本書是職業教育“十三五”改革創新規劃教材,根據國家教育部門*新制定的課程教學的基本要求,以培養實用型技能人才為目標,在機械制圖課程教學實踐的基礎上,參照相關的國家職業技能標準,結合多年來的不斷實踐和探索編寫而成。本書在編寫過程中,以“實用、夠用”為原則,以提高繪圖和讀圖兩項基本技能為目的,在內容選取上盡量做到易理解、易掌握,體現了職業能力培養的要求。
本書主要內容包括繪制平面圖形、繪制三視圖、組合體的畫法與識讀、機械圖樣畫法、標準件和常用件、繪制與識讀零件圖、極限和配合、幾何公差、繪制與識讀裝配圖以及機械零件測繪等。本書配套有豐富的教學資源,包括電子教案、多媒體課件等,可免費獲取。
本書可作為高職高專和成人教育學院裝備制造類各專業及其他有關專業制圖課程教材,也可供相關專業師生和工程技術人員參考使用。
本書圍繞機械制圖課程的培養目標,在內容選取上,打破傳統的教學體系,以“實用、夠用”為原則,系統補充了互換性的知識,節省公差與配合的授課,使機械制圖的授課更為合理完整。從生活實際出發,把教材內容與生活實例有機結合起來,激發學生學習本課程的興趣。
本書是清華大學出版社組織的職業教育“十三五”改革創新規劃教材之一,根據國家教育部門最新制定的課程教學的基本要求,從學生的實際情況和企業的需求出發編寫而成。本書貼近現代職業教育,以提高學生實踐應用能力、綜合素質為目的,以就業為導向,以培養高素質技能型人才為目標。
本書圍繞機械制圖課程的培養目標,在內容選取上,打破傳統的教學體系,以“實用、夠用”為原則,系統補充了互換性的知識,可以節省公差與配合的授課,使機械制圖的授課更為合理完整。
本書在編寫時注重貫徹教學改革的有關精神,嚴格依據高等職業教育課程改革的要求,以培養職業能力為主線,努力體現以下特色。
(1) 任務編排新穎。充分考慮企業的實際需求與學生今后繼續學習的需要,對每一個任務都編排了單元目標,明確學習重點。
(2) 圖文并茂,簡單易懂。本書力求做到概念清楚、內容精練、簡明實用。
(3) 貼近生活實際、激發學習興趣。制圖的很多概念都可以在現實生活中找到相應的實例,從生活實際出發,把教材內容與生活實例有機地結合起來,可以激發學生學習本課程的興趣。
(4) 全部采用最新的國家標準,涉及的查表內容較齊全。
(5) 注重培養學生解決實際問題的能力。針對高職學生的特點,在單元10中安排機械零件測繪,讓學生運用所學知識去解決實際問題,達到學以致用的目的。
本書建議學時數為75~100學時,學時分配建議如下。
單元
建 議 學 時
緒論
0.5
單元1繪制平面圖形
8.5~12.5
單元2繪制三視圖
10~12
單元3組合體的畫法與識讀
12~14
續表
單元
建 議 學 時
單元4機械圖樣畫法
8~12
單元5標準件和常用件
8~10
單元6繪制與識讀零件圖
10~15
單元7極限和配合
6~8
單元8幾何公差
6~8
單元9繪制與識讀裝配圖
6~8
單元10機械零件測繪
1周
總計
75~100+(1周)
為方便讀者學習,本書配套的《機械制圖習題集》同時出版。
參加本書編寫工作的有侯守明(編寫單元1、單元4、附錄)、周俊平(編寫單元5、單元8)、梁科(編寫單元2、單元9)、李媛媛(編寫單元3、單元7)、趙帥(編寫單元6、單元10),本書由侯守明擔任主編,并負責統稿。
本書在編寫過程中得到了鶴壁汽車工程職業學院教務處、機械工程系領導和教師的熱情指導和幫助,在此一并表示感謝!
