《零件测绘实训》指导书要点.pdf

1 第一章了解和分析测绘对象 制图测绘是依据实际零件， 通过分析选定表达方案， 画出它的图形， 测量并标注 尺寸，制定必要的技术要求，从而完成零件图绘制的过程。 制图测绘的一般步骤是先根据齿轮泵实物，分析其工作原理、 画装配示意图、 进 行零件测绘、画出零件草图；由零件草图整理画出装配图。在测绘之前，首先要对部 件进行全面分析研究，通过观察、研究、分析该部件结构和工作情况，及认真阅读指 导书，这样可以了解部件的用途、 性能、工作原理、结构特点，以及零件间装配关系。 一、用途、性能和工作原理 （一）用途为液压系统提供压力油。 （二）性能该齿轮泵结构简单，体积小，重量轻，对油的污染不敏感，工作可靠。 （三）工作原理 齿轮泵由装在泵体内的一对相互啮合的齿轮组成。齿轮两端面靠端盖密封， 齿顶 靠泵体的圆弧形表面密封， 在齿轮的各个齿间形成了密封的工作容积。当齿轮按图所 示方向旋转时， 左侧吸油腔的轮齿逐渐分离。 齿间的工作容积逐渐增大， 从而形成部 分真空。因而，油箱中的油液在大气作用下，经吸油管进入吸油腔。吸入到齿间的油 液在密封的工作容积中随齿轮旋转带到右侧压油腔，右侧轮齿逐渐啮合。 将油从齿间 挤出，经过排油口送入液压系统中。 齿轮泵的工作原理 2 二、装配关系及结构特点 该齿轮泵是由泵体、泵盖、主动齿轮、从动齿轮、主动轴、从动轴等主要零件组 成。 左泵盖上有两个直径不等的孔， 孔径大的与进油管相连； 孔径小的与出油管相连， 其目的是减少径向不平衡力。 泵体内腔两侧有两个直径不等的腔， 大腔与进油口连通； 小腔与出油口连通。 泵体内腔装有一对相互啮合的主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮与主动轴用键连 接；从动齿轮与从动轴用键连接，轴的两端分别安装在滑动轴承上。 3 第二章拆卸部件和画装配示意图 在初步了解部件的基础上， 依次拆卸各零件， 这样可以进一步搞清减速器部件中 各零件的装配关系、结构和作用，弄清零件间的配合关系和配合性质。 装配示意图是在部件拆卸过程中所画的记录图样，其作用是避免由于零件拆卸后 可能产生错乱而给重新装配时带来困难，它是通过目测， 徒手用简单的线条示意性地 画出部件的图样，主要表达部件的结构、装配关系、工作原理、传动路线等，而不是 整个部件的详细结构和各个零件的形状。 操作步骤： 第一步：先将连接螺钉、销拆下，使盖与体分离，即可开始绘制装配示意图，此 时不必全部拆散。 第二步：对于看不懂的内部结构， 再逐步拆开， 边拆边画，画完整个装配示意图。 注意事项： （1）拆卸前应先测量一些重要的装配尺寸，如零件间的相对位置尺寸，两轴中 心距、运动极限位置的尺寸和装配间隙等。 （2）要周密制订拆卸顺序，划分部件的各组成部分，合理地选用工具和正确的 拆卸方法，按一定顺序拆卸，严防乱敲打。 （3）对精密度较高的配合部位或过盈配合，应尽量少拆或不拆，以免降低精度 或损坏零件。 （4）拆下的零件要分类、分组，并对所有零件进行编号登记，零件实物对应地 栓上标签，有秩序地放置，防止碰伤、变形、生锈或丢失，以便再装配时仍能保证部 件的性能和要求。 （5）图形画好后，应编上零件序号或名称。 （6）标准件应及时确定其尺寸规格。 4 第三章绘制零件草图 绘制泵盖的零件草图。 标准件只需测得几个主要尺寸， 从标准中确定其规定标记。 一、画零件草图的基本要求及注意事项 零件草图是只凭目测实际零件形状、大小和大致比例关系， 用铅笔徒手画出的图 形。它是实测零件的第一手资料， 也是整理装配图与零件工作图的主要依据。