《机械制图项目教程》全册精讲课件教学课件

机械制图项目 1 绪论 实物(图0-1)转换成工程界通用的技术语言，即图样； 工厂按图样上的具体形状、参数和技术要求，生产出合格的扳手(图 0-2)。 1．本课程的研究内容 在工程技术中，为了准确表达机械的结构、形状、大小和技术要求，根据投影原理、国家标准及有关规定画出的图，称为图样。 扳手制造过程 在机械工程中，零件图样和装配图样统称为机械图样。机械制图就是研究绘制图样的原理和识读方法的一门公共课程。 图0-1 扳手实物图 图0-2 扳手的部分图样 3 2．本课程的学习内容和基本要求 掌握相关国家标准的基本规定，学会正确使用绘图工具，掌握绘图的基本技能； 了解正投影的基本规律，熟悉第一角视图、剖视图、断面图的画法及其标注规定，掌握常用件的作图方法，了解装配图的表示方法； 能运用所学知识识读常用机械零件的零件图和简单装配图。 主要内容 基本要求 制图的基本知识与技能 正投影作图基础 机械图样的画法 零件图 装配图 专业图样(钣金展开图、焊接图和管路图) 3．本课程的学习方法 核心内容是用二维平面图形来表达三维空间形体，及由二维平面图形想象三维空间物体的形状。 学与练应紧密结合，在学中练，在练中学。读画结合，以画促读，通过画图训练促进读图能力的提高。 工程图样是国际工程界通用的技术语言。 按国际上共同遵守的两个规则： 规律性的投影作图 规范性的制图标准 （1） 由物画图、由图想物 （3）执行国标 （2）学、练相结合 制图的基本知识和技能 项目一 图1-1-1 抄画图形 任务一 机械制图的基本规定 任务提出 机械图样是表达工程技术人员的设计意图和设计方案的重要文件。本任务主要是了解机械制图的基本规定，通过学习找出图1-1-1中标注错误的尺寸，并重新绘制此图，标注正确的尺寸。 任务目标 掌握国家标准中关于图纸幅面、格式、比例、字体和图线的相关规定； 掌握尺寸标注的基本原则，能够判断出图线画法和尺寸标注中的错误。 图纸幅面简称图幅，指图纸尺寸规格的大小。 图幅用图纸的 表示。为了便于图纸的装订和保管，绘制技术图样时，应优先选用表1-1-1中的A0～A4这五种基本幅面，必要时也允许选用加长幅面的图纸。加长幅面时，基本幅面的长边尺寸保持不变，短边尺寸乘以整数倍即可。 一、图纸的幅面和格式（GB/T 14689—2008） 1．图纸的幅面 表1-1-1 图纸幅面及尺寸 幅面代号 B×L a c e A0 841×1 189 25 10 20 A1 594×841 A2 420×594 10 A3 297×420 5 A4 210×297 绘制技术图样时，应优先选用下表中的A0～A4这五种基本幅面，加长幅面时，基本幅面的长边尺寸保持不变，短边尺寸乘以整数倍即可。 图1-1-2 基本图幅间的关系 常用的A4图纸是由A0图纸经过4次折叠后得到的，折叠方式如图1-1-2所示。 图纸上必须用粗实线画出图框，格式分为不留装订边（如图1-1-3所示）和留装订边（如图1-1-4所示）两种，同一产品图样只能采用一种格式。 图1-1-3 不留装订边的图框格式 （a）A3，A2，A1，A0图纸 （b）A4图纸 图1-1-4 留装订边的图框格式 2．图框格式 常用的标题栏有两种格式： 一种是国家标准规定的标题栏； 另一种是学校制图作业中使用的简化标题栏，如图1-1-5和图1-1-6所示。 图1-1-5 国家标准规定的标题栏 图1-1-6 制图作业中使用的简化标题栏 3．标题栏（GB/T 10609.1—2008） 比例是指图样中图形与其实物对应要素的线性尺寸之比。绘制图样时，应尽量采用1∶1的比例绘制，若需放大或缩小图形时，应先考虑下表1-1-2中第一系列的比例，必要时也可采用第二系列的比例。 种类 第一系列 第二系列 原值比例 1∶1 — 放大比例 2∶1，5∶1，1×10n∶1，2×10n∶1，5×10n∶1 4∶1，2.5∶1，4×10n∶1， 2.5×10n∶1 缩小比例 1∶2，1∶5，1∶10，1∶2×10n，1∶5×10n，1∶10×10n 1∶1.5，1∶2.5，1∶3，1∶4，1∶6， 1∶1.5×10n，1∶2.5×10n，1∶3×10n， 1∶4×10n，1∶6×10n 表1-1-2 比例 二、比例（GB/T 14690—1993） 12 注：无论采用缩小或放大的比例绘图，图样中标注的尺寸应为物体的实际大小，与绘图比例无关，如图1-1-7所示。绘制图样时，比例大小一般应注写在标题栏中的“比例”栏内，必要时，也可标注在图形的下方或右侧。 图1-1-7 不同比例的图样标注 三、字体（GB/T 14691—1993） 汉字应写成长仿宋体，汉字的字高h不应小于3.5 mm，字宽一般为 1．汉字 2．数字和字母 数字和字母可写成斜体或直体，当采用斜体时，字头向右倾斜，与水平基准线的夹角约为75°；当用于表示指数、分数、极限偏差等数字和字母时，一般应比基本字体h小一号。同一张图样上，只允许选用一种形式的字体。 图1-1-8 数字和字母示例 图线名称 线型及其尺寸 图线宽度 一般应用 应用举例   粗实线 d 可见轮廓线   细实线 d/2 ① 尺寸线和尺寸界线 ② 剖面线 ③ 重合断面轮廓线   波浪线 d/2 ① 断裂处的边界线 ② 视图与剖视图的分界线 双折线 d/2 断裂处的边界线 虚线 d/2 不可见轮廓线 细点画线 d/2 ① 轴线 ② 对称中心线 ③ 轨迹线 双点画线 d/2 ① 相邻辅助零件的轮廓线 ② 可动件的极限位置的轮廓线 粗虚线 d 允许表面处理的表示线 粗点画线 d 限定范围表示线 1．线型及其应用 表1-1-3 线型及其应用 四、图线（GB/T 4457.4—2002） 2．图线的画法及其注意事项 ① 同一张图纸内，同类型的图线应采用同样的线宽d。虚线、点画线及双点画线的线段长度和间隔应各自大致相等。点画线和双点画线的首尾两端应是线段而不是短画。 ② 点画线、虚线和其他图线相交时，都应在长画或短画处相交，不应在间隔空白处相交，如图1-1-9所示。 ③ 在较小的图形上绘制虚线、点画线或双点画线有困难时，可用细实线代替。 ④ 当虚线在粗实线的延长线上时，在分界处要留空隙；当虚线与圆相切时，相切处应留有空隙，如图1-1-9（a）所示。 ⑤ 绘制点画线时，点画线应超出轮廓线约3～5 mm，如图1-1-9（b）所示。 （a）点画线及虚线的画法 （b）圆的对称中心线画法 图1-1-9 图线画法示例 1．基本原则和尺寸要素 （1）尺寸标注的基本原则 ① 机件的真实大小应以图样中所标注的尺寸数值为依据； ② 图样中的尺寸以毫米为单位时，不需标注单位代号或名称，其他单位要标； ③ 图样中所标注的尺寸应为最后完工尺寸，否则应另加说明； ④ 机件的每一尺寸一般只标注一次，并应标在反映该结构最清晰的图形上。 图1-1-10 尺寸的组成要素 五、尺寸标注 （2）尺寸标注的组成要素 一个完整的尺寸应由尺寸界线、尺寸线及尺寸数字三个要素组成，如图1-1-10所示。 1）尺寸界线 尺寸界线用于表示所注尺寸的范围，一般用细实线绘制，可从图形的轮廓线、轴线或对称中心线处引出，也可将轮廓线、轴线或对称中心线作为尺寸界线。尺寸界线一般与尺寸线垂直并超出尺寸线2～3 mm。特殊情况下，也可不相垂直，如图1-1-11所示。 图1-1-11 尺寸界线 （a）正确 （b）错误 图1-1-12 尺寸线 图1-1-13 箭头的画法 2）尺寸线及箭头 尺寸线用细实线绘制在两尺寸界线之间，用来表示尺寸度量的方向。图样上的任何图线、中心线等均不得用作尺寸线，尺寸线也不能画在其他图线的延长线上，如图1-1-12所示。尺寸线的终端一般采用箭头表示，箭头的尺寸如图1-1-13所示。 提示：当图上需要标注的尺寸较多时，互相平行的尺寸线应按被注轮廓线的远近顺序由近向远整齐排列，并遵循“小尺寸在内，大尺寸在外”的原则，如图1-1-12（a）所示。 3）尺寸数字 尺寸数字一般注写在尺寸线的上方，也允许注写在尺寸线的中断处。尺寸数字不得被任何图线所通过，当无法避免时，必须将该图线断开。 2．常见尺寸标法 （1）半径和直径的尺寸标法 半圆或小于半圆的圆弧标注半径尺寸，尺寸线从圆心出发，箭头指向圆弧且尺寸数字前需注写半径符号“R”，如图1-1-14（a）所示；当圆弧半径太大或无法标出圆心位置时，圆弧半径的标注方法如图1-1-14（b）所示。圆或大于半圆的圆弧需标注直径尺寸。标注直径尺寸时，尺寸数字前需加注符号“f”，如图1-1-14（c）所示。标注球体的直径或半径尺寸时，应在尺寸数字前加注“Sf”或“SR”。 （a）半圆和小圆弧的半径标法 （b）大圆弧的半径标法 （c）直径的标法 图1-1-14 半径和直径的尺寸标法 （2）角度的尺寸标法 标注角度时，角的两条边或两条边的延长线可作为尺寸界线，尺寸线应画成圆弧，角度数字一律按水平方向注写。一般情况下，角度数字注写在尺寸线的中断处，也可引出标注，如图1-1-15所示。 （3）狭小部位的尺寸标法 当没有足够的空间画尺寸线两端的箭头时，尺寸线一端的箭头可外移，或用小圆点、斜线代替该箭头；当没有足够的空间注写尺寸数字时，尺寸数字可写在尺寸线的外面或引出标注，如图1-1-16所示。 图1-1-15 角度的尺寸标法 图1-1-16 狭小部位的尺寸标法 22 （4）对称图形的尺寸标法 当分布在中心线两侧的图形完全相同时，标注方法如图1-1-17（a）所示；当对称机件的图形只画出一半或略大于一半时，尺寸线应略超过对称中心线或断开处的边界，此时仅在尺寸线一端画出箭头，其标注如图1-1-17（b）所示。 （a） （b） 图1-1-17 对称图形的尺寸标法 图1-1-18 正确的尺寸标注 图1-1-1 抄画图形 任务实施 任务二 简单图形的尺规作图 任务提出 本任务要求在熟悉各种绘图工具的基础上，能够熟练绘制等分线段、等分圆周、斜度与锥度、圆弧连接等。 任务目标 认识各种绘图工具，并能熟练使用； 能够正确使用绘图工具绘制简单的几何图形。 尺规绘图是指用铅笔、绘图板、丁字尺、三角板和圆规等绘图工具来绘制图样。 图板是用来固定图纸的。先将图纸用胶带固定在图板上，然后将丁字尺的头部紧靠图板的工作边，并上下滑动到需要画线的位置，接着将铅笔垂直于纸面并向右倾斜30°，从左向右可画出水平线，如图1-2-1所示。 一、图板与丁字尺 注：丁字尺的尺头只能与图板的左导边配合画线，不能与图板的其他边缘配合画线。 相关知识 图1-2-1 图板与丁字尺配合画线 三角板与丁字尺配合使用，可画出图1-2-2（a）所示角度的直线。两块三角板配合使用，可以画出15°及其整数倍角度的斜线，还可以画出已知直线的平行线或垂直线，如图1-2-2（b）所示。 二、三角板 （a）三角板与丁字尺配合 （b）两块三角板配合 图1-2-2 三角板的用法 注：画线时，须按图中箭头所示方向画。 圆规是用来画圆和圆弧的工具。圆规的附件有描图用的鸭嘴笔插腿和画大圆用的延伸杆，如图1-2-3所示。 三、圆规 图1-2-3 圆规及附件 画图时，应先调整铅芯与钢针针尖的长度，使两脚在并拢时针尖略长于铅芯，如图1-2-4（a）所示，然后将圆规按顺时针方向旋转，并保证旋转过程中针尖与铅芯均垂直于纸面，如图1-2-4（b）所示。画大圆时，应加接延伸杆后使用，如图1-2-4（c）所示。 （a） （b） （c） 图1-2-4 圆规的用法 机械制图中，画底稿用H或2H铅笔，加深图线用B或2B铅笔，写字和画箭头时用HB铅笔。 四、铅笔的削法和使用 画粗实线用的铅笔，铅芯应磨削成截面为（d为要画线条的宽度）的四棱柱形；写字和标注尺寸时，铅笔铅芯部分应削成锥形；画线时，铅笔应与画线方向倾斜约60°，如图1-2-5所示。 （a）画粗实线用的铅笔 （b）写字和标注尺寸用的铅笔 图1-2-5 绘图铅笔的削法和使用 等分线段时一般使用辅助平行线法。 例如，要将已知线段AB进行五等分，作图步骤如下（如图1-2-6所示）。 一、等分线段 过直线AB的端点A作任意一条不与原线段及其延长线重合的射线AC。 利用直尺或圆规在射线AC上从A点起，以适当长度截取5个等分点。 用直线连接点5与点B，然后过其他各等分点作直线B5的平行线并与直线AB相交，交点即为线段AB的等分点。 图1-2-6 等分直线段AB 三角板配合丁字尺使用，可将圆周三、四、六等分，其作图方法如图1-2-7（a）～（c）所示。此外，也可利用圆的半径R将圆周六等分，然后用直线连接各等分点，即成为圆的内接正六边形，如图1-2-7（d）所示。 二、等分圆周并作正多边形 （a） （b） （c） （d） 图1-2-7 将圆周三、四、六等分 1．将圆周三、四、六等分（或等边三角形、正方形和正六边形） 作图过程如图1-2-8所示，具体作图步骤如下。 ① 以圆的象限点A为圆心，OA为半径画圆弧，交外接圆于点E和点F，连接EF交直线OA于点B，如图1-2-8（a）所示。 ② 以点B为圆心，BC为半径画弧，交OA于点D，如图1-2-8（b）所示；以点C为圆心，CD为半径画弧，交圆于G，H两点，如图1-2-8（c）所示。 ③ 分别以G，H两点为圆心，以CG和HC为半径画圆弧，即可得到点M和点N，然后依次连接各等分点即可得到正五边形，如图1-2-8（d）所示。 2．将圆周五等分（或绘制正五边形） （a） （b） （c） （d） 图1-2-8 将圆周五等分并画正五边形 斜度是一直线对另一直线或一平面对另一平面的倾斜程度。斜度的大小用两直线或两平面间夹角的正切值来表示，其标注形式为“∠1∶n”。斜度符号的指向应与斜度方向一致，如图1-2-9（a）所示，斜度的画法如图1-2-9（b）和（c）所示。 三、斜度与锥度 （a） （b） （c） 图1-2-9 斜度的标注及画法 锥度是指正圆锥的底圆直径D与高度L之比，或圆台的两底圆直径之差与高度L之比，其标注形式为“1∶n”，锥度符号的尖端方向应与锥度方向一致，如图1-2-10（a）所示，锥度的画法如图1-2-10（b）和（c）所示。 （a） （b） （c） 图1-2-10 锥度的标注及画法 圆弧连接是指用已知半径的圆弧光滑连接已知直线或曲线。为确保连接光滑，在画连接圆弧前，应准确作出连接圆弧的圆心和连接点（即切点）。常见的圆弧连接有两种形式。 用圆弧光滑连接两条直线，作图方法如表1-2-1所示。 四、圆弧连接 类别 用圆弧连接锐角或钝角的两边 用圆弧连接直角的两边 图例 作图 步骤 ① 作与已知两边分别相距为R的平行线，交点O即为连接弧圆心 ② 过点O分别向已知角两边作垂线，垂足点M和N即为切点 ③ 以点O为圆心，R为半径，在两切点M和N之间画连接圆弧即可 ① 以直角顶点为圆心，R为半径作圆弧交直角两边于点M和N ② 以点M和N为圆心，R为半径作圆弧相交得连接弧圆心O ③ 以点O为圆心，R为半径在切点M和N之间作连接弧即可 表1-2-1 圆弧连接两条直线的作图步骤 35 类别 作图步骤 图 例 外 连 接 ① 分别以O1和O2为圆心，和为半径，画圆弧交得连接弧圆心O ② 分别用直线连接OO1和OO2，交得切点A，B ③ 以O为圆心，R为半径画弧即可 内 连 接 ① 分别以O1和O2为圆心，和为半径画弧，交得连接弧圆心O ② 分别用直线连接OO1和OO2，交得切点A，B ③ 以O为圆心，R为半径画弧即可 内外 连接 ① 分别以O1和O2为圆心，和为半径画圆弧，交得连接弧圆心O ② 分别用直线连接OO1交得切点A，连接OO2并延长交得切点B ③ 以O为圆心，R为半径画弧即可 用圆弧光滑连接两个圆弧，作图方法如表1-2-2所示。 表1-2-2 圆弧与圆弧连接的作图步骤 图1-3-1 绘制平面图形 任务三 绘制平面图形 任务提出 绘制图1-3-1所示平面图形。 任务目标 会对平面图形进行尺寸分析和线段分析； 能够绘制独立平面图形。 平面图形是由若干条直线和曲线连接而成的，这些线段之间的相对位置和连接关系由给定的尺寸来确定，在平面图中，有些线段可由给出的尺寸直接画出，而有些则要借助其他线段来绘制，如连接弧。因此，绘制平面图形前，必须先对图形上的尺寸和连接关系进行分析，从而确定正确的作图步骤和方法。 平面图形中的尺寸，按其作用可分为定形尺寸和定位尺寸两种。 一、尺寸分析 1．定形尺寸 定形尺寸是指确定平面图形各几何元素大小的尺寸，如线段的长度、圆弧的半径及角度的大小等。 2．定位尺寸 定位尺寸是指确定几何元素之间相对位置的尺寸，如直线的位置、圆心的位置等。 相关知识 按所给定的尺寸是否齐全，平面图形中的线段通常可分为已知线段、中间线段及连接线段三类。 1．已知线段 已知线段是指具有定形尺寸和定位尺寸的线段，作图时可直接画出。 2．中间线段 连接线段是指只有定形尺寸的线段。作图时，需根据它与两端相邻线段的连接关系，用作图法确定其位置。 由此可见，绘制平面图形时，应先根据平面图形的尺寸对图形作线段分析，从而确定已知线段、中间线段和连接线段，然后根据分析结果依次画出已知线段、中间线段及连接线段。 二、线段分析 中间线段是定形尺寸齐全，而定位尺寸不齐全的线段。 3. 连接线段 ① 准备好绘图工具，如三角板、丁字尺、比例尺等，都要用软布擦干净；将铅笔按照绘制不同线型的要求削好；将圆规的铅芯削好，并调整好铅芯与针尖的高度，使针尖略长于铅芯。 ② 仔细分析要画图样的内容和要求，然后按照绘图比例及图形的最大尺寸确定图纸幅面，最后将图纸固定在绘图板上。 任务实施 一、画图前的准备工作 根据国家制图标准，用H或2H铅笔依次轻轻画出图幅线、图框线和标题栏，然后根据要画图形的长度和高度尺寸确定图形的位置，最后在选定的位置画出图形的基准线，如中心线、对称轴线及较长直线段等，如图1-3-2（a）所示。 二、图形布局 （a）画基准线和定位线 图1-3-2 平面图形的作图步骤 三、绘制底稿 用H或2H铅笔轻轻画出底稿线，底稿图线的线型要分明。此外，画线时用力要轻，图线宜细不宜粗，所作图线只要能辨认即可。画图时，一般先画轴线或对称中心线，然后依次画“已知线段→中间线段→连接线段”，如图1-3-2（b）～（d）所示。 （b）画已知线段（c）画中间线段 （d）画连接线段 （e）擦去多余图线并加深 图1-3-2 平面图形的作图步骤 在确定底稿正确无误后，用铅笔将图线加深，如图1-3-2（e）所示。加深图线时，按照先粗后细、先曲后直、先上后下及先左后右的顺序进行。 四、图形布局 五、标注尺寸 根据尺寸标注的规定绘制尺寸界线、尺寸线及箭头，并正确标注尺寸，如图1-3-3所示。 （a） （b） 1-3-3 平面图形的尺寸标注 六、填写标题栏 待绘图工作全部完成后，经仔细检查，确认无误后，应在标题栏的相应位置填写图形名称、绘图比例、制图人的姓名和绘图日期等。 正投影作图基础 项目二 任务提出 了解投影的形成过程和三视图之间的对应关系。根据图2-1-1所示立体图和主视图，补画俯视图和左视图。 了解投影的形成和分类，掌握正投影的基本特性； 掌握三视图的形成过程、投影规律及物体的六个方位关系； 会绘制简单立体的三视图。 任务一 绘制简单立体的三视图 图2-1-1 补画俯视图和左视图 任务目标 （a）影子 （b）投影 图2-1-2 物体的影子和投影 在日常生活中，物体在灯光或日光的照射下，在墙面或地面上就会显现出该物体的影子，通过影子能看出物体的外轮廓形状。但由于影子仅是一个黑影，它不能清楚地表达物体的完整结构，如图2-1-2（a）所示。人们对这种现象进行科学地抽象，总结出物体、投影面和观察者之间的关系，从而形成了投影法。 如图2-1-2（b）所示，设想平面V是一个直立平面，在该平面的正前方放置一物体，然后用一束相互平行的投射线向V面垂直投射，此时，在V面上就可以得到该物体的正投影。