本書在編寫過程中參考了大量的文獻資料,在此向文獻資料的作者致以誠摯的謝意。由于編者水平有限,時間比較倉促,加之經驗不足,書中缺點、錯誤在所難免,懇請讀者批評、指正,以便修訂時調整與改進。了解更多教材信息,請關注微信訂閱號: Coibook。
編者2016年8月
緒論
單元1繪制平面圖形
1.1制圖基本知識
1.2幾何圖形畫法
單元2繪制三視圖
2.1投影基礎
2.2點、線、面的投影
2.3繪制基本體
單元3組合體的畫法與識讀
3.1組合體的形體分析
3.2讀組合體的三視圖
3.3截交線和相貫線
3.4軸測圖
3.5組合體的尺寸標注
單元4機械圖樣畫法
4.1視圖
4.2剖視圖
4.3斷面圖
4.4綜合表達機件
單元5標準件和常用件
5.1螺紋的基本知識
5.2繪制齒輪、彈簧
5.3鍵連接和銷連接
5.4滾動軸承
單元6繪制與識讀零件圖
6.1零件圖的基本知識
6.2零件圖的尺寸標注
6.3零件圖的識讀方法和步驟
單元7極限與配合
7.1極限與配合的基本概念
7.2公差與配合的選用
單元8幾何公差
8.1形狀公差
8.2位置公差
8.3表面粗糙度
單元9繪制與識讀裝配圖
9.1裝配圖的作用和內容
9.2裝配圖的尺寸標注和技術要求
單元10機械零件測繪
10.1零件測繪
10.2部件測繪
附錄
參考文獻
單元3組合體的畫法與識讀
單元目標
(1) 掌握組合體的形體分析法。
(2) 掌握組合體三視圖的畫法和尺寸標注。
(3) 了解軸測投影,了解正等軸測圖和斜二測圖的畫法。
本單元主要使學生熟悉組合體的形體分析法,了解截交線、相貫線的畫法,能夠正確繪制和識讀組合體的三視圖。
3.1組合體的形體分析
3.1.1形體分析法
1. 組合體的概念
由一些基本體組合而成的物體,稱為組合體。任何復雜的物體都可以看成由一些基本的形體按照一定的方式組合而成。
2. 形體分析法
在讀、畫組合體三視圖時,假想將一個復雜的組合體分解成若干個基本體或若干個相對獨立的個體,分析這些基本體的形狀、組合型式以及它們相鄰表面的位置關系,這種分析組合體的方法稱為形體分析法。
形體分析法是組合體畫圖、讀圖和標注尺寸的過程中,常用的基本方法,是解決組合體問題的基本方法。運用形體分析法,可以把軸承座分解為肋板、底板、大圓筒、小圓筒四個部分,如圖31所示。
圖31形體分析法
3. 組合體的組合型式
組合體常見的組合方式有疊加、切割和綜合三種基本型式。
(1) 疊加型
由兩個或多個基本體通過疊加而形成的組合體稱為疊加型組合體,如圖32(a)所示。根據基本體表面結合的方式不同,疊加型可分為同軸疊加與不同軸疊加、對稱疊加與不對稱疊加、平齊疊加與不平齊疊加。
圖32組合體的組合型式
(2) 切割型
由基本體經過切槽、鉆孔等切割方式而形成的組合體稱為切割型組合體,如圖32(b)所示。
(3) 綜合型
綜合型是前兩種型式的綜合,既有疊加、又有切割的組合體稱為綜合型的組合體。常見的組合體多為此類型,如圖31所示。
4. 組合體相鄰表面的連接關系
根據組合體各相鄰表面之間位置的不同,表面連接關系一般可分為不平齊、平齊、相切、相交等情況。表面連接關系的不同,連接處的投影的畫法也不相同。
(1) 不平齊
兩相鄰基本體的表面,不在同一平面上稱為不平齊,其視圖上兩基本體之間必須畫出分界線,如圖33所示。
圖33兩相鄰表面不平齊
(2) 平齊
相鄰兩基本體的表面,在同一平面上稱為平齊,它們之間不應有線隔開,如圖34所示。
圖34兩相鄰表面平齊
(3) 相切
