BYD汽车科研部
范文一：机床装配图
河南机电高等专科学校毕业设计论文
绪论
随着我国生产技术 进步，在机械制造业中，数控机床越来越受到企业的欢迎。企业一方面投入大量资金购买数控车床，另一方面更新改造现有普通机床，通过 为普通机床添加数控装置，将普通机床改造成数控机床，这是许多中小型企业面临的重要技改措施。
数控机床能够适应市场对产品多样化、高精度的要求。因此得到了越来越广泛的应用。但是，商品化的数控机床价格高，一致于推广应用受到限制，而我国又现存有大量的普通机床，利用较先进的数控 系统，对现有普通机床进行技术改造，对提高我国机械行业的数控加工技术具有 更重要意义。数控机床是衡量一个国家机械制造业水平的重要指标。根据我国机床拥有量大，生产 规模小的具体国情，将普通机床通过数控化改造为经济型数控机床是我国机械工业技术改造的这样目标。但从我国目前机械工业制造水平与发达国家相比差距较大， 而且从目前企业所面临的情况看，因数控机 床价格较贵，一次性投资较大，使企业心有余而力不足。
因此，我国作为机床大国。对普通机床数控化改造作为一种良好的有效途径。这样机床改造花费少，改造设计 针对性强、时间短，改造设计 后的机床大多能够克服机床的缺点和存在的问题，生产效率高。
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1 机械部分改造的设计及计算
1.1课题的来源与意义及总体方案的确定
1.1.1 课题的来源与意义:
社会发展的今天，现代工业发展非常迅速突出，普通机床已越来越不能满足现代加工工艺及提高劳动生产率的要求。如果设备全部更新换代不仅资金投入大，成本太高，而且原有设备的闲置又将造成极大浪费。所以最简易经济的办法就 是进行数控化改造。数控机床作为机电一体化的典型产品，在机械制造业中发挥着巨大的作用，很好的解决了现代机械制造中结构复杂、精密、批量小、多变零件的加工问题，且能稳定产品的加工质量，大幅度地提高生产效率。但从我国目前机械工业制造水平与发达国家相比差距较大，而且从目前企业所面临的情况看，因数控机 床价格较贵，一次性投资较大，使企业心有余而力不足。因此，我国作为机床大国。对普通机床数控化改造作为一种良好的有效途径。这样机床改造花费少，改造设计 针对性强、时间短，改造设计 后的机床大多能够克服机床的缺点和存在的问题，生产效率高。
1.1.2 总体方案的确定:
根据改造设计内容确定方案。有设计内容可知，该C616车床的改造设计是将原机床中手动进给装置改装成有步进电动机驱动，采用微机控制步进电动机来完成数据的处理运动控制。由此可见改造设计以后的车床具有一定的数控机床功能和特点，大大提高了车床的数控化程度和生产效率，是一种经济型的数控机床。翻阅查看C616车床是一种小型的车床，床身最大工件回转直径320mm加工工件最大长度750mm，主要用于加工中小型类零件。根据我们的设计内容要求参考数控机床的改造设计经验，我们设计确定如图1-1 1-2 所示总体改造方案。
图1—1总体改造方案
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图1—2 C616普通车床的数控改造方案图
1.纵向滚珠丝杠 2.横向滚珠丝杠 3.步进电动机 4.减速
齿轮 5. 减速齿轮 6. 步进电动机
该方案中以步进电动机作为驱动元件，采用开环伺服控制，无检测反馈机构，具有结简单，使用维护方便，可靠性高，制造成本低等一系列的优点。
从设计题目中可知，我们改造设计的是基于C616车床的横向伺服进给单元机电一体化改造设计。所以针对横向进给机构进行如下改造:?拆除原机床进给箱的安装孔和销孔安装齿轮箱，?拆除原丝杠安装滚珠丝杠并仍然安装在原丝杠的位置，两端采用原固定方式，这样可以减小装配现场，并由于滚珠丝杠的摩擦系数小于原丝杠，从而是横向进给整体的刚性提高，优胜于以前的，?横向进给机构采用二级齿轮减速，并用双片齿轮销齿法消除间隙。
其余部分的改造设计尽量按照原机床的主要结构布局基本不变，尽量减少改装的部位，以降低生产成本，节约改造生产时间，提高生产效率。 1.2 滚珠丝杠副的计算和选型
进给伺服系统机械部分的计算与选型的内容包括:运动参数、动力参数的计算、传动比的分配、转动惯量、等效转矩等计算.计算简图如图1-3:
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图1—3进给伺服系统机械部分的计算
1.2.1 确定系统的脉冲当量
脉冲当量是指一个进给脉冲使车床执行部件产生的进给量,它是衡量数控机床加工精度的一个基本技术参数.因此脉冲当量应根据机床精度来确定.对于经济车床来说横向采用的脉冲当量为0.005mm/脉冲
1.2.2 切削力计算
在进给系统的传动的计算过程中,选用步进电动机时都需要用到切削力(机床的主要负载),则可用公式计算出车床切削力
最大切削功率(或转矩)=Pη 主
式中 P.......主电动机的功率,C616车床P =8 kw 主主
η .......主传动系统的总功率一般为0.7,0.85 取η=0.8
则P=(8,0.8) kw=6.4 kw 切
切削功率应按在各种加工情况下经常遇到的最大切削力(或转矩)和最大切削速度(或转矩)来计算,即:
-3F Pν/60 10主 =c
F式中 ——主切削力( N ) c
ν——最大切削速度(m/min).按用硬质合金刀具半精车钢件是的速度取ν=100m/min
3F，， = 60 6.4/100 = 3840( N ) 10c
在一般情况外圆车削时,
FF =(0.1~0.55) fc
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F =(0.15~0.65) F pc
FFFF取 = 0.48 = 1843.2N = 0.58 = 2227.2N fpcc
滚珠丝杠副的选择和性能验算,横向进给为综合型导轨,由公式可得丝杠轴向进
'f行切削,其中k= 1.15, =0.16则:
'FFfF = k+(+W) fmc
FFF式中 ..——切削分力( N ) fpc
W——移动部件的重量( N )
'f ——导轨上的摩擦系数,随导轨型式不同而不同
K——考虑颠覆力矩影响的实验系数
F即 =[1.15 1843.2+0.16(3840+200)]N=2766.08N ，，m
v 最大切削力下的进给速度可取最高进给速度的1/2,1/5,取为1/2.横向进给s
速度为2m/min,丝杠导程选取6mm,则丝杠转速为:
vL n = 1000/ = 1000 2/6 = 333.33r/min ，s0
丝杠使用的寿命时间取为T = 15000h,则丝杠的计算寿命L为:
666 L = 60nt/ = 60，333.33，15000/ = 300 () 101010
FC根据工作负载、寿命L,按公式计算滚珠丝杠副承受 的最大的动载荷取mmff= 1.2 = 1 wa
33fCFf300L =/=，1.2，2766.08=22220N mmwa
C由当量载荷,从手册或样本的滚珠丝杠系列表中初选滚珠丝杠的型号和有关m
dL参数.选用是要注意公称直径和导程应用优先组合，同时还需要满足数控系统00
和伺服系统对导承的要求。同时还受最大静载荷的影响和限制，因当滚珠丝杠在静态或低速(n?10r/min)情况下工作时，滚珠丝杠副的破坏形式主要是滚珠与滚道型面在接触点上产生塑性变形，当塑性变形超过一定限度就会使滚珠丝杠副无法正常
C工作。一般允许其塑性变形量不超过滚珠直径的万分之一。此时的轴向负载称为oa
C额定静载荷。选用时应将相应的滚珠丝杠的额定静载荷满足以下条件: oa
CFf =f/ maxoas
F式中 ——滚珠丝杠的最大轴向工作载荷; max
fff ——静态安全系数。一般 ?1,2,有冲击时 =2,3 sss
C由参照表查出该滚珠丝杠型号为W5006外循环螺纹调整预紧的双螺母滚珠丝m
杠副。1列3圈，其额定动负载为24000N，强度足够应，精度选用5级，其几何参数如下:
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公称直径d=50mm，导承L=6mm，螺纹升角v=arctgL/πd=2?11′繭钢球直径为00003.969mm，螺杆内径为45.88mm。
滚道半径R为: R=0.523.969=2.06388mm ，
,3d偏心距为: e=0.07(R-/2)=0.07(2.064-3.969/2)=5.6mm ，100
,3dd螺杆内径: =+2e-2R=5025.6-22.06388=45.88mm ，，，，1010
1.2.3 传动效率
滚动丝杠副的传动效率可用下式计算。
η=tgr/tg(r+Φ)
式中 r——丝杠的螺旋升角?
Φ——摩擦角。滚珠丝杠副的滚动摩擦系数因数f=0.003--0.004，摩擦角约等于10′即
/tg(2?11′+10′)?0.927 η=tg2?11′
横向进给滚珠丝扛支承方式如前图所示，支承间距L=400mm，丝杠螺母及轴承均进行了预紧，预紧力的最大轴向负载荷的1/3，丝杠的变形量计算如下: 滚珠丝杠截面积按丝杠螺纹的底径确定
A=π/4 ，45.882mm2=1653.24mm
FLL工作载荷引起导程的变化量Δ可用下式计算 m00
,4LFLΔ=?/EA=2766.08，6/20，104，1653.24=0.487，mm 100m0
2式中 E——丝杠材料的弹性模量，对钢E=2.06，1011N/ m
,则丝杠的拉伸或压缩变形量: 1
,4,2,LL=Δ/L =0.487，/6，1500=1.22，mm 1010100
由于两端均采用角接触球轴承，且丝杠又进行了预紧故其拉压刚度可比一端固定的丝杠提高4倍。
其实际变形量为
,2,,，'=1/4=0.305mm 1011
滚珠与螺纹通道间接触变形
23dFZ,F=0.0013/=0.0072mm 2m,oy
F式中 ——轴向工作载荷(N); m
F ——预紧力(N) y
d ——滚珠直径(mm); w
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Z——滚珠数量，Z=Zjk其中j为圈数，k为列数，Z每圈螺纹滚道内的滚，，,,
珠数:
dddd外循环时Z=π/;内循环时Z?π/-3 0w0w
d——滚珠丝杠公称直径(mm); 0
,因丝杠加有预紧力;且预紧力为轴向最大负载的1/3时, 可减少一半，因此实2际变形量为:
,2, ′=0.0072/2=0.036mm ，102
d支承滚珠丝杠的轴承为8209型推力球轴承，几何参数为=45mm，滚动体直径1dZ,=7.06mm，滚动体数量=20轴承的轴向接触变形为: QQ3
2Fm3,=0.024 32dzQQ
zF式中——轴承所受轴向载荷(N);——轴承的滚动体数目; Qm
d ——轴承的滚动体直径;即 Q
22F2766.08m33,=0.024=0.024=0.03346mm 322dz7.0620，QQ
F注意:此公式的单位为Kgf m
因施加预紧力故实际变形量
,,′=1/2=1/2，0.03346mm=0.0167mm 33
根据以上计算总变形量为:
,,,δ=′+′+′=(0.00305+0.0036+0.0167)mm=0.0234mm 123
五级精度丝杠允许逻辑误差为27μm/m，故刚度足够
因为滚珠丝杠的两端都采用推力球轴承并预紧，因此不会产生失稳现象，故不
需要作稳定性校核
1.3 步进电动机的选择。
1.3.1 传动比的计算
L 根据给定的横向进给的脉冲当量0.005mm，滚珠丝杠导程=6mm，及初选的步0进电机步距角0.75?，可计算出传动比i:
L ?=360δ/θ 0
式中 δ——脉冲当量(mm/步);
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L——滚珠丝杠导程(mm); 0
θ——步进电机步距角(?);
减速齿轮考虑到结构上的原因，不使大齿轮直径太大，以免影响到横向溜板的有效行程故采用两级齿轮降速，根据传动比，即
L i=360δ/θ ，0
选齿轮Z1=28，Z2=56，Z3=24，Z4=30
一级降速传动比为0.5
二级降速传动比为0.8
初选步进电动机型为150BF002,因为进给伺服系统传递功率不大,一般选模数取m=1,2，本次设计选用m=2
1.3.2 转动惯量的计算
选择步进电动机时,必须根据机械传动装置及负载折算到电动机轴上的等效转动惯量,分别计算各种情况下所需要的力矩,再根据步进电动机最大静转矩和启动运行频率特性选择合适的步进电动机,负载惯量是驱动系统的主要参数之一,它对选择步进电动机,设计传动比等都有十分重要的意义,如果该惯量与电动机的匹配不当,系统就得不到快速反应,甚至失效.
JJJJ,,,Z1=28,z2=56,z3=24,z4=30齿轮的转动惯量。 ZZZZ12341,2,3,4
,3104,，，，,, JdL 11132,31034，，，，,7.8/(5.6)3.5kgcmcmcm = 32
2kgcm. =2.6358
,3104,，，，,,JdL 22232,31034，，，，,7.8/(11.2)3kgcmcmcm = 32
2kgcm. =36.148
,31024kgcm.,，，，,,JdL =1.4227 33332,3104,，，，,,JdL 44432,31034，，，，,7.8/(3)3kgcmcmcm = 32
2kgcm. =0.186
丝杠的转动惯量可以从表中查得负载转动惯量
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22，，,,ZZZLw,,2131JJJJJJ,，，，，，,()(),,,,LS1234,,Z2,gZZ,,,,624,,，，
2，，286W,,,,22.653836.1481042270.18615.90.417.522，，，，，,，，，，,,,,,,562g,,,,,，， 考虑步进电动机与负载转动系统惯量匹配问题
即 0.57<1满足惯量匹配要求。>
JJJ,mL而惯量由伺附电动机的惯量 和进给系统惯量 组成
J,，,，,JJ1017.52227.522,mL
Jm,,,,伺附电动机的惯量
JL,,,,进给系统惯量
负载转矩计算及最大静转矩选择:
机床在不同的情况下，其所需要的转矩不同，下面分别进行计算 快速空载启动是所需要的转矩为
MMMM,，，afmax0起
M,起式中: 快速空载启动力矩
M,amax 空载启动折算到电动机上的加速力矩
M,f 折算到电动机轴上的摩擦力矩
M,0 由于丝杠加紧时折算到电动机轴上的附加力矩 将已知数据代入
v,20000.75，rmaxbn,，,,833max;3600.005360min，,p
2,n,2max,，，MJ10a,max60ta
J,,式中 传动系统折算到电动机轴上的等效的转动惯量
t,a 运动部件从停止启动加速到最大快进速度所需要的时间
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n,max电动机的最大转速
2833,，,2MNcm,，，,27.52210694.428.amax600.0253， 折算到电动机轴上的摩擦力矩
FL00,MF2,,i
FfFW,，F,，，0c0式中 导轨的摩擦力
F,c 垂直方向的切削力
W, 运动部件的总重量
f, 导轨的摩擦系数
i, 齿轮降速比
,, 传动链总效率，一般取0.7,0.85
0.1638402000.6，，，FL，，00M,,,30.87F,,,220.82.5i，， 附加力矩:
FL2P00,,,1,M，，002i,,
F,P0 式中: 滚珠丝杠预加负荷前一般取
L,0 滚珠丝杠导程
,,0滚珠丝杠拧紧时的效率一般大于0.9 于是:
MMMM,，，,730.424aFmax0起 快速移动时需要的力矩:
MMM,，,35.996F0快
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河南机电高等专科学校毕业设计论文 最大切削负载时所需要的力矩:
MMMM,，，,124.04Ft0切
从以上计算可以看出三种工况下以快速空载启动所需要的力矩最大，依次作为出选电动机的依据。
对于工作方式与五相十拍的步进电动机最大静转矩:
M起7.68MNm,,,jmax0.951
从相关资料可以查出150BF002型号的步进电动机最大静转矩为13027N.M大于所需要的最大静转矩可以作为初选型号大需要考虑电动机启动矩频特性和运行它。 步进电动机的空载启动频率:
1000vmax,,fHZ6666.7max,60
1000vmax,,fHZ6666.7max,60
由相关资料知道150BF002步进电动机允许的作大空载启动频率为2800HZ，运行频率为8000HZ，有下图(a)可以看出步进电动机启动是频率为2500HZ，远不能满足机床所需。直接使用回产生失步现象，所以必须采取升降速度控制(可以用软件实现)将启动频率降到1000HZ时，启动扭矩可以增高到588 。然后在电路上再采用高低压驱动电路，可以将步进电机输出转矩扩大一倍左右。
当快速运动和切削进给时，由150BF002型号的步进电动机矩频特性(b)知道电动机可以满足要求。根据上述计算综合考虑，横向进给系统采用150BF002型号电动机
(a)步进电动机启动频率
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(b) 步进电动机矩频特性
图1—4步进电动机的启动频率和矩频特性
零件的设计计算，传动轴的初步计算及结构设计，支撑方式和部件的选择计算: 1.4 齿轮设计及强度校核计算
1.4.1选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数
该传动方案选用直齿圆柱齿轮传动.速度不高,所以齿轮选8级精度;齿轮材料选用价格便宜并且硬度合适的材料;齿轮 Z1，Z3，Z4 材料为45#钢(调质); 齿轮Z2材料为45钢(常化)。
根据传动比选取小齿轮Z1=28.Z2=56.Z3=24.Z4=30
因齿面硬度小于350HBS的闭式传动,所以按照齿面接触疲劳强度设计,然后校核齿根弯曲疲劳强度.