这种形成正投影的方法称为正投影法，直立平面V称为投影面，相互平行的投影线称为投射线。要得到物体的正投影，必须具备投射线、物体和投影面三个条件。 1．投影的形成 相关知识 一、投影法的基础知识 2．正投影的特性 由于正投影的投射线相互平行，且垂直于投影面，因此正投影具有如下特性。 实形性：当物体的某一平面（或棱线）与投影面平行时，其投影反映实形（或实长），如图2-1-3（a）所示。 积聚性：当物体的某一平面（或棱线）与投影面垂直时，其投影积聚为一条直线（或一个点） ，如图2-1-3（b）所示。 类似性：当物体的某一平面（或棱线）与投影面倾斜时，其投影与该平面（或棱边）类似，即凹凸性、直曲性和边数类似，但平面图形变小了，线段变短了，如图2-1-3（c）所示。 （a）实形性 （b）积聚性 （c）类似性 图2-1-3 正投影的基本特性 正对着观察者的投影面称为正平面，用V面表示； 处于水平位置的投影面称为水平面，用H面表示； 处于右边侧立位置的投影面称为侧平面，用W面表示； 投影面之间的交线称为投影轴，分别用OX，OY，OZ表示。其中，OX轴代表长度方向，OY轴代表宽度方向，OZ轴代表高度方向，三投影轴的交点称为原点，用O表示。 1．三投影面体系 二、三视图的投影规律及画法 48 将物体置于图2-1-5所示的三投影面体系中，然后按正投影法分别向V面、H面和W面进行投影，即可得到该物体的三面投影，如图2-1-6（a）所示。 物体在正平面上的投影，即由前向后投影所得到的视图，称主视图。 物体在水平面上的投影，即由上向下投影所得到的视图，称俯视图。 物体在侧平面上的投影，即由左向右投影所得到的视图，称左视图。 2．三视图的形成及展开 （a）物体在三投影面体系中的投影 图2-1-6 三视图的形成及展开 图2-1-5 三投影面体系 49 为了画图方便，需要将三个投影图画在同一张图纸上，并保持它们之间的对应投影关系。其展开方法是：V面位置保持不动，将H面绕OX轴向下旋转90°，将W面绕OZ轴向右旋转90°，分别使其与V面处于同一平面。这时，OY轴被分成两条，分别用OYH（在H面上）和OYW（在W面上）表示，如图2-1-6（b）所示；展开在一个平面上的三个视图，称为物体的三视图，如图2-1-6（c）所示。 由于投影面是假想的，因此投影面的大小并不影响投影图的形状和大小，在实际绘图时，不必画出投影面的边框线和投影轴线，如图2-1-6（d）所示。 （b）三投影面的展开 （c）三视图 （d）去掉投影面边框线和投影轴线 图2-1-6 三视图的形成及展开 50 三视图的形成及展开过程可知： ① V面投影反映物体的长度（X方向）和高度（Z方向）尺寸，以及物体上平行于正平面的平面实形； ② H面投影反映物体的长度和宽度（Y方向），以及物体上平行于水平面的平面实形； ③ W面投影反映物体的高度和宽度，以及物体上平行于侧平面的平面实形。由于三个投影图表示的是同一个物体，所以它们之间存在如下投影规律： 主、俯视图长度相等——长对正； 主、左视图高度相等——高平齐； 俯、左视图宽度相等——宽相等。 3．三视图间的投影关系 51 画物体的三视图时，除了要遵从上述“三等”关系外，还要按照主、俯和左视图之间的相对位置绘制各投影图。这三个视图的位置关系为：以V面投影为准，H面投影在V面投影的下方，并且对正；W面投影在V面投影的右方，并且相互平齐。 作图时，俯视图和左视图“宽相等”这一投影关系可用45°辅助线表达。 绘制三视图时，可设想分别从物体的前方、左侧和上方观察物体，如果棱边和轮廓线可见，则用粗实线表示；如果棱边和轮廓线不可见，则用细虚线表示。当粗实线与虚线或点画线重合时，应画成粗实线；当虚线与点画线重合时，应画成虚线。 4．三视图的线条画法 52 任务实施 图2-1-1物体是由两个长方体叠加后再切去一个长方体形成的。要补画物体的俯视图和左视图，可先利用主视图与俯视图、左视图间的方位关系，确定俯视图和左视图的位置，然后利用三视图的投影规律补画这两个视图。 图2-1-1 补画俯视图和左视图 作图步骤 （a） （b） （c） 图2-1-7 补画左视图和俯视图 根据主、俯、左视图间的位置关系，建立坐标系并画出45°辅助线，如图2-1-7（a）所示。 利用“高平齐”绘制两个叠加长方体的左视图外形，然后利用“长对正、宽相等”，并结合主视图和左视图补画其俯视图外形，如图2-1-7（b）所示。 利用“长对正”补画俯视图中切去的长方体的投影，然后利用“高平齐”补画左视图中挖去的长方体的投影，如图2-1-7（c）所示。由于挖去的长方体的深度在左视图中的投影不可见，故用虚线表示。 54 图2-1-8 加深图线并擦去多余图线 对照立体图检查补画的三视图，确认无误后加深图线，并擦去多余的辅助线，如图2-1-8所示。 55 任务二 作点、线、面的三面投影 任务提出 所有物体的表面，用几何学的观点分析都可以看作是由点、线、面等几何元素构成的。研究物体的投影，必须先掌握点、线、面等几何元素的投影特性。如图2-2-1所示，直线MN在平面ABC内，求作该直线的其他两面投影。 任务目标 掌握点的投影规律和点的投影与直角坐标系的关系； 掌握各种位置直线和平面的投影特性，能够熟练地在三视图和立体图上找到相应的点、线和平面，并判断点、直线和平面的空间位置； 能参照立体图补画简单形体三视图中漏画的线，或补画第三个视图。 图2-2-1 求作直线MN的其他两面投影 空间点在任意投影面上的投影是点。若将空间点A置于三投影面体系中，然后分别向H，V，W三个投影面作投射线，投射线在三个投影面上的垂足a，a′，a ''分别为空间点A的水平投影、正面投影和侧面投影（如图2-2-2所示）。 一、点的投影 （a）立体图 （b）投影图 图2-2-2 点的投影 统一规定，空间点用大写拉丁字母A，B，…表示，H面投影用相应的小写字母a，b，…表示，V面投影用相应的小写字母加一撇如a′，b′，…表示，W面投影用相应的小写字母加两撇。 点的坐标与投影关系 ① 点的每两面投影的连线必垂直于该两投影面的交线，如图2-2-2（b）所示。 ② 空间点到某一投影面的距离等于另外两个投影面上的投影到与该投影面相交的投影轴的距离； ③ 若将三投影面体系看作直角坐标系，则可将三个投影面当作坐标面，三个投影轴当作坐标轴，点O当作坐标原点。则由图2-2-2（a）中点A构成的长方体可得出： 点A到W面的距离 ，以坐标x标记；点A到V面的距离 ，以坐标y标记； 点A到H面的距离 ，以坐标z标记。 由此可知，利用空间点的位置坐标x，y，z可作出该点的三面投影。 如果空间不同位置的两个点在某个投影面上的投影重合，称这两点为该投影面的重影点。此时，在这两个点的投影图中，不可见点的投影应加圆括号，并注写在可见点的后面。 （a）立体图 （b）投影图 图2-2-2 点的投影 直线的投影取决于该直线上两个点的投影。作直线上两个点的三面投影，然后将两点的同面投影用直线连接起来即可。 空间直线与投影面的相对位置有平行、垂直和倾斜三种，其投影不相同。 二、直线的投影 1．投影面平行线 水平线 正平线 侧平线 表2-2-1 投影面平行线 投影面平行线的投影特性 ① 直线在与其平行的投影面上的投影反映实长，同时反映该直线与另外两个投影面倾角的实际大小； ② 该直线在另外两个投影面上的投影分别平行于相应的投影轴，且长度缩短。 2．投影面垂直线 若空间一直线垂直于某一个投影面，则该直线必定平行于另外两个投影面，这样的直线称为投影面垂直线。 铅垂线 正垂线 侧垂线       表2-2-2 投影面垂直线 投影面垂直线的投影特性 ① 直线在与其垂直的投影面上的投影积聚为一点； ② 该直线的另外两个投影垂直于相应的投影轴，且反映该直线的实长。 60 与三个投影面都倾斜的直线称为一般位置直线。一般位置直线的三面投影均与投影轴倾斜，且投影线段的长小于空间线段的实长，从投影图上也不能直接反映出空间直线和投影平面的夹角， 3．一般位置直线 图2-2-3 一般位置直线 在三投影面体系中，根据平面与投影面的相对位置不同，平面可分为一般位置平面、投影面平行面和投影面垂直面三类。 三、平面的投影 1．一般位置平面 图2-2-4 一般位置平面 若空间平面和三个投影面均处于倾斜位置，则该平面称为一般位置平面。 2．投影面平行面 若空间一平面平行于一个投影面，则该平面必与另外两个投影面都垂直，这样的平面称为投影面平行面。 表2-2-3 投影面平行面 水平面 正平面 侧平面 投影面平行面的投影特性 ① 空间平面在与其平行的投影面上的投影反映实形； ② 该平面的另外两面投影积聚成直线段，且分别平行于相应的投影轴。 63 垂直于一个投影面而与另外两个投影面都倾斜的平面称投影面垂直面。其中，垂直于H面的平面称为铅垂面，垂直于V面的平面称为正垂面，垂直于W面的平面称为侧垂面，如表2-2-4所示。 表2-2-4 投影面垂直面 3．投影面垂直面 铅垂面 正垂面 侧垂面 投影面垂直面的投影特性 ① 平面在与其垂直的投影面上的投影积聚为一条线段，且与投影轴倾斜； ② 该平面在另外两个投影面上的投影为该平面的类似形。 64 任务实施 点的从属性是指直线上点的投影必在该直线的同面投影上。由于已知直线AB和AC的三面投影，而点M和点N分别在直线AB和AC上，因此，根据点的从属性，可直接作图求得直线MN在V面和W面上的投影。 ① 根据直线上点的从属性，从m，n分别作垂直于OX轴的直线，交a′c′，a′b′与m′，n′，连接m′n′，即为直线MN在V面的投影； ② 从m′，n′分别作垂直于OZ轴的直线，交a″c″，a″b″与m″，n″，连接m″n″，即为直线MN在W面的投影（如图2-2-5所示）。 图2-2-5 直线MN在V面和W面上的投影 步骤 任务提出 用平面切割立体可视为立体被平面所截。切割立体的平面称为截平面；截平面与立体表面的交线称为截交线；由截交线所围成的平面图形称为截面。 任务三 作立体的截交线 任务一 已知正六棱柱被正垂面所切割，如图2-3-1所示，作其左视图。 图2-3-1 正六棱柱被正垂面所切 任务提出 掌握平面立体和曲面立体三视图的画法； 掌握平面立体和曲面立体尺寸标注的方法； 掌握组合体的组合形式及其表面连接关系； 掌握平面立体和曲面立体被不同截平面切割后截交线的形状及其画法。 任务目标 任务二 已知圆柱体被正垂面P所截，如图2-3-2所示，求作该切割体的三视图。 图2-3-2 圆柱体被正垂面所截 任何物体都可以看成是由若干个基本体组合而成的，如图2-3-3所示。 一、基本体的视图及尺寸标注 基本体分为平面立体和曲面立体两种。其中，平面立体是指表面均为平面的基本体，常见的有长方体、棱柱和棱锥等；曲面立体是指表面由曲面或曲面和平面组成的基本体，常见的有圆柱、圆锥和圆球等。 棱柱 棱锥 圆柱 圆锥 圆球 图2-3-3 常见基本体 棱柱是由两个底面和若干棱面围成的平面立体，不同棱柱的三视图画法大致相同。 俯视图：反映顶面和底面实形，即为正六边形，该六边形的六个顶点是六条棱边（铅垂线）的积聚投影。 主视图：为三个矩形。其中，中间矩形为前、后棱面的重合投影；左侧矩形为左侧前、后棱面的重合投影，右侧矩形为右侧前、后棱面的重合投影。 左视图：为两个矩形，分别是左、右四个铅垂棱面的重合投影。 1．基本体的投影及作图步骤 （1）棱柱 图2-3-4 正六棱柱 以图2-3-4所示的正六棱柱为例，将该六棱柱置于三投影面体系中，为了便于作图，使其顶面和底面（正六边形）平行于H面，并使前、后侧棱面与V面平行。此时，该六棱柱的投影特性如下。 先画出各投影轴线及45°辅助线，然后作正六棱柱的对称中心线和底面基线，以确定各视图的位置，如图2-3-5（a）所示。 先画出反映主要形状特征的视图，即画俯视图中的正六边形，然后按照“长对正”的投影规律及正六边形的高度画出主视图，如图2-3-5（b）所示。 根据“高平齐、宽相等”的投影规律画出左视图，如图2-3-5（c）所示。 步骤 （a） （b） （c） 图2-3-5 正六棱柱三视图的作图步骤 三棱锥的投影特性 俯视图：反映正三棱锥的底面实形，即为等边三角形，三个侧面的投影表现为类似形，顶点的投影与等边三角形的垂心重合。 主视图：为两个三角形，即左、右两个侧棱面的类似形。 左视图：为一个三角形。其中，后侧棱面积聚为最后方的一条直线段，左、右侧棱面的投影仍为三角形，且相互重合。 图2-3-6 正三棱锥 作图步骤： 画出各投影轴及45°辅助线，然后依次作三棱锥底面ABC的俯视图、主视图和左视图，如图2-3-7（a）所示。 在俯视图中作正三角形的垂心，以确定三棱锥顶点S在俯视图中的投影s，然后过该点连接俯视图中三角形的三个顶点。 利用三棱锥的高度及“长对正”确定锥顶在主视图中的投影s′，然后过锥顶的投影s″补画主视图，最后确定左视图中锥顶的投影s'' 并补画左视图，结果如图2-3-7（b）所示。 （a） （b） 图2-3-7 正三棱锥三视图的作图步骤 圆柱是由圆柱面和上、下两底面所组成的回转体，圆柱面可看作是由一条与轴线平行的直母线绕回转轴旋转而成的，因此圆柱面为回转面。圆柱面上任意一条平行于轴线的直线称为素线，如图2-3-8（a）所示。 （3）圆柱 （a） （b） （c） 图2-3-8 圆柱及其三视图 俯视图：反映上、下底面实形的圆。此时，圆柱体的侧面投影积聚在圆周上。 主视图：为一个矩形。其中，上、下两边线分别是圆柱上、下底面的积聚投影，左、右两边线分别是圆柱最左、最右处素线的投影。 左视图：为一个矩形。其中，上、下两边线分别是圆柱上、下底面的积聚投影，左、右两边线分别是圆柱最后、最前处素线的投影。 三视图的投影特性 作图步骤： 要绘制图2-3-8（c）所示圆柱的三视图，可先画出圆的中心线和主、左视图中圆柱轴线的投影，然后画出投影特性为圆的俯视图中的圆，最后按照投影关系画出主、左视图。 圆锥体表面由圆锥面和底面构成。如图2-3-9（a）所示，圆锥面可以看成是由直线SA绕与其相交的轴线SO旋转而成的。圆锥面上，通过锥顶的任一直线都为圆锥面的素线。 （4）圆锥 （a） （b） （c） 图2-3-9 圆锥及其三视图 俯视图：为一水平圆，反映圆锥底面的实形，同时也是圆锥面的投影。 主、左视图：均为等腰三角形，且三角形的底边为圆锥底面的积聚投影。主视图中，三角形的左、右两边分别是圆锥面最左、最右素线SA，SB的投影；左视图中，三角形的左、右两边分别是圆锥面最后、最前素线SD，SC的投影。 三视图的投影特性 作图步骤： 要绘制图2-3-9（c）所示圆锥的三视图，可先画出圆的中心线和主、左视图中圆柱轴线的投影，然后在俯视图中画出圆锥底圆的投影，接着画出底圆在主、左视图中的投影，再根据圆锥的高度确定锥顶在主、左视图中的投影，最后连接轮廓线。 圆球的表面可以看作是由一个半圆绕其直径旋转一周而成的。圆球的三面投影均为与该圆球直径相等的圆，该圆是球面对投影面的转向轮廓线的投影，代表球体上三个不同方向的纬圆，这三个纬圆分别平行于三个投影面，如图2-3-10所示。 （5）圆球 图2-3-10 圆球及其三视图 视图只能表达物体的形状，而各部分的大小和位置关系要用尺寸来表达。基本体的尺寸标注以能确定其基本形状和大小为原则，标注基本体的尺寸时，需要注意以下几点。 ① 标注棱柱和棱锥时，一般将尺寸标注在最能反映其实形的投影上，然后在另一投影图上标注另一方向的尺寸，如图2-3-11所示。此外，六棱柱的底面通常标注对边的间距，括号里的尺寸是参考尺寸。 2．基本体的尺寸标注 （a） （b） （c） （d） 图2-3-11 平面立体的尺寸标注 ② 圆柱和圆锥应标注出它的底面直径和高度尺寸。若将直径标注在非圆投影图上，尺寸数字前需加“f”符号。球体只标注直径，并在直径尺寸前加注字母“S”。球体标注直径后，只需一个投影图即可表达，如图2-3-12所示。 （a） （b） （c） （d） （e） 图2-3-12 曲面立体的尺寸标注 用一个平面切割立体，平面与立体表面所形成的交线称为截交线，用来截切立体的平面称为截平面，立体被截切后的断面称为截断面，如图2-3-13所示。 二、截交线的投影及作图 封闭性：截交线为封闭的平面图形。 共有性：因为截交线既属于截平面，又属于基本体表面，所以截交线是截平面和基本体表面的共有线。 图2-3-13 截交线 两个基本性质 用平面切割平面立体所产生的截交线为平面多边形，该多边形的各边是截平面与立体表面的交线，多边形的顶点是截平面与立体各棱边的交点。因此，求平面截断体的投影，关键是找到这些交点，然后作同面投影连线即可。 1．平面立体切割体的画法 用平面切割回转体时，截交线的形状取决于被截回转体的表面形状，以及截平面与回转体的相对位置，截交线的形状一般是封闭的平面曲线，或平面曲线与直线段相连的平面图形，特殊情况下也可能是平面多边形。 2．回转体切割体的投影及画法 表2-3-1 圆柱体的截交线 截平面垂直于轴线 截平面平行于轴线和V面 截平面与轴线倾斜且垂直于V面 以圆柱体为例，当截平面与圆柱轴线的相对位置不同时，其截交线有表2-3-1中三种情况。 81 任务实施 分析： 正六棱柱被正垂面切割时，正垂面与正六棱柱的六个侧面相交，所以截交线是一个六边形，六边形的顶点为各棱边与正垂面的交点，如图2-3-14（a）。 一、作正六棱柱被正垂面截切后的截交线 （a） （b） 图2-3-14 正六棱柱被正垂面切割 步骤： 画出被切割前正六棱柱的左视图，如图2-3-14（b）所示。 在主视图和俯视图上分别找出正垂面与六棱柱各棱边的交点，并用相应数字或字母标注，然后根据点的两面投影，找出这些交点在侧平面中的投影点1″，2″，3″，4″，5″，6″，最后用直线顺次连接各交点，如图2-3-14（c）所示。 检查左视图并画出遗漏的虚线，然后擦去被切去部分的投影线并加深图线，结果如图2-3-14（d）所示（注意：左视图中，正六棱柱最右侧棱边的投影被截断面挡住，因此要用虚线画出被挡住部分的投影）。 （c） （d） 图2-3-14 正六棱柱被正垂面切割 任务实施 分析： 由于截平面P与圆柱轴线倾斜，故截交线是椭圆，如图2-3-15（a）所示。椭圆在主视图中积聚为一直线，在俯视图中为圆柱面的水平投影圆，在左视图中为椭圆的类似形。 二、作圆柱体被正垂面截切后的截交线 （a） （b） （c） 图2-3-15 圆柱被平面斜截 步骤： 绘制圆柱体的三视图。 求特殊位置点的投影。 求适当数量的一般位置点的投影，如图2-3-15（b）所示。 用光滑的曲线顺次连接左视图中的各投影点，最后加深图线，即可得到该圆柱截断体的投影图，如图2-3-15（c）所示。 （a） （b） （c） 图2-3-15 圆柱被平面斜截 任务提出 两立体相交称为相贯。两个相贯的立体称为相贯体，相贯后在立体表面形成的交线称为相贯线。相贯线上的点是两个立体表面上的公有点。 如图2-4-1所示，已知两圆柱正交，作该相贯体的三视图。 任务四 作立体的相贯线 图2-4-1 两圆柱正交 任务目标 会画两圆柱正交时的相贯线； 了解同轴回转体相贯线的画法。 相关知识 两立体相贯的形式可分三种情况：两平面立体相贯、平面立体与曲面立体相贯、两曲面立体相贯，如图2-4-2所示。 （a）平面立体与平面立体相交（b）回转体与平面立体相交 （c）回转体与回转体相交 图2-4-2 三种类型的相贯体 两圆柱体的轴线垂直相交时称为正交。两圆柱正交时，按圆柱面的可见性可分为外圆柱与外圆柱、外圆柱与内圆柱、内圆柱与内圆柱相贯，其相贯线的画法如表2-4-1所示。 