机械制图教程—10-4零件图中的尺寸标注

     零件图中的尺寸是零件图的主要内容之一，是零件加工制造的主要依据。在第一、六章里已较详细介绍了标注尺寸必须满足正确、齐全、清晰的要求。在零件图中标注尺寸，除了这三方面要求外，还需满足较为合理的要求。

    所谓尺寸标注合理，是指所注的尺寸既要满足设计要求，又要满足加工、测量和检验等制造工艺要求。为了能做到尺寸标注合理，必须对零件进行结构分析、形体分析和工艺分析，据此确定尺寸基准，选择合理的标注形式，结合零件的具体情况标注尺寸。

    在组合体一章中已经介绍尺寸基准。零件的尺寸基准是指导零件装配到机器上或在加工、装夹、测量和检验时，用以确定其位置的一些面、线或点。

    因此，根据基准的作用不现，一般将基准分为设计基准和工艺基准。

（一）设计基准

    根据机器的结构和设计要求，用以确定零件的机器中位置的一些面、线、点，称为设计基准。如图10—31a所示，依据轴线及右轴肩确定齿轮轴在机器中的位置（标注尺寸A），因此该轴线和右轴肩端平面分别为齿轮轴的径向和轴向的设计基准。

（二）工艺基准

    根据零件加工制造、测量和检测等工艺要求所选定的一些面、线、点，称为工艺基准。如图10—31b所示的齿轮轴，加工、测量时是以轴线和左右端面分别作为径向和轴向的基准，因此该零件的轴线和左右端面为工艺基准。

（三）基准的选择

    任何一个零件都有长、宽、高三个方向（或轴向、径向两方向）的尺寸，每个尺寸都有基准，因此每个方向至少要有一个基准。同一方向上有多个基准时，其中必定有一个基准是主要的，称为主要基准；其余的其基准则为辅助基准。主要基准与辅助基准之间应有尺寸联系。

    主要基准应为设计基准，同时也为工艺基准；辅助基准可为设计基准或工艺基准。从设计基准出发标注尺寸，能反映设计要求，保证零件在机器中的工作性能；从工艺基准出发标注尺寸，能把尺寸标注与零件加工制造联系起来，保证工艺要求，方便加工和测量。因此，标注尺寸时应尽可能将设计基准与工艺基准统一起来，如上例齿轮轴的轴线既是径向设计基准，也是径向工艺基准，即工艺基准与设计基准是重合的，称之为“基准生命原则”。这样既能满足设计要求，又能满足工艺要求。一般情况下，工艺基准与设计基准是可以做到统一的，当两者不能统一起来，要按设计要求标注尺寸，在满足设计要求前提下，为求满足工艺要求。

    可作为设计基准或工艺基准的面、线、点主要有：对称平面、主要加工面、结合面、底平面、端面、轴肩平面；回转面母线、轴线、对称中心线；球心等。应根据零件的设计要求和工艺要求，结合零件实际情况恰当选择尺寸基准。

（一）链状式

    零件同一方向的几个尺寸依次首尾相接，后一尺寸以它邻接的前一个尺寸的终点为起点（基准），注写成链状，称为链状式，如图10—32a所示。链状式可保证所注各段尺寸的精度要求，但由于基准依次推移，使各段尺寸的位置误差累加。因此，当阶梯状零件对总长精度要求不高而对各段度的尺寸精度要求较高时，或零件中各孔中心距的尺寸精度要求较高时，适于采用链状式尺寸注法。

（二）坐标式

    零件同一方向的几个尺寸由同一基准出发进行标注，称为坐标式，如图10—32b所示。坐标式所主各段尺寸其精度只取决于本段尺寸加工误差，这样既可保证所注各段尺寸的精度要求，又因各段尺寸精度互不影响，故又不产生位置累加。因此，当需要从同一基准定出一组精确的尺寸时，适于采用这种尺寸注法。

（三）综合式

    零件同一方向的多个尺寸，既有链状式又有坐标式，是这两种形式的]综合，称为综合式，如图10—32c所示。综合式具有链状式和坐标式的优点，既能保证一些精确尺寸，又能减少阶梯状零件中尺寸误差积累。因此，综合式注法应用较多，如图10—33所示主动齿轮轴中的尺寸注法。

