机械零部件测绘基本知识总结ppt课件.ppt

机械零部件测绘是一门专业限选课程，旨在提高学生的动手能力，正确使用工具拆卸机器部件，使用量具测量零件，训练徒手绘制草图的能力，掌握相关知识的综合应用，培养与他人合作的精神。,机械零部件测绘及计算机绘图实习,课程作用,主要教学内容：常用量具的使用方法 6课时极限配合与形位公差 10课时典型零部件测绘 16课时机械部件测绘、拆装 16课时计算机绘图及三维建模 16课时,平时（考勤等20%）手工绘图（零部件测绘40% ）计算机绘图（计算机绘图40% ）,课程成绩评定方式,参考书目,机械零部件测绘是对现有的机器或部件进行实物拆卸测量，选择合适的表达方案，绘出全部非标准零件的草图及装配图。根据装配草图和实际装配关系，对所测得的数据进行圆整处理，确定零件的材料和技术要求，最后根据草图绘制出零件工作图和装配图的过程。,第一章 零部件测绘的基本知识,第一节 零部件测绘的目的和要求,零部件测绘的目的： 设计产品：进行机械产品的设计而进行的测绘。 仿制机器：模仿或对现有的进行优化、改造等。 修配设备：对旧设备修理和更新零配件进行的测绘。 技术资料存档与技术交流：获取完整的技术资料和图纸。 测绘教学：提高学生的动手能力，正确使用工具拆卸机器部件，使用量具测量零件，训练徒手绘制草图的能力，掌握相关知识的综合应用，培养与他人合作的精神。,1、测绘前准的准备工作：组织准备、资料准备、场地准备。,第二节 零部件测绘的一般步骤,2、了解测绘对象 ，拆卸零部件,3、绘制装配示意图,4、测量零部件，绘制零件草图,5、绘制装配草图,6、绘制零件工作图,1、制图方面的要求,第三节 测绘零件草图的一般要求,2、测量方面的要求,3、测量数据的处理要求,4、尺寸标注的要求,5、技术方面的要求,尺寸圆整原则：逢4舍，逢6进，遇5保偶数,零部件的拆卸要求：（1）遵循“恢复原机”的要求（2）对于机器上的不可拆连接，壳体上的螺柱，以及一些经过调整、拆开后不易调整复位的零件，一般不进行拆卸。（3）遇到不可拆组件或复杂零件的内部结构无法测量时，尽量不拆卸、少拆卸。,第二章 常用量具的使用方法,第一节 零部件的拆卸步骤,零部件的拆卸步骤：1 做好拆卸前的准备工作了解机器的连接方式 （1）永久性连接：焊接、过盈量大的配合。 （2）半永久性连接：过盈量较小的配合，具有过盈的过渡配合。 （3）活动连接：配合的零件间有间隙，如滑动轴承的孔与其相配合的轴颈。 （4）可拆卸连接：如螺纹连接，键与销的连接等。确定拆卸的大体步骤 （1）先将机器中的大部件解体，然后拆成组件。 （2）将各组件在拆成测绘所需的小件或零件。,零部件的拆卸做好的几点工作：1 选择合理的拆卸步骤：由附件到主机、由外部到内部、由上到下。对零件编号和做标记：对零件命名并做标记、编号。正确放置零部件做好记录其它现场鉴定。,常用的拆卸工具：扳手、螺钉旋具、手钳、拉拔器、锤子。,零部件的拆卸中的注意事项：注意安全采用正确的拆卸步骤记录拆卸方向，防止零件丢失选用适当的拆卸工具注意保护贵重零件和零件的高精度表面注意特殊零件的拆卸报废件的处理,测量误差的来源：标注误差、测量方法误差、测量器具误差、环境条件引起的误差、测量人员引起的误差。 测量误差的分类：系统误差：规律误差，可以减小或消除误差随机误差：偶然误差，不能消除粗大误差：疏忽误差,第二节 测量器具的使用,通用量具:钢直尺、卡钳、游标卡尺、千分尺、万能角度尺、量块、螺纹量规等。,长度尺寸的测量,第三节 常用测量方法和技巧,钢直尺、游标卡尺或千分尺，也可用外卡钳。,直径尺寸的测量,常用游标卡尺或千分尺，也可用内卡钳。,尺寸大无法测量时，可用周长法或弓高弦长法,两孔中心距的测量,（1）两孔直径相等时,深度的测量,常用深度游标卡尺或千分尺，也可用钢直尺。,（2）两孔直径不等时,壁厚的测量,常用钢直尺，钢直尺和外卡钳结合进行测量。,螺纹的测量,常用螺纹量规和螺纹样板进行测量。