识读零件图的技术要求

活动五　识读零件图的技术要求

在读图时，我们发现零件图上除了有一组视图和尺寸外，还有好多我们不认识的符号或标记。要读懂图纸上的全部内容，我们还要继续学习零件图上的技术要求，技术要求包括零件表面粗糙度、零件的极限尺寸与配合要求、零件的形状和位置公差、零件材料的要求、加工要求、热处理和表面处理的说明等。

1.能看懂零件表面粗糙度符号的意义，掌握标注方法。

2.能计算零件的极限尺寸、尺寸公差，明确配合要求。

3.了解零件形位公差的符号意义和标注方法。

4.会识读一般汽车的零件图。

零件图上的技术要求有以下几个方面的内容：表面粗糙度、零件的极限尺寸与配合要求，零件的形状和位置公差，以及对零件材料的要求和说明、零件的热处理和表面处理的说明等。

一、表面粗糙度

1.什么是表面粗糙度？

零件表面在机械加工后会留下细微的痕迹，在显微镜下观察可以看到这种微观的峰谷状不平状态。零件表面上这种微观不平的程度，称为表面粗糙度，如图2－5－1所示。

2.表面粗糙度的主要参数

表面粗糙度的主要参数是轮廓算术平均偏差R_a，它是指在取样长度L范围内，被测轮廓线上各点到基准线的距离y_i的算术平均值，如图2－5－2所示。

R_a数值越小，零件表面越光洁；R_a数值越大，零件表面越粗糙。Ra数值通常标注在表面粗糙度符号上面，其单位为μm。

图2－5－1　表面粗糙度

图2－5－2　表面粗糙度的主要参数

3.表面粗糙度的符号、代号及其意义

表面粗糙度的符号、代号及其意义，可参见表2－5－1。

表2－5－1　表面粗糙度符号、代号及其意义

4.表面粗糙度的标注

①在同一图样上，每个表面的粗糙度代号一般只标注一次，即在一个视图上标注后，在其他视图上不再重复标注。

②表面粗糙度代号应注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线上，符号的尖端必须从材料的外部指向零件表面，如图2－5－3所示。

图2－5－3　表面粗糙度代号标注（一）

图2－5－4　表面粗糙度代号标注（二）

③图样上，表面粗糙度代号中数字的标注方法和尺寸数字的标注方法相类似，大小和方向与图中尺寸数字的大小和方向应一致，如图2－5－4所示。

④当零件的大部分表面具有相同的表面粗糙度时，对其中使用最多的一种表面粗糙度代号可以统一注在图样的右上角，并注“其余”两字，如图2－5－5所示。

图2－5－5　表面粗糙度代号标注（三）

图2－5－6　表面粗糙度代号标注（四）

⑤当零件所有表面具有相同的表面粗糙度时，其符号或代号可在图样的右上角统一标注，如图2－5－6所示。

二、极限与配合

1.互换性

相同规格的零件，不用选择和修配就能装在机器上，达到规定的性能要求，零件的这种性质就称为互换性。

2.尺寸与尺寸公差

（1）基本尺寸

由设计确定的尺寸。

（2）实际尺寸

通过测量获得的尺寸。

（3）极限尺寸

允许尺寸变动的两个极端值，它是以基本尺寸为基数来确定的。两个极端值中大的称为最大极限尺寸，小的称为最小极限尺寸。

（4）尺寸偏差

某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为尺寸偏差，简称偏差。最大极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差，称为上偏差，最小极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差，称为下偏差，即：

上偏差＝最大极限尺寸－基本尺寸

下偏差＝最小极限尺寸－基本尺寸

国家标准规定：孔的上偏差代号为ES，孔的下偏差代号为EI；轴的上偏差代号为es，轴的下偏差代号为ei。

上、下偏差可以是正值、负值或零。

（5）尺寸公差

允许尺寸的变动量称为尺寸公差，简称公差。它等于最大极限尺寸减最小极限尺寸之差，或上偏差减下偏差之差，即：

公差＝最大极限尺寸－最小极限尺寸＝上偏差－下偏差

因为最大极限尺寸总是大于最小极限尺寸，上偏差总是大于下偏差，所以公差一定为正值。

（6）公差带

由代表上、下偏差的两条线所限定的一个区域，如图2－5－7所示。

图2－5－7　公差带

图2－5－8　轴的公差带

以图2－5－8所示的轴为例，它的基本尺寸为40mm，最大极限尺寸为40.02mm，最小极限尺寸为39.95mm，上偏差为＋0.02mm，下偏差为－0.05mm，公差为0.07mm。

