工程圖學應用課件 第三章 零件圖的技術(shù)要求

1、第三章第三章 零零 件件 圖的技術(shù)要求圖的技術(shù)要求 本章內(nèi)容：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 零件圖是指導生產(chǎn)的重要技術(shù)文件，是制造零件圖是指導生產(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，還應該注寫出制造零件時應達到的技達清楚之外，還應該注寫出制造零件時應達到的技術(shù)要求。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)第一節(jié) 表面結(jié)

2、構(gòu)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的概念 表面粗糙度（表面粗糙度（R輪廓）是指零件的加工表面是指零件的加工表面上具有的較小間距和峰谷所形成的上具有的較小間距和峰谷所形成的微觀微觀幾何形幾何形狀誤差。狀誤差。評定表

3、面粗糙度的參數(shù)：評定表面粗糙度的參數(shù)： 輪廓算術(shù)平均偏差輪廓算術(shù)平均偏差RaRa 微觀不平度十點高度微觀不平度十點高度RzRz 輪廓最大高度輪廓最大高度RyRy優(yōu)先選用輪廓算術(shù)平均偏差優(yōu)先選用輪廓算術(shù)平均偏差RaRaL輪廓算術(shù)平均偏差輪廓算術(shù)平均偏差RaRaRa= y(x) dx1L0LRa= yi1ni=1n 近似為近似為:YX（2 2）在同一零件上，工作表面的粗糙度參數(shù)）在同一零件上，工作表面的粗糙度參數(shù)值應小于非工作表面的粗糙度參數(shù)值。值應小于非工作表面的粗糙度參數(shù)值。（6 6）一般地說，尺寸和表面形狀要求精確程）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。度高的表面，

4、粗糙度參數(shù)值小。（5 5）運動速度高、單位壓力大的摩擦表面比）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)運動速度底、單位壓力小的摩擦表面的粗糙度參數(shù)值小。值小。（3 3）受循環(huán)載荷的表面及容易引起應力集中）受循環(huán)載荷的表面及容易引起應力集中的表面（如圓角、溝槽），表面粗糙度參數(shù)值要小。的表面（如圓角、溝槽），表面粗糙度參數(shù)值要小。（4 4）配合性質(zhì)相同時，零件尺寸小的比尺寸）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。寸比大尺寸、軸比孔的表

5、面粗糙度參數(shù)值要小。二、表面粗糙度的選用二、表面粗糙度的選用零件表面粗糙度參數(shù)值的選用，零件表面粗糙度參數(shù)值的選用，既要滿足零件既要滿足零件表面的功用要求，又要考慮經(jīng)濟合理性表面的功用要求，又要考慮經(jīng)濟合理性。具體選用。具體選用時，可參照生產(chǎn)中的實例，用類比法確定，同時應時，可參照生產(chǎn)中的實例，用類比法確定，同時應注意：注意：（1 1）在滿足功用的前提下，盡量選用較大的）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。表面粗糙度參數(shù)值，以降低生產(chǎn)成本。Ra(Ra(m m) )表面特征表面特征Ra(Ra(m m) )表面特征表面特征100100明顯可見刀痕明顯可見刀痕0.80

6、0.80微辨加工痕跡方向微辨加工痕跡方向5050可見刀痕可見刀痕0.400.40不可辨加工痕跡方向不可辨加工痕跡方向2525微見刀痕微見刀痕0.200.20暗光澤面暗光澤面12.512.5可見加工痕跡可見加工痕跡0.100.10亮光澤面亮光澤面6.36.3微見加工痕跡微見加工痕跡0.050.05鏡狀光澤面鏡狀光澤面3.23.2看不見加工痕看不見加工痕跡跡0.0250.025霧狀鏡面霧狀鏡面1.61.6可辨加工痕跡可辨加工痕跡方向方向0.0120.012鏡面鏡面RaRa數(shù)值及其表面特征數(shù)值及其表面特征 三、表面結(jié)構(gòu)的標注三、表面結(jié)構(gòu)的標注 表面結(jié)構(gòu)符號表面結(jié)構(gòu)符號表面結(jié)構(gòu)表面結(jié)構(gòu)表面結(jié)構(gòu)符號表面

