学生由装配图拆画零件图常见错误分析的论文

论文范文 时间:2019-09-12 我要投稿
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  摘要:对制图教学中由装配图拆画零件图的过程中学生的常见错误进行了总结和分析,找出了出现错误的原因,提出了改正方法。

  关键词:装配图;拆画零件图;零件表达;尺寸;技术要求

  《机械制图》作为高职机电类专业重要的专业基础课之一,是培养高技能人才不可或缺的课程。学生对该课程学习质量的好坏将对其专业课程的学习、生产实习以及今后工作都会产生很大的影响。机械制图作为一门学科,在机械工业中也占有极其重要的地位,它涉及机械设计、制造、使用的各个环节,并日益成为机械产品创新发展的重要前提和手段。

  装配图是用于表达部件或机器的工作原理、零件之间的装配关系以及装配、检验、安装所需要的尺寸数据的技术文件。在部件或机器设计过程中,一般都先绘制出装配图,再由装配图所提供的结构形式和尺寸拆画出零件图。从职业教育特点及目的出发,应坚持以读装配图为主,读绘结合,以绘促读。为了使学生更好地理解装配体的原理、作用、功能,制图教学中应将拆画装配图作为一个教学重点,一般应要求学生能拆画中等复杂程度的装配图并正确标注尺寸及技术要求。

  一张装配图中有若干种零件,根据零件的作用可将零件分为四类:(1)标准零件。大多数属于外购件,因此不需要画出零件图,只要按照标准件的规定标记代号列出标准件的汇总表即可。(2)借用零件。是借用定型产品上的零件。对这类零件,可利用已有的图样,不必另行画图。(3)特殊零件。是设计时所确定下来的重要零件,设计说明书中都附有这类零件的图样或重要数据,如汽轮机的叶片、喷嘴。对这类零件,应按给出的图样或数据绘制零件图。(4)一般零件。这类零件基本上是按照装配图所体现的形状、大小和有关的技术要求画图,是拆画零件图的主要对象。

  拆画零件图需要注意的问题

  第一,画图前,必须认真阅读装配图,全面深入了解设计意图,弄清楚工作原理、装配关系、技术要求和每个零件的结构形状。

  第二,画图时,不但要从设计方面考虑零件的作用和要求,而且还要从工艺方面考虑零件的制造和装配,应使所画的零件图符合设计和工艺要求。

  学生拆画零件图常见的错误及原因分析

  (一)表达方案处理不好,照抄装配图中零件的表达方案

  装配图上的表达方案主要是从表达装配关系、工作原理和装配体的总体情况来考虑的。因此,在拆画零件图时,应根据所拆画零件的内外形状及复杂程度来选择表达方案,而不能简单地照抄装配图中该零件的表达方案。

  确定零件的表达方案应从充分分析几何形体结构(要分清主要和次要形体)、功用(形状与功用有关)、加工方法(形状与加工方法也关)着手,先确定主视图,然后确定其他视图。确定主视图时不能一味照抄装配图里的零件状态,要考虑零件的摆放位置及投影方向。考虑投影方向时,应使主视图能清楚地表达主要形体的形状特征;考虑零件的摆放位置时,应从加工位置和工作位置两个方面进行考虑,一般轴类、盘类的零件应取加工位置,这些零件往往与装配图里的位置不一致。如图1所示的球心阀装配图中的件10阀杆在装配图中处于竖直状态,而零件图应画成水平的加工状态,如图2所示。图2中主视图所表示的零件位置应与零件在机床上加工时所处的位置一致,以方便操作者加工时看图。

  而壳体、箱体类零件主视图所选的位置可以与装配图一致,这样装配机器时便于对照。如图1所示的球心阀装配图中的件8阀体在装配图里的位置和图3的完全一致。

  主视图确定好以后应确定其他视图,但很多时候,学生画的图要么表达不完整,要么重复繁琐。那么,一个零件的主视图确定后,还需要多少其他视图才能将零件形状表达清楚呢?这应根据具体情况具体分析,在保证充分表达零件结构形状的前提下,尽可能使零件的视图数目为最少。应使每一个视图都有其表达的重点内容,具有独立存在的意义。例如,球心阀的件8阀体,确定主视图(图3)以后还应确定左视图(图4)、俯视图(5图),以半剖的左视图表达阀体主体部分的外形特征、左侧方形板形状及内孔的结构等;以俯视图表达阀体整体形状特征。

