最新《机械制图与计算机绘图》精品电子教案项目五识读与绘制零件图.docx
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最新《机械制图与计算机绘图》精品电子教案项目五识读与绘制零件图
教学目标
知识目标:
熟悉各类零件的作用、结构特点、常用的表达方法以及尺寸及技术要求的注法
能力目标:
能够正确识读各类零件图;能够应用AutoCAD绘制各类零件图。
素质目标:
教学重点
AutoCAD的使用
教学难点
应用AutoCAD绘制各类零件图
教学手段
理实一体
实物讲解
小组讨论、协作
教学学时
28
教学内容与教学过程设计
注释
项目五识读与绘制零件图
任务一识读与绘制轴类零件图
子任务一读铣刀头主轴零件图
〖任务描述〗
读如图5-1所示铣刀头主轴零件图,看懂其结构形状、尺寸大小、加工要求等。
〖任务分析〗
零件图是加工零件的依据,它通过一组视图表达零件的结构形状,通过尺寸反映零件的大小,通过技术要求传递加工信息。
要看懂零件图首先要了解该零件在机器或部件中所起的作用,其次要熟悉零件图的视图表达、尺寸标注及技术要求的标注等。
〖知识链接〗
一、零件图概述
1.零件图与装配图的作用和关系
零件图表示零件的结构、形状、大小和有关技术要求,是加工零件的依据。
装配图表示机器或部件的工作原理、零件间的装配关系和技术要求,是装配部件的依据。
在产品设计过程中,一般先画出装配图,再根据装配图绘制零件图。
零件与部件、零件图与装配图之间关系密切,表达零件或阅读零件图时应从部件或装配图入手,同样阅读装配图时也要结合其主要零件的零件图。
2.零件图的内容
(1)一组视图。
选用一组适当的视图、剖视图、断面图等图形,将零件的内、外形状正确、完整、清晰地表达出来。
(2)完整的尺寸。
(3)技术要求。
(4)标题栏。
二、轴类零件的视图选择
1.主视图的选择
(1)“形状特征”原则。
如图5-3所示。
(2)“加工位置”原则。
如图5-3(b)所示。
(3)“工作位置”原则。
如图5-3(c)所示
(4)“习惯位置”原则。
图5-3主视图的选择
2.其他视图的选择
在选择视图时,首先考虑看图方便,优先选择基本视图。
其次,在充分表达清楚零件结构的前提下,尽量减少视图数量,力求制图简便。
如图5-4所示,
图5-4其他视图的选择
3.轴类零件的视图选择
轴类零件一般采用一个基本视图和若干辅助视图表达,且主视图轴线按加工位置水平放置。
键槽、销孔、退刀槽等结构通常采用断面图、局部剖视图及局部放大图等表达方法,如图5-6所示。
图5-6轴类零件的视图选择
三、轴类零件的尺寸标注
1.合理选择尺寸基准
1)设计基准和工艺基准
根据零件的结构和设计要求而确定的基准称为设计基准,如图5-7所示的轴承座,选择底面为高度方向的设计基准,左右对称平面为长度方向的设计基准。
根据零件加工和测量要求而确定的基准称为工艺基准。
图5-7尺寸基准的选择
2)主要基准和辅助基准
首先应确定零件每一方向的主要基准,即决定零件的主要尺寸基准。
为了便于加工和测量,在长、宽、高某一方向有时除主要基准外,还常常选一些辅助基准。
在确定辅助基准时,应注意辅助基准和主要基准之间应有一个联系尺寸。
2.直接注出主要尺寸
主要尺寸是指直接影响零件在机器中的工作性能和位置关系的尺寸,如零件之间的配合尺寸、重要的安装定位尺寸等。
从主要基准直接注出可避免加工误差的积累,保证尺寸精度以满足装配要求(即保证设计要求)。
