机械制图电子教程—10-4零件图中的尺寸标注

    零件图中的尺寸是零件图的主要内容之一，是零件加工制造的主要依据。在第一、六章里已较详细介绍了标注尺寸必须满足正确、齐全、清晰的要求。在零件图中标注尺寸，除了这三方面要求外，还需满足较为合理的要求。    所殖叽绫曜⒑侠恚是指所注的尺寸既要满足设计要求，又要满足加工、测量和检验等制造工艺要求。为了能做到尺寸标注合理，必须对零件进行结构分析、形体分析和工艺分析，据此确定尺寸基准，选择合理的标注形式，结合零件的具体情况标注尺寸。一、设计基准与工艺基础    在组合体一章中已经介绍尺寸基准。零件的尺寸基准是指导零件装配到机器上或在加工、装夹、测量和检验时，用以确定其位置的一些面、线或点。    因此，根据基准的作用不现，一般将基准分为设计基准和工艺基准。（一）设计基准    根据机器的结构和设计要求，用以确定零件的机器中位置的一些面、线频悖称为设计基准。如图10—31a所示，依据轴线及右轴肩确定齿轮轴在机器中的位置（标注尺寸A），因此该轴线和右轴肩端平面分别为齿轮轴的径向和轴向的设计基准。（二）工艺基准    根据零件加工制造、测量和检测等工艺要求所贫ǖ囊恍┟妗⑾摺⒌悖称为工艺基准。如图10—31b所示的齿轮轴，加工、测量时是以轴线和左右端面分别作为径向和轴向的基准，因此该零件的轴线和左右端面为工艺基准。（三）基准的选择    任何一个零件都有长、宽、高三个方向（或轴向、径向两方向）的尺寸，每个尺寸都有基准，因此每个方向至少要有一个基准。同一方向上有多个基准时，其中必定有一个基准是主要的，称为主要基准；其余的其基准则为辅助基准。主要基准与辅助基准之间应有尺寸联系。    主要基准应为设计基ǎ同时也为工艺基准；辅助基准可为设计基准或工艺基准。从设计基准出发标注尺寸，能反映设计要求，保证零件在机器中的工作性能；从工艺基准出发标注尺寸，能把尺寸标注与零件加工制造联系起来，保证工艺要求，方便加工和测量。因此，标注尺寸时应尽可能将设计基准与工艺基准ㄒ黄鹄矗如上例齿轮轴的轴线既是径向设计基准，也是径向工艺基准，即工艺基准与设计基准是重合的，称之为“基准生命原则”。这样既能满足设计要求，又能满足工艺要求。一般情况下，工艺基准与设计基准是可以做到统一的，当两者不能统一起来，要按设计要求标注尺寸ㄔ诼足设计要求前提下，为求满足工艺要求。    可作为设计基准或工艺基准的面、线、点主要有：对称平面、主要加工面、结合面、底平面、端面、轴肩平面；回转面母线、轴线、对称中心线；球心等。应根据零件的设计要求和工艺要求，结合零件实际情ㄇ〉毖≡癯叽缁准。二、尺寸标注的形式（一）链状式    零件同一方向的几个尺寸依次首尾相接，后一尺寸以它邻接的前一个尺寸的终点为起点（基准），注写成链状，称为链状式，如图10—32a所示。链状式可保证所注各段尺寸的精度要求，但由于基准依次推移，使各段尺寸的位置误差累加。因此，当阶梯状零件对总长精度要b不高而对各段度的尺寸精度要求较高时，或零件中各孔中心距的尺寸精度要求较高时，适于采用链状式尺寸注法。（二）坐标式    零件同一方向的几个尺寸由同一基准出发进行标注，称为坐标式，如图10—32b所示。坐标式所主各段尺寸其精度只取决于本段尺寸加工误差，这样既可保证所注各段尺寸的精度要求，又因各段尺寸精度互不影响，故又不产生位置累加。因此，当需要从同一基准定出一组精确的尺寸时，适于采用这种尺寸注法。（三）综合式    零件同一方向的多个尺寸，既有链状式又有坐标式，是这两种形式的]综合，称为综合式，如图10—32c所示。综合式具有链状式和坐标式的优点，既能保证一些精确尺寸，又能减少阶梯状零件中尺寸误差积累。因此，综合式注法应用较多，如图10—33所示主动齿轮轴中的尺寸注法。三、合理标注尺寸应注意的事项（一）按设计要求注尺寸1.功能尺寸应从设计基准出发直接注出    零件的功能尺寸（重要尺寸），是指影响产品性能、工作精度、装配精度及互换性的尺寸。