机械工程制图教案.docx

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1、编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第13页 共13页一.教学内容第十三讲 零件图（一）二.教学目标1. 了解零件图的作用及内容。2掌握零件主视图选择原则。3. 掌握典型零件视图的选择。4. 掌握零件图的尺寸标注。5了解零件上的常见结构及其工艺性。三.教学重点1零件主视图选择原则。2零件图的尺寸标注。四.教学难点1零件图的尺寸标注。五.教学过程教学内容教学行为详细的教学内容和教学过程一、零件图的作用及内容课件演示设问从零件图中可以得到哪些信息？这张零件图中有哪些内容？课件演示讲述零件图是生产中的重要文件，是制造和检验零件产品的依据。生产过程中首先依零件图中标明的材

2、料、数量进行备料，然后按图纸加工、检验。其内容有：(1)一组视图 完整、正确、清晰表达零件结构形状，包括基本视图、剖视图、断面图等。(2)完整的尺寸 确定零件各部分结构形状、大小和相对位置。 (3)技术要求 说明零件制造、检验和装配的技术要求，包括形位公差、表面粗糙度、热处理等。(4)标题栏 说明零件的名称、材料、数量、比例、单件重量以及设计、制图、审核、签字等。二、零件主视图选择原则讲述课件演示零件图的绘图步骤：1.零件的结构分析2.零件视图的选择3.布图4.打底稿5.注尺寸，填写技术要求6.加深7.填写标题栏设问如何具体实施呢？讲述零件结构分析时，以形体分析法为基础，考虑零件在机器中的作用

3、；零件的制造加工要求。零件视图的选择，首要问题是主视图的选择是关键问题。课件演示讲述表达方案的选择，首先是主视图的选择有以下规律可遵循：1.工作时的位置，如吊钩2.加工时的位置，如轴类零件3.自然放置时的位置，如支架底座等其他视图和表达方法的选择。宗旨在于表达清楚零件的内外结构。确定表达方案的原则是：兼顾零件内外部结构形状的表达；处理好集中与分散表达的问题；避免支离破碎和不必要的重复；假定几个表达方案，择优。三、典型零件视图的选择课件模型演示展示机器中的轴、套类零件、盘盖类零件、支架类零件、箱体类零件。课件演示讲述1轴、套类零件表达轴、套类零件包括转轴、销轴、螺杆、衬套、接管等。零件形状的组成

4、，多为同轴线的回转体，其表达方法是类似的。通常是按加工位置布置主视图，轴线水平放置，加工时看图方便。除主视图外，用断面图表示键槽、凹坑深度及截面形状，用局部放大图表示小结构形状。课件演示讲述2盘、盖类零件的表达盘、盖类零件包括各种齿轮、带轮、法兰盘、压盖、端盖等，零件的基本形状亦多为回转体。与轴、套类零件在形状上有不同的特点，但主要加工工序还是车削，所以选择视图时，主视图的轴线水平放置，并取剖视，以表达内部结构，为了表达端面形状及孔或肋的分布，再配置左视图，所以共两个基本视图。此外，辅加局部视图或局部放大图、断面图等，以表达局部结构、尺寸等。课件演示讲述3支架类零件表达 支架类零件包括叉架、瓦

5、架、轴承座、支座等零件，其结构通常由工作部分、支承部分和连接部分组成，体上有不同深度的光孔、内轴肩、内退刀槽、螺纹孔、肋板等不同功用的结构。多为铸件或锻件，然后进行多种工序的加工。它的视图选择，一般按主要形状特征和工作位置来定，一般选用两个以上的基本视图表达。课件演示讲述4箱体类零件表达 箱体类零件其形状较为复杂。一般起支承、容纳、定位和密封等作用，内外形状较为复杂。这类零件一般经多种工序加工而成，因而主视图主要根据形状特征和工作位置确定。由于零件结构较复杂，常需三个以上的图形，并广泛地应用各种方法来表达。四、零件图的尺寸标注模型展示出示组合体图与零件图设问组合体视图中的尺寸与零件图中的尺寸有

