华北理工大学《机械制图A-2》课程名称第周第讲课程第 9 讲第9章第2讲第9章零件图授课章节第四节零件图的技术要求1、掌握零件图技术要求的重要性目的要求2、掌握零件表面粗糙度的评定参数、数值、加工方法及在图样中的标注方法3、了解形位公差重点粗糙度在图样中的标注难点粗糙度在图样中的标注多媒体教学，采用动画演示、模型分析、启发引导的教学方式教学方法教学手段板书与多媒体结合。导入5分钟，课程内容85分钟。时间分配主要内容【课程导入】零件图是指导生产机械零件以及检测机械零件的技术文件。为了保证零件的质量，在零件图中除了图形和尺寸外，还要标注零件的技术要求。零件的技术要求包括产品几何技术规范、材料、材料热处理以及表面处理等。其中产品几何技术规范全面规范了产品的尺寸、形状和位置及表面特征的控制要求和检测方法，成为工程领域产品设计、制造和合格评定依据的最重要的基础标准之一。【本章课程的内容】：第九章零件图s9一4零件图的技术要求一、 表面结构的表示法在零件图上每个表面都应该根据使用性能标注出它的表面结构要求，以明确该表面完工之后的状况，便于安排生产工序，保证产品质量。1.零件的表面结构表面结构是表面宏观和微观几何特征，由机械加工、电化学加工、表面处理、喷镀涂层等工艺过程形成，对机器的使用性能和寿命有直接影响。所以在图样和其他技术文件中要清晰对表面结构的要求。评定零件表面结构的参数有轮廓参数、图形参数和支承率曲线参数。国家标准规定了三种评定零件表面质量的表面轮廓参数，包括粗糙度轮廓（R轮廓）、波纹度轮廓（W轮廓）和原始轮廓（P轮廓），其中表面粗糙度参数应用最广泛。I
1 华北理工大学 课程名称 《机械制图 A-2》 第 周 第 讲 课程 第 9 讲 第 9 章 第 2 讲 授课章节 第 9 章 零件图 第四节 零件图的技术要求 目的要求 1、 掌握零件图技术要求的重要性 2、 掌握零件表面粗糙度的评定参数、数值、加工方法及在图样中的标注方法 3、 了解形位公差 重 点 粗糙度在图样中的标注 难 点 粗糙度在图样中的标注 教学方法 多媒体教学，采用动画演示、模型分析、启发引导的教学方式。 教学手段 板书与多媒体结合。 时间分配 导入 5 分钟，课程内容 85 分钟。 主要内容 【课程导入】 零件图是指导生产机械零件以及检测机械零件的技术文件。为了保证零件的质量，在零 件图中除了图形和尺寸外，还要标注零件的技术要求。零件的技术要求包括产品几何技术规 范、材料、材料热处理以及表面处理等。其中产品几何技术规范全面规范了产品的尺寸、形 状和位置及表面特征的控制要求和检测方法，成为工程领域产品设计、制造和合格评定依据 的最重要的基础标准之一。 【本章课程的内容】： 第九章 零件图 §9—4 零件图的技术要求 一、 表面结构的表示法 在零件图上每个表面都应该根据使用性能标注出它的表面结构要求,以明确该表面完工 之后的状况,便于安排生产工序,保证产品质量。 1．零件的表面结构 表面结构是表面宏观和微观几何特征，由机械加工、电化学加工、表面处理、喷镀涂层 等工艺过程形成，对机器的使用性能和寿命有直接影响。所以在图样和其他技术文件中要清 晰对表面结构的要求。 评定零件表面结构的参数有轮廓参数、图形参数和支承率曲线参数。国家标准规定了三 种评定零件表面质量的表面轮廓参数，包括粗糙度轮廓（R 轮廓）、波纹度轮廓（Ｗ轮廓）和 原始轮廓（Ｐ轮廓），其中表面粗糙度参数应用最广泛
实际表面轮廊表面粗糙度轮廊波纹度轮廊宏观形状轮零件表面几何形状误差及其组成成份2.表面粗糙度零件表面粗糙度对零件的功能产生一系列的影响，影响零件表面的摩擦与磨损、配合的可靠程度、接触刚度、冲击强度、密封性、耐蚀性、疲劳强度以及零件的外观等。因此，表面粗糙度是设计零件时必须合理选择并严格控制的一项表面技术标准。零件的各个表面因其在机器中的作用不同而有不同的表面粗糙度要求。零件的表面粗糙度要求越高，其加工成本越高，因此，应在满足零件表面功能的前提下，合理地选择零件表面粗糙度参数。