機械制圖基準標注規(guī)則范文

導語：如何才能寫好一篇機械制圖基準標注規(guī)則，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：學生 分析 選擇 軸套類零件 尺寸基準

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）04（a）-0000-00

在《機械制圖》教學過程中，看軸套類零件圖選擇基準的問題一直是學生學習的難點，也是教師教學的難點。那么如何把這一部分內(nèi)容講懂講透，不僅影響學生對零件圖的理解程度，更直接影響中職升高職學生的考試成績。在未來的實際工作中，如零件基準選擇不恰當，往往會增加工序，或使工藝路線不合理，或使夾具設(shè)計困難，甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）的要求，下面就這一問題加以研究探討。

一、學情分析

學生所用教材是中等職業(yè)教育國家規(guī)劃教材（機械類）第三版。分析教科書發(fā)現(xiàn)：教科書中就如何選擇基準問題講的很少，僅僅講了基準一些表面的問題。而我們的學生都是從初中的校門走進技校的校門，他們沒有社會經(jīng)驗，對機器、零件等這類的東西又缺乏感性認識，如果教師僅按教科書的內(nèi)容進行教學，學生很難達到看一張零件圖就能很恰當?shù)鼗卮鸪觯耗臈l線或哪個面是某一方向的尺寸基準這樣的問題

二、零件尺寸基準的選擇

基準就是標注或量取尺寸的起點?；鶞实倪x擇直接影響設(shè)計要求能否滿足加工工藝是否可行和方便。

（一） 基準的分類

按用途基準分：①設(shè)計基準 用以確定零件在機器中位置的點、線、面稱為設(shè)計基準。②工藝基準 零件在加工、測量、檢驗時所選定的基準。按基準的形式分：①基準點 零件表面上的某個點。②基準線 零件上回轉(zhuǎn)面的軸線。③零件上的某個面 有零件上的主要裝配面和支撐面；零件上的主要加工面（定位面、接觸面）；零件的對稱面（在某一個方向?qū)ΨQ）。

（二）基準的選擇

為了減少誤差，保證零件的設(shè)計要求，在選擇基準時，最好使設(shè)計基準與工藝基準重合。如不能重合時，零件的功能尺寸從設(shè)計基準開始標注，不重要的尺寸從工藝基準開始標注或按形體分析法標注。當零件較復雜時，一個方向只選一個基準往往不夠用，還要附加一些基準。其中起主要作用的稱為主要基準，起輔助作用的稱為輔助基準。主要基準與輔助基準之間都應(yīng)有聯(lián)系尺寸。

三、軸套類零件的尺寸基準選擇

針對上面提出的問題，根據(jù)學生的具體情況，我們以下圖銑刀頭中軸的零件為例來說明這一問題。

（一） 了解零件圖所示零件在機器中的功用、位置以及各零件之間的相互位置。

根據(jù)軸的零件圖（圖二）與銑刀頭軸測圖（圖一）對照分析可知，軸的左端 處

通過鍵與V帶輪連接；右端 處通過兩個平鍵與銑刀盤連接，用擋圈和螺釘固定在

平軸上。軸上有兩個安裝端蓋的軸段 處和兩個安裝軸承的軸段 處，通過軸承把

軸串安裝在座體上，再通過螺釘、端蓋實現(xiàn)軸串的軸向固定。由此可見該軸是銑刀頭中的一

個主要零件，起著支撐和傳遞動力的作用，它由多個直徑不等的圓柱軸段組成，并有多處細

小結(jié)構(gòu)。

（二）徑向尺寸基準的選擇

根據(jù)此零件的結(jié)構(gòu)特點：形狀比較簡單、較有規(guī)則，多數(shù)由大小不等而同軸的圓柱回轉(zhuǎn)體組成。直徑不等所形成的臺階可供安裝在軸上的零件軸向定位。由于設(shè)計、加工和裝配工藝的需要，此類零件常有倒角、倒圓、螺蚊、螺蚊退刀槽、砂輪越程槽、鍵槽等。大部分加工（粗加工、半精加工）在車床上進行，少部分加工（精加工）在磨床或其他機床上進行。按加工位置在主視圖上把軸線橫放，徑向尺寸基準選擇此軸的軸線，這樣把設(shè)計上的要求和加工時的工藝基準統(tǒng)一起來。

