机械零部件测绘实验指导书

机械零部件测绘实验指导书（试用）

目录

第一章零部件测绘的目的、任务和要求 (1)

第一节测绘的目的 (1)

第二节测绘的基本要求 (2)

第三节测绘内容和进度计划 (3)

第二章零件尺寸的测量方法 (4)

第一节测量工具 (4)

第二节常用的测量方法 (7)

第三章画测绘图的步骤和应注意事项 (12)

第一节画测绘图的步骤 (12)

第二节画零件测绘图时必须注意事项 (13)

第三节测绘图上的尺寸标注 (14)

第四节测绘图的习惯画法 (14)

第四章测绘一级齿轮减速器 (18)

第一节减速器的工作原理和装配 (18)

第二节绘制零件草图并整理成零件图 (25)

第三节减速器的装配图 (36)

第一章零部件测绘的目的、任务和要求

零部件测绘就是依据实际零部件画出它的图形，测量出它的尺寸并制定出技术要求。测绘时，首先要画出零部件草图，然后根据零部件草图画出零件图和装配图，为设计机器、修配零件和准备配件创造条件。

第一节测绘的目的

《机械制图》课程是研究机械图样的绘制与识读规律的一门实践性很强的技术基础课，旨在培养学生具有基本的绘制和阅读机械图样能力。因此，在教学过程中，除了系统地讲授基本知识、基本原理和方法外，还应使学生接受较全面的技能训练，进行零部件测绘，这是理论联系实际的一个重要实践教学环节。通过现实机械设备的测绘，使学生能理论联系实际，深刻地理解工程制图在机械设计和机械制造中的重要作用，对机械制图课程的基础知识，基本技能和国家标准等有关知识综合运用，并能较全面地巩固和提高。进行比较系统的测绘制图实践，其目的是使学生理论联系实际，掌握机件测绘的工作程序及技能，熟悉装配图及零件图表达方案的选择，正确合理地标注尺寸，合理编写零件图、装配图的技术要求，培养学生具有基本的绘制和阅读机械图样能力，

具体来说，应达到以下目的：

1．熟练掌握零部件测绘的基本方法和步骤；

2. 进一步提高零件图和装配图的表达方法和绘图的技能技巧；

3. 提高零件图的上尺寸标注、公差配合及形位公差标注的能力，了解有关机械结构方面的知识；

4. 正确使用参考资料、手册、标准及规范等；

5. 培养独立分析和解决实际问题的能力，为后继课程学习及今后工作打下基础。

6．培养严谨细致、一丝不苟的工作作风，这也是一名工程师的基本素质。

第二节测绘的基本要求

在测绘中要注意培养独立分析问题和解决问题的能力，且保质、保量、按时完成部件测绘任务。具体要求是：

1．测绘前要认真阅读测绘指导书，明确测绘的目的、要求、内容及方法和步骤。

2. 认真复习与测绘有关的内容，如视图表达、尺寸测量方法、标准件和常用件、零件图与装配图等。

3. 做好准备工作，如测量工具、绘图工具、资料、手册、仪器用品等。

4. 对测绘对象应先对其作用、结构、性能进行分析，考虑好拆卸和装配的方法和步骤。

5. 测绘零件时，除弄清每一个零件的形状、结构、大小外，还要弄清零件间的相互关系，以便确定技术要求。

6. 在测绘过程中，应将所学知识进行综合分析和应用，认真绘图，保证图纸质量。做到视图表达正确、尺寸标注完整合理、要求整个图面应符合《国家标准机械制图》的有关规定：

（1）画出来的图样应投影正确，视图表达得当；

（2）尺寸标注应做到正确、完整、清晰、合理；

（3）注写必要的技术要求，包括表面粗糙度、尺寸公差、形位公差以及文字说明；

（4）对于标准件、常用件以及与其有关的零件或部分其尺寸及结构应查阅国家标准确定；

（5）图面清晰整洁。

7. 在测绘中要独立思考，有错必改，不能不求甚解、照抄照搬，培养严谨细致、一丝不苟的工作作风。

8. 参照本指导书安排好进度，按预定计划认真完成各阶段任务。所画图样经指导教师审查后方可呈交。

第三节测绘内容和进度计划

1. 测绘内容

单级圆柱齿轮减速器零部件。

2. 进度计划

如果时间、条件允许，可以将所有零、部件的测绘图及零件图画出。

第二章零件尺寸的测量方法

第一节测量工具

在测绘图上，必须完备地记入尺寸、所用材料、加工面的粗糙度、精度以及其他必要的资料。一般测绘图上的尺寸，都是用量具在零、部件的各个表面上测量出来。因此，我

们必须熟悉量具的种类和用途。量具或检验的工具，称为计量器具，其中比较简单的称为量具；具有传动放大或细分机构的称为量仪。

一般的测绘工作使用的量具有：

简易量具：有塞尺、钢直尺、卷尺和卡钳等，用于测量精度要求不高的尺寸。游标量具：有游标卡尺、高度游标卡尺、深度游标卡尺、齿厚游标卡尺和公法线游标卡尺等，用于测量精密度要求较高的尺寸。