零件草 图应满足以下要求： （1）内容俱全零件草图是画零件工作图的重要依据，有时也直接用以制配 零件，因此，必须具有零件工作图的全部内容，包括一组图形、齐全的尺寸、技术要 求和标题栏。 （2）目测徒手零件草图与零件工作图的不同之点仅在于前者徒手画，后者 用仪器画。画出零件草图后集中测量标注尺寸和技术要求。切不可边画边测边注。 （3）草图不草草图不能理解为“潦草的图” 。画出的零件草图应做到“图形 正确、比例匀称、表达清楚；尺寸齐全清晰；线型分明、字体工整”。 画零件草图时的注意事项： （1）注意保持零件各部分的比例关系及各部分的投影关系。 （2）注意选择比例，一般按1:1 画出，必要时可以放大或缩小。视图之间留足 注尺寸的位置。 （3）零件的制造缺陷，如刀痕、砂眼、气孔、及长期使用造成的磨损，不必画 出。 （4）零件上因制造、装配需要的工艺结构，如倒角、圆角、退刀槽、铸造圆角、 凸台、凹坑等，必须画出。 二、视图选择的一般原则 选择视图时，基本原则是：在完整、清晰地表达零件内、外形状结构的前提下， 尽量减少图形数量，以便画图和看图。 （一）主视图的选择 主视图是表达零件结构形状的一组图形中最主要的视图，在选择主视图时应考虑 以下两个方面。 （1）确定零件主视图的投射方向应以反映零件信息量最大，能较明显地反 映出零件的主要形状特征和各组成形体之间相互位置关系的那个投射方向作为主视 图的投射方向。 5 （2）确定零件的安放位置尽量符合零件的主要加工位置或工作位置（安装 位置） 。通常对轴、套、盘等回转体零件选择其加工位置；对叉架、箱体类零件选择 其工作位置。 （二）其他视图的选择 在主视图中还没有表达清楚的部分，要选择其他视图表示。选择的原则是： （1）在明确表示零件的前提下，使视图（包括剖视图和断面图）的数量为最少。 （2）尽量避免使用虚线表达零件的轮廓及棱线。 （3）避免不必要的细节重复。 三、作图步骤 （1）根据零件的总体尺寸和大致比例，确定图幅（画草图应使用淡色方格纸）； 画边框线和标题栏；布置图形，定出各视图的位置，画主要轴线、中心线或作图基准 线。布置图形应考虑各视图有足够位置标注尺寸。 （2）目测徒手画图形先画零件主要轮廓，再画次要轮廓和细节，每部分应 几个视图对应起来画，以对正投影关系，逐步画出零件的全部结构形状。 （3）仔细检查，擦去多余线；再按规定线型加深；画剖面线；确定尺寸基准， 依次画出所有尺寸界线、尺寸线和箭头。 四、尺寸标注 零件图上的尺寸标注，要做到完整、清晰、符合标准，且能满足设计要求和工艺 要求。标注尺寸时应做到： （1）从设计要求和工艺要求出发，选择恰当的尺寸基准， 不要注成封闭尺寸链。 （2）尺寸应尽量注在视图外边、两视图中间。 （3）部件中两零件有联系的部分，尺寸基准应统一。 （4）对于标准结构，如螺纹、退刀槽、轮齿，应把测量结果与标准核对，采用 标准值。 （5）重要尺寸，如配合尺寸、定位尺寸、保证工作精度和性能的尺寸等，应直 接标注出来。 （6）零件上一些常见结构，如底板、端面、法兰盘图形要按一定的标注方式进 行尺寸标注。 五、技术要求 （一）材料 零件材料的确定， 可根据实物结合有关标准、 手册的分析初步确定。 常用的金属 6 材料有碳钢、铸铁、铜、铝及其合金。参考同类型零件的材料，用类比法确定或参阅 有关手册。 （二）表面粗糙度 零件表面粗糙度等级可根据各个表面的工作要求及精度等级来确定，可以参考同 类零件的粗糙度要求或使用粗糙度样板进行比较确定。表面粗糙度等级可根据下面几 点决定： （1）一般情况下零件的接触表面比非接触表面的粗糙度要求高。 （2）表面间有相对运动时，相对速度越高粗糙度要求越高。 （3）间隙配合的间隙越小，表面粗糙度要求应越高；过盈配合为了保证连接的 可靠性亦有较高的粗糙度要求。 （4）在配合性质相同的条件下，零件尺寸越小则粗糙度要求越高，轴比孔的粗 糙度要求高。 （5）要求密封、耐腐蚀或装饰性的表面粗糙度要求高。 （6）受周期载荷的表面粗糙度要求应较高。 （三）形位公差 标注形位公差时参考同类型零件，用类比法确定，无特殊要求时一律不标注。 （四）公差配合的选择 参考相类似的部件的公差配合，通过分析比较来确定。 所测绘的齿轮泵中， 齿轮 与轴之间，滑动轴承与泵盖孔之间，滑动轴承与轴之间都有配合。 （五）技术要求 凡是用符号不便表示， 而在制造时或加工后又必须保证的条件和要求都可注写在 “技术要求”中，其中内容用类比法确定。 7 第四章尺寸测量与尺寸数字处理 一、尺寸测量的方法 1测量直线尺寸 一般可用直尺 （钢板尺）或游标卡尺直接测量得到尺寸的数值；必要时可借助直 角尺或三角板配合进行测量。 测量直线尺寸 2测量回转面内、外直径尺寸 用内外卡钳或游标卡尺直接测量， 测量时应使两测量点的连线与回转面的轴线垂 直相交，以保证测量精确度。 测量回转面外径、内径 在测量阶梯孔的直径时， 由于外孔小里孔大，用游标卡尺无法测量里面大孔直径。 这时可用内卡钳测量；也可用特殊量具（内外同值卡钳）测量。 8 测量阶梯孔的直径 3测量壁厚 一般可用直尺测量（图a） 。若孔口较小时，可用带深度的游标卡尺测量（图b） 。 当用直尺或游标卡尺都无法测量壁厚时，可用内外卡钳或外卡钳与直尺合起来测量 （图 c） 。 测量壁厚 9 4测量孔间距 根据孔间距的情况不同，可用卡钳、直尺或游标卡尺测量。 测量孔间距 5测量中心高 一般可用直尺和卡钳或游标卡尺测量。 测量中心高 6测量圆角 可用圆角规测量。 每套圆角规有两组多片， 其中一组用于测量外圆角， 另一组用 于测量内圆角， 每片都刻有圆角半径的数值。 测量时，只要从中找到与被测部位完全 10 吻合的一片，读出该片上的R数值即为所测圆角半径。 测量圆角 7测量角度 可用游标量角器测量。 测量角度 8测量曲线或曲面 （1）拓印法对于平面与曲面相交的曲线轮廓，可用纸拓印其轮廓，得到真 实的曲线形状后用铅笔加深，然后判定出该曲线的圆弧连接情况，定出切点， 找到各 段圆弧中心（中垂线法：任取相邻两弦，分别作其垂直平分线，得交点，即为一圆弧 的中心） ，测其半径（图a） 。 （2）铅丝法对于回转面零件的母线曲率半径的测量，可用铅丝贴合其曲面 弯成母线实形， 描绘在纸上，得到母线真实曲线形状后， 判定其曲线的圆弧连接情况， 定出切点，再用中垂线法求出各段圆弧的中心测其半径（图b） 。 （3）坐标法一般的曲线和曲面都可用直尺和三角板配合定出面上各点的坐 标，在纸上画出曲线，求出曲率半径（图c） 。 11 测量曲线和曲面 测量尺寸时的注意事项： （1）要正确使用测量工具和选择测量基准，以减少测量误差；不要用较精密的 量具测量粗糙表面，以免磨损，影响量具的精确度。尺寸一定要集中测量，逐个填写 尺寸数值。 （2）尽量避免尺寸换算以减少错误。 二、尺寸数字的处理 零件的尺寸有的可以直接量得， 有的要经过一定的运算后才能得到， 如中心距等。 测量所得的尺寸还必须进行尺寸处理： （1）对于零件上不太重要的尺寸（不加工面尺寸、加工面一般尺寸），可将所测 的尺寸数值圆整到整数。对于功能尺寸（如中心距、中心高、齿轮轮齿尺寸等）要精 确测量，并予以必要的计算、核对，不应随意调整。 （2）相配合的孔、轴的基本尺寸应一致。零件上的配合尺寸，测后应圆整到基 本尺寸（标准直径或标准长度） ，然后根据使用要求，正确定出配合基准制、配合类 别和公差等级， 再从公差配合表中查出偏差值。