導語：如何才能寫好一篇機械制圖基準標注規(guī)則，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：學生 分析 選擇 軸套類零件 尺寸基準

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）04（a）-0000-00

在《機械制圖》教學過程中，看軸套類零件圖選擇基準的問題一直是學生學習的難點，也是教師教學的難點。那么如何把這一部分內(nèi)容講懂講透，不僅影響學生對零件圖的理解程度，更直接影響中職升高職學生的考試成績。在未來的實際工作中，如零件基準選擇不恰當，往往會增加工序，或使工藝路線不合理，或使夾具設計困難，甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）的要求，下面就這一問題加以研究探討。

一、學情分析

學生所用教材是中等職業(yè)教育國家規(guī)劃教材（機械類）第三版。分析教科書發(fā)現(xiàn)：教科書中就如何選擇基準問題講的很少，僅僅講了基準一些表面的問題。而我們的學生都是從初中的校門走進技校的校門，他們沒有社會經(jīng)驗，對機器、零件等這類的東西又缺乏感性認識，如果教師僅按教科書的內(nèi)容進行教學，學生很難達到看一張零件圖就能很恰當?shù)鼗卮鸪觯耗臈l線或哪個面是某一方向的尺寸基準這樣的問題

二、零件尺寸基準的選擇

基準就是標注或量取尺寸的起點?；鶞实倪x擇直接影響設計要求能否滿足加工工藝是否可行和方便。

（一） 基準的分類

按用途基準分：①設計基準 用以確定零件在機器中位置的點、線、面稱為設計基準。②工藝基準 零件在加工、測量、檢驗時所選定的基準。按基準的形式分：①基準點 零件表面上的某個點。②基準線 零件上回轉面的軸線。③零件上的某個面 有零件上的主要裝配面和支撐面；零件上的主要加工面（定位面、接觸面）；零件的對稱面（在某一個方向對稱）。

（二）基準的選擇

為了減少誤差，保證零件的設計要求，在選擇基準時，最好使設計基準與工藝基準重合。如不能重合時，零件的功能尺寸從設計基準開始標注，不重要的尺寸從工藝基準開始標注或按形體分析法標注。當零件較復雜時，一個方向只選一個基準往往不夠用，還要附加一些基準。其中起主要作用的稱為主要基準，起輔助作用的稱為輔助基準。主要基準與輔助基準之間都應有聯(lián)系尺寸。

三、軸套類零件的尺寸基準選擇

針對上面提出的問題，根據(jù)學生的具體情況，我們以下圖銑刀頭中軸的零件為例來說明這一問題。

（一） 了解零件圖所示零件在機器中的功用、位置以及各零件之間的相互位置。

根據(jù)軸的零件圖（圖二）與銑刀頭軸測圖（圖一）對照分析可知，軸的左端 處

通過鍵與V帶輪連接；右端 處通過兩個平鍵與銑刀盤連接，用擋圈和螺釘固定在

平軸上。軸上有兩個安裝端蓋的軸段 處和兩個安裝軸承的軸段 處，通過軸承把

軸串安裝在座體上，再通過螺釘、端蓋實現(xiàn)軸串的軸向固定。由此可見該軸是銑刀頭中的一

個主要零件，起著支撐和傳遞動力的作用，它由多個直徑不等的圓柱軸段組成，并有多處細

小結構。

（二）徑向尺寸基準的選擇

根據(jù)此零件的結構特點：形狀比較簡單、較有規(guī)則，多數(shù)由大小不等而同軸的圓柱回轉體組成。直徑不等所形成的臺階可供安裝在軸上的零件軸向定位。由于設計、加工和裝配工藝的需要，此類零件常有倒角、倒圓、螺蚊、螺蚊退刀槽、砂輪越程槽、鍵槽等。大部分加工（粗加工、半精加工）在車床上進行，少部分加工（精加工）在磨床或其他機床上進行。按加工位置在主視圖上把軸線橫放，徑向尺寸基準選擇此軸的軸線，這樣把設計上的要求和加工時的工藝基準統(tǒng)一起來。

（二） 軸向尺寸的基準選擇

由于長度方向的尺寸較多，那么選擇哪個端面作為長度方向的主要基準？此軸上軸承的主要功能是支撐機械旋轉體，用來降低動力傳遞過程中的摩擦系數(shù)和保持軸中心位置固定的