千分量具：有内径千分尺、外径千分尺和深度千分尺等，用于测量高精度要求的尺寸。

平直度量具：水平仪，用于水平度测量。

角度量具：有直角尺、角度尺和正弦尺等，用于角度测量。

这里仅简单介绍一下钢直尺、卡钳、游标卡尺的使用方法。

图2-1为几种常用的测量工具。

图2-1 常用测量工具

1、钢直尺

使用钢直尺时，应以左端的零刻度线为测量基准，这样不仅便于找正测量基准，而且便于读数。测量时，尺要放正，不得前后左右歪斜。否则，从直尺上读出的数据会比被测的实际尺寸大。

用钢直尺测圆截面直径时，被测面应平，使尺的左端与被测面的边缘相切，摆动尺子找出最大尺寸，即为所测直径。

2、卡钳

凡不适于用游标卡尺测量的，用钢直尺、卷尺也无法测量的尺寸，均可用卡钳进行测量。

卡钳结构简单，使用方便。按用途不同，卡钳分为内卡钳和外卡钳两种：内卡钳用于测量内部尺寸，外卡钳用于测量外部尺寸。按结构不同，卡钳又分为紧轴式卡钳和弹簧式卡钳两种。

卡钳常与钢直尺，游标卡尺或千分尺联合使用。测量时操作卡钳的方法对测量结果影响很大。正确的操作方法是：用内卡钳时，用母指和食指轻轻捏住卡钳的销轴两侧，将卡钳送入孔或槽内。用外卡钳时，右手的中指挑起卡钳，用母指和食指撑住卡钳的销轴两边，使卡钳在自身的重量下两量爪滑过被测表面。卡钳与被测表面的接触情况，凭手的感觉。手有轻微感觉即可，不宜过松，也不要用力使劲卡卡钳。

使用大卡钳时，要用两只手操作，右手握住卡钳的销轴，左手扶住一只量爪进行测量。

测量轴类零件的外径时，须使卡钳的两只量爪垂直于轴心线，即在被测件的径向平面内测量。测量孔径时，应使一只量爪于孔壁的一边接触，另一量爪在径向平面内左右摆动找最大值。

校好尺寸后的卡钳轻拿轻放，防止尺寸变化。把量得的卡钳放在钢直尺、游标卡尺或千分尺上量取尺寸。测量精度要求高的用千分尺，一般用游标卡尺，测量毛坯之类的用钢直尺校对卡钳即可。

3、游标卡尺

游标卡尺在使用前应检查卡尺外观，轻轻推、拉尺框检查各部位的相互作用、两测量面的光洁程度。移动游标，使两量爪测量面闭合，观察两量爪测量面的间隙（精度为0.02毫米卡尺的间隙应小于0.006毫米；精度为0.05毫米和0.1毫米卡尺的间隙应小于0.01毫米），然后校对“0”位。校对“0”位时，无论游标尺是否紧固，“0”位都应正确。当紧固或松开游标尺时，“0”位若发生变化，不要使用。

游标卡尺的正确使用方法：

测量外尺寸时，应先把量爪张开比被测尺寸稍大；测量内尺寸时，把量爪张开得比被测尺寸略小，然后慢慢推或拉动游标，使量爪轻轻接触被测件表面（图2-2）。

图2-2 游标卡尺测量的方法

测量内尺寸时，不要使劲转动卡尺，可以轻轻摆动找出最大值。

（2）当量爪与被测件表面接触后，不要用力太大；用力的大小，应该正好使两个量爪恰恰能够接触到被测件的表面。如果用力过大，尺框量爪会倾斜，这样容易引起较大的测量误差。所以在使用卡尺时，用力要适当，被测件应尽量靠近量爪测量面的根部。

（3）使用卡尺测量深度时，卡尺要垂直，不要前后左右倾斜。

第二节常用的测量方法

(1)、测量线性尺寸

一般可用直尺或游标卡尺直接量得尺寸的大小，如图2-3所示。

图2-3 测量线性尺寸

（2）测量直径尺寸

一般可用游标卡尺或千分尺，如图2-4所示。

图2-4 测量直径尺寸

在测量阶梯孔的直径时，会遇到外面孔小，里面孔大的情况，用游标卡尺就无法测量大孔的直径。这时，可用内卡钳测量，如图2-5（a）所示。也可用特殊量具（内外同值卡），如图2-5（b）所示。

