机器或部件是由若干零件装配而成,表达零件的图样称为零件图。
零件是组成机器的最基本元件,制造机器要从加工零件开始,零件图就是指导零件加工的必要技术文件,在生产过程中,从备料、制造以及检验都要以零件图为准绳。
例43:零件图的内容
图7-1所示为主轴零件图。从图7-1中可以看出零件图有以下内容。
(1)一组视图
运用恰当的视图、剖视、断面及局部放大图等,完整、简明、清楚地表达零件的内外结构形状。
(2)完整的尺寸
正确、完整、清晰、合理地标注出满足加工和检验零件的全部尺寸。
(3)技术要求
用代号和文字注明零件的质量指标:表面粗糙度、尺寸公差、形位公差、热处理等。
(4)标题栏
图框右下角应画出标题栏,国家标准GB/T 10609.1—2008已作了统一规定。填写内容一般包括零件名称、材料、数量、比例、图样标号、单位名称以及设计、制图、审核、批准者的签名等。
例44:主视图的选择
选择恰当的视图、剖视、断面、规定及简化画法,完整、清晰地表达零件的内外结构形状,还要遵循“以方便看图为主,画图简便为辅”的原则。
主视图是表达零件的主要图形,应认真分析后确定。一般,选择时应遵循以下原则。
(1)“形体特征”原则
液压机械手的装配图和零件图以最能反应零件特征的方向作为主视图的投影方向,即从该方向观察零件能看到最多的结构和形状,如图7-2所示,显然选“A”方向作为主视图的投影方向最好。
(2)“加工位置”原则
为便于加工看图,零件应按加工时的位置放置,如轴套类零件主要是在车床、磨床上加工,所以零件应水平放置,如图7-2所示,选“A”方向作为主视图投影方向,也符合“加工位置”原则。
(3)“工作位置”原则
有些零件由于加工工序较杂,加工位置多变,应按装配位置放置,使装配时看图方便,如壳体类零件,一般要先铸造后,再经刨平面、钻眼、镗孔等多道工序加工,无法遵循“加工位置”原则,一般遵循“工作位置”原则。
(4)“习惯位置”原则
由于机器中的某些运动件无固定位置,某些零件需经多道不同加工位置的工序加工,此时,往往在满足“形体特征”原则的前提下,遵循“习惯位置”原则放置。
另外,还应考虑图纸的合理利用。
例45:其他视图的确定
主视图尚未表达清楚的结构形状,应选择其他视图予以补充。应注意各视图的表达侧重点,尽量避免重复,遵守“视图数量少,简介、易懂”的原则,充分发挥剖视、断面、局部放大、简化等表达方法的作用。图7-2所示的轴类零件,若采用恰当的断面、局部放大图后,就不必再画其他基本视图了,如图7-3所示。
例46:轴套类零件的表达要领
周套类零件一般只画一个基本视图,即主视图,如图7-3所示。
机器中的零件按其结构形状,可分为四大类:周套类;盘盖类;叉架类;壳体类。
周套类零件形状简单、技术要求较高,往往是机器中的核心件。其功用是传递动力和支承轴上零件。
①形状特点:轴向尺寸较长的同轴回转体。
②结构特点:常有倒角、轴肩、退刀槽、砂轮越程槽、螺纹、销孔以及键槽等特点。
③加工特点:主要在车床和磨床上加工。
④画图特点:一般只需一个基本视图(即主视图),并将轴向按加工位置水平放置。应将键槽、销孔等结构的开口朝前放置。常采用断面图、局部放大图及局部剖视图,突出表达轴上的键槽等结构。
总结:轴套多是回转体,应将轴向放水平;采用断面、放大、局部剖,配合主视图来表达。
例47:盘盖类零件的表达要领
盘盖类零件一般画两个基本视图,即主视图和左视图,如图7-4所示。
盘盖类零件一般是较薄的回转体或平板形,往往要起密封作用(如端盖、法兰盘等),有的也起支承、传递转矩和动力等作用,如齿轮、带轮、手轮等。
①形状特点:轴向尺寸较薄的同轴回转体或平板形。
②结构特点:常有沿圆周分布的孔、肋、槽、齿等结构。
③加工特点:一般先铸造成毛坯,再经机加工,且主要在车床上加工。
