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材料人必学的机械制图

非标机械专栏

1年前浏览357

机械是一门严谨的实践性很强的学科，就图纸而言，那更是不能出错，一处有错，实际应用就会谬之千里。

考考你，你能看出这个图的错误吗？

看懂机械图纸是一门学问，小编专门收集了关于机械图纸的资料，文章有点长，资料有点多，喜欢的老铁可以收藏起来慢慢看，绝对对你的机械制图有帮助！

机械图纸的种类

机械类图纸有很多种类：装配图、简图、原理图、零件图，BOM表等，首先要确定你拿到的是一张什么图纸，你才知道图纸表达的是什么对象，表达了哪些方面，表达到什么程度。

如何看懂机械图纸？

明确图纸类型

是装配图、简图、原理图，还是零件图、BOM表，不同类型的图纸要表达的信息及侧重点均有不同。

看图纸描述的对象

即图纸的标题。虽然每个人、每个公司的图纸都会有所相同，但大家都基本遵循国家的制图标准，一张图纸做出来就是为了给人看的，要是特殊的地方太多，别人都看不懂那就失去了它的意义。所以首先看标题栏（右下角）里面的对象名称、编号、数量、材料（如果有）、比例、单位等信息。

图纸例子

确定视图方向

标准的图纸最少都有一个视图的。视图的概念来源于画法几何的投影，所以基本的三视图概念必须要清楚，这是读懂图纸的基础。

弄懂图纸上各个视图的关系，就可以基本看懂图纸表达产品的大致外形；依据投影原理表示物体的形状，可将物体置于任何象限内，一般将物体置于第一限象而得到投影视图的方法称为第一角投影法，因此同理可得第二、三、四角投影法。

第一角法在欧洲国家应用广泛（如英国、德国、瑞士等）；第三角法与我们观看物体位置的方向相同，因此美国、日本等国，使用此种投影法；中国国家标准CNSB1001规定，第一角法与第三角法皆适用，但同一张图中，不得同时采用。

通过视图对应产品的关键结构

这是视图的关键点，需要积累和空间想象能力的，如果不能还原实际产品的样子，就会出现如笑话所说“挖个井却造了个烟囱”的窘状。

确定产品尺寸

这个只需要大概地看一下，有个大概的概念就行了，如果是制造者，到用到的时候再去看。

机械类图纸的基本信息

到这里，只要你看过图纸，上面这5条从图纸上都能看得懂，你就可以算是看得懂图纸的外行了。就像你看了一份房子的图纸后，你知道了房子的户型结构，大小了，不想深入的可以到此为止。然而，机械类的图纸信息，远远不止这些。

机械图纸

机械图纸（这里说的都是标准的产品加工图）表达的是一个零件或者部件或者一台机器的结构、尺寸、材料、精度等等机械行业用得到的所有设计数据。

入行前已经看到了材料和结构部分，但是图纸里还有很多信息，由于机械类的信息几乎全部都在图纸里面，光看机械设计手册就上千页，图纸中每一个尺寸标注，每一个表达都有一定的讲究，都意味着很多基础的知识，这个能看懂多少全靠个人的积累了。

图纸中产品的精度

机械类的尺寸（例如一个圆柱的直径）不只是一个尺寸而已，无论标注了公差（±0.XX这样的）还是没有标注的尺寸都是一个范围，这就是机械的（尺寸）精度，这个概念要一直都有。

因为机械的零部件一般都是大批量生产的，需要精度来控制每一个零件（他们不可能一样大小，生产中肯定会存在误差）的尺寸在一定的范围。同样的，零部件还有形位公差（也是标注不标注都是存在的）。未标注的精度（公差）在国家标准里面都有规定，有的图纸技术要求里面会写明，精度是机械零部件的灵魂，这需要一定的积累。

图纸中产品的工艺

工艺简单的说就是如何制造（组装）这个零部件的方法，机械图纸虽然没有工艺（过程）的直接信息表达，但是它却包含了基本的工艺。一个零部件设计出来，加工不出来是没有任何意义的，如何加工一定是设计者考虑过的事情，在图纸里面也会有表达。

图纸中产品的表面粗糙度

粗糙度决定了使用要求，同时也限定了对加工方法的要求，不同的加工方法所能达到的粗糙度是不一样的；比如一个要素（一个装轴承的内孔）的尺寸、位置、形状公差及其粗糙度要求，会隐含对它的加工工艺要求（磨削）。

