機械零件尺寸標注的合理性

摘 要：闡述尺寸基準選擇的重要性，說明影響產品質量的重要原因是尺寸標注，研究不同機械零件尺寸標注的合理性，分析尺寸標注與加工工藝之間的密切關系。

關鍵詞：尺寸標注 設計基準 合理性

中圖分類號：TE3 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）06（b）-0094-02

零件圖上的尺寸是加工和檢驗零件的重要依據，是零件圖的重要內容之一，是圖樣中指令性最強的部分。在零件圖上標注尺寸，必須做到：正確、完整、清晰、合理。

正確選擇零件的尺寸基準，合理標注機械零件的尺寸，就是要求零件所標注的尺寸既要滿足設計要求又要滿足加工工藝要求，使零件便于制造、測量與檢驗。

1 合理選擇零件設計基準

尺寸基準分設計基準和工藝基準。設計基準就是在零件上用以確定其他它點、線、面位置的基準。工藝基準就是零件在加工、檢驗和裝配過程中使用的基準。工藝基準分為定位基準、測量基準和裝配基準。尺寸基準一般選擇零件上較大的加工面、兩零件的結合面、零件的對稱平面、重要的平面和軸肩。例如軸承座，它在高度方向的尺寸是以主視圖的底面為尺寸基準。長度方向的尺寸是以主視圖的豎直對稱平面為尺寸基準，寬度方向的尺寸是以左視圖的左端面為尺寸基準（圖1）。

1.1 設計基準的確定

設計基準的選擇原則是在進行零件設計過程中確定機器的結構及裝配要求，不但要考慮滿足使用要求，同時要滿足制造和檢驗工藝方面的要求。所以要通過分析零件在機器中的作用和裝配定位關系確定設計基準。合理選擇設計基準、合理標注零件尺寸對零件的加工工藝性和檢驗都有較大的影響。設計基準的確定方法有以下幾種。

（1）根據零件長、寬、高三個方向的尺寸確定，長度基準和高度基準在主視圖中確定。寬度基準在左視圖或俯視圖中確定。如果零件用主視圖和左視圖表達，寬度基準必須在左視圖確定；如果零件用主視圖和俯視圖表達，寬度基準必須在俯視圖中確定。

（2）當零件完全對稱時，長度基準為主視圖的豎直中心線，高度基準為主視圖的水平中心線，寬度基準為左視圖的豎直中心線或俯視圖的水平中心線。

（3）當零件不對稱時，長度基準為主視圖的左端面或右端面，高度基準為主視圖的下端面或上端面；寬度基準為左視圖或俯視圖的前端面或后端面。具體必須根據零件加工面的精度高低與標注尺寸個數的多少以及形位公差的基準位置來確定。在精度要求相同的情況下，標注尺寸多的為基準。在標注尺寸相同的情況下，以精度高的為基準。在標注尺寸數量相同，精度要求相同的情況下，以形位公差基準位置重合者為基準。

（4）對軸套類和輪盤類零件只有兩個尺寸基準，軸向尺寸基準和徑向尺寸基準。對回轉體零件、輪盤類零件、軸套類零件的徑向基準為主視圖的水平中心線，軸向基準為左端面或右端面，具體哪個端面根據加工精度高低或標注尺寸數量的多少來確定。

2 合理標注零件尺寸

標注尺寸時，最好是將設計基準與工藝基準統一起來，如果不能統一時，應以設計基準為主，將重要尺寸從設計基準注出，次要基準從工藝基準注出，以便加工和測量。每個方向都要有一個主要基準，有時，某個方向還要附加一些輔助基準。一般情況下，主要基準和輔助基準之間應有尺寸聯系。從設計基準標注尺寸，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，可以把尺寸標注與零件的加工或測量聯系起來，反映了零件加工的工藝要求，使零件便于制造加工和測量。從設計基準標注零件的重要尺寸，由設計基準引出的尺寸，能夠保證零件在機器中的正確位置，達到較好的裝配精度，使其能夠滿足機器的性能要求。為保證產品質量，重要尺寸必須從設計基準標出，它是影響產品性能、工作精度和互換性的尺寸（圖2）。

（1）從設計基準標注零件的主要尺寸。

零件在生產過程中不可避免地會產生加工誤差，零件上凡是影響產品性能、工作精度和互換性的重要尺寸，為確保零件的使用性能，在設計基準和工藝基準不重合時結構的主要尺寸必須從設計基準注出（圖3）。

（2）標注零件尺寸時應考慮加工工藝， 關聯零件的協調性，從零件結合面處標注尺寸（圖4）。

由工藝基準引出的尺寸，能使零件和加工工藝聯系起來，方便加工和測量。因此，選擇基準時，原則上應盡可能使兩種基準重合，一般按加工順序標注尺寸，符合加工過程，考慮加工工藝方便性、經濟等原因。從結合面標注尺寸，保證設計要求及相互配合的定位尺寸。

（3）考慮毛呸面與加工面之間的關系，標注尺寸應注意便于測量。

對于鑄造或鍛造零件同一方向的加工面只有一個非加工面為尺寸基準。標注尺寸時，在滿足設計要求的前提下，應考慮測量方便，盡量做到使用普通量具就能測量，以便減少專用量具的設計和制造（圖5）。

（4）不能標注成封閉的尺寸鏈，組裝后一起加工的零件，零件圖上標注尺寸并加以說明為避免注成封閉尺寸鏈，一般都是將尺寸鏈中最不重要的一個尺寸作為封閉環，不注尺寸，變成開口環。或注出后打上括號作為參考尺寸，使加工的積累誤差都落到開口環上，這樣，既方便加工，又保證了設計要求。

3 尺寸的標注步驟

通過前面的介紹，我們可以得出合理標注尺寸的步驟如下。

（1）正確選擇尺寸基準和工藝基準。

（2）考慮設計要求，從設計基準直接注出重要尺寸。

（3）考慮工藝要求，從工藝基準引出尺寸，注出一般結構。

（4）用形體分析法補齊尺寸。

（5）檢查是否產生封閉尺寸鏈如產生封閉尺寸鏈，應予以改正。

4 結語

尺寸基準正確、合理的選擇，合理的標注尺寸是提高零件質量的前提和保證，是減少零件返修率、提高零件互換性的先決條件。尺寸的合理標注，必須通過對零件的作用、結構和加工、測量方法等的分析，才能進行。這些分析，一般都結合視圖選擇進行。

參考文獻

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