浅谈机械产品图样的标准化设计

yuyu0707

   经典图书

机械产品图样的标准化设计是保证产品图样正确、完整、统一的重要内容，是产品设计、制造和检验三者之间信息传递的重要载体。文章从基本要求、图样画法、尺寸注法等三个方面论述了产品图样标准化的过程方法及注意事项，为工程技术人员的产品开发设计提供了参考。

机械产品图样是工程师的语言，它能够最直观、最形象地描述产品。机械设计过程中产品图样的标准化设计（以下简称“标准化设计”）主要是为了确保本企业科研、设计及生产等活动符合国家标准、行业标准及企业标准等相关规定，从而使企业获得最佳的经济效益及社会效益。只有正确地进行标准化设计，产品图样才能成为名副其实的工程师语言，能正确、完整、有效地向制造、检验等部门传递设计者的设计理念，促进企业间的技术交流与合作的顺利展开。

（1）完整性

机械产品的设计图样应包括总成图、装配图、安装图、零件图。必要时还包括与产品有关的附件（装配调试用的工装夹具）及更换件的设计图样。设计人员应根据自己工作的需要，极大程度地保证本部门产品设计图样的完整性。

（2）统一性

设计人员应保证产品的全套设计图样与相关技术文件的统一，同时也务必使总成图、组件装配图中的零件图形、名称、材料等信息与零件图样的相关内容保持一致。

（3）正确性

设计人员必须保证设计的产品图样采用了相关现行有效标准、法规及规范。只有百分百正确地设计图样才能有效地指导生产，制造出合格的产品。

标准化设计的依据主要来源于与机械制图相关的现行国家、行业、企业标准。图1汇总了现行的相关标准。设计人员在图样设计中，必须严格按照相关标准执行，并保证标准是现行有效的。

1 基本要求

产品图样应符合JB/T 5054.2—2000《产品图样及设计文件 图样的基本要求》的规定。

1）图幅、格式

图样的图幅和格式应符合GB/T14689—2008《技术制图图纸幅面和格式》的相关规定，应优先采用表1所规定的基本图幅。图幅的选择应合理，图框应用粗实线画出。同一产品的图样只能采用同一格式，为了保证图样的统一性，建议企业可根据自己的需要，自行拟定一份企业标准，细化规定，使企业内的所有产品都有统一的标准图框。

表1 基本图幅(mm)

2）比例

所有图样均应在图框“比例”一栏中填写实际采用的比例，比例的选择一般应与图样幅面的选择同时考虑，选用时应考虑以下方面的因素：

①应以能充分而清晰地表达零件的结构形状，又能合理利用图样幅面为基本原则；

②在满足上市基本原则的前提下，所选用的比例应有利于采用较小基本幅面的图样；

③在表达清晰且能合理利用图样幅面的前提下，应具体地根据零件的尺寸大小和结构形状的复杂程度选择比例，若条件允许，可优先选用原值比例1∶1；

④比例和幅面的选择应考虑图样的应用场合，如绘制机械
规程中的工序简图时，一般选用比值较小的比例。

图1 图样标准化设计的基本内容

图样标准化设计要求见图1。

qweqqq

按GB/T14690—2008的要求，优先和允许采用表2中的比例。

表2 优先和允许采用比例

    3）图线

    机械图样中采用的图线型式及画法的相关规定应贯彻GB/T17450—1998及GB/T4457.4—2002两项标准。前者作为适用于各种技术制图的通则性规定，没有给出各种基本线型在各专业制图领域中的具体应用，而后者便补充了机械图样中各种线型的具体应用，使技术制图标准的基本规定在机械制图中得以贯彻实施。因此，在绘制机械图样时，必须相辅相成，互为补充地同时贯彻上述两项标准。

    机械制图常用的基本线型分为：实线、虚线、点画线和双点画线。GB/T4457.4—2002将以上线型又细分为粗线、细线，从而衍生出九种线型，各种线型的宽度见表3。

表3 线型宽度及分组(mm)

    优先采用组别4和组别5的图线宽度。笔者建议A0~A1图幅的图样线型采用组别4的线宽，而A2~A4图幅的图样线型采用组别5的线宽，这样打印出的纸质版图样清晰明了。

    以上九种线型，每一种都有不同的适用场合。笔者就以下几种较易混淆使用场合的线型，提出自己的看法，仅供读者参考。

    ①粗虚线与粗点画线

    这两种粗线都是用来指示零件上的某一部分有特殊要求，但是它们的应用场合却不尽相同，如图2。

图2 粗虚线的应用示例

    如图2所示，粗虚线仅用来表示允许表面处理。此处请读者注意两个词：“仅”和“允许”，它的应用场合十分明确。

    GB/T4457.4—2002中规定粗点画线为限定范围表示线。但标准并未对具体的限定范围一一列举。相关标准的规定，凡标准中引用的图例本身也是具有参考意义的，因此，根据GB/T4457.4—2002粗点画线应用场合的图例，得知粗点画线还可应用于以下场合：限定局部热处理的范围，如图3；限定不镀（涂）范围，如图4；限定几何公差的被测要素和基准要素的范围，如图5。

图3 粗点画线的应用示例1

图4 粗点画线的应用示例2

图5 粗点画线的应用示例3

    ②粗点画线与细双点画线

    根据标准释义：粗点画线为限定范围表示线，而细双点画线其中一个应用范围为特定区域表示线，此两者较易混淆。笔者认为，所谓限定范围，必定有尺寸标注；而特定区域，只是大致模糊区域，并未数字具体化，如标准GB/T4457.4—2002中引用的“铭牌”区域，并无具体尺寸。

