許建輝
寧波技工學校,浙江寧波 315032
《機械制圖》是機械專業一門十分重要的專業基礎課程,而圖紙則是機械專業領域交流的唯一工程語言,一定程度上可以說,圖紙就是機械專業知識的綜合產物,通過一張圖紙就可以看出一個人的專業技術水平。真正要把學生的圖紙提高到生產用圖紙的要求, 光抓制圖課是不夠的。還要重視熱處理、工藝學、公差等專業課,因為一張圖紙的正確視圖只是形,而體現這個零件的尺寸公差、表面質量、材料、技術要求等方面的東西才是這個零件的“神”。
機械制圖應該是解決圖紙——形的問題。就是要學生掌握機件的表達方式及熟悉國標中的相應規定,最終達到能用平面圖形準確、完整地表達出機件的結構、形狀,并標注出尺寸。主要存在問題:圖紙大小比例、視圖布置、標題欄、明細欄的設置等不當。如軸類、盤類零件軸線不是水平放置,也沒有安照加工位置原則或是安裝位置原則來進行。圖紙仍有不少是A4紙橫打,A3紙豎打。標題欄、明細欄的不規范,特別是代號一欄的填寫上,學生基本上不填或亂寫。
《金屬材料與熱處理》是一門專業性、實用性比較強的課,比較枯燥。教學中,如果一味按書來講,理論太多,實用性不強。對普通學生來說,以后是不會去研究什么材料組織的,有個了解就行了,而常用材料選擇、力學性能、使用范圍及價格、熱處理工藝等理解掌握顯的更為實用。我們常用的零件材料主要有以下幾種:

牌號 含義 適用范圍 常用熱處理 備注Q235屈服點為235M Pa的結構鋼鋼板,各種型材(扁鋼、角鋼等)受力不大的螺釘、螺母一般不進行熱處焊接性好約5 200元/噸45含碳量為0.45%的優質結構鋼受力較大的零件(軸、齒輪、聯軸器等)調質(有較好的綜合力學性能)另:40Cr優于45約6 000元/噸HT200便宜,切削性好約6 500元/噸Cr12 含鉻12%合金模具鋼灰鑄鐵,最小抗拉強度200MPa鑄件(床身、夾具體、缸體、箱體等)時效處理(人工、自然)(量規制作) 淬火 高硬度耐磨性約15元/kg模具零件制作
此外,還有些熱處理基本常識也要注意,比如說20鋼,不能直接淬火;45鋼調質HRC44-48,明顯也是不對的;HT200,一般零件也不淬火,做導軌面時高頻熱處理一下……當然也不是像個別學生認為的,所有的零件都要進行熱處理。如零件壓板最好用45鋼做,調質一下,而壓板下的墊塊可以用Q235或是20鋼做,不必進行熱處理了。
零件公差對加工是非常重要的。學校教學可能重點講如何查上下偏差,怎么計算公差,最大間隙,最小間隙等等。而實際使用的關鍵在于會結合生產實際選用公差,這洽是現在學生的弱項,大部分學生是尺寸公差、形位公差、表面粗糙度要么全部不標,要么不符合實際需求的亂標,根本不能用于生產。要知道同一個零件的加工成本會因為公差不同有幾倍,幾十倍甚至幾百倍的差距。學生要全部掌握這些公差的使用是有一定困難的,但如果把重點和范圍縮小集中到一些常用的公差上,我想就會起到事半功倍的效果。常用尺寸公差、表面粗糙度如下表:

注:1、配合公差優選基孔制2、公差等級一般常用7-9級,精密6級。5級以上慎用常用尺寸公差

Ra/um 加工方法 應用1.6 精鏜,鉸,磨,精銑,滾壓重要配合表面,銷、軸承配合面重要定位面尺寸公差IT5-IT7 3.2 車、銑、鏜、粗鉸、粗刮一般配合精加工表面,最常用、實用,比較容易達到,經濟性好,尺寸公差IT7-IT9無配合要求或配合要求較低的加工表面,緊固件表面,螺紋孔,螺栓通孔,外形輪廓面等,一般無公差要求12.5 刨、鉆、車、銑、粗銼6.3 粗車、粗銑、粗鏜、擴鉆、刨鑄件,鍛件,型材等不要求加工的表面無配合要求的加工表面(不常用)用不去除材料的方法,鑄、鍛
常用粗糙度
此外還有幾點要注意:1)就算圖上沒有標注形位誤差,它像尺寸公差一樣,也是有它特有的自由形位公差要遵守。2)尺寸公差、形位公差、表面粗糙度三者之間的協調,一般尺寸公差要求高的零件,表面質量、形位公差也相對高一點。3)就是要會查手冊。比如說有些同學標注公差值不查手冊,隨心所欲的標,粗糙度3.5;尺寸公差裝配圖標?20f6,零件圖直接上偏差-0.01,下偏差-0.05。另外查手冊還要查一些與標準件配合有關的尺寸公差,比如說軸承、孔用、軸用擋圈、鍵、密封圈等。4)公差要求在滿足實際使用的條件下,盡量選取較低的公差等級,多從單位實際生產條件、經濟性考慮。
機械制造工藝對設計、繪制的圖紙也有比較重要的實際意義,它主要是為了讓零件在質量、生產率、經濟性之間達到一個良好的平衡,而對多種工藝方案進行分析比較,優化,提出較為合理的工藝。如果一不注意,有些圖紙零件雖然設計出來了,畫出來了,但未必能加工出來,或是比較難加工(不符合實際生產加工),造成生產成本增加。下圖是學生畫的一個立柱,如果要加工出來,就要用?150mm棒料來加工,浪費材料不說,還要把?150的棒料車到這么小,加工成本也比較高,如果可以改成焊接件或是組合件的形式就比較好,加工也方便多了。再進一步分析,立軸只有中間一個?50是有用的,如果?65不影響,那么可以把?65改成?63,因為如果?65,就要用?70的棒料來加工,如果是?63的話,只要用?65的棒料就可以了。工藝方案,零件結構的提高,除了在正常課堂教學之外,實踐顯的尤為重要,學生還應具備加工、裝配和測量等方面的實際操作技能。多下車間,有些東西是教學書上所沒有的,或是由于教材過于落后(現在先進的設備、工藝更新還是很快的),有些東西與書上介紹的也有所不同,只有親自動過手了,才會對工藝有更好的理解。

這幾年我們的技工院校發展很快,隨著辦學層次的不斷提高對我們學生提出了更高的要求。圖紙作為很好展示我們學生個人全面專業能力的綜合作品,越顯重要。相信通過我們廣大專業老師的共同努力,我們學生的圖紙質量會有一個明顯的提高。
[1]李澄,吳天生,聞百橋主編.機械制圖.
[2]單小君主編.金屬材料與熱處理.
[3]陳于萍,周兆元主編.互換性與測量技術基礎.
[4]徐嘉元,曾家駒主編.機械制造工藝學.