产品的热处理

热处理使得加工可行，性能达到了使用要求，热处理还跟选定的材料及加工工艺有一定的关系。

产品的表面处理

表面处理一般会在技术要求里面提出，表面处理也跟材料有一定的关系。

机械图纸的标注方法

常见结构的尺寸注法

常见孔的尺寸注法（盲孔、螺纹孔、沉孔、锪平孔）；倒角的尺寸注法。

❖ 盲孔

❖ 螺纹孔

❖ 沉孔

❖ 锪平孔

❖ 倒角

零件上的机械加工结构

❖ 退刀槽和砂轮越程槽

在零件切削加工时，为了便于退出刀具及保证装配时相关零件的接触面靠紧，在被加工表面台阶处应预先加工出退刀槽或砂轮越程槽。

车削外圆时的退刀槽，其尺寸一般可按"槽宽×直径"或"槽宽×槽深"方式标注。磨削外圆或磨削外圆和端面时的砂轮越程槽。

❖ 钻孔结构

用钻头钻出的盲孔，在底部有一个120°的锥角，钻孔深度指的是圆柱部分的深度，不包括锥坑。在阶梯形钻孔的过渡处，也存在锥角120°圆台，其画法及尺寸注法。

用钻头钻孔时，要求钻头轴线尽量垂直于被钻孔的端面，以保证钻孔准确和避免钻头折断。下图是三种钻孔端面的正确结构。

❖ 凸台和凹坑

零件上与其他零件的接触面，一般都要加工。为了减少加工面积，并保证零件表面之间有良好的接触，常常在铸件上设计出凸台，凹坑。螺栓连接的支撑面凸台或支撑面凹坑的形式；为了减少加工面积，而做成凹槽结构。

常见零件结构

❖ 轴套类零件

这类零件一般有轴、衬套等零件，在视图表达时，只要画出一个基本视图再加上适当的断面图和尺寸标注，就可以把它的主要形状特征以及局部结构表达出来了。为了便于加工时看图，轴线一般按水平放置进行投影，最好选择轴线为侧垂线的位置。

在标注轴套类零件的尺寸时，常以它的轴线作为径向尺寸基准。由此注出图中所示的Ф14 、Ф11（见A-A断面）等。这样就把设计上的要求和加工时的工艺基准（轴类零件在车床上加工时，两端用顶针顶住轴的中心孔）统一起来了。而长度方向的基准常选用重要的端面、接触面（轴肩）或加工面等。

如图中所示的表面粗糙度为Ra6.3的右轴肩，被选为长度方向的主要尺寸基准，由此注出13、28、1.5和26.5等尺寸；再以右轴端为长度方向的辅助基，从而标注出轴的总长96。

❖ 盘盖类零件

这类零件的基本形状是扁平的盘状，一般有端盖、阀盖、齿轮等零件，它们的主要结构大体上有回转体，通常还带有各种形状的凸缘、均布的圆孔和肋等局部结构。在视图选择时，一般选择过对称面或回转轴线的剖视图作主视图，同时还需增加适当的其它视图（如左视图、右视图或俯视图）把零件的外形和均布结构表达出来。如图中所示就增加了一个左视图，以表达带圆角的方形凸缘和四个均布的通孔。

在标注盘盖类零件的尺寸时，通常选用通过轴孔的轴线作为径向尺寸基准，长度方向的主要尺寸基准常选用重要的端面。

❖ 叉架类零件

这类零件一般有拨叉、连杆、支座等零件。由于它们的加工位置多变，在选择主视图时，主要考虑工作位置和形状特征。对其他视图的选择，常常需要两个或两个以上的基本视图，并且还要用适当的局部视图、断面图等表达方法来表达零件的局部结构。踏脚座零件图中所示视图选择表达方案精练、清晰对于表达轴承和肋的宽度来说，右视图是没有必要的，而对于T字形肋，采用剖面比较合适。

在标注叉架类零件的尺寸时，通常选用安装基面或零件的对称面作为尺寸基准。尺寸标注方法参见图。

❖ 箱体类零件

一般来说，这类零件的形状、结构比前面三类零件复杂，而且加工位置的变化更多。这类零件一般有阀体、泵体、减速器箱体等零件。在选择主视图时，主要考虑工作位置和形状特征。选用其它视图时，应根据实际情况采用适当的剖视、断面、局部视图和斜视图等多种辅助视图，以清晰地表达零件的内外结构。

在标注尺寸方面，通常选用设计上要求的轴线、重要的安装面、接触面（或加工面）、箱体某些主要结构的对称面（宽度、长度）等作为尺寸基准。对于箱体上需要切削加工的部分，应尽可能按便于加工和检验的要求来标注尺寸。