一、两圆柱正交时的画法 表2-4-1 两圆柱正交时相贯线的画法 外圆柱与外圆柱相交 外圆柱与内圆柱相交 两内圆柱相交 表2-4-1 两圆柱正交时相贯线的画法 88 相贯线投影的一般步骤： ① 根据立体图或给出的投影，分析两立体的形状及其轴线的相对位置，以得出相贯线的大致形状； ② 依次求出特殊位置点和一般位置点的投影； ③ 将求出的各点用光滑的曲线顺次连接。 同轴回转体是由两个回转体以共轴线的形式相交形成的，此时，相贯线是垂直于回转体轴线的圆，该圆在与轴线平行的投影面上的投影为垂直于轴线的直线，如图2-4-3所示。 二、同轴回转体相贯线的画法 （a） （b） 图2-4-3 同轴回转体相贯线的画法 90 任务实施 分析： 由图2-4-4（a）所示的立体图可以看出，该相贯体为一个铅垂圆柱与水平圆柱正交所得，故相贯线为曲线。相贯线的水平投影与铅垂圆柱面的水平投影重合，侧面投影与侧垂圆柱的侧面投影重合，因此只需求作它的正面投影即可。 （a） （b） （c） 图2-4-4 两正交圆柱体三视图的画法 步骤 按投影关系画出两圆柱的投影，主视图中的相贯线先不画。 求特殊位置点的投影。在相贯体上取特殊位置点A，B，C，D，其中，点A和点B是两圆柱正面投影的转向轮廓线的交点，其投影可在各视图上直接找出；点C和点D是铅垂圆柱侧面投影的转向轮廓线和水平圆柱表面的交点，其投影可在左、俯视图上直接找到，主视图中的点c' 和点d' 可根据点的投影规律作出，如图2-4-4（b）所示。 求一般位置点的投影。在铅垂圆柱的水平投影圆上取对称的两点e和f，它们的侧面投影和水平投影都可根据点的投影规律求出。 用光滑的曲线顺次连接正面投影上各点的投影，即可得到相贯线的正面投影，如图2-4-4（c）所示。 （a） （b） （c） 图2-4-4 两正交圆柱体三视图的画法 92 为了简化作图，允许采用简化画法绘制相贯线的投影。例如，当两圆柱正交，且两条轴线平行于某个投影面时，相贯线在该投影面上的投影可用大圆柱半径所作的圆弧来代替，如图2-4-5所示。 当两正交圆柱体的直径相等时，其相贯线的投影为两条直线，如图2-4-6所示。 图2-4-5 相贯线的简化画法 图2-4-6 等径圆柱正交时的相贯线 任务提出 分别用坐标法和切割法绘制基本体的正等轴测图。 任务目标 了解轴测图的形成、参数、种类； 能够用坐标法和切割法绘制正等轴测图； 会绘制斜二轴测图。 任务五 绘制正等轴测图 94 将物体连同确定其空间位置的直角坐标系一起，沿着不平行于任一坐标平面的方向，用平行投影法将其投射在单一投影面上所得到的具有立体感的图形，称为轴测图，如图2-5-1所示。 一、轴测图的形成 1． 轴间角与轴向伸缩系数 空间直角坐标系的OX，OY，OZ轴在轴测投影面P上的投影称为轴测投影轴，简称轴测轴，两个轴测轴之间的夹角∠X1O1Y1，∠Y1O1Z1，∠Z1O1X1称为轴间角。轴测轴上某线段的长度与其在空间坐标轴上的实长之比称为该轴测轴的轴向伸缩系数，O1X1，O1Y1，O1Z1轴的轴向伸缩系数分别用p，q，r表示，即 ， ， 。 图2-5-1 正轴测图 95 2．轴测图的种类 根据投射方向与轴测投影面是否垂直，轴测图可分为正轴测图和斜轴测图两类。 正轴测图：物体三个方向上的平面及其三条坐标轴均与投影面倾斜，且投射线与投影面垂直时，投影所得到的视图，如图2-5-1所示。 斜轴测图：物体的某一平面及其两条坐标轴与投影面平行，且投射线与投影面倾斜时，投影所得到的视图，如图2-5-2所示。 图2-5-1 正轴测图 图2-5-2 斜轴测图 96 二、正等轴测图的画法 正等轴测图中的三个轴间角相等，均为120°。其中，OX轴表示长度，OY轴表示宽度，OZ轴表示高度，且规定OZ轴画成铅垂线。三个轴的轴向伸缩系数相等，即为 ，如图2-5-3（c）所示。实际作图时，为使作图方便，通常采用简化的轴向伸缩系数，即 。 （a）正等轴测图 （b）轴间角 （c）轴向伸缩系数 图2-5-3 正等轴测图 97 任务实施 坐标法适用于平面立体，根据立体表面上各顶点的坐标，分别画出它们的轴测投影，然后依次连接成立体表面的轮廓线。 如图2-5-4（a）所示，已知正六棱柱的主、俯视图，试用坐标法绘制其正等轴测图。 一、坐标法画正等轴测图 （b） （c） （a） （d） （e） 图2-5-4 坐标法绘制正六棱柱的正等轴测图 98 步骤 确定坐标轴和原点O，取顶面六边形的中心为坐标原点，如图2-5-4（a）所示。 画轴测轴，在X1轴上沿原点O1两侧分别取a/2得到11和41两个顶点，在Y1轴上沿O1两侧分别取b/2得到71和81两个顶点，如图2-5-4（b）所示。 过71和81作X1轴平行线，并在其上定出21，31，51，61四个顶点，连接各顶点，得到顶面六边形投影，如图2-5-4（c）所示。 由61，11，21，31各点向下作O1Z1轴的平行线段，取其长度为H，得到底面各顶点，如图2-5-4（d）所示。 连接各点（不可见的点可不画出），整理加深，完成正六棱柱的正等轴测图，如图2-5-4（e）所示。 （b） （c） （a） （d） （e） 图2-5-4 坐标法绘制正六棱柱的正等轴测图 已知正六棱柱的主、俯视图，试用坐标法绘制其正等轴测图。切割法适用于切割式立体，可先用坐标法画出立体在切割前的轴测图，然后用切割法逐步画出各个切口的轴测图。 根据图2-5-5（a）所示的切割体的三视图，用切割法绘制其正等轴测图。 二、切割法画正等轴测图 （a） （b） （c） （d） （e） 图2-5-5 切割法绘制组合体的正等轴测图 100 步骤 在视图上确定坐标轴和原点O，经过物体分析，将坐标原点定在切割体下、右、后方，如图2-5-5（a）所示。 画轴测轴，沿相应的轴量取a，b，h，画出长方体轴测图，如图2-5-5（b）所示。 量出尺寸c，g，d，然后连线切去左上角，如图2-5-5（c）所示。 量出尺寸f，平行于X1O1Z1坐标面由上往下切割两次，量尺寸e，平行于Y1O1Z1坐标面由上往下切割一次，即可得到所需凹槽，如图2-5-5（d）所示。 擦去多余的作图线并加深，完成作图，如图2-5-5（e）所示。 （a） （b） （c） （d） （e） 图2-5-5 切割法绘制组合体的正等轴测图 101 知识拓展 当空间物体上的坐标平面XOZ平行于轴测投影面，且将OZ轴置于铅垂位置时，用斜投影法将物体连同其坐标系一起向V面投射，所得到的轴测图称为斜二轴测图，其轴测图、轴间角和轴向伸缩系数如图2-5-6所示。 一、斜二轴测图的画法 （a）斜二轴测图 （b）轴间角 （c）轴向伸缩系数 图2-5-6 斜二轴测图 102 （a）已知条件 图2-5-7 画形体的斜二轴测图 以画图2-5-7（a）所示形体的斜二轴测图为例介绍画斜二轴测图的方法和步骤。 分析： 该立体是由带四个通孔的圆柱体和一个圆柱筒叠加而成的。作图时，可根据形体的形成过程逐一画出各个形体。为作图方便，可将坐标原点设在底板前端面的中心处。 步骤 在三视图中确定直角坐标系，并在合适位置画出斜二轴测轴，然后在XOZ平面上按1∶1的比例画出底板的前端面，如图2-5-7（b）所示。 取 ， ，即X，Z轴方向上的投影取实际长，而Y轴方向上的投影取实长的一半。由于底板前、后表面的距离为L，故可将O点沿Y轴向后移动L/2，然后以该点为中心，按1∶1的比例绘制圆柱体后端面，最后在两个大圆之间绘制公切线并擦去不可见部分，结果如图2-5-7（c）所示。 依据类似方法绘制形体前方的圆柱筒，结果如图2-5-7（d）所示。 擦去多余的图线并加深图线，完成全图，结果如图2-5-7（e）所示。 （b）画圆柱体前端面 （c）画圆柱体后端面 （d）画圆柱筒 （e）擦去多余图线并加深 图2-5-7 画形体的斜二轴测图 104 组合体 项目三 任务提出 任何机械零件，从形体角度来分析，都可以看作是由一些基本体经过叠加、切割或打孔等方式组合而成的。这种由两个或两个以上的基本体组合而成的形体称为组合体。本任务要求能够绘制叠加式组合体和切割式组合体。 掌握组合体的构成方式及表面连接关系； 熟悉绘制组合体三视图的步骤； 能够熟练绘制简单组合体的三视图。 任务一 绘制组合体的视图 任务目标 相关知识 要认识组合体，必须学会运用形体分析法分析形体，即假想将组合体分解成若干个基本体，然后分析基本体的形状和它们之间的表面连接关系。 组合体的组合形式可分为叠加式、切割式和综合式三种。其中，叠加式组合体可看成是由若干个基本体叠加而成的；切割式组合体可看成是在一个基本体上挖切掉某些部分而形成的。多数组合体是既有叠加又有切割的综合式，如图3-1-1所示。 一、组合体的组合形式 1．组合体的构成方式 （a）组合体 （b）两个长方体和一个半圆柱体叠加 （c）挖去三个圆柱体 图3-1-1 组合体形体分析 2．组合体的表面连接关系 形体经叠加或切割后，其邻接表面可能产生平齐与不平齐、相切和相交三种表面连接关系。 （1）两形体表面平齐叠加 当两基本体叠加时，若同一方向上的表面处在同一个平面上，则称这两个表面平齐（又称共面），此时，两平齐面之间不画分界线，如图3-1-2所示。 图3-1-2 两形体表面平齐叠加 （2）两形体表面相错叠加 当两基本体叠加时，若同一方向上的表面处在不同的平面上，则称该表面不平齐，此时不平齐面之间要画分界线，如图3-1-3所示。 图3-1-3 两形体表面相错叠 （3）两形体表面相切叠加 当两基本体表面相切时，两相邻表面形成光滑过渡，其结合处不存在分界线，因此投影图上一般不画分界线，如图3-1-4所示。 （4）两形体表面相交叠加 当两基本体表面相交时，结合处产生交线，该交线应在投影图中画出，如图3-1-5所示。 图3-1-4 两形体表面相 图3-1-5 两形体表面相交叠加 画组合体视图的基本方法是形体分析法，即在画图之前，假想将组合体分解为若干个简单形体的“叠加”或“切割”，分析这些形体之间的相对位置、表面连接关系等，最后按照组合体的形成过程逐一画出各形体的三视图。 画组合体的三视图时，要注意两个顺序： （1）组成组合体的各基本几何体的画图顺序。一般按组合体的形成过程先画基础形体的三视图，再逐个画其他叠加体或切割体的三视图。 （2）同一形体三个视图的画图顺序。一般先画形状特征最明显的视图，或有积聚性的视图，然后再画其他两个视图。 二、组合体三视图的画法 图3-1-6所示的轴承座由底板、圆筒、支撑板和肋板四部分叠加而成。支撑板的左、右侧面与圆筒的表面相切，肋板在底板上且与圆筒相交，底板的后端面与支撑板、圆筒的后端面平齐，底板上有两个圆柱通孔。 下面以图3-1-6所示的轴承座为例，来讲解叠加式组合体三视图的绘制方法和步骤。 任务实施 一、叠加式组合体视图的画法 （a）轴测图 （b）形体分析 图3-1-6 轴承座形体分析 1．形体分析 首先选择主视图的投射方向，使主视图能较多地反映组合体的形状特征。选择主视图时，应先将组合体放平、摆正，使其主要表面或主要轴线平行或垂直于投影面，然后选择能较好地反映组合体形状特征和各组成部分相对位置的方向作为主视图的投射方向，同时还需兼顾另外两个视图的可见性，使视图整体上表达清晰且阅读方便。 如图3-1-6所示的轴承座，将其摆正、放平后，可分别从A，B，C，D四个方向进行投射，其投影视图如图3-1-7所示。由于B方向的投影视图最能清楚地反映轴承座的实形，且虚线较少，因此可作为主视图。 2．视图选择 （a） （b） （c） （d） 图3-1-7 主视图的选择 （a）轴测图 （b）形体分析 图3-1-6 轴承座形体分析 112 ① 布置视图。按组合体的尺寸大小确定作图比例及图幅，然后画出各视图的主要基准线，如图3-1-8（a）中红色图线所示。 ② 逐一画出基本体的三视图。按照组合体的形成过程，逐一画出每个基本体的三视图。然后依次画圆筒、支撑板及肋板的三视图，最后再画细节，如图3-1-8（a）～（d）所示。 ③ 擦去多余图线并检查图形，确认无误后加深图线即可。 3．作图步骤 （a）画底板 （b）画支撑板和圆筒 （c）画肋板 （d）画底板上的孔及圆角 图3-1-8 画轴承座三视图的步骤 113 如图3-1-9（a）所示，该切割式组合体可以看作是由长方体切去简单形体1，2，3后形成的。在绘制其三视图时，应先画出基础形体长方体的三视图，然后依次画出切去的简单形体1，2，3的三视图，其画图步骤如图3-1-9（b）～（d）所示。 切割式组合体三视图的画法与叠加式组合体类似，都是按照形体的形成过程逐一画出各简单形体的三视图。 二、切割式组合体视图的画法 （a）形体分析 （b）画切割体1 （c）画切割体2 （d）画切割体3 图3-1-9 画切割式组合体的三视图 114 任务提出 如图3-2-1所示为轴承座的三视图，标注其尺寸。 掌握组合体尺寸标注的基本要求和基本方法； 能够熟练进行组合体的尺寸标注。 任务目标 任务二 组合体视图的尺寸标注 图3-2-1 轴承座 相关知识 在为组合体视图标注尺寸时，应做到正确、齐全和清晰。 正确：是指所标注的尺寸数值正确，注法符合国家尺寸注法的规定。 齐全：是指尺寸必须齐全，不允许有遗漏或重复标注尺寸。如果遗漏尺寸，将使机件无法加工；如果出现重复尺寸，则若尺寸互相矛盾，同样使零件无法加工；若尺寸互相不矛盾，也将使尺寸标注混乱，不利于看图。 清晰：是指尺寸的布置应整齐清晰，便于看图。 一、组合体尺寸标注的基本要求 组合体三视图中，除了要标注基本体的大小外，还需要标注它们之间的相对位置和组合体本身的总体尺寸。通常，组合体三视图的尺寸应包括以下三种。 定形尺寸：表示各基本体大小（长、宽、高）的尺寸。 定位尺寸：表示各基本体之间相对位置（上下、左右、前后）的尺寸。 总体尺寸：表示组合体总长、总宽、总高的尺寸。 二、尺寸的种类 定位尺寸：表示各基本体之间相对位置（上下、左右、前后）的尺寸。 总体尺寸：表示组合体总长、总宽、总高的尺寸。定位尺寸通常以图形的对称线、中心线或某一轮廓线作为标注尺寸的起点，这个起点称为尺寸基准。标注组合体时，通常选择形体的底面、端面和对称面等作为基准，每个方向上必须要有一个主要基准，有时还有一个或几个辅助基准。 如图3-2-2所示的轴承座，其长度方向以左右对称面为主要基准，宽度方向以后端面为主要基准，高度方向以底面为主要基准。 三、尺寸基准 图3-2-2 轴承座的尺寸基准 标注组合体三视图的尺寸时，除了要完整、准确地注出定形尺寸、定位尺寸和总体尺寸外，尺寸的布局要恰当、清晰，便于看图，不致发生误解或混淆，具体要注意以下几点。 ① 组成组合体的各基本形体的定形和定位尺寸，要尽量集中标注在一个或两个相邻视图上，这样便于看图。 ② 尺寸应注在表达形体特征最明显的视图上，并尽量避免标注在虚线上。 ③ 对称结构的尺寸，一般应对称标注。 ④ 尺寸应尽量注在视图外，且同一方向连续的几个尺寸，应尽量标注在同一位置线上。在排列尺寸时，应使大尺寸在外、小尺寸在内，避免尺寸线和其他尺寸的尺寸界线相交，以保持图面清晰。 四、尺寸布置的要求 尺寸标注步骤： ① 选择尺寸基准，如图3-2-3（a）所示。 ② 标注定形和定位尺寸，如图3-2-3（a）～（d）所示。 ③ 标注总体尺寸，图3-2-3（d）中，当组合体的一端或两端为回转体时，必须采用这种形式标注。 任务实施 （a）确定基准并标注底板的尺寸 （b）标注圆筒的尺寸 （c）标注支撑板的尺寸 （d）标注肋板的尺寸 图3-2-3 标注轴承座的尺寸 任务提出 读图3-3-1所示的组合体视图，想象其立体形状。 掌握组合体视图的分析方法和读图步骤； 会读组合体的识图，能够根据三视图想象组合体的立体形状。 任务三 读组合体的视图 任务目标 画图是把空间组合体用正投影法表达在平面图纸上，即由物生图；读图则是根据给定的视图，通过投影分析想象出物体的空间形状，即由图生物。画图和读图是相辅相成的，读图是画图的逆过程。 相关知识 图3-3-1 识读视图，想象立体形状 认识每一个形体的关键是要抓住其形状特征。主视图常常能较多地反映组合体各部分的形状特征，所以读图时一般从主视图读起。但是组成组合体的各形体的形状特征不一定全集中在主视图上，因此还需要找出最能反映这些部分形状特征的视图，并以特征视图为主，结合其他视图迅速地将各部分形状判断清楚。 一、读组合体视图的基本要领 1．从反映形状特征的视图读起 在机械图样中，机件形体一般是通过几个视图来表达的，每个视图只能反映机件一个方向的形状。因此，仅由一个或者两个视图往往不能唯一表达机件的形状，故读图时，需将几个视图联系起来想象物体的形状。如图3-3-2所示，虽然它们的左、俯视图完全相同，但所表达的形体各不相同。 2．将几个视图联系起来看 （a） （b） 图3-3-2 将几个视图联系起来想象物体的形状 利用好细虚线这个“不可见”的特点对看图很有帮助，尤其对判定其形体、表面或交线的位置（处于物体的“中部”或“后部”）非常有用。 如图3-3-2所示主视图中的三角形，图（a）上为实线，说明从前向后看时该直角三棱柱的轮廓线均可见，故该三棱柱是叠加在形体上的；图（b）上为虚线，说明从前向后看时该直角三棱柱的轮廓线均不可见，故该三棱柱是在基础形体上切割而成的。 3．要注意利用细虚线分析组成部分的位置 （a） （b） 图3-3-2 将几个视图联系起来想象物体的形状 读图的基本方法与画图相同，主要是运用形体分析法。在反映形状特征较明显的主视图上，先按线框将组合体划分为几部分，然后通过投影关系找出各线框在其他视图中的投影，从而分析各部分的形状及它们之间的相对位置，最后综合起来想象组合体的整体形状。 二、读组合体视图的基本方法 任务实施 读图步骤： ① 划分线框，分析形体。由图3-3-3（a）可知，该组合体三视图中的主视图能较多地反映该组合体各部分的形状特征，因此读图时可从主视图入手。经分析可将其划分为Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ四个线框。 ② 对照投影，想象形状。按上步所划分的线框分别找出其各自对应的另外两个投影，从而构思出各形体的形状，如图3-3-3（b）～（d）所示。 ③ 综合各形体，想象整体。在看懂了每个形体形状的基础上，再根据组合体的三视图，找出各形体之间的相对位置关系，从而综合构思出组合体的形状，如图3-3-4所示。 图3-3-4 综合想象整体的形状 （a）划分线框，分析形体 （b）对照投影，想象形体Ⅰ的形状（c）想象形体Ⅱ，Ⅳ的形状 （d）想象形体Ⅲ的形状 图3-3-3 用形体分析法想象各形体的形状 机械图样的画法 项目四 任务提出 本任务要求能够绘制叠加式组合体和切割式组合体。 识读如图4-1-1所示机件的投影图，想象其立体形状。 熟悉基本视图的形成、名称和配置关系； 熟悉向视图、局部视图和斜视图的画法与标注； 理解剖视的概念，并掌握全剖视图、半剖视图和局部剖视图的画法与标注； 能够识读断面图、局部放大图，以及常用图形的简化画法和标注； 熟悉第三角视图的画法。 任务一 识读机件的投影图 任务目标 图4-1-1 机件的投影图 相关知识 视图是指用正投影法将机件向各投影面投射所得到的图形。视图一般只画出机件的可见部分，必要时才用虚线画出其不可见部分。视图可分为基本视图、向视图、局部视图和斜视图四种。 将机件向基本投影面投射所得到的视图称为基本视图。当机件的形状比较复杂，且三视图不能准确、完整、清晰地表达其外部形状和结构时，需要在原来三个投影面的基础上再添加三个投影面。此时，这六个投影面形成了一个六面体，六面体的六个面称为基本投影面。将机件置于六面体中并向这六个基本投影面投影，这样得到的六个视图称为基本视图，如图4-1-2（a）所示。 任务一 绘制组合体的视图 一、视图 1．