兩相鄰基本體的表面光滑過渡稱為相切,由于兩表面是光滑過渡的,不存在輪廓線,故視圖在兩表面相切處不應畫分界線,如圖35所示。
圖35兩相鄰表面相切
(4) 相交
兩相鄰基本體的表面相交時,相交處應畫出交線(截交線或相貫線),如圖36所示。
圖36兩相鄰表面相交
3.1.2組合體的三視圖畫法
1. 對組合體形體分析
畫圖之前,首先應對組合體進行形體分析,將其分解成幾個組成部分,明確各基本體的形狀、組合型式、相對位置以及表面連接關系,以便對組合體的整體形狀有個總體了解,為畫圖做準備。
如圖37所示為軸承座的模型,運用形體分析法,可以分解為底板、支承板、肋板和圓筒四個部分。底板有兩個小圓孔; 底板上面疊加有支承板和肋板,支承板的后面與底板后面平齊,支承板的左右側面與水平圓筒外表面相切; 肋板和圓筒相貫,其相貫線為圓弧和直線。
圖37軸承座的形體分析法
2. 確定表達方案,選擇主視圖
主視圖是視圖中最主要、最基本的視圖,主視圖的選擇應符合以下原則。
(1) 應選擇物體形狀特征明顯的方向來畫主視圖。
(2) 為了便于繪圖和讀圖,應選擇符合物體工作位置、自然平穩位置的方向。
(3) 應兼顧其他視圖表達的清晰性,選擇使物體左視圖、俯視圖虛線比較少的方向來畫主視圖。
主視圖選定以后,俯視圖和左視圖也隨之而定。但并不是所有物體都需要畫三個視圖,應根據具體情況而定。
根據以上主視圖的選擇原則,此軸承座的主視圖選擇方向有四個方案,如圖37(a)中箭頭所示,經綜合比較,以A方案作主視圖為最佳方案,如圖38所示。
圖38組合體主視圖方案比較
3. 選比例、定圖幅
視圖確定以后,要根據其大小和復雜程度,按國家標準規定選定作圖比例和圖幅。選擇圖幅時應有足夠的地方畫圖、標注尺寸和畫標題欄。一般情況下盡量選用1∶1。
4. 畫底圖
為了迅速而正確地畫出組合體的三視圖,畫底圖時,應注意以下兩點。
(1) 按形體分析法逐個畫出各形體。畫每一形體時,應先從反映形狀特征明顯的視圖入手,后畫其他兩個視圖,三個視圖同時配合進行。也就是說,不要先把一個視圖畫完后再畫另一個視圖,這樣不但可以提高繪圖速度,還能避免漏線、多線。
(2) 畫圖的先后順序是: 先主后次、先疊加后切割、先大后小、先畫圓弧后畫直線、先畫可見部分后畫不可見部分。畫圖過程如圖39所示。
5. 檢查描深
底圖畫完以后,應認真進行檢查: 在三視圖中依次核對各組成部分的投影對應關系,分析有無漏線、多線,再以模型或軸測圖與三視圖對照。經認真修改并確定無誤后,擦去輔助圖線,按規定標準線型描深。
圖39軸承座繪圖步驟
圖39(續)
3.1.3組合體視圖的尺寸注法
根據投影原理畫的視圖可以反映出物體的形狀,但不能反映出物體的大小。為了使圖能夠成為指導零件加工的依據,必須在視圖上標注尺寸。
1. 尺寸基準的確定
尺寸標注的起始位置稱為尺寸基準。一般組合體有長、寬、高三個方向的尺寸,每個方向至少應有一個尺寸基準,可選擇物體的對稱平面、經過機械加工的底面、重要端面以及回轉體的軸線等作為尺寸基準。
基準選定后,各方向的主要尺寸就應從相應的尺寸基準出發進行標注。有時,某個方向上除確定一個主要基準外,還需要選擇一兩個輔助基準。
標注尺寸主要有三種: 定形尺寸、定位尺寸、總體尺寸。
2. 尺寸布置的要求
(1) 尺寸應盡量標注在反映各形體形狀特征明顯、位置特征清楚的視圖上。
(2) 虛線上盡量不標注尺寸。
(3) 同軸回轉體的各徑向尺寸一般標注在非圓視圖上。