表面粗糙度

❖ 表面粗糙度的概念

零件表面上具有较小间距的峰谷所组成的微观几何形状特性，称为表面粗糙度。这主要是在加工零件时，由于刀具在零件表面上留下的刀痕及切削分裂时表面金属的塑性变形所形成的。

零件表面粗糙度也是评定零件表面质量的一项技术指标，它对零件的配合性质、工作精度、耐磨性、抗腐蚀性、密封性、外观等都有影响。

❖ 表面粗糙度的代号、符号及其标注

GB/T 131-1993规定了表面粗糙度代号及其注法。图样上表示零件表面粗糙度的符号见下表。

❖ 表面粗糙度的主要评定参数

零件表面粗糙度的评定参数有：

1）轮廓算术平均偏差（Ra）

在取样长度内，轮廓偏距绝对值的算术平均值。Ra的数值及取样长度l见表。

2）轮廓最大高度（Rz）

在取样长度内，轮廓峰顶线与轮廓峰底线的距离。

备注：使用时优先选用Ra参数。

❖ 表面粗糙度的标注要求

1）表面粗糙度的代号标注示例

表面粗糙度高度参数Ra、Rz、Ry在代号中用数值标注时，除参数代号Ra可省略外，其余在参数值前需标注出相应的参数代号Rz或Ry，标注示例见表。

2）表面粗糙度的标注表面粗糙度中数字及符号的方法

❖ 表面粗糙度符号在图样上的标注方法

1）表面粗糙度代（符）号一般应注在可见轮廓线、尺寸界线或它们的延长线上，符号的尖端必须从材料外指向表面。

2）表面粗糙度代号中数字及符号的方向必须按规定标注。

表面粗糙度的标注示例

在同一图样上，每一表面一般只标注一次代（符）号，并尽可能地靠近有关的尺寸线。当空间狭小或不便标注时可以引出标注。当零件所有表面具有相同的表面粗糙度要求时，可统一标注在图样的右上角，当零件的大部分表面具有相同的表面粗糙度要求时，对其中使用最多的一种代（符）号可以同时注在图样的右上角，并加注"其余"两字。凡统一标注的表面粗糙度代（符）号及说明文字，其高度均应该是图样标注的1.4倍。

零件上连续表面、重复要素（如孔、齿、槽等）的表面和用细实线连接不连续的同一表面，其表面粗糙度代（符）号只注一次。

同一表面上有不同的表面粗糙度要求时，应用细实线画出其分界线，并注出相应的表面粗糙度代号和尺寸。

齿轮、螺纹等工作表面没有画出齿（牙）形时，其表面粗糙度代（符）号注法见图。

中心孔的工作表面，键槽的工作表面，倒角，圆角的表面粗糙度代号可以简化标注。

需要将零件局部热处理或局部镀（涂）覆时，应用粗点画线画出其范围并标注出相应尺寸，也可将其要求注写在表面粗糙度符号长边的横线上。

标准公差和基本偏差

为便于生产，实现零件的互换性及满足不同的使用要求，国家标准《极限与配合》规定了公差带由标准公差和基本偏差两个要素组成。标准公差确定公差带的大小，而基本偏差确定公差带的位置。

1）标准公差（IT）

标准公差的数值由基本尺寸和公差等级来决定。其中公差等级是确定尺寸精确程度的标记。标准公差分为20级，即IT01，IT0，IT1……IT18。其尺寸精确程度从IT01到IT18依次降低。标准公差的具体数值见有关标准。

2）基本偏差

基本偏差是指在标准的极限与配合中，确定公差带相对零线位置的上偏差或下偏差，一般指靠近零线的那个偏差。当公差带在零线的上方时，基本偏差为下偏差；反之，则为上偏差。基本偏差共有28个，代号用拉丁字母表示，大写为孔，小写为轴。

从基本偏差系列图中可以看出：孔的基本偏差A～H和轴的基本偏差k～zc为下偏差；孔的基本偏差K～ZC和轴的基本偏差a～h为上偏差，JS和js的公差带对称分布于零线两边、孔和轴的上、下偏差分别都是+IT/2、-IT/2。基本偏差系列图只表示公差带的位置，不表示公差的大小，因此，公差带一端是开口，开口的另一端由标准公差限定。

基本偏差和标准公差，根据尺寸公差的定义有以下的计算式：

ES=EI+IT 或 EI=ES-IT

ei=es-IT或 es=ei+IT

孔和轴的公差带代号用基本偏差代号与公差带等级代号组成。

配合

基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系，称为配合。根据使用要求的不同，孔和轴之间的配合有松有紧，因而国标规定配合种类：