6、什么区别？课件演示讲述零件的尺寸标注要符合零件的设计要求和工艺要求。也就是既能满足零件在机器中的工作性能，又能满足零件的制造加工测量和检验的要求。因此除了对零件进行结构分析外，还必须进行工艺分析和形体分析，以便确定零件的尺寸基准，结合具体情况合理标注尺寸。课件演示讲述1尺寸基准的选择：可分为设计基准（机器工作时确定零件位置的一些面线和点）和工艺基准（加工或测量时确定零件位置的一些面线和点）。2主要尺寸应直接注出：指影响产品工作性能的配合尺寸重要的结构尺寸重要的定位尺寸等。3避免出现封闭的尺寸链；4应符合加工顺序和考虑测量方便5典型结构的尺寸标注：倒角、退刀槽、光孔、螺孔、沉孔。五、零件上的常见

7、结构及其工艺性课件演示讲述零件的结构形状决定于零件在部件(或机器)中的作用。但设计零件时，还要考虑到制造工艺对零件结构的要求。因此，在设计零件时，应该使零件的结构既能满足使用上的要求，又要便于制造。课件演示讲述1铸造圆角和拔模斜度为防止砂型在尖角处脱落和避免铸件冷却收缩时，在尖角处产生裂纹，铸件各表面相交处应做成圆角。铸造圆角半径在图上一般不注出，而写在技术要求中。为起模方便，铸件表面沿起模方向作出斜度，一般为1：20。起模斜度若无特殊要求时，图中可不画出，也不做标注。2铸件壁厚在浇铸零件时，为了避免各部分因冷却速度不同而产生缩孔或裂纹，铸件的壁厚应保持大致均匀，或采用渐变的方法，并尽量保持壁

8、厚均匀。3凸台和凹坑零件上与其它零件的接触面，一般都要进行加工。为减少加工面积并保证零件表面之间有良好的接触，常在铸件上设计出凸台和凹坑。课件演示讲述4倒角与倒圆为了便于零件的装配并消除毛刺或锐边，在轴和孔的端部都作出倒角。为减少应力集中，有轴肩处往往制成圆角过渡形式，称为倒圆。5退刀槽和砂轮越程槽在切削加工，特别是在车螺纹和磨削时，为便于退出刀具或使砂轮可稍微越过加工面，常在待加工面的末端先车出退刀槽或砂轮越程槽。课件演示讲述由于受铸件相交两表面圆角的影响，表面交线就不明显了。为了在看图时能区分不同表面，画图时仍需画出在理论位置上的交线，该线称为过渡线。由于零件结构和组合形式不同，过渡线的画

9、法也不相同。1两曲面相交的过渡线过渡线的两端不与轮廓线接触,只画到两立体表面外形素线的理论交点处。2平面与平面或平面与曲面相交的过渡线过渡线应在转角处断开,并加画过渡圆弧,其弯向应与铸造圆角的弯向一致。3肋板与圆柱有圆角过渡的过渡线过渡线的形状取决于肋板的断面形状,及肋板与圆柱相交或相切的关系。复习讲述总结零件图主视图选择原则，常见典型零件的表达方案。布置课后作业：习题集P69。一.教学内容第十四讲 零件图（二）二.教学目标1. 了解表面粗糙度的概念、表面粗糙的评定参数和表面粗糙度数值的选用。2掌握表面粗糙度符号及其参数值的标注方法。3. 了解公差与配合的基本概念，掌握公差与配合的标注方法。4

10、了解形位公差的概念和标注。5了解材料的热处理及标注。三.教学重点1表面粗糙度符号及其参数值的标注方法。2公差与配合的标注方法。四.教学难点1公差与配合的基本概念，掌握公差与配合的标注方法五.教学过程教学内容教学行为详细的教学内容和教学过程一、表面粗糙度的概念、表面粗糙的评定参数和表面粗糙度数值的选用课件展示讲述1表面粗糙度的概念零件的各个表面，不管加工得多么光滑，置于显微镜下观察，都可以看到峰谷不平的情况（课件展示）。加工表面上具有较小间距的峰谷所组成的微观几何形状特征称为表面粗糙度。一般来说，不同的表面粗糙度是由不同的加工方法形成的。课件演示讲述2表面粗糙的评定参数表面粗糙度是衡量零件质量的