（二） 軸向尺寸的基準選擇

由于長度方向的尺寸較多，那么選擇哪個端面作為長度方向的主要基準？此軸上軸承的主要功能是支撐機械旋轉(zhuǎn)體，用來降低動力傳遞過程中的摩擦系數(shù)和保持軸中心位置固定的

機件。所以它的各方面的性能的好壞直接影響軸傳遞動力與扭距，因而軸與軸承連接端面的各尺寸精度要求較高。圖中可見 軸段的左右兩軸段 安裝軸承，固 軸段的軸向尺寸 要求較高（起兩軸承軸向定位的作用）。所以，在加工過程中，理論上選 軸段的左右兩端面的哪個端面作為長度方向的主要基準均可，但 軸段右端面與軸右端面有一聯(lián)系尺寸95，這樣選 軸段右端面為長度方向的主要基準，借助于尺寸95與軸右端面（輔助基準）聯(lián)系起來，再通過總長400與軸的左端面（輔助基準）也聯(lián)系上了。圖中其它符號為長度方向的輔助基準（從便于加工與測量的角度考慮設(shè)定的基準）。

（四） 多看圖，類比法；多實踐，對比法；有助于學生對問題的理解。

要想對所給軸套類零件圖恰當?shù)刂赋龈鞣较虻某叽缁鶞?，就必須了解組成零件各部分的結(jié)構(gòu)形狀的特點、功用，在機器中的相互位置以及所起的作用。實際上就是多看圖“類比法”，機械加工是個經(jīng)驗性很強的工作，在實際生產(chǎn)實踐中，分析對比原有的設(shè)計思想，加入新的設(shè)計理念。依靠“對比法”設(shè)計，多看同類型的圖紙，這些圖紙在此問題上是如何處理的，有助于學生對尺寸基準選擇問題的理解?；谶@點筆者領(lǐng)學生到實訓車間看軸套類零件的加工過程以及一些裝配實體，到網(wǎng)絡(luò)上查找相關(guān)視頻或自己制作三維課件給學生看，讓學生了解更多軸套類零件的使用情況、加工方法，體會不同的加工工藝、機器或部件的工作原理、零件間的裝配關(guān)系、連接方式及各零件的結(jié)構(gòu)形狀等，只有這樣他們才能真正意義上地理解機器中各零件的功用、結(jié)構(gòu)特點、零件之間的相互位置、零件上各尺寸所起的作用等，才能恰當?shù)剡x擇零件各方向的主要與輔助基準。

四、總結(jié)歸納

零件基準的選擇是由零件的加工工藝或現(xiàn)場加工條件所決定的。軸套類零件為回轉(zhuǎn)體零件，考慮它的大部分加工（粗加工、半精加工）在車床上進行，主視圖一般選擇軸線水平放置進行投影。在選擇基準時，常以零件的軸線作為徑向尺寸基準，這樣就把設(shè)計上的要求和加工時的工藝基準（軸類零件在車床上加工時，兩端用頂尖頂住軸的中心孔）統(tǒng)一起來，而長度方向的主要基準常選用重要的端面（加工精度最高的面）、接觸面（軸肩）或重要加工面，從便于加工與測量角度考慮設(shè)定的其他基準為輔助基準。

