機(jī)械設(shè)計培訓(xùn)

機(jī)械設(shè)計培訓(xùn)

——圖樣設(shè)計主講：封明勇2007年6月18日內(nèi)容一、圖面要求二、加工符號三、公差配合四、材料選擇規(guī)則五、焊接六、標(biāo)準(zhǔn)件選擇七、部件劃分八、考慮工藝性九、不良設(shè)計習(xí)慣十、常見技術(shù)要求書寫格式一、圖面要求

1、圖幅選擇只要能將圖形表達(dá)清楚，選擇的圖幅越小越好。考慮到經(jīng)濟(jì)性，大家想一想：一張本可用A1圖紙表達(dá)清楚的圖紙，而用A0圖紙來畫。底圖紙增加了一張A1圖，在曬圖過程中每份藍(lán)圖也增加了一張A1圖。如果這張圖紙每年曬9套，一號圖紙的成本為1元錢，曬20年，則無形中增加了180元的成本。不完全是圖幅越大越能清楚的表達(dá)圖形。因此，我們盡量采用小的圖幅。A4圖幅能夠表達(dá)的清楚的，決不采用A3；A3圖幅能表達(dá)清楚的，決不采用A2；A2圖幅能夠表的清楚的，決不采用A1；A1圖幅能表達(dá)清楚的，決不采用A0；A0圖幅能表達(dá)清楚的，決不采用A0加長圖。一、圖面要求

2、圖面的均勻性

圖紙是藝術(shù)作品。畫圖必須考慮如何讓視圖放置合理，圖面均衡。視圖、尺寸標(biāo)注、加工符號、技術(shù)要求、明細(xì)表等的放置位置均與圖紙均衡性形有關(guān)。比例選擇合適，符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。采用如下比例：1:1、1:1.5、1:2、1:2.5、1:3、1:4、1:5、1:10、1:15、1:20、1:25、1:30、1:40、1:50、1:100、1:150、1:200、1:250、1:300、1:400、1:500、2:1、2.5:1、4:1、5:1、10:1、20:1、30:1、40:1等。也就是要選擇CAD軟件內(nèi)自帶的比例，不要使用不符合標(biāo)準(zhǔn)的圖紙比例。注意：這里沒有1:6、1:7、1:8、1:9的比例。

一、圖面要求

3、選擇合適的比例在能清楚表達(dá)零件形狀的前提下，視圖越少越好。經(jīng)常使用主視圖、俯視圖、側(cè)視圖。應(yīng)將最能清楚表達(dá)零部件形狀的視圖選為主視圖。一般一個視圖很難完整表達(dá)零件形狀，還需要增加俯視圖、側(cè)視圖。在以上三視圖都不能清楚的表達(dá)的情況下考慮增加其它視圖。因此，選擇視圖就是為了清楚的表達(dá)零件信息。下圖中左邊兩個視圖沒有把臺階表達(dá)清楚。圖1兩種視圖表達(dá)方式一、圖面要求

4、視圖選擇不要出現(xiàn)多余視圖：如果一個視圖沒有它也能將零件形狀表達(dá)清楚，在該視圖上又沒有需要標(biāo)注的尺寸，說明這個視圖是多余的，應(yīng)該刪除。有時零件形狀用兩個已經(jīng)表達(dá)清楚，不必要畫第三視圖。上圖按右側(cè)的畫法，將三個視圖都畫出來零件的形狀、尺寸當(dāng)然表達(dá)清楚了。但只有主視圖及俯視圖已經(jīng)能表達(dá)清楚，說明側(cè)視圖是多余的視圖。在裝配圖、焊接圖等部件圖中并不是要將所有零件結(jié)構(gòu)清楚的表達(dá)出來。但零部件的裝配關(guān)系（包括裝配方向）、焊接位置及重要零件的輪廓必須表達(dá)清楚。一、圖面要求