11、标志之一，它对零件的配合、耐磨性、抗腐蚀性、接触刚度、抗疲劳强度、密封性和外观都有影响。目前在生产中评定零件表面质量的主要参数是轮廓算术平均偏差。它是在取样长度l内，轮廓偏距y绝对值的算术平均值，用Ra表示，（课件演示）。用公式可表示为：Ra=y(x)dx 或 Rayi课件演示讲述3零件表面粗糙度数值的选用：应该既要满足零件表面功用要求，又要考虑经济合理性。选用时要注意以下问题。a. 在满足功用的前提下，尽量选用较大的表面粗糙度数值，以降低生产成本。b. 一般情况下，零件的接触表面比非接触表面的粗糙度参数值要小。c. 受循环载荷的表面极易引起应力集中的表面，表面粗糙度参数值要小。d. 配合性质

12、相同，零件尺寸小的比尺寸大的表面粗糙度参数值要小；同一公差等级，小尺寸比大尺寸、轴比孔的表面粗糙度参数值要小。e. 运动速度高、单位压力大的磨擦表面比运动速度低，单位压力小的磨擦表面的粗糙度参数值小。f. 要求密封性、耐腐蚀的表面其粗糙度参数值要小。二、表面粗糙度符号及其参数值的标注方法课件演示讲述1表面粗糙度符号；2表面粗糙度Ra值的标注3. 表面粗糙度代符号在图样上的标注方法在图样中注写表面粗糙度的基本原则是：在同一图样中，每个表面一般只标注一次表面粗糙度符(代)号，并尽可能靠近有关的尺寸线，且应当注在可见轮廓线、尺寸线、尺寸界线或它们的延长线上。三、公差与配合的基本概念讲述1零件的互换性

13、在日常生活中，自行车或汽车的零件坏了，也可买个新的换上，并能很好地满足使用要求。其所以能这样方便，就因为这些零件具有互换性。所谓零件的互换性是指：同一规格的任一零件在装配时不经选择或修配，就达到预期的配合性质，满足使用要求。要满足零件的互换性，就要求有配合关系的尺寸在一个允许的范围内变动，并且在制造上又是经济合理的。零件具有互换性，不但给装配、修理机器带来方便，还可用专用设备生产，提高产品数量和质量，同时降低产品的成本。课件演示讲述2有关术语在加工过程中，不可能把零件的尺寸做得绝对准确。为了实现零件的互换性，必须将零件尺寸的加工误差限制在一定的范围内，规定出加工尺寸的可变动量，这种允许尺寸的变

14、动量称为尺寸公差。(1) 基本尺寸 按设计要求所确定的尺寸，如图7-14a中的50为基本尺寸。(2) 实际尺寸 实际测量所得的尺寸。(3) 极限尺寸 允许尺寸变化的两个界限值，它以基本尺寸为基数来确定。最大极限尺寸：允许尺寸变化的最大值。最小极限尺寸：允许尺寸变化的最小值。(4) 尺寸偏差(简称偏差) 某一尺寸与其相应基本尺寸的代数差称为偏差。偏差有正、负零值。上偏差：最大极限尺寸减其基本尺寸。孔的上偏差代号为ES，轴的上偏差代号为es，下偏差：最小极限尺寸减基本尺寸。孔的下偏差代号为EI，轴的下偏差代号为ei。由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域称为公差带，确定偏差的一条基准直线，为零

15、偏差线。通常以零线表示基本尺寸。课件演示讲述3标准公差与基本偏差(1) 标准公差 GB/T 1800.31998中所附“标准公差数值”所列的用以确定公差带大小的任一公差，称为标准公差，用IT表示。标准公差分20个等级，即IT01，IT0，ITl，IT2，ITl8。数字表示等级，数字越小等级越高，IT01等级最高，公差数值最小；ITl8等级最低，公差值最大。(2) 基本偏差 用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差，一般指靠近零线的那个偏差称为基本偏差。若公差带位于零线之上，下偏差是它的基本偏差若公差带位于零线之下，上偏差为基本偏差。国家标准对轴、孔规定了28个基本偏差系列，用拉丁字母表示，