1）间隙配合

孔与轴装配时，有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。孔的公差带在轴的公差带之上。

2）过渡配合

孔与轴装配时，可能有间隙或过盈的配合。孔的公差带与轴的公差带互相交叠。

3）过盈配合

孔与轴装配时有过盈（包括最小过盈等于零）的配合。孔的公差带在轴的公差带之下。

❖ 基准制

在制造配合的零件时，使其中一种零件作为基准件，它的基本偏差一定，通过改变另一种非基准件的基本偏差来获得各种不同性质配合的制度称为基准制。根据生产实际的需要，国家标准规定了两种基准制。

1）基孔制（如下图所示）

基孔制——是指基本偏差为一定的孔的公差带与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度。见下图。基孔制的孔称为基准孔，其基本偏差代号为H，其下偏差为零。

①基孔制

2）基轴制（如下图所示）

基轴制——是指基本偏差为一定的轴的公差带与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。见下图。基轴制的轴称为基准轴，其基本偏差代号为h，其上偏差为零。

② 基轴制

❖ 配合代号

配合代号由孔和轴的公差带代号组成，写成分数形式，分子为孔的公差带代号，分母为轴的公差带代号。凡是分子中含H的为基孔制配合，凡是分母中含h的为基轴制配合。

例如1：φ25H7/g6的含义是指该配合的基本尺寸为φ25、基孔制的间隙配合，基准孔的公差带为H7，（基本偏差为H公差等级为7级），轴的公差带为g6（基本偏差为g，公差等级为6级）。

例如2：φ25N7/h6 的含义是指该配合的基本尺寸为φ25、基轴制过渡配合，基准轴的公差带为h6，（基本偏差为h，公差等级为6级），孔的公差带为N7（基本偏差为N，公差等级为7级）。

❖ 公差与配合在图样上的标注

1）在装配图上标注公差与配合，采用组合式注法。

2）在零件图上的标注方法有三种形式。

形位公差

零件加工后，不仅存在尺寸误差，而且会产生几何形状及相互位置的误差。圆柱体，即使在尺寸合格时，也有可能出现一端大，另一端小或中间细两端粗等情况，其截面也有可能不圆，这属于形状方面的误差。阶梯轴，加工后可能出现各轴段不同轴线的情况，这属于位置方面的误差。所以，形状公差是指实际形状对理想形状的允许变动量。位置公差是指实际位置对理想位置的允许变动量。两者简称形位公差。

形位公差项目符号

❖ 形状和位置公差的代号

国家标准GB/T 1182-1996规定用代号来标注形状和位置公差。在实际生产中，当无法用代号标注形位公差时，允许在技术要求中用文字说明。

形位公差代号包括：形位公差各项目的符号，形位公差框格及指引线，形位公差数值和其他有关符号，以及基准代号等。框格内字体的高度h与图样中的尺寸数字等高。

❖ 形位公差标注示例

一根气门阀杆，在图中所标注的形位公差附近添加的文字，只是为了给读者作说明而重复写上的，在实际的图样中不需要重复注写。

机械图纸基础常识

1、纸幅面按尺寸大小可分为5种，图纸幅面代号分别为A0、A1、A2、A3、A4。图框右下角必须要有一标题栏，标题栏中的文字方向为与看图方向一致。

2、图线的种类有粗实线、细实线、波浪线、双折线、虚线、细点划线、粗点划线、双点划线等八类。

3、图样中，机件的可见轮廓线用粗实线画出，不可见轮廓线用虚线画出，尺寸线和尺寸界线用细实线画出来，对称中心线和轴线用细点划线画出。虚线、细实线和细点划线的图线宽度约为粗实线的1/3。