（1）表面粗糙度评定参数①轮廓算术平均偏差Ra它是在取样长度lr内，纵坐标Z(x）（被测轮廓上的各点至基准线x的距离）绝对值的算术平均值，如下图所示。可用下式表示：Ra=- I z(x) I dx-Z I Zi I②轮廓最大高度它是在一个取样长度内，最大轮廓峰高与最大轮廓谷深之和，如下图所示。Ra、Rz参数示意图9(r（取样长度）（2）Ra、Rz数值RaRzRaRz0. 0126. 36. 30.0250.02512.512.50.050.05252550500.10. 10. 20. 21001000. 40.42000. 80. 84001.61.68003.23.216002
2 2. 表面粗糙度 零件表面粗糙度对零件的功能产生一系列的影响，影响零件表面的摩擦与磨损、配合的 可靠程度、接触刚度、冲击强度、密封性、耐蚀性、疲劳强度以及零件的外观等。因此，表 面粗糙度是设计零件时必须合理选择并严格控制的一项表面技术标准。零件的各个表面因其 在机器中的作用不同而有不同的表面粗糙度要求。零件的表面粗糙度要求越高，其加工成本 越高，因此，应在满足零件表面功能的前提下，合理地选择零件表面粗糙度参数。 （1） 表面粗糙度评定参数 ① 轮廓算术平均偏差 Ra 它是在取样长度 lr 内，纵坐标 Z(x)(被测轮廓上的各点至基 准线 x 的距离)绝对值的算术平均值，如下图所示。可用下式表示： Ra=1 l ∫ ︱Z(x)︱dx l 0 =∑n 1︱Zi︱ ② 轮廓最大高度 它是在一个取样长度内，最大轮廓峰高与最大轮廓谷深之和，如下 图所示。 Ra、Rz 参数示意图 （2）Ra、Rz 数值
（3）表面粗糙度数值的选用下图给出了表面粗糙度Ra数值不同的表面特征与加工方法及其应用举例机械加工表面的特征粗糙度等级Ra表面状况加工方法举例应用举例50(V1)明显可见的刀痕粗锯断、粗车、粗铣、粗刨、钻不接触表面或不重要的接触粗面可见的刀痕25(V2)工孔及用粗链刀、粗砂轮加工面。如螺栓孔、机座底面等微见的刀痕12.5(V3)不产生相对运动的接触面或6.3(4)可见加工痕迹精车、精铣、粗铰、粗拉、精烤瑞半光面相对运动速度不高的接触面。刨、扩孔、粗镗、粗磨、精、微见加工痕迹3.2(V5)架如键和键槽的工作面机盖与机粗刮。看不见加工痕迹1.6(V6)体的结合面0.8(V)可辩加工痕迹方向相对运动速度较高的接触面，金刚石车刀的精车、精镗、精精省磨、精刮、粗研、精铰、精拉削、要求很好密合的接触面。如齿0.4(V8)微辩加工痕迹方向挤压、粗斑0.2(V9)不可辩加工痕迹方向轮的工作面轴承的重要表面。0.1(V10)暗光泽面亮光泽面极重要的摩擦表面。如发动机0.05(V11)光加工抛光、细磨、精研、精斑、超镜状光泽面气缸内表面、精密量具的工作0.025(V12)精加工。表面。雾状光泽面0.0125(V13)镜面0.006(V14)3、表面结构图形符号（1）图形符号及其含义在图样中，可以用不同的图形符号来表示对零件表面结构的不同要求。①基本符号caba27a一注写表面结构的单一要求b一注写两个或多个表面结构要求c一注写加工方法d-注写表面纹理及方向e一注写加工余量②标注表面结构的图形符号及其含义表面结构图形符号及其含义符号名称符号样式含义及说明未指定工艺方法的表面；基本图形符号仅用于基本图形符号简化代号标注，当通过一个注释解释时可单独使用，没有补充说明时不能单独使用用去除材料的方法获得表面，如通过车、铣、刨、磨等机械加工的表面；仅当其含义是“被加工表面”时可单独使用扩展图形符号用不去除材料的方法获得表面，如铸、锻等；也可用于保持上道工序形成的表面，不管这种状况是通过去除材料或不去除材料形成的3
3 (3) 表面粗糙度数值的选用 下图给出了表面粗糙度 Ra 数值不同的表面特征与加工方法及其应用举例 3、表面结构图形符号 （1）图形符号及其含义 在图样中，可以用不同的图形符号来表示对零件表面结构的不同要求。 ① 基本符号 a—注写表面结构的单一要求 b—注写两个或多个表面结构要求 c—注写加工方法 d— 注写表面纹理及方向 e—注写加工余量 ②标注表面结构的图形符号及其含义
