机械制图教程第40讲－零件图的技术要求及其注写

课    题：1、表面粗糙度

          2、极限与配合

课堂类型：讲授        

教学目的：1、介绍表面粗糙度的概念和评定参数

2、表面i糙度代号在图样上的标注方法

3、极限和配合的基本术语

教学要求：1、掌握表面粗糙度代号的注法，能了解代号中各种符号和数字的含义

2、能正确理解极限和配合的基本术语

教学重点：'; mso-spacerun: 'yes'">1、表面粗糙度符号和高度参数轮廓算术平均偏差Ra的标注和识看

2、极限和配合的基本术语

教学难点：在零件图上表面粗糙度符号的正确书写

教    具：挂图：“表面粗糙度符号的标注”、“基本偏差系列” 

教学方法：要精讲多练，通过充分练习使学生熟练掌握，达到正确标注和识读的目的。

教学过程：

一、复习旧课

1、标注尺寸时应注意的事项。

2、常用的零件铸造工艺结构和机械加工工艺结构。

二、引入新课题

为了使零件达到预定的设计要求，保证零件的使用性能，在零件上还必须注明零件在制造过程中必须达a的质量要求，即技术要求，如表面粗糙度、尺寸公差、形位公差、材料热处理及表面处理等。技术要求一般应尽量用技术标准规定的代号（符号）标注在零件图中，没有规定的可用简明的文字逐项写在标题栏附近的适当位置。

三、教学内容

（一）表面粗糙度

1、表面i糙度的概念

零件在加工过程中，受刀具的形状和刀具与工件之间的摩擦、机床的震动及零件金属表面的塑性变形等因素，表面不可能绝对光滑，如图8—20（a）所示。零件表面上这种具有较小间距的峰谷所组成的微观几何形状特征称为表面粗糙度。一般来说，不同的表面粗糙度是由不同的加工方法形成的。表面粗糙度是评定零件表面质量的一项重要的指标，降低零件表面粗糙度可以提高其表面耐腐蚀、耐磨性和抗疲劳等能力，但其加工成本也相应提高。因此，零件表面粗糙度的选嘣则是：在满足零件表面功能的前提下，表面粗糙度允许值尽可能大一些。

（a）                                       （b）

图8—20   表面粗糙度

表面粗糙度是以参数值的大小来评定的，目前在生产中评定零件表面质量的主要参数是轮廓算术平均偏差。它是在取样长度l内，轮廓偏距y绝对l的算术平均值，用Ra表示，如图8—20（b"。用公式可表示为：

Ra=∣y(x)∣dx   或    Ra≈∣yi∣

国家标准对Ra（um）的数y作了规定。表8—3和表8—4分别列出常用Ra值及Ra值对应的主要加工方法和应用举例。对照表8—3和表8—4讲解。

2、表面粗糙度的注法

（1）表面粗糙度代号

零件表面粗糙度代号是由规定的符号和有关参数组成的。零件表面粗糙度符号的画法及意义、零件表面粗糙度代号的填写格式见表8—5。图样上所注的表面粗糙度代号应是该表面加工后的要求。

