基于中望ZW3D和ZWCAD軟件的軸套類零件工程圖繪制

史紅杰

摘 要：職業院校技能大賽背景下，數字化設計與制造賽項對零件工程圖提出了更高的要求。綜合利用ZW3D和ZWCAD繪制工程圖能大大提高作圖效率，并且符合國家標準。本文首先闡述了軸套類零件的工程圖表達方案，結合輸出軸零件，深入分析了基于ZW3D和ZWCAD軟件的工程圖繪制流程、方法和步驟，快速高效完成符合國家制圖標準的工程圖繪制。

關鍵詞：數字化設計 ZW3D ZWCAD 軸套類零件 工程圖

1 引言

全國職業院校技能大賽數字化設計與制造賽項自2023年開始新一輪改革，賽項規程發生了較大變化。賽項緊隨制造業“智改數轉”步伐，引入新知識、新技術、新工藝、新標準，以解決數字化生產的實際問題為導向，通過考察 高職學生數字化設計與制造相關專業知識，數字化建模、創新設計、產品虛擬裝配、協同設計與質量管理、數控裝備編程操作等能力，以及團隊協作、質量、成本意識和職業道德規范等素養，全面提升高職 學生服務建設制造強國、數字中國國家戰略的能力，為推動經濟社會綠色化、低碳化發展，構建新發展格局做出貢獻。

比賽共2個模塊，分6個任務，總分為 100 分，競賽總時長7小時。其中M1模塊中工程圖繪制與產品展示共計20分，根據數字化創新設計的最終結果模型，生成零件圖和裝配圖，并輸出爆炸圖。考核選手繪制零件圖、裝配圖和爆炸圖的能力，以及展示產品特點的能力。軟件平臺為中望CAD機械教育版軟件2023和中望3D2023教育版。

評分標準如下：

（1）視圖表達完整性，視圖配置合理；

（2）視圖選取比例的合理性；

（3）尺寸的正確、齊全、清晰；

（4）幾何公差標注的正確性；

（5）表面精度標注的合理性；

（6）其他技術要求（含標題欄）的合理性。

2 軸套類零件的表達方案

2.1 結構特點

常見于各種軸、絲杠、套筒、襯套等，多采用車削和磨削加工而成。一般由多段不等直徑的圓柱組合形成，徑向尺寸通常小于軸向尺寸。為便于配合和裝配，常設計螺紋、鍵槽、錐度、越程槽、退刀槽、銷孔、中心孔、油槽、倒角、倒圓等結構。

2.2 表達方法

一般將軸線水平放置，垂直軸線方向作為主視圖的投射方向。主視圖上應能看到鍵槽或孔的投影，并對其作斷面圖或局部剖視，也可以加上必要的局部視圖或向視圖。對于套類零件，主視圖多采用水平放置的全剖視圖。

（1）非圓視圖水平擺放作為主視圖。

（2）用局部視圖、局部剖視圖、斷面圖、局部放大圖等作為補充。

（3）對于形狀簡單而軸向尺寸較長的部分常斷開后縮短繪制。

（4）套類零件中由于多存在內部結構，一般采用全剖、半剖或局部剖繪制。

如圖1所示，主視圖全剖，局部視圖表達鍵槽外形，兩個斷面圖分別用來表達鍵槽深度和開口槽結構。

3 中望ZWCAD機械版主要功能

3.1 多種國際標準

中望機械目前提供了世界范圍內最常用的八種國際標準，其分別GB、ISO、ANSI、DIN、JIS、CSN、GOST、BSI，其他常用的國際和行業、部門標準也可以很方便地增加進去，使得中望機械可以快速適應世界不同體系標準、不同行業或部門的用戶需求。

3.2 系統初始化功能

進行圖幅設置后系統會自動進行初始化設置，將符合國標的圖層、線型、顏色、字高等設置完畢；用戶只要在樣式配置中設定，就可實現用戶的配置環境。

3.3 圖紙設置

在同一個對話框中設置圖幅、比例、標題欄、明細表等，圖層、顏色、線型、標注比例統一，符合所用標準設定。用戶只需按1：1比例繪圖，尤其是在繪圖進程中改變比例時，中望機械會自動更新相關設置，同時用戶也可以在同一環境下設置多圖框，各種操作均不受多圖框影響，在圖框內操作均自動適應。

3.4 繪圖設計

在中望CAD提供的繪圖功能基礎上，根據工程設計和制圖的實際需要，增加了下列實用的繪圖功能。

繪圖工具：智能畫線、對稱畫線、切線、管道線、角平分線、中心線等。

構造工具：截斷線、折斷符號、打斷、動態延伸、單孔、孔陣、工藝槽等。

局部詳圖：將圖紙中某一部分的內容按照比例進行縮小或放大顯示，不必再在圖紙上重新繪制，大大減少繪圖時間，提高了工作效率。

3.5 工程標注

標注功能：尺寸標注包括智能標注、半剖標注、倒角標注等；符號標注包括粗糙度、形位公差、基準標注、焊接符號等。一個“智能標注”命令即可完成對直線、角度、圓等一系列圖形的標注。

公差查詢：可自動檢索并優先選擇常用公差，并且有多種公差標注形式可選用，也可輸入基本尺寸進行計算，無需再去查詢手冊等工具。

3.6 序號標注

序號標注是機械行業中特有的一種標注，在指導機械設備的組裝與加工中占有極其重要的地位，序號提供了多種類型的標注樣式，與明細表雙向關聯，修改序號或明細表內容與之對應的內容可自動修改，明細表自動生成等一系列的優化。