基本视图 （a） 图4-1-2 基本视图的形成及配置 六个基本投影面的展开方法为：正投影面不动，其余各投影面按照图4-1-2（a）中箭头所指方向展开。展开后，这六个基本视图的配置关系如图4-1-2（b）所示，各视图之间仍保持“长对正、高齐平、宽相等”的“三等”投影关系。在同一张图纸上，如果各视图按展开位置配置时，一律不标注视图的名称。 （a） （b） 图4-1-2 基本视图的形成及配置 向视图是可以自由配置的视图，是基本视图的另一种表达方式。有时为了合理利用图幅，各视图不能按投影关系配置时，可使用向视图，即在自由配置的视图上方标注视图的名称“×”（×为大写拉丁字母，即A，B，C，…），然后在对应的基本视图上用箭头标出投影方向并注上同样的字母，如图4-1-3中的向视图D，E，F。 2．向视图 图4-1-3 向视图 将机件某一部分向基本投影面投射所得到的视图称为局部视图。如图4-1-4所示，选用主视图和俯视图后，只有A，B两个方向凸起部分的结构尚未表达清楚。为此，采用A，B两个局部视图加以补充表达。这样既简化了作图，又使表达简单明了。 3．局部视图 （a） （b） 图4-1-4 局部视图 局部视图的配置、标注及画法如下。 ① 局部视图一般需要标注投射方向和视图名称，但当其按基本视图位置配置，且中间没有其他图形隔开时，则不必标注，如图4-1-4（b）中的字母A及箭头都可省略。 ② 局部视图也可按向视图的配置形式配置在合适位置，此时需要标注视图名称及投影方向，如图4-1-4（b）中的局部视图B。 ③ 局部视图的断裂边界用波浪线表示，如图4-1-4（b）中的局部视图A。当所表达的局部结构是完整的，且外形轮廓线呈封闭状态时，波浪线可省略不画，如图4-1-4（b）中的局部视图B。 （a） （b） 图4-1-4 局部视图 将物体向不平行于基本投影面的平面投射所得的视图称为斜视图，如图4-1-5（a）所示。在视图的合适位置用波浪线或双折线断开，如图4-1-5（b）所示。 4．斜视图 （a） （b） （c） 图4-1-5 斜视图 用视图表达机件时，不可见的结构形状用虚线表示。当机件的内部结构比较复杂时，视图中就会出现较多虚线，有时虚线会与外形轮廓线互相重叠而影响视图的清晰度，并给看图和标注尺寸带来困难。为此，国家标准规定可用剖视图来表达机件的内部结构。 假想用剖切平面剖开机件，将处在观察者与剖切平面之间的部分移去，然后将其余部分向投影面投射所得的图形称为剖视图，简称剖视。 二、剖视图 1．剖视图的形成及画法 （1）剖视图的形成 如图4-1-6所示，假想沿机件前后对称平面将其剖开，移去剖切平面前面的部分，将余下部分向正投影面投射，此时，图4-1-6（b）中主视图上表达机件内部孔、槽的细虚线在主视图上的投影均可见，如图4-1-6（c）所示。 （a）立体图 （b）视图 （c）剖视图 图4-1-6 剖视图的形成 机件被假想剖开后，剖切平面与机件的接触部分称为剖面区域。为了区分机件的实心部分与空心部分，国家标准规定在剖面区域上要画出剖面符号，并且不同的材料要用不同的剖面符号。各种材料的剖面符号如表4-1-1所示。 （2）剖面符号 金属材料（已有规定剖面符号者除外） 非金属材料（已有规定剖面符号者除外）   混凝土 钢筋混凝土   型砂、填砂、粉末冶金、砂轮、陶瓷刀片、硬质合金刀片等 砖     玻璃及供观察用的其他透明材料 格网（筛网、过滤网）   木材 纵剖面 液体   横剖面 表4-1-1 各种材料的剖面符号（摘自GB/T 4457.5—1984） 为了便于读图，一般应在剖视图上方用字母标出视图名称“×—×”，在相应的视图上画出剖切符号（用长为5～10 mm，宽约（1～1.5）d的粗短线表示剖切位置，用箭头表示投射方向），并注上同样的字母，如图4-1-6所示。 （3）剖视图的标注与配置 （a）立体图 （b）视图 （c）剖视图 图4-1-6 剖视图的形成 （a） （b） 图4-1-7 画剖视图的方法和步骤 （4）画剖视图的方法与步骤 要绘制图4-1-7（a）所示机件的剖视图，可按如下方法和步骤进行。 ① 画机件的基本视图。根据机件的结构形状特点，画出机件的基本视图，如图4-1-7（b）所示。 ② 确定剖切平面的位置。剖切平面选择通过机件上孔和槽的前后对称面。 ③ 画出剖视图。凡剖切平面与机件表面的交线及剖切平面后面的可见轮廓线，都用粗实线画出；剖切平面后面的不可见部分，如果在其他视图中已经表达清楚，剖视图上一般不再画虚线，如图4-1-7（c）所示。但对尚未表达清楚的结构，在保证图面清晰的情况下，可以有少量的虚线，以减少视图的数量。 ④ 画剖面符号。在剖切平面与机件接触面区域内画出与该材料对应的剖面符号，如图4-1-7（c）所示。 ⑤ 剖视图的标注。由于该机件的剖切平面通过机件的对称平面，且剖视图按投影关系配置，中间又没有其他图形隔开，故可省略标注。 （c） 图4-1-7 画剖视图的方法和步骤 按机件被剖切范围的大小，剖视图可分为全剖视图、半剖视图和局部剖视图。 2．剖视图的种类 （1）全剖视图 用剖切平面完全剖开机件所得到的视图称为全剖视图。全剖视图一般适用于外形比较简单，而内部结构比较复杂的机件，如图4-1-6和图4-1-7所示均为全剖视图。 （2）半剖视图 当机件具有对称平面时，向垂直于对称平面的基本投影面上投射所得到的图形，以对称中心线为界，一半画成剖视图以表达内部结构，另一半画成视图以表达外形，这样的图形称为半剖视图。 （a）立体图 （b）视图 （c）剖视图 图4-1-6 剖视图的形成 （a） （b） 图4-1-7 画剖视图的方法和步骤 如图4-1-8所示，机件左右对称（对称面是侧平面），所以在主视图上可以一半画成剖视图，一半画成视图，剖视图与视图的分界线处应画出点画线，如图4-1-8（b）所示。图4-1-8（b）中，俯视图也可以画成半剖视图，其剖切情况如图4-1-8（c）所示。 （a）主视图剖切位置 （b）半剖视图 （c）俯视图剖切位置 图4-1-8 半剖视图的形成 由于半剖视图既充分表达了机件的内部形状，又保留了机件的外部形状，所以常用半剖视图表达内、外形状都比较复杂的对称机件。画半剖视图时应注意以下几点。 ① 视图与剖视图的分界线只能是对称中心线，且分界线用细点画线画出，如图4-1-8（b）所示。 ② 机件的内部形状在半剖视图中已表达清楚时，在另一半视图中就不必再画出细虚线，但对于孔或槽等，应画出中心线的位置。 （a）主视图剖切位置 （b）半剖视图 （c）俯视图剖切位置 图4-1-8 半剖视图的形成 （3）局部剖视图 用剖切平面局部地剖开机件所得的剖视图称为局部剖视图，如图4-1-9所示。局部剖视图不受机件是否对称的限制，可以根据机件的结构形状特点灵活选择剖切位置和范围，适用于内、外形状都需要表达的不对称机件。 （a）主视图剖切位置 （b）局部剖视图 （c）俯视图剖切位置 图4-1-9 局部剖视图 在局部剖视图中，视图与剖视图的分界线用波浪线表示。画波浪线时应注意： ① 波浪线不能直接穿过孔或槽，若遇到孔、槽等结构时，必须断开，如图4-1-10（b）中箭头1所指位置。 ② 波浪线不能与图形上其他图线重合或画在轮廓线的延长线上，也不能超出视图的轮廓线，如图4-1-10（b）中箭头3和箭头2所指位置。 （a）正确 （b）错误 图4-1-10 局部剖视图中波浪线的画法 根据机件内部结构特点和表达需要，剖切机件的剖切平面也不尽相同。常用的剖切平面有单一剖切平面、几个平行的剖切平面和几个相交的剖切平面三种。 3．剖切平面的选用 （1）单一剖切平面 当机件的内部结构位于一个剖切平面上时，可选用单一剖切平面剖开机件，如图4-1-11所示。单一剖切平面可以是平行于基本投影面的剖切平面，也可以是不平行于基本投影面的斜剖切平面，如图4-1-11中的A—A视图和B—B视图。 图4-1-11 单一剖切平面 （2）几个平行的剖切平面 当机件的内部具有几种不同的结构要素（如孔、槽等），且它们的中心线排列在几个互相平行的平面上时，宜采用几个相互平行的剖切平面剖开机件。如图4-1-12所示的机件，就是用三个互相平行的剖切平面将机件剖开，得到A－A剖视图。 （a） （b） 图4-1-12 几个平行的剖切平面 （3）几个相交的剖切平面 当用单一剖切平面或几个平行的剖切平面不能完整表达机件的内部结构（如具有回转轴的机件）时，可利用几个相交的剖切平面将其剖开，然后将剖面的倾斜部分旋转到与基本投影面平行时再进行投射，如图4-1-13所示。这种“先剖切→后旋转→再投影”的投射方法称为旋转剖。 图4-1-13 几个相交的剖切平面 假想用剖切平面将机件某处切断，仅画出剖切平面与机件接触部分的图形，称为断面图。断面图和剖视图的区别在于：断面图仅画出断面的形状，而剖视图除画出断面形状外，还要画出剖切平面后面的其他可见部分的投影，如图4-1-14所示。 三、断面图 图4-1-14 断面图和剖视图的区别 断面图主要用来表达机件上某一局部的断面形状，断面图分为移出断面图和重合断面图。 画在视图之外的断面图称为移出断面图，其轮廓线用粗实线绘制，如图4-1-14所示。画移出断面图时，应注意以下几点： ① 由两个或多个相交的剖切平面剖切所得到的移出剖面图，中间一般应断开，如图4-1-15所示。 ② 当剖切平面通过由回转面形成的孔或凹坑的轴线时，这些结构应按剖视图绘制，如图4-1-16所示。 1．移出断面图的画法 图4-1-15 倾斜结构的断面图画法 图4-1-16 剖切平面通过孔或凹坑的轴线时的画法 图4-1-14 断面图和剖视图的区别 ③ 当剖切平面通过非回转曲面的孔槽时，会导致出现完全分离的断面，此时这些结构也按剖视图绘制，如图4-1-17所示。 图4-1-17 断面分离时的画法 画出移出断面图后，应按国家标准规定进行标注，即一般应在断面图的上方标注移出断面图的名称“×—×”，在相应的视图上画出剖切符号和箭头，并标注相同的字母。移出断面图的标注及可以省略标注的一些场合如表4-1-2所示。 表4-1-2 移出断面图的配置及标注 配置 对称的移出断面 不对称的移出断面 配置在剖切线或 剖切符号延长线上 不必标注字母和剖切符号 不必标注字母 按投影关系配置 不必标注箭头 不必标注箭头 配置在其他位置 不必标注箭头 应标注剖切符号（包括箭头）和字母 表4-1-2 移出断面图的配置及标注 画在视图之内的断面图称为重合断面图，如图4-1-18所示。 2．重合断面图 （a） （b） 图4-1-18 重合断面图 重合断面图的轮廓线用细实线绘制。当视图中的轮廓线与重合断面图重叠时，视图中的轮廓线仍应连续画出，不可间断，如图4-1-18（b）所示。 一般情况下，对称的重合断面图不必标注，如图4-1-18（a）所示；不对称的重合断面图，在不致引起误解的情况下，可省略标注，如图4-1-18（b）所示。 除了用视图、剖视图和断面图表达机件外，针对机件上的一些特殊结构，为了看图方便，画图简便，还可用局部放大图和简化画法来表达。 四、其他表示法 当机件上的某些细小结构在视图中表达不够清楚或不便标注尺寸时，可将该部分用大于原图的比例画出，这种图形称为局部放大图，如图4-1-19所示。 1．局部放大图 图4-1-19 局部放大图 为提高识图和绘图效率，增加图样的清晰度，国标规定了一些简化画法，现介绍其中最常见的几种情况。 ① 机件上具有若干个按一定规律分布的相同结构（如齿、槽等）时，只需画出几个完整的结构，其余用细实线连接，并在图上注明该结构的总数，如图4-1-20（a）所示。若干个直径相同，且成一定规律分布的孔，可只画出一个或几个，其余用细点画线或“十”字型表示其中心位置，并注明孔的总数，如图4-1-20（b）所示。 2．简化画法 （a） （b） 图4-1-20 相同结构要素 ② 为了节省绘图时间和图幅，对称机件的视图可只画一半或四分之一，但需在对称中心线的两端画出两条与其垂直的细实线，如图4-1-21所示。 ③ 对于机件上的肋、轮辐及薄壁等，当剖切平面沿纵向（通过肋、轮辐等的对称平面）剖切时，这些结构按不剖画出，即用粗实线画出其可见轮廓线，如图4-1-22中的肋板；当机件上的肋、轮辐、孔、槽等不处于剖切平面上时，可将这些结构旋转到剖切平面上画出，如图4-1-22中的孔。 图4-1-21 对称机件视图的简化表示法 图4-1-22 机件上的肋、轮辐及孔的画法 ④ 较长机件（如轴、杆、型材等）沿长度方向的形状一致或按一定规律变化时，可断开后缩短绘制，断开处用波浪线或细双点画线绘制，但其长度尺寸必须按实际尺寸标出，如图4-1-23所示。 图4-1-23 较长机件的简化画法 任务实施 读机件的三视图，就是根据图纸上的投影图，想象机件的立体形状。对于剖视图和断面图，要先看清楚是哪种剖视或断面，然后分析剖切平面的位置、投射方向、各视图的表达意图以及它们之间的关系，从而想象出机件的整体形状。 首先浏览全图，看看视图、剖视图、断面图等的数量、投射方向及图形位置，以便对机件的复杂程度有一个初步了解。 图4-1-1所示的投影图选用了全剖的主视图B—B、俯视图A—A、剖视图C—C和E—E，以及局部视图D共五个视图。 图4-1-1 机件的投影图 1．概括了解 视图分析： 根据各视图的名称，在相应视图上找出剖切符号、剖切位置和投射方向。 ① 主视图B—B是用两个相交平面剖切，由前向后投射得到的全剖视图，主要表达机件的内腔形状。 ② 俯视图A—A是用两个平行的平面剖切，由上向下投射得到的全剖视图，主要表达左右两处凸缘部分的形状及安装孔的分布情况。 ③ 剖视图C—C是用单一平面剖切，由右向左投射得到的局部剖视图，主要表达左侧凸缘部分的截面形状。 ④ 视图D是自上向下投射所得到的局部视图，主要表达顶部方形凸缘结构。 ⑤ 剖视图E—E是用单一斜剖切平面剖切所得到的全剖视图，主要表达右侧凸缘部分的形状及安装孔。 2．分析各视图的特点及表达意图 读剖视图的基本方法也是形体分析法，即分部分、想形状、想整体。 从主视图、俯视图的投影关系确定线框Ⅰ是带凹坑的圆筒，其下端有带四个小圆孔的圆盘凸缘；从D局部视图可确定线框Ⅰ的上端是带有四个小圆孔的方形凸缘；线框Ⅱ，Ⅲ表示不在同一高度的两个圆孔，而且反映了两孔的轴线倾斜；从C—C剖视图可进一步确定线框Ⅱ为带小圆孔的圆盘凸缘；从E—E剖视图可确定线框Ⅲ为带两个小孔的菱形凸缘。 通过上述分析，可综合想象出该机件的形状，如图4-1-24所示。 3．深入分析，想象整体形状 图4-1-24 机件的立体图 知识拓展 我国工程图样是按正投影法并优先采用第一角画法绘制的，但有些国家和地区，如我国的台湾、美国、日本等的图样是按正投影法并采用第三角画法绘制的。为了便于国际间的技术交流和协作，下面对第三角画法作简单介绍。 三个相互垂直的投影面将空间分为八个分角，如图4-1-25所示。 一、第三角画法 1．第三角画法中三视图的形成 图4-1-25 空间八个分角的划分 第三角画法是指将机件置于第三分角内（即机件位于V面之后，H面之下，W面之左），并使投影面（假定投影面是透明的）处于观察者和物体之间，然后采用正投影法得到机件在各投影面上的投影，如图4-1-26（a）所示。 要将三个基本视图展开在同一个平面内，其展开方法是：V面不动，H面绕X轴顺时针旋转90°，W面绕Z轴顺时针旋转90°，结果如图4-1-26（b）所示。其中，在V面上得到的视图称为主视图，在H面上得到的视图称为俯视图，在W面上得到的视图称为右视图。 （a） （b） 图4-1-26 三投影面体系及第三角视图 将物体放入一个透明的六面体中，观察者站在六面体外，分别从六个方向进行投射，即可得到六个基本视图，如图4-1-27（a）所示。 六个基本视图要展平到一个平面内，展开方法是保持主视图不动，左视图向前旋转，俯视图向上旋转，仰视图向下旋转，后视图先和右视图展平到一个平面内，再向前旋转和主视图展平到一个平面内，如图4-1-27（b）所示。 2．第三角画法中的六个基本视图 （a） （b） 图4-1-27 第三角画法中的六个基本视图 值得注意的是，采用第三角画法时，必须在图样上标题栏的“图样代号”一栏中画出第三角画法的投影识别符号。采用第一角画法时，一般不需要画投影识别符号。第一角画法和第三角画法的投影识别符号如图4-1-28所示。 （a）第一角画法 （b）第三角画法 图4-1-28 投影识别符号 标准件、常用件及规定画法 项目五 任务提出 补画图5-1-1所示螺栓连接简化画法中的漏线。 了解螺纹的形成和种类，掌握其要素、画法、标记和标注； 熟悉常用螺纹紧固件的种类、标记及连接画法。 任务一 螺纹及螺纹紧固件 任务目标 图5-1-1 补全螺栓连接的简化画法 相关知识 在机械设备和仪器仪表的装配过程中，经常会用到螺栓、螺母、螺钉、键、销和滚动轴承等，由于这些零件应用广、用量大，因此国家标准对这些零件的结构和尺寸作了统一规定，并称这些零件为标准件。此外，国家标准还对一些零件的部分尺寸和参数实行了标准化，并称这些零件为常用件，如齿轮、弹簧等。 在圆柱或圆锥表面上，沿着螺旋线形成的具有规定形状的连续凸起和沟槽称为螺纹。螺纹有外螺纹和内螺纹两种，在圆柱或圆锥外表面上形成的螺纹称为外螺纹，如图5-1-2（a）所示，在其内孔表面上形成的螺纹称为内螺纹，如图5-1-2（b）所示。 一、螺纹 （b）车内螺纹 （c）用丝锥攻制内螺纹 图5-1-2 螺纹的加工方法 （a）车外螺纹 螺纹的加工方法很多，一般利用机床进行机械加工，也可以使用工具进行手工加工。如图5-1-2（a）和（b）所示为在车床上车削外螺纹和内螺纹。若要对直径较小的孔加工螺纹时，需先用顶角约为120°的钻头钻底孔，然后用丝锥攻制内螺纹，如图5-1-2（c）所示。 1．螺纹的基础知识 （1）螺纹的加工方法 （b）车内螺纹 （c）用丝锥攻制内螺纹 图5-1-2 螺纹的加工方法 （a）车外螺纹 螺纹的基本要素有五个，即牙型、直径、螺距（或导程）、线数和旋向。只有这五要素完全相同的内、外螺纹，才能成对配合使用。 （2）螺纹的基本要素 1）牙型 牙型是指在通过螺纹轴线剖面上的螺纹轮廓形状。常见的牙型有三角形、梯形和锯齿形等，如图5-1-3所示。常用普通螺纹的牙型为三角形，牙型角为60°。 （a）三角形 （b）梯形 （c）锯齿形 图5-1-3 螺纹的牙型 2）直径 螺纹的直径包括大径、小径和中径，如图5-1-4所示。 图5-1-4 螺纹各部分名称 大径：是指与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱或圆锥的直径，内、外螺纹的大径分别用D和d表示。除管螺纹外，通常所说的公称直径是指螺纹大径。 小径：是指与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱或圆锥的直径，内、外螺纹的小径分别用D1和d1表示。 中径：假想有一圆柱面或圆锥面，且该柱面或锥面的素线在通过牙型上的沟槽和凸起处宽度相等，则该假想柱面或锥面的直径称为中径，内、外螺纹的中径分别用D2和d2表示。 3）线数 线数是指形成螺纹的螺旋线的条数，用n表示。沿一条螺旋线所形成的螺纹称为单线螺纹，沿两条或两条以上螺旋线所形成的螺纹称为多线螺纹，如图5-1-5所示。 （a）单线螺纹 （b）双线螺纹 图5-1-5 螺纹线数 4）螺距和导程 螺距是指螺纹相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离，用P表示；导程是指同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离，用Ph表示。