在设计、制造、检验机器的实际工作中,读零件图是一项非常重要的工作。读零件图的目的就是根据零件图了解零件的名称、加工时所用的材料以及弄清楚零件在机器和部件中的作用。通过读零件图,分析想象出零件的结构形状,掌握零件的尺寸和技术要求等内容,以便在制造时采用恰当的加工方法,达到图样的要求,保证零件的质量。
7.6.1 读零件图的方法和步骤
1.读标题栏
首先看标题栏,了解零件的名称、材料、绘图比例和重量等。大体了解该零件属于哪类典型零件,对其有一个初步认知。
2.分析研究视图,明确表达目的
纵览全图,弄清视图间的关系。因为零件图是由一组图形来表达的,一般都采用视图、剖视图、断面图、局部放大图等多种表达方法。读图时,首先看主视图,围绕主视图分析其他视图的配置及各个视图所采用的表达方法和表达重点,弄清楚各个图形间的投影关系。如有剖视图、断面图,则应看懂剖切面的位置、剖切方法以及投射方向;如有局部视图、局部放大图,则应找到投影方向及部位。
详细看视图,想象形状。读图过程中要形体分析法和线面分析法结合使用,要分清主次、先易后难。一般顺序为:先外形、后内部,先主体、后细节。
3.分析尺寸和技术要求
零件图上的尺寸是制造、检验零件的重要依据。分析尺寸首先要找出长、宽、高三个方向的尺寸基准,然后从基准出发,按形体分析法找出各个组成部分的定形尺寸、定位尺寸和总体尺寸,以便弄清哪些是重要尺寸和主要加工面;分析尺寸标注是否全面,是否符合设计和工艺要求。
零件图的技术要求是制造零件的质量指标,在制造和检验时要严格遵守。读零件图时主要分析零件的表面结构要求、尺寸公差、几何公差以及其他制造、检验等技术要求,从而确定合理的加工工艺,保证这些技术要求,以制造出满足生产要求的合格产品。
4.归纳总结
通过以上几个方面的分析,对零件的结构形状、大小以及在机器中的作用有了全面的深入认识。在此基础上对该零件的结构设计、图形表达、尺寸标注、技术要求、加工方法等,提出合理化建议。
以上所述是读零件图的大致方法和步骤。对有些零件图,还需参考有关技术资料和该产品的装配图,读图的各个步骤在读图的过程中不宜孤立地进行,而应对图形、尺寸、技术要求等灵活交叉进行识读、分析。总之,要在读图过程中注意总结经验,不断提高读图能力。
7.6.2 几种典型零件的分析
零件的种类很多,结构也千差万别,根据它们在机器(或部件)中的作用,零件可分为三大类:
(1)连接件(标准件),起连接支撑作用,如图7-48中的螺栓、螺母、键、销、滚动轴承等。这些零件,国家标准对其结构形状、大小、画法等都进行了标准化规定,无须单独绘制零件图。
(2)传动件(常用件),在机器中起传递运动和扭矩的作用,如图7-48中的齿轮,还有蜗轮、蜗杆、带轮、链轮等,这类零件需绘制零件图。
(3)一般零件,这类零件根据其结构分为轴套类零件、盘盖类零件(常用件属于此类)、叉架类零件和箱体类零件,这类零件需绘制零件图。
下面以几张零件图为例,介绍常见典型零件的结构、图样画法、尺寸标注、技术要求等特点,以便从中找出一些规律,识读零件图。
1.轴套类零件
轴套类零件主要包括轴、套筒和衬套等。轴类零件在机器中起支承和传动的作用;套类零件通常是安装在轴上,起定位和连接等作用。以图7-49为例,说明轴套类零件的特点以及读图的方法和步骤。
(1)读标题栏,大致了解以下内容。
从图7-49中的标题栏可以看出,该零件名称为从动轴,材料为45钢,绘图比例为1∶1,属于轴套类零件。
(2)分析零件的表达方案,想象零件形状。
轴套类零件的结构特点:一般结构形状比较简单,由大小不同的同轴回转体(圆柱、圆锥)组成,构成阶梯状,轴上加工有键槽、螺纹、退刀槽、倒角、倒圆、中心孔等结构。
