数字 基本规则:线性尺寸、角度尺寸。 取消旋转视图 “字母+旋转”的标记(例:A旋转),代之以 +字母, 如: ( 30°)A 、或 A(30°))箭头靠近字母,旋转角度可以 省略。,,,,三、形状参数表达 机械制图,,,,,3) GB/T4459 (.1~ .10) 机构件的规定画法 新标准10种结构件。 老标准只有GB/T4459 (.1~ .5)5种结构件。,4) GB/T16675.1~16675.2简化表示法,机件结构复杂,技术要求繁多,图样复杂性 简化 图样画法的简化 尺寸注法的简化 尺寸的简化标注见GB16675.2-96,,5) GB/T19096-2003 未定义形状边的术语和注法 研究自由曲面的标准(包括相关凹、过渡线、毛刺等的符号表示),三、形状参数表达 机械制图,,常用符号的缩写 GB16675.2 P30,,,,,,,,其中沉孔标注示例: Ф10H8 5 该标记表示:沉孔Ф10 H8,深度5,小孔Ф8 Ф8 多孔标注4×Ф8 该标记表示:4等直径Ф8孔。 详见该标准。,三、形状参数表达 机械制图,,图样 投影画法:正投影 投影画法:正投影 图样 规定画法(4459) 简化画法 示意画法二维视图 过渡时间 三维视图。 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:欧洲、中国等国家使用,在图角上标注(E)第三角法:美国、日本等国使用,在图角上标注(A) 外贸合同中国采用第一角,必要时,可采用第三角投影。必要指 用户要求否则不开放第三角投影法。 正投影 镜像投影(最早用于室内装潢)。,4、图样画法-投影法,,,,,,,,,,,,三、形状参数表达 机械制图,,第一角投影法的布图,第三角投影法的布图,三、形状参数表达 机械制图,,1、孔轴公差等级选用 Ф30 H7 / f7 错误 Ф30 H9/ f9 正确 原因工艺等价原则 由于孔和轴加工难度不一样,在相同尺寸、相同公差等级情况下会出 现工艺不等价的情况。 工艺等价的原则:基本尺寸≤ 10mm所有孔轴一定要求同级基本尺寸 > 500mm所有孔轴一定要求同级10 ≤基本尺寸≤500 孔轴公差等级的处理。 公差等级01~18分为20级,基本偏差系列分27级,四、大小参数的表达和控制 尺寸及其尺寸公差,,,2、在基孔制 H时,轴公差 间隙配合,轴公差 a~h 以8级分界,≤ 8级不同级 , ≥8级同 级,8级时由设计处理。 标注举例 Ф30 H9/f9 Ф30H7/f6 过渡配合 j,js,k,m,n ≤ 8级 不同级 >8 同级过盈配合 p~zc 以7级分界,≤7级 不同级 , >7 级同级3、在基轴制 h时,孔公差 间隙配合 A~H , 以8级分界,≤ 8级不同级 , ≥8级同级,8级时由设计处理。过渡配合 J,JS,K, M,N ≤ 8级 不同级 , >8 同级过盈配合 P~ZC, 以7级分界,≤7级 不同级 , >7 级同级说明:公差配合时,优先考虑基孔制。,四、大小参数的表达和控制 尺寸及其尺寸公差,4、一般不推荐2级差以上。5、公差计算间隙配合:Tf= Xmax-Xmin =TH+TS过渡配合 Tf= Xmax-Ymax=TH+TS过盈配合 Tf= Ymin-Ymax=TH+TSTf-- 配合公差Xmax- 最大间隙Xmin- 最小间隙Ymin- 最小过盈Ymax- 最大过盈TH -孔公差TS -轴公差,四、大小参数的表达和控制 尺寸及其尺寸公差,,举例:Ф30基本尺寸公差值 0.02mm。1) 极限尺寸表示法:最大极限尺寸为Ф29.98 最小极限尺寸为Ф29.96 -0.022) 该尺寸的标注Ф30 -0.04基本尺寸的确定,根据材料的刚度 / 强度。