单线螺纹的导程等于螺距，多线螺纹的导程等于螺距的n倍（n为线数），如图5-1-5所示。 5）旋向 螺纹有左旋和右旋之分，其判别方法如图5-1-6所示。右旋螺纹记为RH，其螺纹线的特征是左低右高；左旋螺纹记为LH，其螺纹线的特征是左高右低。工程上常用右旋螺纹。 图5-1-6 螺纹的旋向 如图5-1-7（a）所示，在投影为非圆的视图中，螺纹大径用粗实线表示，螺纹小径用细实线表示（取小径 ），并画入倒角内。螺纹终止线用粗实线表示，螺尾部分一般不必画出。但当需要表示螺尾时，可用与轴线成30°的细实线表示。 在投影为圆的视图中，表示螺纹大径的圆用粗实线画，表示螺纹小径的圆用细实线只画约3/4圈，倒角圆省略不画。螺纹局部剖视图的画法如图5-1-7（b）所示。 2．螺纹的规定画法 （1）外螺纹的规定画法 （a）一般画法 （b）局部剖视图画法 图5-1-7 外螺纹的画法 内螺纹通常用剖视图表示。在非圆视图中，螺纹大径用细实线画出，小径用粗实线画出，螺纹终止线用粗实线画出，剖面线画到粗实线处。在投影为圆的视图中，螺纹大径用细实线画约3/4圆弧，小径用粗实线的圆表示，倒角圆省略不画，如图5-1-8（a）所示。 当螺纹孔为盲孔（非通孔）时，应将钻孔深度和螺孔深度分别画出，且终止线到孔末端的距离按0.5倍大径绘制，钻孔时在末端形成的锥角按120°绘制，如图5-1-8（b）所示。 （2）内螺纹的规定画法 （a）通孔 （b）盲孔 图5-1-8 内螺纹的画法 内、外螺纹旋合时，一般采用剖视图表示。其中，内、外螺纹的旋合部分按外螺纹的规定画法绘制，其余不重合部分按各自的规定画法绘制，如图5-1-9所示。值得注意的是，在剖切平面通过螺纹轴线的剖视图中，实心螺杆按不剖绘制。 （3）内、外螺纹的旋合画法 图5-1-9 内、外螺纹的旋合画法 普通螺纹的应用最为广泛，其标记由螺纹特征代号、公差带代号和旋合长度三部分组成，每部分代号用横线隔开。其中，公差带代号是用来说明螺纹加工精度的。完整的螺纹标记格式和内容如下： 3．螺纹的标记及标注 （1）螺纹的标记规定 【例5-1-1】试说明螺纹标记M20×1.5－5g6g－S－LH中各符号代表的含义。 含义：M为普通螺纹代号，公称直径为20 mm，细牙，螺距为1.5 mm；中径公差带代号为5g、大径公差带代号为6g；短旋合长度，左旋。 （2）常用螺纹的种类和标注示例 螺纹 种类 特征代号 标记示例 说明 连接螺纹 普通螺纹 M 粗牙 粗牙普通螺纹，公称直径为20 mm，右旋；螺纹中、大径公差带代号均为6g；中等旋合长度 细牙 细牙普通螺纹，公称直径为16 mm，螺距为1.5 mm，右旋；螺纹中、大径公差带代号均为6H；长旋合长度 管螺 纹 G 55°非密封管螺纹 55°非密封圆柱内螺纹，尺寸代号为1，公差等级为A级，右旋 Rp Rc R1 R2 55°密封管螺纹 55°密封圆锥内螺纹，尺寸代号为1/2，右旋。注意：圆柱内螺纹代号为Rp，圆锥内螺纹代号为Rc，R1和R2分别表示与圆柱和圆锥配合的圆锥外螺纹代号 传动螺纹 梯形螺纹 Tr 梯形螺纹，公称直径为40 mm，导程为14 mm，螺距为7 mm，中径公差带代号为8e，长旋合长度的双线左旋梯形外螺纹 锯齿形螺纹 B 锯齿形螺纹，公称直径为32 mm，单线螺纹，螺距为6 mm，右旋；中径公差带代号为7e，中等旋合长度 表5-1-1 常用螺纹的种类和标注示例 177 螺纹紧固件是指利用内、外螺纹的旋合作用来连接和紧固一些零部件的零件。螺纹紧固件的种类很多，常用的有螺栓、螺柱、螺钉、螺母和垫圈等，如图5-1-10所示。 二、常用螺纹紧固件 图5-1-10 常见螺纹紧固件 1．螺纹紧固件的规定标记 表5-1-2 常见螺纹紧固件的标记示例 179 2．螺纹紧固件连接的画法 螺纹紧固件的连接形式有螺栓连接、螺柱连接和螺钉连接三种。画连接图时应注意： ① 当剖切平面通过螺纹紧固件的轴线时，螺纹紧固件均按不剖绘制。 ② 两零件的接触表面只画一条线，不接触的相邻两表面，不论其间隙大小均需画成两条线（小间隙可夸大画出）。 ③ 相邻零件剖面线的方向相反，或剖面线的方向相同但间距不同；但同一零件的剖面线在所有视图中应同间距同方向。 ④ 各紧固件可采用简化画法，即螺栓、螺母及螺钉头部结构均可简化；螺纹紧固件上的倒角和退刀槽等工艺结构均可省略不画。 180 （1）螺栓连接 螺栓连接用于连接两个较薄且都能钻出通孔的零件，其紧固件有螺栓、螺母和垫圈。连接时，先将螺栓的杆身穿过两个零件的通孔，然后套上垫圈，最后拧紧螺母，其装配示意图如图5-1-11所示。 绘制螺栓连接时，各紧固件提倡采用比例法绘制，即以螺栓上螺纹的公称直径（大径d）为基准，其余各部分的尺寸按其与公称直径的比例关系来绘制，倒角省略不画，如图5-1-11所示。其中，螺栓的长度L应按照 计算，然后再查表取最接近标准的长度值。 图5-1-11 螺栓连接的简化画法 螺钉连接用于受力不大的场合。装配时，将螺钉直接穿过被连接零件上的通孔，拧入机件上的螺纹孔中，靠螺钉头部压紧被连接零件。图5-1-12所示为圆柱头螺钉连接和沉头螺钉连接的比例画法。其中，螺钉的总长度先按L = 光孔零件的厚度（t）+ 螺钉旋入长度（bm）计算，然后查表取最接近标准的长度值。 （2）螺钉连接 图5-1-12 螺钉连接的比例画法 双头螺柱的两端都加工有螺纹，其一端和被连接零件旋合，另一端和螺母旋合，常用于不易钻出通孔的较厚零件和另一个需要钻出通孔的较薄零件的连接。 在画螺柱连接时，与螺母旋合端的画法参照螺栓连接的画法来绘制，与连接板连接的一端参照螺钉的画法绘制，如图5-1-13所示。 （3）双头螺柱连接 图5-1-13 双头螺柱连接 任务实施 根据螺栓连接的国家规定，补画螺栓连接的视图如图5-1-14示。 图5-1-14 补画螺栓连接视图 任务提出 如图5-2-1所示，已知两啮合齿轮的模数 ，大齿轮齿数 ，两齿轮的中心距 ，试计算两齿轮的分度圆、齿顶圆及齿根圆的直径，并补全直齿圆柱齿轮的啮合图。 了解标准直齿圆柱齿轮各部分名称、基本参数和尺寸关系； 能够绘制标准直齿圆柱齿轮零件图和啮合图。 任务二 标准直齿圆柱齿轮 任务目标 图5-2-1 直齿圆柱齿轮啮合图 相关知识 齿轮传动在机器中应用相当广泛，它能将一根轴上的动力传递给另一根轴，并能根据要求改变另一轴的转速和旋转方向，最常见的齿轮传动形式为直齿圆柱齿轮传动，如图5-2-2所示。 图5-2-3所示为直齿圆柱齿轮各部分的名称及重要参数。 一、标准直齿圆柱齿轮各部分名称及参数 图5-2-2 直齿圆柱齿轮 图5-2-3 直齿圆柱齿轮各部分名称及其代号 第一系列 1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25 32 40 50 第二系列 1.75 2.25 2.75 （3.25） 3.5 （3.75） 4.5 （6.5） 7 9 （11） 14 18 22 28 （30） 36 45 表5-2-1 标准模数（摘自GB/T 1357—2008） 名称 计算公式 名称 计算公式 分度圆直径d 齿距p 齿顶圆直径da 齿顶高ha 齿根圆直径df 齿根高hf 中心距a 齿高h 表5-2-2 标准直齿圆柱齿轮各基本尺寸的计算公式 齿轮的轮齿比较复杂且数量较多，为简化作图，国家标准对齿轮画法作出规定：① 齿轮一般用两个视图（参见图5-2-4（a）），或用一个视图和一个局部视图（参见图5-2-4（b））表示；② 齿顶圆和齿顶线用粗实线绘制；③ 分度圆和分度线用细点画线绘制；④ 齿根圆和齿根线用细实线绘制，也可省略不画，但在剖视图中，齿根线用粗实线绘制。 二、标准直齿圆柱齿轮的规定画法 1．单个齿轮的画法 （a） （b） 图5-2-4 单个圆柱齿轮的画法 ① 画啮合图时，一般采用两个视图表示。在垂直于圆柱齿轮轴线的视图中，两分度圆相切；啮合区内的齿顶圆用粗实线绘制（参见图（a）），或省略不画（参见图（b））；齿根线用细实线绘制或省略不画。 ② 圆柱齿轮啮合的剖视图中，在啮合区域内，将一个齿轮的轮齿用粗实线绘制，另一个齿轮的轮齿被遮挡部分用虚线绘制，如图（a）所示，或被遮挡部分省略不画。 ③ 在平行于圆柱齿轮轴线的外形视图中，两分度线重合，用粗实线绘制；啮合区的齿顶线不需画出，如图5-2-5（c）所示。 2．一对齿轮啮合的画法 （a） （b） （c） 图5-2-5 两圆柱齿轮啮合时的画法 任务实施 图5-2-6 补画齿轮啮合图 图5-2-1 直齿圆柱齿轮啮合图 知识链接 键和销都是标准件，键连接和销连接也是工程中常用的一种可拆连接。 键用于连接轴和轴上的传动件，以传递扭矩或旋转运动，如图5-2-7（a）所示。键的种类很多，常见的有普通平键、半圆键和钩头楔键等。其中，普通平键应用最广，它分为A型、B型和C型三种，如图5-2-7（b）所示。 一、键连接和销连接 1．键及键连接 （a） （b） 图5-2-7 普通平键及键连接 192 普通平键的基本尺寸有长度L、键宽b和键高h，其值均可查相关标准。键的标记有规定的格式。 （1）普通平键的标记 （2）键槽的画法及尺寸标注 键是标准件，一般不必画出其零件图，但需画出零件上与键相配合的键槽。普通平键键槽的画法和尺寸标注如图5-2-8所示。 （a） （b） 图5-2-8 键槽的画法和尺寸标注 普通平键的两侧面为工作面，底面和顶面为非工作面。在绘制装配图时，键的两侧面和键的底面分别与轴上的键槽接触，故画成一条线，平键的顶面与键槽的底面之间是有间隙的，必须画成两条线，如图5-2-9所示。 在键连接装配图中，当剖切平面通过轴的轴线和键的对称面时，轴和键按不剖绘制；为了表示键在轴上的装配关系，在轴上采用了局部剖视图，如图5-2-9所示。 （3）普通键连接的画法 图5-2-9 普通平键连接的画法 销在机器中主要用于零件间的连接、定位或防松。常见的销有圆柱销、圆锥销和开口销三种。开口销经常与开槽螺母配合使用，可起到防松脱的作用。销的种类、标记及画法如表5-2-3所示。 2．销及销连接 表5-2-3 销的种类、标记及画法 名称及标准编号 形状及主要尺寸 标记 连接画法 圆柱销 GB/T 119.1—2000 销 GB/T 119.1 圆锥销 GB/T 117—2000 销 GB/T 117 开口销 GB/T 91—2000 销 GB/T 91 195 滚动轴承是用来支承轴的标准件，具有结构紧凑、摩擦力小等优点，因此在机械生产中被广泛应用。滚动轴承的规格形式多样，但都已经标准化，选用时可查阅相关标准。 滚动轴承一般由外圈、内圈、滚动体和保持架四部分组成，如图5-2-10所示。内圈与轴相配合，通常与轴一起转动；外圈一般固定在机体或轴承座内不转动。 二、滚动轴承 1．滚动轴承的结构及分类 （a）深沟球轴承 （b）推力球轴承 （c）圆锥滚子轴承 图5-2-10 滚动轴承 196 滚动轴承的分类方法很多，一般可分为深沟球轴承、推力球轴承和圆锥滚子轴承等；若按其受载荷的方向不同可分为以下三类。 向心轴承：主要承受径向载荷，如图5-2-10（a）所示的深沟球轴承。 推力轴承：只承受轴向载荷，如图5-2-10（b）所示的推力球轴承。 向心推力轴承：同时承受径向和轴向载荷，如图5-2-10（c）所示的圆锥滚子轴承。 （a）深沟球轴承 （b）推力球轴承 （c）圆锥滚子轴承 图5-2-10 滚动轴承 197 2．滚动轴承的代号 滚动轴承的代号由前置代号、基本代号和后置代号组成。前置代号和后置代号是轴承在结构形状、尺寸、公差、技术要求等方面有所改变时，在基本代号左、右添加的补充代号，其具体规定可查阅相关标准。 基本代号表示滚动轴承的基本类型、结构和尺寸，是滚动轴承代号的基础。基本代号由轴承类型代号、尺寸系列代号和内径代号三部分构成，其组成顺序为： 类型代号 尺寸系列代号 内径代号 198 类型代号：用阿拉伯数字或大写拉丁字母表示，如表5-2-4所示。 尺寸系列代号：由轴承宽（高）度系列代号和直径系列代号组成。 内径代号：表示轴承的公称内径，用两位数字表示。 代号 轴承类型 代号 轴承类型 0 双列角接触球轴承 6 深沟球轴承 1 调心球轴承 7 角接触球轴承 2 调心滚子轴承和推力调心滚子轴承 8 推力圆柱滚子轴承 3 圆锥滚子轴承 N 圆柱滚子轴承 4 双列深沟球轴承 U 外球面球轴承 5 推力球轴承 QJ 四点接触球轴承 表5-2-4 轴承类型代号 滚动轴承代号标记示例如下。 ① 通用画法。在剖视图中，当不需要确切地表示滚动轴承的外形轮廓、载荷特征、结构特征时，可用通用画法表示，即在矩形线框中央画一个正立的十字形符号，如图5-2-11所示。 3．滚动轴承的画法 国家标准对滚动轴承的画法作了统一规定，有简化画法和规定画法两种。其中，简化画法又分为通用画法和特征画法，但在同一张图样中只允许采用一种画法。 （1）简化画法 图5-2-11 滚动轴承的通用画法 200 名称 深沟球轴承 圆锥滚子轴承 推力球轴承   特征画法   规定画法 表5-2-5 滚动轴承的特征画法和规定画法（摘自GB/T 4459.7—1998） ② 特征画法。在剖视图中，如需要较形象地表示滚动轴承的结构特征时，可采用特征画法。不同种类的轴承，特征画法不同，如表5-2-5所示。 名称 深沟球轴承 圆锥滚子轴承 推力球轴承   特征画法   规定画法 表5-2-5 滚动轴承的特征画法和规定画法（摘自GB/T 4459.7—1998） 当需要表示滚动轴承的外形轮廓、载荷特征、结构特征时，可用规定画法表示。规定画法一般绘制在轴的一侧，另一侧用通用画法绘制，如表5-2-5所示。 （2）规定画法 弹簧主要用于减震、夹紧、自动复位、储存能量和测力等。常见的弹簧种类如图5-2-12所示，本节着重介绍机械中最常用的圆柱螺旋压缩弹簧的画法。 三、弹簧 （a）压缩弹簧 （b）拉伸弹簧 （c）扭转弹簧 图5-2-12 常见螺旋弹簧 203 1．圆柱螺旋压缩弹簧各部分名称和尺寸关系 圆柱螺旋压缩弹簧各部分的名称、代号和尺寸关系（参见图5-2-13）。 图5-2-13 圆柱螺旋压缩弹簧各部分名称 204 2．圆柱螺旋压缩弹簧的规定画法 国家标准GB/T 4459.4—2003对圆柱螺旋压缩弹簧的画法作了以下规定。 ① 在平行于螺旋弹簧轴线的视图或剖视图中，弹簧各圈的轮廓应画成直线，如图5-2-14所示。 ② 若要求螺旋压缩弹簧两端并紧且磨平时，不论支承圈的圈数多少和末端贴紧情况如何，均按图5-2-14所示的形式绘制，必要时可按支承圈的实际结构绘制。 （a）视图 （b）剖视图 图5-2-14 螺旋弹簧的画法 205 ③ 在装配图中，螺旋弹簧被剖切时，可按图5-2-15所示的三种方法绘制。其中，当弹簧丝直径在图形上等于或小于2 mm时，可用涂黑表示。零件上，被弹簧挡住的结构一般不画出，可见部分应从弹簧的外轮廓或从弹簧丝断面的中心线画起，如图5-2-15（c）所示。 （a） （b） （c） 图5-2-15 装配图中弹簧的画法 206 零件图的表达与识读 项目六 任务提出 零件图是制造和检验零件的依据，是反映零件结构、大小和技术要求的载体。正确、熟练地识读零件图，是技术人员必须掌握的一项基本技能，是生产合格产品的基础。本任务要求能够熟练识读各类典型零件：轴套类零件、轮盘类零件、叉架类零件和箱体类零件。 理解零件图的作用和内容，熟悉零件图的视图选择原则； 了解尺寸基准的概念，零件上常见工艺结构的画法和尺寸注法； 掌握表面粗糙度、尺寸公差、几何公差的标注方法； 掌握识读零件图的方法和步骤，并能识读中等复杂程度的零件图。 任务一 识读典型零件图 任务目标 相关知识 任何机器或部件都是由若干零件按照一定装配关系和技术要求组装而成的，零件图是用以表达零件结构形状、尺寸大小和技术要求的图样。一张完整的零件图一般应包括一组图形、完整的尺寸标注、技术要求和标题栏四方面内容，如图6-1-1所示。 一、零件图的作用和内容 图6-1-1 泵盖零件图 用一组恰当的图形将零件各组成部分的内外形状和位置关系正确、完整、清晰地表达出来。如图6-1-1所示，泵盖零件图中，用一个基本视图表达泵盖的外形，用A—A全剖视图表达泵盖的内部形状。 1．一组图形 正确、齐全、清晰、合理地标注零件在制造、检验等方面所需要的全部尺寸。 当两基本体叠加时，若同一方用国家标准中规定的符号、数字、字母和文字说明等简要的标出或说明零件在制造、检验和装配过程中应达到的各项技术要求，如尺寸公差、几何公差、表面结构、热处理等。 2．完整的尺寸标注 3．技术要求 标题栏应配置在图框的右下角，填写的内容主要有零件的名称、材料、数量、比例、图样代号，以及设计者、审核者的姓名和日期等。 4．标题栏 零件图的视图选择原则是正确、完整、清晰地表达零件的结构形状以及各结构之间的相对位置，在便于看图的前提下，力求画图简便。要满足这些要求，首先要对零件的形状特点进行分析，并了解零件在机器或部件中的位置、作用及加工方法，然后选择主视图和其他视图，以确定一个较为合理的表达方案。 主视图是一组图形的核心，看图和画图都是从主视图入手的。因此，主视图的选择是否合理将直接影响看图和画图。选择主视图时，应综合考虑以下三个原则。 二、零件图的视图选择 1．主视图的选择 主视图的投射方向应选择最能反映零件结构形状及相互位置关系的方向。如图6-1-2所示的轴，A投射方向与B投射方向所得到的视图相比，A投射方向反映的信息量大，形状特征较明显。因此，应以A投射方向得到的视图作为主视图。 （1）形体分析 图6-1-2 轴的主视图选择 主视图的方位应尽量与零件主要的加工位置一致，这样在加工时可以直接进行图物对照，既便于看图和测量尺寸，又可减少差错。图6-1-3所示为轴在加工时的位置，由此可知，图6-1-2中由A投射方向所得到的主视图既体现了它的加工位置，又表达了形状特征。 图6-1-3 轴的加工位置 （2）加工位置原则 图6-1-2 轴的主视图选择 工作位置是指零件在机器或部件中所处的位置。选择的主视图，应尽量与零件的工作位置一致，以便了解零件在机器中的工作情况。图6-1-4所示为图6-1-3中车床尾架的主视图，它可明显体现出车床尾架的工作位置。 综上所述，零件主视图的选择，应以能反映零件各部分形状特征作为主视图的投射方向，同时还要考虑零件的加工位置和工作位置。 （3）工作位置原则 图6-1-4 车床尾架的主视图 图6-1-3 轴的加工位置 主视图确定后，要分析零件还有哪些形状未表达清楚，再灵活选用各种表达方法，在满足完整、清晰表达零件的前提下，尽可能减少视图的数量，使每个视图有一个表达重点。此外，在选择其他视图时，应优先采用基本视图，当有需要表达的内部结构时，应尽量在基本视图上作剖视。 图6-1-5 支座的主视图选择 2．其他视图的选择 视图分析： 该支座由圆筒、底板、连接板和支撑板四部分组成，主视图表达该支座的形状特征，同时又体现了它的工作位置；支撑板和连接板的形状，以及各组成部分间的相对位置采用左视图表达；底板的形状、支撑板和连接板的宽度采用全剖视图A—A表达。 【例6-1-1】试分析图6-1-5所示支座各视图的表达方案。 215 要使零件图的尺寸标注合理，就必须根据零件的结构形状和工艺特点确定合适的尺寸基准。任何零件都具有长、宽、高三个方向的尺寸，每个方向至少要选择一个尺寸基准。根据用途不同，基准可分为设计基准和工艺基准。 零件图中的尺寸是制造和检验零件的重要依据。尺寸标注要满足正确、完整、清晰，并符合国家标准规定，此外，还必须考虑其合理性，即所标注的尺寸既要符合设计要求，又要满足加工、测量和检验等制造工艺要求。 三、零件图的尺寸标注 1．