機件。所以它的各方面的性能的好壞直接影響軸傳遞動力與扭距，因而軸與軸承連接端面的各尺寸精度要求較高。圖中可見 軸段的左右兩軸段 安裝軸承，固 軸段的軸向尺寸 要求較高（起兩軸承軸向定位的作用）。所以，在加工過程中，理論上選 軸段的左右兩端面的哪個端面作為長度方向的主要基準均可，但 軸段右端面與軸右端面有一聯(lián)系尺寸95，這樣選 軸段右端面為長度方向的主要基準，借助于尺寸95與軸右端面（輔助基準）聯(lián)系起來，再通過總長400與軸的左端面（輔助基準）也聯(lián)系上了。圖中其它符號為長度方向的輔助基準（從便于加工與測量的角度考慮設定的基準）。

（四） 多看圖，類比法；多實踐，對比法；有助于學生對問題的理解。

要想對所給軸套類零件圖恰當?shù)刂赋龈鞣较虻某叽缁鶞?，就必須了解組成零件各部分的結構形狀的特點、功用，在機器中的相互位置以及所起的作用。實際上就是多看圖“類比法”，機械加工是個經(jīng)驗性很強的工作，在實際生產(chǎn)實踐中，分析對比原有的設計思想，加入新的設計理念。依靠“對比法”設計，多看同類型的圖紙，這些圖紙在此問題上是如何處理的，有助于學生對尺寸基準選擇問題的理解。基于這點筆者領學生到實訓車間看軸套類零件的加工過程以及一些裝配實體，到網(wǎng)絡上查找相關視頻或自己制作三維課件給學生看，讓學生了解更多軸套類零件的使用情況、加工方法，體會不同的加工工藝、機器或部件的工作原理、零件間的裝配關系、連接方式及各零件的結構形狀等，只有這樣他們才能真正意義上地理解機器中各零件的功用、結構特點、零件之間的相互位置、零件上各尺寸所起的作用等，才能恰當?shù)剡x擇零件各方向的主要與輔助基準。

四、總結歸納

零件基準的選擇是由零件的加工工藝或現(xiàn)場加工條件所決定的。軸套類零件為回轉體零件，考慮它的大部分加工（粗加工、半精加工）在車床上進行，主視圖一般選擇軸線水平放置進行投影。在選擇基準時，常以零件的軸線作為徑向尺寸基準，這樣就把設計上的要求和加工時的工藝基準（軸類零件在車床上加工時，兩端用頂尖頂住軸的中心孔）統(tǒng)一起來，而長度方向的主要基準常選用重要的端面（加工精度最高的面）、接觸面（軸肩）或重要加工面，從便于加工與測量角度考慮設定的其他基準為輔助基準。

參考文獻：

[1]王幼龍 主編《機械制圖》第三版―北京；高等教育出版社。2007.7

篇2

基于模型定義（Model Based Definition，MBD）技術是波音公司在美國機械工程師協(xié)會頒布的數(shù)字產(chǎn)品定義規(guī)范（ASME Y14.41-2003）的基礎上，結合自己的數(shù)字化制造經(jīng)驗擴充了飛機研制建模中所特有的應用需求，從而得出的一種全新的數(shù)字化定義技術。目前MBD技術是研究的熱點問題，利用MBD技術能夠實現(xiàn)基于三維模型來表達產(chǎn)品的設計制造等信息，顛覆了從3D到2D信息轉換的傳統(tǒng)傳遞模式，但MBD技術的應用仍需要對MBD技術的內(nèi)涵及應用領域等方面做進一步研究。

一、MBD研究現(xiàn)狀

隨著“十五”、“十一五”制造業(yè)信息化技術與手段的不斷發(fā)展與完善，我國機械制造業(yè)有95%以上的大、中型企業(yè)，開展了用計算機進行機械產(chǎn)品的三維建模，并已經(jīng)完全替代或基本替代計算機二維設計制圖和傳統(tǒng)的手工設計制圖方式。

目前，基于機械產(chǎn)品三維模型定義（MBD，Model -Based Definition）的設計（MBDD，Model Based Definition Design）、工藝（MBDP，Model Based Definition Process）與管理（MBDM，Model Based Definition Manage）等環(huán)節(jié)的研究正在機械制造業(yè)的工程機械、航空航天、石油化工、鐵路交通、汽車、機床、船舶以及兵器等行業(yè)迅速而廣泛地開展。

但目前，由于缺乏基于機械產(chǎn)品模型定義與管理方面的相關標準，這些生產(chǎn)企業(yè)還需要將三維數(shù)字化設計模型轉化為二維工程圖后，傳遞至生產(chǎn)車間進行后面的加工制造以及計算機管理等工作。由于各種三維CAD軟件功能不一樣，國產(chǎn)軟件與國外軟件之間的差異，以及數(shù)字化三維設計與文件管理方面沒有標準，造成了在產(chǎn)品的三維數(shù)字化設計模型轉化為二維工程圖時，結構信息不一致等現(xiàn)象，更嚴重的甚至會造成結構信息丟失的后果?，F(xiàn)在的生產(chǎn)企業(yè)還需要花較大的精力在轉化后的二維工程圖上進行大量而繁重的修補工作，有的甚至重新繪制，來完成二維工程圖。這給企業(yè)帶來了很大的麻煩和嚴重的重復勞動，并造成了較大的時間和經(jīng)濟上的浪費。