,第三章 极限与配合,新国标（GB/T1800.11997）、（GB/T1800.21800.31998）、（GB/T18041992），代替了1979年颁布的旧国标（GB1800180479）中的相应部分，这些新国标的依据是国际标准，以尽可能地使我国的国家标准与国际标准一致或等同。孔与轴的极限与配合标准是机械工程最重要的基础标准，制定最早，体系比较完善，也是学习其它互换性标准的基础。,尺寸与公差的基本术语,广义的孔与轴：孔为包容面（尺寸之间无材料），在加工过程中，尺寸越加工越大；而轴是被包容面（尺寸之间有材料），尺寸越加工越小。,第一节 公差与配合的基本内容,尺寸（size） 尺寸是特定单位表示的两点之间距离的数值。通常用表示 （常省略）如直径40、半径R20，宽度12，高度120，中心距60等。,基本尺寸（basic size） 基本尺寸是设计给定的尺寸，用D和d（L或l）表示（大写字母表示孔，小写字母表示轴）。它是根据产品的使用要求、零件的刚度等要求，计算或通过实验而确定的。 它应该在优先数系中选择。,实际尺寸（actual size） 实际尺寸是通过测量得到的尺寸（Da、da ） 实际尺寸并非尺寸的真值。,极限尺寸（limits of size） 极限尺寸允许尺寸变化的两个界限值。 最大极限尺寸：Dmax、dmax 最小极限尺寸：Dmin、dmin 合格零件的实际尺寸应该是：,偏差（limits of deviation） 某尺寸与基本尺寸的代数差,其值可正、可负或零 上偏差:最大极限尺寸与基本尺寸之差 下偏差:最小极限尺寸与基本尺寸之差 实际偏差:实际尺寸与基本尺寸之差,注意：标注和计算偏差时前面必须加注“+”或“”号（零除外）。,尺寸公差（Tolerance） 尺寸公差是指允许尺寸的变动量,公差与偏差是两个不同的概念。公差表示制造精度的要求，反映加工的难易程度。偏差表示与基本尺寸远离程度，它表示公差带的位置，影响配合的松紧程度。,公差与偏差的比较,尺寸公差带图：用尺寸公差带的高度和相互位置表示公差大小和配合性质。它由零线和公差带组成。 1）零线 确定偏差的基准线。 2）公差带 由代表上偏差和下偏差两条直线所限定的区域。,配合的基本术语,配合（ fit ）：基本尺寸相同，相互结合的孔与轴公差带之间的关系。,间隙配合（Clearance fit） 具有间隙（含最小间隙等于零）的配合。孔的公差带位于轴的公差带之上，通常指孔大、轴小的配合。,过盈配合（ Interference fit） 具有过盈（含最小过盈等于零）的配合。孔的公差带位于轴公差带之下，通常是指孔小、轴大的配合，,过渡配合（ Transition fit ） 可能产生间隙或过盈的配合。 孔、轴公差带相互交叠，是介于间隙配合与过盈配合之间的配合 。,特点：其间隙或过盈的数值都较小，一般来讲，过渡配合的工件精度都较高,例 求下列三种孔、轴配合的极限间隙或过盈、配合公差，并绘制公差带图,基准制,从前所述3类配合可以知道，通过改变孔、轴公差带的相对位置可以实现各种不同性质的配合，为了设计和制造上的方便，以两个相配合的零件中的一个为基准件，并选定公差带，而改变另一个零件的公差带位置，从而形成各种配合的一种制度，称为基准制。 国家标准中规定了两种有效的基准制：基孔制和基轴制。,第二节 公差与配合的国家标准,1.标准公差系列（1）标准公差及其分级 标准公差，它是本标准极限与配合制中所规定的任一公差。 在基本尺寸至500mm内规定了IT01、IT、ITl、ITl8共20个等级；在大于5003150mm内规定了ITl-ITl8共18个标准公差等级。精度依次降低。 同一公差等级、同一尺寸分段内各基本尺寸的标准公差数值是相同的。同一公差等级对所有基本尺寸的一组公差也被认为具有同等精确程度。,2.基本偏差系列 基本偏差代号及其特点 ： 基本偏差是本标准极限与配合制中，用以确定公差带相对于零线位置的极限偏差(上偏差或下偏差)，一般指靠近零线的那个极限偏差。 