3.7 文字功能

中望機械提供了非常便捷的文字功能，“文字標注”和“技術要求”，并提供了機械行業的專業術語詞句庫，文字標注時，只需在詞庫界面點選，技術要求等可在瞬間完成（利用已有技術文檔，稍加改動即可），此項功能使用戶的文字標注效率得到有效提升。

3.8 國標符號庫、零件庫

根據國家頒布的最新標準，提供較完整的國標符號庫、零件庫；

國標符號庫：儀器儀表符號、電器符號、液壓符號、運動符號等，所有國標符號極易查找，只需輕輕一按，就可快速調出；

標準零件庫：螺母、螺栓、螺柱、螺釘、銷釘、鉚釘、墊圈、擋圈、密封圈、軸承、型材（鋼）等，標準件庫視圖齊全，均為參數化圖庫，只需點中尺寸參數，即可得到所需零件，節省大量重復勞動，節約大量時間。

4 工程圖繪制步驟

4.1 使用ZW3D繪制工程圖DWG格式初稿

該輸出軸零件屬于常見的軸套類零件，主要有軸頸和軸頭，有用于周向定位的鍵槽和孔結構，圓柱體上加工有用于成型面連接的平面結構，右端有螺紋和退刀槽。（圖２）

（1）建模環境下右鍵，2D工程圖，默認即可，無需選擇圖紙模板。

（2）通用設置。如圖3所示，選擇合適的投影方向，通用設置，取消消隱線，曲線轉換為圓弧，刪除重復線，縮放比例一定要設置為1：1。

（3）線條設置。如圖4所示，視圖屬性中，選擇線條標簽，將消隱、切線和消隱切線進設置為忽略IGNORE。

（4）斷面圖創建。如圖5所示，利用全剖試圖創建三處斷面圖，表達鍵槽深度、圓周平面和定位孔結構。剖切符號和方向沒有要求，剖面方法中選擇剖面曲線以顯示斷面形狀，位置可自由配置，在中望CAD中調整。

（5）局部視圖創建。如圖5所示，應用投影和裁剪視圖生成鍵槽外形的局部視圖，邊界線可以隱藏，也可保留，在ZWCAD中刪除。

（6）局剖視圖創建。如圖5所示，在主視圖中繪制鍵槽和孔的局部剖視圖，邊界不做要求，后續再ZWCAD中修改。

（7）完成ZW3D的工程圖繪制，將文件輸出為DWG/DXF File格式文件。

4.2 使用ZWCAD機械版繪制工程圖

中望ZWCAD機械版相當于安裝了插件的Autocad，功能強大，繪制2D工程圖簡潔高效，遵循國家標準，并且許多快捷鍵采用漢語拼音首字母組合，符合國人操作習慣，可以大大提高作圖效率。

（1）使用Overkill命令刪除多余重復線條。

（2）使用圖幅命令TF，根據零件大小調用GBA4縱置圖幅，比例1：2，調用標題欄等。

（3）輸入LA命令，設置圖層線寬，輪廓線層1設為0.5mm，其余均設為0.25mm。

（4）刪除剖切符號、局部視圖邊界，局剖視圖邊界以及所有剖面符號。

（5）窗選所有線條，將線性修改為輪廓實線層，并將圖層顏色、線型、線寬設為隨層。也可在選擇完成后，直接輸入1，回車直接修改。

（6）繪制局剖視圖邊界，樣條線SPL，圖層為2。

（7）填充剖面符號，輸入H，選擇區域填充，設置合適的比例，各個區域最好單獨填充，否則后續移動視圖時會整體移動。

（8）中心線修改上述方法類似，圖層為3。可以選中對象線條，輸入3，回車即可。

（9）繪制斷面圖中的中心線，輸入命令ZX，回車，選擇圓、圓弧或者對稱直線即可。

（10）繪制剖切符號，使用PQ命令（剖切漢語拼音首字母組合），調整視圖位置，便于尺寸標注。

（11）尺寸標注，命令D，回車，依次標注。采用形體分析法進行定形定位尺寸的標注，防止漏標和重復標注，軸向尺寸不能標成封閉尺寸。尺寸可以雙擊修改設置符號和公差等，也可利用軟件自帶的查詢功能選擇合適的公差。

（12）粗糙度標注。命令CC，重要配合面均要標注，標題欄附近標注其余所有為Ra6.3。

（13）標注基準和幾何公差，兩處直徑為?32外圓應為軸頸，標為基準A和B，?50外圓為軸頭，需要設置同軸度幾何公差。基準命令JZ，幾何公差命令XW。

（14）調整檢查。合理調整視圖、尺寸、粗糙度和幾何公差，布局合理，尺寸清晰。

（15）填寫技術要求。使用命令YQ，調用技術庫技術要求，再進行編輯。其他要求可使用文字命令WZ進行書寫。

（16）填寫標題欄信息。此處需要嚴格按照比賽任務書要求填寫，否則會有作弊嫌疑。

（17）檢查保存。比賽要求保存為DWG和PDF兩種格式，PDF可通過打印方式，注意選擇樣式表Monochrome.Ctb，打印為黑白樣式，窗口選擇打印區域，生成輸出軸PDF圖紙，如圖9所示。

5 結語

（1）首先要確定機件的表達方案，正確完整合理表達機件的結構。

（2）利用ZW3D進行工程圖初稿繪制過程中，一定要將作圖比例設置為1：1，否則后續使用ZWCAD無法正確標注尺寸。

（3）熟練使用快捷鍵，左右手同時操作，事半功倍。中望CAD機械版很多快捷鍵采用命令漢語拼音首字母組合方式。

（4）使用ZWCAD，按照刪除多余線條——圖幅——圖層——修改線型——剖切剖面——尺寸標注——尺寸公差——表面粗糙度——基準和幾何公差——技術要求——標題欄填寫的步驟進行，熟能生巧。

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