（7）标准公差

由国家标准规定的用以确定公差带大小的公差称为标准公差。用“IT”表示，共分20个等级，即IT01、IT0、IT1～18，其中IT01级最高，等级依次降低，IT18级最低。

（8）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，一般是指靠近零线的那个偏差。当公差带位于零线上方时，其基本偏差为下偏差，当公差带位于零线下方时，其基本偏差为上偏差，如图2－5－9所示。

图2－5－9　基本偏差系列

基本偏差系列只表示公差带的位置而不表示公差带的大小，故公差带一端画成开口。

孔的基本偏差从A～H为下偏差，J～zc为上偏差，JS的上下偏差分别为＋IT/2和－IT/2。

轴的基本偏差从a～h为上偏差，j～zc为下偏差，js的上下偏差分别为＋IT/2和－IT/2。

3.配合

（1）配合的概念

基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系称为配合，如图2－5－10和图2－5－11所示。

图2－5－10　基轴制配合

图2－5－11　基孔制配合

（2）配合的种类

①间隙配合：具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。此时孔的公差带在轴的公差带之上。

②过盈配合：具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合。此时孔的公差带在轴的公差带之下。

③过渡配合：可能具有间隙或过盈的配合。此时孔、轴的公差带重叠。

（3）基准制

①基孔制：基本偏差为一定的孔的公差带与不同基本偏差的轴的公差形成各种配合的一种制度。基孔制配合中的孔称为基准孔，其基本偏差代号为H，下偏差EI＝0。

②基轴制：基本偏差为一定的轴的公差带与不同基本偏差的孔的公差形成各种配合的一种制度。基轴制配合中的轴称为基准轴，其基本偏差代号为h，上偏差es＝0。

由于孔比轴承加工稍难一些，一般应优先采用基孔制配合。

图2－5－12　基孔制配合示例

基孔制配合示例如图2－5－12所示，基轴制配合示例如图2－5－13所示。

（4）配合代号

用孔、轴公差带代号组合表示，写成分数形式。例如18H8/p6，18表示孔、轴基本尺寸，H8表示孔的公差带代号，p6表示轴的公差带代号，H8/p6表示配合代号。在配合代号中，凡孔的基本偏差为H者，表示基孔制配合，凡轴的基本偏差为h者，表示基轴制配合。如图2－5－14所示。

图2－5－13　基轴制配合示例

图2－5－14　配合代号

三、形位公差

形位公差是形状公差和位置公差的简称。形状公差是零件要素（点、线、面）的实际形状对理想形状的允许变动量，位置公差是零件要素（点、线、面）的实际位置和理想位置的允许变动量。

1.形位公差的项目和符号

形位公差的项目和符号，可参见表2－5－2。

表2－5－2　形位公差的项目和符号

2.形位公差的标注

在图样上标注形位公差时，应有公差框格、被测要素和基准要素（对位置公差）3组内容。

（1）公差框格和指引线

形位公差框格有两到3格，一般形状公差为两格，位置公差为3格，框格用细实线绘制，如图2－5－15所示。框格内自左向右填写，第一格填写形位公差的项目符号，第二格填写形位公差数值，第三格填写基准代号。框格一端和指引线相连，指引线箭头指向被测要素。

图2－5－15　公差框格和指引线

（2）基准要素的标注

基准要素用大写字母表示，基准符号为用小圆的细实线与粗的短横线相连，如图2－5－16所示。零件图上形位公差标注实例，如图2－5－17所示。

图2－5－16　基准要素

四、识读零件图

在零件设计制造、机器安装、机器的使用和维修等工作中，经常要识读零件图。识读零件图的目的是为了弄清零件图所表达零件的结构形状、尺寸和技术要求，以便指导生产和解决有关的技术问题。

1.读零件图的基本要求

①了解零件的名称、用途和材料。

②分析零件各组成部分的几何形状、结构特点及作用。

③分析零件各部分的定形尺寸和各部分之间的定位尺寸。

④熟悉零件的各项技术要求。

2.读零件图的方法和步骤

（1）概括了解

图2－5－17　形位公差标注实例

从标题栏内了解零件的名称、材料、比例等，并浏览视图，可大致了解零件的用途和形体概况。

（2）详细分析

①分析图样表达方式：分析零件图的视图形式，找出主视图和其他基本视图以及辅助视图所在的位置。若有剖视、断面和局部放大图等，则要弄清剖切方法、位置或放大比例，分析这些图形的表达目的和作用。