国家标准(简称国标)中已将基本偏差标准化，规定了孔、轴各28种公差带位置。 基本偏差系列中的H (h)其基本偏差为零，JS (js)与零线对称，上偏差ES(es) =1T/2，下偏差EI(ei) =IT/2，上下偏差均可作为基本偏差。,3.公差与配合的标注（GB/T 4458.52003） 零件图的标注,标注时必须注出公差带的两要素:基本偏差代号（位置要素）与公差等级数字（大小要素），标注时要用同一字号的字体（即两个符号等高）,装配图的标注,在基本尺寸后标注配合代号。配合代号用分式表示，分子表示孔的公差带代号，分母表示轴的公差带代号 。,第三节 常用公差与配合的选择,选用原则：选用公差带时，应按优先、常用、一般、任意公差带的顺序选用,基轴制有47种常用配合，13种优先配合 。,基孔制中有59种常用配合，13种优先配合。,基准制的选择选用基准制时，主要应从零件的结构、工艺、经济等方面来综合考虑。,2.特殊场合选用基轴制配合,3.与标准件配合,4.需要时可选择混合制配合,1.加工工艺2.技术测量,与滚动轴承内圈配合的轴应该选用基孔制；而与滚动轴承外圈配合的孔则宜选择基轴制,为了满足某些配合的特殊需要,1.一般优先选用基孔制配合,公差等级的选用 选择原则是：在满足使用要求的前提下，尽可能选择较低的公差等级。,第四章 形状和位置公差,第一节 形状和位置公差概述,形位公差的特征项目及符号,形位公差的标注,1.公差框格的标注 （1）在矩形方框中给出，方框由两格或多格组成。框格中的内容按从左到右或者从下到上的顺序填写，框格中内容由公差特征符号、公差值、基准（形状公差不标注基准）及指引线等组成 。,（2）公差值用线性值，如公差带是圆形或圆柱形的则在公差值前加注；如是球形的则加注“S，当一个以上要素作为被测要素，如6个要素，应在框格上方标明。,（3）如要求在公差带内进一步限定被测要素的形状，则应在公差值后面加注下表中的特殊符号。,(4)如对同一要素有一个以上的公差特征项目要求时，为方便起见可将一个框格放在另一个框格的下面。,2.指引线与被测要素的标注 规定用带箭头的指引线将框格与被测要素相连，指引线可从框格的任一端引出，引出段必须垂直于框格；引向被测要素时允许弯折，但不得多于两次。 当被测要素是轮廓线或表面时，将箭头置于要素的轮廓线或轮廓线的延长线上(但必须与尺寸线明显地分开)，当指向实际表面时，箭头可置于带点的参考线上，该点指在实际表面上。如下图所示。,当公差涉及轴线、中心平面或由带尺寸要素确定的点时，则带箭头的指引线应与尺寸线的延长线重合，如下图所示。,对几个表面有同一数值的公差带要求，可按下图方法进行标注。,3.基准的标注 相对于被测要素的基准，采用带圆圈的大写英文字母表示基准符号（字母E、I、J、M、O、P、L、R、F不采用），圆圈用细实线与粗的短横线相连，表示基准的字母也应注在相应的公差框格内。基准的几种标注方法见下图：,由两个要素组成的公共基准，用由横线隔开的两个大写字母表示；由两个或三个要素组成的基准体系，如多基准组合，表示基准的大写字母应按基准的优先次序从左至右分别置于各格中。,当基准要素是轮廓线或表面时，带有基准字母的短横线应置放在要素的外轮廓上或在它的延长线上(但细实线应与尺寸线明显的错开)，基准符号还可置于用圆点指向实际表面的参考线上 。,当基准要素是轴线或中心平面或由带尺寸的要素确定的点时，则基准符号中的细实线与尺寸线对齐。如尺寸线处安排不下两个箭头，则另一箭头可用短横线代替。,第二节 形位公差,形位公差是用来限制零件本身的形位误差，是零件上被测实际要素在形状、方向或位置上允许的变动量。分为形状公差、形状或位置公差、位置公差三类。,形状公差形状公差有直线度、平面度、圆度、圆柱度4个项目 。,1.直线度 直线度公差用于限制平面内或空间直线的形状误差，根据零件的功能要求可以分为给定平面内、给定方向和任意方向三种直线度公差。