4、視圖選擇下圖采用復(fù)合線或雙點(diǎn)劃線斷開斷開線可用兩條復(fù)合線或雙點(diǎn)劃線兩種。零件斷開處的尺寸較小時用復(fù)合線；相反，采用雙點(diǎn)劃線（如圖2）。斷開處的兩條線之間的距離合適，不要太遠(yuǎn)（一般為1~2mm即可）。經(jīng)常使用圖形斷開可使圖形比例更合適，表達(dá)更清楚。一、圖面要求

5、斷開線的使用基準(zhǔn)的選擇：基準(zhǔn)分為設(shè)計基準(zhǔn)、制造基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)。盡量做到三基準(zhǔn)統(tǒng)一，可減少制造誤差（基準(zhǔn)統(tǒng)一后，不會出現(xiàn)由于三基準(zhǔn)不統(tǒng)一帶來的誤差）。所以，設(shè)計過程中要考慮方便以后的制造和測量。參考尺寸標(biāo)注：尺寸標(biāo)注不允許封閉或重復(fù)定位。當(dāng)有的尺寸確實(shí)需要（有了該尺寸能更清楚的表達(dá)設(shè)計意圖，避免尺寸的換算），而標(biāo)注該尺寸又導(dǎo)致重復(fù)定位或尺寸封閉時，采用參考尺寸（帶括弧的尺寸）表示。一、圖面要求

6、尺寸標(biāo)注相關(guān)聯(lián)尺寸盡量在一個視圖上表達(dá)。注意圓角尺寸標(biāo)注：板的折彎標(biāo)注折彎內(nèi)半徑，管的彎曲標(biāo)注彎曲內(nèi)半徑。尺寸標(biāo)注的遺漏：在尺寸標(biāo)注過程中，用制造的角度去標(biāo)注尺寸（少了某個尺寸，零部件是生產(chǎn)不出來的）。裝配圖、焊接圖等注意標(biāo)注外形、安裝、連接尺寸。尺寸線貫通：如果視圖中沒有對稱中心線，而左右或上下平齊時，注意尺寸引線的貫通。這樣，可清楚的表達(dá)其尺寸關(guān)系，不會引起誤會。尺寸值：取尺寸值時盡量采用為數(shù)為5和10的尺寸。大家知道：在游標(biāo)卡、鋼尺、卷尺上的5和10的尺寸的刻度較大，測量時容易看清楚。遇到根據(jù)角度等換算過來的尺寸帶小數(shù)，這些數(shù)應(yīng)該圓整。如：尺寸114.88可圓整成115，尺寸33.668o圓整成33.7o。對帶小數(shù)圓整規(guī)則：長度尺寸：可保留一位小數(shù)。0.3以下圓整成0；0.4～0.6圓整成0.5；0.7以上圓整成1。角度尺寸：一般保留一位小數(shù)。0.05以下圓整成0；0.05以上圓整成0.1。部件（焊接、裝配）圖紙中的必須標(biāo)注的信息：外形尺寸、安裝尺寸、連接尺寸、配合尺寸時必須標(biāo)注的。特別要注意外形尺寸的標(biāo)注。在發(fā)運(yùn)配件、做工為器具、吊裝、運(yùn)輸過程中經(jīng)常要用到外形尺寸。如某主機(jī)需要發(fā)運(yùn)，需要了解其外形尺寸。尺寸線不得交叉，當(dāng)出現(xiàn)尺寸線交叉的情況就說明尺寸標(biāo)注的位置不對。部件序號排列：在整張圖中，序號按順時針或逆時針排列。不得出現(xiàn)按排排列。一、圖面要求

6、尺寸標(biāo)注一、圖面要求

7、尺寸累計算法圖紙尺寸累計算法：當(dāng)遇到一大堆尺寸，需要計算某一未標(biāo)注尺寸時采用尺寸累計算法。計算孔1與孔2之間的水平距離。規(guī)定向左邊標(biāo)注的尺寸為正。其距離為：距離=-A+B-C+D-E-F當(dāng)然，這種方法并不局限于孔距計算，此處僅以孔距為例。當(dāng)大家遇到這種尺寸時希望靈活掌握。一、圖面要求