7、結(jié)構(gòu)符號表面結(jié)構(gòu)參數(shù)表面結(jié)構(gòu)參數(shù)其它有關(guān)規(guī)定其它有關(guān)規(guī)定數(shù)字與字母高度數(shù)字與字母高度符號的線寬符號的線寬高度高度H1高度高度H22.50.253.583.50.35510.550.571570.710211011430表面結(jié)構(gòu)符號表面結(jié)構(gòu)符號基本符號基本符號: :6060H2H1H1 1.4hH2=2 H1h 字高字高符符 號號意意 義義 及及 說說 明明用用任何方法任何方法獲得的表面獲得的表面（單獨使用無意義）（單獨使用無意義）用用去除材料去除材料的方法獲得的的方法獲得的表面表面用用不去除材料不去除材料的方法獲得的方法獲得的表面的表面橫線上用于標注有關(guān)參數(shù)橫線上用于標注有關(guān)參數(shù)和說明和說明表

8、示所有表面具有相同的表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求表面粗糙度要求表面結(jié)構(gòu)符號表面結(jié)構(gòu)符號 表面結(jié)構(gòu)參數(shù)表面結(jié)構(gòu)參數(shù)表面結(jié)構(gòu)參數(shù)的單位是表面結(jié)構(gòu)參數(shù)的單位是 m。 用任何方法獲得的表面用任何方法獲得的表面, Ra的的上限上限值為值為3.2 m。 用去除材料方法獲得的表面用去除材料方法獲得的表面, Ra的上限的上限值為值為3.2 m，下限下限值為值為1.6 m。 用去除材料方法獲得的表面用去除材料方法獲得的表面, Ra的上限的上限值為值為3.2 m。 用不去除材料方法獲得的表面用不去除材料方法獲得的表面, Ra的上限的上限值為值為50 m。四、表面結(jié)構(gòu)的標注方法四、表面結(jié)構(gòu)的標注方法 在同一

9、圖樣上每一表面只注一次表面結(jié)構(gòu)代號，在同一圖樣上每一表面只注一次表面結(jié)構(gòu)代號，且應注在可見輪廓線、尺寸界線、引出線或它們的且應注在可見輪廓線、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。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當零件的大部分表面具有相同的表面結(jié)構(gòu)要求時，有相同的表面結(jié)構(gòu)要求時，對其中使用最多的一種，對其中使用最多的一種，代（符）號，可在標題欄代（符）號，可在標題欄附近統(tǒng)一標注。附近統(tǒng)一標注。 代號中的數(shù)字大小和方向應與尺寸數(shù)字的大小代號中的數(shù)字大小和方向應與尺寸數(shù)字的大小和方向一致。和方向一致。 符號的尖端必須符號的尖端必須從材料外頂在材料表從材料

10、外頂在材料表面上。面上。 當位置狹小不便標注時可引出標注；細線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。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，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。在右上角統(tǒng)一標注代號。 可以標注簡化代號，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?？身?/p>

11、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。和協(xié)作化，提高生產(chǎn)率，降低成本且便于維修。極限和配合制度極限和配合制度是實現(xiàn)互換性的重要基礎。是實現(xiàn)互換性的重要基礎。1.1.公稱尺寸公稱尺寸: :2.2.實際尺寸實際尺寸: :3.3.極限尺寸極限尺寸: :上極限尺寸上極限尺寸: :零件合格的條件：零件合格的條件：上極限尺寸上極限尺寸實際尺寸實際尺寸

12、下極限尺寸下極限尺寸尺寸要素允許的尺寸的兩個極端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大尺寸允許的最小尺寸允許的最小尺寸二、有關(guān)術(shù)語及定義二、有關(guān)術(shù)語及定義下極限尺寸下極限尺寸: :由圖樣規(guī)范確定的理想形狀要素的尺寸由圖樣規(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零件制成后實際測得的尺寸4.4.偏差偏差上極限偏差：上極限偏差：= 上極限尺寸公稱尺寸上極限尺寸公稱尺寸下極限偏差：下極限偏差：= 下極限尺寸公稱尺寸下極限尺寸公稱尺寸代號：代號：孔為孔為ES 軸為軸為es代號：代號：孔為孔為EI 軸為軸為ei5. 尺寸公差尺寸公差(簡稱公差簡稱公差):允許尺寸的變動量。允許尺寸