①主视图的选择。
轴套类零件主要在车床和磨床上加工,为读图方便,此类零件的主视图按其加工位置选择,一般将轴线水平放置,用一个主视图并结合轴直径的尺寸标注,就能清楚地表达阶梯轴各段的形状、相对位置以及轴上各种局部结构的轴向位置。对于形状简单且较长的轴段,在不致引起误解的情况下,可采用断裂画法。
②其他视图的选择。
对于轴上的键槽、孔、退刀槽等结构可采用局部视图、局部放大图、移出断面图来表达。在图7-49中,采用一个主视图表达主要形状,两个移出断面图表达键槽的宽度和深度。根据以上的分析想象出从动轴的形状,如图7-50所示。
图7-49 减速器从动轴零件图
图7-50 从动轴立体图
1—联轴器轴段;2,4—键槽;3,7—轴承轴段;5—齿轮轴段;6—轴环;8—中心孔
(3)分析尺寸标注。
轴套类零件有轴向尺寸和径向尺寸。径向尺寸的设计基准为轴线,轴向尺寸的设计基准一般选取重要的定位面(即轴肩)或端面。
在图7-49中,以水平轴线作为径向尺寸基准,标注各轴段的直径尺寸,如、ϕ64。根据从动轴在减速器中的作用和位置,轴线方向以轴段的右侧轴肩为主要尺寸基准,以轴的左、右端面等作为辅助尺寸基准。安装联轴器轴段的长度84和安装齿轮轴段的长度60为重要尺寸,从尺寸基准直接注出。为下料方便,直接标出轴的总长度尺寸300。
(4)分析技术要求。
有配合要求或有相对运动的轴段,其表面结构、尺寸公差和几何公差比其他轴段要求高。
①表面结构要求。
从动轴表面结构要求较高,与轴承孔配合的轴段表面Ra的上限值为0.8μm,与齿轮和联轴器配合的轴段表面及两个键槽的两侧面Ra的上限值为1.6μm,ϕ45轴段表面及两个键槽的底面Ra的上限值为3.2μm。表示除图中已标注表面结构要求的表面以外,其余表面的表面结构要求相同,且Ra的上限值为12.5μm。
②尺寸公差要求。
从动轴与联轴器、滚动轴承、齿轮相配合的轴段的尺寸公差要求较高,分别为,键槽的深度尺寸分别为,宽度尺寸分别为。
③几何公差。
:表示的轴线相对于轴线的同轴度公差为ϕ0.01mm。
:表示右侧轴肩相对于轴线的垂直度公差为0.02mm。
:表示键槽的两个侧面的对称平面相对于轴线的对称度公差为0.01mm。
④其他技术要求。
为了提高强度和韧性,往往需要对轴类零件进行调质处理;对轴上与其他零件有相对运动的部分,为增加其耐磨性,有时还需要进行表面淬火、渗碳和渗氮等热处理。这些应在技术要求中注写清楚,如图7-49中调质220~250HBW。
2.盘盖类零件
盘盖类零件一般包括法兰盘、齿轮、端盖、盘座等,其毛坯多为铸件或锻件。这类零件在机器中主要起支承、轴向定位和密封等作用。以图7-51为例,说明盘盖类零件的结构特点以及读图的步骤。
(1)读标题栏,大致了解以下内容。
从图7-51可以看出,该零件的名称是法兰盘,材料为45钢,绘图比例为1∶1,属于盘盖类零件。
图7-51 法兰盘零件图
(2)分析零件的表达方案,想象零件形状。
盘盖类零件的结构特点:多为扁平的盘状,多数盘盖类零件主体部分为回转体,一般径向尺寸大于轴向尺寸。其上常见的结构有凸台、螺孔、均布的圆孔、肋条、槽、轮辐等。
①主视图的选择。
盘盖类零件主要在车床上加工回转面和端面,一般按其加工位置将轴线水平放置画主视图。对有些不以车削加工为主的盘盖类零件也可按工作位置选择主视图。为表达内部结构,主视图常采用剖视图。
②其他视图的选择。
除主视图外,为了表达盘盖零件的外形和零件上的孔、槽、肋等分布情况,多采用左视图(或右视图)来表达。零件上其他细小结构通常采用局部放大图和简化画法来表达,如有肋板和轮辐,则也可采用断面图表达其截面形状。