1.4.2 按照齿面接触疲劳强度校核
2,,KTzu1，E13dt2.3251,,,,1,,,,u,,dH,,
由公式
确定公式中各参数的值
选择载荷系数
K,1.3t
P5TNmm,，,,9.551011923.161n
计算小齿轮传递的转矩
查表选择齿宽系数
,,0.8d
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查表得出弹性影响系数
ZMpa,189.8E
,,,,,,590MpaHHHlim1lim3lim4
,470Mpa,Hlim2 由表查出
KYYFtFasa
,,,,,,FFbm
由公式确定公由表查出寿命系数
KKKK,,,,1HNHNHNHN1234
计算接触疲劳强度许用应力,取失效概率为1%,安全系数S=1.
由公式
K，,HNHlim,,,,HSH
,,,,,,590Mpa,,,,,,HHH134可得
,,470Mpa,,H2
计算小齿轮分度圆直径
2,,KTzu1，E13dt2.3251,,,,1,,,,u,,dH,, 计算圆周速度
,dtnm11V,,2.25601000，s 计算载荷系数. 根据
VZ1,0.45100
K,1.04V查表因为是直齿圆柱齿轮,取同时由表查 得
KK,,1.121.25K,1a,A， 所以载荷系数
KKKKK,,,,,，，，,11.0411.021.1AV,,
按实际的载荷系数校正所计算的分度圆直径
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k1.133ddtmm,,,514811kt1.3 计算模数:
d 48 1 m= 2 , , z 24 1
m,21 取模数
根据综合因素的 考虑及传递的力矩不大,故选用:
dmmm,，,,28256,211 计算分度圆直径:
dmm,，,28256,dmm,，,56211212
dmm,，,24248,dmm,，,3026034 计算中心距:
dddd，，，，，，1234aa,,,,84,541222 计算齿轮宽度:
bdmm,,,，,,0.8564411d
由于传递振动不大，
1.4.3校核齿根弯曲疲劳强度
式中各个参数值,计算圆周力:
2211923.16T，1F,,,425.827Td561 查取应力校正系数:
YY,,2.80,1.55.YY,,2.40,1.67FaSa11FaSa22
YY,,2.80,1.55.YY,,2.62,1.59FaSa33FaSa44 计算载荷系数:
KKKKK,,,,,，，，,11.0411.251.3AV,, 查取弯曲强度极限及寿命系数:
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查表得:
,,,,,,,,450,390,450,450MpaMpaMpaMpaFFFFlim1lim2lim3lim4
查表知道;
KKKK,,,,1FNFNFNFN1234
计算弯曲疲劳许用应力,取弯曲疲劳安全系数:
SS,,1.4F
由公式:
K,FNFlim,,,,FSF
K,FNF1lim1,,,,321.43Mpa,,,,,,,,,FFF134S所以
K,390FNF2lim2,,,278.57Mpa,,,F2S1.4
校核计算:
1.3425.8272.801.55，，，,,Mpa,,,44.491,,F1F1272，
YY2401.67，saFa22,,,,,，,,44.49141.087Mpa,,21FF2F2.801.55，YYSaFa11
,,,,41.92,,F3F3
,,,,40.237,,F4F4
1.5 轴的设计(中间轴)及校核
1.5.1选择轴的材料
,, 选取45钢，调制硬度HBS=230，强度极限=650Mpa，屈服极限=360Mpa,BS
,,弯曲疲劳极限=300Mpa,剪切疲劳极限=155Mpa,对称循环变应力时的许用应力,1,1
[ ],=60Mpa -1b
1.5.2初步估算轴的最小直径
A取=110，得: 0
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0.98p233,Ad=11015mm ,0416.5u2
由于采用步进电动机驱动，选用150BF002型，它的轴径为18mm，为了配合,d二级齿轮传动，在此选择最小轴径为15mm，便于受力均匀，结构紧凑，便于安装。,
1.5.3轴的结构设计
由轴的结构和强度要求选取轴承孔的轴径d=15mm，初选轴承型号6202的深沟
球轴承，齿轮轴处轴孔d=25mm,轴肩直径d=35mm,轴的结构如附图 两轴承支点间的距离为
TT,,B, L=++++u++ 133122
式中T —— 轴承的宽度，查表可知6205轴承T=11mm
,, —— 齿轮端面与箱体内壁的距离，查表可知取=8mm 11
BB —— 齿轮3的齿宽，=32mm 33
,, —— 齿轮2与齿轮3轮毂端面间的距离，取=8mm 33
L —— 齿轮2的轮毂长度，L=(1.2,1.5)d?B,u=34mm 代入以上各数值得
L=11+8+27+34+8+13.5=96mm
齿轮3的对称线与左轴承支点的距离为:
BT3L, =++=5.5+8+13.5=27mm 1122
齿轮3的对称线与齿轮2的对称线间的距离为:
Bu3,L =++=13.5+8+17=38.5mm 2322
齿轮2的对称线与右轴承支点间的距离为:
uTL, =++=17+8+5.5=30.5mm 3122
1.5.4 按弯扭合成应力校核轴的强度
绘轴的计算简图
轴的计算简图如图1-5(a) 所示
计算作用轴上的力
大齿轮2受力分析
圆周力
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2T222470.588，2F===401.26N t2d1922
径向力
FF==401.26?=146.05N 20tgtg,r2t2
小齿轮3受力分析
2T222470.588，2F 圆周力 ===936.27N t3d483
Ftg20tg20F 径向力 ==936.27?=340.77N t3r3
计算支反力:
水平面 =0 ,MB
RFF ?96-?69.5-?32.5=0 AHt3t2
R =805.30N AH
=0 ,Fy
RRFF =+-=532.23N BHt2t3AH
垂直面 =0 ,MB
FRF ?96-?69+?30.5=0 AVr3r2
R =198.52N AV
=0 ,Fy
FRFR =--=-3.8N BVr3r2AV作弯矩图
水平面弯矩图(b)
RM =-?28.5=-803.5?27.5=-21743.1N.mm cHAH
RM =-?32=-523.23?30.5=-16233.015 N.mm DHBH
垂直面弯矩图(c)
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MR=?28.5=198.52?27=5360.04 N.mm CV1AV
MR =?32=-3.8?30.5=-115.9 N.mm DV1BV
合成弯矩
22MM，M = CCHCV
22 =(21743.1)6360.04,，
=22393.92 N.mm
22MM，M = DCHDV
22(16233.015)(115.9),，, =
=16233.42 N.mm
T做扭矩图(d) =22470.588 N.mm 2
作计算弯矩图图(e)
考虑减速器的刹车和启动，转矩产生的切应力应按脉动循环变化，故 取a=0.6。则:
MM ==22393.92 N.mm cac1c1
22MT，(),M = ca22C12
2222393.92(0.622470.588)，， =
=26139.27 N.mm
22MT，(),M = caD2D2
2216233.42(0.622470.588)，， =
=21102.079 N.mm 按弯扭合成应力校核周6的强度
由计算弯矩图可知，C剖面的计算弯矩最大，该处的计算应力为:
M26139.2726139.27cac2, ====16.729Mpa cac330.1dW0.125，c
[], 16.729Mpa,=60Mpa ,1b
18
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故安全
1.5.5 精确校核轴的疲劳强度
由玩具图和转矩图可知弯矩最大，但从应力集中对轴的疲劳度 的影响看，剖面?，?处的过盈配合引起的应力集中最严重，由于过盈配合及键槽的应力集中两端，故C剖面处受影响不大，在剖面?处的载荷比剖面?处的载荷要大，而剖面?，?的尺寸相同，因而在此只需要校核剖面?两侧的疲劳强度。 剖面?左侧
弯矩及弯曲应力
25 弯矩: M,，,，21102.079(256139.2721102.079)38.5
=24372.98 N.mm 抗弯剖面模量:
333 Wdmm,,，,0.10.1251562.5
M24372.98 弯曲应力: ,,,,15.598MpabW1562.5
,,,,15.598Mpa 应力幅: ab
, 平均应力: =0 m
转矩及扭剪应力
TTNmm,,22470.588. 转矩: 2
333 抗扭剖面模量: Wdmm,,，,0.20.2253125T
T22470.588,,,, 扭转剪应力: 7.19Mpa TW3125T
1 应力幅及平均应力: ,,,,,,Mpa3.595amT2
各项系数
过盈配合处的有效应力集中系数:
H7RR6,查表可求得过盈配合处的=1.86 ,,25r6,,,,
由图查得尺寸系数,,=0.83，,,=0.89
由图查得表面质量系数，精车加工,,,,,r0.88
轴径表面强化处理，故强度系数,,=1
19
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弯曲疲劳 的综合影响系数，由公式得
K11, ,，,K(1),,,,,,,
11=(1.86+) ,110.88
=1.996
K11,,，, K(1),,,B,,,
1=(1.86+) ,10.88
=1.996
,,,0.10.2,, 对材料特性系数，对碳钢，取=0.1，=0.05 ,,,
计算安全系数
,300,1S,,, 9.635 ,Kv，，，，1.99615.5980.1,,,am,,
,155,1S,,， 11.4 ,K，，，，3.723.5950.053.595,,,am,,
SS109.84,, ,S ,,,S7.358ca22，92.84129.96，SS,,
所以安全
剖面?右侧
弯矩及弯曲应力
17 弯矩: M,，,，26252.36(26139.2721102.079)38.5
,23326.29Mpa
33 抗弯剖面模量: Wdmm,,0.11562.5
M23326.29 弯曲应力:Mpa ,,,,14.928bW1562.5
,,,,14.928Mpa 应力幅: ab
,,0 平均应力: m
20
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转矩及扭剪应力
TTNmm,,22470.588. 转矩: 2
333 抗扭剖面模量: Wdmm,,，,0.20.2253125T
T22470.588 扭转剪应力: ,,, ,7.19Mpa,W3125T
1 应力幅及平均应力: ,,,,,,Mpa3.595,,m2各项系数(如前)
K,1.996K,1.996， 即 ,,
计算安全系数
,300,1S,,, 10.06,K，，1.99614.928,,,m,,,
,155,1S,,, 11.4 ,K，，，，3.723.5950.053.595,,,m,,,
SS.114.77,, ,S=1.5 ,,,S7.54ca22，101.2129.96，SS,,
安全，强度足够
(a)
21
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(b)
(c)
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(d)
(e)
图1—5轴的疲劳校核
1.6滚动轴承的选择和计算
即中间轴滚动轴承的选择计算，按轴的结构设计，初步选用型号为6204的深沟球轴承。
计算轴承载荷:
图1—6 轴的受力图
轴承的径向载荷
2222RRRN,，,，,805.30198.52829.40轴承 A: AAHAV
2222RRR,，,，,,523.23(3.8)532.24 轴承 B: N BBHBV
按寿命计算选择轴承型号
派生轴向力的计算， 查表可知
F532.240 N F,,,166.326S2221.6Y，
F839.40N F,,,259.18s1221.6Y，
23
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F确定轴承的轴向载荷 a
FFN,,,259.18219.97 as2
故轴承1“放松”轴承2“压紧”
根据当量动载荷公式计算P值
F129.18a1 ,,,,0.310.37eR829.4A
xY,,1,0 11
PxFYFNN,，,，，,(1829.40)829.4 111Aa
F259.18a1 ,,,,0.4680.37e R532.24B
xY,,0.56,1.6 22
PxFYFN,，,，，，,0.56532.241.6259.18712.738 222Ba
计算工作所需要的径向基本额定动载荷:
f,1.2f,1 由于常温，中等冲击取，深沟球轴承寿命指数，两支承用同,,3pt
CKNN,,101000一型号， r
fC166671666711000，,3tL,,,()()40579 h hnfp416.61.2829.4，p
若按大修期5年更换轴承，轴承的寿命足够用，故所选轴承合适
1.7 键联接的选择和强度校核(即中间轴)
1.7.1 大齿轮2与轴的键联接
选用圆头普通平键(A)型
h=8?7GBGB1096-79强度校核 键材料用45钢，按轴径d=25mm及轮毂L=34，选键b?查表得许用应力，键的工作长度l=L-b=34-8=26mm;[]100120,,Mpap
h，按公式得挤压应力: Rmm,,3.5v
3210222470.588T，，,,,,10.97Mpa pRld3.52645，，
24
河南机电高等专科学校毕业设计论文 故强度是足够的。
1.7.2小齿轮3和轴的键联接
按稠径d=25mm(轮毂L=27mm，选键b?h=8?7，GB1096-79，选用圆头普通平键(A型)强度校核
键材料用45钢，查表得许用应力，键的工作长度[](100120),,,Mpap
hl=L-b=27-7=20mm，,按公式 Rmm,,3.5v
2T222470.588，1 ,,,,,,14.26[]MpappRld3.52045，，
故能满足。
25
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2 机床横向伺服进给单元电气控制部分设计
C616车床是一种小型的车床，对于它的伺服进给单元的机电一体化改造设计，我们从设计内容中可以知道，是用微机控制步进电动机驱动滚珠丝杠带动工作台来完成数控处理和运动控制。由此可见，改造设计后的机床具有一定的数控机床的功能特点，是一种简易经济数控机床，所以，我们就按照经济数控机床进行电气控制部分的改造设计。
2.1 电气控制系统方案的确定
我们知道对于一些经济数控机床，常采用开环伺服系统，其结构如图2—1