②分析形体、想出形状：先从主视图出发，联系其他视图，利用投影关系进行分析。采用形体分析法逐个弄清零件各部分的结构形状和相互位置关系，最后想像出整个零件的结构形状。如果能结合零件结构的功能来分析，对想像零件的立体形状有一定的帮助。

③分析尺寸：找出零件长、宽、高3个方向的尺寸基准，从基准出发，搞清哪些是主要尺寸，再用形体分析法找出各部分的定形尺寸和定位尺寸。检查是否有多余标注的尺寸和漏标的尺寸，并检查尺寸是否符合设计和工艺要求。

④分析技术要求：分析零件的尺寸公差、形位公差、表面粗糙度和其他技术要求，弄清楚零件各部位的尺寸要求的高低和表面要求的高低，还要弄清楚各部位的加工要求，以便采用相应的加工方法。

（3）归纳总结

综合了解和分析，把图形、尺寸和技术要求等全面系统地联系起来思索，并参阅相关资料，可得到零件的整体结构、尺寸大小、技术要求及零件的作用等完整的情况。

看零件图的过程，是一个了解、分析、理解和想像的综合过程。对于较复杂的零件图，需要参考有关技术资料，如装配图和相关零件的零件图以及说明书等，才能完全看懂。对于有些表达比较繁琐的零件图，有时需要反复分析和琢磨，才能看懂。

一、技能训练器具

三角板、圆规和铅笔等，常用汽车零件实样和零件图样，含有剖视图和断面图的机械零件图样和汽车零件图样。

二、技能训练内容

（一）识读组合体的三视图。

1.找出相应的立体图，并在其下方括号内填写它的序号。

2.根据两视图选择正确的第三视图（在括号内打√）。

（二）识读组合体的三视图，补画漏线。

（三）识读下例剖视图和断面图，完成填充：

（1）上图采用了个视图，其中个是剖视图，剖视图的形式上是剖；左视图上方字母“A－A”表示，而主视图上方没有字母是因为。

（2）上图表达方式采用　　个图形，其中主视图采用　　剖视图，左视图采用　　剖视图，俯视图采用　　剖视图，主视图和左视图上方没有字母标记名称是因为　　　　　，主视图上“A－A”旁不加投影方向的箭头是因为　　　　　。

（3）上图的图样表达方式采用　　个图形，其中主视图采用　　剖视图，其余几个图形都为　　断面，最左方的断面没有任何标记是因为　　　　　，几个剖切位置都不加投影方向的箭头是因为　　　　　。

（四）选择正确的移出断面图，并在正确的断面图上打上“√”。

（五）识读下例零件图，完成填充。

（1）如上图所示，该零件名称为　　，所选用的材料是　　。

（2）表达零件结构采用哪些视图？　　　　　　。

（3）该零件图采用的尺寸标注的形式是　　式的；该零件长度为　　，共由　　段直径不同的轴段组成，轴段最大直径为　　，轴段最小直径为　　。

（4）该零件的键槽深为　　，长为　　，宽为　　。

（5）该零件的轴向尺寸基准是轴的　　，前后和上下的尺寸基准是轴的　　。

如上图所示的图样，该零件表达采用　　个图形，除了主视图外，另外几个图形为　　图和　　图，上方字母“A－A”是该图形的　　，局部放大图采用的比例是　　，该轴的退刀槽的深度为　　mm。

（1）如上图所示，该零件名称为　　，所选用的材料是　　。

（2）表达零件结构采用哪些视图？　　　　　　　。

（3）该零件图采用的尺寸标注的形式是　　式的；该零件长度为　　，共由段直径不同的轴段组成，轴段最大直径为　　，轴段最小直径为　　。

（4）该零件的左轴段键槽深为　　，长为　　，宽为　　。

（5）该零件的轴向尺寸基准是轴的，前后和上下的尺寸基准是轴的。

（六）解释如下图所示拨叉零件图中的所有表面粗糙度、尺寸公差、形位公差代号的意义。

（1）主视图采用什么剖视面？

（2）在视图上用文字和指引线标出轴向尺寸基准和径向尺寸基准。

（3）说明16mm孔的公差等级和配合制度。

（4）用箭头和指引线标出垂直度和同轴度的测量基准。

（5）解释图中所注位置公差代号的含义。