MBD技術是指在產(chǎn)品的數(shù)字化定義過程中，通過在三維模型上定義尺寸標注、公差要求、表面結構要求、基準要求、加工制造要求和技術要求等非幾何信息，實現(xiàn)產(chǎn)品信息的清晰有效表達，滿足以三維模型為驅動的下游數(shù)字化制造與檢驗信息的獲取。近年來，基于模型的定義技術發(fā)展迅速，其將三維產(chǎn)品制造信息和三維設計信息共同定義到產(chǎn)品的三維模型中，直接使用三維標注模型作為制造依據(jù)，使工程技術人員從二維文化中解放出來。

相對于二維CAD環(huán)境中的標注，三維標注更直觀，無須嚴苛的訓練，工程師、車間工人和管理人員都容易理解?？梢哉f三維標注的國際標準出臺以后，為機械制造業(yè)擺脫圖樣提供了可能性。

為了滿足日益增長的在三維模型上直接標注的需求，以取代在二維繪圖中的標注，并規(guī)范國內(nèi)制造業(yè)企業(yè)在應用過程中的對尺寸、公差、注釋、文本和符號等方面的規(guī)范性需求，由中機生產(chǎn)力促進中心牽頭，結合相關組織、國內(nèi)知名企業(yè)和軟件公司的共同努力，于2009年了《GB/T 24734-2009技術產(chǎn)品文件數(shù)字化產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)通則》11項國家標準。

該系列標準提供了一種2D工程圖以外的3D工程信息表達方法，產(chǎn)品設計的所有設計信息均基于三維模型進行標注，三維模型和工程圖一起作為信息載體，二維圖在三維標注模型基礎上投影產(chǎn)生，并保持關聯(lián)關系。

該系列標準構成了后續(xù)機械產(chǎn)品數(shù)字化設計與制造標準的基礎，填補了我國制造業(yè)三維數(shù)字化產(chǎn)品定義標準的空白，統(tǒng)一了數(shù)字化產(chǎn)品定義的工程語言，規(guī)范了技術實施途徑，大力提升了我國裝備制造業(yè)的自主創(chuàng)新能力。

二、MBD關鍵技術

1.信息表達形式

產(chǎn)品信息種類多樣，主要包括尺寸工具（尺寸標注、尺寸公差和尺寸修飾）、文本工具（文本注釋和技術要求標注）、基準符號、表面結構、幾何公差、技術要求、焊接工藝、加工制造和定制符號等功能。此類信息中的某些信息在二維工程圖上表達的信息形式已經(jīng)有標準規(guī)定，如《GB/T10609 技術制圖系列標準》、《GB/T4458 機械制圖系列標準》、《GB/T324-2008焊縫符號表示法》、《GB/T131―2006產(chǎn)品幾何量技術規(guī)范（GPS）技術產(chǎn)品文件中表面結構的表示法》和《GB/T1182-2008產(chǎn)品幾何技術規(guī)范（GPS）幾何公差形狀、方向、位置和跳動公差標注》等。

基于三維模型表達此類信息是通過“符號+文本”的形式來表達，符號的構建參照已有的標準，對于某些加工制造信息的表達，尚未形成信息表達形式的統(tǒng)一規(guī)范，企業(yè)可根據(jù)研究成果，經(jīng)與各企業(yè)專家討論后，將其研究成果進行標準化，而后進行推廣。

如對于基于三維模型的機械加工工藝信息的表達，中國電科38所采用了“工藝信息框格”的形式來表達，將機械加工過程中加工設備類型、設備數(shù)量、加工方法、刀具參數(shù)和加工參數(shù)等信息進行符號化，利用符號來描述加工過程中的加工狀態(tài)。對于工藝符號、代號及標識方法，目前已有部分的國家標準和行業(yè)標準對工藝符號進行了規(guī)范化標識，如GB/T 3167-1993《金屬切削機床操作指示形象化符號》，但對于加工參數(shù)和刀具參數(shù)的表示法則需要形成標準的規(guī)范。

2.信息三維標注

目前，產(chǎn)品信息三維標注可參照的標準為《GB/T 24734-2009 技術產(chǎn)品文件 數(shù)字化產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)通則》的11項國家標準，其對尺寸、公差、注釋、文本和符號等標注規(guī)則進行了詳細規(guī)定，包括標注平面、關聯(lián)性和輔助幾何表達等。