3) 公差数值的确定经验值参数值计算值工艺加工公差值 功能、特性参数 设计依据,四、大小参数的表达和控制 尺寸及其尺寸公差,,,间隙配合: Xmax(最大间隙)取决于定位精度Xmin (最小间隙)取决于润滑理论,计算出最小间隙Xmin 润滑状态XmaxXmin过渡配合 Xmax Ymin (最小过盈)Xmin Y max (最大过盈)Ymin=Xmin=0 过盈配合 Ymax 取决于材料强度 / 性质。 Y min 取决于连接强度(保证最小过盈量)。 排除表面粗糙度,四、大小参数的表达和控制 尺寸及其尺寸公差,,,,,,,考虑磨损/摩檫,功能要求,,公差带图:,四、大小参数的表达和控制 尺寸及其尺寸公差,,0,,,,,,,,孔公差带,,,,,,,,,最大间隙,轴公差带,最小间隙,6、公差计算举例:Ф20Xmax=0.054Xmin=0.020 最小间隙要考虑孔、轴形位误差控制。Xm 1/3 1/3 1/3 形状误差 储备 尺寸补偿Tf=Xmax –Xmax= TH+TS = 0.054 - 0.020=0.034Ф20H7 / f6试分法:0.017+0.017 查表得: IT6=0.013 IT7=0.021按基孔制H 6~7级时,孔轴不同级 Ф20H7 / f6 孔7级 0.021 、轴6级 0.013,四、大小参数的表达和控制 尺寸及其尺寸公差,,四、大小参数的表达和控制 尺寸及其尺寸公差,查表得出Ф20 孔IT7公差值:0.021mm ,基本偏差 0 孔H7, 上偏差 0.021mm 下偏差 0;轴IT6公差值:0.13mm , 基本偏差 -0.020mm, 轴f 6 上偏差-0.02mm, 下偏差-0.033mm。,四、大小参数的表达和控制 尺寸及其尺寸公差,+0..021孔尺寸Ф20 0,-0.020轴尺寸Ф20-0.033,特性参数(公差数值)变化范围:,68%的加工零件应处在2σ间,符合正态分布法。,四、大小参数的表达和控制 尺寸及其尺寸公差,7、尺寸标注解决的是大小问题。以下8种标注所代表的不同设计思想。,,,,,,,说明:A、GB/TI1840未注公差分 f (精密级)m(中等级) c(粗糙级) v(最初级)四级,企业标注一般公差常取m级;或在图样标题栏中写明。B、 以上8种尺寸的标注,说明不同的加工形式,设计思想不一样,测量方法不一样,控制尺寸的结果也不一样。,8、尺寸标注举例:,四、大小参数的表达和控制 尺寸及其尺寸公差,,(1)、参考尺寸的尺寸标注及尺寸链计算:图中3个尺寸组成一个尺寸环,其中无论一尺寸不标,表示空环,空环的尺寸公差,由其相邻尺寸得来。因此(30)最大30.03,(30)最小29.97。,(2)理论正确尺寸与形位公差符号连用的作用:,四、大小参数的表达和控制 尺寸及其尺寸公差,,四被测孔的轴线必须位于直经为公差值?0.10内,且相对于A、B、C三基准表面的理论正确尺寸所确定的是理想轴线位置。,+0.05(3)?30 0 E,四、大小参数的表达和控制 尺寸及其尺寸公差,零件合格条件 用量规(通规)保证零件不超过最大实体?30.05 用通用量具如分厘卡、游标卡测量两点距离不得小于?30。,+0.05(3)?30 0 T,四、大小参数的表达和控制 尺寸及其尺寸公差,,用给定的直径尺寸公差,控制误差。公差锥允差是0.05,单边0.025,被测零件在阴影锥中为合格。,1、大小、形状、位置、方向的控制 大小变化-尺寸公差控制 形状变化-形状公差控制:直线度/平面度/圆度/圆柱度 无基准。位置变化-定位公差控制:位置度/同轴(圆心)度/对称度 有基准。