,1）给定平面内的直线度公差 公差带是距离为公差值t的两平行直线之间的区域,（2）给定方向的直线度公差公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域,（3）任意方向的直线度公差应在公差值前加注，公差带是直径为t的圆柱面内的区域。,2.平面度 平面度公差用于限制被测实际平面的形状误差，同时可以限制被测表面的直线度误差。公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域。,3.圆度 限制实际被测零件截面圆的形状变动的公差项目，圆度公差带是在同一正截面上，半径差为公差值t的两同心圆之间的区域。,4.圆柱度 限制实际被测圆柱面的形状变动的公差项目，可以综合控制圆柱体正截面和纵截面的形状误差，其公差带是半径差为公差值t的两同轴圆柱面之间的区域。,小结： 形状公差4个项目都是对单一要素的形状提出的，不涉及基准，因此公差带没有方向和位置的约束；而且这些项目对应的理想要素都不涉及尺寸问题，因此公差带的位置是浮动的，将跟随零件的实际形状的变化而变化。,轮廓度公差,轮廓度公差属于形状或位置公差，分为线轮廓度和面轮廓度两项，当无基准要求时属于形状公差，有基准要求时属于位置公差。,1.线轮廓度 限制平面曲线或者曲面的截面轮廓的形状变动。公差带是包络一系列直径为公差值t的圆的两包络线之间的区域。,2.面轮廓度 限制曲面轮廓的形状变动，其公差带是包络一系列直径为公差值t的球的两包络面之间的区域，诸球的球心应位于具有理论正确几何形状（及理想位置）的面上。,位置公差 位置公差是关联实际要素对基准在方向和（或）位置上所允许的变动全量。位置公差分为定向公差、定位公差、跳动公差三类。,1.定向公差 定向公差是关联实际要素对基准在方向上所允许的变动全量。定向公差包括平行度、垂直度、倾斜度三项；每个定向公差又分为线对线、线对面、面对面、面对线四种形式。,（1）平行度,线对线的平行度 给定一个方向上线对线的平行度，公差带是距离为公差值t且平行于基准线、位于给定方向上的两平行平面之间的区域。,给定两个方向上线对线的平行度，其公差带是两对互相垂直的距离分别为t1和t2且平行于基准线的两平行平面之间的区域（四棱柱）。,任意方向上线对线的平行度，公差带是直径为公差值t且平行于基准线的圆柱面内的区域。,线对面的平行度 公差带是距离为公差值t且平行于基准平面的两平行平面之间的区域。,面对线的平行度 公差带是距离为公差值t且平行于基准线的两平行平面之间的区域。,面对面的平行度 公差带是距离为公差值，且平行基准面的两平行平面之间的区域。,（2）垂直度 垂直度公差用于限制被测实际要素对基准在垂直方向上的变动，其公差带的形状有两平行面，相互垂直的两组平行面（四棱柱）、圆柱面等几种情况。,线对线的垂直度公差带是距离为公差值t且垂直于基准线的两平行平面之间的区域。,给定一个方向上线对面垂直度 公差带是距离为公差值t且垂直于基准面的两平行平面之间的区域。,线对面的垂直度：,给定两个方向上线对面垂直度公差带是互相垂直的距离分别为t1和t2且垂直于基准面的两对平行平面之间的区域。,任意方向上线对面垂直度公差带是直径为公差值t且垂直于基准面的圆柱面内的区域。,面对线垂直度：,面对线的垂直度公差带是距离为公差值t且垂直于基准线的两平行平面之间的区域。,面对面的垂直度：,面对面的垂直度公差带是距离为公差值t且垂直于基准面的两平行平面之间的区域。,（3）倾斜度 倾斜度公差用于限制被测实际要素对基准在给定的倾斜方向上的变动，其公差带的形状同样有两平行面，相互垂直的两组平行面（四棱柱）、圆柱面等几种情况。,面对面的倾斜度公差带是距离为公差值t且与基准面成一给定角度的两平行平面之间的区域。,面对线的倾斜度公差带是距离为公差值t且与基准线成一给定角度的两平行平面之间的区域。,2.定位公差 定位公差是关联实际要素对基准在位置上所允许的变动全量。