长度和直径尺寸， 测后一般应按标准 长度和标准直径系列核对后取值。 （3）没有配合关系的尺寸一般圆整到整数。 （4）标准结构要素（如螺纹、键槽、齿轮的轮齿） ，测得尺寸后，应查表取标准 值。 （5）测量零件上已磨损部位的尺寸时，应考虑磨损值，参照相关零件或有关资 料，经分析确定。 （6）零件的配合尺寸要与相配零件的相关尺寸协调，即测量后尽可能将这些配 合尺寸同时标注在有关的零件上。 12 第五章 AutoCAD 绘图 一、三维造型 实体对象表示整个对象的体积。 有 3 种创建实体的方法：根据基本实体形（长方体、圆锥体、圆柱体、球体、圆 环体和楔体）创建实体；沿路径拉伸二维对象；绕轴旋转对象。 1. 预定义的实体 AutoCAD提供了若干个基本的实心体模型，供用户在建模过程中作为修改的基准 实体。使用中只要用户输入构造该标准形体所必须的参数，系统就能自动地生成该实 体。 2. 拉伸实体 使用 EXTRUDE 命令，可以通过拉伸（添加厚度）选定的对象来创建实体。 可以拉伸闭合的对象，如多段线、多边形、矩形、圆、椭圆、闭合的样条曲线、 圆环和面域。 不能拉伸三维对象、 包含在块中的对象、 有交叉或横断部分的多段线， 或非闭合 多段线。 可沿路径拉伸对象，也可以指定高度值和斜角。 3. 旋转实体 使用 REVOLVE 命令，可以通过将一个闭合对象绕当前UCS 的 X轴或 Y轴旋转一定 角度来创建实体。也可以围绕直线、多段线或两个指定的点旋转对象。 4. 组合实体 布尔（Boolen）操作用于两个或两个以上的实心体，通过它可以完成并集、 差集、 交集运算。各种运算结果均将产生新的实心体。 并集（ Union）运算将建立一个合成实心体与合成域。 合成实心体通过计算两个或者更多现有的实心体的总体积来建立，合成域通过计 算两个或者更多现有域的总面积来建立。 差集运算所建立的实心体与域将基于一个域集或者二维物体的面积与另一个集 合体的差集来确定， 实心体由一个实心体集的体积与另一个实心体集的体积的差集来 确定。 交集运算可以从两个或者多个相交的实心体中建立一个合成实心体以及域，所建 立的域将基于两个或者多个相互覆盖的域而计算出来，实心体将由两个或者多个相交 实心体的共同值计算产生，即使用相交的部分建立一个新的实心体或者域。 13 5. 修改三维对象 （1）旋转 三维旋转用于将实体沿指定的轴旋转。 使用两点法指定旋转轴时， 需要指定对象旋转轴的起点和端点，从起点到端点的 方向为正方向，并按右手定则旋转。 （2）阵列 三维阵列可以在三维空间创建对象的矩形阵列或环形阵列。跟二维阵列不同， 用 户除了指定列数和行数之外，还要增加在Z轴方向上的项目数和层的间距。 （3）镜像 三维镜像功能允许用户沿指定的镜像平面创建对象的镜像，镜像平面可以是下列 平面： 平面对象所在的平面。 通过指定点且与当前UCS 的 XY 、YZ或 XZ平面平行的平面。 通过在屏幕上指定的三点定义的平面。 （4）延伸对象 在三维空间中，可以将对象延伸到其他对象， 而不必考虑对象是否在同一个平面， 或对象是否平行于剪切或边界的边。这种编辑功能主要使用在三维线框模型上。 （5）修剪对象 对三维空间中的对象进行修剪时，用户可以选择是在当前UCS的 XY平面内修改 或者在真实空间中修剪。 在真实三维空间修剪对象时，对象必须与三维空间的边界相交。在当前UCS的 XY 平面修剪或延伸对象时，如果两者不相交，修剪的对象可能无法精确地在三维空 间的边界结束。 （6）倒角 倒角能够切去实心体的外角（凸边）或填充实心体的内角（凹边）。 （7）圆角 三维空间中的圆角操作能够对实心体的凸边或凹边倒圆角。 