8、明細(xì)表填寫明細(xì)表有序號、零件號、名稱、數(shù)量、材料、單件重量、備注7欄。名稱欄中填寫零件名稱和規(guī)格，備注欄填寫老圖號或標(biāo)準(zhǔn)號。數(shù)量欄中僅填寫在本張圖中的所用的零件數(shù)量。一、圖面要求

9、技術(shù)要求的填寫圖紙上應(yīng)注明零件的性能、加工、熱處理、表面處理、裝配要求。值得一提的是在金屬零件的加工過程中“去毛刺”、“銳邊到鈍要求”在技術(shù)要求中不需要說明。只有在零件上需要銳邊時才說明“**尺寸處銳邊不到鈍?！薄颁J邊倒鈍”已經(jīng)在工藝文件中說明。一、圖面要求

10、文字大小及標(biāo)題欄填寫字體大?。悍矆D形中的文字高度一律為5；“技術(shù)要求”等標(biāo)題文字為7，其內(nèi)容文字為5。簽字、簽字日期及日期格式規(guī)定：每一張圖均應(yīng)由有相應(yīng)權(quán)限的人簽字，并且寫下簽字日期。簽字日期的格式為：年份+月份+日。如：2007年6月17日的日期簽字格式為“2007.7.17”零件名稱：盡量少用俗稱。如：鍋蓋、煙斗管等。名稱中不要帶材料屬性。如：鋼板、銅套、橡膠圈、四氟環(huán)、塑料殼等。圖號及零件號：注意零件號與圖號位置的填寫。二、加工符號何時用加工符號？柳工習(xí)慣規(guī)定：車、銑、刨、磨、鋸、鉆、鏜是加工，其它都不是加工。板材切割下料算不加工。一塊鋼板沒有經(jīng)過車、銑、刨、磨、鋸加工是不標(biāo)注加工符號的。值得一提的是板材下料不屬于加工。粗糙度：若無特殊要求，一般采用12.5的粗糙度。特殊要求：凡是有配合的地方粗糙度不低于3.2；凡是表面要求較高的地方粗糙度不低于6.3。不帶橫線的粗糙度的應(yīng)用：當(dāng)零、部件表面是不加工的（如板材表面），但為了裝配需要或外觀要求確實(shí)需要有一定的粗糙度要求時，采用不帶橫線的粗糙度。右上角粗糙度符號的大?。河疑辖谴植诙确柕拇笮∈且晥D上粗糙度符號的大小的1.4倍。三、公差與配合

1、公差選擇公差的分配：在尺寸鏈中，公差分配合適。參考公差與配合方面教材的內(nèi)容。未注公差：未注公差按IT13~14級驗(yàn)收。配合選擇：動配合、過度配合、緊配合。按國家標(biāo)準(zhǔn)中推薦的配合選擇。螺紋配合：一般情況下，用6H/6g配合。內(nèi)螺紋用6H配合，外螺紋用6g配合。三、公差與配合

2、位置度的使用應(yīng)該大量使用位置度，自由公差是不能滿足孔的位置度要求的。一般說來，位置度是用工裝、鉆?；蚣庸C(jī)床（如坐標(biāo)鏜床）的精度來保證的。其孔間定位尺寸用帶框尺寸來控制。位置度與帶框尺寸：定位尺寸分為兩類，一類是安裝一個零部件本身的安裝尺寸，另一類是除安裝以外的定位尺寸。這兩類尺寸是有區(qū)別的。本身的安裝尺寸是不能有大偏差的，用帶框尺寸表示。而帶框尺寸又是和位置度不可分離的。在制造過程中，帶框尺寸是用工裝等來保證的。下圖中的3400用于某機(jī)型的儲料斗，有較高的尺寸精度要求，用帶框尺寸。另一種情況是用于一組孔圓周布置或矩形布置。注意其尺寸及位置度標(biāo)注方式。三、公差與配合