图2—1开环伺服系统结构原理图
它主要由步进电动机和相适应的驱动电路组成，数控装置发出的指令脉冲驱动电路变换放大传给步进电动机，步进电动机每接受一个脉冲就旋转一个角度，再通过齿轮副和丝杠螺母带动机床工作台移动，步进电动机的转速和转过的角度取决于指令脉冲的频率和个数，反映到工作台就是工作台的移动速度和位移的大小。但系统没有位置检测反馈环节，工作台位移到位，其精度取决于步进电机齿距角精度，齿轮传动间隙和丝杠螺母精度等。由此可见，对于我们改造设计的C616车床的横向伺服就进给单元采用这种由步进电机驱动的开环控制系统比较合适的。该系统方案中不使用位置检测元件，也就没有闭环控制系统的稳定性问题。因此，具有结构简单，使用维修方便，可靠性高，制造成本低等一系列优点。对于C616车床精度要求不太高的中小型机床改造设计来说，特别适合适用这种开环步进控制系统发案。 2.1.1 步进电动机与丝杠的联接
对于经济数控机床，步进电动机应与进给运动的丝杠相连着主要是从进给传动链最短发出信息来考虑的，步进电动机与丝杠的联接的方法有两种:一种是与丝杠直接联接在一起，此方法结构简单，但是运行位移的脉冲当量不是5的倍数编程计
26
河南机电高等专科学校毕业设计论文 算时不方便。另一种是在步进电动机输出轴端配置减速器，使减速器输出轴通才联接套于丝杠直接联接在一起，一般改造常采用这种联接方式。所以，C616车床改造设计也采用这种联接方式，而且从前面步进电动机计算和选择中可知采用二级传动 2.1.2 8051单片机的选择
根据C616车床最大加工尺寸，加工精度，控制速度以及经济性要求，改造设计后的简易经济型数控机床一般采用8位微机进行控制，在8位微机中，MCS-51系列单片机集成度高，可靠性好，功能强，速度快，抗干扰性强，具有很高的性能比。因此，我们设计选择应用MCS-51系列单片机作为控制微机
在MCS-51系列单片机中8051为典型代表，它具有高性能8位CPU，4KROM，128字节RAM，2个16位定时/计数器，4个I/O，一个全双工异步串行口，5个中断源，可访问64K程序存储器空间和64K数据存储器空间，它与其中的8031相比，片内有4KB的ROM，而8031片内没有ROM或EPROM。8031使用时必须配置外部的程序存储器EPROM，而8051就不需要了。但它的片内ROM和片外ROM 不能同时占有，为了指示机器的这种只有生产厂家或器件设计者为用户提供了一条专用的控制引脚EA，如果EA 接+5V 高电平，则机器使用片内4KBROM ，如果EA 接低电平，则机器自动使用片外ROM，而8031引脚EA接地 所以，对于C616车床横向进给伺服系统就采用8051单片机进行数据传递和运动控制
我们改造设计的机床，主要是横向伺服进给单元机电一体化改造设计，根据下面设计起控制电路如后面附图(B)所示
2.2 步进电动机开环控制系统设计
步进电动机又称脉冲电动机 ，使一种把脉冲信号转换成为线位移或角位移的电动机，常用作数字控制系统中的执行元件。根据前面的设计步进电动机的计算和选择可知，我们设计选用的是三相六拍的反映式步进电动机---- 110BF003由于步进电动机各绕阻按一定节拍依次轮流通电才能转动，控制脉冲频率可控制其转动速度，因此 步进电动机的驱动系统由脉冲发生器，光隔离电路，脉冲功率放大器等组成，其驱动原理框图如下图2—2所示
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图2—2步进电动机驱动原理图
图中，脉冲信号源是由CNC系统根据程序控制脉冲频率和频率的个数，脉冲分配器将脉冲信号按一定顺序分配;然后送到放大电路中进行功率放大，驱动步进电动机进行工作，其中脉冲分配器及前面的微机及接口芯片工作一般为+5V 而作为电动机电源需要符合 步进电动机的额定电压值，为避免强电对弱电的干扰，在它们之间设计采用光隔离电路。具体电路如下面所设计的
2.2.1 脉冲分配器
对于开环伺服驱动中，我们设计采用单片机脉冲分配器，如图2—3所设计的8051单片机控制步进电动机的控制电路。
图 2—3 8051单片机控制步进电动机控制电路原理图
8051单片机的P1口作为输出口，用程序实现脉冲分配功能。对于三相异步电动机，用P1.0，P1.1，P1.2作为输出端，精光电隔离电路，再由驱动电路放大来驱动 步进电动机运转。对于我们改造设计的C616 车床的横向伺服进给单元机电一体化改造选择的是 三相六拍的反应式步进电动机 -----110BF003。因此，按三相六拍的步电动机的通表电顺序，可以得出P1.0口的输出控制字表如下表1所示
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表1 P1.0口的输出控制字表
由表可见，步进电动机第一个状态字为01H，从上而下输出控制字，步进电动机正转。从正转最后一个状态字05H 之后加上反转第一个控制字01H，此时，再接着输出控制字时，步进电动机反转，假设这些控制字在存储器地址以及读取控制字的顺序，可以画出三相六拍步进电动机的控制程序框图2-3如下
图 2-3 步进电动机控制程序流程图
假设，步进电动机总的运行参数放在R4转向标志存放在程序状态寄存器用户标志FI(D5H)中，当F1为“0”时，步进电动机正转。当F1为“1”时，步进电动机反转。正转时，8051的P1口的输出控制字01H，03H，02H，06H，04H，05存
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放在8051的片内数据存储器单元20H~25H中，26H 存放结束标志00H 在27H~2CH 的
存储单元内存放反转时P1端口的输出控制字01H，04H，06H，.02H，03H，在2DH
单元内存放结束标志00H。根据前面的控制程序表1图2-4)的控制程序控制框图，
我们可以 编出步进电动机正反转及转速控制，其控制程序如下;
PUSH A;
MOV R4， #H
CLR C;
ORL C， D5H;
JC R0TE;
MOV R0， #20H
AJMP LOOP;
R0TE: MOV R0， #27H
LOOP: MOV A， ,R0
MOV P1， A;
ACALL DELAY;
INC R0;
MOV A， ,00H
ORL A， ,R0;
JZ TPL;
LOOP: DJNZ R4，LOOP;
POP A;
TPL MOV A， R0;
CLR C;
SUBB A， ,06H;
MOV R0， A;
AJMP LOOP1;
DELAY: MOV R2， ,M;
DELAY1: MOV A， ,M1;
LOOP: DEC A;
JNZ LOOP;
30
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DJNZ R2， DELAY1;
RET
2.2.2 光隔离电路
在这个步进电动机驱动电路中，脉冲分配器输出的信号经放大后，控制步进电动机的励磁绕组。由于步进电动机需要的驱动电压较高(几十伏)电流也教大(几安到几十安)如果将I/O口输出信号直接与功率放大器相连，轻则影响单片机程序的正常运行，重则导致单片机接口电路的损坏。因此，在接口电路与功率放大器之间设计加光隔离电路，实现电器隔离，通常使用最多的是光耦合器。光耦合器由发光二级管和光敏晶体管组成如下图2-5所示的共集电极输出型光耦合器。当输入信号VI加到输入端时，发光二极管导通激发出红外光，光敏晶体管受光照后，由于光敏效应产生光电流，通过输出端输出，从而实现以光为媒介的电信号传输，输入端与输出端在电气上完全隔离。
图 2-5 共集电极耦合器 图 2-6 光电隔离输出电路
上图2—6为光隔离输入与输出电路。控制信号74LS05集电极开路门反相后驱动光耦器的输入发光二 极管 。当控制信号为低电平，74LS05不吸收电 流，发光二极管不导通，从而输出的光敏晶体管截止，当控制信号为高电平，74LS05吸收电流，发光二极管导通 发光，光敏晶体管受到激励导通。我们的改造设计就采用这种光隔离电路。
2.2.3 步进电动机驱动电路
由于逻辑电路和单片机的输出脉冲电平很小，一般为3V左右电流为毫安无法驱
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河南机电高等专科学校毕业设计论文 动步进电动机，而需要经过驱动电路进行功率放大。我们知道常用的驱动电路有:单电源驱动电路高低压双电源驱动电路和恒流斩波驱动电路。而我们设计采用高低压双电源驱动电路 作为该系统的驱动电动。如下图所示设计的高低双电源驱动电路。
图 2-7 高低双电源驱动电路
图中LA为步进电动机A相绕组，接大功率VT1和VT2之间，VT1为高压管。当脉冲分配器输出低电平是，VTI和VT2之间截止，LA无电流通过。当脉冲分配器输出高电平是，是单稳态电路翻转为高电平输出，经前端放大使VT1导通，同时功率管VT2也导通，高压电源Vn经VTI和VT2加至LA上。此时，二极管VD1因承受反向电压而截止，切断低压电路VL，由于高压源电压很高，线圈的电流 上升很快，上升沿变陡，当电流值接近步进电动机的额定值是，单稳态电路延时时间到 ，翻转为输出低电压，使高电压管VT1截止。这时，由低电压电源VL供电，VT2继续导通LA继续通过电流 。当脉冲分配器输出的脉冲为低电平时，功率VT2截止，这时为二极管VD2续流，电流随之减少为零
采用这种驱动电路是因为它于单电源驱动电路相比，高低压双电源驱动电路的电流波形上升沿变陡，使步进电机的力矩和运行频率等主要性能得到明显改善，而且驱动功率也比单电源的高;在结构上也比恒流斩波驱动电 路的简单。所以我们设计应用这种高低压双电源驱动电路
2.3 8255可编程控制芯片的扩展
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MCS—51系列单片机的特点之一就是硬件设计简单，系统结构紧凑。对于简单的应用场合可以不用I/O口系统，但是对于复杂的应用场合就需要用I/O口扩展来满足单片机运行功能的像我们设计的C616车床的数控化的改造就有一定的复杂程度。因此。我们对8051单片机进行I/O口扩展，扩展一片8255可编程控制芯片来达到机床控制运动功能的完善性
选用的8255芯片是INTEL生产的可编程0输入输出接口芯片它具有3个8位的并行I/O口分别为PA。PB，PC口其中PC又分为高4位(PC7~PC4)和低4位(PC3~PC0)，它们都可以使用软件编程来改变I/O口工作方式。因此，?8255使用方便，通用性强，经常作为单片机与多种外围设备连接时的中间接口电路。我们设计的是8255芯片与8051直接接口电路如图2—8所示
图 2-8 8051扩展8255的接口电路连接图
在8051单片机的I/O口上扩展一片8255芯片，无需加任何逻辑电路，从图中可以看出8255的片选信号CS及口地址选择线A0，A1分别由8051的P0.7和P0.0，P0.1经地址锁存器74LS373锁存后提供。所以8255的A口，B 口 ，C口以及控制口地址分别为FF7CH，FF7DH，FF7EH，FF7FH。8255的复位端与8051 的复位端相连，都接到8051的复位电路上。我们知道在实际应用系统中，必须根据外围设备的类型选择8255的操作方式，并在初始化程序中把相应的控制字写人操作口。根据我们的设计图2—8可知:
33
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A口地址:FF7CH;
B口地址:FF7DH;
C口地址:FF7EH;
控制口地址: FF7FH;
对于8255的C口8位中的一位，均可以用指令来置位和复位。例如，如果把C口的第6位PC5置1相应的字控制为00001011B=0BH，程序如下:
MOV DPTR ， #0FF7FH;
MOV A， #0BH;
MOVX DPTR , A;
51系列单片机中应用非常广泛，广泛应用与外由此可见，8255接口芯片在MCS-
围设备，如打印机，键盘，显示器以及作为控制信息输人输出。所以我们设计扩展用8255可编程控制芯片进行数据传递和进行控制。
其中，用8255的A口控制步进电动机，PA0~PA5为输出口，用于控制Z向步进电动机。B口作为输入口，用于功能键的控制，其中，PB0~PB4口分别控制空运行、自动、手动I、手动II、和回零 。PB5口用于报警显示，系统正常时，输出低电平，绿色灯亮;当系统出现异常情况时，输出高电平，红色灯亮，实现报警功能。C口也用作输出口，其中C0~C3口控制面板上的按键，分别控制启动、暂停、连续、急停等功能。C4~C7口接越程报警控制电路，当床鞍工作停止，以保护工作台正常运行。 2.4 辅助电路的设计
2.4.1 8051单片机的时钟电路
我们知道单片机的时钟可以由两种方式产生:内部方式和外部方式。内部方式利用芯片内部振荡电路，在XTAL1、XTAL2引脚上外接定时元件，如下图2-9所示，晶体可在1.2~12MHZ任选，偶合电容在5~30PF之间，对时钟有微调作用。采用外部时钟方式，可把XTAI直接接地，XTAL2接外 部时钟源。经过比较，我们设计采用内部时钟方式，如图2-9所示。
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图 2-9 时钟电路
2.4.2 复位电路
单片机的复位电路都是靠外部电路实现，在时钟电路工作后，只要在RESET引脚上出现10ms以上高电平，单片机便实现复位，以后单片机便从0000H单元开始执行程序。单片机通常采用上自动复位和按钮复位两种，而我们设计应用上电与按钮复位组合的复位电路如图2-10所示。在上电瞬间，R、C 电路充电，RESET引脚端出现正脉冲，只要RESET端保持10ms以上高电平，就能使单片机有效地复位。
图 2-10 复位电路
2.4.3 越界报警电路
为了防止工作台越界，我们设计越界电路如图2-11所示。
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图 2-11 越界报警显示电路
我们改造设计的C616车床有4个 方向可能越界，即+X、-X、+Z、-Z。一旦某一方向越界，应立即停止工作台移动。其中图2-11中(a)图是报警信号的产生，(b)图是报警显示。这里利用8255PC口进行控制，只要任一个行程开关闭合，即工作台在某一个方向越界，均能产生越界信号。为了报警，设置红绿灯指示，正常工作时绿灯亮，当越界报警时红灯亮。两个灯均有一个I/O口输出控制。其他的辅助电路的设计请参照附图(B)所示
2.5 操作面板设计的简要介绍
根据前面的几部分的设计和机床运动控制的基本要求，我们设计的操作面板如下图所示的经济数控车床控制面板设计方案。
2.6 绘制机床电气控制电路原理图
在完成前几部分的设计之后，我们就可以着手绘制改造设计之后的C616车床的电气控制图了。在绘制时，我们主要根据前面几部分的设计进行绘制。绘制的具体电气控制电路原理图 参看后面的附图(B)。
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图2—12所示的经济数控车床控制面板设计方案
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结论
对现有的通用车床进行数控化改造主要是如何将机械传动的进给机构和手工控制的刀架转位部件，改装成由数控系统控制的刀架，对C616型车床的数控化改造，利用微机将横向进给伺服系统改造为开放控制的系统，改造后的车床可以加工出各种形状复杂的回转零件，并且实现多工序自动车削，从而提高了生产效率和加工精度，也能适应小批量多品种复杂零件的加工。