4、比例是指图中图形尺寸与实物尺寸之比。

5、比例1:2是指实物尺寸是图形尺寸的2倍，属于缩小比例。

6、比例2:1是指图形尺寸是实物尺寸的2倍，属于放大比例。

7、在画图时应尽量采用原值比例的比例，需要时也可采用放大或缩小的比例，其中1:2为缩小比例，2:1为放大比例。无论采用那种比例图样上标注的应是机件的实际尺寸。

8、图样中书写的汉字、数字和字母，必须做到字体工整，笔画清楚，间隔均匀，排列整齐，汉字应用长仿宋体书写。

9、标注尺寸的三要素是尺寸界限、尺寸线、尺寸数字。

10、尺寸标注中的符号：R表示圆半径，Ф表示圆直径，SФ表示球直径。

11、图样上的尺寸是零件的实际尺寸，尺寸以毫米为单位时，不需标注代号或名称。

12、标准水平尺寸时，尺寸数字的字头方向应向上；标注垂直尺寸时，尺寸数字的字头方向应朝左。角度的尺寸数字一律按水平位置书写。任何图线穿过尺寸数字时都必须断开。

13、斜度是指斜线对水平线的倾斜程度，用符号∠表示，标注时符号的倾斜方向应与所标斜度的倾斜方向一致。所标锥度方向一致。

14、符号“∠1:10”表示斜度1:10，符号“ 1:5”表示锥度1:5。

15、平面图形中的线段可分为已知线段、中间线段、连接线段三种。它们的作图顺序应是先画出已知线段，然后画中间线段，最后画连接线段。

16、已知定形尺寸和定位尺寸的线段叫已知线段；有定形尺寸，但定位尺寸不全的线段叫中间线段；只有定形尺寸没有定位尺寸的线段叫连接线段。

17、主视图所在的投影面称为正投影面，简称正面，用字母V表示。俯视图所在的投影面称为水平投影面，简称水平面，用字母H表示。左视图所在的投影面称为侧投影面，简称侧面，用字母W表示。

18、三视图的投影规律是，主视图与俯视图等长；主视图与左视图等高；俯视图与左视图等宽。

19、零件有长、宽、高三个方向的尺寸，主视图上能反映零件的长和高，俯视图上只能反映零件的长和宽，左视图上只能反映零件的高和宽。

20、零件有上、下、左、右、前、后六个方位，在主视图上只能反映零件的上，下，左，右方位：俯视图上只能反映零件的前，后，左，右方位：左视图上只能反映零件的上，下，前，后方位。

21、基本视图一共有三个，它们的名称分别是主视图，俯视图，左视图。

22、除基本视图外，还有仰视图，右视图和后视图三种视图。

23、按剖切范围的大小来分，剖视图可分为全剖视图、半剖视图、局部剖视图三种。

24、剖视图的剖切方法可分为全剖、半剖、局部剖、阶梯剖、组合剖五种。

25、剖视图的标注包括三部分内容：①表示剖切平面位置的符号（剖切线），并在两端标有字母②表示投影方向的箭头③在剖视图上方注写有“×——×”字样。

26、省略一切标注的剖视图，说明它的剖切平面是通过机件的对称平面进行剖切后而后画出的。

27、剖面图用来表达零件的内部形状，剖面可分为实体部分和空心部分两种。

28、移出剖面和重合剖面的区别是：移出剖面-画在视图轮廓外面的剖面，重合剖面-画在视图轮廓里面的剖面。

29、图样中的图形只能表达零件的结构形状，零件的真实大小应以图样上所标注的尺寸为依据。

30、标注尺寸的数字称为尺寸基础，机器零件长，宽，高三个方向上，每个方向至少有一个尺寸基准。

31、螺纹的五要素是螺纹牙型，直径，螺距，导程，线数，旋向。

32、只有当内、外罗纹的牙型，直径，螺距，线数，旋向一致时，他们才能互相旋合。

33、螺纹的牙型、直径、螺距都符合国家标准规定的称为标准螺纹；牙型不符合国家标准的称为非标准螺纹；牙型符合国家标准，但直径、螺距不符合国家标准的称为特殊螺纹。

34、外螺纹的规定画法是：大径用＿d＿＿＿表示，小径用＿d1＿表示，终止线用粗实线表示。

35、在剖视图中，内螺纹的大径用＿D＿＿＿表示，小径用＿D1＿＿＿表示，终止线用粗实线表示。不可见螺纹孔，其大径、小径和终止线都用粗实线表示。

36、常见的螺纹链接形式有螺栓连接、双头螺柱连接和螺钉连接。

37、常用键的种类有普通平键、半圆键、钩头楔键、花键。

38、圆柱齿轮按齿轮的方向可分为直齿、斜齿和人字齿。

39、齿轮轮齿部分的规定画法是：齿顶圆用粗实线绘制；分度圆用细点划线绘制；齿根圆用细实线绘制，也可省略不画。在剖视图中，齿根圆用粗实线绘制。

40、当零件所有表面具有相同的表面粗糙度要求时，可在图样右上角统一标注；当零件表面的大部分粗糙度相同时，可将相同的粗糙度代号标注在右上角，并在前面加注其余两字。

41、一张完整的装配图应具有下列四部分内容；①一组视图；②必要尺寸；③技术要求；④零件序号和明细栏。

42、装配图中的尺寸种类有①规格尺寸；②装配尺寸；③安装尺寸；④外形尺寸；⑤其他重要尺寸。

机械制图的内容讲解到此结束，欢迎各位进行补充。

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来源：非标机械专栏

材料控制螺栓

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首次发布时间：2023-11-18