方向变化-定向公差控制:平行度/垂直度/倾斜度 有基准。综合控制-跳动公差带控制:圆跳动、全跳动 有基准。,五、四大参数的控制方法,,,,,此外,线轮廓度、面轮廓度:可以是控制形状误差(无基准),也可以控制位置误差(有基准)。详见:GB/T1182《形状和位置公差通则、定义、符号和图样表示法》,2、公差带方向、控制方向、公差代宽度方向,五、四大参数的控制方法,五、四大参数的控制方法,标注形位公差,必须将公差带的四大参数表达清楚。,五、四大参数的控制方法,,,,,,,,,,,,,0.02,0.04,,,,,,,,,,,,,? 20,?19.98,该零件合格,?20-0 - 0.08,形状公差不能解决锥度。,五、四大参数的控制方法,如图所示:?10孔,只控制了垂直方向的误差,但位置变动没有控制。,3、结论:1)公差带的控制形状公差只控制形状误差变化,不能控制方向和位置的变化。定向公差控制方向变化,不涉及到位置-定向公差带。定位公差控制位置/方向/形状的变化。2)公差带的表示(四参数)形状公差 大小 没有方向位置的控制。 形状 大小定向公差带 形状 方向(基准 )定位公差带 大小 形状 方向(基准 定位(二基准),五、四大参数的控制方法,,,,,,,,三基准,,,,,3) 标注框格的基本形式形状公差两格 定向公差三格定位公差三格,五、四大参数的控制方法,定位,,,,,,定向,? 0.02,C,A,B,大小、形状,大小、形状、方向、位置,4) 框格的派生模式派生模式(1)(2)(3),五、四大参数的控制方法,5) 双框格标注形式的三种情况,五、四大参数的控制方法,下层框格是对上层框格的进一步控制。,A,B,,,,,,,,,,,,,,,同一轮廓的双重要求,五、四大参数的控制方法,C,,,全长要求,局部要求,任意100mm长度中的直线度允差为0.02mm。总长300mm长度的直线度允差为0.05mm。,五、四大参数的控制方法,附加符号的应用 (+)、( )、( )、( ) 控制误差方向的符号,,,,允差方向(中心外凸),五、四大参数的控制方法,只允许从右至左减小,4、综合控制 边界控制概念形状、定向、定位 单项控制,,,综合控制,形状与位置的组合,边界特征1) 边界大小MMS最大实体尺寸- MMC最大实体边界 LMS最小实体尺寸- LMC最小实体边界 MMVS最大实体实效尺寸-MMVC最大实体实效边界 LMVS最小实体实效尺寸-LMVC最小实体实效边界 在MMS时:轴 Lmax,(MMC ) 孔 Lmin。MMVS: 轴 Lmax + δ 形位公差(MMVC) 包络概念 孔 Lmin - δ,五、四大参数的控制方法,,,,,,,五、四大参数的控制方法,,,,,,2) 边界的标注,边界一种极限状态(两零件装配的极限状态)边界控制,是指零件尺寸合格,并且在边界范围之内才能判断为合格。 单向 零件尺寸在满足上面条件时,尺寸公差 形位公差(不可逆) 送,,五、四大参数的控制方法,,-0.020Φ30-0.033,边界范围:Φ29.98~Φ29.967。 当零件做到Φ29.967时,有0.013mm的公差值可以送给形位公差,即直线度误差的允值可以到0.02+0.013=0.033。,A、,,B,R 字母表示可逆。即零件尺寸公差和形位公差可互补。 双向可逆 尺寸公差 形位公差 送给,,,,5) 最大实体边界 是指零件在最大实体状态时,具有理想状态 E o M 。加工时向最小实体加工。即轴向小方向加工。孔向大方向加工。 6) 边界的体现 量规 检测轴; 塞规 检测孔。7) M MMVC 为确保装配。 LMVC E MMC 为确保配合特性。 LMC8) 边界控制的标注 轮廓要素+中心要素 标注在中心要素上。 