尺寸基准的选择 设计基准：是指在设计零件时，根据零件在机器中的位置和作用选定的一些面、线、点。常见的设计基准有：① 零件上主要回转结构的中心线；② 零件的对称中心面；③ 零件的重要支承面、装配面及重要结合面；④ 零件的主要加工面。 工艺基准：是指零件在加工过程中，为了便于装夹定位、测量和检验所选定的尺寸基准。 216 如图6-1-6所示的阶梯轴，其轴线是径向尺寸的设计基准，因为轴的某些部位要与齿轮、法兰盘和端盖等轮盘类零件上的孔或轴承孔配合，且装配后应保证轴和轴上的零件处在同一轴线上。加工阶梯轴时，车刀每一次车削的最终位置都是以右端面为起点来测定的，因此右端面为工艺基准。 图6-1-6 阶梯轴的基准选择 在标注零件的尺寸之前，应先对零件各组成部分的形状、结构和作用等有所了解，分清哪些是影响零件质量的尺寸，哪些是对零件质量影响不大的尺寸，然后再选择尺寸基准，并标注必要的定形和定位尺寸。标注尺寸时，应注意以下几方面问题。 2．合理标注尺寸的原则 主要尺寸是指影响产品性能、工作精度和位置关系的尺寸。为保证设计精度，应将主要尺寸从设计基准出发直接标注在零件图上。如图6-1-7（a）所示，轴承座中心高尺寸a是主要尺寸，应直接标注；而若按图6-1-7（b）所示标注，轴承座加工后中心高a的误差将为尺寸b和c的误差之和，不能保证尺寸a的精度。 （1）主要尺寸直接标出 （a）正确 （b）不正确 （c）不正确 图6-1-7 重要尺寸及尺寸链 218 封闭尺寸链是指零件同一个方向上首尾相接的尺寸。如图6-1-7（c）所示，尺寸a，b，c构成一个封闭的尺寸链，尺寸链中任一环的尺寸误差将等于其他各环的尺寸误差之和，无法同时满足各尺寸的加工要求，故在标注尺寸时，应选择一个不重要的尺寸（如尺寸c）空出不注，使尺寸链留有开口，如图6-1-7（a）所示。 （2）避免注成封闭的尺寸链 （a）正确 （b）不正确 （c）不正确 图6-1-7 重要尺寸及尺寸链 219 在零件图上标注尺寸时，不仅要考虑设计要求，还应使标注出的尺寸便于测量和检验。如图6-1-8（a）中的尺寸A不便于测量，故应按图6-1-8（b）所示标注。 （3）尺寸标注要考虑测量的方便与可能 （a）不正确 （b）正确 图6-1-8 标注的尺寸应便于测量 220 3．零件上常见孔的尺寸标法 表6-1-1 零件上常见孔的尺寸注法 221 表面结构是表面粗糙度、表面波纹度、表面缺陷和表面纹理等的总称。表面结构的各项要求在图样上的表示法在GB/T 131—2006中均有规定。本节主要介绍常用的表面粗糙度表示法。 零件图中除了视图和尺寸标注外，还应具备加工和检验零件时应满足的一些技术要求。零件图中的技术要求主要包括表面粗糙度、尺寸公差、几何公差、材料的热处理及指定表面的加工方法等。技术要求一般用规定的代号直接标注在图形上，或写在标题栏附近。 四、零件图上的技术要求 1．表面结构表示法 222 经机械加工后的零件，若在放大镜或显微镜下观察，会发现许多高低不平的凸峰和凹谷，这种微观的几何形状特征称为表面粗糙度，如图6-1-9所示。 表面粗糙度常用轮廓算术平均偏差Ra和轮廓最大高度Rz来评定，参数Ra能较充分反映零件表面微观形状高度方向的特性，且测量方便，故被推荐优先选用。 （1）表面粗糙度及其评定参数 图6-1-9 表面粗糙度 表面粗糙度的选用原则是既要满足零件表面的功能要求，又要考虑经济合理。在满足使用要求的前提下，应尽量选用较大的粗糙度参数值，以降低成本。表6-1-2中列出了国家标准推荐的Ra优先选用系列。 推荐使用的Ra值 0.012 0.025   0.05   0.1 0.2 0.4   0.8 1.6 3.2 6.3   12.5   25    50    100 表6-1-2 评定轮廓的算数平均偏差Ra值（μm） 标注表面结构的图形符号、名称、尺寸及其含义如表6-1-3所示。 （2）表面结构的图形符号 表6-1-3 表面结构的符号及含义 符号名称 符号 含义 基本符号 基本符号是指未指定工艺方法的表面。当该符号作为注解时，可单独使用 扩展符号 用于表示用去除材料的方法获得的表面，仅当含义是“被加工表面”时可单独使用 用于表示不去除材料的表面，也可用于表示保持原供应状况或上道工序形成的表面（不管是否已去除材料） 完整符号 当需要标注表面结构特征的补充信息时，在上述三个符号的长边上可加一横线，用于标注有关参数或说明 表示视图中封闭的轮廓线所表示的所有表面具有相同的表面粗糙度要求 为了明确表面结构要求，除了标注表面结构符号和数值外，必要时应标注其他补充要求，如取样长度、加工工艺、表面纹理、加工余量等，这些要求在图形符号中的注写位置如图6-1-10所示。 （3）表面结构代号 图6-1-10 补充要求的注写位置 ① 每一个表面一般只注一次表面结构要求，并尽可能注在相应的尺寸及其公差的同一视图上。所标注的表面结构要求是对完工零件表面的最终要求，否则应另加说明。 ② 表面结构要求的注写和读取方向与尺寸的注写和读取方向一致。表面结构要求可标注在轮廓线上，其符号应从材料外指向被接触表面。必要时，表面结构要求也可用带箭头或黑点的指引线引出标注，如图6-1-11所示。 （4）表面结构要求的标注方法 图6-1-11 表面结构要求的标注方法 ③ 在不致引起误解的情况下，表面结构要求可标注在给定的尺寸线上，如图6-1-12（a）所示，或标注在几何公差框格的上方，如图6-1-12（b）和（c）所示。 （a） （b） （c） 图6-1-12 将表面结构要求标注在 尺寸线或几何公差框格上 图6-1-13 圆柱表面的结构要求注法 （a） （b） 图6-1-14 棱柱表面的结构要求注法 ④ 一般情况下，圆柱和棱柱的表面结构要求只标注一次。其中，圆柱的结构要求应标注在圆柱的特征线或其延长线上，如图6-1-13所示。 ⑤ 若棱柱每个表面的表面结构要求都相同，只需在任意一条轮廓线上标注，如图6-1-14（a）所示；若棱柱的表面有不同的表面结构要求，则应分别单独标注，如图6-1-14（b）所示。 ① 有相同表面结构要求的简化注法。如果工件的多数表面具有相同的表面结构要求，可先将不同的表面结构要求直接标注在视图上，然后将相同的表面结构要求统一标注在标题栏附近。此时，该表面结构要求后面应加圆括号，且圆括号内应给出基本符号或标出不同的表面粗糙度符号，具体的意义如下： （5）表面结构要求的简化标注 （a） （b） 图6-1-15 大多数表面有相 同表面结构要求的简化注法 如果圆括号内给出基本符号，表示除了图上标出来的表面结构要求外，其余表面的表面结构要求均与标题栏附近的那个表面结构要求相同，如图6-1-15（a）所示。 如果圆括号内给出不同的表面结构要求，表示与大多数表面的表面粗糙度要求不同的几个表面的表面粗糙度要求，此时必须在图形的对应位置注出括号内的表面粗糙度数值，如图6-1-15（b）所示。 ② 多个表面具有共同表面结构要求的注法。当多个表面具有相同的表面结构要求，或图纸的标注空间较小时，可采用图6-1-16所示的两种简化注法。无论采用哪一种简化注法，都必须在标题栏附近以等式的形式写出其具体表示的粗糙度值。 图6-1-16 多个表面具有共同表面结构要求的注法 在成批或大量生产中，同一批零件在装配前不经过挑选或修配，任取其中一件进行装配，其装配后就能满足设计和使用性能要求，零件的这种在尺寸与功能上可以互相替代的性质称为互换性。极限与配合是保证零件具有互换性的重要指标。 零件在制造过程中，由于加工或测量等因素的影响，完工后的实际尺寸总存在一定程度的误差。为保证零件的互换性，必须将零件的实际尺寸控制在允许变动的范围内，这个允许的尺寸变动量称为尺寸公差，简称公差；允许变动的两个极端界限称为极限尺寸。 2．极限 （1）尺寸公差和极限 230 下面以图6-1-17为例，介绍与极限有关的基本术语。 ① 公称尺寸：是指根据零件的强度和结构要求在设计时给定的尺寸，如图6-1-17中孔、轴的尺寸50。 ② 实际尺寸：是指零件加工之后，实际测量所得的尺寸。 ③ 极限尺寸：是指允许零件实际尺寸变化的两个极限值，分最大极限尺寸和最小极限尺寸两种，实际尺寸在这两个尺寸之间才算合格。 图6-1-17 极限与公差的基本术语 231 232 ⑥ 公差带：是代表上极限偏差和下极限偏差或上极限尺寸和下极限尺寸的两条直线所限定的一个区域。为简化起见，一般只画出放大的孔、轴公差带位置关系，这种表示公称尺寸、尺寸公差大小和位置关系的图形称为公差带图。 在公差带图中，用零线表示基本尺寸。以该线为基准，上方为正，下方为负；用矩形的高表示尺寸的变化范围（公差），矩形的上边代表上极限偏差，矩形的下边代表下极限偏差，矩形的长度无实际意义，如图6-1-18所示。 图6-1-18 公差带图 233 决定公差带的因素有两个，一是公差带的大小，二是公差带距零线的位置。国家标准规定用标准公差和基本偏差来表达公差带。 标准公差（IT）：用于确定公差带的大小。标准公差分为20个等级，IT01级的精度最高，IT18级的精度最低。根据基本尺寸和公差等级，可从标准“GB/T 1800.1—2009”中查出具体的公差值。 基本偏差：用于确定公差带相对零线位置的上极限偏差或下极限偏差，一般指靠近零线的那个极限偏差。国家标准对孔、轴各规定28个基本偏差，用英文字母表示，大写表示孔，如图6-18中，轴的基本偏差为0，孔的基本偏差为+ 0.007 mm。 公差带代号：公差带代号由基本偏差代号和公差等级组成，孔、轴的具体上、下偏差值可查附表Ⅲ和Ⅳ。例如， f60H7中，f60是公称尺寸，H是基本偏差代号，大写表示孔，7表示公差等级为7级，由附表Ⅲ可知其上极限偏差为+ 0.030 mm，下极限偏差为0。 （2）标准公差、基本偏差和公差带代号 234 零件在加工过程中，不仅会产生尺寸误差，还会出现形状和相对位置误差。产品的质量不仅需要保证表面粗糙度、尺寸公差，还需要对零件宏观的几何形状和相对位置加以限制。 如图6-1-19（a）所示，为了防止轴线弯曲，可标出轴线的形状公差——直线度，它表示轴的实际轴线必须限定在直径为f0.06 mm的圆柱面内；又如图6-1-19（b）所示，箱体上的两个孔是安装齿轮轴的孔，如果两孔的轴线不垂直，势必会影响齿轮的啮合传动，因此，必须标注方向公差——垂直度，即水平轴孔的轴线必须位于距离为0.05 mm，且垂直于另一条轴线的两平行平面之间。 3．几何公差 （a） （b） 图6-1-19 形状公差示例 235 几何公差又称为形位公差，包括形状、方向、位置和跳动公差。几何公差是用于限制实际要素的形状或位置误差的，是实际要素的允许变动量。国家标准规定的几何公差特征符号有14种，其名称和符号如表6-1-4所示。 （1）几何公差符号 表6-1-4 几何公差的特征符号（摘自GB/T 1182—2008） 类型 几何特征 符号 有无基准 类型 几何特征 符号 有无基准 形状 公差 直线度 无 方向公差 线轮廓度 有 平面度 无 面轮廓度 有 圆度 无 位置公差 位置度 有或无 圆柱度 无 同轴度 有 线轮廓度 无 对称度 有 面轮廓度 无 线轮廓度 有 方向 公差 平行度 有 面轮廓度 有 垂直度 有 跳动公差 圆跳动 有 倾斜度 有 全跳动 有 几何公差代号一般是由带箭头的引线、公差框格、几何特征符号、公差值及基准代号的字母（只有有基准的几何特征才有基准代号字母）组成的，基准代号由正方形线框、字母和带黑三角（或白三角）的引线组成，如图6-1-20所示，h表示字体高度。 几何公差代号和基准代号均可垂直或水平放置，字母和公差值的注写方向与尺寸标注相同，所有引线、框格和线框均为细实线。 （2）几何公差代号与基准代号 （a）几何公差代号 （b）基准代号 图6-1-20 几何公差代号和基准代号 几何公差代号的识读步骤一般为：① 看指引线上的箭头指出的位置，确定被测要素；② 看公差框格中的几何特征符号，确定测量的项目；③ 看公差框格中是否有基准字母，若有，则找出对应的基准代号，以确定基准要素；④ 看公差框格中的公差值，确定公差大小（若数字前有“f”符号，表示公差带为圆柱）。 （3）几何公差识读示例 【例6-1-2】读图6-1-21中各几何公差代号的含义。 图6-1-21 几何公差代号识读图例 根据绘图需要，除了在图样上标注表面粗糙度、尺寸公差、几何公差及部分倒角和圆角尺寸外，还可以在标题栏的上方或左侧空白处注写下述技术要求。 ① 倒角和圆角的统一要求。对于图样上多数尺寸相同的圆角或倒角，可直接在技术要求中统一标注。 ② 零件的表面质量要求。在装配零件时，为了避免零件棱边上的毛刺或尖角划伤操作人员，应在技术要求中注写必要的表面质量要求。 ③ 零件的表面处理要求。根据产品外观及性能需要，可在技术要求中注写必要的表面处理要求。 ④ 零件材料的热处理要求。根据零件的功能及用途，有时需通过热处理改变材料的内部结构。 ⑤ 零件的质量要求。根据零件的用途及制造过程，可对其质量提出一些要求，如铸件不得有气孔、夹砂、凹坑、裂纹等铸造缺陷。 4．其他技术要求 240 读零件图的目的就是根据零件图想象零件的结构形状，明确其尺寸类别、尺寸基准和技术要求等，以便在制造零件时采用合理的加工和测量方法。 读零件图时，一般按“看标题栏→看各视图→看尺寸标注→看技术要求”的顺序进行。通过读零件图要解决以下几个问题： ① 根据标题栏，了解零件的名称、用途、材料和数量等； ② 分析视图，了解零件各部分的结构形状、特点、功能，以及它们之间的相对位置； ③ 分析尺寸，了解零件的各部分尺寸及各方向上的主要基准； ④ 分析技术要求，掌握各加工表面的制造方法和技术要求。 五、识读零件图的目的及步骤 零件的形状虽然千差万别，但根据它们在机器（或部件）中的作用和形状特征不同，通过比较、归纳，可大体上划分为轴套类、轮盘盖类、叉架类和箱体类四类零件。 任务实施 一、轴套类零件 轴类零件一般由同一轴线、不同直径的圆柱体（或圆锥体）所构成，其长度大于直径。轴上常有台阶（轴肩）、螺纹、键槽、退刀槽、倒角、圆角等结构，在机器中主要起支承传动件（如齿轮）和传递转矩的作用，如图6-1-22所示。 图6-1-22 传动轴立体图 套类零件多数为同轴回转面，壁厚小于内孔直径。套类零件上常有油槽、倒角、螺纹、油孔等，主要起支承、轴向定位、保护转动零件，或用来保护与它外壁相配合的表面。 识读图6-1-23所示的传动轴零件图。 （1）看标题栏。从标题栏可知，零件名称为传动轴，属于轴套类零件，材料为45钢，绘图比例为1∶1。由零件的名称可大体得知它的功用，对零件有一个概括了解。 （2）分析视图。根据视图的布置和标注，先找到主视图，接着根据投影规律，看清楚其他各视图以及所采用的表达方法。如图6-1-23所示，基本视图——主视图表达轴的整体结构，两个移出断面图表达键槽结构。 图形分析： 图6-1-23 传动轴零件图 轮盘类零件一般包括齿轮、手轮、带轮、法兰盘、端盖和压盖等。其中，轮类零件在机器中一般通过键、销与轴连接，主要传递扭矩，如图6-1-24所示的手轮；盘类零件上常见的结构有凸台，以及均匀分布的阶梯孔、螺孔、槽等，主要起支承、连接、轴向定位及密封作用，如图6-1-25所示的法兰盘。 二、轮盘类零件 图6-1-24 手轮立体图 图6-1-25 法兰盘立体图 识读图6-1-26所示的手轮零件图。 图形分析： （1）看标题栏。零件名称为手轮，属于轮盘类零件，材料为HT150（灰铸铁），绘图比例为1∶1。 （2）分析视图。轮盘类零件一般都是短粗的回转体，主要在车床或镗床上加工，因此为了加工时读图方便，此类零件的主视图一般选择其加工位置。主视图是用两个相交的剖切平面剖开后画出的全剖视图。为表达外部轮廓，还选取了一个左视图，从图中可以清楚地看到手轮的轮缘、轮毂、轮辐各部分的形状和位置关系。 （3）分析尺寸标注。手轮零件的径向尺寸基准为轴线，轴向尺寸基准为手轮的端面，回转体的直径一般注在投影为非圆的视图中。图6-1-26中标注了轮缘、轮毂、轮辐的定位和定形尺寸。 （4）看技术要求。手轮的轮缘要求抛光，且表面粗糙度为Ra 0.8 μm；轮毂处有配合尺寸f14H7和5JS8，且注有表面粗糙度要求。此外，技术要求中还注明未注圆角为R3。 图6-1-26 手轮零件图 叉架类零件包括拔叉、连杆、摇臂、杠杆、支座等。叉架类零件在机器或部件中主要起操纵、连接、传动或支承等作用，零件的毛坯多为铸件和锻件。 叉架类零件的结构形状复杂且不规则，形式多样，但都是由支承部分、工作部分和连接部分组成。连接部分通常是倾斜或弯曲的、断面有规律变化的肋板结构，用以连接零件的工作部分与支承部分。支承部分和工作部分常有圆孔、螺孔、沉孔、油槽、油孔、凸台、凹坑等，如图6-1-28所示。 三、叉架类零件 图6-1-28 支架立体图 识读图6-1-29所示的支架零件图。 （1）分析视图。叉架类零件一般以自然平稳位置或工作位置放置，并选取反映结构形状特征较明显的方向作为主视图的投射方向。叉架类零件没有统一的表达格式，可根据零件的复杂程度及结构特点选择合适的视图进行表达。 如图6-1-29所示，主视图表达各组成部分的基本形状特征；左视图采用两个平行剖切平面形成全剖视图，以表达孔及肋板的形状；俯视图为单一剖切平面形成的全剖视图，主要表达连接板的横截面、底板及安装槽的形状；另外一个局部视图C和移出断面图，分别表达凸台形状和肋板的截面形状。 图形分析： 图6-1-29 支架零件图 箱体类零件是机器或部件中的主要零件，常见的箱体类零件有减速器、泵体、阀体、机座等。箱体类零件的结构复杂，它在传动机构中起容纳和支承传动件的作用，同时又是保护机器中其他零件的外壳，利于安全生产。如图6-1-30所示为减速器箱体。 四、箱体类零件 图6-1-30 减速器箱体立体图 结合图6-1-30和图6-1-31，分析减速器箱体及其零件图。 图6-1-31 减速器箱体零件图 图6-1-30 减速器箱体立体图 （1）结构特点。减速器箱体的体积比较大，结构比较复杂，利用形体分析法可知，其基础形体由底板、箱壁、“T”字形肋板、水平方向的蜗杆轴孔和竖直方向的蜗轮轴孔组成。蜗轮轴孔在底板和箱壳之间，其轴线与蜗杆轴孔的轴线垂直异面，“T”字形肋板将底板、箱壳和蜗轮轴孔连接成一个整体。 （2）分析视图。箱体类零件加工位置多变，一般按工作位置摆放，并选择反映形状特征最明显的方向作为主视图的投射方向。在识读箱体类零件图时，应注意以下几点： ① 箱体类零件一般为中空件，因此主视图一般选择全剖视图表达其内部结构。 ② 由于箱体类零件结构较复杂，因此除主视图外，一般还需要采用其他视图来表达其主体结构。 图形分析： ③ 当零件上的某些局部结构需要进一步表达时，可采用局部视图、局部剖视和断面图来表达。 （3）分析尺寸标注。箱体类零件结构复杂，尺寸较多，因此一般采用形体分析法识读。在标注或识读箱体类零件图的尺寸时，应注意重要轴孔对基准的定位尺寸，以及与其他零件有装配关系的尺寸。 （4）看技术要求。箱体类零件的技术要求，主要是支承蜗杆和蜗轮的轴孔部分，其轴孔的尺寸精度、表面粗糙度和几何公差，都将直接影响减速器的装配质量和使用性能。 任务提出 绘制图6-2-1所示球阀装配图中阀盖的零件图。 掌握对零件进行分析并绘制零件图的方法； 能够参照典型零件的表达方法和尺寸标法，绘制简单的零件图。 任务二 绘制零件图 任务目标 图6-2-1 球阀装配图及分解图 任务实施 球阀是管路系统中的一个开关，是通过旋转扳手带动阀杆和阀芯来控制球阀启闭的一种装置。阀杆和阀芯包容在阀体内，阀盖通过四个螺柱与阀体连接。通过以上分析，可清楚了解球阀中主要零件的功能以及零件间的装配关系。 