2、位置度的使用四、材料選擇規(guī)則

1、材料標(biāo)注規(guī)定除零件以外的組件材料，只有裝配件、焊接件、組合件、膠合件等。沒有部件、外購件、成品、整機(jī)等材料標(biāo)注。四、材料選擇規(guī)則

2、板件材料選擇結(jié)構(gòu)件材料選擇：一般選用Q235，有較高強(qiáng)度要求的地方選用Q345。薄板件材料選擇：一般選用Q195、Q235或20鋼。當(dāng)需要材料具有較好的延展性時，可采用08等低碳鋼材料。薄板分為冷軋鋼板和熱軋鋼板。冷軋鋼板是在材料不加熱的情況下軋制出來的。經(jīng)過處理，它的表面很光滑，無銹蝕、凹坑等情況。對有特殊要求的地方，按特殊要求選擇板材材料（如需要耐磨的耐磨板等）。板材規(guī)格：材料規(guī)格越少越好。板材規(guī)格有：1、2、3、4、5、6、8、10、12、14、16、18、20、24、30、34、38、40、50、60、80、100。不允許采用板厚為7、9、11、13、15、17、19等不在以上范圍內(nèi)的板材規(guī)格。只有應(yīng)用到特殊材料時允許采用一些特殊規(guī)格。選擇材料時，一定要注意是否確定原材料的形式。如“直徑為φ98，高度為56的圓塔，材料為Q235，粗糙度為12.5”。用什么樣的毛坯（毛坯尺寸：直徑φ100，高度60，重量14.7kg）生產(chǎn)？用圓鋼還是用板材?這要看公司是有板厚為60的板材還是有直徑為φ100的圓鋼。如果60的板材在其它產(chǎn)品上用量較多，用板材。如果其它地方不用60的板材，我們必須為了制造這么一個塔子去買整張鋼板，那就不必要了。四、材料選擇規(guī)則

2、板件材料選擇因此，選擇材料的原則是：材料規(guī)格越少越好。盡量采用本公司原有的材料規(guī)格。這樣方便采購。材料規(guī)格太多帶來很多麻煩。規(guī)格太多，每種規(guī)格的用量都很少。這樣，質(zhì)量得不到保證；價格的不到優(yōu)惠；供貨及運(yùn)輸都不方便。我們逐漸將材料規(guī)范起來。以江陰柳工為例：江陰柳工生產(chǎn)壓路機(jī)，其板材規(guī)格只有7種。所有的機(jī)加工件外協(xié)，自己本身只生產(chǎn)結(jié)構(gòu)件。全公司只需備7種結(jié)構(gòu)件材料。這樣其備料簡單，每種材料消耗量都很大，適合大量采購，資金占用量少，運(yùn)輸方便，堆放地盤少。四、材料選擇規(guī)則

2、板件材料選擇四、材料選擇規(guī)則

3、材料彎曲當(dāng)鋼板的彎曲半徑太小時，會出現(xiàn)裂紋（特別是Q345及一些雜質(zhì)含量較高的板材）。鋼管的彎曲半徑太小時，彎曲內(nèi)側(cè)出現(xiàn)褶皺，外側(cè)出現(xiàn)彎扁現(xiàn)象。板材的彎曲內(nèi)半徑不得小于板材厚度，管材的彎曲內(nèi)半徑不得小于管半徑的2~2.5倍。四、材料選擇規(guī)則