參考文獻：

[1]王幼龍 主編《機械制圖》第三版―北京；高等教育出版社。2007.7

篇2

基于模型定義（Model Based Definition，MBD）技術(shù)是波音公司在美國機械工程師協(xié)會頒布的數(shù)字產(chǎn)品定義規(guī)范（ASME Y14.41-2003）的基礎(chǔ)上，結(jié)合自己的數(shù)字化制造經(jīng)驗擴充了飛機研制建模中所特有的應(yīng)用需求，從而得出的一種全新的數(shù)字化定義技術(shù)。目前MBD技術(shù)是研究的熱點問題，利用MBD技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)基于三維模型來表達產(chǎn)品的設(shè)計制造等信息，顛覆了從3D到2D信息轉(zhuǎn)換的傳統(tǒng)傳遞模式，但MBD技術(shù)的應(yīng)用仍需要對MBD技術(shù)的內(nèi)涵及應(yīng)用領(lǐng)域等方面做進一步研究。

一、MBD研究現(xiàn)狀

隨著“十五”、“十一五”制造業(yè)信息化技術(shù)與手段的不斷發(fā)展與完善，我國機械制造業(yè)有95%以上的大、中型企業(yè)，開展了用計算機進行機械產(chǎn)品的三維建模，并已經(jīng)完全替代或基本替代計算機二維設(shè)計制圖和傳統(tǒng)的手工設(shè)計制圖方式。

目前，基于機械產(chǎn)品三維模型定義（MBD，Model -Based Definition）的設(shè)計（MBDD，Model Based Definition Design）、工藝（MBDP，Model Based Definition Process）與管理（MBDM，Model Based Definition Manage）等環(huán)節(jié)的研究正在機械制造業(yè)的工程機械、航空航天、石油化工、鐵路交通、汽車、機床、船舶以及兵器等行業(yè)迅速而廣泛地開展。

但目前，由于缺乏基于機械產(chǎn)品模型定義與管理方面的相關(guān)標準，這些生產(chǎn)企業(yè)還需要將三維數(shù)字化設(shè)計模型轉(zhuǎn)化為二維工程圖后，傳遞至生產(chǎn)車間進行后面的加工制造以及計算機管理等工作。由于各種三維CAD軟件功能不一樣，國產(chǎn)軟件與國外軟件之間的差異，以及數(shù)字化三維設(shè)計與文件管理方面沒有標準，造成了在產(chǎn)品的三維數(shù)字化設(shè)計模型轉(zhuǎn)化為二維工程圖時，結(jié)構(gòu)信息不一致等現(xiàn)象，更嚴重的甚至會造成結(jié)構(gòu)信息丟失的后果?，F(xiàn)在的生產(chǎn)企業(yè)還需要花較大的精力在轉(zhuǎn)化后的二維工程圖上進行大量而繁重的修補工作，有的甚至重新繪制，來完成二維工程圖。這給企業(yè)帶來了很大的麻煩和嚴重的重復勞動，并造成了較大的時間和經(jīng)濟上的浪費。

MBD技術(shù)是指在產(chǎn)品的數(shù)字化定義過程中，通過在三維模型上定義尺寸標注、公差要求、表面結(jié)構(gòu)要求、基準要求、加工制造要求和技術(shù)要求等非幾何信息，實現(xiàn)產(chǎn)品信息的清晰有效表達，滿足以三維模型為驅(qū)動的下游數(shù)字化制造與檢驗信息的獲取。近年來，基于模型的定義技術(shù)發(fā)展迅速，其將三維產(chǎn)品制造信息和三維設(shè)計信息共同定義到產(chǎn)品的三維模型中，直接使用三維標注模型作為制造依據(jù)，使工程技術(shù)人員從二維文化中解放出來。

相對于二維CAD環(huán)境中的標注，三維標注更直觀，無須嚴苛的訓練，工程師、車間工人和管理人員都容易理解。可以說三維標注的國際標準出臺以后，為機械制造業(yè)擺脫圖樣提供了可能性。