如图6-2-2所示的阀盖立体图可知，阀盖的主要结构是方形法兰盘，左侧有外管螺纹，四周有4个均匀分布的通孔，中间的通孔与阀芯的通孔对应，以形成流体通道。 一、结构分析 图6-2-2 阀盖立体图 通过上述分析可知，要画阀盖的零件图，应先了解其名称、所属类型以及它在机器中的位置和作用等，然后结合其结构形状，确定合理的表达方案，如主视图的投射方向、视图数量和表达方法等。 图6-2-2为阀盖的轴测图，属于轮盘类零件。根据轮盘类零件的常见表达方案，可确定用主视图和左视图来绘制阀盖的零件图。其中，主视图为全剖视图，主要用来反映阀盖各部分的相对位置及其内部阶梯孔；左视图用来表达方形凸缘及阀盖上四个通孔的分布情况。 二、确定表达方案 图6-2-2 阀盖立体图 先测量零件长、宽、高方向上的最大尺寸，然后再选择图幅并确定绘图比例。绘图时，应尽量选择1∶1的绘图比例。此外，选择图幅时，要考虑到零件图上需要安排几个视图，还要留出标注尺寸、技术要求和标题栏的空间。 阀盖的长度最大尺寸为48 mm，宽度和高度尺寸为75 mm，留出标注尺寸所需要的空间后，可选择用A4图纸，绘图比例为1∶1。 三、选择图幅、确定比例 先画出图框线、标题栏，以及各视图的作图基准线，如图6-2-3（a）所示，然后由已确定的表达方案画出各个视图。画各视图时，应先画零件的主要轮廓线，再画出次要轮廓线及其细节部分，如图6-2-3（b）所示；最后检查图形，逐个加深图线并画出剖面线，如图6-2-3（c）所示。 四、画底稿 （a）画图框线、标题栏线及基准线 （b）画零件的主要轮廓线 （c）检查图形并加深图线 （d）标注尺寸和技术要求 图6-2-3 绘制阀盖零件图 五、标注尺寸 阀盖是铸铁，需要进行时效处理，以消除内应力。此外，还应对视图中未标注的小圆角作出要求，对重要配合面或功能孔等提出表面结构要求，具体如图6-2-3（d）所示。 六、标注技术要求 （d）标注尺寸和技术要求 图6-2-3 绘制阀盖零件图 装配图的表达与识读 项目七 任务提出 识读图7-1-1所示的齿轮泵装配图。 了解装配图的作用和内容； 熟悉装配图的视图选择、基本画法、简化画法，以及装配尺寸的标法； 熟悉装配图中零件序号的标法和明细栏的画法； 熟悉识读装配图的方法和步骤，并能识读简单的装配图。 任务一 识读装配图 任务目标 图7-1-1 齿轮泵装配图 相关知识 装配图是表达机器（或部件）的图样。装配图是表达设计思想、指导生产和技术交流的技术文件，也是制订装配工艺，进行装配、检验、安装及维修的重要文件。 一张完整的装配图应该包括一组视图、必要的尺寸、技术要求、零部件序号、标题栏及明细栏等内容，如图7-1-2所示为球阀装配图。 一、装配图的作用与内容 图7-1-2 球阀装配图 零件是根据零件图制造的，因此，在装配图上不需要标出制造零件所需要的所有尺寸。装配图上一般只需标出装配体的规格（性能）尺寸、总外形尺寸、各零件间的配合尺寸和安装尺寸，以及其他重要尺寸。 在装配图中，技术要求用来表达机器或部件在装配、调整、测试和使用等方面所必须满足的技术条件，一般标注在明细栏周围的空白处，或用规定的标记、代号在图中相应位置标出。 用适当的表达方法清楚地表达装配体的工作原理、零件之间的装配关系、连接方式、传动情况及主要零件的结构形状。 1．一组图形 2．必要的尺寸 3．技术要求 装配图中的所有不同零、部件都必须编号。装配图中的标题栏应标明装配体的名称、图号、比例和责任者等；明细栏中应填写组成装配体的所有零件的编号、名称、材料、数量、标准件的规格和代号等要求。 4．零件序号、标题栏、明细栏 表达零件图的各种方法在表达机器或部件的装配图时完全适用，只是装配图和零件图表达的侧重点不同。装配图要求正确、清楚地表达装配体的结构、工作原理、装配和连接关系，但并不要求把每个零件的结构完整地表达出来。为此，国家标准对装配图的视图选择和画法作了相关规定。 二、装配图的视图和画法 装配图同零件图一样，主视图是整组视图的核心，主要表达组成装配体各零件间的装配关系。下面以图7-1-2所示的球阀装配图和图7-1-3所示的球阀立体图为例，介绍装配图的视图选择。 1．装配图的视图选择 图7-1-3 球阀立体图 图7-1-2 球阀装配图 由图7-1-3所示球阀立体图可知，要清楚表达各零件之间的位置关系，需要用过阀盖2和阀体1的中心轴线，且与V面平行的平面将该立体图剖开，然后结合球阀在实际应用中的安放状态，很容易得出主视图的表达方案。 （1）主视图的选择 图7-1-3 球阀立体图 图7-1-2中，主视图用全剖视图，很清楚地表达了主要零件之间的装配关系和工作原理，即阀体1与阀盖2用螺柱6和螺母7连接，并用调整垫片5调节阀芯4与密封圈3之间的松紧；阀杆12下端与阀芯4连接，上端与扳手13连接；阀体1与阀杆12之间依次安装有填料垫8、中填料9、上填料10和填料压紧套11。从而可知球阀的工作原理：通过转动扳手13控制阀芯4的转向，打开或关闭阀门。 图7-1-2 球阀装配图 其他视图是补充表达主视图上没有而又必须表达的内容。图7-1-2中的左视图是为了进一步将阀盖2的形状，以及阀杆12、填料垫8、中填料9、上填料10和填料压紧套11的安装情况表达清楚。为了突出阀盖2的形状特征，左视图拆去了扳手13。 俯视图主要表达除扳手13以外的其他主要零件的外形和安装位置，用局部剖视图表示阀杆12的截面形状和方位。 （2）其他视图 图7-1-2 球阀装配图 相邻两零件的接触面和基本尺寸相同的配合面只画一条线，非接触面和非配合面，即使间隙很小也应画成两条线，如图7-1-4所示。 图7-1-4 接触面和配合面的画法 2．装配图的规定画法 （1）零件间接触面、配合面的画法 装配图中，相邻两零件剖面线的倾斜方向应相反，或方向一致而间隔不等；各视图中，同一零件的剖面线方向和间隔应相同，如图7-1-4所示。此外，断面厚度在2 mm以下的图形，允许以涂黑的方式来代替剖面线，如图7-1-5所示的垫片。 （2）剖面线的画法 图7-1-5 标准件、实心件的画法 269 装配图中，对于标准件、实心的球和轴等，若剖切平面通过其对称平面或基本轴线，则这些零件均按不剖绘制，如图7-1-5所示的螺钉、轴、螺母、键和垫片等；若需要表达这些零件上的孔、槽等细节结构时，可用局部剖视图表示。 （3）标准件、实心件的画法 图7-1-5 标准件、实心件的画法 270 3．装配图的简化画法 ① 装配图中若干个相同的零、部件，可仅详细地画出一组，其他只需用细点画线表示出其所在位置。 ② 在装配图中，若某些零件的结构、位置和装配关系已经表达清楚，或当某些零件遮住了其后需要表达的零件时，可将这类零件拆卸不画，但需在拆卸后的视图上方注明“拆去××”字样。 ③ 装配图还可以沿着零件的结合面进行剖切。这种情况下，零件的结合面上不用画剖面线，但若有零件被剖切到，则仍应画出被剖切部分的剖面线。如图7-1-6所示，俯视图是沿轴承座和轴承盖的结合面剖切的，故不需要画剖面线。 ④ 装配图中，零件的倒角、圆角、凹坑、凸台、沟槽、滚花、刻线及其他细节等可不画出。 图7-1-6 拆去零件，并沿零件的结合面进行剖切 271 装配图主要是表达零、部件的装配关系的，因此，装配图中不需标出零件的全部尺寸，只需标注一些必要的尺寸。这些尺寸按其作用不同，大致可分为以下几类。 三、装配图的尺寸标注 1．规格（性能）尺寸 规格（性能）尺寸是指表示机器或部件规格（性能）的尺寸，是设计、了解和选用该机器或部件的依据。 2．装配尺寸 装配尺寸是指保证机器中各零件装配关系的尺寸，装配尺寸有以下两种。 配合尺寸：相同公称尺寸的孔与轴结合时的尺寸要求。由于公差带之间的关系，相同公称尺寸的孔与轴的配合有松有紧，可分为间隙配合、过盈配合和过渡配合三种。 相对位置尺寸：表示装配体在装配时需要保证的零件间较重要的距离尺寸和间隙尺寸。 3．安装尺寸 安装尺寸是指将机器或部件安装在地基或其他机器或部件上时所需要的尺寸。 4．外形尺寸 外形尺寸是指表示机器或部件外形轮廓大小的尺寸，包括总长、总宽和总高尺寸，它为包装、运输和安装过程中所占的空间大小提供了数据。 5．其他重要尺寸 其他重要尺寸是指在设计时确定，但又不属于上述几类尺寸的一些重要尺寸，如运动件的极限尺寸、主要零件的重要尺寸等。 四、装配图的零件序号和明细栏 为了便于看图和管理图样，对装配图中的所有零、部件均需编号。同时，在标题栏上方的明细栏中需逐个列出图中所有零件的序号及其所对应的名称、材料、数量等。 装配图中，零、部件的序号编排方式有两种： 将装配图中的所有零件（包括标准件和专用件）依次统一进行编号。 将装配图中所有标准件的数量、标记，按规定直接标注在该标准件的指引线上（标准件不占编号，也不列入明细栏中），而对非标准件（即专用件，如轴、滑轮、齿轮等），需按顺时针或逆时针方向进行编号，如图7-1-7所示。 1．零、部件序号的编排及标注 （1）序号的编排方式 图7-1-7 零件序号的编排方法 装配图中零、部件的序号由指引线、小圆点（或箭头）及序号数字组成，如图7-1-7所示。装配图中零、部件序号的编写方法如下。 （2）序号的标注方法 ① 装配图中的所有零、部件必须编写序号（除标准件外），且形状、规格和大小均相同的零件一般用同一个序号标记。必要时，也可用同一个序号在各处重复标注。 ② 一般在被编号零件的可见轮廓线内画一小圆点，然后用直线画出指引线，并在指引线的端部画一基准线或圆圈，在基准线上方或圆圈内注写零件序号，指引线、水平线和圆圈均为细实线，如图7-1-8所示。同一装配图中序号的编写形式应一致。 图7-1-8 零、部件序号的标注形式 图7-1-7 零件序号的编排方法 ③ 当在所指零件的轮廓内不便画圆点时，例如，要标注的部分是很薄的零件或涂黑的剖面时，可用箭头代替小圆点指向该部分的轮廓，如图7-1-9中的零件4。 ④ 对于一组紧固件或装配关系清楚的零件组，可使用公共指引线标注，如图7-1-10所示。 图7-1-9 用箭头代替圆点 图7-1-10 公共指引线的画法 明细栏是装配图中全部零件的详细目录，画在标题栏的上方，其基本信息、尺寸及线宽如图7-1-11所示。明细栏中的序号应由下向上排列，这样便于补充编排序号时遗漏的零件。在绘制明细栏时，如果位置不够，可将剩余的部分画在标题栏的左边。 2．明细栏（GB/T 10609.2—2009） 图7-1-11 明细栏的格式及尺寸 五、识读装配图 在机器的设计、装配、检验、使用、维修和技术革新等各项生产活动中，都要识读装配图。由此可见，识读装配图是每个技术人员必须掌握的基本能力。 ① 了解装配体的名称、用途、性能、结构及工作原理。 ② 明确各零件之间的装配关系、连接方式，相互位置及装拆的先后顺序。 ③ 读懂各组成零件的主要结构形状及其在装配图中的作用。 1．识读装配图的基本要求 识读装配图的步骤大致为“概括了解→分析视图→分析装配顺序和工作原理→分析零件的结构形状→综合想象装配体的形状→分析尺寸和技术要求”等。下面以图7-1-12所示的滑轮支架装配图为例，来讲解识读装配图的方法和步骤。 2．识读装配图的步骤及方法 图7-1-12 滑轮支架装配图 首先看标题栏，由机器或部件的名称可大致了解其用途，然后对照明细栏中零件的序号，在装配图上找到各零、部件的大致位置，以了解机器或部件上零件的数量、名称、材料，以及标准件的规格等，初步判断机器或部件的复杂程度。 通过识读图7-1-12中的标题栏和明细栏可知，该部件为滑轮支架。从明细栏中可知，滑轮支架由六种零件组成，结构比较简单。其中，标准件有两种，非标准件有四种。由滑轮支架的高度尺寸100 mm、长度尺寸96 mm可知，整个装置的体积比较小。 （1）概括了解 图7-1-12 滑轮支架装配图 了解各视图的类型，明确各视图之间的投影关系及其表达的主要内容。对剖视图和断面图则应找出剖切位置和投影方向，为进一步深入读图做准备。 由图7-1-12可知，滑轮支架装配图由两个视图组成，其中，主视图是采用单一剖切平面的全剖视图，主要表达了各零件的装配关系和工作原理；局部视图用于表达支架上的螺孔。 （2）分析视图 图7-1-12 滑轮支架装配图 在分析装配关系和工作原理时，首先应通过零件的编号，剖面线的方向、间隔，以及装配图的规定画法和特殊画法等来区分装配图上的不同零件，然后了解机器或部件的装配干线，零件间的配合要求，各零件间的定位、连接方式等。经过这样的分析，可对机器或部件的工作原理和装配关系有一定了解。 图7-1-12所示滑轮支架的装配顺序是：轴套上安装滑轮后，一起安装在轴上，接着将轴穿过支架上的孔，并用螺母、垫圈将它们固定在支架上。 （3）分析装配顺序和工作原理 图7-1-12 滑轮支架装配图 分析零件的结构形状时，应先从主视图中的主要零件着手，然后是其他零件。当零件在装配图中表达不完整时，可结合该零件的零件图来识读该装配图，从而确定该零件合理的内外形状。对于一般标准件，如螺栓、螺钉、滚动轴承等可查阅相关手册。 如图7-1-12中，主视图中的主要零件是支架，它是生活中常见的简单机构，与该零件相关的所有视图如图7-1-13中红色图线所示，综合这两个视图可大致了解支架的形状和主要孔位。由于该支架的形状在装配图中表达不完整，因此还需要结合图7-1-14所示支架零件图来进一步确定其具体形状。 （4）分析零件的结构形状 图7-1-13 装配图中支架的视图 图7-1-14 支架零件图 通过上述分析，可以概括出滑轮支架的工作原理、结构特点、装配关系及连接关系等，最后将各个视图综合考虑，想象出整个零件的结构形状。图7-1-15为滑轮支架的立体图。 （5）综合想象 图7-1-15 滑轮支架立体图 装配图中通常注有规格（性能）尺寸、装配尺寸、安装尺寸、总体尺寸、其他重要尺寸，以及对装配体的安装、检验和使用等方面提出的要求等，从而使读图人员能够全面、准确地了解和使用该装配体。 （6）分析尺寸和技术要求 任务提出 识读图7-1-1所示的齿轮泵装配图。 图7-1-1 齿轮泵装配图 任务实施 ① 概括了解。由标题栏和明细栏可知，图7-1-1所示装配体为齿轮泵。齿轮泵是机床润滑系统的供油泵，该泵由装在泵体内的一对啮合齿轮、轴、密封装置、泵盖及带轮等共18种零件装配而成。 ② 视图分析。该齿轮泵装配图用两个视图表达。主视图采用全剖视图，表达了零件间的装配关系，左视图沿泵盖8和泵体3的结合面处剖开，左半部分表达泵盖8的外形，右半部分表达泵体3的形状，并用局部剖视图画出油孔。 图形分析： ③ 分析装配顺序和工作原理。将一对齿轮分别安装在从动轴4和主动轴12上，然后将其安装在泵体3上，接着安装泵盖8，并使用销1和螺钉将泵盖8和泵体3固定，最后从主动轴的右端依次装入填料11、压盖14、键15和带轮18，并将其固定。 齿轮泵的工作原理如图7-1-16所示。主动轮逆时针转动时，带动从动轮顺时针转动。两个齿轮啮合转动时，啮合区内的吸油腔由于压力下降而产生局部真空，油池内的油在大气压力下进入油泵低压区的进油口。随着齿轮的连续转动，齿槽中的油不断地沿箭头方向被带至左边的压油腔，从齿间被挤出，形成高压油，然后经出油口把油压出，送往各润滑管路中。 ④ 分析零件的结构形状，并综合想象装配体的形状。根据明细栏与零件序号，在装配图中逐一找出各零件的投影图，然后想象其立体形状。其中，垫片2、挡圈7、垫圈16、螺母17和螺钉13等零件的形状都比较简单，不难看懂。 图7-1-16 齿轮泵的工作原理 图7-1-17 齿轮泵立体图 本例需要重点分析泵盖8和泵体3的结构，即分别将泵盖8和泵体3从装配图中分离出来，再通过投影想象形体，最后综合想象装配体的形状，结果如图7-1-17所示。 ⑤ 分析尺寸和技术要求。在图7-1-1中，为保证两个齿轮能正确啮合，需注出安装尺寸 ；为了保证齿轮的啮合精度，对与主动轴和从动轴所配合的零件，均需注出配合尺寸，如f18 ，f20 等。此外，技术要求中还给出了齿轮安装后应达到的技术要求。 图7-1-1 齿轮泵装配图 典型零件的测绘 项目八 任务提出 测绘图8-1-1所示阶梯轴。 测绘图8-1-2所示缸体。 掌握常见测量工具的用法及使用场合； 掌握典型零件测绘的方法和步骤，能够绘制典型零件的零件图。 任务一 测绘典型零件 任务目标 图8-1-2 缸体 图8-1-1 阶梯轴 相关知识 在改进或维修机器、部件时，有时会碰到机器、部件中某一零件损坏，而又无配件或图纸，这时就必须对零件进行测量并绘制该零件的零件图，以便作为制造该零件的依据。这种根据已有零件绘制零件图的过程称为零件测绘。 对于非功能线性尺寸，可直接用钢板尺测量；若用钢板尺不能直接测出，必要时也可以用三角板配合测量，如图8-1-3（a）所示。对于功能线性尺寸，要用精密一些的量具测量，如图8-1-3（b）所示的游标卡尺。 一、零件尺寸的测量方法 1．焊缝的形式 （a） （b） 图8-1-3 线性尺寸的测量 测量零件的壁厚时，若直接使用钢板尺测量不方便，则可用外卡钳和钢板尺配合测量，如图8-1-4所示。对于零件上孔和槽的深度，可用游标卡尺上的深度尺来测量，如图8-1-5所示。 2．测量壁厚和深度 图8-1-4 测量壁厚 图8-1-5 测量孔或槽的深度 当对测量精度要求不高时，内、外径可分别用内、外卡钳测量，然后在钢板尺上读出数值，如图8-1-6（a）和（b）所示；当精度要求较高时，可用游标卡尺或螺旋千分尺测量内、外径，并直接读出数值，如图8-1-6（c）所示。 3．测量内、外径 （a） （b） （c） 图8-1-6 测量内径 4．测量孔的中心距 （a）用钢板尺间接测量（b）卡钳和钢板尺配合测量 图8-1-7 测量中心距 圆角半径一般采用圆角规测量，即在圆角规中找出与被测部分圆角完全吻合的一片，由该片上的读数可知该圆角的半径值，如图8-1-8所示。 5．测量圆角半径 图8-1-9 使用螺纹规测量螺距 一般先用游标卡尺测量螺纹的大径，然后用螺纹规测量螺距，如图8-1-9所示。测量后查阅标准GB/T 193—2003《普通螺纹 直线与螺距系列》，判断该螺纹的牙型。当其为粗牙时，螺距可省略不标；若为细牙，则需要标注螺距。 6．测量螺纹尺寸 图8-1-8 使用圆角规测量圆角 画零件草图时，必须做到认真细致，不能有错误或遗漏，否则会给画零件图带来很大困难。下面以图8-1-11所示端盖实物为例，来讲解测量并绘制零件草图的方法和步骤。 二、零件测绘的方法及步骤 1．分析零件，确定零件的表达方案 图8-1-11 端盖零件 分析零件主要是了解被测零件的名称、材料、制造方法，以及它在机器或部件中的位置、作用和与相邻零件的连接关系，在此基础上对零件的内外结构进行分析。图8-1-11所示端盖属于轮盘类零件，主要在车床上加工，材料为铸铁。 2．确定绘图比例和图纸幅面 首先测量零件上长、宽、高三个方向上的最大尺寸，然后根据该尺寸选择合适的图纸和绘图比例。机械图一般采用1∶1的比例，小而复杂的零件可采用放大的比例。本例中的端盖零件不大，结构比较简单，宜采用1∶1的比例，按其最大尺寸计算需用A4图幅。 3．布置图幅 先绘制图框和标题栏的外框，然后在图纸上定出各视图的位置，即画出各视图的基准线，轴线和对称中心线，如图8-1-12（a）中红色图线所示。布置视图时，要考虑各视图间应留有足够的空间，以便标注尺寸。 （a）布置图幅，画基准线和主要结构 图8-1-12 绘制端盖草图 4．画零件草图 按形体把零件分成几部分，先画主要部分，后画次要部分；先画主要轮廓，后画细节；先画反映形体特征最明显的投影，后画其他投影。本例中，先画端盖的主要结构，再画次要结构，如图8-1-12（a）和（b）所示。 （a）布置图幅，画基准线和主要结构 （b）画次要结构 图8-1-12 绘制端盖草图 5．