④画图特点:一般要画两个基本视图(即主视图和左视图),并将轴线按加工位置水平放置。一般将非圆视图去剖视作为主视图。常采用旋转剖法,盖板常用阶梯剖法。
总结:盘盖常画两视图,非圆剖开当主视;旋转剖法较常用,盖板多见阶梯剖。
例48:叉架类零件的表达要领
叉架类零件一般画2~3个基本视图,即主视图、左视图或俯视图,如图7-5所示。
叉架类零件包括各种拨叉、支架、中心架和连杆等,其结构一般由支承部分、连接部分、固定部分三部分组成。
①形状特点:形状不规则,拐折多。
②结构特点:具有支承用孔、拨叉用槽、连接肋板、安装面孔及倾斜结构等。
③加工特点:一般先铸造或锻造成毛坯,再经机加工,且工序多变。
④画图特点:一般要画2~3个基本视图(即主视图和左视图或俯视图),并按工作位置放置,按“形体特征”原则选定主视图。常采用断面图和斜剖视。
总结:叉架零件拐折多,“安装”、“形体”定主视;连接肋板取断面,倾斜结构斜剖开。
注:“安装”指“安装位置”原则;“形体”指“形体特征”原则。
图7-5所示支架的表达方案,采用了主、左两个基本视图,且都采取了局部剖视;又画了一处局部视图(俯视图的局部)和一处移出断面。请读者思考是否还有更好的表达方案。
例49:壳体类零件的表达要领
壳体类零件一般画三个或以上基本视图,即主视图、左视图、俯视图或其他基本视图,如图7-6所示。
壳体类零件结构复杂,一般起支承、包容机器中的重要零件之功用,壳体类零件有泵体、减速箱体、阀体、机座等。
①形状特点:内、外结构和形状复杂。
②结构特点:具有支承用孔、包容用腔、加固肋板、安装面孔及细节结构等。
③加工特点:一般先铸造成毛坯,再经机加工,且工序多变,一般要经过刨削或铣削加工工作表面,壳体上的孔、槽多采用钻、铰、扩、镗等工序。
④画图特点:一般要画三个或以上基本视图,即主视图、左视图、俯视图或其他基本视图,并按工作位置放置;按“形体特征”原则选定主视图;采用恰当的剖视图、断面图、局部视图等,突出显示各视图的表达侧重点,形成最佳视图方案。
总结:壳体内外形复杂,“形体”、“安装”定主视;辅助视图运用巧,细节结构表达清。
图7-6所示泵体的表达方案中,采用了三个基本视图,主视图采用了全剖视(主要表达泵体内腔结构)、俯视图为外形视图、左视图采用半剖视(兼顾表达内外形),另外,只画了一处局部视图(侧重表达泵体前后两侧凸台孔结构)。这应是简练、侧重点明确的较好方案。
例50:机加工工艺结构
零件的结构形状主要是由它在机器中的作用确定的,但加工工艺对零件也会产生某些结构要求,如退刀槽、圆角、凸台等。
(1)圆角和倒角
阶梯轴和孔为避免在轴肩和孔肩处应力过分集中而产生裂痕,常以圆角过渡,在轴和孔的端部常加工成倒角,以便于安装和保证操作安全。
45°倒角用“C”表示,如图7-7所示;非45°倒角应注明角度。
当圆角或倒角无一定要求时,可统一在技术要求中注明:“未注圆角R3”或“锐边倒钝”。
(2)退刀槽和砂轮越程槽
车削螺纹或阶梯轴细端及阶梯孔粗端时,为便于退出刀具,常在零件的待加工表面末端车出退刀槽。退刀槽的尺寸一般按“槽宽×槽深”或“槽宽×直径”的形式标注,如图7-8所示。
磨削加工时,为使砂轮能稍微越过加工面,确保磨削完全,常在待加工面的末端预先加工出砂轮越程槽。磨削外圆及端面的砂轮越程槽见图7-9.
(3)钻孔结构
用钻孔钻盲孔时,由于钻头顶角约为120°,所以盲孔底部应画出120°的锥角,但图中不标此角度,钻孔深度也不包括此锥坑;在阶梯孔过渡处,也应画出120°的圆台,画法及尺寸见图7-10.
为避免钻头折断和确保钻孔准确,钻头曲线应与钻孔表面垂直,如要在倾斜表面钻孔时,应增设凸台或凹坑,另外,也不应让钻头单边受力,如图7-11所示。
(4)凸台和凹坑液压机械手的装配图和零件图
为确保相邻零件表面接触良好,一般要刨削平面。为减少加工面积,保证加工精度,应在铸件上设计出凸台或凹坑,见图7-12.