為了滿足日益增長的在三維模型上直接標注的需求，以取代在二維繪圖中的標注，并規(guī)范國內(nèi)制造業(yè)企業(yè)在應(yīng)用過程中的對尺寸、公差、注釋、文本和符號等方面的規(guī)范性需求，由中機生產(chǎn)力促進中心牽頭，結(jié)合相關(guān)組織、國內(nèi)知名企業(yè)和軟件公司的共同努力，于2009年了《GB/T 24734-2009技術(shù)產(chǎn)品文件數(shù)字化產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)通則》11項國家標準。

該系列標準提供了一種2D工程圖以外的3D工程信息表達方法，產(chǎn)品設(shè)計的所有設(shè)計信息均基于三維模型進行標注，三維模型和工程圖一起作為信息載體，二維圖在三維標注模型基礎(chǔ)上投影產(chǎn)生，并保持關(guān)聯(lián)關(guān)系。

該系列標準構(gòu)成了后續(xù)機械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計與制造標準的基礎(chǔ)，填補了我國制造業(yè)三維數(shù)字化產(chǎn)品定義標準的空白，統(tǒng)一了數(shù)字化產(chǎn)品定義的工程語言，規(guī)范了技術(shù)實施途徑，大力提升了我國裝備制造業(yè)的自主創(chuàng)新能力。

二、MBD關(guān)鍵技術(shù)

1.信息表達形式

產(chǎn)品信息種類多樣，主要包括尺寸工具（尺寸標注、尺寸公差和尺寸修飾）、文本工具（文本注釋和技術(shù)要求標注）、基準符號、表面結(jié)構(gòu)、幾何公差、技術(shù)要求、焊接工藝、加工制造和定制符號等功能。此類信息中的某些信息在二維工程圖上表達的信息形式已經(jīng)有標準規(guī)定，如《GB/T10609 技術(shù)制圖系列標準》、《GB/T4458 機械制圖系列標準》、《GB/T324-2008焊縫符號表示法》、《GB/T131―2006產(chǎn)品幾何量技術(shù)規(guī)范（GPS）技術(shù)產(chǎn)品文件中表面結(jié)構(gòu)的表示法》和《GB/T1182-2008產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）幾何公差形狀、方向、位置和跳動公差標注》等。

基于三維模型表達此類信息是通過“符號+文本”的形式來表達，符號的構(gòu)建參照已有的標準，對于某些加工制造信息的表達，尚未形成信息表達形式的統(tǒng)一規(guī)范，企業(yè)可根據(jù)研究成果，經(jīng)與各企業(yè)專家討論后，將其研究成果進行標準化，而后進行推廣。

如對于基于三維模型的機械加工工藝信息的表達，中國電科38所采用了“工藝信息框格”的形式來表達，將機械加工過程中加工設(shè)備類型、設(shè)備數(shù)量、加工方法、刀具參數(shù)和加工參數(shù)等信息進行符號化，利用符號來描述加工過程中的加工狀態(tài)。對于工藝符號、代號及標識方法，目前已有部分的國家標準和行業(yè)標準對工藝符號進行了規(guī)范化標識，如GB/T 3167-1993《金屬切削機床操作指示形象化符號》，但對于加工參數(shù)和刀具參數(shù)的表示法則需要形成標準的規(guī)范。

2.信息三維標注

目前，產(chǎn)品信息三維標注可參照的標準為《GB/T 24734-2009 技術(shù)產(chǎn)品文件 數(shù)字化產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)通則》的11項國家標準，其對尺寸、公差、注釋、文本和符號等標注規(guī)則進行了詳細規(guī)定，包括標注平面、關(guān)聯(lián)性和輔助幾何表達等。

很多商業(yè)化軟件都開發(fā)了軟件自帶的三維標注模塊，主要包括了尺寸標注、尺寸公差標注（軸公差標注、孔公差標注和常用公差標注）、基準符號標注、幾何公差標注（形位公差標注）、表面結(jié)構(gòu)標注、倒角標注、螺紋標注、尺寸標注修飾、技術(shù)要求標注和文本注釋標注等模塊。