本次实际改造周期短，改造费用低，操作使用方便，对工人的技术水平要求不高，特别适应中小型企业的改造
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致谢语
经过一月多的努力，我终于将这次毕业设计的任务完成了。在这次作业过程中，遇到许多困难，充分暴露出了前期我在这方面知识欠缺和经验不足。还好得到许多老师和同学的帮助，使毕业论文顺利完成。特别是段翠芳老师和宋娟老师，在此我向他们表示 最诚挚的谢意～
尽管这次设计的时间是漫长的，过程是曲折的。但我的收获还是很大，学到许多书本上学不到的东西。在整个过程中我发现我们这些学生最缺少的是经验，没有感性认识，空有理论知识，有些东西很不可与实际脱节，总体来说这次的毕业设计论文对我帮助 还是很大的。需要我们将学过的相关知识都系统的联系起来，从中暴露自身的不足。
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参考文献
1. 中国机械工业教育协会组编. 数控技术[M].—北京:机械工业出版社，2001.6 2. 刘明保等主编. 实用机械设计[M].—长春市:吉林科学技术出版社，
3. 王昆等主编. 机械设计机械设计基础课程设计[M].—北京市.高等教育出版社，1996(2004)
重印
4. 赵再军主编. 机电一体化概论[M].—杭州;浙江大学出版社，2004.8 5. 魏俊民主编. 机电一体化系统设计[M].—北京市:中国纺织出版社.，2001.8 6. 熊文修等主编. 机械设计课程设计[M].—广州:华南理工大学出版社，1996.10 7. 南建军，熊辉等主编. MCS—51单片机原理及应用实例[M].—北京:清华大学出版社，
2004.3
8. 徐起贺，刘静香等主编. 现代机械原理[M].—西安:陕西科学技术出版社，2004.8 9. 熊光华主编. 数控机床[M]. —北京:械工业出版社.2000.8
10. 吴振彪主编.机电综合设计指导[M].—北京:中国人民大学出版社，2000.9
40
范文二：装配图介绍
1
Ch10 装配图
本章重点：
1． 装配图的内容、尺寸标注、技术要求等
2． 装配体的特殊表达方法、装配工艺结构
3． 阅读装配图
本章难点：
1． 装配图的尺寸标注、技术要求
2． 阅读装配图
§10-1 装配图的作用和内容
一、装配图的作用
1．装配图
表达机器或部件整体结构及其零部件中间装配连接关系的图样称为装配图。
总装配图——表示整台机器的图样。
部件装配图——表达一个部件的图样。
2．装配图的作用
（1）装配图是用于表达机器或部件的工作原理——各部件之间的装配关系，连接方式
及结构形状的图样，它反映出设计者的设计思想；
（2）在设计时首先要绘制装配图，然后从装配图中拆画出每个零件图；
（3）在组装机器时，要对照装配图进行装配并对装配好的产品根据装配图进行调试，
以试验其是否合格；
（4）机器出现故障时通常也需要装配图来了解机器的内部结构，进行故障分样和诊断。
所以装配图在设计、装配、检验、安装调试等各个环节中是不可缺少的技术文件。
二、装配图的内容
如图《球阀》的装配图表明装配图一般应包括以下几方面内容
1．必要的视图：用于正确、完整、清晰地表达装配体的工作原理、零件的结构形状及零件之间的装配关系。
2．必要的尺寸：根据装配图的作用，在装配图中只需标注机器或部件的性能（规格）尺寸、装配尺寸、安装尺寸、整体外形尺寸等。
3．技术要求：指在用视图上难于表达清楚的技术要求，通常采用文字和符号等补充说明机器或部件装配方法、检验要点和安装调试手段、表面油漆、包装运输等技术要求，技术要求应该工整地注写在视图的右方或下方。
3． 零部件的编号（序号）明细表和标题栏：为便于查找零件，装配图中每一种零部件
均应统一编写序号，并将其零件名称图号、材料、数量等情况填写在明细表和标题栏的规定栏目中，同时要填写好标题栏，以方便生产图样的管理。
2
§10-2装配体的表达方法
零件图主要用于指导零件的制造，而装配图则主要用于指导将零件组装成机器部件。所以装配体的表达方法，除了沿用零件的各种表达所选用原则之外，国家标准《机械制图》中规定了装配图的有关规定画法和特殊的表达方法。
一、规定画法
1．接触面和装配面的画法
（1）相邻零件的接触画或配合面，规定只画一条轮廓线。
（2）但相邻零件之间的不接触面即使是间隙很小，也应画两条轮廓线。
2．剖面线的画法
在装配图中，对被剖的金属材料的零件其剖面线的画法有如下规定：
（1）在同一装配图上，同一个零件在各个剖视图、剖面图中剖面线的倾斜方向和间距
应画成一致的；
（2）为了区分不同的零件，对于相邻零件的剖面线，其倾斜方向或间距均不应画成一
样。即采用倾斜方向相反或剖面线的间距不同以示区别。
（3）薄壁零件被剖，其厚度≤2mm 时允许用涂黑表示被剖部分。（比如垫片）
3．标准实心件的画法
（1）在装配图中，对于标准件如螺纹紧固件、键、销之外，标准的实心零件（如轴、
球、手柄、连杆之类）当剖切平面沿它们的轴线剖切时，也均按不剖绘制；
（2）若实心轴上有需要表示的结构，如键槽、销孔等，可利采用局部剖视表示。
（3）上述的实心零件，若被垂直于轴线的剖切进则应画剖面符号。
二、特殊画法
特殊画法中有四种表达方法
1．拆卸画法
在装配图的某一视图上，对于已经在其它视图中表达清楚的一个或几个零件，若它们遮住了其它装配关系和零件时，可以假想拆去这一个或几件零件，对其余部分再进行投影，这种画法称为拆卸画法，以使图形表达清晰，但需在该视图上方写明“拆去XX 件”。
2．拆卸剖视
为了表达配体的内部结构，可以设想沿零件的结合面剖开，将已在其它视图中表达清楚的零件拆卸，对除下的部分进行投影，以表达被遮盖部分的形状，称为拆卸剖视。应该指出的是：在结合面上不画剖面线，但在被横向截断后留下来的零件剖面上要画剖面符号。
3．省略画法
（1）省略零件——装配图中若干相面的零件，如图中有四组双头螺柱和螺母在左视图
上可以只画出一组，其余的只需用点划线表示其装配位置；
（2）省略结构——在零件上的标准工艺结构，如铸造圆角、倒角、退力槽、螺母和螺
3
栓头倒角形成的双曲线等，在装配图上可省略。
4．假想画法
（1）在装配图中，为了表示移动零件的运动范围可以用双点划线画出运动零件在另一
极限位置的零件轮廓形状，如图俯视图中用双点划线画出的零件（手柄）的假想轮廓；
（2）为了表示一个装配体与相邻零件的连接部位，亦可用双点划线画出相邻零件的主
要轮廓形状。
5． 夸大画法
厚度较小的薄壁零件、垫圈、小间隙等，可不按比例适当夸大画出。
§10-3装配图的其它内容
一、装配图的尺寸标注
装配图的作用与零件图不同，所以在装配图用尺寸时不必把制造零件时所需的尺寸都标示出来，而是只标出产明装配体的性能，工作原理、装配关系、安装要求等的几类尺寸即可。
1．规格性能尺寸
表示该产品规格大小或工作性能的尺寸，这类尺寸是产品设计的主要参数之一，也是用户选用产品的依据。
2．装配尺寸
表示机器部件中各零件间装配关系的尺寸。装配尺寸包括配合尺寸和主要零件间的相对位置尺寸；
（1）配合尺寸——在零件图中已介绍零件间的配合关系，包括表示两个零件之间配合
性质的尺寸，如图中的φ44H 11；表示间隙配合性质的尺寸，它是拆画零件图时确h 11
定零件尺寸偏差的依据；
（2）相对位置尺寸——是确保两个零件之间正确连接的尺寸。
3．安装尺寸
表示部件安装在机器上或机器安装在地基上所需要的尺寸。
4．总体尺寸
表示机器或部件的总长、总宽、总高的尺寸，它反映装配体外形大小，供包装、运输、和安装时考虑所占空间。
5． 其他重要尺寸和技术参数
根据装配体结构特点和需要，必须标注的尺寸：
（1）如运动件的极限位置尺寸；
（2）重要零件间的定位尺寸等；
（3）技术参数，如齿轮的齿宽尺寸、齿轮的模数等也是在设计中需要通过计算选定的，
在装配图中也应该标注。
注：在装配图中标注尺寸，要根据情况具体分析，上述各类尺寸每张装配图上都必须
全部标出，而且有时同一个尺寸就具有几方面的作用。
4
二、装配图上的技术要求
主要包括安装方法与质量要求、使用中的注意事项等内容，应根据装配体的结构特点和使用性能适当填写。在零件图中已经注明的技术要求不应再重复，一般填在图纸下方空白处。
三、装配图上的零、部件序号和明细栏（表）
为便于统计零件，部件的种类和数量，有利于看图和管理，对装配图上每一个不同零件或部件都必须编注一个序号或代号，并将序号、代号、零部件名称、材料数量等项目填写在明细表中。
1．零部件序号的编制与标注
（1）装配图中每个零件或部件只标注一个序号，即相同的零件或部件只给一个序号、
且在装配图中只标注一次；
（2）指引线，横线或圆均用细实线绘制；
（3）用比尺数字大一号的字体，将序号填写在指引线一端的横线上或圆内，按顺时针
或逆时针方向依次整齐排列在图形外圈的水平和垂直方向上；
（4）注意：
① 指引线的另一端应伸到被指零部件可见轮廓线之内并在末端画一小实圆点；
② 遇到剖面涂黑的外薄壁零件，将小圆点改用箭头指向涂黑的剖面；
③ 指引线相互不宜相交，且不宜与剖面线平行；
④ 像螺纹紧固件类似的零件组，允许采用公共指引线。
2．明细表和标题栏：国家标准GB609.1-89已规定标题栏和明细表的标准格式和栏目。 明细栏一般画在标题上方并与标题栏对正，外框为粗实线，内格为细实线，标题栏上方位置不够时，可在标题栏左方自下向上继续列表。明细栏中，零件序号应由下向上排列，便于编排序号并在遗漏时进行补充和扩充，对于标准件，应将其规格视为名称的一部分，在备注附注或代号一栏中写明标准代号。
§10-4 拼画装配图（结合课本讲）
由零件图拼画装配图，以达到掌握绘制装配图的方法。拼画装配图一般步骤如下：
一、阅读资料，仔细分析每一张零件图
拼画装配图之前，必须了解：
1．所需装配体的名称、用途、工作原理、折装顺序等；
2．仔细阅读每一张零件图，逐个分析各个零件的作用和形状；
3．了解清楚相邻零件间装配关系是接触或是配合。
二、装配图的画法
1．选择装配体的表达方案
（1）确定主视图；
（2）选择其它视图，确定视图的数量。
2．画装配图的步骤
（1）确定图形比例，选择标准图幅；
5
（2）合理布置图幅
3．画图顺序
（1）先画视图，用细实线画底稿；
（2）画出各零件的细部结构，按照装配图的规定表达方式绘制；
（3）全部底稿详细检查之后，再开始标注尺寸，画剖面线，编注零部件序号，加深图线等。
§10-5 装配工艺结构
在绘制装配图时，还需要考虑符合装配工艺的要求。这是为了保证各种零件装配成机器或部件后，其性能达到预期的技术指标以及拆装方便。
一、接触面
两个零件的接触面在同一个方向上只能保证有一组平面接触良好。
二、配合面
轴和孔的配合，在同一方向上一般要有一对接触面具有配合要求。如图示φ20合面。
三、锥面配合
锥体与锥孔的水平端面处必须留有间隙。如图所示，必须L1＞L2若水平端面接触，则会干涉锥面的接触。
四、清根
轴与孔或轴肩与端面都要求接触时必须清根，并采用倒角，倒圆或退力槽等结构。
五、凸台和沉孔
为了保证螺纹紧固件与被连接之间接触良好，在被连接件上做出沉孔或凸台。如图沉孔的尺寸已标准化，可从有关标准中查到。 H 7是配h 6
§10-6 看装配图和拆零件图
一、阅读装配图的方法
在设计、制造、装配及维护机器时，都需要能熟练地阅读装配图，是工程技术人员必须具备的能力。现以《安全阀》装配图为例，介绍阅读装配图的一般方法采用步骤。
1．概括了解
（1）阅读资料
首先阅读装配图中的标题栏，明细表，技术要求及有关资料，从中了解装配体的名称、用途及一般的工作原理和使用方法。因3所示的安全阀，从技术要求得知，安全阀是使用介质为液体或气体的管道上的阀门，9当通入的流体达到一定的压力时，活门才能打开，是管道上的安全装置；
6
（2）进行零件分类
按明细表中的序号依次熟悉每种零件的名称、材料数量及备注中的说明，对照视图，初步分析每个零件的形状和作用，将零件进行分类，通常可分成如下几类：
（a ）标准件——通常在明细表中已经注明标准件的国家标准编号、规定标记。例如
图中件6其标准为：螺母GB6170-86-M16×1。根据规定标记可以直接采购，无需画图。
（b ）常用件——借用其他定型产品上的非标准零件，也可以直接购买或者借用图
纸资料复制，所以这类零件也不必画图。
（c ）基本件——又称为一般零件或非标准件是为装配体专门设计和制造的零件，是
阅读装配图的重点研究内容。
2．分析视图
目的是研究装配体的表达方法，了解视图的数目，视图的位置，分析各视图之间的投影关系。
安全阀的装配图是由两个基本视图及两个局部视图组成。
主视图——为全剖视，将各零件之间的装配关系都已表达表楚，
左视图——表达安全阀的外形，
B 向视图——表达两个身子是属于阀体的一部分且表明是对称结构，
C 向视图——表达了护帽的外形，
据视图分析——了解安全阀的工作原理。
3．尺寸分析
装配图是按一定的比例画的，图中只标注几种必要的尺寸。这些尺寸表明了装配体结构特征、配合性质、形状和大小，是装配图的重要组成部分。尺寸分析是包括分析图上及明细表内注写的全部尺寸及符号，分析尺寸是深入看图的手段。如图，图中标注的M30×1.5，这个尺寸一则说明上细牙螺纹连接，也表明有螺纹的部位一定是回转体：φ20H 9表明活门座上φ20的圆孔在活门上十字形状的导向柱是间隙配合。 h 9
4．分析零件的形状
阅读装配图主要是要看懂每一个基本零件的形状，主要方法仍然是运用投影规律进行形体分析和线面分析。
（1）依照投影规律分清每个零件在各个视图中的位置，由平面图形想像空间形状
首先从主视图着手，分清各零件在视图中的轮廓线范围，并结合各零件剖面的差异，勾画出各零件的基本形状；
（2）逐条分析图中每一条轮廓线（包括不可见轮廓线）
如分析相贯线的形状，可以判断组成一个零件的基本形体的几何形状和它们之间的相对位置。
（3）在上述分析的基础上，想象零件的空间形状，从平面到空间，再从空间到平面反
复思考，直到将零件的结构形状全部弄清楚。
5．总结归纳
经过对装图的概括了解视图分析、尺寸分析，零件形状分析之后要进行归纳总结使之
7
对整个装配体有一完整的认识。
（1）全面分析装配体的整体结构形状，技术要求及维护使用要领，进一步领会设计意
图及加工和装配的技术条件。
（2）掌握装配体的调整和装配顺序，画出拆装顺序图表。
（3）想象装配体的整体形状。
二、拆画零件图
从装配图中拆画出零件图是在读懂装配图的基础上进行的，既是产品设计中不可缺少的程序也是检查范围效果的手段。拆画时要注意以下几点：
1．分离零件——按照上述方法读懂装配图后，将要拆画的零件从装配图中分离出来，这是读拆装配图的关键之点，其方法仍然是：
（1）按照投影关系找出该零件在有关视图上的轮廓线的范围；
（2）根据同一零件剖面线的一致性及不同零件剖面线的差异将零件从剖视图上分离出
来。
2．重新选择零件的表达方法
零件从装配图上分离出来以后，想象清楚零件的全部结构形状，还需要再考虑零件的表达方案，因为，装配体的表达方案不一定适合其中某个零件的表达，所以在拆画零件图时，零件的主视图的确定并不一定要求和装配图的表达方案一致，零件的表达方案具体如何选择，参照零件图一章所述详细分析阀体的零件图。
3．重现零件上工艺结构
根据国家标准的有关规定，零件上的一些标准工艺结构在装配图上可以省略，因此在拆画零件图时，应该予以恢复例如：铸造圆角、倒角、退刀槽等。
4．标注完整的尺寸
装配图是按一定比例绘制的，虽然没有标注出零件的全部尺寸 ，但是提供了零件的全部尺寸的依据。