图5-8直接注出主要尺寸
3.避免出现封闭的尺寸链
封闭尺寸链是指尺寸线首尾相接,绕成一圈的一组尺寸。
如图5-9所示。
图5-9尺寸标注应避免出现封闭的尺寸链
4.符合加工顺序且便于测量
按零件的加工顺序标注尺寸,便于看图和测量,有利于保证加工精度。
如图5-10所示为退刀槽的尺寸标注,如图5-11所示为阶梯孔的尺寸标注。
图5-10尺寸标注应符合加工顺序
图5-11尺寸标注应方便测量
5.零件上常见工艺结构的尺寸注法
1)倒角和圆角
如图5-12所示。
2)退刀槽
在车削螺纹时,为了便于退出刀具,常在零件的待加工表面的末端车出螺纹退刀槽,退刀槽的尺寸标注,一般按“槽宽×槽深”或“槽宽×直径”的形式标注,如图5-12所示。
3)凸台或凹坑、凹槽
如图513所示。
4)常见孔
图5-12倒角、圆角和退刀槽的尺寸标注
图5-13凸台或凹坑、凹槽的表达
四、零件图中的技术要求
1.尺寸公差与配合
1)零件的互换性
2)极限与配合
3)尺寸公差
图5-15尺寸公差术语
图5-16公差带图解
4)配合
5)尺寸公差与配合注法
公称尺寸相同的孔和轴装配到一起,可以形成各种不同的配合。
为了便于设计制造、降低成本,实现配合标准化,国家标准规定了两种配合基准制度,即基孔制和基轴制。
(1)基孔制。
基本偏差为一定(H)的孔的公差带,与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度,如图5-19(a)所示。
(2)基轴制。
基本偏差为一定(h)的轴的公差带,与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度,如图5-19(b)所示。
在一般情况下,优先选用基孔制配合。
图5-19配合制
2.几何公差
1)几何特征和符号
2)公差框格
用公差框格标注几何公差时,公差要求注写在划分成两格或多格的矩形框格内。
框格自左至右顺序标注几何特征符号、公差值、基准,如图5-21所示。
图5-21公差框格
3)被测要素
当被测要素是轮廓线或轮廓面时,箭头指向该要素的轮廓线或其延长线(应与尺寸线明显错开),如图5-22(a)所示。
当被测要素为轴线或中心平面时,箭头应位于相应尺寸线的延长线上,如图5-22(b)所示。
图5-22被测要素的表示法
4)基准
与被测要素相关的基准用一个大写字母表示。
字母标注在基准方格内,与一个涂黑的或空白的三角形相连以表示基准,如图5-23(a)所示。
带基准字母的基准三角形应按如下规定放置。
当基准要素是轮廓线或轮廓面时,基准三角形放置在要素的轮廓线或其延长线上(应与尺寸线明显错开),如图5-23(b)所示。
当基准要素是轴线或中心平面时,基准三角形应放置在该尺寸线的延长线上,如图5-23(c)所示。
图5-23基准要素的表示法
5)几何公差标注示例
图5-24所示阀杆零件图上标注有三处几何公差。
图5-24几何公差标注示例
3.表面结构的表示法
1)表面结构的概念
表面结构是指出自几何体表面的重复或偶然的偏差所形成的该表面的三维形貌。
一般是表面粗糙度、表面波纹度、表面缺陷、表面几何形状的总称。
这里主要介绍表面结构表示法中涉及到的主要轮廓参数——R轮廓(粗糙度轮廓)参数的表示法。
表面粗糙度指零件经过加工后,在零件表面上产生的较小间距和微小峰谷所组成的微观几何形状特征,如图5-25所示。
图5-25表面粗糙度
2)标注表面结构的图形符号
基本图形符号、扩展图形符号、完整图形符号。
3)表面结构要求在图样中的注法