4、鑄件鑄件分為鑄鐵、鑄鋼、精鑄、有色金屬鑄造等四類。鑄鐵的特點(diǎn)：鑄鐵的成本低，耐振動性能好（或者說吸收振動性能好），用于制造箱體、支座等。易于切削，有一定的自潤滑能力（切削時不需要切削液冷卻。因?yàn)殍T鐵件脆，加工時不會形成條狀的金屬屑；鑄鐵中含有大量的石墨，有潤滑作用）。分為灰口鑄鐵、球墨鑄鐵。用于制造箱、殼體等零件?；铱阼T鐵的輕度較低，耐沖擊性能差，易產(chǎn)生縮松、氣孔、砂眼。球墨鑄鐵強(qiáng)度較高，有一定的耐沖擊強(qiáng)度，可代替鋼使用，但鑄造時難以掌握。鑄鋼的特點(diǎn)：強(qiáng)度高，耐沖擊性能好。缺點(diǎn)：耐振動性能差（易受疲勞破壞），鑄造時易產(chǎn)生氣孔、砂眼。因此，不用于制造液壓接頭等密封性能較高的零件。精鑄的特點(diǎn)：質(zhì)密，有較好的強(qiáng)度。一些形狀較為復(fù)雜，要求有較好的強(qiáng)度，或者小型零件可以采用精鑄。如液壓接頭、支座等。有色金屬鑄造：主要有鑄鋁、鑄銅等，用于有特殊要求的場合。如：鑄鋁用于要求重量較輕、有防銹要求的地方；鑄銅用于需要耐磨的地方。四、材料選擇規(guī)則

4、鑄件四、材料選擇規(guī)則

5、橡膠件橡膠件材料很多。選擇橡膠件材料時注意它所使用的環(huán)境。注意其耐油、耐水、耐酸、耐堿、抗腐蝕、抗老化等性能，不能亂用。如：作為液壓油密封件選擇耐油橡膠；作為混凝土密封件選擇耐堿、耐水橡膠等。橡膠件的機(jī)械性能：橡膠硬度一般以邵式硬度（邵爾）來表示。特別是作為密封件和減振件時，要注意橡膠硬度。作為運(yùn)動密封件還必須注意其抗拉強(qiáng)度參數(shù)。四、材料選擇規(guī)則

6、其它材料耐磨件：要求有耐磨要求的地方應(yīng)該采用耐磨件。耐磨材料有：銅、聚四氟乙烯（Teflon）、尼龍（Nylon）等。聚氨脂：是一種溶于水的膠質(zhì)物質(zhì)。因此，不要將聚氨脂用于有水的環(huán)境中。我們生活中所用的水杯密封圈有的采用的就是聚氨酯，這種材料對身體是有害的。大家有沒有發(fā)現(xiàn)：水杯中的聚氨酯密封圈時間長了以后會自動掉下來。這是因?yàn)槠淙苡谒?，體積縮小造成的。自潤滑軸承：“自潤滑”軸承即在轉(zhuǎn)速很低的場合采用的一種自身潤滑、不需要加注黃油的軸承結(jié)構(gòu)。大家要注意：什么時候選取自潤滑軸承。一般在以下情況可以選取自潤滑軸承：旋轉(zhuǎn)速度低，使用不頻繁，沒有軸向力或軸向力很小。選取時一定要注意其參數(shù)：潤滑周期、線速度、單位面積的徑向承載能力等。五、焊接：

1、焊縫符號圖7中焊縫符號的含義：k——焊縫高度n——焊縫段數(shù)L——焊縫長度e——焊縫間隔N——相同焊縫數(shù)旗子為現(xiàn)場焊符號；圓圈為周邊焊符號；兩個三角形為對稱貼角焊縫符號；Z表示交叉焊。五、焊接：

2、焊縫形式貼角焊：兩零部件之間焊接處成一定角度的焊縫。對接焊：兩零部件之間平齊的焊縫。一般強(qiáng)度焊縫不采用對接焊。堆焊：在零件表面堆出的焊縫。其作用一般是為了提高耐磨性能等。點(diǎn)焊：焊接處成一點(diǎn)的焊縫。用于薄板件的焊接。一般板厚在1以下。單邊喇叭形焊：焊縫處一邊為直邊，一邊為圓弧的焊縫。喇叭形焊：焊縫處兩邊均為圓弧的焊縫。五、焊接：

2、焊縫形式坡口焊：帶坡口的焊縫。有帶鈍邊V形焊縫、帶鈍邊單邊V形焊縫、帶鈍邊U形焊縫、帶鈍邊單邊U形焊縫、卷邊焊縫、單邊均邊焊縫、喇叭形焊縫、單邊喇叭形焊縫等多種形式。V形、U形焊縫在焊接前要預(yù)先開好坡口。五、焊接：