在基本图形符号或扩展图形符号的长边上加完整图形符号横线，用于标注表面结构特征的补充信息当在某个视图上组成封闭轮廓的各表面有相同工件轮廓各表的表面结构要求时，应在完整图形符号上加面图形符号圆圈，标注在图样中工件的封闭轮廓线上。（2）表面结构代号示例表面结构代号示例代号含义/说明Ra1.6表示去除材料，单向上限值，黑认传输带，R轮廓，粗糙度算术平匀偏差1.6um，评定长度为5个取样长度（黑认），“16%规则”(黑默认)表示不允许去除材料，单向上限值，黑认传输带，R轮廓，粗糙度Rzmax0.2最大高度的最大值0.2um，评定长度为5个取样长度（默认），O“最大规则”表示不允许去除材料，双向极限值，两极限值均使用黑认传输带，R轮廓，上限值：算术平均偏差3.2um，评定长度为5个取样长URamax3.2LRa0.8度（默认），“最大规则”，下限值：算术平均偏差0.8um，评定长度为5个取样长度（默认），“16%规则：（默认）表示去除材料，单向上限值，传输带：根据GB/T6062，取样长度囍0.8mm，R轮廓，算术平均偏差极限值6.3um，评定长度包含3个取-0.8/Ra36.3样长度，“16%规则”（黑认），加工方法：铣削，纹理垂直于视1图所在的投影面（3）表面结构要求在图样中的标注表面结构要求在图样中的标注实例如下表所示。表面结构要求在图样中的标注实例说明实例表面结构要求对每一表面Ra1.6Rz125般只标注一次，并尽可能注在相应的尺寸及其公差的同RaE一视图上。表面结构的注写和读取方向与尺寸的注写和读取方向致4
4 （2）表面结构代号示例 （3）表面结构要求在图样中的标注 表面结构要求在图样中的标注实例如下表所示
表面结构要求可标注在轮廓R0.30线或其延长线上，其符号应223.从材料外指向并接触表面。必要时表面结构符号也可用带箭头和黑点的指引线引出标注。在不致引起误解时，表面结构要求可以标注在给定的尺/Ra32020h7寸线上Ro6.5续表表面结构要求可以标注+700.2100.2在几何公差框格的上方如果在工件的多数表面有相R同的表面结构要求，则其表面结构要求可统一标注在图Rat样的标题栏附近，此时，表面结构要求的代号后面应有以下两种情况：①在圆括号(a)b内给出无任何其他标注的基本符号（图a）；②在圆括号内给出不同的表面结构要求(图b)
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当多个表面有相同的表面结构要求或图纸空间有限时，可以采用简化注法。①用带字母的完整图形符号，以等式的形式，在图形或标题栏附近，对有相同表面结构要求的表面进行简化标注（图a）②用基本图形符号或扩展图(b形符号，以等式的形式给出对多个表面共同的表面结构要求（图b）（4）表面结构要求在零件图中的标注举例（六）零件图表面结构要求标注举例表面粗糙度参数值的选用，应该既要满足零件表面的功能要求，又要考虑经济合理性，具体选用时，可参照已有的类似零件图，用类比法确定。在满足零件功能要求前提下，应尽量选用较大的表面粗糙度参数值，以降低加工成本。一般地说，零件的工作表面、配合表面、密封表面、运动速度高和单位压力大的摩擦表面、承受交变载荷的表面、尺寸与表面形状精度要求高的表面、耐腐蚀表面及装饰表面等，对表面平整光滑程度要求高，参数值应取小些。非工作表面、非配合表面、尺寸精度低的表面，参数值应取大些。同一公差等级，小尺寸比大尺寸、轴比孔的参数值要小。80051G未注圆角R2控制器座
6 （4）表面结构要求在零件图中的标注举例 (六)零件图表面结构要求标注举例 表面粗糙度参数值的选用，应该既要满足零件表面的功能要求，又要考虑经济合理性。 具体选用时，可参照已有的类似零件图，用类比法确定。 在满足零件功能要求前提下，应尽量选用较大的表面粗糙度参数值，以降低加工成本。 一般地说，零件的工作表面、配合表面、密封表面、运动速度高和单位压力大的摩擦表面、 承受交变载荷的表面、尺寸与表面形状精度要求高的表面、耐腐蚀表面及装饰表面等，对表 面平整光滑程度要求高，参数值应取小些。非工作表面、非配合表面、尺寸精度低的表面， 参数值应取大些。同一公差等级，小尺寸比大尺寸、轴比孔的参数值要小