這些信息的標注可直接參考有關(guān)國家標準《GB/T 24734-2009 技術(shù)產(chǎn)品文件 數(shù)字化產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)通則》，但對于某些加工工藝信息，不能直接套用國家標準進行信息的三維標注，需要對此類信息的表達制定相應(yīng)標準。如對于機械加工工藝信息的表達，中國電科38所對基于MBD的產(chǎn)品信息三維標注方法做了相應(yīng)的研究工作，提出了三維信息表達公式，并對輔助幾何元素的表達和顏色的使用做出了規(guī)定，除此之外，還規(guī)定了標注的錨點屬性，如圖2所示。

3.標注信息管理

標注在三維模型上的各類信息種類多、信息量大，全部顯示在三維模型上，勢必造成模型上標注信息相互重疊遮擋，形成“刺猬現(xiàn)象”，影響信息的可讀性。在對信息進行三維標注時，應(yīng)選擇合適的標注平面來放置標注的信息，并能實現(xiàn)標注排列方向的變更。此功能根據(jù)不同注釋方向，創(chuàng)建多種視圖和與視圖關(guān)聯(lián)的層，將標注的信息進行“分視圖、分層級”的顯示管理，可以方便地對尺寸顯示按照特定的分組來實現(xiàn)控制，主要有全部顯示、全部隱藏、按照層和按照標注類型等5種分組來實現(xiàn)三維標注信息的多視圖查詢過濾顯示。

除上述之外，標注信息的管理應(yīng)提供快捷的編輯方法，包括注釋方向變更、排列方式調(diào)整和屬性拷貝等。對于文字類、尺寸類和符號類的三維標注，其顯示有方向性，應(yīng)當具有快速變更文本或者尺寸方向的功能，而無需重新定義標注平面和標注方向。同類信息或同視圖層級的屬性樣式要統(tǒng)一，如字體大小、字體類型等。對于三維標注應(yīng)當具有屬性樣式批量設(shè)置，以及拷貝目標格式的功能。在構(gòu)建三維標注時，可不考慮與其他標注的排列位置，待完成所有三維標注的構(gòu)建時，再進行全局三維標注的顯示整理和位置的排列。三維標注應(yīng)當具有快速排列對齊的功能。如尺寸線對齊等。

標注信息的管理還包括成組管理，包括物理成組和邏輯成組。物理成組是指三維標注在空間位置上的組合，將要創(chuàng)建的標注附屬到一個存在的標注上，或者將多個標注聚集成一個組；邏輯成組是指為了快速查找和方便傳遞，將完整表達某一對象的數(shù)字化定義信息進行組合。

4.標注信息提取

標注在三維模型上的信息為結(jié)構(gòu)化信息，其中有些直接從設(shè)計模型獲取，如尺寸。有些在標注時手動生成，如基準、公差和表面結(jié)構(gòu)等。還有些是從企業(yè)數(shù)據(jù)庫中讀取而來，如加工方法中涉及的設(shè)備、刀具等信息。對這些信息進行結(jié)構(gòu)化管理，可實現(xiàn)信息的快速檢索、查詢。

基于三維模型表達的產(chǎn)品制造信息（product manufactureinformation，PMI）接受對象包括設(shè)計及制造人員和數(shù)字化設(shè)備。設(shè)計及制造人員需要在理解三維模型上標注的信息后，開展設(shè)計及制造活動，而對于數(shù)字化設(shè)備而言，如NC加工設(shè)備、檢驗設(shè)備等，需要將三維模型上標注的信息進行解析提取，轉(zhuǎn)換成設(shè)備可識別的信息，以驅(qū)動加工制造及檢驗過程。

