零件加工过程与图纸尺寸关系剖析

作者:徐奎照来源:青岛港湾职业技术学院



零件加工过程与图纸尺寸关系剖

徐奎照

(青岛港湾职业技术学院   山东   青岛   266400)

摘要:   从零件的加工制造过程可以看出,机械图中尺寸标注的理论基础来源于实践,而又应用于实践。本文通过具体 实例阶梯轴加工过程的分析,剖析了图纸上尺寸与加工过程的内在联系,揭示出了机械图中尺寸标注的深层次含义, 为从业者提供了标注尺寸的理论依据和实用方法。

关键词:   零件;加工过程;图纸尺寸;内在关系;剖析







0    引言

机械制图是研究机械图样的绘制(画图)和识 (看图)规律与方法的一门学科,是人们用图纸来表 设计意图和交流技术思想的工具,常被喻为“工 技术界的语言”[1] 。图纸是从事机械技术工作人员 必须掌握的一门工程交流语言 [2],而其中的许多知识 和技能都是来源于机械工程实践

大多数刚从事工作的工程技术人员和在读的 学生由于接触实践较少,空间想象能力和空间分 能力较差,学起制图来感到困难,尤其对尺寸标 问题更是感到无从下手。目前学者对尺寸标注进 了一定研究,如邓世雨从怎样激发学习兴趣这个 侧面讨论了学习的一些手段 [3]   ;王运峰从尺寸标注不 加工带来的不便这个点阐述了尺寸标注的重要 [4] 。这些研究都没有揭示出尺寸标注来自零件 加工过程这一重要论点。笔者经过多年在机械行 工作实践经历和近几年教学中的不断探索和应用, 结出将尺寸标注与加工过程相联系的教学法,该 法不仅能使学生对零件图的尺寸标注有思路,也 好地帮助缺少实践经验的技术人员快速融入工 当中。

1    零件与其图纸剖

家标准对机械图的尺寸标注有四个方面的要 求:正确、完整、清晰、合理。其中,尺寸标注正确 指尺寸标注要对;尺寸标注完整是指尺寸标注不能 多标、也不能少标注尺寸;尺寸标注清晰是指在标 时应考虑是否有利于图的清晰等。要做到这三

要求对刚从事工作的大学生而言并不困难,困难 的是对尺寸标注的第四个要求—尺寸标注合理。 过分析阶梯轴的加工过程来剖析图纸上尺寸与 加工过程的内在联系。阶梯轴的零件图如图 1 所示。

1.1    结构分析

该轴是阶梯轴,从图 1 中可以看出,设计人员在 设计时,长度尺寸标注采用的主基准是阶梯轴的 面;而辅助基准有三个,分别是阶梯轴的左端面、 150mm 这段轴的左端面以及直径 110mm 这段 的右端面。如何理解这些基准的选择方法、如何 标注该轴的尺寸,常常是实际工作经历少的设计 刚刚踏入社会从事机械设计的大学生会遇到的 点。在教学中,采用的方法是先让学生熟悉轴的 加工过程,然后分析每个尺寸的由来,这样学生 予理解,举一反三。(说明:图 1 中未注倒角为 C2 1 中未注圆角为 r2 。因为这里只研究尺寸标注, 就对图 1 中的表面粗糙度和几何精度等二项技 求的标注进行了省略。)

1.2    加工过程分析

第一步:下料,切钢制棒料尺寸直径为 160mm长度为 450mm

这个零件的总长度是 430mm,最大直径是 150mm,所以,选择棒料时,长度和直径都要比 最大尺寸稍大一点,既要保证能达到加工的质 量, 要保证不太浪费材料, 增加制作成本。所以选 择了钢制棒料尺寸直径为 160mm、长度为 450mm

料下好后,按照零件的结构特点就要先进行普 车床加工部分的车削, 棒料装到车床上, 用卡盘夹住, 车削阶段轴的右端面。车平的右端面要直接达





表面精度和几何精度的要求,因为这是整个零件 方向尺寸的唯一主基准,后面不能对这个面进 再加工了。

步:粗车、精车到直径 150mm,长度车到 (396±1) mm

始车削阶梯轴右端的各端直径,因为直径 150mm 属于线性尺寸、图纸中没有直接标注精度, 明此仍段轴的精度较低,所以采用粗车、精车直 接车到尺寸要求 φ150mm,长度要比图纸中 396mm 长,这里可以车到(396±1) mm 。通过这一步的 加工,就产生了图 1 中的尺寸 φ150mm。这个尺寸 从高度或宽度方向的主基准中心线采用对称方 式标注出来的。