  (二)对零件结构形状处理得不好,照抄装配图中零件的图形,画出的零件图缺图线或缺工艺结构

  装配图的首要表达任务是装配体的构造、装配关系及装配体的功能原理。对零件形状的表达不必也不可能反映出其每一部分的结构形状,即使是主要零件,也只能反映其主要形状。因此,由装配图拆画零件图时,应根据零件的功用及自身零件结构知识加以补充和完善,并在零件图上完整清晰地表达出来。如果说装配图是表达装配体的总体设计意图的话,那么,拆画零件图则是设计过程的补充和继续。

  首先,在拆图时,需要补充完善某零件在装配图中被另一零件挡住的部分。若是相贯线一类的边缘轮廓线则比较简单。但是,若由于该零件在装配图中因视图数量不足而使未定形状的范围较大、缺线较多时,要完成其未定形状部分结构的补充设计应从以下两方面考虑:(1)根据该零件的功能,完成构形设计。(2)兼顾与未定形部分相邻的其他零件的关系。这种相邻关系中,包括接触和非接触两种情况。相互接触的情况,一般在装配图中有所反映;确定非接触情况的形状时,一般应从留足操作空间、节省材料、减轻重量及其他工艺要求等方面进行考虑。

  其次,在拆图时,需补充某零件在装配图中允许省略的工艺结构,如倒角、倒圆、退刀槽、越程槽、轴的中心孔等。这一部分往往是刚接触制图又没有实践经验的学生容易忽略的。

  (三)零件图尺寸标注错误

  零件图中尺寸标注应正确、完整、清晰、合理。学生标注的尺寸不完整主要体现在标注的的尺寸缺漏和重复标注。这主要是学生“组合体”一章的基本功不扎实,没有认真按形体分析法标注尺寸。

  学生标注的尺寸不正确主要体现在标注规范应用的错误和标注尺寸数字的错误。标注规范应用错误也是由于“组合体”一章的基本功不扎实,另外,学生标注的尺寸大小往往比较随意,不能正确地反映装配图设计者真正的设计意图。

  实际上,零件图上的尺寸与装配图有关。由装配图拆画零件图时,零件尺寸标注主要有以下几种情况:(1)抄注的尺寸。装配图中已标出的尺寸往往是较重要的尺寸,是装配体设计的依据,自然也是零件设计的依据。在拆画零件图时,这些尺寸不能随意改动,要完全照抄。对于配合尺寸,应根据其配合代号查出偏差数值标注在零件图上,而有些学生的这部分尺寸没按装配图标。(2)查找的尺寸。螺栓、螺母、螺钉、键、销等标准件的规格尺寸和标准代号,一般在明细栏中已列出,详细尺寸应从相关标准中查得。零件图上与标准件有关的螺孔直径、螺孔深度、键槽、销孔等尺寸,应根据与其相结合的标准件尺寸查相应的设计手册来确定,而有的学生随意确定或通过测量装配图来确定,这是不对的。零件上应有的一些工艺结构,如倒角、圆角、退刀槽等结构的尺寸,应查阅相应的标准来确定。(3)计算。某些尺寸数值,应根据装配图所给定的尺寸通过计算确定。如齿轮轮齿部分的分度圆尺寸、齿顶圆尺寸等,应根据所给的模数、齿数及有关公式来计算。(4)量取。在装配图上没有标注出的其他尺寸,可从装配图中用比例尺量得。量取时应尽量按gb/t 2822-2005圆整后注出。(5)其他。标注尺寸时应注意,有装配关系的尺寸应相互协调。如配合部分的轴、孔,其基本尺寸应相同。其他尺寸也应相互适应,以避免在零件装配时或运动时产生矛盾或出现干涉、卡咬等现象。如果学生在拆画零件的过程中,能把握住以上原则进行尺寸标注,就一定能正确反映装配图设计者真正的设计意图。(四)零件图尺寸标注不合理