(4) 尺寸應盡量標注在視圖的外部,與兩個視圖有關的尺寸應盡量標注在有關視圖之間。高度方向尺寸盡量標注在主、左視圖之間; 長度方向尺寸盡量標注在主、俯視圖之間; 寬度方向尺寸盡量標注在俯、左視圖之間。
3.1.4尺寸標注舉例
下面仍以軸承座為例,分析組合體尺寸標注的方法及應注意的問題。
1. 組合體尺寸基準的選擇
軸承座左右對稱,長度方向具有對稱平面,應選取該對稱面為長度方向的尺寸基準; 支承板的后端面是比較大的平面,應選該面為寬度方向的尺寸基準; 因為軸承座的底面一般都要經過機械加工,所以應選取軸承座的底面為高度方向的尺寸基準。
2. 組合體尺寸標注的基本步驟
(1) 對組合體進行形體分析。
(2) 標注組合體各基本形體的定形尺寸和定位尺寸。
(3) 標注組合體的總體尺寸。
(4) 檢查尺寸,如圖310所示。
圖310軸承座的尺寸標注
3.2讀組合體的三視圖
畫圖和讀圖是學習機械制圖的兩大主要任務,畫圖是把空間圖形運用投影規律表達在平面上; 讀圖則是運用正投影的方法,根據三視圖結合案例,想象出空間形狀,是畫圖的逆運算。
3.2.1讀圖的基本要領
1. 將幾個視圖聯系起來看
一般情況下,一個視圖不能完全確定物體的空間形狀。如圖311所示,它們的主視圖都相同,而俯視圖、左視圖不同,則物體的形狀也就完全不同。
圖311一個視圖不能確定物體的形狀
有時兩個視圖也不能完全確定形體的空間形狀,如圖312所示,兩個物體的主視圖和俯視圖相同,但也表示了三種不同形狀的物體,因此必須由左視圖確定形體的形狀。
圖312兩個視圖不能確定物體的形狀
由此可見,在讀圖過程中,切忌只看了一兩個視圖就下結論,要將幾個視圖聯系起來閱讀、分析和構思,才能弄清物體的形狀。讀圖的過程是不斷地把物體的空間形狀與各視圖的投影反復對照、反復修改的思維過程。
2. 要抓特征視圖
特征視圖就是把物體的形狀特征及相對位置反映得最充分的那個視圖。結合另外其他視圖,就能準確地判斷出物體形狀。
(1) 形狀特征視圖
如圖311所示,(a)、(b)、(c)三個形體的主視圖、左視圖完全相同,但從俯視圖中可以觀察出這三個形體的實際形狀是完全不同的。因此,其俯視圖最能代表該形體的結構特點,為特征視圖。看圖時應抓住特征視圖,確定物體的基本形狀。
(2) 位置特征視圖
如圖313所示的物體,如果只根據主視圖、俯視圖,則無法判斷其形體各個組成部分的相對位置。左視圖反映該組合體相互位置關系較為明顯,所以在讀圖時,要抓住反映特征較多的左視圖。
圖313位置特征視圖
3.2.2讀懂視圖中圖線和線框所表達的含義
1. 視圖上圖線的含義
(1) 具有積聚性表面的投影。
(2) 兩表面交線的投影,如棱線、交線等。
(3) 曲面極限輪廓素線的投影,如圓柱面的投影。
2. 視圖上線框的含義
視圖中一個封閉線框一般情況下表示一個面的投影。線框套線框,通常是兩個面凹凸不平或者是具有打通的孔,如圖314所示。
圖314線框的含義
3.2.3看圖的基本方法
1. 形體分析法
下面以軸承座為例,說明如何運用形體分析法看圖。形體分析法是讀圖的基本方法,把復雜的視圖,根據線框分解成幾個部分,想象出每一部分的形狀,初步分析各個形狀之間的連接關系,然后按投影規律逐個找出各基本體在其他視圖中的投影,再確定出各組成部分的位置關系,最后綜合起來想象出物體的總體形狀。
(1) 將視圖中的線框分解成幾個部分。
如圖315(a)所示。一般從主視圖上看,該圖可分成線框1、2、3,其中線框3為兩個左右對稱、大小相等的三角形,可以看作一個線框,每個線框各代表一個基本體。
圖315形體分析法的讀圖步驟
……