描深图线，画剖面线和尺寸标注线等 按零件的形成过程或画图的先后顺序检查图形，确认无误后画出剖面线，然后描深图线，即先描深细中心线、细虚线、剖面线等，接着画出尺寸界线、尺寸线和箭头等，最后描深粗实线。 在画尺寸界线、尺寸线和箭头时，应先确定零件长、宽、高三方向上的尺寸基准。本例中，由于端盖是回转体，因此以回转轴作为高度和宽度方向上的尺寸基准，以左端面作为长度方向上的尺寸基准，如图8-1-12（c）所示。 （c）画剖面线，描深图线后画尺寸标注线等 图8-1-12 绘制端盖草图 6．测量并注写尺寸数字 绘制好图形和尺寸标注线后，集中测量尺寸，测量一个尺寸就将测量结果标注在已绘制好的尺寸线上。 7．制定技术要求，填写标题栏并绘制成工作图样 根据实践经验和已有的样板文件，查阅相关国家标准，并采用类比法确定零件的表面粗糙度、公差与配合、几何公差等技术要求，如图8-1-12（d）所示。全面检查草图，确认无误后在标题栏中签上制者姓名和绘图日期等，最后根据绘制好的草图画出其工作图样，结果如图8-1-13所示。 （d）标注尺寸、写技术要求并填写标题栏 图8-1-12 绘制端盖草图 图8-1-13 端盖零件图 任务实施 一、测绘阶梯轴 图8-1-1所示阶梯轴的测绘方法及步骤如下。 ① 分析零件，确定表达方案。轴类零件以主视图为主，该阶梯轴上的小孔深度，以及键槽的宽度和深度可用局部剖视图表达，退刀槽用局部放大图表达。 ② 确定比例和图幅。该轴的最大尺寸为长度尺寸，用钢板尺测量可知其长度尺寸为137，结合零件的复杂程度，可采用1∶1的绘图比例和A4图幅。 图8-1-1 阶梯轴 （a）画基准线 （b）画主要轮廓线 （c）画局部结构 （d）描深、标注尺寸和技术要求等 图8-1-14 绘制轴的草图 ③ 画阶梯轴草图。画出阶梯轴的轴线，然后目测各轴段的大概尺寸，依次画出各轴段左（或右）端面的基准线，如图8-1-14（a）所示；从左向右或从右向左，依次画出各轴段的主要轮廓，如图8-1-14（b）所示；采用局部剖视图、移出断面图、剖视图或局部放大图等表达方法，表达轴上的键槽、小孔、退刀槽等，结果如图8-1-14（c）所示。 ④ 确定尺寸基准，画尺寸标注线。结合该轴的形状及其上的键槽、螺纹和孔等结构可知，轴上方形轴段和带键槽的轴段尺寸比带小孔的轴段的尺寸精度要求高，因此，长度尺寸以轴的左端面作为主要基准，右端面作为辅助基准；径向尺寸以轴的中心线为基准。 ⑤ 检查、加深图线、测量并填写尺寸数字。按照上步所画出的尺寸线分析零件的尺寸，确认无误后按图上的尺寸标注线测量各部分尺寸，并将测量结果注写在草图上。其中，螺纹的螺距可使用螺纹规或采用压痕法测量，键槽的尺寸可按轴径查附表Ⅰ，键槽的长度可查附表Ⅱ，尺寸标注结果如图8-1-14（d）所示。 （d）描深、标注尺寸和技术要求等 图8-1-14 绘制轴的草图 ⑥ 制定技术要求。键槽处安装传动零件，因此该轴段的中心线与两端f22处的轴颈的中心线有同轴度要求，且该轴段的粗糙度在整个轴上要求最高，参照同类零件可将其设定为1.6 μm。对于连接配合处，应根据轴上零件和轴的松紧程度，选择不同的配合制度（如f22处采用间隙配合、f35处采用过渡配合），其极限数值可查附表Ⅳ。 ⑦ 填写标题栏并绘制零件工作图。该阶梯轴的零件工作图如图8-1-15所示。 图8-1-15 阶梯轴零件图 二、测绘缸体 图8-1-2所示缸体的测绘方法及步骤如下。 ① 分析测绘对象。本案例中，被测零件的名称为“缸体”，属于箱体类零件，主要起支承作用。观察该零件可知，其支承部分为带有圆角的长方体底板，底面有凹槽以减小接触面积，上表面有两个圆锥销孔和四个用于安装螺钉的柱形沉孔；底板的正上方为阶梯圆柱体，其圆柱体的内部为阶梯孔，左端有六个螺孔，上端有两个凸台。 图8-1-2 缸体 图8-1-16 主视图采用全剖视图 图8-1-17 左视图采用半剖视图 左视图：可根据其结构对称性选择半剖视图，即不剖部分表达螺纹孔的位置，剖开部分表达阶梯圆柱孔的壁厚和底板上圆锥销孔的形状，如图8-1-17所示。此外，底板上安装螺钉的柱形沉孔的形状，可在不剖部分采用局部剖视图表达。 俯视图：由于阶梯圆柱体的内外形状已经在主视图和左视图中表达清楚了，因此俯视图可采用基本视图，这样既可以表达凸台的形状，又可以表达底板的形状。 ② 确定表达方案。根据箱体类零件的“中空”特点，主视图选择全剖视图，以表达阶梯圆柱体的内部结构、两个凸台处的螺纹孔及左端面螺孔的形状，如图8-1-16所示。根据箱体结构的复杂性，还需绘制左视图和俯视图。 综合上述分析，该缸体草图的画图步骤如图8-1-18（a）～（c）所示。 （a）布置图幅，画基准线 （b）按形体分析法画各形体的外形 （c）绘制各形体的细节并加深图线 图8-1-18 绘制缸体草图 （d）标注尺寸和技术要求 ③ 测量尺寸，制定技术要求。由于缸体的轴孔用于支承旋转轴，其尺寸精度要求较高，因此取f35H7，其表面粗糙度取Ra 1.6μm。为使缸体传动平稳，f35轴孔的中心线必须与底面平行，左端面与轴孔的中心线垂直，其尺寸和技术要求如图8-1-18（d）所示。 ④ 绘制零件工作图样。根据上述分析及草图绘制其工作图样，如图8-1-19所示。 图8-1-19 缸体零件工作图 （d）标注尺寸和技术要求 图8-1-18 绘制缸体草图 识读其他专业图样 项目九 任务提出 在制造薄板制件前，需先画出其展开图。本任务要求能够利用平行线展开法和放射线展开法绘制钣金展开图。 了解钣金展开图的画法及各种方法的适用范围； 能够绘制简单的钣金展开图。 任务一 绘制钣金展开图 任务目标 相关知识 实际生产中，经常会遇到由板料弯卷所制成的薄板制件，如图9-1-1所示。制造这类产品时，一般是先下料，即先用笔或划针在钢板上画出该构件上相邻面之间的棱线，以及制作该构件所需板料的大小，然后经过弯卷成型，最后将接缝处连接起来。 （a）分离器 （b）吸尘器 图9-1-1 薄板制件 薄板制件的表面展开图是将其表面展开，按实际形状和大小依次摊平在一个平面上所得到的图形。因此，画表面展开图的实质，是作出物体表面的实形。 根据薄板制件的形状不同，其表面展开图的画法也不同。常见的表面展开法有平行线展开法、放射线展开法和三角形展开法，本节主要介绍前两种展开方法。 平行线展开法适用于画棱柱体和圆柱体的表面展开图。 直棱柱的棱线相互平行且垂直于底面，因此展开后棱线间、棱线与底面间的关系不变。画其展开图时，可先将棱柱底边展开成一条直线，然后在该直线上标出各棱边的端点，接着过各端点作垂线并截取长度等于棱线长，最后用直线依次连接所有垂线的另一端点，即可得到该直棱柱的表面展开图。图9-1-2所示为斜切直三棱柱的表面展开图画法。 一、平行线展开法 图9-1-2 斜切直三棱柱的表面展开图画法 圆柱体曲面上相邻两素线是相互平行的，作展开图时，可把相邻两条素线间的曲面当作近似平面展开。图9-1-3所示为圆柱体的表面展开图，从该图中可以看出，圆柱体的表面展开图是一个矩形，其宽度尺寸等于圆柱体的高，长度尺寸等于圆柱体的底圆周长。 （a）三视图 （b）表面展开图 （c）表面展开示意图 图9-1-3 圆柱体的表面展开图 放射线展开法适用于画棱锥体和圆锥体的表面展开图。 棱锥体各棱线相交于一顶点，相邻两棱是相交直线，以顶点为中心将棱锥依次反转开来，即可得到其表面展开图，如图9-1-4所示。 二、放射线展开法 图9-1-4 正棱锥的表面展开图画法 求出正棱锥的高H，然后根据公式 计算 出棱线的长度。 以顶点S为圆心，以棱线AS的长度为半径画圆弧，接着以棱线的端点A为圆心，棱锥的底边长AB为半径画圆弧，两圆弧交于点B。 采用同样的方法，分别以点B为圆心，棱锥的底边BC为半径画圆弧，以确定点C。依次采用同样的方法可确定点D和点A′，最后用直线依次连接各点即可，结果如图9-1-4所示。 作图步骤： 图9-1-4 正棱锥的表面展开图画法 任务实施 一、用平行线法作斜口圆筒的表面展开图 图9-1-5 斜口圆筒 作图9-1-5所示斜口圆筒的表面展开图。 分析： 由于圆筒表面的每条素线都与轴线平行且垂直于底圆，因此可采用平行线展开法作图。 先将图9-1-5中的底圆若干等分（如12等分），以得到等分点1，2，3，…，7，…，然后过各等分点作主视图上的素线1′1′，2′2′，3′3′，…，7′7′。 作图步骤（参照图9-1-6） 图9-1-6 斜口圆筒的表面展开图画法 将底圆在左视图位置展开成一条直线，其长度等于πD，然后再将其12等分，得到点Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，…，Ⅶ，…。 根据投影关系，主视图中的直线1′1′与ⅠⅠ 平齐、直线2′2′应与ⅡⅡ 平齐、…、直线7′7′应与ⅦⅦ平齐，这样可得到展开图中斜口上的点Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，…，Ⅶ。 依次光滑连接展开图中的各点，得到后半面圆筒的表面展开图，然后以ⅦⅦ线为对称中心线，画出左侧切口曲线的对称曲线，或采用同样的方法画出圆筒的前半面展开图。 图9-1-6 斜口圆筒的表面展开图画法 二、用放射线法作正圆锥的表面展开图 分析： 正圆锥的表面展开图是一个扇形，扇形的半径等于圆锥的素线长，扇形的弧长等于圆锥底面圆周长。 图9-1-7 正圆锥的表面展开图  先画出正圆锥的主、俯视图，然后将俯视图的圆周分成12等份，按投影关系，在主视图中分别找到1，2，3，…，7的对应投影1′，2′，3′，…，7′，接着过锥顶连接1′s′，2′s′，3′s′，…，7′s′。其中，7′s′和1′s′反映素线的实长。  以锥顶s′为圆心，以7′s′为半径画合适长度的圆弧，然后近似地以弦长代替弧长，从而确定扇形的弧长，即在半径为7′s′的圆弧上量取弦长均等于底圆上两相邻等分点之间的距离，从而得到Ⅰ—Ⅱ，Ⅱ—Ⅲ，…，Ⅻ—Ⅰ共12段弦长。  过锥顶s′依次连接Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，…，Ⅻ，Ⅰ等共13个点，即可得到正圆锥的表面展开图。 作图步骤： 任务提出 识读图9-2-1所示弯头焊接图，并说明焊缝标注的含义。 了解焊缝的形式及焊接图的规定画法； 了解焊缝的符号及标注方法； 能够识读焊接图。 任务二 识读焊接图 任务目标 图9-2-1 弯头焊接图 相关知识 将两个被连接的金属件，用电流或火焰产生的热量在连接处加热至熔化，并采用填充熔化的金属材料或加压等方法使其融合在一起的过程，称为焊接，表达这种连接关系的图样称为焊接图。焊接是一种不可拆连接，具有连接可靠、工艺简单、易于现场操作等优点，在机械、化工、电子、建筑等工业部门中应用广泛。 图9-2-2 钢梁焊接图 焊接图是供焊接加工时所使用的图样，图样中除了要将构件的形状、尺寸表示清楚外，还要把焊接的有关内容表达清楚。如图9-2-2所示的钢梁焊接图，其主要部分是槽钢，槽钢的前、后面焊接了加强钢板，以增强其承载能力。图样中不仅表达了零件的形状、尺寸及加工要求，还表达了各零件的装配和焊接要求。 两金属焊件在焊接时的相对位置（即焊接接头）有对接、搭接、T形接和角接四种形式，如图9-2-3所示。工件被焊接后形成的接缝称为焊缝，常见的焊缝形式有对接焊缝、点焊缝和角焊缝三种，如图9-2-3（a）～（c）所示。 一、焊缝的形式及规定画法 1．焊缝的形式 （a）对接焊缝 （b）点焊缝 （c）角焊缝 图9-2-3 常见的焊接接头和焊缝形式 国家标准规定，图样中一般用焊缝符号表示焊缝，必要时，也可采用图示法表示焊缝。需在图样中简易地绘制焊缝时，可用视图、剖视图或断面图表示，也可用轴测图示意。画图时应注意： ① 在垂直于焊缝的剖视图或断面图中，一般应画出焊缝的形式并涂黑，如图9-2-4中除（d）图外的其他视图所示。 ② 在视图中，可见焊缝用细实线绘制的栅线（允许徒手绘制）表示，如图9-2-4（b）～（d）所示，也允许采用特粗线表示焊缝的轮廓，如图9-2-4（a）、（e）和（f）所示。 2．焊缝的规定画法 （a） （b） （c） （d） （e） （f） 图9-2-4 焊缝的画法 基本符号是表示焊缝横断面形状的符号，近似于焊缝横断面的形状，用粗实线绘制。常用焊缝的基本符号、图示法及标注方法如表9-2-1所示，其他焊缝的基本符号可查阅国家标准GB/T 324—2008。 二、焊缝符号及其标注方法 1．基本符号 表9-2-1 常用焊缝的基本符号、图示法及标注方法示例 2．基本符号的组合 标注双面焊缝或接头时，基本符号可组合使用，用粗实线绘制，如表9-2-2所示。 表9-2-2 基本符号的组合符号及标注示例 补充符号用来补充说明有关焊缝或接头的某些特征（如表面形状、衬垫、焊缝分布、施焊地点等），用粗实线绘制，如表9-2-3所示。 3．补充符号 表9-2-3 补充符号及其标注示例 指引线一般由箭头线和两条基准线（一条为实线，一条为虚线）组成，其画法如图9-2-5所示。 4．指引线 图9-2-5 指引线的画法 箭头线指向图样上的有关焊缝处，必要时允许折弯一次。基准线的上面和下面用来标注各种符号和尺寸。必要时，可在横线末端加一尾部，作为其他说明之用，如焊接方法和焊接数量等。 焊缝的尺寸符号表示坡口及焊缝的尺寸，一般不标注。设计或生产需要注明焊缝尺寸时才标注。常见的尺寸符号如表9-2-4所示。 5．尺寸符号 表9-2-4 常用尺寸符号 焊接的方法很多，常用的有电弧焊、电渣焊、点焊和钎焊等，其中以电弧焊应用最广。焊接方法可用文字在技术要求中说明，也可用数字代号直接注在指引线的尾部。常用焊接方法的数字代号如表9-2-5所示。 6．焊接方法及数字代号 表9-2-5 常用的焊接方法及数字代号 在技术图样或文件上需要表示焊缝或接头时，推荐采用焊缝符号。必要时，也可采用一般的技术制图方法表示。常见焊缝标注示例如表9-2-6所示。 三、焊缝标注示例 表9-2-6 焊缝标注示例 任务实施 从图9-2-1所示的图形及明细栏中可以看出，该弯头由底盘、弯管和方形凸缘三个零件组成。该图样不仅表达了各零件的装配和焊接要求，还表达了零件的形状、尺寸以及加工要求。 图9-2-1 弯头焊接图 任务提出 管路图是采用正投影原理和规定符号绘制的视图，一般情况下，需用主视图、俯视图和左视图等基本视图来表达，其投影方式和画法与基本形体三视图的画法相同。 如图9-3-1所示为一管道平面图，分析管道的走向，并补画左视图。 了解管路的作用、内容以及图示和识读方法 任务三 识读管路平面图 任务目标 图9-3-1 管道平面图 相关知识 管路图用于表示机器设备间管路的连接、走向、位置，以及阀门、仪表控制点的安装位置。管路图采用正投影法绘制，常以车间或工段为单元，一般以平面图为主，并配以适当的剖视图（或向视图、局部视图）。此外，为了便于读图，还可配有立体感较强的管路轴测图。 管路图是用标准所规定的各种图形符号和代号绘制而成的。管路图示符号由管线、管件、阀体、连接等图示符号和物料符号组成。 一、管路及其附件的表示方法 1．管子的图示符号 工程管道中的管子通常用单线（粗实线或中实线）表示，如图9-3-2（a）所示。直径较大（DN≥250 mm）或重要的管子，也可用双线（中实线）表示，如图9-3-2（b）所示。 （a） （b） 图9-3-2 一般直管的图示符号 332 此外，在画管子的图示符号时，还需要注意以下几点。 ① 当只需画出一小段管子时，应在中断处画上断裂符号，单线及双线管道的断裂符号如图9-3-2所示。 ② 当管子交叉时，可把下（后）面遮盖部分的投影断开表示，如图9-3-3所示；也可将上（前）面管子的投影断开表示，如图9-3-4所示。 图9-3-4 管子交叉的画法（二） 图9-3-3 管子交叉的画法（一） ③ 当管子的投影重叠，但又必需表示出不可见的管子时，可将前（上）面管子的投影用断裂表示，后（下）面管子的投影画至重影处稍留间隙断开表示，如图9-3-5（a）所示的双叠管。 ④ 若多根管子的投影重叠时，可用双重断裂符号对应被断的每根管，如图9-3-5（b）所示的三叠管；或不用双重断裂符号，而分别注出管段号加以辨认，如图9-3-5（c）所示。 （a） （b） （c） 图9-3-5 管子重叠的图示符号 在反映转折的投影中，转折处用圆弧表示。在其他投影图中，转折处用一细实线小圆表示，且当转折方向与投射方向一致时，管线画至小圆的圆心处，如图9-3-6（a）所示；当转折方向与投射方向相反时，管线不画入小圆内，但需在小圆的圆心处画一圆点，如图9-3-6（b）所示。 2．管线转折的表示法 （a） （b） 图9-3-6 管线转折的表示法 此外，还需注意以下几点。 ① 当管路经过两次或多次转折时，其投影的画法如图9-3-7和图9-3-8所示。 2．管线转折的表示法 （a） （b） 图9-3-7 两次转折的管道表示法 （a） （b） 图9-3-8 多次转折的管道表示法 ② 当用双线表示转折的管道时，其投影图的画法如图9-3-9所示。 ③ 大于90°的管道转折时，其投影图的画法如图9-3-10所示。 图9-3-9 双线管道转折的表示法 图9-3-10 大于90°的管道转折表示法 两直管连接时，通常采用法兰连接、承插连接、螺纹连接和焊接四种方法，连接时的画法如图9-3-11所示。 3．管路连接的表示法 （a）法兰连接 （b）承插连接 （c）螺纹连接 （d）焊接 图9-3-11 两直管连接的表示法 此外，还可以采用弯头、三通管、四通管、活接头及同心异径管接头等连接管件连接两直管。连接管件的图示符号如图9-3-12所示。 （a）弯头 （b）三通管 （c）四通管 （d）活接头 （e）同心异径管接头 图9-3-12 连接管件的图示符号 阀门有手动和电动两种，如图9-3-13（a）所示，其绘制方式一般是在阀门符号中表示阀门的连接方式和控制方法。当阀门的安装方位不同时，其投影图的画法也有所不同，如图9-3-13（b）所示。阀门与管路的连接方式如图9-3-13（c）所示。 4．阀门及管架的表示法 管架是将管道安装并固定在地面或建筑物上的一种装置，在管道布置图中可用图形符号表示其类型和位置。图9-3-14所示为固定和非固定（包括滑动、导向）管架的表示法。 （a） （b） （c） 图9-3-13 管道中阀门的画法 图9-3-14 管架的表示法 二、管路轴测图 管路轴测图又称管段图，是表达管道及所附管件、阀门、仪表控制点等具体配置情况的轴测图样，如图9-3-15所示。这种图样立体感强，便于阅读，有利于管段的预制和安装施工，是管路布置设计的发展趋势。 图9-3-15 空压站管段轴测图 由图9-3-15所示可知，管段轴测图一般应包括图形、尺寸及标注、方向标（安装方位的基准）、材料表和标题栏等，其中，管路用粗实线绘制，管件、阀门等用细实线按规定符号绘制。 管路轴测图一般是按正等轴测投影绘制的。画图前应先确定轴测图，其轴测图中各轴分别代表上下、左右、前后，如图9-3-16所示。法兰连接图示符号及阀门图示符号的轴测图画法如图9-3-17和图9-3-18所示。 图9-3-16 管路轴测轴 （a） （b） 图9-3-18 阀门图示符号的画法 （a） （b） （c） 图9-3-17 法兰连接图示符号的画法 任务实施 视图分析： 由图9-3-1中俯视图可知，该管道被折后有5段，结合主视图中断开处可知，该管道的走向为：自左向右→向下→向前→向上→向右，其空间示意图如图9-3-19所示，由此可画出其左视图，如图9-3-20所示。 图9-3-19 示意图 图9-3-20 补画管道左视图 图9-3-1 管道平面图 $