以,图 1 中标注出了尺寸 φ150mm,因为它 的长度还没有精确车出,没有出现长度尺寸 396mm

第三步:粗车、半精车直径 130mm、长度 376mm

130mm 这段轴将来装配时要与齿轮进行 合,所以,这里尺寸精度要求较高,但这一步不 完全车到精度,因为如果车到精度的话,加工的 长度376mm,这样浪费也没有必要。因为直径 130mm 这段轴有精度要求的只是在长 120mm,所以, 车削时,只是用粗车、半精车到(φ130.2mm), 度尺寸要直接车到 376mm 的尺寸要求,所以就 现了图 1 中的长 376mm 这个尺寸,同时,这个 寸是从长度的最一主基准(右端面)标注而出的。

φ130mm 轴的图纸如图2 所示。

,图 1 中标注出了尺寸 376mm

四步:先粗车、精车直径 110mm,后精车 φ130  mm 、长度(120±0.175) mm

因为径为 110mm 的轴和直径为 150mm 的轴 样,尺寸精度要求较低,所以,加工时要采用粗

车、车直接加工到尺寸要求的 φ110mm。但由于 直径为 130mm 的这段轴要求的精度高,所以在 它直径精度的同时还要保证它的长度精度,以便 期与齿轮的良好配合,即在前一步直径半精车

,这一步要把 φ130mm 车到 φ130  mm 、长 车到(120±0.175) mm ,直接达到精度要求。车 φ110mm 轴的图纸如3 所示。

以,   图 1 中 标 注 出 了 尺 寸 φ130         (120±0.175) mm φ110mm 三个尺寸。

五 步:粗 车、 半 精 车 直 径 70mm 到 直 径 70.2mm、长度为 106mm

为了减小直径 70mm 这段轴的加工工作量,所以, 这步只对其直径进行到半精车,而长度直接加工

要求的 106mm。车 φ70mm 轴的图纸如图4 所示。

所以,图 1 中标注出了 106mm 这个尺寸。

第六步, 先粗车、半精车、精车直径 32mm,长 为(24±0.105) mm ,再精车 φ70 这段轴长度尺 寸到(24±0.105) mm ,最后倒角 C1

步直接采用粗车、半精车、精车把直径 φ32mm 这段轴直接加工到尺寸要求的φ32 mm





1    阶梯轴的零件图





φ70 mm 的这段轴是用来装配轴承用的,所 以,要先保证它的长度尺寸(24±0.105) mm 。然 后,倒C1。车 φ32mm 轴的图纸如图 5 所示。

所 以,    图 1   中 标 注 出 了 φ70 mm (24±0.105) mm

130mm   (24±0.105) mm 共五个尺寸。

此,阶梯轴在车床上的车削工作结束。后面就 要到铣床上进行铣键槽的加工。通过分析铣削加工的 过程就可以分析出为何图 1 中标注出了尺寸 58mm


 32 mmC1

个尺寸。

 车完了阶梯

右端,工件要调

,   车 阶 梯 轴 左

端(另一端)的各

轴,先要保证工

的 总 长 尺 寸 到

430mm,后把工

1 中的左端面

接车到表面精度

几何精度要求,

后采用粗车、精

φ130mm、长

34mm 直 接

尺 寸 要 求。   而

φ70 mm   这 段

 轴是后期要与轴

合,所以,它的

精度要求高,既要

保证它的直径精

寸要求,也要保

它的长度尺寸精

要求。因为它的

工 量 较 少,   所

以,要直接加工到

它的尺寸精度要

φ70 mm   

(24±0.105) mm

头车削的图纸如

6 所示。

以,   图 1

注出了工件的总

430mm、直

130mm、长

34mm、 直 径 尺

φ70 mm、 长



机械制造与智能








5    φ32mm




6    调头车削

R16mm 42mm R5mm 这四个尺寸。

以,尺 寸标注基 准是从实践中来 后应用到设计, 来又指导实际工 。本文 只是剖析 零件的加工过程 标注尺寸这一个 侧面的深层次联系。 样,还 可以通过 解零件的加工过 ,剖析 零件的加 过程与理解图形 画法以及线条粗 的 形 成 原 因 等 识。


考文献:

[1] 柳海强 . 机械制图 [M]. 北京 : 机械工业出 版社 ,2019:111-112.   [2] 金大鹰 . 机械制 [M]. 北京 : 机械工业出 版社 ,2004:68-76.    [3] 邓世雨 . 工程制 课程教 学探讨 [J]. 新




2   

业人员剖析零件的加工过程,就会很清楚此 轴长度方向尺寸的主基准是阶梯轴的右端面,辅 准是阶梯轴的左端面等。设计人员设计的主基准 及辅助准和加工过程中测量采用的基准完成相同,

课程 ( 教师 ),2012(08):93-94.

[4] 王 运 峰 . 浅 谈 零 件 尺 寸 的 标 注 方 法 [J]. 汽 车 世 ,2019(13):70.

作者简介:   徐奎照(1964.10-), 男, 汉族, 山东青岛人, 硕士研究生, 教授、高级工程师, 研究方向:机械设计理论







文章分类: 新闻
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