13、的變動量。公差公差 = 上極限尺寸下極限尺寸上極限尺寸下極限尺寸 = 上極限偏差下極限偏差上極限偏差下極限偏差例：一根軸的直徑為例：一根軸的直徑為 8080 0.0050.005公稱尺寸公稱尺寸: :上極限尺寸上極限尺寸: :下極限尺寸下極限尺寸: : 80零件合格的條件：零件合格的條件： 80.005 80.005實際尺寸實際尺寸 79.995 79.995 80.005 79.995上極限偏差上極限偏差 = 80.005= 80.00580 = 80 = +0.005+0.005下極限偏差下極限偏差 = 79.995= 79.99580 = 80 = -0.005-0.005公差公差 =

14、0.005= 0.005(-0.005) = (-0.005) = 0.010.0100下極限偏差下極限偏差+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)域稱為的兩直線所限定的一個區(qū)域稱為公差帶。公差帶。 公差帶圖可以直觀地表示出公差帶圖可以直觀地表示出公差的大小及公差的大小及公差帶相對于零線的位置。公差帶相對于零線的位置。80+0.035+0.00680-0.006-0.024公稱尺寸公稱尺寸 80例例: 800.005上極限偏差上極限偏差

15、6.6.公差帶與公差帶圖公差帶與公差帶圖公差帶公差帶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基本偏差基本偏差標準公差標準公差三、三、 標準公差和基本偏差標準公差和基本偏差1.1.標準公差標準公差用以確定公差帶的大小，國家標準共規(guī)用以確定公差帶的大小，國家標準共規(guī)定了定了2020個等級。個等級。即即：IT01、IT0、 IT1IT18標準公差的數(shù)值由標準公差的數(shù)值由公稱尺寸和公差等級公稱尺寸和公差等級確定。確定。2.2.基本偏差基本偏差用以確定公差帶相對于零線的位置。用以確定公差帶相對于零線的位置。一般為一般為靠近零線的那個偏差。

16、靠近零線的那個偏差。公稱尺寸公稱尺寸+00標準公差標準公差AZCRS TPCDEFFGCDEHYBGJSKM NUVXZZAZBFJ公稱尺寸公稱尺寸公稱尺寸公稱尺寸基本偏差系列基本偏差系列基本偏差系列確定了孔和軸的公差帶位置?；酒钕盗写_定了孔和軸的公差帶位置。零線零線+-00零線零線+-孔孔軸軸azcrfgdefcdbhjsjkmnps tuxzzazbgecfvy00公差等級代號（大小要素）公差等級代號（大小要素）孔的基本偏差代號（位置要素）孔的基本偏差代號（位置要素）公稱尺寸公稱尺寸直徑符號直徑符號孔的公差帶代號（大小、位置要素）孔的公差帶代號（大小、位置要素）例: 50H8的含義：

17、50 H8 3 3公差帶代號公差帶代號 公差帶代號由公差帶代號由基本偏差代號基本偏差代號和和公差等級公差等級組成。組成。 50 f 7公差等級代號（大小要素）公差等級代號（大小要素）軸的基本偏差代號（位置要素）軸的基本偏差代號（位置要素）公稱尺寸公稱尺寸直徑符號直徑符號軸的公差帶代號（大小、位置要素軸的公差帶代號（大小、位置要素）例如，例如，50f7的含義的含義： 例例1 1：已知孔的基本尺寸為：已知孔的基本尺寸為5050，公差等級為，公差等級為8 8級，基本偏級，基本偏差代號為差代號為H H，寫出公差帶代號，并查出極限偏差值。，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

18、為由公差帶代號定義，公差帶代號為:公差帶示意圖公差帶示意圖: : 由孔極限偏差表查得：上極限偏差值為由孔極限偏差表查得：上極限偏差值為：0.039， 下極限偏差值為下極限偏差值為0 0，孔的尺寸可寫為孔的尺寸可寫為50+0.039 0H800+-+0.03905050例：已知軸的公稱尺寸為例：已知軸的公稱尺寸為5050，公差等級為，公差等級為7 7 級，基本級，基本偏差代號為，寫出公差帶代號，并查出極限偏差值。偏差代號為，寫出公差帶代號，并查出極限偏差值。 公差帶代號為公差帶代號為50f7 公差帶示意圖公差帶示意圖 由軸由軸的極限偏差的極限偏差表查得表查得：上極限偏差為：上極限偏差為：0.02