法兰盘按加工位置和工作位置摆放,轴线水平,采用一个全剖的主视图表达其主要结构及其上螺纹孔、销孔等结构,左视图表达零件的外形、孔的形状特点和分布情况,局部放大图表达越程槽的结构。根据以上分析,想象出法兰盘的立体图,如图7-52所示。
图7-52 法兰盘立体图
(3)分析尺寸标注。
盘盖类零件主要有轴向和径向两个方向的尺寸。径向尺寸以轴线为设计基准,轴向尺寸一般以加工平面或与其他零件相接触的较大端面为设计基准。零件尺寸大部分标注在主视图上,其余孔、槽等的定位及定形尺寸标注在左视图(或右视图)上,多个等径均布的小孔一般常用“n×ϕ、EQS”等形式标注。
如图7-51所示的法兰盘,以水平轴线作为径向尺寸基准,标注各外圆柱面和内孔的直径、ϕ130及孔的定位圆的直径ϕ114、ϕ85。
轴向以ϕ130左端面为主要尺寸基准。(www.xing528.com)
(4)分析技术要求。
盘盖类零件中,有配合要求的内、外表面以及起轴向定位作用的端面,其表面结构要求较高。有配合要求的孔、轴尺寸应给出恰当的尺寸公差;与其他零件相接触的表面,尤其是与运动零件相接触的表面应有平行度或垂直度等公差要求。
①表面结构要求。
销孔的安装面、法兰盘的配合面和接触面的表面结构要求较高,Ra上限值分别为0.8μm、1.6μm及3.2μm,沉孔表面Ra上限值为12.5μm,其余表面Ra上限值为6.3μm。
②尺寸公差。
法兰盘与轴、孔的配合表面尺寸精度要求较高,其尺寸公差分别为。
③几何公差。
:表示的轴线相对于轴线的同轴度公差为ϕ0.025mm。
:表示ϕ130的左端面相对于轴线的垂直度公差为0.04mm。
④其他技术要求。
见图7-51中“技术要求”的文字叙述。
3.叉架类零件
叉架类零件包括各种用途的叉杆和支架零件。叉杆零件多为运动零件,通常起传动、连接、调节或制动等作用。支架零件通常起支承、连接等作用。叉架类零件毛坯多为铸件或锻件。以图7-53为例,说明其特点及读图步骤。
(1)看标题栏,大致了解以下内容。
从标题栏中了解到该零件名称为拨叉,材料为HT200,绘图比例为1∶2,属于叉架类零件。
(2)分析表达方案,想象零件形状。
叉架类零件形式多种多样,结构较为复杂,经多道工序加工而成。这类零件一般由三部分构成,即支承部分、工作部分和连接部分。连接部分多为肋板结构且形状弯曲或倾斜,它把支承部分与工作部分连成一体。由于此类零件多为铸件或锻件,因此常具有铸造圆角、凸台、凹坑、圆孔、螺孔、油槽、油孔等结构。
①主视图的选择。
叉架类零件加工位置较难区别主次,结构又比较复杂,主视图一般按工作位置原则选取,如工作位置不固定,则应按能较多地反映零件的各个组成部分的结构形状和相对位置的方向作为主视方向,并将其摆正画主视图。
主视图常采用局部剖视图表达其主体外形和局部内形。零件上的肋板多采用移出断面图来表达断面形状。如是铸件,则还应注意过渡线的画法。
②其他视图的选择。
一般需要两个以上视图。叉架类零件常有的倾斜结构多采用斜视图、斜剖视图、断面图,对某些细小的结构可采用局部视图和局部放大图。
在图7-53中,拨叉采用了主、左两个视图以及一个移出断面图来表达。主视图表达了叉头、支座与连接的形体特征和这些结构的相对位置关系,左视图主要表达了支座的形状及连接板与叉头的相对位置关系。这两个视图以表达外形为主,主视图采用局部剖视图表示支座的内形。断面图清楚地反映了连接板的断面形状。根据以上分析,想象出拨叉的立体图,如图7-54所示。
图7-53 拨叉零件图
图7-54 拨叉立体图
(3)分析尺寸标注。