如图10—31中的尺寸A，图10—34中的尺寸H和A。为保证设计要求，对零件的功能尺寸应从基准出发直接注出。在一个零件的尺寸中，功能尺寸的数量较少，约占尺寸总数的10%~20%，其余是非功能尺寸（一般尺寸）。一般尺寸在满足设计要求情况下，可从工艺基准出发标注2.不能注成封闭的尺寸链    封闭的尺寸链是首ο嘟樱形成一个封闭圈一组尺寸。图10——32a中，已汪出各段尺寸a、b、c，如再注出总长e，这四个尺寸就构成了封闭尺寸链，每个尺寸为尺寸链中的组成环。根据尺寸标注形式对尺寸误差的分析，尺寸链中任一环的尺寸误差，都等于其他各环的尺寸误差之和。因此，如注成封闭尺寸链，欲同时满足各组成环的尺寸精度是办不到的。    因此，标注尺寸时应在尺寸链中选一个不重要的环不注尺寸，该环称为开口环，如图10—32、图10——33中长度方向的未注尺寸段。开口环的尺寸误差等于其他各环尺寸误差之和，因为它不重要，在加工中最后形成，使误差积累到这个开口环上去（加工时不测量），该环尺寸精度不予保证对零件设计要求没有影响，从面保证了其他各组成环的尺寸精度。    图10—35所示的小轴，其长度方向尺寸一般注法如图a所示。但出于某种要有时也可注出开口环尺寸，但必须括号，称为参考尺寸，加工时不作测量和检验，如图b中的（N）。3.联系尺寸应注出，相关尺寸应一致    为保证设计要求，零件同一方向上主要基准与辅助基准之间，确定位置的定位尺寸之间，都必须直接注出尺寸（联系尺寸），将其联系起来。如图10—36a泵体中确定螺孔、销孔位置和图10——36b泵滚珠轴盖中对应确定沉孔、销孔位置的定位尺寸R27、30与现两图中确定齿轮位置的中心距35±0.02，都必须对应一致，注法不能矛盾，而R27就是30与35±0.02间的联系尺寸，应直接注出。    对部件中有配合、连接、传动等关系（如轴和轴孔、键和键槽、销和乐孔、内螺纹和外螺纹、两零件的结合面等）的相关零件，在标注它们的零件图尺寸时，应尽可能做到尺寸基准、尺寸标注形式及其内容等协调一致，以利于装配、满足设计要求。 (二)按工艺要求注尺寸     按加工顺序标注尺寸    按加工顺序标注尺寸符合加工过程，方便加工和测量，从而易于保证工艺要求。轴套类零件的一般尺寸或阶梯孔等都按加工顺序标注尺寸。表10—1表示齿轮轴i车床上的加工顺序，车削加工后还要铣削轴上键槽和加工轮齿。从加工顺序的分析中可以看出，图10—37对该齿轮轴的尺寸注法是符合加工要求的。图中除了轮齿宽度   这一功能i寸从设计基准直接注出之外，其余轴向尺寸因结构上没有特殊要求，都按加工顺序标注。    不同工种加工的尺寸应尽量分开标注    如图10—27齿轮轴上的键槽是在铣床上加工的，标注键槽尺寸应与其他的车削加工尺寸分配，有得看图。图中将键槽长度尺寸及其定位尺寸注在主视图上方，车削加工的各段长度尺寸注在下方，键槽的宽度和浓度集中标注在断面图上，这样配置尺寸，清晰易找，加工时看图方便。     标注尺寸应牧糠奖悴饬     在没有结构图上或其他重要的要求时，标注尺寸应尽量考虑测量方便。如图10—38a所示的一些图例是由设计基准注出的中心至某面的尺寸，但不易测量；考虑到对设计要求影响不大，按图10—38b所示的注法则便于测量。在满足设计要求前提下，所注尺寸应尽量做到使用普通量具就能测量，以减少专用量具的设计和制造。     铸件尺寸按形体分析法标注铸件制造过程是先制作木模及芯盒，再造出砂型并浇注金属液而铸成。木模是由基本形体接合（堆叠）成的，因此对铸件尺寸应按形体分析法标注基本形体的定型尺寸和定位尺寸，    这样，既反映出设计意图，又方便制作木模。图10—39b是木模形体分析的轴测分解图，按图10—39a标注尺寸，直接给出了各基本形体的定型尺寸和定位尺寸，是符合制作木模工艺要求的。      