(1)表面结构要求对每一表面一般只注一次,并尽可能注在相应的尺寸及其公差的同一视图上。
除非另有说明,所标注的表面结构要求是对完工零件表面的要求。
(2)表面结构的注写和读取方向与尺寸的注写和读取方向一致。
(3)表面结构要求可标注在轮廓线上,其符号应从材料外指向并接触表面。
必要时,表面结构符号也可用带箭头或黑点的指引线引出标注,如图5-27和图5-28所示。
表面结构要求也可以直接标注在轮廓特征的延长线上,或用带箭头的指引线引出标注,如图5-29所示。
图5-27表面结构要求在轮廓线上的标注
图5-28用指引线引出标注表面结构要求
图5-29表面结构要求标注在轮廓特征的延长线上
(4)在不致引起误解时,表面结构要求可以标注在给定的尺寸线上,如图5-30所示。
(5)表面结构要求可标注在几何公差框格的上方,如图5-31所示。
图5-30表面结构要求标注在尺寸线上
图5-31表面结构要求标注在几何公差框格的上方
4)表面结构要求在图样中的简化注法
(1)有相同表面结构要求的简化注法。
(2)多个表面有共同要求的注法。
〖能力检测〗
根据图5-35所示主动齿轮轴的结构特点,正确选择视图及表达方法,根据齿轮轴的作用选择合适的表面粗糙度参数、尺寸公差等技术要求,完成齿轮轴零件草图,可不标注具体尺
寸数字。
图5-35主动齿轮轴
子任务二应用AutoCAD绘制铣刀头主轴零件图
〖任务描述〗
建立A3图幅,按1∶1绘制如图5-1所示铣刀头主轴的零件图。
〖任务分析〗
要应用AutoCAD正确绘制主轴零件图,首先应根据各视图的图形特点选择合适的绘图与编辑命令完成图形的绘制,其次应掌握尺寸公差、几何公差及表面结构等技术要求的标注方法。
〖知识链接〗
一、图块的概念及创建
1.内部块的定义
单击“绘图”工具栏上的“创建块”按钮,打开如图5-36所示的“块定义”对话框。
在该对话框中可进行指定块名、指定块的插入基点、指定新块中要包含的对象等操作。
用该命令定义的图块只能在定义图块的图形中调用,而不能在其他图形中调用,因此称为内部块(BLOCK/BMAKE)。
图5-36“块定义”对话框
2.外部块的定义
WBLOCK命令可将图形文件中的整个图形、内部块或某些实体写入一个新的图形文件,其他图形文件均可以将它作为块调用。
WBLOCK命令定义的图块是一个独立存在的图形文件,相对于BLOCK/BMAKE命令定义的内部块,它被称为外部块(WBLOCK)。
二、插入块
1.插入单块
单击“绘图”工具栏上的“插入块”按钮,打开“插入”对话框。
在命令行窗口提示为“命令:
”时,通过键盘输入“MINSERT”,按Enter键执行命令,系统将提示:
指定插入点,输入矩阵行数、列数,输入矩阵行间距、列间距等。
三、图块的重新定义
将一个插入块分解后,加以修改编辑或重新绘制组成块的实体,然后用BLOCK或BMAKE命令将其定义为与原有块同名的块,将原有的块定义覆盖,图形中引用的相同块将全部自动更新。
四、块属性及属性定义
块属性是指将数据附着到块上的标签或标记,被附着的数据包括零件编号、价格、注释和物主的名称等。
附着的属性可以提取出来用于电子表格或数据库,以生成零件列表或材质清单等。
如果已将属性定义附着到块中,则插入块时将会用指定的文字串提示输入属性,该块后续的每个参照可以为该属性指定的不同的值。
五、创建表面结构符号块
1.绘制表面结构图形符号
2.创建表面粗糙度参数值属性
3.创建表面结构图块
〖能力检测〗