（1）装配图中已标注的尺寸，与被拆画零件有关的应照样标注；
（2）有关的配合尺寸应查出偏差数值，标注在零件图上；
（3）零件上标注的工艺结构要素（如键槽、螺纹）等尺寸应从相应标准中查取；
（4）不能计算的尺寸，如齿轮的齿顶圆，分度圆直径，应通过准确的计算，不宜在装
配图中直接量取；
（5）装配图中不标注的零件几何形状等尺寸可直接从装配图中量取，再按图示比例换
算标注；
（6）零件图的尺寸，表示粗糙程度及其他技术要求的标注，参看《零件图》中的有关
部分。
8
本章知识点分布表（与总表对应） 知识点编 号知 识 点 教学进度
13
14
14
34 12 34 知识点 性 质 ☆ 098 装配图作用和内容 099 装配图的表达方法 100 装配图上的尺寸注法和技术要求110 装配图中的序号和明细栏 111 零件结构的装配工艺性 112 装配图的画法 113 看装配图的方法和步骤 114 由装配图画零件图 115 由零件图画装配图
范文三：装配图要求
从主视图看出：铅垂的轴线是正滑动轴承的主要装配干线。各零件的装配关系是：最下面是主要零
件轴承座 1 ，然后分别装配下、上轴衬 2 和 4 ，盖上轴承盖 3 ，轴衬固定套 5 装进轴承盖和上轴衬的小孔内，以固定它们之间的相对位置。轴承座和轴承盖由一对方头螺栓 6 和 4 个六角螺母 7 紧固。最后装上油杯 8 。
正滑动轴承中比较重要的装配关系有：
为了使正滑动轴承可靠工作，必须保证上、下轴衬与轴承盖和轴承座之间良好接触，采用了配合尺寸
作用。
5. 了解工作原理和结构分析
这是深入阅读装配图的重要阶段，不但要了解部件的工作原理，还要搞清楚部件的传动、支承、调整、润滑、密封等结构型式，在结构上如何保证达到了这些要求。
正滑动轴承的工作原理比较简单。任何一种轴都必须支承起来才能工作，轴承便是用来支承轴的。根据摩擦性质的不同，轴承分为滑动轴承和滚动轴承两类。滑动轴承有正也有斜，正滑动轴承的主要特点是工作可靠，平稳无噪音，能承受较大的冲击载荷等。
正滑动轴承在结构上保证了轴承能平稳可靠地工作。轴承座可固定在机架或机件上面。在轴承盖和轴承座的接合处，有凹凸的结合面，能使之上下对正和防止横向移动；它们之间留有一定间隙，以便用垫片调整松紧。轴承盖和轴承座用一对螺栓连接在一起，螺栓具有方头，这样拧紧螺母时螺栓不致转动。为了防止工作时螺母松开，采用了两个螺母并紧。从轴承盖上的油杯中加入润滑油，通过轴承盖流入到开有油槽的上轴衬中，以供轴转动时润滑之用。轴衬要求具有较高的强度、耐磨、摩擦系数小、导热性好等，常采用青铜或轴承合金。
对装配图进行上述分析后，一般对部件已有一定的了解，但还可能不够完全、透彻。为了加深对装配图的全面认识，还要从安装、使用等方面综合考虑，进行归纳。在学习看装配图时，还可以通过由装配图拆画零件图，或由零件图拼画装配图等画图实践，不断掌握看图的规律，提高看图的能力。 和 ，为了使轴承盖处于正中位置，采用了配合尺寸 90 。请读者自行分析 的
范文四：装配图画法
§1 第七次课内容续
装配图画法
关于装配图的画法和规定，在《画法几何及机械制图》当中，同学们都学习过，大家比较熟悉。这里我们结合具体实例来看一下，在CAD 系统下，如何完成一张装配图的。
我们今天举一个画“转子泵”装配图的实例。
注意，我们要用到CAD 系统中提供的某些特殊的或是不太常有的命令。如Spline 的命令。
详见：华中理工大学《画法几何及机构制图》图例。P358
§2 正等测轴测图
一、概念
关于轴测图大家并不陌生，我们在大学一年级学习《画法几何及机构制力》课程中，曾经进行过这方面的系统训练。
与正正影图一样，轴测投资图也是根据平行投影的原理绘制的。正投影图相比较，轴测图的最大优点是立体感强、直观性好，在工程上常作为一种辅助视图。
这里应强调一点，轴测图不是三维图，它是用平面绘图的方法来表达三维图象，属于2.5维图形。也就是说，在CAD 系统中，轴测图它不能透视或是从另一角度看，只能沿轴测轴来进行，其它方向的测量将会失真，在轴测投影模式下绘图比较麻烦，常常需要较多的中间构造线（辅助线），另外常用拷贝命令来代替偏移命令！
CAD 系统提供了绘制正等测轴测图的功能（不论是R14.0还是CAD2000），因此，我们就从如何来绘制正等测图开始学习。
二、正等轴测图菜单命令、键盘等操作
（基本几何形体的绘制）
1. 打开轴测图投影模式
由绘制平面图的光标（十字符号）改为正等测轴图的光标符号。其方法是：
（1）标准菜单工具中Tools → Drafting settings?→点击弹出一对话框 → Snap and Grid → Snap togpe&Style（第4块区域）选中Isometric snap → OK 轴测公制捕捉
（2）Communed 下键盘输入Snap → S → I → 输入捕捉及网格的间隔为1 →即可。这时大家可以看到绘图区域上光标改变为测轴图模式下光标。
2. 切换这个光标
正等测轴测图有三个平面，因此，轴测投影图光标世有三个：基切换方式为：
（1）F5
（2）Ctrl+E
（3）关闭辅助工具条所有选项。
3. 绘制正方体 100×100×100
（1）打开正交辅助工具命令
（2 绘图区域
（3）点击画线命令→ 任意一点 → 键盘输入100回车 → 调整光标（F5或Ctul+E） → 再输入另一边长100回车 →100回车 → 捕捉至起始点（右键 → 右键结束单击） → 再次调用画线命令（单击鼠标右键即可） →捕捉已画好图形的一个角点（左键） → 切换（F5）到另一平面 → 100回车（F5） → 100回车 → 捕捉 → 左回车 → 右回车
再次调用画线命令 → F5切换 → 重复上面操作 → 从而绘制出一个立方体正等测轴测图。如图所示
4. 在立方体各轴测面上输入文本
（1
）设置文本样式：
→ Text Style → 对话框 → new → 输入Isoleft → OK （此时在Style Name 项中，加截了isoleft 这一项内容选中了） → Font 中选 Romans.shx → width Factor: 0.67 → obl: gue Angle:→30 → Apply → close
右面：同样重复上面操作或
Format → Text Style → 对话框（如上） → new → 输入Isoright → OK → Obligue Angle :30 → Apply close
(2)标注立方体各面上的文本（打开正方方式）
1选中一个文本样式（如在上述对话框中选ISOleft ）Command 下：DT → 任意位置点○
击鼠标左键 → 看命令行提示 → 改变（设置）文本参数：字高2回 → 施转角（文本倾斜角度） → 键盘输入→30回车回车光标移至立方体左侧面区域内 → DT 回车 → J 回车 → A 回车鼠标操作画一文本输入区域范围画一斜线（基准线） → 输入ISOLeft 回车回车。
在上顶面右边输入同样文本。ISOLEFT1回车回车
注意：时刻由F5切换。
同理：打开对话框：Format → Text Style → 调出ISOright → 是 → close → 重复上面操作。（2#号字，角度30度）右面及上顶左面上输入之。
（3
）归层（黄色） → 轮廓层（立方体图线）
→ 文本
→ 尺寸
打开 →对话框 →设置
5. 在立方体各方向上标注尺寸
（1）打开兰色尺寸层设为当前层
（2）设置尺寸样式1 → → Style → 对话框 → New 又一对话框 → ISOLesft →Continue → 又一个对话框 → 与尺寸样式设置相同 → 第1标签（随层）（Arrow Size:3）
第2标签： Text → Text 系统默认) ?选中对话框 → New 对话框 → 输入ISOleft → OK → 确定 → 调出ISOleft （替代Stand ） → Italic.shx → Obl:gue Angle: 30 →随层 → 字高：3.5 → Fit → 比例 Use overold scaeof → 选中ISOleft → Set current → close 捕捉打开 → 标尺寸 （立方体左下边） → →
→ 命令行输入obligue 输入30 →选尺寸 →选中（左键）回车 →键盘dimension Edit
0回车 →选中尺寸命令行提示 → 输入角度（倾斜角）
（3）设置尺寸样式2（ISORight ） →与上相同 改名 改角度→30 略（标注:右下边） 注意一定要在标注之前 Dimension → Style ? → ISOright → Modify → Text 中 → 选中ISOright → OK → ISOright →Setcurrent 即可 再标高度尺寸（ISOright ） → 命令行输入30度
6. 在立方体各表面上画园（椭圆）
（1）设一新层（绿色）
（2）画三条辅助直线（在三个表面上：上顶面、左侧面、右侧面）F5切换 →→ 中点捕捉画线（2次）（关掉特殊点捕捉）画一条线。
（3）画椭圆（在三个面上）命令 → I 方式 → 捕捉辅助线中心为椭圆圆心 → F5切换 → 打开特殊点捕捉 → 完成之 → 三个重复。
7. 存盘 → 起文件名 → Cube1
三、综合应用举例（见教材P154）
1. 打开一张草图
2. 设层：三层：轮廓线/中心线/尺寸线
3. 画正等测轴测图
（1）打开轴测投影模式：
Tools → Drafting → Settings → Snap and Grid →Isometric Snap → OK → F5切换使用（看命令行提示：ISO 顶面 → 正等测图右面 → 左面）
（2）用普通直线命令（折线）画底板（结合具体尺寸）（打开正交，特殊点捕捉） 先画底板上顶面 → 用复制（拷贝）命令代替偏移命令画底板四角孔中心线（水平、垂直）Copy object →选中一条边线 → 如底板上顶面左边线 → 右键回车 → 基准送角点向上拉 → 看命令行提示键盘输入12回车重复上述动作。 → 选中复制好的四条边归中心线层。
（3）画底板上顶面四角倒圆角
调用画椭圆命令 → I 方式回车 → 打开特殊点捕捉至孔中心（左上角一个）右键回车 → 切换F5 → 再用拷贝命令画出另外3个椭圆（用多重复制选项 – 见命令行提示） → 选物件回车 → M 方式回车 → 基准点（圆心）开始捕捉另3个圆心 → 复制 → 右键回车结束 → 裁剪
（4）复制底板下面（底面）
1画一条垂直辅助线（从底板顶面向下） ○
先用复制命令画出两条底板几何中心线，从而找出交点F5—再从交点向下画出一条垂直辅助线（距离为底板厚）键盘输入14
2复制底板下面 ○
选中上面轮廓回车 → 基准点 →几何中心 → 向下捕捉几何中心(下面)
(5)画左、右边切线
→
四分点捕捉 → 裁剪 → 并删去多余线 → 包含辅助直线
（6）画四角圆孔
在底板上顶面上用
画孔（I 方式 → 捕捉圆心 → F5切换键盘输入5回车 → 多重复制另外3个）
（7）画垂直空心圆柱（从底板上顶面向上复制完成）
画椭圆命令I 回车 →捕捉圆心 → F5 → 画Φ32/Φ24两同心圆 → 画一条垂直辅助直线（从底板上顶面向上）距离25（F5切换） → 复制已画好同心圆及两条中心直线至高25中心处 → 删去底板上顶面（小圆柱孔及中心两直线） → 画两条母线 → 上面中心线归中心线层 → 裁剪 → 删去垂直辅助直线 → 拉长上顶面中心线（天交）打断底板上顶面中心线（删去历上角中心线）
（8）画圆柱筒开槽
用拷贝命令仪替偏移命令。
1画一条垂直辅助10（从圆柱顶面向下）F5切换键盘输入10回车。 ○
2在圆柱上顶面内操作 ○
复制水平中心线左、右一边4个mm （F3切换特殊点捕捉）裁剪复制两条直线只留大小圆柱区域内部分。
3向下复制大小圆及四条中心线（裁后） → 基准点圆心 ○
捕捉下面辅助直线端点。
4连接对应点间直线。 ○
5裁剪出所需要的开口槽 → 归层 → 删去多余直线（对照教材图形） ○
4．标注尺寸（先高能尺寸层为当前层）
（1）设尺寸样式1（共两种）
标准工具条
→ Style → 弹出一个对话框图 → New → 对话框输入ISOleft →ntinve →逐个标签设置I 随层/8/4
Ⅱ：（
Text ）点击 → 对话框 → New → ISOleft（输入） → OK → Italic/0.67 → 30度 → Apply → New → 选此项ISOleft → Apply → close → Y → OK
Ⅲ:F:t ：总体比例 Use ovetall Scale of : → ISOleft → Current → close 试标尺寸 → 捕捉 → 标注 → 旋转尺寸Dimensiun → Obligue → 选尺寸回车 → 键盘30度回车
*（尺寸修改 Ddmensiun → style → ISOleft选中 → Modify → 逐一标签修改（重新设置） → OK → 选中 → ISOleft → Set Current → close → 标尺寸）作辅助（底板左边两孔中心线延长至轮廓线交点处）F5/正交以便捕捉标尺寸）
作辅助线15长（中心垂直线下端点再向下15）
1标注宽方向尺寸44/20 ○
2标注高方向尺寸10 ○
（2）设尺寸样式2
Dimension → Style → 对话框 → New? → 对话框输入ISOright → 重复上面操作 → -30度 → 其它/随层/?一样
注意：退出前调出ISOright 设置当前确认标注尺寸：
1水平尺寸84，○60（84借助底板右下角也水平中心线延长线交点）（旋转尺寸Dimension oblique → 选尺寸 → 输入-30度回车）
2高度尺寸25（捕捉打开） → obligue → 30度回车 ○
314尺寸 → 借助画一条垂直直线 → 标注（删去辅助直线） → obligue → 30度回○
车
4尺寸8 → obligue → 30度 ○
5圆柱筒直径Φ32/Φ24 → 借助画水平辅助线 → 找交点○ → 键盘T 回车 → 输入%%C24回车 → 设置 →
位置 → 旋轴obligue → -30度回车 → 同理Φ32标注 → 删去辅助线水平
6标注小圆孔（左上角） ○
→ T回车 → 4-%%C10回车 → 强制输入标注 → 文本方式（T 方式） →obligue → -30度回车
7标注底板导角R12（右下角） ○
a ．画一辅助直线（从小孔中心）交导圆边得交叉点X(打开特殊点捕捉)
b ．切换回平面绘图方式
c ．以右小孔心为心画图（打开捕捉与交叉点X 捕捉成直径图）得一个辅助圆
d ．删去辅助直线
e ．再切换回轴测圆状态 Tools → Drafing Sellings
f. 标尺寸（辅助圆半径）
输入R12回车 → 保存Cube2
g. 删去辅助圆 → 捕捉圆心 → 捕捉交点 → 强制输入R12 → T回车 →
第九次课
如何绘制立体 → 立体表面模型（面模）（共16个）
内容为：1. 回顾正等侧轴测图
2. 表面模型基本命令介绍
3. 实例（壶）
1. 上课回顾? （略）CAD 系统只提供画正等测轴测图方法 → 用平面表达空间
2. 打开快捷菜单，逐一介绍各命令。
View → toolbars → Suiface →
共16个命令 分三大类
第一大类：基本曲面（表面/平台）由4点构成（先切换视图） 1. 2D Solid 二维实体
用方格来绘制空间曲面 切换坐标为WS （西南）
（1）按Z 型输入方可构成曲面
（2）也可构成?表面（两点重合）
（3）构成空间曲面
2. 也是四点定一张曲面 也可成由?