  标注尺寸的合理性指要求图样上所标注的尺寸既要符合零件的设计要求,又要符合生产实际,便于加工和测量,并有利于装配。这是教与学的难点,做好这点一般要有比较丰富的机械加工经验。

  学生标注的尺寸不合理或不清晰主要有以下几方面的原因: (1)尺寸基准选择不当。为了使尺寸标注合理、清晰,应首先选定尺寸基准,并应尽量使设计基准与工艺基准重合,以减少尺寸误差,保证产品质量。所谓设计基准就是从设计角度考虑,为满足零件在机器或部件中对其结构、性能要求而选定的基准。从加工工艺的角度考虑,为便于零件的加工、测量而选定的基准,称为工艺基准。通常对称的零件以零件的对称面作为基准,非对称的零件以零件重要的底面、端面和轴线作为基准。(2)重要尺寸没有从设计基准直接注出。零件上凡是影响产品性能、工作精度和互换性的重要尺寸(规格性能尺寸、配合尺寸、安装尺寸、定位尺寸)都必须从设计基准直接注出。(3)标注尺寸应避免注成封闭尺寸链。所谓封闭尺寸链就是首尾相连的链状尺寸组,应分析尺寸链中的尺寸,将尺寸链中最不重要的那个尺寸作为封闭环——不注尺寸。(4)应适当考虑按加工顺序标注尺寸。(5)标注尺寸应便于操作者看图、加工和测量。(6)关联零件间的尺寸应协调。(7)不同工种的尺寸宜分开标注。(8)某一结构同工序尺寸宜集中标注。

  (五)零件图尺寸标注不清晰

  尺寸标注清晰指标注的尺寸应方便阅读,不影响整张图纸的美观。(1)应尽量将尺寸标注在视图外面,以免尺寸线、尺寸数字与视图的轮廓线相交。相邻视图有关尺寸最好标注在两视图之间,以便于看图。(2)同一形体定形尺寸和定位尺寸要集中,并尽量标注在反映该形体形状特征和位置特征较为明显的视图上。(3)同轴的圆柱、圆锥的径向尺寸,一般注在非圆视图上,圆弧半径应标注在投影为圆弧的视图上。(4)尺寸应尽量避免标注在虚线上。(5)同方向平行并列尺寸,小尺寸在内,大尺寸在外,应间隔均匀,依次向外分布,以免尺寸界限与尺寸线相交,影响看图。同一方向串联尺寸,箭头应首尾相连,排在同一直线上。(6)内形尺寸与外形尺寸最好分别注在视图的两侧。

  (六)零件图中的技术要求标注错误或不规范

  零件图中的技术要求一般可按以下情况确定:(1)线性尺寸中,配合尺寸的公差带代号按装配图上的配合代号区分孔或轴抄注。非配合的线性尺寸不必注出公差,但需在技术要求的文字条文中统一给定,线性尺寸的未注公差应参照gb/t 1804-m。在零件图中,多数尺寸属未注公差尺寸。(2)形位公差的要求一般不在装配图中给出。拆图时可根据各零件在装配体中的功能要求确定,也可参照其他图样中类似的零件确定。一般的零件图中,多数的单一要素和相关要素间的形状、位置要求均可按未注形位公差不予注出,但也需在技术要求中注明,未注形位公差应参照gb/t 1184-k。(3)对表面结构的要求,一般只要求学生参照有关资料确定即可。一般可按以下推荐使用,零件与零件的接触面:ra值取6.3~3.2,如零件的定位底面ra可取3.2,一般端面可取6.3等;配合表面:ra值取3.2~0.8,公差等级高的ra取较小值;需加工的自由表面(不与其他零件接触的表面):ra值可取25~12.5,如螺栓孔等;不需加工的自由表面(不与其他零件接触的表面):ra值可取毛坯面。另外,在学生练习中应注意避免各种几何精度间大小关系倒挂的现象,一般各几何精度间大小关系应满足如下要求:ra 总之,拆画零件图是制图教学中的一个重点和难点,应以实践为手段,多练、多分析、多总结,学生的制图、读图能力才会有较大提高。

  参考文献:

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  [3]虞洪述.机械制图[m].西安:西安交通大学出版社,2000.

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