淺析零件圖的尺寸標注

【摘要】零件圖中的尺寸是零件圖的主要內容之一，是零件加工制造的主要依據。零件圖上尺寸標注得不正確、合理，不僅使加工工藝復雜，甚至會造成零件的報廢。所以，零件圖上尺寸標注必須滿足正確、完整、清晰、合理。

【關鍵詞】:基準 合理 尺寸標注

引言

零件圖上的尺寸是零件加工、檢驗的重要依據，尺寸標注得不合理，不僅使零件加工工藝復雜，有時在零件生產過程中還要進行尺寸鏈換算，甚至會造成零件的報廢，也有可能使零件加工合格但裝不到一起，即使裝到一起也會影響其使用效果，達不到設計要求。因此，零件圖上的尺寸標注，除了要求正確、完整和清晰外，還應考慮其合理性，即滿足設計要求和便于加工測量，符合生產實際。因此，研究和探討零件尺寸標注的合理性有著重要的實際意義。本文在明確尺寸基準和尺寸分類的前提下，針對機械零件尺寸基準的正確選擇及合理標注尺寸應注意的事項等問題進行探討、分析。

一、尺寸基準和尺寸分類

1、尺寸基準的概念

通常把標注尺寸的起點稱為尺寸基準，以它為起點，確定零件或部件上某些面、線或點的位置。基準是尺寸測量和計算的起點。尺寸基準可以是點、線、或面。

2、尺寸基準的分類

根據基準的作用和應用場合不同，可將其分為兩類:設計基準和工藝基準。

（1）設計基準

在零件圖上用以確定其它點、線、面位置的基準，稱為設計基準。設計師根據它們來標定和計算另一些點、線、面的尺寸或位置關系，

（2）工藝基準

零件在加工、檢驗和裝配過程中所使用的基準稱為工藝基準。工藝基準按用途又可以分為定位基準、測量基準和裝配基準等。

在設計與制造過程中，當機器的結構及裝配要求確定后，設計基準就比較容易確定。而工藝基準則應根據工廠的設備條件和生產批量的大小等因素來決定，而且在制造零件時，其工藝規程不同，工藝基準也可能不同。

3、尺寸的分類

根據零件圖上各個尺寸在機器中的重要性不同，可將零件圖上的尺寸分為兩類：

（1）主要尺寸保證零件在機器中的正確位置和裝配精度的尺寸，都屬于主要尺寸，這類尺寸將直接影響機器的性能。在產品設計中，主要尺寸一般均與某裝配尺寸鏈有關，并按照較高的精度加工。

（2）自由尺寸機械零件圖中，有的尺寸不影響機器的工作性能，也不影響零件間的配合性質、裝配精度等，我們把這樣的尺寸統稱為自由尺寸。在產品設計中，這些尺寸精度要求較低，多數與裝配尺寸鏈無關。

二、尺寸標注基準的選擇

任何一個零件都有長、寬、高三個方向（或軸向、徑向兩個方向）的尺寸，每個尺寸都有基準，因此每個方向至少要有一個基準。同一方向上有多個基準時，其中必定有一個是重要的基準，稱為主要基準；其余的則為輔助基準。主要基準與輔助基準之間應有聯系尺寸。

主要基準應為設計基準同時也為工藝基準；輔助基準可為設計基準或工藝基準。從設計基準出發標注尺寸，能反映設計要求，保證零件在機器中的工作性能；從工藝基準出發標注尺寸，能把尺寸標注與零件加工制造聯系起來，保證工藝要求，方便加工和測量，因此，標注尺寸時應盡可能將設計基準與工藝基準統一起來，即工藝基準與設計基準是重合的，稱之為“基準重合原則”。這樣既能滿足設計要求，又能滿足工藝要求。一般情況下，工藝基準與設計基準是可以做到統一的，若設計基準與工藝基準不重合，就會給加工帶來不利的影響，如設計基準與測量基準不重合就需要進行尺寸鏈換算，甚至某些尺寸因尺寸鏈換算而提高了精度，增加了加工難度；設計基準與定位基準不重合不但要進行尺寸鏈換算，并且會影響工件定位精度等等，因此，如果設計基準與工藝基準不能重合，應采用“設計基準優先原則”：即應優先選擇設計基準為尺寸主要基準，工藝基準為輔助基準。