19、5， 下極限偏差為：下極限偏差為：0.050，軸的尺寸可寫為：軸的尺寸可寫為： 或或50-0.025-0.050 30f7( ) -0.025-0.050四、配合四、配合1. 1. 配合的概念配合的概念 公稱尺寸相同公稱尺寸相同的相互結(jié)合的孔和軸的的相互結(jié)合的孔和軸的公差帶之間的關(guān)系。公差帶之間的關(guān)系。間隙或過盈的概念間隙或過盈的概念: :設設=孔的實際尺寸軸的實際尺寸孔的實際尺寸軸的實際尺寸若若 0 0 間隙間隙2.2.配合的種類配合的種類若若0 0 過盈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間隙配合孔的公差帶在軸的公

20、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基準孔3.3.配合的基準制配合的基準制基孔制基孔制 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

21、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制基軸制 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?；鶞瘦S基準軸基準軸的基本偏差代號為基準軸的基本偏差代號為“h h”。間隙配合過渡配合過盈配合AZCRS TPCDEFFGCDEHYBGJSKM NUVXZZAZBFJ基基本尺寸本尺寸基本尺寸基本尺寸零線零線+-00零線零線+-孔孔軸軸azcrfgdefcdbhjsjkmnps tuxzzazbgecfvy00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-

22、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五、極限與配合在圖樣上的標注在裝配圖上的標注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。G7h6N7h6H9d9如圖:G7h614是基軸制間隙配合N7h614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六、極

23、限與配合在零件圖上的標注1.1.標注公差帶的代號標注公差帶的代號 這種注法應和采用專用量具檢驗零件統(tǒng)一起來，以適應大批量生產(chǎn)的需要。因此不需要標注偏差數(shù)值。2. 2. 標注偏差數(shù)值。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0.233.3.公差帶代號和偏差數(shù)值一起標注。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)第三節(jié) 幾何公差幾何公差 零件經(jīng)加工后，不僅會出現(xiàn)

24、尺寸誤差，還不僅會出現(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，簡稱幾何公差簡稱幾何公差。一、幾何公差的符號一、幾何公差的符號 2h0.02A基準代號字母基準代號字母幾何公差幾何公差幾何公差符號幾何公差符號指引線指引線幾何公差代號幾何公差代號基準代號基準代號二、幾何公差的標注二、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。幾何公差標注示例幾何公差標注示例A被測要素的標注方法被

25、測要素的標注方法 1) 1) 當被測要素為直線或表面時，將箭頭置當被測要素為直線或表面時，將箭頭置于要素的于要素的輪廓線或輪廓線的延長線上，并應明輪廓線或輪廓線的延長線上，并應明顯的與尺寸線錯開。顯的與尺寸線錯開。 2 2）當被測要素為實際表面時，箭頭可置于）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。帶點的參考線上，該點指在實際表面上。 3) 3) 當被測要素為軸線、球當被測要素為軸線、球心或中心平面時，則指引線箭心或中心平面時，則指引線箭頭應與尺寸線對齊。頭應與尺寸線對齊。 4) 4) 當一個以上要素作為被當一個以上要素作為被測要素，如測要素，如6 6個要素，應在

26、框格個要素，應在框格上方注明。上方注明。 5) 5) 如對同一要素有一個以如對同一要素有一個以上的公差特征要求，為方便起上的公差特征要求，為方便起見可將一個框格放在另一框格見可將一個框格放在另一框格的下面的下面 。基準要素的標注方法基準要素的標注方法 1) 當基準為直線或表面時，基準符號應靠近該要素的當基準為直線或表面時，基準符號應靠近該要素的輪廓線或其的延長線，并應與尺寸線箭頭明顯錯開輪廓線或其的延長線，并應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表面的參考線上指向?qū)嶋H表面的參考線上。3 3）當基準要素為軸線、球心或中心平面時，基準符號）當基準要素為軸線、球心或中心平面時，基準符號應與該要素的尺寸線對齊。應與該要素的尺寸線對齊。幾何公差標注示例第四節(jié)第四節(jié) 零件的常用材料及熱處理零件的常用材料及熱處理 機械工程材料主要包括機械工程材料主要包括金屬材料和非金屬材料金屬材料和非金屬材料。在工業(yè)領(lǐng)域，在工業(yè)領(lǐng)域，金屬材料金屬材料分