建立A3图幅,按1∶1绘制如图5-52所示轴的零件图。
图5-52
任务二识读与绘制盘盖类零件图
子任务一读铣刀头V带轮零件图
〖任务描述〗
读如图5-53所示的铣刀头V带轮零件图,看懂其结构形状、尺寸大小、加工要求等。
〖任务分析〗
V带轮是传递旋转运动和动力的零件。
轮缘上的轮槽和轮毂上的键槽均是标准结构,其画法和尺寸标注都有相关规定。
要看懂该零件图首先要了解V带轮在铣刀头中所起的作用及其与主轴的装配关系。
图5-53V带轮零件图
〖知识链接〗
一、V带和V带轮
V带的尺寸已经标准化,按截面尺寸由小到大,普通V带分为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号,窄V带分为SPZ、SPA、SPB、SPC四种型号。
V带的高度h与其节宽bp之比称为相对高度。
普通V带的相对高度约为0.7,窄V带的相对高度约为0.9。
V带轮结构一般由轮缘、轮辐和轮毂三部分组成。
二、盘盖类零件的视图选择
盘盖类零件通常指轮、盘、盖类零件。
盘盖类零件一般按主要加工位置选择主视图,轴线水平放置,多以垂直于轴线的方向作为主视图的投射方向。
一般采用两个基本视图,采用全剖的主视图表达其内部结构及各组成部分的相对位置,再用左(或右)视图反映零件的外形及均布孔、轮辐等结构的数量及分布状况,如图5-54所示。
图5-54阀盖零件图
三、盘盖类零件的尺寸标注及技术要求
盘盖类零件的结构特点以回转体为主,通常以轴孔的轴线为径向基准,以重要端面(如装配面)作为轴向尺寸基准,圆周上均匀分布小孔的定位圆直径是这类零件典型的定位尺寸。
如图5-54所示,以阀盖与阀体的装配面为长度方向的主要尺寸基准,以前后、上下对称平面作为宽度和高度方向的尺寸基准。
〖能力检测〗
1.测绘带轮。
根据图5-56所示带轮的结构特点,正确选择视图及表达方法,根据带轮的作用选择合适的表面粗糙度参数、尺寸公差等技术要求,完成带轮零件草图,可不标注具体尺寸数字。
2.测绘泵盖。
根据图5-57所示泵盖的结构特点,正确选择视图及表达方法,根据泵盖的作用选择合适的表面粗糙度参数、尺寸公差等技术要求,完成泵盖零件草图,可不标注具体尺寸数字。
图5-56图5-57
子任务二应用AutoCAD绘制V带轮零件图
〖任务描述〗
建立A4图幅,按1∶1绘制如图5-53所示的V带轮零件图。
〖任务分析〗
要应用AutoCAD绘制图示V带轮零件图,首先要根据该类零件的结构特点和图形特点,选择合适的绘图与编辑命令完成图形的绘制,其次应掌握尺寸及技术要求的标注方法。
〖任务实施〗
一、读图分析
图5-53所示铣刀头V带轮零件图采用了一个全剖的主视图和一个局部视图。
主视图关于轴线基本对称,应用“镜像”命令可提高绘图速度。
局部视图上的键槽可应用“偏移”命令快速绘制。
二、绘图步骤
1.设置绘图环境
创建A4图幅(210mm×297mm),设置图层、设置文字样式、设置尺寸标注样式、绘制图框和标题栏,或直接调用“A4.dwt”图形样板文件,使用设置好的绘图环境。
2.绘制视图
(1)调用“直线”、“偏移”、“圆角”等命令绘制带轮上半部分左侧轮廓,如图5-58(a)所示。
轮毂、轮缘处1∶10的起模斜度可结合相对坐标绘制,轮缘上V形槽的夹角为38°,绘制其轮廓时将极轴追踪角设置为19°。
(2)调用“镜像”命令快速生成带轮上半部分右侧轮廓,如图5-58(b)所示。
(3)调用“镜像”命令快速生成带轮下半部分轮廓,如图5-58(c)所示。