MBD技術(shù)的應(yīng)用給實施數(shù)字化制造和檢驗帶來了極大方便，工藝人員和檢驗人員可以利用信息化手段直接從MBD模型上提取制造、檢驗數(shù)據(jù)，方便地進行工藝仿真、數(shù)控加工和數(shù)控檢測，但MBD數(shù)據(jù)的提取與使用規(guī)范標準欠缺，有必要根據(jù)MBD數(shù)據(jù)的特點，對數(shù)據(jù)提取方面的標準進行明確規(guī)定。標注信息提取如圖3所示。

三、MBD應(yīng)用要點

1.數(shù)字化環(huán)境建設(shè)

MBD技術(shù)的發(fā)展為打通三維數(shù)字化設(shè)計與制造的數(shù)據(jù)鏈提供了技術(shù)支撐、促進了國家“甩圖紙”工程推進。許多企業(yè)提出“三維模型下車間”的口號，給傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造模式帶來很大的沖擊，對數(shù)字化設(shè)計環(huán)境的建立提出了較高的要求。

MBD技術(shù)需要軟件基礎(chǔ)環(huán)境、數(shù)據(jù)庫平臺、網(wǎng)絡(luò)信息環(huán)境及信息安全體系等方面的支撐，主要包括CAD軟件、CAE、CAPP、PDM、CAM、MES和ERP等軟件。

MBD技術(shù)在應(yīng)用過程中或多或少地需要與這些軟件進行數(shù)據(jù)的傳遞和存儲。因此，MBD技術(shù)的全面應(yīng)用需要建設(shè)一條完整的數(shù)字化設(shè)計與制造通道。

2.標準體系建設(shè)

數(shù)字化產(chǎn)品定義方面已有《GB/T 24734-2009 技術(shù)產(chǎn)品文件數(shù)字化產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)通則》系列標準，但企業(yè)在實際實施MBD過程中，必須根據(jù)企業(yè)流程和環(huán)境制定相關(guān)的標準來完善MBD應(yīng)用過程中的標準體系。

如利用MBD技術(shù)表達機械加工工藝信息時，中國電科38所制定了《機械加工工藝參數(shù)表示法》、《機械加工工藝方法圖形符號》和《機械加工工藝信息三維標注規(guī)范》三項企業(yè)標準。

其中，《機械加工工藝參數(shù)表示法》規(guī)定了常用機械加工方法及相關(guān)刀具的工藝參數(shù)符號，適用于在二維圖樣和三維模型上機械加工工藝參數(shù)的標注?！稒C械加工工藝方法圖形符號》規(guī)定了機械加工常用工藝方法及相關(guān)刀具的圖形符號，適用于在二維圖樣和三維模型上機械加工工藝方法及相關(guān)刀具圖形符號的標注。《機械加工工藝信息三維標注規(guī)范》規(guī)定了常用機械加工工藝信息的三維標注要求，適用于在三維CAD模型上表達機械加工工藝信息。

除此之外，還有很多MBD技術(shù)標準體系中的空白需要填補，如《MBD數(shù)據(jù)管理標準》、《MBD三維數(shù)字化工藝設(shè)計標準》和《MBD數(shù)字化設(shè)計及制造標準》等。

3.輔助工具開發(fā)

MBD技術(shù)的應(yīng)用途徑主要是通過在設(shè)計階段完成三維模型構(gòu)建及標注，在制造階段完成三維工序模型構(gòu)建及標注，在PDM系統(tǒng)中完成模型的數(shù)據(jù)管理和設(shè)計流程的觸發(fā)，從而使得設(shè)計制造具有單一數(shù)據(jù)源。

為了使設(shè)計師方便地開展MBD數(shù)字化定義工作，需要對企業(yè)MBD設(shè)計制造軟件進行二次開發(fā)，將標準中的規(guī)定固化在軟件程序中。

二次開發(fā)的內(nèi)容主要包括：各類PMI信息標注模塊、與PDM系統(tǒng)集成、PMI信息提取和工序模型構(gòu)建等。