：基本符号，表示表面可用任何方法获得。当不加注粗糙度参数值或有关说明时，仅适用于简化代号标注。

：基本符号上加一短划，表示表面是用去除材料的方法获得。例如：车、铣、钻、磨、剪切、抛光、腐蚀、电火花加工、气割等。

：基本符号上加一小圆，表示表面是用不除材料的方法获得。例如：铸、锻冲压、变形、热轧、冷轧、粉末冶金等。 或是用于保持原供应状况的表面。

：a1、a2 —表面粗糙度参数的允许值(单位:μm)，常见的有Ra,Ry,Rz

b —加工方法、镀涂或其它表面处理                                 

 c —取样长度（单位：mm）                               

 d —加工纹理方向符号                              

 e —加工余量（单位：mm）

f —表面粗糙度间距参数（单位：μm）

表面粗糙度高度参数轮廓算术平均偏差Ra在代号中用数值表示，参数值前可不标注参数代号， Ra的注写见表8—6。

（2）表面粗糙度在图样上的标注方法

     1）标注法则

     ① 在同一图样上，每一表面只标注一次符号、代号，并应标注在可见轮廓线、尺寸线、尺寸界线或它们的延长线上。

    ② 符号的尖角必须从材料外指向标注表面。

③ 在图样上表面粗糙度代号中，数字的大小和方向必须与图中的尺寸数值的大小和方向一致。

④ 由于加工表f的位置不同，粗糙度符号也可随之平移和旋转，但不能翻转和变形；粗糙度数值可随粗糙度符号旋转而旋转，但需与该处尺寸标注的方向一致。

2）应用标注方法示例，见表8—7。参照表8—7重点讲解。

（二）极限与配合

1、互换性和公差

所谓零件的互换性，就是从一批相同的零件中任取一件，不经修配就能装配使用:并能保证使用性能要求，零部件的这种性质称为互换性。零、部件具有互换性，不但给装配、修理机器带来方便，还可用专用设备生产，提高产品数量和质量，同时降低产品的成本。要满足零件的互换性，就要求有配合关系的尺寸在一个允许的范围内变动，并且在制造上又是经济合理的。

公差配合制度是实现互换性的重要基础。

2、基本术语

在加工过程中，不可能把零件的尺寸做得绝对准确。为了保证互换性，必须将零件尺寸的加工误差限制在一定的范围内，规定出加工尺寸的可变动量，这种规定的实际尺寸允许的变动量称为公差。有关公差的一些常用术语见图8—21。

图8—21  尺寸公差术语图解

（1）基本尺寸   根据零件强度、结构和工艺性要求，设计确定的尺寸。

（2）实际尺寸   通=测量所得到的尺寸。

（3）极限尺寸   允许尺寸变化的两个界限值。它以基本尺寸为基数来确定。两个界限值中较大的一个称为最大极限尺寸；较小的一个称为最小极限尺寸。

（4）尺寸偏差（简称偏差）   某一尺寸减其相应的基n尺寸所得的代数差。尺寸偏差有：

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

上、下偏差统称极限偏差。上、下偏差可以是正值、负值或零。

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。

（5）尺寸公差（简称公差）   允许实际尺寸的变动量

尺寸公差＝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，所以尺寸公差一定为正值。

（6）公差带和零线   由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域称为公差带。为了便于分析，一般将尺寸公差与基本尺寸的关系，按放大比例画成简图，称为公差带图。在公差带图中，确定偏差的一条基准直线，称为零偏差线，简称零线，通常零线表示基本尺寸。如图8—22。

   图8—22  公差带图

（7）标准公差   用以确定公差带大小的任一公差。国家标准将公差等级分为20级：IT01、IT0、IT1~IT18。“IT”表示标准公差，公差等级的代号用阿拉伯数字表示。IT01~IT18，精度等级依次降低。标准公差等级数值可查有关技术标准。

（8）基本偏差   用以确定公差带相对于零线位n的上偏差或下偏差。一般是指靠近零线的那个偏差。

根据实际需要，国家标准分别对孔和轴各规定了28个不同的基本偏差，基本偏差系列如图8—23所示。轴和孔的基本偏差数值见附表14和附表15。

图8—23  基本偏差系列图

从图8—23可知：

基本偏差用拉丁字母表示，大写字 代表孔，小写字母代表轴。

公差带位于零线之上，基本偏差为下偏差；

公差带位于零线之下，基本偏差为上偏差。

（9）孔、轴的公差带代号   由基本偏差与公差等级代号组成，并且要用同一号字母和数字书写。例如φ50H8的含义是：

此公差带的全称是：基本尺寸为φ50，公差等级为8级，基本偏差为H的孔的公差带。

又如φ50f7的含义是：

此公差带的全称是：基本尺寸为φ50，公差等级为8级，基本偏差为f的轴的公差带。

四、小结

1、表面粗糙n的概念和三种高度评定参数

2、表面粗糙度代号在图样上的标注方法。

3、互换性的概念和极限和配合的基本术语。