(4)调用“直线”、“圆”、“偏移”、“修剪”等命令绘制局部视图及主视图上轮毂轴孔的轮廓,如图5-58(d)所示。
(5)调用“图案填充”命令绘制主视图的剖面线,如图5-58(e)所示。
3.标注尺寸
(1)调用“线性”标注命令,标注主视图的轴向和径向尺寸(新建一种“非圆视图直径尺寸”标注样式),倒角用“引线”命令标注。
(2)调用“直径”和“线性”标注命令,标注局部视图尺寸。
(3)通过“特性”选项板标注尺寸公差。
4.标注技术要求
(1)标注表面结构代号。
调用“创建块”和“插入块”命令标注图形中的表面结构代号。
(2)标注几何公差。
调用“引线”命令标注图中的几何公差。
图5-58V带轮的绘制
5.注写技术要求
调用“单行文字”命令注写技术要求,检查并存盘。
〖能力检测〗
建立A4图幅,按1∶1绘制如图5-59所示端盖的零件图。
图5-59
任务三识读与绘制叉架类零件图
子任务一读拨叉零件图
〖任务描述〗
读如图5-60所示拨叉零件图,看懂其结构形状、尺寸大小、加工要求等。
图5-60拨叉零件图
〖任务分析〗
要看懂拨叉零件图,首先要了解该零件在机器或部件中所起的作用,其次要熟悉零件图的视图表达、尺寸标注及技术要求的标注等。
〖知识链接〗
一、叉架类零件的视图选择
由于叉架类零件形状不规则,结构比较复杂,常用铸造和锻压的方法制成毛坯,然后进行切削加工,其加工位置经常变化,因此选择主视图时,主要考虑零件的形状特征和工作位置。
叉架类零件需要两个或两个以上的基本视图,且通常采用局部剖视。
为了表达零件上的弯曲或倾斜结构,通常会选用斜视图或斜剖视图、断面图等。
二、叉架类零件的尺寸标注及技术要求
叉架类零件标注尺寸时,通常选用轴线、安装面或零件的对称面作为尺寸基准。
与其他零件(轴)的装配面表面结构和尺寸精度要求较高。
〖能力检测〗
试根据图5-62所示叉架的结构特点,选择合适的表达方案。
图5-62
子任务二应用AutoCAD绘制拨叉零件图
〖任务描述〗
建立A4图幅,按1∶1绘制如图5-60所示拨叉零件图。
〖任务分析〗
要应用AutoCAD绘制图示拨叉零件图,首先要根据该类零件的结构特点和图形特点,选择合适的绘图与编辑命令完成图形的绘制,其次应掌握尺寸及技术要求的标注方法。
〖知识实施〗
一、读图分析
图5-60所示拨叉零件图采用了主视图和左视图两个基本视图,反映了拨叉工作部分、支持部分及连接部分等主要结构的形状和相对位置关系。
移出断面配置在剖切线的延长线上,表达了连接板和肋板的截面形状。
斜视图表达了拨叉后下方凸台的形状和位置。
根据图形特点,画图时可先画左视图,合理设置极轴追踪角度有助于快速准确地绘图。
二、绘图步骤
(1)设置绘图环境。
创建A4图幅(210mm×297mm),设置图层、设置文字样式、设置尺寸标注样式、绘制图框和标题栏。
(2)绘制视图。
绘制视图过程如下。
①调用“直线”、“圆”、“偏移”、“修剪”等命令绘制拨叉左视图的主要轮廓,如图5-63(a)所示。
绘制倾斜轮廓时将极轴追踪角设置为30°。
②调用“直线”、“偏移”、“镜像”等命令绘制拨叉主视图,如图5-63(b)所示。
利用对象捕捉追踪功能保证主、左视图高平齐。
③调用“直线”、“圆角”、“样条曲线”、“图案填充”等命令绘制断面图,并完成三处局部剖视图波浪线的绘制及图案填充,如图5-63(c)所示。
④调用“直线”、“圆”、“偏移”、“修剪”等命令绘制斜视图,如图5-63(d)所示。
(3)标注尺寸。
调用“线性”、“对齐”、“直径”、“半径”、“角度”等标注命令标注拨叉尺寸,如图5-60所示。