16、大写字母代表孔的基本偏差，小写字母代表轴的基本偏差。EI(ei)代表上偏差，Es(es)代表下偏差，孔用大写字母，轴用小写字母。孔的基本偏差，从A到H为下偏差，轴的基本偏差从a到h为上偏差。基本偏差示意图只反映靠近零线一边的偏差大小，而另一偏差可以根据标准公差计算或查表得到。课件演示讲述3配合的基本概念 (1) 配合种类 基本尺寸相同，互相结合的轴与孔公差带之间关系称配合，根据不同性能要求，配合有三种类型： 间隙配合孔的公差带在轴的公差带之上，任取一对孔和轴相配都具有间隙(包括最小间隙等于零)的配合称间隙配合。过盈配合孔的公差带在轴的公差带之下，任取其中一对孔和轴相配都具有过盈(包括最小过盈等

17、于零)的配合称过盈配合。过渡配合孔的公差带和轴的公差带互相交叠，任取其中一对孔和轴相配，可能具有间隙也可能具有过的配合称过渡配合。(2) 配合基准制 为了统一极限偏差，达到最大经济效果，国家标准规定了两种基准制，即基孔制和基轴制。基孔制孔的基本偏差保持一定，而用改变轴的基本偏差来得到各种不同的配合的一种制度。基孔制配合中的孔称基准孔，它的基本偏差H为下偏差，其值为零。在基孔制的情况下，轴的基本偏差从a到h为间隙配合；从j到m为过渡配合；从r到z为过盈配合。n，p可能为过渡配合也可能为过盈配合。基轴制轴的基本偏差保持一定，而用改变孔的基本偏差来达到各种不同的配合的一种制度。基轴制配合中的轴称基准

18、轴，它的基本偏差h为上偏差，其值为零。在基轴制的情况下，孔的基本偏差从A到H为间隙配合；从J到M过渡配合；从P到Z为过盈配合。N可能为过渡配合也可能为过盈配合。四、公差与配合的标注方法课件举例分析在不影响图形清晰的条件下，剖面可以画在视图的里面，即重合剖面。例角钢和手柄。课件演示讲述1在装配图中的标注方法配合的代号由两个相互结合的孔和轴的公差带的代号组成，用分数形式表示，分子为孔的公差带代号，分母与轴的公差带代号。课件演示讲述2在零件图中的标注方法（1）标注公差带的代号：这种注法可和采用专用量具检验零件统一起来，以适应大批量生产的要求。它不需要标注偏差数值。（2）标注偏差数值：上（下）偏差注在

19、基本尺寸的右上（下）方，偏差数字应比基本尺寸数字小1号。当上（下）偏差数值为零时，可简写为“0”，另一偏差仍标在原来的位置上。如果上、下偏差的数值相同，则在基本尺寸数字后标注“”符号，再写上偏差数值。这时数值的字体与基本尺寸字体同高。这种注法主要用于小量或单件生产，以便加工和检验时减少辅助时间。（3）公差带代号和偏差数值一起标注。五、形位公差的概念和标注课件演示讲述零件加工后，不仅会产生尺寸误差，而且还会出现形状误差和位置误差。例如一根轴的某段圆柱在尺寸范围内出现圆锥形或腰鼓形，这种误差称形状误差。又例如一根阶梯轴，大圆柱和小圆柱的轴线不在一条直线上，形成错位，这种误差称位置误差。上述两种误差

20、统称形位误差，又称形位公差。课件演示讲述1介绍形位公差名称及符号（课件演示）。2形位公差标注举例（课件演示）。六、材料的热处理及标注课件演示讲述机器中常用的材料有金属材料及非金属材料两大类。金属材料又有属于黑色金属的钢和铸铁，属于有色金属的铜、铅等，非金属材料有塑料，橡胶等。为了提高金属材料的力学性能，特别是钢的强度、硬度和表面耐磨、抗腐蚀能力等，通常要采用热处理和表面处理。常用的热处理形式有普通热处理和化学热处理。普通热处理包括：钢件加热一保温一随炉冷却的退火；加热保温水(油)中急剧冷却，从而提高硬度和强度的淬火；以及淬火后高温回火得到较好力学性能的调质等。钢的化学热处理就是高温渗碳、渗氮，