（一）按设计要求注尺寸

1.功能尺寸应从设计基准出发直接注出

    零件的功能尺寸（重要尺寸），是指影响产品性能、工作精度、装配精度及互换性的尺寸。如图10—31中的尺寸A，图10—34中的尺寸H和A。为保证设计要求，对零件的功能尺寸应从基准出发直接注出。在一个零件的尺寸中，功能尺寸的数量较少，约占尺寸总数的10%~20%，其余是非功能尺寸（一般尺寸）。一般尺寸在满足设计要求情况下，可从工艺基准出发标注

2.不能注成封闭的尺寸链

    封闭的尺寸链是首尾相接，形成一个封闭圈一组尺寸。图10——32a中，已汪出各段尺寸a、b、c，如再注出总长e，这四个尺寸就构成了封闭尺寸链，每个尺寸为尺寸链中的组成环。根据尺寸标注形式对尺寸误差的分析，尺寸链中任一环的尺寸误差，都等于其他各环的尺寸误差之和。因此，如注成封闭尺寸链，欲同时满足各组成环的尺寸精度是办不到的。

    因此，标注尺寸时应在尺寸链中选一个不重要的环不注尺寸，该环称为开口环，如图10—32、图10——33中长度方向的未注尺寸段。开口环的尺寸误差等于其他各环尺寸误差之和，因为它不重要，在加工中最后形成，使误差积累到这个开口环上去（加工时不测量），该环尺寸精度不予保证对零件设计要求没有影响，从面保证了其他各组成环的尺寸精度。

    图10—35所示的小轴，其长度方向尺寸一般注法如图a所示。但出于某种需要有时也可注出开口环尺寸，但必须括号，称为参考尺寸，加工时不作测量和检验，如图b中的（N）。

3.联系尺寸应注出，相关尺寸应一致

    为保证设计要求，零件同一方向上主要基准与辅助基准之间，确定位置的定位尺寸之间，都必须直接注出尺寸（联系尺寸），将其联系起来。如图10—36a泵体中确定螺孔、销孔位置和图10——36b泵滚珠轴盖中对应确定沉孔、销孔位置的定位尺寸R27、30与现两图中确定齿轮位置的中心距35±0.02，都必须对应一致，注法不能矛盾，而R27就是30与35±0.02间的联系尺寸，应直接注出。

    对部件中有配合、连接、传动等关系（如轴和轴孔、键和键槽、销和乐孔、内螺纹和外螺纹、两零件的结合面等）的相关零件，在标注它们的零件图尺寸时，应尽可能做到尺寸基准、尺寸标注形式及其内容等协调一致，以利于装配、满足设计要求。

 

(二)按工艺要求注尺寸

     按加工顺序标注尺寸

    按加工顺序标注尺寸符合加工过程，方便加工和测量，从而易于保证工艺要求。轴套类零件的一般尺寸或阶梯孔等都按加工顺序标注尺寸。表10—1表示齿轮轴在车床上的加工顺序，车削加工后还要铣削轴上键槽和加工轮齿。从加工顺序的分析中可以看出，图10—37对该齿轮轴的尺寸注法是符合加工要求的。图中除了轮齿宽度   这一功能尺寸从设计基准直接注出之外，其余轴向尺寸因结构上没有特殊要求，都按加工顺序标注。

    不同工种加工的尺寸应尽量分开标注

    如图10—27齿轮轴上的键槽是在铣床上加工的，标注键槽尺寸应与其他的车削加工尺寸分配，有得看图。图中将键槽长度尺寸及其定位尺寸注在主视图上方，车削加工的各段长度尺寸注在下方，键槽的宽度和浓度集中标注在断面图上，这样配置尺寸，清晰易找，加工时看图方便。

     标注尺寸应尽量方便测量

     在没有结构图上或其他重要的要求时，标注尺寸应尽量考虑测量方便。如图10—38a所示的一些图例是由设计基准注出的中心至某面的尺寸，但不易测量；考虑到对设计要求影响不大，按图10—38b所示的注法则便于测量。在满足设计要求前提下，所注尺寸应尽量做到使用普通量具就能测量，以减少专用量具的设计和制造。

     铸件尺寸按形体分析法标注

铸件制造过程是先制作木模及芯盒，再造出砂型并浇注金属液而铸成。木模是由基本形体接合（堆叠）成的，因此对铸件尺寸应按形体分析法标注基本形体的定型尺寸和定位尺寸，

    这样，既反映出设计意图，又方便制作木模。图10—39b是木模形体分析的轴测分解图，按图10—39a标注尺寸，直接给出了各基本形体的定型尺寸和定位尺寸，是符合制作木模工艺要求的。