(4)标注表面结构代号。
(5)检查,存盘。
图5-63拨叉的绘制
〖能力检测〗
建立A3图幅,按1∶1绘制如图5-64所示托脚的零件图。
图5-64托脚
任务四识读与绘制箱体类零件图
子任务一读铣刀头座体零件图
〖任务描述〗
读如图5-65所示的铣刀头座体零件图,看懂其结构形状、尺寸大小、加工要求等。
图5-65铣刀头座体零件图
〖任务分析〗
要看懂铣头刀座体零件图首先要了解该零件在机器或部件中所起的作用,其次要熟悉零件图的视图表达、尺寸标注及技术要求的标注等。
〖知识链接〗
一、箱体类零件的视图选择
箱体类零件指泵体、机床床身、阀体、变速箱的箱体等。
此类零件的结构形状比较复杂,毛坯多为铸件,加工工序多,有较多形状、大小各异的凸台和孔等结构。
箱体类零件主要起包容、支承其他零件的作用,内部以圆形或方形腔体为主要特征。
箱体类零件一般采用三个或三个以上的基本视图,通常按工作位置和结构形状特征来选择主视图,并以垂直或平行于主要支承孔轴线方向作为主视图的投射方向。
一般用通过主要支承孔轴线的剖切来表达其内部结构,另外采用局部视图、局部剖视图、斜视图、断面图等表达箱体的一些局部结构。
二、箱体类零件的尺寸标注及技术要求
箱体类零件通常以底面为高度方向的主要尺寸基准,长度和宽度方向通常以重要端面或对称面为主要尺寸基准。
箱体类零件一般通过底板安装在机器或部件上,因此其底面的表面结构要求较高。
另外箱体上的支承孔与所支承的零件间是配合关系,无论是尺寸精度还是表面结构要求都很高。
〖能力检测〗
根据图5-67所示泵体的结构特点,正确选择视图及表达方法,根据泵体的作用选择合适的表面粗糙度参数、尺寸公差等技术要求,完成泵体零件草图,可不标注具体尺寸数字。
图5-67
子任务二应用AutoCAD绘制座体零件图
〖任务描述〗
建立A3图幅,按1∶1绘制如图5-65所示座体的零件图。
〖任务分析〗
要应用AutoCAD正确绘制座体零件图,首先应根据各视图的图形特点选择合适的绘图与编辑命令完成图形的绘制,其次应掌握尺寸公差、几何公差及表面结构等技术要求的标注方法。
〖能力检测〗
建立A3图幅,按1∶1绘制如图5-74所示泵体的零件图。
图5-74
明确任务,在任务的驱动下开始教学。
了解零件图与装配图的作用和关系。
掌握零件图的内容。
结合实物,讲解如何选择主视图。
轴类零件一般采用一个基本视图和若干辅助视图表达。
明确设计基准和工艺基准的含义。
学生分组讨论如何选择主要基准和辅助基准,教师总结。
学生分析图5-8两幅图的区别。
学生分析图5-9两幅图的区别。
学生分析图5-10两幅图的区别。
学生练习常见工艺结构的尺寸注法,教师指导。
重点讲解尺寸公差的标注方法。
讲解两种配合基准制度,学生讨论如何选择两种基准制度。
同学绘制几何符号,教师指导。
掌握不同情况下不同的基准要素表示法。
学生练习标注几何公差,教师指导。
掌握表面结构的概念。
学生练习表面结构要求标注,教师指导。
明确任务,在任务驱动下开始教学。
学生使用软件创建、插入模块,教师指导。
明确任务,在任务驱动下开始教学。
了解V带型号,掌握V带轮结构,
结合图片讲解盘盖类零件的视图选择。
学生完成规定任务,教师指导。
明确任务,在任务驱动下学习。
学生完成规定任务,教师指导。
学生完成规定任务,教师指导。
学生完成规定任务,教师指导。
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