叉架类零件长、宽、高三个方向的尺寸基准一般为孔的轴线、中心线、对称面和较大的加工面,如图7-53所示。
叉架类零件的定位尺寸较多,一般要注出孔的轴线(中心)间的距离,或孔轴线到平面间的距离,或平面到平面间的距离,如图7-53中的10、160等尺寸;零件上的定形尺寸按形体分析方法标注。
(4)分析技术要求。
对于叉架类零件,其工作部分的支承孔、支承部分的支承面等表面结构、尺寸公差、几何公差要求比较严格。如ϕ20N7孔的内表面及左右端面,叉头表面及左右端面。其余部分没有特殊要求,按一般规律给出即可。
①表面结构要求。
在图7-53中,拨叉支承孔、定位销孔的内表面及叉头左右端面的Ra上限值为1.6μm,支承部分左端面Ra上限值为6.3μm,右端面Ra上限值为12.5μm,其余表面为非加工面。
②尺寸公差。
拨叉的支承孔、叉头尺寸精度要求较高,支承孔的尺寸公差为ϕ20N7,叉头内径尺寸公差为R38±0.5。
③几何公差。
:表示拨叉叉头左右端面对ϕ20N7轴线的垂直度公差为0.15mm。
④其他技术要求。
见图7-53中“技术要求”的文字叙述。
4.箱体类零件
箱体类零件主要有泵体、阀体、变速箱、机座等。一般是机器的主体,起承托、容纳、定位、密封和保护等作用,其毛坯多为铸件。以图7-55为例,说明箱体类零件的特点及读图的方法和步骤。
(1)看标题栏,大致了解以下内容。
从图7-55中的标题栏可以看出,该零件名称为泵体,材料为HT200,绘图比例为1∶1,属于箱体类零件。
(2)分析表达方法。
箱体类零件通常都有一个薄壁所围成的较大空腔和与其相连供安装用的底板,并带有轴承孔、凸台、肋板,此外还有安装孔、螺孔、销孔、拔模斜度、铸造圆角等结构,其表面过渡线较多。
①主视图的选择。
箱体类零件加工部位及工序较多,加工位置难分主次,因此这类零件都按工作位置画主视图,主视图常采用剖视来表达其内部结构。
②其他视图的选择。
为了表达内外结构,一般要用三个或三个以上的基本视图,再配以局部剖视图、局部视图、斜视图等图样画法,才能把零件表达清楚。如图7-55所示的表达方案:共用四个视图,即主视图、左视图、C向局部视图及B—B全剖视图来表达,主视图采用全剖,左视图上有两处局部剖视图。根据以上分析,想象出泵体的立体图,如图7-56所示。
图7-55 泵体的零件图
图7-56 泵体的立体图
(3)分析尺寸标注。
由于结构复杂,尺寸较多,主要分析它的尺寸基准。如图7-55所示,底面为安装面,为高度方向的主要尺寸基准(设计基准)。此外,泵体在机械加工时首先加工底面,然后以底面为基准加工轴孔和其他平面,因此底面又是工艺基准。宽度方向尺寸以泵体的前后对称平面为基准,长度方向尺寸以泵体的左端面为基准。
(4)分析技术要求。
①表面结构要求。
重要的箱体孔和重要的表面,其表面结构要求高。图7-55中孔ϕ9内表面的Ra上限值为3.2μm,左端面的Ra上限值为1.6μm,右端面的Ra上限值为3.2μm,底板锪平孔表面的Ra上限值为12.5μm,其余表面为非加工面。
②尺寸公差。
箱体上重要的轴孔应根据要求注出尺寸公差,如图7-55中的尺寸。
③几何公差。
对箱体上某些重要的表面和重要的轴孔中心线应给出几何公差要求。
:表示孔轴线相对于轴线的同轴度公差为ϕ0.02mm。
:表示孔的右端面相对于轴线的垂直度公差为0.01mm。
:表示箱体的左端面相对于轴线的垂直度公差为0.02mm。
④其他技术要求。
见图7-55中“技术要求”的文字叙述。
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