尺寸基準的選擇原則相互之間并不矛盾，只有在了解和認識了零件在系統、組合、部件、整件中的作用、工作位置等以后，對每一個零件進行形體分析、工藝分析、裝配分析就可以在三維方向上選擇正確的尺寸基準。尺寸基準正確、合理的選擇是提高零件質量的前提和保證，是減少裝配線上零件返修率、提高零件互換性的先決條件。

可作為設計基準或工藝基準的零件要素可以是零件的實際要素（真實的點、線、面），也可以是零件的中心要素（中心線、中心點、對稱面等）。具體的零件要素有：圓心、球心；回轉體母線、軸線、對稱中心線；對稱平面、主要加工面、結合面、底平面、端面、軸肩平面等。應根據零件的設計要求和工藝要求，結合實際情況恰當選擇尺寸基準。

三、尺寸標注的形式

1、鏈狀式

零件同一方向的幾個尺寸依次首尾相接，后一個尺寸以前一個尺寸的終點為起點（基準），注寫成鏈狀，稱為鏈狀式。鏈狀式可保證所注各段尺寸的精度要求，但由于基準依次推移，使各段尺寸的位置誤差相互影響，其位置誤差為前幾個尺寸誤差之和，造成位置誤差積累，因此，當階梯狀零件對總長精度要求不高而對各段長度的尺寸精度要求較高時，或零件中各孔中心距的尺寸精度要求較高時，均可采用這種注法。

2、坐標式

零件同一方向的幾個尺寸由同一基準出發進行標注，稱為坐標式。坐標式所注各段尺寸其尺寸精度只取決于本段尺寸加工誤差，故能保證所注尺寸的精度要求，各段尺寸精度互不影響，不產生位置誤差積累。因此，當需要從同一基準定出一組精確的尺寸時，常采用這種注法。

3、綜合式

零件同一方向的尺寸標注既有鏈狀式又有坐標式，是這兩種形式的綜合，故稱為綜合式。綜合式具有鏈狀式和坐標式的優點，既能保證一些精確尺寸，又能減少階梯狀零件中尺寸誤差積累。所以標注零件圖中的尺寸時，用得最多的是綜合式注法。

四、合理標注尺寸應注意的事項

1、注意滿足設計要求

（1）零件中主要尺寸應從設計基準出發直接注出，零件同一方面上主要基準與輔助基準之間的聯系尺寸、確定位置的定位尺寸之間都必須直接注出尺寸，以保證這些尺寸的精度。

（2）不應注成封閉的尺寸鏈。封閉的尺寸鏈是首尾相接，形成一個封閉圈的一組尺寸。如注成封閉尺寸鏈，欲同時滿足各組成環的尺寸精度是辦不到的。因此，標注尺寸時，在尺寸鏈中應選一個不重要的環不注尺寸，該環稱為開口環，因為它不重要，在加工中最后形成，使誤差積累到這個開口環上去，該環尺寸精度得不到保證對設計要求沒有影響，從而保證了其它各組成環的尺寸精度。

2、注意滿足工藝要求

（1）按加工順序標注尺寸，這樣標注尺寸符合加工過程，又方便加工和測量，從而保證工藝要求。

（2）不同工序加工的尺寸應盡量分開標注，這樣配置尺寸清晰易找，加工時看圖方便。

（3）標注尺寸應盡量方便測量，在結構上沒有其它重要的要求時，盡量做到使用普通量具就能測量，以減少專用量具的使用或數量。

（4）標注尺寸應適合加工工藝特點要求，以便選用刀具，有時還要考慮檢測方法上的某些特殊需要。

結論

要合理標注零件的尺寸，首先要對零件進行功能分析、結構分析和工藝分析，找出零件的重要尺寸和重要表面，確定零件的主要尺寸基準，直接標注其重要尺寸；其次是根據工藝要求，使得標注的尺寸便于加工、測量；再者選擇合適的標注形式進行標注。標注零件尺寸時既要遵守有關規定與原則，又要靈活處理，確保所標注的尺寸正確、完整、清晰、合理。

參考文獻

1.張龍勛.機械制造工藝學.機械工業出版.1995

2.夏華生.機械制圖.高等教育出版社.1998