图2-5 测量阶梯孔的直径

（3）测量壁厚

一般可用直尺测量，如图2-6（a）。若孔径较小时，可用带测量深度的游标卡尺测量，如图2-6（b）。有时也会遇到用直尺或游标卡尺都无法测量的壁厚。这时则需用卡钳来测量，如图2-6（c）、（d）。

图2-6 测量壁厚

（4）测量孔间距

可用游标卡尺、卡钳或直尺测量，如图2-7所示。

图2-7 测量孔间距

（5）测量中心高

一般可用直尺、卡钳或游标卡尺测量，如图2-8所示。

图2-8 测量中心高图2-9 测量圆角

（6）测量圆角

一般用圆角规测量。每套圆角规有很多片，一半测量外圆角，一半测量内圆角，每片刻有圆角半径的大小。测量时，只要在圆角规中找到与被测部分完全吻合的一片，从该片上的数值可知圆角半径的大小，如图2-9所示。

（7）测量角度

可用量角规测量，如图2-10所示。

图2-10 测量角度

（8）测量曲线或曲面

曲线和曲面要求测量很准确时，必须用专门量仪进行测量。要求不太准确时，常采用下面三种方法测量：

①拓印法

对于柱面部分的曲率半径的测量，可用纸拓印其轮廓，得到如实的平面曲线，然后判定该曲线的圆弧连接情况，测量其半径，如图2-11（a）。

②铅丝法

对于曲线回转面零件的母线曲率半径的测量，可用铅丝弯成实形后，得到如实的平面曲线，然后判定曲线的圆弧连接情况，然后用中垂线法求得各段圆弧的中心，测量其半径，如图2-11（b）。

③坐标法

一般的曲面可用直尺和三角板定出曲面上各点的坐标，在图上画出曲线，或求出曲率半径，如图2-11（c）。

图2-11 测量曲线和曲面

（9）测量螺纹螺距

螺纹的螺距可用螺纹规或直尺测得。如图2-12中螺距P=1.5

图2-12 测量螺距

（10）测量齿轮

对标准齿轮，其轮齿的模数可以先用游标卡尺测得da，再计算得到模数m=da/(z+2)，奇数齿的顶圆直径da=2e+d。如图2-13。

图2-13 测量标准齿轮

第三章画测绘图的步骤和应注意事项

第一节画测绘图的步骤

1、画测绘图的步骤：

（1）画测绘图前的准备工作

①准备作底线和描粗线用的铅笔、图纸、橡皮、小刀以及所需的量具；②了解零件的名称，用途以及它在装配体上的装配关系和运转关系，确定零件的材料和它的制造方法；

③对零件进行结构分析。明确零件的构造，分析它是由哪些几何体所组成的并分清它们的功用。这对破损和带有某些缺陷的零件的测绘尤为重要。在分析的基础上把它改正过来，这样才能完整、清晰、简便地表达出它们的形状，并且完整、正确、清晰、合理地标注出尺寸

④对零件进行工艺分析。因为同一零件可以按不同的工序制造，故其结构形状的表达、基准的选择和尺寸的标注也有所不同；

⑤确定零件的主视图、所需视图的数量，并定出各视图的表示方法。

主视图必须根据零件（特别是轴类零件）的特征，按工作位置或加工位置来选定。视图的数量，在能充分表达零件形状为原则的前提下，愈少愈好。

2、画测绘图的步骤。

①选择图纸，定比例。安排好各视图和标题栏在图纸上的位置以后，细实线打出方框，作为每一视图的界线，保持最大尺寸的大致比例；视图与视图之间必须留出足够的地位，以便标注尺寸。

②用细的点划线绘出轴线和中心线;

③用细实线画出零件上的轮廓线；画出剖视、剖面和细节部分（如圆角、小孔、退刀槽、剖面线和虚线等）。各视图上的投影线，应该彼此对应着画，以免漏掉零件上某些部分在其它视图上的图形。