即:智能关系要素能使用边界,轮廓要素不能使用边界控制,五、四大参数的控制方法,,,,,,,,,,,,,1、公差是静态的 ,即 T=C。 正确的观点: 在边界控制的条件下,公差具有动态(b变动)概念。 即: T=f (x) T-公差,C-常数, f (x) 线性函数。2、 形位公差是当尺寸公差无法控制尺寸时,才加形位公差控制。 正确的观点: 尺寸公差:控制大小 控制对象 形位公差:控制形状、方向、位置。 由于控制对象不同,尺寸公差无法替代形位公差。3、形位公差要求:定位、定向、形状,以形位公差的代号为准, 见GB/T 1182-1996中4.1款表1。4、边界控制 符号见GB/T 1182-1996中4.2款表2。 边界控制 量规,边界体现,功能需要。,注意点:,,,,注意点:,4、边界控制,L LMVC最小实体实效L 只与被测要素的状态有关,而与基准状态无关。,,L 除了与被测要素的状态有关,还与基准状态有关。,M MVC最大实体实效M 只与被测要素的状态有关,与基准状态无关。,M 与被测要素的状态有关,与基准状态有关。在尺寸不超差的情况下,尺寸公差能单向补偿形位公差。,允许尺寸/形位公差超差,并互补。尺寸公差 形位公差 在 MMVC内,,,,动态公差带图-公差、边界、控制、效果,-0.01Φ20-0.04该圆柱的直线度公差,为未注形位公差,其控制按照GB/T1184-96条款5中H、K、L选用。如果选H级,查得允差为0.05mm,得公差带图,0.06,尺寸检测:两点法;直线度:工艺保证在0.05mm内;直线度检查:抽检。,,1、,阴影面积为公差带变动范围,动态公差带图-公差、边界、控制、效果,尺寸,公差带控制:轴线Φ20的直线度,用滚压发测量直线度。在实际测量中由于轴线提取困难,一般标注素线的直线度,并用秒表测量8根素线的直线度误差。,阴影面积为公差带变动范围,动态公差带图-公差、边界、控制、效果,3、,-0.01Φ20-0.04,,,,,边界控制:M – MMVC / MMVS检测 量规(通规) 两点法,当加入 R 时,尺寸/形位公差可逆互补时补偿的尺寸公差,尺寸,,,形位公差,,尺寸变动应在公差带图内,,Φ19.96,Φ19.99,,0.01,0.04,,,,,,,,,边界控制时,尺寸公差补偿形位公差,尺寸,,,,阴影面积为公差带变动范围,动态公差带图-公差、边界、控制、效果,4、,边界控制轴的最大极限尺寸19.99 用量规孔检验。通过合格;最小极限尺寸19.96,用两点法测量≥19.963合格。,,形状公差根据最大实体边界,当轴做到最小,允许误差0.03mm。即:19.99-19.96=0.03,阴影面积为公差带变动范围,动态公差带图-公差、边界、控制、效果,边界控制+公差带控制(统计公差)最大极限尺寸:Φ19.99时,直线度误差允许值为0。最小极限尺寸:Φ19.96时,直线度误差允许值为Φ0.01,尺寸检测分段:(1) 当尺寸<φ19.99~19.98 内=""><φ19.98 ~19.96直线度允差值最大不得超过0.01mm。="" 用通用量具测量最大最小尺寸,用丝表、秒表测量素线的直线度。,,5、,阴影面积为公差带变动范围,机械制图培训,参考资料:1、《新编形状和未注公差标注读解》="" 中国标准出版社2002年出版2、gb/t="" 1182-1996="" 形状和位置公差="" 通则、定义、符号和图样表示法3、="" gb/t="" 1184-1996="" 形状和位置注公差="" 未注公差值,="">
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