二、由三维模型转换为二维工程图 具体操作步骤： 1. 通过 视口 对话框，在模型空间设置四个相等的视口。四个视口分别设置为主 视、左视、俯视、西南等轴测视图，视觉样式全都为二维线框。 14 2. 用“MVIEW ”命令，在布局空间创建四个同样的视口。 3. 在布局空间，用“ SOLPROF”命令，提取视图的轮廓。有的视图可能需要剖切， 先回到模型空间，剖切实体后，再在布局空间提取轮廓。 4. 将布局空间的视口删除，从模型空间复制轮廓线到布局空间。 5. 编辑视图，分解、调整图层，标注尺寸等。 三、零件装配 主要是利用已有的三维实体组装成装配体的能力，具体操作步骤： 1. 为保证零件装配的精确度， 提高零件安装的效率， 需要在装配前先做一些前期 的准备工作。如添加定位轴线、剖切基体零件等。 2. 保持基体零件不动，按装配顺序，移动其他装配零件到合适的位置。 四、曲面造型、扫掠、放样 1. 曲面造型 网格使用平面镶嵌面表示对象的曲面。网格的密度（或镶嵌面的数目）由包含M 乘 N个顶点的矩阵决定，类似于用行和列组成的栅格。M和 N分别指定给定顶点的列 和行的位置。在二维和三维中都可以创建网格，但主要在三维空间中使用。 （1）预定义的三维曲面网格 为了简化绘图工作，系统提供了一系列常用的曲面，用户可以输入所需的参数， 直接完成预定义曲面的创建。 （2）矩形网格 根据用户指定的 M行N列个顶点和网格中每一个顶点的位置生成三维空间的多边 形网格。 （3）直纹曲面网格 直纹曲面是指通过两条指定的曲线或直线，生成一个用三维网格表示的曲面。 用来确定直纹曲面的线只能是线（LINE） 、点（POINT ） 、弧（ARC ） 、圆（CIRCLE ） 、 样条曲线（ SPLINE ） 、二维多段线（ PLINE ） 、三维多段线（ 3DPOLYLINE ）等。 （4）平移曲面网格 平移曲面能够产生由一条轨迹线和一个方向矢量所确定的，用三维多边形网格表 示的柱面。 轨迹线只能是线（ LINE） 、弧（ ARC ） 、圆（ CIRCLE ） 、样条曲线（ SPLINE ） 、二维 多段线（ PLINE ） 、三维多段线（ 3DPOLYLINE） 。如果方向矢量指定为多段线，AutoCAD 会将其首尾两点的连线作为旋转轴。 15 （5）旋转曲面网格 旋转曲面的生成是指由一条轨迹曲线沿着指定的轴旋转，生成一个用三维多边形 网格表示的回转面。 （6）边界定义的曲面网格 边界曲面是用四条首尾相连接的边构造一个由三维多边形网格表示的曲面。 用于生成边界曲面的各边只能是线（LINE） 、弧（ARC ） 、样条曲线（ SPLINE ） 、二 维多段线（ PLINE） 、三维多段线（ 3DPOLYLINE ） ，且四条边必须首尾相连。 2. 扫掠 使用“扫掠”命令需要两要素：即扫掠所用的截面图形和扫掠路径。 使用 SWEEP 命令， 可以通过沿开放或闭合的二维或三维路径扫掠开放或闭合的平 面曲线（轮廓）来创建新实体或曲面。 SWEEP 命令用于沿指定路径以指定轮廓的形状（扫掠对象） 绘制实体或曲面。 可 以扫掠多个对象，但是这些对象必须位于同一平面中。 3. 放样 使用“放样”命令，一般情况只需确认放样用的截面图形。 使用 LOFT命令，可以通过对包含两条或两条以上横截面曲线的一组曲线进行放 样（绘制实体或曲面）来创建三维实体或曲面。 横截面定义了结果实体或曲面的轮廓（形状）。横截面（通常为曲线或直线）可 以是开放的（例如圆弧） ，也可以是闭合的（例如圆） 。LOFT用于在横截面之间的空 间内绘制实体或曲面。使用 LOFT 命令时，至少必须指定两个横截面。