M30X3-6HT168/Ra1.65:1/Ra1.6技术要求未注倒角为C1ERo6.M资计JYHQ-09蝶母工艺比训11Q235-A电核（金业表）三、形状和位置公差简介评定零件质量的指标是多方面的，除前述的表面粗糙度和尺寸公差要求外，对精度要求较高的零件，还必须有形状和位置公差要求。加工后的零件不仅尺寸存在误差，而且几何形状和相对位置也存在误差。为了满足使用要求，零件结构的几何形状和相对位置则由形状公差和位置公差来保证。形状误差是指单一实际要素的形状对其理想要素形状的变动量。单一实际要素的形状所允许的变动全量称为形状公差。位置误差是指关联实际要素的位置对其理想要素位置的变动量。理想位置由基准确定，关联实际要素的位置对其基准所允许的变动全量称为位置公差。形状公差和位置公差简称形位公差。1、形位公差的项目及符号
7 三、形状和位置公差简介 评定零件质量的指标是多方面的，除前述的表面粗糙度和尺寸公差要求外，对精度要求 较高的零件，还必须有形状和位置公差要求。 加工后的零件不仅尺寸存在误差，而且几何形状和相对位置也存在误差。为了满足使用 要求，零件结构的几何形状和相对位置则由形状公差和位置公差来保证。 形状误差是指单一实际要素的形状对其理想要素形状的变动量。单一实际要素的形状所 允许的变动全量称为形状公差。 位置误差是指关联实际要素的位置对其理想要素位置的变动量。理想位置由基准确定， 关联实际要素的位置对其基准所允许的变动全量称为位置公差。 形状公差和位置公差简称形位公差。 1、形位公差的项目及符号
有成无有或无特征项目办号公差待征项目符号公类基准要求基准要求11平行度有真线度无定1垂真度有口位4平面度无-Z倾料度有H状O无$A度位置度有裁无定同轴度O有p（同心度）衡柱度无化二对称度有线轮席度有或无形状或位警轮/圆晓动有路面轮库度DU有或无有全能动2、形位公差框格及其内容形位公差框格用细实线绘制，可画两格或多格，要水平（或铅垂)放置，框格的高（宽)度是图样中尺寸数字高度的二倍，框格长度根据需要而定。框格中的数字、字母和符号与图样中的数字同高，框格内由左至右（或由下至上)填写的内容为：第一格为形位公差项目符号，第二格为形位公差数值及其有关符号，以后各格为基准代号的字母及有关符号。等干柜格高度Φ0.05.?一基准代号的字母形位公差数值公差带的形状5-102一形位公差符号指引线（a）形位公差代号(b）基准代号商法3、被测要素的注法用带箭头的指引线将被测要素与公差框格的一端相连。指引线箭头应指向公差带的宽度方向或直径方向。指引线用细实线绘制，可以不转折或转折一次（通常为垂直转折）。指引线箭头按下列方法与被测要素相连：(1)当被测要素为线或表面时，指引线箭头应指在该要素的轮廓线或其引出线上，并应明显地与该要素的尺寸线错开。(2）当被测要素为轴线、球心或中心平面时，指引线箭头应与该要素的尺寸线对齐。(3）当被测要素为整体轴线或公共对称平面时，指引线箭头可直接指在轴线或对称线上。8
8 2、形位公差框格及其内容 形位公差框格用细实线绘制，可画两格或多格，要水平(或铅垂)放置，框格的高(宽)度 是图样中尺寸数字高度的二倍，框格长度根据需要而定。框格中的数字、字母和符号与图样 中的数字同高，框格内由左至右(或由下至上)填写的内容为：第一格为形位公差项目符号， 第二格为形位公差数值及其有关符号，以后各格为基准代号的字母及有关符号。 3、被测要素的注法 用带箭头的指引线将被测要素与公差框格的一端相连。指引线箭头应指向公差带的宽度 方向或直径方向。指引线用细实线绘制，可以不转折或转折一次(通常为垂直转折)。 指引线箭头按下列方法与被测要素相连： (1)当被测要素为线或表面时，指引线箭头应指在该要素的轮廓线或其引出线上，并应 明显地与该要素的尺寸线错开。 (2)当被测要素为轴线、球心或中心平面时，指引线箭头应与该要素的尺寸线对齐。 (3)当被测要素为整体轴线或公共对称平面时，指引线箭头可直接指在轴线或对称线上