    其余具体的线型及应用场合，请查阅GB/T4457.4—2002便可一目了然，此处不再赘述。

    需注意的是，GB/T131—2006 中，在规定表面结构表示法的同时，也涉及到了表面处理要求的标注和粗点画线的应用问题，凡是与GB/T4457.4—2002不一致之处，则应按GB/T4457.4的规定执行。

莫忘1

   经典图书

4）字体

    机械图样所使用的字体应做到字体端正，笔划清楚，排列整齐、间隔均匀。应符合GB/T14691—1993字体大小与图幅的关系参见表4。

表4 字体大小与图幅选用关系(mm)

    从表4可见，同一图幅中汉字与数字有明确对应关系，应大小划一。需要特别指出的是，GB/T4458.2—2003《机械制图装配图中零、部件序号及其编排方法》中规定同一装配图中，零件序号应该比尺寸数字大一号或者两号，这一点仍应贯彻执行，即尺寸标注若是五号字，则零件序号要采用七号字。

    5）技术要求

    技术要求是零件图和装配图中必不可少的重要组成部分，应包括：

    ①几何精度：包括尺寸精度、表面结构、几何公差、结构要素的专用公差；

    ②为了保证产包括品质量而提出的加工、装配的工艺要求；

    ③理化参数：包括对材料的成分、组织和性能方面的要求；

    ④产品性能及检测要求：包括对使用及调试方面的要求；

    ⑤其他要求。

    图样技术要求应符合JB/T5054.2—2000的相关规定。

    2 图样画法

    图样画法是指对特定的投影法所作的画法规定。只有掌握了这些画法规定，才能清晰地表达设计意图，也才能识读技术图样，理解设计意图。图样画法应注意以下几点：

    1）向视图中的“×向”应为“×”，即省略“向”字；

    2）视图旋转配置时，“×向旋转”应取消汉字“向旋转”，用指向该视图符号的带有箭头的旋转符号表示；

    3）明确区分花键与螺纹的表示法；

    4）轴承的通用画法应注意矩形框中为交叉的十字，而不是对角线符号，该符号不应与矩形线框的轮廓线接触。

    3 尺寸标注

    1）极限与配合

    ①图样上标注极限偏差时，小数点后右端的“0”一般不予标出；如果为了上下偏差小数点后的位数相同，可用“0”补足；

    ②相配零件的极限偏差标注，孔的基本尺寸和偏差注释写在尺寸线的上方，轴的基本尺寸及偏差注释写在尺寸线的下方。

    2）线性和角度尺寸的未注公差及其图样表示法

    未注公差也可称之为“一般公差”。一般分为精密级f、中等级m、粗糙级c和最粗级v四个等级。

    未注公差不需在零件的基本尺寸后一一标注，但需在技术条件中或企业标准中统一规定。

    3）圆锥的尺寸和公差注法

    圆锥的标注方法应符合GB/T15754—1995的相关规定。

    4）几何公差的表示法

    几何公差的标注方法须符合GB/T1182—2008的规定。以下几点是设计中常出现的错误，应加以注意，极力避免：

    ①中心要素与轮廓要素混淆，如图6。

图6 中心要素与轮廓要素混淆

    如图6所示，同轴度的被测要素应为轴线，其指引线箭头应指向轴线，而图6a）却指向了轮廓线，明显错误，正确标注方法为图6b）所示。

爱要躺蛋蛋

②多项不能用于同一被测要素的几何公差项目误用同一条指引线。

    图7a）中，几项几何公差要求不能用于同一被测要素，圆度和圆柱度的被测要素应为表面，而同轴度被测要素为轴线，因此三者不能用同一条指引线，应如图7b）所示正确标注。

图7 几项几何公差要求不能用于同一被测要素

    ③忽略理论正确尺寸

    在标注轮廓度、位置度、倾斜度公差时，应当用理论正确尺寸确定其理想形状或防伪，否则无法确定公差的形状与位置。如图8，就应当为R58和50这两个尺寸加上框，确定为理论正确尺寸，然后再标注线轮廓度。

图8 线轮廓度的标注

    ④公差带形状选择不当

    平行度公差是给定方向的平行于平面的公差带，不应采用圆柱形公差带，因此图9a）中“φ0.04”应为图9b）中的“0.04”。

图9 公差带形状选择不当

    ⑤错误标注给定公差数值

    面的平行度公差已经能同时将表面的平面度误差控制在平行度公差之内，所以平面度公差可以标注，即使需要再给定平面度公差，其数值也应小于平行度公差数值，如图10b）所示的正确标注，否则将失去给定平面度公差的意义。

图10 错误标注给定公差数值

    5）产品表面结构的表示法

    表面结构的表示法应符合GB/T131—2006，需要特别指出的是现行的标准中已经用Rz取代了旧标准中Ry的定义。设计者在选择时需加以注意。

    4 结束语

    综上所述，通过标准化设计，提高产品设计人员贯彻执行标准的自觉性和标准化水平，从而提高生产水平，保证产品的最优化，也为企业标准化资料的积累做出贡献。因此，企业和设计员自身必须加强学习，提高产品图样标准化技能。

Hucohu

   经典案例图书

谢谢楼主分享学习