3.
不显示。 4. 第11个，针对第2个命令
而言，选取边界是否显示Eolge → 系统默认是3DMesh 用精确位置来绘制3D 曲面 → 专业人员设计曲面。它是标准3D 网络模型 m×n （行×列）个控制顶点（型值点）一般为4×4→16个顶点来构造。 5. 长方体
点击 → 确定角度 → 长度 → 宽度 → 高度 →
1也可以用命令行输入 → 旋转角度 → 消隐 ○
2鼠标 ○
6. 楔形（长方体一半 → 治对角切开）
点击 → 基本点 → 长 → 宽 → 高 → 角度回车 → 消隐
7．金字塔形
几种方式：看命令行提示：
1基本点 下底面○（1，2，3，4）4个点定一平面 → 上顶点（搭顶） → 构成金字塔 → 消隐
2基本点 → 下底面（1，2，3，4/1，2，3）3个点也可定一平面 → R回车（Ridge ）○ → 第1点 → 构成 → 消隐（第2点 → 构成 → 消隐）
3基本点 → 下底面○（1，2，3，4/1，2，3）3个点也可定一平面 → A回车（Apexpoint ） 另一上顶面 → 构成 → 消隐（1，2另一上顶面 → 构成 → 消隐）
4底面是3个点定平面也与前面相同。根据需要。 ○
8. 圆锥或圆台
点击 → 基本点 键盘 → 精确值（鼠标点击） → 底半径 → 顶半径 → 0 → 锥
（大小 → 台）高度 → 消隐
可在此这前改变分段数 Surftab → 6 → 32回车（纬度向）（Surtab2 → 6 → 32
回车（径向）） 9. 球体
点击球心 → 半径 → 分段数 → ling → 经度向 → 构成 → 消隐 → 渲染 → （lati 纬度向 → 构成 → 消隐 → 渲染） 10. 球冠
点击 → 球心 → 半径 → 分段数 → 经向（纬向） → 构成 → 消隐（球上半部
分） 11. 球缺
点击此命令 → 球心 → 半径/直径 → 分段数 → 构成 → 消隐 → 渲染 12. 回转环体
点击此命令 → 回转中心 → 回转半径 → 小截面半径（管3半径） → 分段数 → 构成 → 消隐渲染
第三大类：非标准表p2模型 13. 旋转命令
选画一回转轴（直线） → 再画一曲线/直线（封闭/形象多义） → 点击上命令 → 看命令行提示选曲线 → 送回转轴 → 超超角（默认0度） → 回转角（360度）回车 → 消隐 → 渲染
（1）可改变其分段数 → Surftab1(Strftab2) → 32回车 → 经向（纬向）
（2）也可以是开口曲线\点击此命令 → 选曲线 → 选轴 → 30度 → 180度 → 一段曲面 构成 → 消隐 → 渲染 14. 柱面拉伸（表面模型）命令
（1）画一路径（直线）
（2）再画被拉伸曲线（封闭/开口）
（3）点击柱石拉伸命令 选拉伸曲线 靠近哪个为起点（指向另一点作为拉伸方向选路径直线） 形成柱面拉伸曲面 消隐 15. 直纹网面命令
（1）用多义线画上顶面（开口/封闭）
（2）用多义线画下顶面
（3）点击直纹网面命令 表成直纹网石 注意上下顶面超始点顺序
上机演示一下（可用画矩形的命令演示分义线） 16. 绘制界限表面（四条边界曲线）构造空间曲面命令。
（1）在同一平台内的四条边界曲线构造当前曲面：
1三点画圆弧命令（对边画两个） ○
2再三点画圆弧命令（对边画两个）(捕捉打开) ○
3点击○ → 选边界曲线1234（没有顺序） → 构成空间曲面 → 消隐
（2）不在同一平面上的4条界
1三点画两条对边圆弧作为两条界限曲线12 （在世界坐标系下，但WS 方向） ○
2画辅助线（打开捕捉） ○
3建立用户坐标系画边界曲线 ○
b → (@、b 向妈Command → UCS → New → 3p → 鼠标选点 → 第一点@ → 第二点○○
为X 轴向) 右键回车/或任其一点 Y轴也定 → UCS → N → X → 90度回车（用户坐标系
3（捕立起来） → 构成新的XOY 平面 → 在此平面内用三点画圆弧命令画第3条边界曲线○
捉打开）
同理，画第4条边界。（UCS → N → 3P → 鼠标确定三点） → X → 90度 → 三点画圆弧 → 取消辅助直线
4点击○命令 → 选边曲线1234（不分顺序） → 构成空间曲面 → 消隐
实例
例一、五星红旗的设计
（一）设计红五星（运用表面模型）
1. 打开一张草图
2. 设层（两层：零层 → 轮廓； 红层 → 十字中心线）
3. 切换至红层 → 打开正交 → 画十字中心线
4. 切换至SW → 调画多边形命令 → 键盘输入5回车（五边形）捕捉至十字中心回车 → I方式
5. 键盘输入100回车（看命令行提示） → 五边形归至零层（白色层）
6. 连接五角构成五角星（关闭正关，打开特殊点捕捉）再连接各角（五外角）角分线
7. 删去五边形外框和十字中心线
8. 裁剪成如图所示： → 切换线色层
9. 画中心高（如图示）
大
10. 裁去五角星内各边 → 转化成多义线五角星 （Draw 菜单 → Boundary → Pick points 点击五角星区域内任意点 → 归零层） 捕捉至五角星中心 → 键盘 输入@0，0，20回车 → 窗口放
11. 切换至零层
12. 选取点的样式 Format菜单 → Point style → 弹出一对话框 → 选第3个样式选中 →OK → 调用画点命令 → 捕捉至五角星内垂直红线上端点 → ESC
13. 调用表面模型命令（倒数第2个） →直放网面命令 → 选取红线上端点X （选中变虚线） → 再选中五角星边 → 取消 → 恢复原状
14. 改变分段数为100 → Command状态下; → 键盘输入 Surftab1:100回车
15. 再调用直纹网面命令 构选出五角星上表面
16. 利用三维镜像命令 Modify菜单 → 3D Operation →Mirror 3D(右键) → 全部选中被镜像物体（五角星）回车 → 键盘输入XY 回车 → 回车（取默认点0，0，0） → 回车
17. 改变用户坐标 UCS → N → X回车 → 90度回车
18.
→ 3D Views → Viewpoint Preserits （左键） →
选中 Relative to VCS → （相对拥户坐标的观察点位置）键盘输入
，→
OK
19. 渲染 → 加背景 → 加材质
1加材质： ○Materials(左键) → Moaterials Library → 从材质库中找到Yellow plastic
选中 → import → 选中之 → OK →Attach → 选中五角星（全部选中）回车 → OK
2从而完成五角星加入了材质（黄塑料色） ○
3○
Render → 渲染才能粘上去 → Smooth → shade → photo → Raytrace → render
2加背景： ○
调用渲染工具条中第8个Background → 右键 →
取消（对号） → Auto CAD Bacdground → 选Red 调至最大（1.00） → Previes预览 → OK
3渲染 ○
调用Render →
左键 → Rendering → Rendering Options 框内全选 → Render
(二) 设计五星红旗
Re 回车 → 减小红五星 → 复制另一个 → 缩放（多重M 复制） → 放位置 → Render即可。 → 选五角星（另一个复制） → 基准点（下角点）回车 → 0.2 → 多重复制
例二、茶壶设计
（一）壶体素线
1. 壶体素线
打开一张草图 → 设层（两层：红线&白线） → 切换红层
2. 画壶体回转轴线（见教材P176，坐标值）
调用输入坐标140，206回车 → 再输入坐标140，121回车 → zoom
3. 切换回零层（白线层）画壶体素线
1调○ 多义线命令 → 键盘输入教材P177 坐标值
2复制另一半壶体素线（用镜像命令） ○
（二）画壶嘴素线
1. 用画壶嘴水平短线，见教材P178上几行
画壶嘴上、下素线，见教材P178页 2. 用多义线
（三）画壶把素线
1. 用多义线绘制把延伸线，见教材P179
2. 裁剪壶体内多余线段
（四）画壶嘴表面模型
1. 切换至SW
2.UCS → N → 3P回车 → 捕捉至壶嘴尖点（1、2为直线 3为直线外一点）
3.UCS → N → X → 90度回车 → zoom →
画圆 → zp回车 → 捕捉至嘴水平线
两端点 → 裁剪掉下半边 → 删去嘴水平短线 → UCS → N → X → -90度回车
4. 壶嘴要部画一辅助直线（由下指向上）
5. 改变用户坐标：
UCS → N → 3p回车 → 捕捉至根P 下端点1，2 → 直线外一点3
6.VCS → N → X → 90度回车 → 继续画圆（2P ） → 截去下半边
7. 改变用户坐标
VCS → N → 3P回车 → 捕捉壶嘴边界曲线四个角点中的任意三个
8. 改变分段数 → Surftab1 → 32回车 → Surftab2 → 16回车
9.
调用表面模型命令工具条最后一个 Edge → Surface → 构造壶嘴曲面上半面
→ Modify 菜单 → 3D Operation → Mirror 3D → 选物体回车 → 输入XY 回车回车回车
（五）画壶把
1. 改变用户坐标：VCS → N → 3P回车捕捉至壶把上根部直线段两端点及直线外任意一
点（打开特殊点捕捉 → 看捕捉符号）
2.VCS → N → Y → -90度 →
ellipse → C回车 → 0，0回车 → @7，0回车 →
@0,3,5回车 → zoom → tools → Options → Display → 第二区域第32页0.5 → 设成
（Rendered Object Smoothness） → OK
3. 实体拉伸 extraoole选中之 → 选小椭圆回车 → P回车 → 选中壶把曲线
（六）旋转壶体素线构造壶体表面模型：
1. 调用表面模型工具条（倒数第4项） Revolved Surface 旋转指令 → 选曲线 →
选回转轴线 → 回车 → 回车
2.UCS → W回车 → UCS → N → X回车 → -90度回车
3.View → 3D Views → Viewpoint → Preseuts → Relative to UCS (235)(15) →
OK →
Brown Matte → 各位居中心 → 0.24、0.41、0.50
4. 贴材质 → 加背景 → 渲染（见前例1、红五星） → 加灯光
5. 画壳盖（切换回Top View → 画回转轴线 → 画壶盖素线 → 旋转 → 即可（调整
位置））（数据见教材P187→188）略
6. 切换回SW 状态
7.VCS → N回车 → X回车 → -90度回车 → View → 3D Views → Viewpoint
presents → 左键回车 → 235 15 → OK → 再贴一次材质（仅壶盖即可）
8. 渲染即可
第十次课 如何绘制立体 → 实体模型（简称体模）
一、立体表面模型总结
1. 基本绘图命令：工具条（快捷：共16个）
分三大类：
（1）基本曲面： zd solid 四点定一张曲面 3D Face
Edge 边界显示否
3D Mesh 精确3D 曲面
（2）标准表面模型：正（长）方体、球、柱、锥、台、楔、冠、缺、环??
（3）非标准表面模型：旋转 柱面拉伸、直纹网面、边界曲线构曲面
2. 举例：（1）五角星（面模） （2）茶壶体、壶盖
3. 关键：注意综合应用所学知识
二、实体模型
1. 概况
（1
→ Toolbars →
.
（2）区别：与表面模型不同，实心的；
表面模型只有表面信息，它无法进行体的操作，如：布尔运算（并、交、差），计算体
积，以及切片、切面等。
（3）举例：
以圆锥为例，对比表面模型与实体模型不同。先画 → 消隐 → 渲染 → 旋转 → 看底
部??