④校核后，用B或2B铅笔把可见轮廓线描深。

⑤定出标注尺寸用的基准和表面粗糙度符号。

⑥当所有必要的尺寸线都画出以后，就可以测量零件，在尺寸线上注出量得的尺寸数字。注明倒角的尺寸、斜角的大小、锥度、螺纹的标记等。

⑦填写标题栏，在其中注明零件的名称，材料、数量和技术要求。

第二节画零件测绘图时必须注意事项

在画测绘图时必须注意以下一些情况：

1．零件的制造缺陷，如砂眼、气孔、刀痕等，以及长期使用所造成的碰伤或磨损，以及加工错误的地方都不应画出；

2．零件上因制造、装配的需要而形成的工艺结构，如铸造圆角、倒角、倒圆、退刀槽、越程槽、凸台、凹坑等，都必须画出，不能忽略；

3．有配合关系的尺寸，一般只要测出它的基本尺寸，其配合性质和相应的公差值，应在分析考虑后，再查阅有关手册确定；

4．没有配合关系的尺寸或不重要的尺寸。允许将测量所得的尺寸适当圆整（调整到整数值）；

5．对螺纹、键槽、齿轮的轮齿等标准结构的尺寸，应该把测量的结果与标准值核对，采用标准结构尺寸，以利制造；

6. 凡是经过切削加工的铸、锻件，应注出非标准拔模斜度与及表面相交处的角度；

7. 零、部位的直径、长度、锥度、倒角等尺寸，都有标准规定，实测后，应由根据国家标准选用最接近的标准数值；

8. 测绘装配体的零件时，在未拆装配体以前，先要弄清它的名称、用途、材料、构造等基本情况；

9. 考虑装配体各个零件的拆卸方法、拆卸顺序以及所用的工具；

10. 拆卸时，为防止丢失零件和便于安装起见，所拆卸零件应分别编上号码，尽可能把有关零件装在一起，放在固定位置；

11. 测绘较复杂的装配零件之前，应根据装配体画出一个装配示意图；

12. 对于两个零件相互接触的表面，在它上面所标注的表面粗糙度要求应该一致；

13. 测量加工面的尺寸，一定要使用较精密的量具；

14. 所有标准件，只需量出必要的尺寸并注出规格，可不用画测绘图。

第三节测绘图上的尺寸标注

测绘图上的尺寸，要按机械制图国家标准上规定的一般规则来标注。必须完整、清晰，以利于以后画零件图和装配图的工作。标注尺寸的注意事项可归纳成以下几点：

2. 两边相等的尺寸，一般可不画出。假如两个相邻尺寸的地位很狭小，可以在尺寸界线上画一小圆点；在连续尺寸很多的场合也可以在尺寸线和尺寸界线相交的地方画一短

线，以代替两个相接的箭头。测绘图上的比例尺是估计出来的，不可能很准确。但各部分的比例尺寸要尽量做到对称。

3. 尺寸应按照零件加工程序来标注。因为图上尺寸会直接影响加工的程序和工作时间。所以，当画任何一个零件的时候，首先要决定基准部分的位置，也就是测量的尺寸要按照零件的加工程序来量，标注尺寸就照测量的先后来注。

4. 应该考虑到所注尺寸是否符合零件加工的工艺要求；

5. 两个零件互相联结和配合的共同尺寸，其位置和数值必须一致，以免加工出来的零件装配不上；

6. 测绘图上所标注的公差尺寸，必须与所指表面的表面粗糙度相适应。例如某工件加工的基本尺寸是50毫米，要求2级精度，压入配合，尺寸允许偏差是0.008毫米，这个工件的最后加工工序是粗磨，表面粗糙度就应当标注Ra6.3。

7. 零件的尺寸偏差应该根据车间的机械设备和技术水平来注，同时，零件表面的精度要根据零件本身的要求，即它在装配体中的作用来注，否则所作的测绘图不切实际，也不经济。

1．标注尺寸时应从基准部分注起。

第四节测绘图的习惯画法

测绘图有很多简便而实用的习惯画法。这些画法在实际工作中应用得非常广泛。测绘图凡是不直接用作工作图的场合，应该尽量地使用习惯画法。为了节省量和画的时间，在能够表明零件的原则下，视图要愈少愈好。

1、画部分视图的方法：

这种画法常常用来画对称零件。因为对称零件各部分的尺寸是与轴线成对称的，因此在测绘时不需要把它的视图完整画出。图3-1（a）是一只法兰，它的前后、左右都以轴线成对称。当我们量画它的测绘图时，主视图可以省画半个，如图3-1（b）。视图画出后，首先把对称的孔的中心距60注在图上，再以底面为基准面，把量出的高度25和圆盘的厚度10注上。最后用注解来表明钻孔的直径Φ8和孔的数目。俯视图可只画四分之一，把所需的尺寸R25和R12记入图上后，测绘图就全部画成。

图3-1 只画部分测绘图的示例

2、拓印法：

零件上某些形状比较复杂的平面，测量起来比较困难，测出的尺寸也不见得准确。这时一般可以采用拓印法来代替测绘图。方法是：把要测量的部分涂以红铅油、印油、墨汁等色料，然后拓印到纸面上，再根据印出的图形测出其各部分的尺寸。图3-2（a）是一只圆柱齿轮，齿形部分很不容易测量。利用拓印法把齿形印下图3-2（b），用以代替草图的主视图。齿轮的齿宽，可以用拓印的方法印了一段，用来代替测绘图的侧视图。画正式工作图时，再把数出的齿数（Z）32和量出的外径（da）Φ68、孔径Φ22、齿宽12 和