加工面与不加工面只能有一个尺寸相联系    因为铸件、锻件的不加工面（毛坯面）的尺寸精度只能由铸造、锻造时来保证，如果同一加工面与多个不加工面都有尺寸联系，既以同一加工耐烦基准来同时保证这些不加工面尺寸的保证的，（只有开始加工第一个加工面时，非以毛坯面为基准不可，以后的加工面都必须以另外加工面为基准）。所以零件在同一方向上的加工面与不加工面之间，一般只能有一个尺寸（称过度尺寸）相联系（凸台、凹槽和沉孔等除外），而其他不加工持荒苡氡鹈步加工面发生尺寸联系。这样，不仅加工面的尺寸精度要求容易保证，而且不加工面的尺寸精度也能从工艺上保证设计要求。如图10—40a中，同一加工面（底面）同时与不加工面A、B、C有尺寸10、28、34相联系，故不合理；图10—40b中该方向加工面（底面）无联系，故合理。‘’6.标注尺寸应考虑加工方法和特点如图10——41a所示轴承兽的关圆柱孔，是与轴承卒的半圆柱孔全在一起之后加工出来的，以保证装配后的同轴度。因此，应注直径不注半径，以方便加工和测量。又如图10—41b所示轴上的键槽，是用盘铣f加工出来的，除应注出键槽的有关尺寸之外，由刀具保证的尺寸，即铣刀直径也应注出（铣刀用又双点画线画出），以便选用刀具。标注尺寸有时还要考虑检不测方法上的某些需要。7.零件上各处常见孔的尺寸注法    图10—42表示阶梯f和不通孔（盲孔）的加工方法、画法和尺寸注法（简化前）。由于通常是用钻头加工，而钻头的端部是一个接近120o的锥角，所以当钻阶梯孔或通孔时，在孔的阶台处或孔的末端应画成120o的锥台或锥坑。    图10—43为螺栓连接用的沉孔的加工方法、画法和尺寸注法（简化前）；图10—44为螺钉连接用的沉孔的画法和尺寸注法（简化前）。     各种孔的尺寸注法（简化前后），见表10—2。    国家标准GB/T16675.1—1996中规定，各类孔可采用旁注和符号相结合的方法标注。    零件标准结构调整素尺寸标注    零件标准结构图要素尺寸，应取标准值，并按规定0式标注，见§10—2和第九章及附录。             四、零件尺寸标注的步骤及举例[例10—1] 参照齿轮泵的轴测装配图（图10—1）和它的主动齿轮轴零件图（图10—2）或图10—37，试分析该零件尺寸的标注步骤。    如图10—45，其尺寸标步骤如下：（1）分析零件    按照题给的几个相关图，分析该主动齿轮轴的结构形状和作用，弄清它与其他他零件之间的联系及其加工方法。（2）选择基准如图10—45a, 图中处设计基准，B和为工艺基准。（3）标注功能尺寸如图10—45b,,将认定的功能尺寸优先注出（4）标注其余尺寸如图10—45c，将其余的非功能尺寸注全。[例10—2]  参照齿轮泵的轴测装配图（图10—1）和泵体表达方案（图10—26），试分析泵体零件尺寸的标注步骤。如图10—46，其尺寸标注步骤如下：（1）分析零件    泵体是容纳传动零件（主、从动齿轮轴等）的箱体零件，泵体在主动齿轮轴的伸出端有填料盒，用压盖紧；另一端有泵盖等零件。泵体结构由内部空腔（啮合腔）、进出油口、支承及填表料盒、底板等腰三角形组成。并没有按结构在求、设计在求和制造工艺在求合理标注尺寸。（2）选择基准    如图10—46所示，长度方向的主在基准是泵体对称平面（基本对称），辅助基准是进、出油口处凸台端面；宽度方向的主在基准是泵体的前端面（与泵盖的结合面，辅助基准是后部填料盒端面；高度方向的主在基准是泵体的前端面（与泵盖的结合面），辅助基准是后部填表料盒端面；高度方向的主在基准是泵体底平面，辅基准是啮合腔两轴孔的轴线。（3）标注功能尺寸    泵体的功能尺寸如图中已注出尺寸数值的尺寸，应从设计基准（主在蜃迹┏龇⒅苯幼⒊觥（4）标注其余（非功能）尺寸    按工艺要求标注其余尺寸（如图中末注出尺寸数什的尺寸）。其中非加工尺寸按形体分析法标注。注意同一方向的主在基准与辅助基准之间联系尺寸应直接注出。(5)检查调    检查调整, 补遗删多, 完成尺寸标注。