2. 基本绘图命令：
分三大类：（只讲两大类）
第一类：标准实体（绘制基本立体命令）（逐一介绍）共6项
（1）长方体（Box ）
1切换坐标成WS （西南） ○
2点击 ○ 命令 → 看命令行提示 → CE回车 → 中心（对角线底边） → Cube
（Length ） 正方体(长方体) → 边长100（长100，宽80，高50）
或者 → 任意确定一个角度（左下角点） → Cube(Length)
可分别在一个绘图区域内同时画三个图形比较一下。
（2）球体
只有一种方式：
点击 命令 → 球心 → 半径（直径d 回车） → 消隐 → 渲染 可改变实体分段数
→ 光滑程度：Tools → Options → Display → 二区 → Rendered → Object
Smoothness 0—10(10为最大) → OK → 渲染
（3）圆柱体
有两种方式画圆柱体
1正圆柱体：底面圆心 → 半径（直径D ）回车 → Center → 任取一点（高，○（可正、
负）） → 任意方向圆柱
2椭圆柱体：E 回车
→ 柱底面椭圆中心 → 长轴一半 → 短轴线 → 高 ○
长轴 → 端点 → 长轴另一端点 → 短轴长 → 高
Center → 中心 → 长轴一半100回车 → Center回车 → 任
意方向
任取一点
可在一幅图上同时画几种情况作比较。
（4）圆锥体
有四种方式画圆锥（椭圆锥）
1正圆锥（回转轴XY 面 ○命令 → 心 → 半径（直径D ）回车 → 高（正、负））
→ 心（半径（直径）D 回车） → 100回车 →A 回车 → 任2正圆锥（方向任意）○
意取点定方向
3椭圆锥 ○ 命令 → E回车 → 长轴 → 端点 → 长轴另一端点 → 短轴长 → 高
（A 回车 →方向任意） → Center回车 → 长轴半径（长轴一端点/长轴中心） → 短轴长
50回车 → 高100L 回车（AL 任意）
可同时画几种情况作比较。
（5）
同长方体楔形体（长方体一半） →角点 → Cube（length ） → 边长(长 → 宽 → 高（厚度）)
Center → 中心点 → Cube (length/任意一点 （宽） → 高)
几种情况做比较一下
（6）圆环体
有三种情况：
（1）正常环：圆心任意点 → 半径（直径D 回车）100回车 → 管径（小）
30回车
（2）樀子：圆心任意点 → 半径（小）>0 80回车 → 管径（大）100回
车 → 消隐
3）榄球：圆心 → 半径<0→-80回车 →="" 管径（大）150="" →="">
一幅上几种情况作比较。 消隐 → 渲染
第二大类：构造非标准实体模型（命令），共4项（逐一介绍）
（7）Extrude （光标放置该命令图处一会儿）显示
实体拉伸命令
*前提条件：
被拉伸边界曲（折）线必须是封闭的
b 被拉伸边界曲（折）线必须是多义线（一个元素）
同时满足拉伸路径不能太复杂
路径与世界曲线不在同一平面内，且起始端面 路径。
*用法：
（1）选画边界曲线 → 多义线封闭曲线（封闭曲线 → 化成多义线） VCS → 变换坐
标平面
（2）画路径：保证起始端上边界曲线所在平面（用多义线画路径0，0，0）
（3）调用 命令
VCS → M → 画路径多义线 → 保证起始端垂直曲线所在平面 → 画路径垂直直线 →
回车圆弧 → 路径不太复杂（曲率大一些） → VCS → X → 90度 然后 → 方式
*拉伸方式
P 方式（如上所示）P 回车
Z 轴（沿z 轴拉伸）z >0向上拉（z <0向下拉） →="" 收缩角="" →="">
利用此可画各种台体。几种情况画一幅让比较一下。
（8）实体旋转命令
1被旋转图形（封闭、多义线）曲线 *条件：○
2逆时针方向旋转（以图形位置→ 当前位置为起点） ○
*使用：
1选画一被旋转图形（封闭、多义线）曲线 ○
2画一根回转轴（或默认X 、Y 轴） ○
3调用旋转命令 → 选曲线回车 → 选回转轴○（两点定一轴） → 看命令行提示左键 →
左键 → 旋转角（默认360度回车）或输入具体旋转角度
（9）实体切割命令 → 影响原因 → 形成剖视图Slice
1选画一个被切割实体 → 以立方体边长100为例 ○
2调用切割命令 → 看命令行提示选项a 截取平面//XY、XZ 、YZ 面 ○
b View//(当前图标平面) 上切平面
c 3P 三点定一截切平面（默认）
d 用一平面力形Object 截切
拾取框选立方体回车
逐一看一下：
以正方体（边长100）为例。
a 选取与XY/YZ/ZX平面平行的平面切割：○如：选取XY// XY 回车 取截平面上一
点 B 回车即可（移开一半）同理选YZ/ZX??一样
b 选取View 项去截切 切平面与视线View 方向垂直View 正方体选取切平面上任意○
一点（就近点捕捉正方形角点或边上一点） Command 状态下移开
c 3P 截平面上三个点（点哪边哪边留下） ○
d Z 轴方式（截平面法线即为Z 轴） ○
Slice → 正方体回 → Z 回车 → 法线起点（也是截平面上一点） → 法线终点 → 移特殊点command 点出
e Object 用某一平面图形作截平面去切割实体命令选项 ○
VCS → M → 移至立方体上（左）角点 → 变换VCS → N → X （→90度） → X （-45度）在该平面画几何图形（如图）
然后再切割：Slice → 选立方本回车 → object 回车 → 选几何图形圆 → B 回车 → 移去即可。
（10）Section 实体切面（片）命令 → 不影响原因 → 形成剖面图（但可移出本体） 以圆柱为例，对其进行切面 → 3P 式，选四分点捕捉，以立方体为例，切片：操作与Slice 相同。（同上，略）
只是截面可移出（立方体）本体观察其截面形状，不影响原立体形状。
总之：
*非标准实体模型（命令）可以帮助我们构造形状较复杂的实体。
第三大类：工具条后四个命令，通常用来设置参数的命令，这里不常用，不做介绍。
§3、折线（若干线段转化成多义线方法）
有两种方法：
1. 键盘法
Command:下
1）回车 → J 回车 → 再送别剩余其它边（如○2、键盘输入Pedit → 先选一段线（如○
3）回车 → ESC 即可 ○
用爆炸命令，又可恢复原状。
2.Draw 左键 → Boundary 左键 → Pick points 左键 → 区域内选一点左键 → 回车 即可
§4基本立体（实体）的布尔运算（并、交、叉）
1. 选画两个相关联的实体（如相叠、相交等）
2. 如一个立方体（边长100）与一个球半径100相交
3. 复制三份（不同位置处）在一幅图内（三份图像）
4.Modify 菜单 → Solids Editing → 分别演示：
1选Union 左键（并）合 → 拾取框全选第一份图像回车 ○
2选Subtract(差) 减 → 选正方体回车 → 选球回车 ○
3选Intersect （交）公共部分 → 全选回车 ○
5. 消隐比较
五、实例（举例）
例一、绘制实体五角星 → 进而构造国旗
（一）绘制红五星（运用实体模型）
1. 打开一张草图
2. 设层（两层：零层 → 轮廓线 ； 红层 → 十字中心线）
3. 切换至红层 → 打开正交方式 → 画十字中心线
4. 切换到SW → 调画多边形命令 → 键盘输入5回车（正五边形） → 打开捕捉至十字中心 → 回车（I 方式）
5. 键盘输入100回车（看命令行提示） → 五边形归至零层
6. 连接五角构成五角星（关闭正关方式是，打开特殊点捕捉）再连接各角分线
7. 删去五边形外框以及十字中心线
8. 裁剪成如上图示五角星
9. 画中心高（如图示） → 画直线命令 → 捕捉至五角星中心 → 键盘输入@0，0，z0回车 → 窗口放大
10. 只保留最上端（左上端五角星的一个角）
11. 从上端点连接五角星角的各顶点
12. 归至红层。
13. 切换至白层，画一个实体立方体（边长100） → Cube 回车 → 100回车
14. 将五角星红角移至实体正方体内（打开边中点捕捉），再用Slice 命令3P 方式切割，只保留实体五角星
15. 阵列该五角星一个角 阵列 → 全选五角回车 → P 回车 → 中心高下端点为基点 → 5回车 → 360度回车回车 → 捕捉（左键） → 形成五角星
16. 利用三维镜像命令，镜像五角星另一面：
→ 3D Operation → Mirror 3D → 全选五角星回车 → 键盘输入XY （镜像平面）回车 → 回车（默认平面上一点0，0，0）
17. 改变用户坐标VCS → N → X 回车 → -90度回车
18. 改变观察参数 → 3Dviews → viewpoint presents ??（左键） → 选中Relative to VCS → From X Axs:235,XY Paine:15 → OK
19. 渲染 →加背景 → 加材质（同表面模型操作）
20. 加密度 Tools → options → displany → smoothness → 10 → OK 回车
（二）绘制国旗：
同表面模型实例（见第九讲）略。
例二、绘制阀体（运用实体模型命令）
参见教材P199 图纸尺寸
（一）画外部底板
1. 设层（外、内、中三层）
2. 变换用户坐标
1先将XOY
（W ）世界直角平面坐标
转化成WS 西南 ○
2进行用户坐标变换VCS N 回车 Y 回车 90度回车 ○
3. 画多义线边的矩形。其坐标值为：
左键 → 任取一左上角点(右键) → @75，75回车 → 窗口放大适当位置
4. 切换画中心线层（红色）
打开正交 →
画直线 → 中点捕捉 → 画十安交叉中心线 → 将坐标轴图标（捕捉）移至十字交叉中心线
（VCS → M → X 捕捉交叉点）
VCS → O → 鼠标捕捉十字交叉点
5. 导角：
→ R 回车 → 12.5回车 →
左键
6. 实体拉伸命令左键 → 选取回车（被拉伸对象 → 矩形框）输入 → 12回车 → （或单击右链） → P 回车 → 选（拾）取矩形框收缩角（默认0度）回车 → 换回白色层（零层）
7. 保存现当前坐标原点
VCS → S 回车 → V1回车
8. 切换回白色零层
（二）画水平圆柱ф55及半球ф55的外部形状。
1. 绘制水平圆柱ф55 实体 → 回车（默认当前点0，0，0） → 半径27.5回车 → 高度（长度） → 29回车
2. 绘制半圆球ф55 实体 → （0，0，→29）回车 → 半径27.5回车，可消隐看一下，再用Re 回车恢
单复回原状，半闭已画好外部结构（白色层）回车 → 调用另一层(关闭 → 第1项灯泡
击左键)
（三）画阀体接头螺纹
1. 切换VCS → N回车 → Y回车 → -90度回车
2. 画X 轴 直线 → 正交 → 捕捉原点（交叉点）画直线（X 轴反向线）
3. 偏移产生螺纹左边线（顶端线头面）： 偏移 → 75回车 → 选Y 轴 → 向左点击（任意处）产生一条与Y//直线距离为75
4. 偏移产生螺纹大径： 回车或偏移 → 18回车 → 选X 轴（反向延长线） → 向上任意处左键单击产生一要与X 轴//直线距离为18
5. 偏移产生螺纹小径： 偏移或回车 → 1.5回车 → 选大径向下偏 → 窗口放大
直线 → 捕捉至6. 绘制螺纹轮廓 → 一个牙齿形状 （关闭正交），（打开捕捉） →
1外，开始画牙齿： ○
@2<60回车 →=""><→60回车 →="" 放大="" →="">
7. 阵列螺纹牙齿形
窗口放大 → 选取牙齿三条边回车 → R回车 → 1行回车Rows → 7列回车Columns → 行间距2回车 → 恢复原窗口
8. 绘制ф32圆柱体素一
偏移 → 16回车 → 选（拾）取咽轴轴中心线（X 轴）左键 → 向上偏移（向上任意处）左键（避开捕捉） → ESC
9. 延长最右端螺纹牙型边线到ф32圆柱素线（即上面刚刚移偏） → 修剪ф32素线左键 → 回车 → 选牙齿最右边线
10. 绘制螺纹轴向长度 偏移 → 30回车 → 选左端面线 → 向右点击，得之 → 选
11. 修裁剪成螺纹截断面形状
12. 转化成多义线
→ Boundary → Pick Points → 选区域内任意点 → 回车
13. 旋转产生螺纹体
→ 选取多义线回车 → X回车 → （360度默认）回车 → 回归切换此螺纹体回白色（零层） → 删去厚平面底形 → （行关闭零层）
14. 关闭（零）白色层
15.VCS 回车 → N回车 → M(0) → -21,0,0l回车
（四）画垂直圆柱及限位块（外部结构）
1. 实体 → 回车（默认当前点0，0，0） → 半径18回车 → 高56回车
→ 窗口放大 → VCS → M回车 → 捕捉上圆柱端面（同心圆捕捉）
2. 切割产生限位块
1向下切2mm 厚 ○
Slice → 选圆柱回车
→ XY回车 → 0，0，-2回车 → B回车 → 窗口放大 2左、右切上顶部圆柱薄片体 ○
Slice → 选上顶圆柱薄片体回车 → 3P回车 → 第1点0，0，0回车 → 第2
点@7<45回车 →="" 第3点@0，0，5回车="" →="">
3上下切剩余顶部小圆柱薄片体 ○
Slice → 选剩余顶圆柱回车 → 3P回车 → 0，0，0回车 → @7<-45回车 →="" @0，0，7回车="" →="" 选右上角="" →="" 恢复原状="" →="" 归至白（零）层（关闭红层="" →="">
3. 所有外部合并为一体
Modify → Solids Editing → Union → 全选回车 → 打开红层中心层关闭白（零）层
（五）绘制阀体内部结构
(一) 绘制系列垂直小圆柱
1. 打开新层（绿色层 → 内部结构层）
2. 绘制系列实体圆柱体：
1 实体ф26 ○ → 回车（默认当前点0，0，0） → 半径13回车 → 高-4回车；
→ 回车（右键）（默认当前点0，0，0） →半径11回车 →高-292 实体ф22 ○
回车；
2 实体ф18 ○ → 回车（右键）（默认当前点0，0，0）→ 半径9回车 →高-56回
车；
2 实体ф24 ○ → 回车（右键）圆心0，0，-16 → 半径12回车 → 高3回车；
3.VCS → S回车 → V2回车（加灯光用）
（二）绘制系列水平圆柱体
1.VCS → Restore(R回车) → V1回车
2. 逐一绘制水平圆柱
1 实体ф50 ○ →回车（默认当前点0，0，0）为原心→半径25回车→高-5回车；
→回车（默认当前点0，0，0）为原心→半径21.5回车→高-34回1 实体ф43 ○
车；
1 实体ф35 ○ →回车（默认当前点0，0，0）为原心→半径10回车→高-41回车；
→回车→ 圆心（0，0，-70）回车 →半径21.5回车→ 高-5回车； 1 实体ф20 ○
3. 关闭红色（中心线层）