定位公差带是限制关联实际要素对基准在位置上的变动区域，因而公差带相对于基准有确定的位置。定向公差包括同轴度、对称度、位置度三项。,（1）同轴度 同轴度公差用于限制被测实际轴线对基准轴线是否在同一轴线上的位置误差，即要求被测轴线的理想位置应与基准同轴，其公差带是公差带是直径为公差值t的圆柱面内的区域，该圆柱面的轴线与基准轴线同轴。,（2）对称度 对称度公差用于限制被测要素（中心面或中心线）对基准要素（中心面或中心线）是否共面的误差，即被测中心要素的理想位置应与基准中心要素共面。最常见的面对线对称度和面对面对称度。,下图是面对面的对称度，其公差带是距离为公差值t且相对基准的中心平面对称配置的两平行平面之间的区域，要求被测中心平面必须位于距离为公差值0.08且相对于基准中心平面A对称配置的两平行平面之间。,上图是面对线的对称度公差，公差带是距离为公差值t且相对于基准轴线对称配置的两平行平面之间的区域。此时键槽的中心平面应位于距离为0.1mm的两平行平面之间，该两平行平面对称配置在通过基准轴线的辅助平面两侧。,（3）位置度 位置度公差用于限制被测要素的实际位置对理想位置的变动量，理想位置由理论正确尺寸和基准共同确定。位置度的被测要素可以是点、线、面，公差带的形状有圆、球、圆柱、两平行直线、两平行平面、两组相互垂直的平行平面（四棱柱）等区域。,左图是线的位置度公差，其公差带是轴线位于理想位置的直径为公差值t的圆柱面内的区域，轴线的位置由三基面体系和理论正确尺寸确定。此时轴线应位于直径为0.08，且相对于C、B、A基准表面的理论正确位置所确定的理想位置为轴线的圆柱面内。,3.跳动公差 跳动公差是根据检测方法来定义的公差项目，即当被测实际要素绕基准轴线回转时，被测表面法线方向的跳动量的允许值。跳动量用指示表的最大读数与最小读数之差来表示。根据测量时指示表测头对被测表面是否作相对移动将跳动分为圆跳动和全跳动两类。,（1）圆跳动 圆跳动公差是指被测实际要素绕基准作无轴向移动旋转（跳动通常是围绕轴线旋转一整周，也可对部分圆周进行限制）时，位置固定的指示表在任一测量面内所允许的指示值的最大变动量。圆跳动公差适用于每一个不同的测量位置。根据测量方向相对于基准轴线的不同位置（测量面的不同），圆跳动分为径向圆跳动、端面圆跳动和斜向圆跳动。,径向圆跳动 公差带是在垂直于基准轴线的任一测量平面内、半径差为公差值t且圆心在基准轴线上的两同心圆之间的区域。,端面圆跳动 端面圆跳动的测量方向平行于基准轴线，测量面为与基准同轴的圆柱面，其公差带是在与基准同轴的任一半径位置的测量圆柱面上距离为t的两圆之间的区域。,斜向圆跳动 斜向圆跳动的测量方向与基准轴线倾斜一定角度并与被测面垂直（另有规定除外），测量面为素线与被测锥面的素线垂直或成一指定角度、轴线与基准轴线重合的圆锥面。其公差带是在与基准同轴的任一测量圆锥面上距离为t的两圆之间的区域。,（2）全跳动 全跳动公差是指被测关联实际要素绕基准作连续旋转，同时指示表的测头沿着给定的方向作直线移动，在整个测量过程中所允许的指示值的最大变动量。根据指示表移动的方向相对于基准轴线是平行还是垂直，将全跳动分为径向全跳动、端面全跳动。,径向全跳动 径向全跳动公差是指被测关联实际要素绕基准作连续旋转，同时指示表的测头沿着平行于基准轴线的方向作相对移动，在整个测量过程中所允许的指示值的最大变动量。其公差带是半径差为公差值t且与基准同轴的两圆柱面之间的区域。,端面全跳动 端面全跳动公差是指被测关联实际要素绕基准作连续旋转，同时指示表的测头沿着垂直于基准轴线的方向作相对移动，在整个测量过程中所允许的指示值的最大变动量。其公差带是距离为公差值t且与基准垂直的两平行平面之间的区域。,小结：跳动公差带的轴线或圆心相对于基准轴线具有确定的方向或位置，但是跳动公差带的位置确实浮动的。 跳动公差带可以综合控制被测要素的形状、方向和位置公差。由于跳动公差具有这种综合控制零件形位误差的功能，且测量方法简单，因此广泛用于旋转类零件。,