21、改变零件表面力学性能，提高耐磨和抗疲劳强度。钢的热处理要求，一般在图样的“技术要求”中用文字说明，若局部处理，可以用粗点画线标注出热处理范围并标注相应的尺寸，在表面粗糙度符号内注写，如“淬火45HRC”，其中HRC表示洛氏硬度号。复习讲述总结表面粗糙度的标注及公差与配合的标注。布置课后作业：习题集P70。一.教学内容第十五讲 装配图二.教学目标1. 了解装配图的作用及内容。2掌握装配图的基本规定、特殊画法和简化画法。3掌握装配图的尺寸标注、明细表和零件编号。4了解装配结构的合理性。5掌握装配图的绘图步骤。6掌握装配图的看图方法。三.教学重点1装配图的基本规定、特殊画法和简化画法。2装配图的看图

22、方法。四.教学难点1装配结构的合理性。2装配图的看图方法。五.教学过程教学内容教学行为详细的教学内容和教学过程一、装配图的作用及内容挂图展示设问从这张装配图中可以得到哪些信息？这张装配图中有哪些内容？课件演示讲述用以表达机器或部件的图样称装配图。在设计过程中，一般都是根据使用要求先画装配图，再根据装配图设计和绘制零件图。在生产过程中，装配图是制定装配工艺规程进行装配、检验、安装及维修的技术文件。装配图有以下内容：1）一组视图 装配图的视图是表示装配体的工作原理、结构特点、零件之间相互位置及装配连接关系等。2）几种尺寸 装配图上标注的尺寸，主要表示装配体性能规格、装配、安装、总体大小及有关尺寸等

23、。3）技术要求 技术要求主要说明部件在装配、检验、调试中应达到的技术指标。有些技术指标在图样上无法表示时，可用文字形式写在明细栏上方或左侧。4）零件编号、明细栏和标题栏 用来说明部件中各零件名称、代号、材料、数量、以及部件名称、图样比例、制图、审核人员的签名等。二、装配图的基本规定、特殊画法和简化画法课件演示讲述基本规定：1两零件的接触表面和配合表面只画一条实线，不接触表面不配合表面画两条线。2两个金属零件相互邻接时，剖面线方向相反或方向一致但间隔不等。同一零件的剖面线必须方向一致、间隔一致。3装配图中，对于螺钉等紧固件及实心零件，当剖切平面通过其基本轴线时，这些零件按不剖画，特殊情况可采用局

24、部剖。 特殊画法：1拆卸画法：为表示清楚装配体内部或后面的零件装配情况，在装配图中假想沿某零件的结合面选取剖切平面，或假想将某些零件拆去后画。2假想画法：为表达清楚部件的工作原理，将与本部件有关但不属于本部件的相邻零、部件用双点划线画出。部件上摸各零件的迹线位置用双点划线画出。3简化画法：1）对装配体上相同的几组螺栓连接件，可详细画出一组，其余用点划线表示中心位置即可。2）装配图中零件的工艺结构允许不画。4夸大画法装配图中的薄片、小间隙等，若按实际尺寸无法画出时，可采用夸大画法。三、装配图的尺寸标注、明细表和零件编号设问装配图的作用是什么？其上的尺寸标注作用是什么？课件演示讲述1尺寸标注装配图

25、中只需标注与部件性能、装配、安装、运输等有关尺寸。一般包括：1）外形尺寸：供安装运输包装时参考。2）安装尺寸：将部件安装到其它部件上需要的尺寸。3）装配尺寸：零件之间有配合要求的尺寸和装配时需要保证的相对位置尺寸。4）规格或性能尺寸：表明机器的规格和性能，是设计和选用产品时的主要依据。5）其他重要尺寸。课件演示讲述2零件编号为了便于看图和图样管理，在装配图中零件和部件需进行编号。编号时应注意以下几点：(1) 序号编注形式：（课件展示）指引线(细实线)应从所指的零件中最清楚的部位引出，并在一端画圆点，另一端画横线或圆(细实线)，横线长度为6-8mm。序号字高比尺寸数字高度大一号或二号。指引线相互