4. 所有内部结构合并为一体
Modify →Solids Editing →Union →全选回车 → 打开白色（零层）
（六）内、外结构（层）合为一体（求差）
Modify →Solids Editing →Subject →选外部（被减体）→ 选内部（减体）
（七）画底板四个角孔ф12
1. 打开中心线层
2. 切换回Left View（左视）
3. 切换内部层，画一个实体小圆柱
→ 圆心捕捉 →左上角 → 半径6回车 → 厚（高）12回车
4. 多重复制其余三个（逐一用圆心捕捉圆心位置）
复制 → 选左上角小圆柱回车 →
5. 切换回西南WS
（八）四个小圆柱合为一体
1. 合并四个小圆柱为一体 圆心捕捉 →另外一点（左下角）
2. 内外结构再次相减
（九）贴材质、加细密、加背景、加灯光、最后渲染（还可演示1/4或1/2剖切 →移去）
第十一次课 如何绘制实体表面模型加材质及加密光滑度
一、加材质（贴材质）
在Render 渲染快捷工具条中，按如下步骤操作
1. 调用Materials (左键单击) → 弹出一个对话框
2.Materials Library?（右）材料库（单击鼠标左键）又弹出一个对话框 →在左侧区域用鼠标左键先任意选中其中一个如Blue glass→ 键盘输入W →拉动滚动条找（如：）White plastic→ 选中
3.Import (引入左边 当前绘图库)
4. 在当前库中选 White plastlc→ preview→ OK
5.Attach →选取所要贴的实体（从右下向上拖动）回车
6.OK
7. 渲染Render 即可（光线追踪）→ Re回车恢复原态。
二、加密光滑度
1. 对于立体表模型：加密，可通过键盘命令：
Surftab1回车→ 100回车 经度 改变即可
Surftab2回车→ 100回车 纬度 改变即可
2. 对于立体实体模型：其加密可通过如下操作实现：
Tools(菜单) →Options (最后一项) → 对话框Displon 标签 → 第2块区域 Rendered Object Smoothness 渲染实光滑度（范围0-10）从默认0.5（系统默认）改为10即可 →OK 。
§2、 加背景、加灯光
一、如何给现有实体加背景：
在Render 渲染快捷工具条中，按如下步骤操作：
1. 调用
Bacdground （单击鼠标左键）→ 弹出一个对话框
2. 取消对号 Auto CAD Background 变成 → Auto CAD Bacdground
3. 从而激活颜色系统参数，并对此进行设定和选取：
如：
(Use Background)
4.OK 即可
5. 当然也可随意调整Red/Green/Blue：颜色值（依靠鼠标拖动光标（左右即可））
6. 可预览（三个混合调整好之后）
二、如何加灯光：
1. 变换坐标至实本最上方（上空）Use → M →捕捉 →0，0，
100回车
2. Lights 灯光→ Point light →
点光源（Distant Light 平行光/Light聚光灯）选择 →New →弹出对话框 如选point light
→4.Modify →拉动绳为原始光源位置 →鼠标改变光源至实体正上方（左键） →回到对话框OK →自动回到原始对话框
5. 如选平行光Distant light →New →D1 →80(intensity) →Modify →原始光源点
→改变新光源点起始点（单击鼠标左键）在实体前方左右 →光源照射到实体上点（光源终止点）→OK
6. 如选聚光灯Spot light →New →Light Name S1 →→Modify →第1点
（光源起始点） →第2点（光源终止点） →OK →OK
7. 渲染即可 →Re 恢复。
当然光源（平行光还可选地区）：还可增加光源位置显示（数值变大 →改变参数即可）
§3 如何进行产品造型表达#
举一绘制鼠标器的实例（如下）
一、绘制鼠标底板
1. 设层（5层）
2. 切换图标为WS （西南） →换至兰层（打开正交） →画十字中心线
3.VCS →M （O ） →捕捉至交叉色
4. 偏移命令：X 方向向左右20（Y 方向上下40） →放大修剪
5. 画圆弧上顶线向下偏移15（确定上圆心）
6. 左右向内偏移2个
7. 以红点为心画圆（捕捉至上横线为切点线）
8. 左、右画圆弧：三点画圆弧 → 下角内点 → 中心外点 →上顶圆切点捕捉（切点）如图示。
9. 剪裁、并删去多余线上、左、右线等
10. 导角R →2 （导角 →R →X 回车 →右键回车） →拾取相邻边导角
11. 关闭中心线层（兰） →转化线型
12. 化轮廓线为多义线（先切换至白色层）
Pedit →选一条 →J 回车 →拾取 →J 回车回车
Draw → boundary →pick points → 在图形区域内点击一下回车 即可
13. 打开兰中心线层 二、实体拉伸命令
1. 实体拉伸命令产生实体鼠标毛坯 → 拾取选多义线底板回车 →输入30回车 →收缩角0度回车
2. 窗口缩小至适应位置
三、应用实体相减产生鼠标体
1. 画球实体画圆球命令（用红线层画）→ 球心@0,0,-80回车 →半径R=100回车
2. 求交：
Modify → Solid Editing → Intersect 左键 → 全选回车 →即可产生鼠标本体 →归至白色层
四、分离鼠标本体（下体与上盖/上盖前端左右块）
1. 画圆球（实体）
2. 再画另一实体圆球 →球心（0，0，-80）→半径（R=96） 球心（0，0，-80）→半径（R=95）
3.R96球减去R95球产生壳（实体相减）
Modify → Solid Editing →Subtract 左键 →选R96球回车 →再选R95球回车 →产生球壳
4. 鼠标本体减去球壳产生上下鼠标体：
Modify → Sold Editing →Subtract →选鼠标本体回车 →再选球壳回车
5. 分离鼠标体上下两部分：
有两种方法：
方法一：
1复制现有鼠标（连同中心线）基准选图标中心 ○
2在第1个鼠标体上操作： ○
a ．画一实体球（0，0，-80），半径R95（红色）
b. 鼠标体 减去球得鼠标体上盖
Modify → Solid Editing →Subtract →选鼠标体回车 →再选球回车得之
3VCS →M 回车 →捕捉至第2个鼠标体中心（中心线交点） ○
4在第2个鼠标体上操作： ○
a ．画一实体球（0，0，-80），半径R95（绿色）
b ．求两者交
Modify →Solid Editing →Intersect →全选回车 →得下本体
5移至第一个鼠标体 ○
将第2个鼠标体（下本体）移至第1个鼠标体（上盖）打开捕捉，保证两体中心重合 6VCS →M 回车→捕捉图标至鼠标体 ○
方法二：
直接调用菜单命令中实体编辑
Modify →Solid Editing →Separate →选鼠标体回车回车即可 归其中上盖体为另一层（红色）
6. 切割上盖前后部分：
1变换用户坐标：VCS →N 回车 →X 回车 →90度回车 ○
VCS →M 回车 →（0，0，20）回车
2画一矩形框（窗口内足够大 →用另一颜色层） ○
3实体拉伸该矩形框 ○
实体拉伸 选矩形框回车 →拉伸厚度1mm 回车 →收缩角0度回车
4上盖 — 矩形框 = 缝构 ○
Modify →Solid Editing →Subtract →先选上盖车 →再选矩形框回车
5用下述两种方法中的任意一种 分离上盖前后部分： ○
第1种：Modify →Solid Edting →Separacte →选上盖回车回车
第2种：Slice 切片命令 =选上盖回车 =XY回车 =(0,0,0)回车 =B回车 =选前盖 =归至另一层（粉色）
7. 切割上盖前部分为左右两半：
1VCS →N 回车 →Y 回车 →90度回画 ○
2画一矩形框（并且拉伸，原为1mm ） →（切换另一层黄色） ○
3用中心捕捉归至X 轴中心 ○
a ．放在局部
b ．中点捕捉拾取矩形框下角边
移动命令 →选矩形框回车 →基准点矩形框下角边中点（中点捕捉）
c ．中点捕捉鼠标体下角边中点
4相减产生左右两半：上盖产部（按键块 →矩形框 ） ○
Modify →Solid Editing →Subtlact →选上盖前块回车 →再选矩形框车
5分离： ○
Modify →Solid Editing →Separate →选上盖前块回车回车 即可
五、将上盖各部导角 R=1.2（四周边）
1. 逐块关闭一个一个导圆角（例如只剩下上盖后部分）
导角命令 →R 回车 →1.2回车 →右键 →选上盖后部上边线一段回车 →选其它段（封闭全选）回车 →其它块也一样（略）
*注意：一定要选上上盖左、右角的R2部分！
2. 打所有层
六、画按块凹坑并导角四周：
1. 切换至第1个命令
Top View(俯视)
2. 画圆柱体（实体圆柱）如图示
柱半径R=10左右 高度80回车
3. 切换回：
4. 调整至适当位置使之与按块相交：通过控制平移+旋转来实现。 left View
5. 切换回WS 西南
6. 相减：Modify →Solid Editing →Subtract →按块回车 →小圆柱 回车
7. 导角凹坑边缘：
注意：过渡段小圆弧部分要选上如图示：
七、画导线：
1.VCS 回车 →M 回车 →VCS 回车 →M 回车 →捕捉至交点中心
2.VCS 回车 →N 回车 →X 回车 →90度回车
3.VCS 回车 →M 回车 →（0，0，40）回车
4.VCS 回车 →M 回车（0，3，0）回车 →窗口放大 →画圆
5. 画圆 →（0，0，0） →半径自定
6.VCS 回车 →N 回车 →X 回车 →-90度回车
7. 多义线命令
→ 起点（0，0，0） →正交打开（关闭捕捉） →画很短一段直线（保证导线开端上小圆） →关闭正前 →a 回车 →画多义线
8. 实体拉伸导线： 实体拉伸→ →选小圆回车→ P 回车 →选导线回车
10. 加密 Tools →Options →Display →Rendered object Smoothness →OK
11. 加材料：
White Plastic zs 下盖体
White Plastic 上盖后部及导线
Materials Yellow plastic 上盖前端左半p Purple plstic 上盖前端左半部 紫色
→贴上（同前介绍）
12. 渲染
范文五：阀体装配图
第 1章
球 阀 零 件 的 建 模 过 程
1. 1填 料 压 盖 的 绘 制 :
1在 上 视 基 准 面 上 绘 制 一 个 半 径 为 的 圆 和 两 个 半 径 为 的 圆 , 然 后 绘 制 两 个 分 别 与 小 圆 同 圆 心 的 圆 , 通 过 添 加 几 何 关 系 (固 定 -相 切 ) 再 将 其 多 余 的 线 剪 切 , 最 后 得 到 如 图 草 图 。
2 选择“拉升”将草图拉升指定高度。以上表面为基准面绘制圆, 并拉升指定高度如图。
1.2密封圈的绘制:
1 在前视基准面上绘制如图草图,然后画一条辅助中性轴。
2 以该中性轴为旋转轴,选择“旋转”即可。
1.3阀芯的绘制:
1 绘制如图所示半圆,然以后通过“旋转”得到如图所示球。
2 建立基准面 1,绘制半圆弧然后拉升得到圆弧槽。
3 在距球上端距离为 R 处建立基准面,然后在该基准面上绘制一圆, 通过拉升切除得到一通孔。
4 选中通孔内表面,通过
1.4扳手的绘制:
1 在上视基准面上绘制一圆和正方形, 如图所示,然后通过 “拉升” 工具拉升一定高度。
2 在距中心一定距离处建立基准面 1,然后在该面上绘制绘制一个 与水平面成 30度角的矩形(高为 8mm) ,通过“拉升”工具拉升一定 高度 (距离中心 45mm ) 。
3 绘制扳手手柄草图并拉升。
4
孔,上下表面小型凹槽绘制略。
1.5阀盖的绘制:
1 在上视基准面上绘制两个半径不同的圆,然后在小圆上画一个小 圆,然后按 90度圆周整列 4个,最后拉升该草图得到阀盖底部。 2 阀盖底部上表面为基准面绘制一小圆, 然后拉升一定高度, 然后该 圆柱面上绘制阀盖顶部草图,最后拉升 8mm 。
3 最后绘制通孔(步骤略) 。
1.6阀体的绘制:
1 同阀盖底部绘制步骤相同,首先绘制草图,然后通过拉升即可的 得。
2 在阀体底部上绘制草图, , 然后以该表面为基准面建立一个距该面 6mm 的基准面并在该基准面上绘制一圆,然后通过放样得到过度面。 3 以放样得到的面为基准面分别绘制半径为 35.5和 30.5mm 的圆, 然后拉升 27mm 高。
4 在该圆环表面上绘制如下图草图,然后拉升一定高度。
5 建立基准面 3绘制矩形突起草图,然后拉升。
6 在基准面 4上绘制与填料压盖相配合的突起并向外拉升,然后绘 制螺纹孔。
8 内孔,倒角以及小型凹槽绘制过程略。
1.7阀杆的绘制 :
1 首先选择以基准面,在上面绘制一个一直半径的圆,然后拉升。
2 在圆柱面一个端面上绘制草图圆,然后拉升。
3在该圆柱面一端绘制矩形,选择拉升切除(给定长度) 。
第 2章
球 阀 的 装 配 过 程
装 配 步 骤 :
1 首先插入几何体阀杆, 然后通过同轴心与阀体配合; 插入几何体阀 芯, 捕捉阀杆和阀芯的临时轴, 通过轴线重合配合将阀杆和阀芯配合
上。
2 插入几何体填料压盖, 选择填料压盖小圆圆孔和阀体螺纹圆同轴心 配合,再选择面面重合配合,就可以将填料压盖和阀体配合好。 3 插入垫片, 通过垫片内孔面和阀杆两端面分别重合配合以及垫片面 和填料压盖槽端面重合配合。
4 插入几何体阀盖和密封圈 2,通过同轴心配合和面重合配合将阀盖 和密封圈,阀体和阀盖配合。
5 插入几何体扳手, 将扳手正方形孔的两个面分别于阀杆正方体两正 方形端面通过重合配合。
6 插入 M12的螺栓和螺帽, 首先通过移动几何体将螺帽, 螺栓移到螺 纹孔想接近的上方(便于螺纹配合) ,然后通过同轴心将螺栓和螺纹 孔配合。
7 选择螺帽和螺栓牙型, 通过螺纹配合将螺栓和螺帽配合, 最后旋转 螺帽使之与螺纹孔表面重合,其余三对同上。
8 插入几何体螺杆,其配合方式同螺栓配合相同。
第 3章
球 阀 装 配 体 工 程 图 的 生 成
步骤:
1 新建工程图, 自定义图纸大小,设置纸张的长度和宽度,另存为保 存下来。
2 选择插入里面的投影视图,生成三个方向的投影视图。
3 插入装配体后,点击插入,选择相对视图,在装配体图里面
4 插入剖面视图,选择合理剖切方向,生成剖切视图。
5将画完的工程图保存为 CAD 格式,导入 CAD 。
6 在 CAD
图中修改线条粗细,添加符号说明。
第四章 爆炸视图
步骤:
1 打开装配图,选择命令“爆炸视图” ,然后选择要爆炸的第一个零 件,给定方向拖动。
2 按顺序选择零件,用“爆炸视图 ' 命令将其各个零件爆炸,如下图 所示。