1）被测要素为表面或素线2）被测要素为轴战、球3被测要素为整体轴线、中心平面或公共对称平面4、基准要素的注法标注位置公差的基准，要用基准代（符）号。基准符号用粗短画线（宽度为粗实线的2倍，长度为5-10mm）表示：粗短画线上的指引线与框格的另一端相连。当用基准符号不便与框格相连时，需标注基准代号。如图所示，基准代号由粗短画线、225~101七(a)基准符号（(b）基准代号(c)(a)(b)圆圈、连线和字母组成。圆圈直径与框格高（宽)度相同，圆圈内填写基准的字母符号。无论基准代号在图样上的方向如何，圆圈内的字母均应水平书写。圆圈和连线用细实线绘制，连线必须与基准要素垂直。基准符号所靠近的部位可有：(1)当基准要素为素线或表面时，基准符号应靠近该要素的轮廓线或其引出线标注，并应明显地与尺寸线箭头错开。(2)当基准要素为轴线、球心或对称平面时，基准符号应与该要素的尺寸线箭头对齐。（3）当基准要素为整体轴线或公共对称平面时，基准符号可直接靠近公共轴线或公共对称线标注。1）基准要素为表面或素线2）基准要素为轴线、球3）基准要素为整体轴线或公共对称平面心、中心平面A5、形位公差数值(1)形位公差的数值，无特殊说明时，一般是指被测要素全长上的公差值。如果被测部位仅为某一局部范围时，可用细实线画出被测范围，并注出此范围的尺寸。(2）如果需要规定被测要素上任意长或任意范围的公差值时，应以比例形式标注。如果需要任意选择基准（即互为基准）的注法。如果被测要素全长及任意限定长度都需给定公差值时，应采用分数形式标注。公差数值表示公差带的宽度或直径，当公差带是圆或圆柱时，应在公差数值前加“Φ”。6、形位公差标注示例9
9 4、基准要素的注法 标注位置公差的基准，要用基准代(符)号。基准符号用粗短画线(宽度为粗实线的 2 倍， 长度为 5-10mm)表示；粗短画线上的指引线与框格的另一端相连。 当用基准符号不便与框格相连时，需标注基准代号。如图所示，基准代号由粗短画线、 圆圈、连线和字母组成。圆圈直径与框格高(宽)度相同，圆圈内填写基准的字母符号。无论 基准代号在图样上的方向如何，圆圈内的字母均应水平书写。圆圈和连线用细实线绘制，连 线必须与基准要素垂直。 基准符号所靠近的部位可有： (1)当基准要素为素线或表面时，基准符号应靠近该要素的轮廓线或其引出线标注，并 应明显地与尺寸线箭头错开。 (2)当基准要素为轴线、球心或对称平面时，基准符号应与该要素的尺寸线箭头对齐。 (3)当基准要素为整体轴线或公共对称平面时，基准符号可直接靠近公共轴线或公共对 称线标注。 5、形位公差数值 (1)形位公差的数值，无特殊说明时，一般是指被测要素全长上的公差值。如果被测部 位仅为某一局部范围时，可用细实线画出被测范围，并注出此范围的尺寸。 (2)如果需要规定被测要素上任意长或任意范围的公差值时，应以比例形式标注。如果 需要任意选择基准(即互为基准)的注法。如果被测要素全长及任意限定长度都需给定公差值 时，应采用分数形式标注。公差数值表示公差带的宽度或直径，当公差带是圆或圆柱时，应 在公差数值前加“φ”。 6、形位公差标注示例
口0.0150.005A0.02400.0063-39-0910.02@A2070.01770.01/0.05P0.024O60.A-B0.1Q?A零件表面结构的表示法1-2、零件表面粗糙度的评定参数本章小结3、零件表面粗糙度的数值及其选用4、零件表面粗糙度在图形中的标注5、形位公差简介课后思考题多观察图例，零件图中技术要求粗糙度标注数值与表面使用状态对比。阅读习题册中P66-3、4。本章作业课后反思反思视图中标有技术要求与否的表面使用场合有何不同10
10 本章小结 1、 零件表面结构的表示法 2、 零件表面粗糙度的评定参数 3、 零件表面粗糙度的数值及其选用 4、 零件表面粗糙度在图形中的标注 5、 形位公差简介 课后思考题 多观察图例，零件图中技术要求粗糙度标注数值与表面使用状态对比。 本章作业 阅读习题册中 P66-3、4。 课后反思 反思视图中标有技术要求与否的表面使用场合有何不同