26、不能相交当通过剖面线的区域时，不应与剖面线平行，必要时可以画成折线，但只能曲折一次。(2) 相同零件的序号，只需编一个，数量写在明细栏中。(3) 对于标准化组件，如滚动轴承，油杯等，只编一个号，但对于一组连接件及装配关系清楚的零件组可以采用公共指引线编号（课件展示）。(4) 编号应按水平或垂直方向整齐排列，并顺时针或逆时针方向顺序编写，编号应按顺序填写在明细栏的“序号”栏。课件演示讲述3标题栏和明细栏标题栏格式与零件图中的相同，应符合国标的规定。明细栏中应全部填写所有项目，由下而上顺序填写，代号栏填写图样代号或标准号。明细栏在标题栏上方，并与标题栏相连，若上方位置不够时，可紧接标题栏左边继续填

27、写。课件演示讲述4技术要求在视图的下方应写出部件的技术要求，内容包括部件的性能要求、运动精度以及装配、安装、检验、包装、运输、使用时的要求和注意事项等。字号比尺寸数字大12号。四、装配结构的合理性课件演示讲述画部件装配图时，必须根据装配工艺的要求考虑部件结构的合理性，不合理的结构不仅影响装配性能和精度的设计要求，而且给装配、修理、操作带来困难。下面介绍几种常见的装配结构。(1) 两个零件接触面的数量： 当两零件接触时，在同一方向上接触面的数量，一般只应有一个，要避免两组面同时接触，否则会给加工、装配带来困难。(2) 接触面拐角处结构： 为了保证轴肩与孔端面接触，可采用孔边倒角或轴颈切槽等结构(

28、3) 便于装拆和维修 画装配图时，要考虑维修、安装、拆卸的方便，如滚动轴承的内、外圈应能从轴肩和箱体内孔中拆出。在设计时，还应合理确定拆卸尺寸，留出空间位置（课件展示）。五、装配图的绘图步骤设问画装配图的目的时什么？讲述完全、正确、清楚地表达部件地结构。要求：1.部件的功用、工作原理、结构和零件之间的装配关系要表达完全。2.视图、剖视、规定画法、装配关系的表达方法要正确。3.读图时要清楚易懂。课件演示讲述视图的选择过程为：1对所表达的部件进行分析：对部件的功用、工作原理进行分析，了解零件在部件中的作用及零件间的装配关系和连接方式等。2主视图的选择：一般按装配体的工作位置选择，并使主视图能够反映

29、装配体的工作原理、主要装配关系和主要结构特征。3确定其它视图：主视图选定之后，一般地只能把装配体的工作原理、主要装配关系和主要结构特征表示出来，但是，只靠一个视图是不能把所有的情况全部表达清楚的。因此，就需要有其他视图作为补充，并应考虑以何种表达方法最能做到易读易画。课件演示讲述画装配图的步骤：1.分析了解工作原理2.确定视图3.画基准线4.打底图5.加深6.注尺寸写序号7.标题栏及明细表，技术要求六、装配图的看图方法课件演示讲述读装配图的一般方法和步骤：1. 概括了解：(1) 阅读说明书，了解工作原理。(2) 看标题栏和明细表，了解部件和零件名称、比例、材料、件数等。并在视图中找出各零件所在

30、位置。(3) 分析视图确定各视图间投影关系，了解表达意图。2. 深入分析装配关系：分析零件之间的装配关系，深入了解部件的结构。3. 细读零件结构形状：区分零件：剖面线，规定画法和特殊画法，零件编号。4. 在详细分析各零件之后，可以综合地想像出装配体的整个结构和装配关系，弄懂装配体的工作原理，从而全面了解装配体。课件演示讲述拆画零件图要点：1. 装配图对零件的结构表达不完全时，应根据零件功用、零件结构知识和装配结构知识加以补充完善2. 零件上的细致工艺结构，如倒角、退刀槽、圆角、顶尖孔等，拆画时加上。3. 零件视图不能简单照抄4. 装配图上没有标出的尺寸可在装配图上按比例大小直接量取，没有表示出来的要自行设计，注意各个零件之间相互关联的尺寸必须一致。5. 与标准件相连接的或配合的有关尺寸，如螺纹尺寸、螺钉的孔径等；或是标准结构的尺寸，如倒角、砂轮越程槽等均要从有关标准中查取。6. 标注表面粗糙度和公差配合技术要求时，应由装配图上的关系及结构工艺知识加以确定。复习讲述总结装配图的绘图与读图的要点，注意事项。布置课后作业：习题集P71。第 13 页 共 13 页