2、焊縫形式周邊焊：在零部件周圍或某面上焊一圈。對稱焊：對某一零部件對稱的焊縫。斷續(xù)焊：焊一段后空一段的焊縫。Z形焊：斷續(xù)對稱焊專用。即上下焊縫錯開。五、焊接：

2、焊縫形式框形焊：成框形的三邊焊接?，F(xiàn)場焊：在裝配及調(diào)試現(xiàn)場施焊。焊縫表面：凸面焊縫、打平焊縫、凹面焊縫。焊縫表面突出的為凸面焊縫，磨平的為打平焊縫，凹陷的為凹面焊縫。在焊接過程中，大焊縫用大電流，小焊縫用小電流。用多大電流每種焊接設(shè)備有其相應(yīng)的對應(yīng)關(guān)系。五、焊接：

2、焊縫形式五、焊接：

3、焊縫大小焊縫尺寸不得大于焊接材料的厚度。也就是說可小于等于材料厚度。一般選擇材料厚度即可。若大于材料厚度，會出現(xiàn)焊穿及變形太大等現(xiàn)象。六、標(biāo)準(zhǔn)件選擇

1、標(biāo)準(zhǔn)件原則標(biāo)準(zhǔn)件的種類越少越好。盡量統(tǒng)一，不要隨意增加標(biāo)準(zhǔn)件規(guī)格。一般在PDM系統(tǒng)內(nèi)選用標(biāo)準(zhǔn)件。標(biāo)準(zhǔn)件使用：首先在PDM中選擇現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)件。當(dāng)現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)件中確實(shí)找不到所需要的才去編標(biāo)準(zhǔn)件編碼，使用新的標(biāo)準(zhǔn)件。緊固件表面處理：螺栓、平墊圈全部采用鍍鋅件，彈簧墊圈（如：GB93-87）采用發(fā)藍(lán)處理。螺栓一般選用GB5782-86與GB5783-86。它們的區(qū)別在于：GB5783-86為全螺紋，GB5782-86為半螺紋。決定選用選擇何種螺栓在于結(jié)構(gòu)的長度。GB5782-86（六角頭螺栓，粗牙、帶光桿，8.8級）；GB5783-86（六角頭螺栓，粗牙、全螺紋，8.8級）；GB5785-86（六角頭螺栓，細(xì)牙，帶光桿，8.8級及以上級）；GB5786-86（六角頭螺栓，細(xì)牙，全螺紋，8.8級及以上級）。在特殊場合可選用其它螺栓。如下列螺栓等：GB32.1-88（六角頭頭部帶孔螺栓，粗牙、帶光桿，8.8級）；GB27-88(六角頭鉸制孔螺栓，粗牙、帶配合光桿，8.8級)。六、標(biāo)準(zhǔn)件選擇

2、螺栓選擇螺栓長度：如：M12的螺栓，當(dāng)長度大于45mm時采用GB5782-86；當(dāng)長度小于45mm時采用GB5783-86。只有在特殊結(jié)構(gòu)（如用于調(diào)節(jié)螺桿時）中才用長的全螺紋螺栓。手冊上有螺栓的長度尺寸范圍。選擇螺栓時，應(yīng)在螺栓的尺寸范圍內(nèi)選擇。也就是說，短螺栓采用GB5783-86，長螺栓采用GB5782-86。六、標(biāo)準(zhǔn)件選擇

2、螺栓選擇螺栓及螺紋尺寸：凡除小的電器聯(lián)結(jié)件以外，我們的產(chǎn)品上不允許采用M6以下的螺栓。螺栓等級：我公司規(guī)定“所有需要一定強(qiáng)度的緊固螺栓等級必須在8.8級以上”。也就是說：一般螺栓用8.8級，特殊場合采用10.9級或12.9級的螺栓，以保證螺栓強(qiáng)度。六、標(biāo)準(zhǔn)件選擇

2、螺栓選擇六、標(biāo)準(zhǔn)件選擇

3、墊圈選擇：墊圈