很多商業(yè)化軟件都開發(fā)了軟件自帶的三維標注模塊，主要包括了尺寸標注、尺寸公差標注（軸公差標注、孔公差標注和常用公差標注）、基準符號標注、幾何公差標注（形位公差標注）、表面結構標注、倒角標注、螺紋標注、尺寸標注修飾、技術要求標注和文本注釋標注等模塊。

這些信息的標注可直接參考有關國家標準《GB/T 24734-2009 技術產(chǎn)品文件 數(shù)字化產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)通則》，但對于某些加工工藝信息，不能直接套用國家標準進行信息的三維標注，需要對此類信息的表達制定相應標準。如對于機械加工工藝信息的表達，中國電科38所對基于MBD的產(chǎn)品信息三維標注方法做了相應的研究工作，提出了三維信息表達公式，并對輔助幾何元素的表達和顏色的使用做出了規(guī)定，除此之外，還規(guī)定了標注的錨點屬性，如圖2所示。

3.標注信息管理

標注在三維模型上的各類信息種類多、信息量大，全部顯示在三維模型上，勢必造成模型上標注信息相互重疊遮擋，形成“刺猬現(xiàn)象”，影響信息的可讀性。在對信息進行三維標注時，應選擇合適的標注平面來放置標注的信息，并能實現(xiàn)標注排列方向的變更。此功能根據(jù)不同注釋方向，創(chuàng)建多種視圖和與視圖關聯(lián)的層，將標注的信息進行“分視圖、分層級”的顯示管理，可以方便地對尺寸顯示按照特定的分組來實現(xiàn)控制，主要有全部顯示、全部隱藏、按照層和按照標注類型等5種分組來實現(xiàn)三維標注信息的多視圖查詢過濾顯示。

除上述之外，標注信息的管理應提供快捷的編輯方法，包括注釋方向變更、排列方式調整和屬性拷貝等。對于文字類、尺寸類和符號類的三維標注，其顯示有方向性，應當具有快速變更文本或者尺寸方向的功能，而無需重新定義標注平面和標注方向。同類信息或同視圖層級的屬性樣式要統(tǒng)一，如字體大小、字體類型等。對于三維標注應當具有屬性樣式批量設置，以及拷貝目標格式的功能。在構建三維標注時，可不考慮與其他標注的排列位置，待完成所有三維標注的構建時，再進行全局三維標注的顯示整理和位置的排列。三維標注應當具有快速排列對齊的功能。如尺寸線對齊等。

標注信息的管理還包括成組管理，包括物理成組和邏輯成組。物理成組是指三維標注在空間位置上的組合，將要創(chuàng)建的標注附屬到一個存在的標注上，或者將多個標注聚集成一個組；邏輯成組是指為了快速查找和方便傳遞，將完整表達某一對象的數(shù)字化定義信息進行組合。

4.標注信息提取

標注在三維模型上的信息為結構化信息，其中有些直接從設計模型獲取，如尺寸。有些在標注時手動生成，如基準、公差和表面結構等。還有些是從企業(yè)數(shù)據(jù)庫中讀取而來，如加工方法中涉及的設備、刀具等信息。對這些信息進行結構化管理，可實現(xiàn)信息的快速檢索、查詢。

基于三維模型表達的產(chǎn)品制造信息（product manufactureinformation，PMI）接受對象包括設計及制造人員和數(shù)字化設備。設計及制造人員需要在理解三維模型上標注的信息后，開展設計及制造活動，而對于數(shù)字化設備而言，如NC加工設備、檢驗設備等，需要將三維模型上標注的信息進行解析提取，轉換成設備可識別的信息，以驅動加工制造及檢驗過程。

MBD技術的應用給實施數(shù)字化制造和檢驗帶來了極大方便，工藝人員和檢驗人員可以利用信息化手段直接從MBD模型上提取制造、檢驗數(shù)據(jù)，方便地進行工藝仿真、數(shù)控加工和數(shù)控檢測，但MBD數(shù)據(jù)的提取與使用規(guī)范標準欠缺，有必要根據(jù)MBD數(shù)據(jù)的特點，對數(shù)據(jù)提取方面的標準進行明確規(guī)定。標注信息提取如圖3所示。

三、MBD應用要點

1.數(shù)字化環(huán)境建設

MBD技術的發(fā)展為打通三維數(shù)字化設計與制造的數(shù)據(jù)鏈提供了技術支撐、促進了國家“甩圖紙”工程推進。許多企業(yè)提出“三維模型下車間”的口號，給傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造模式帶來很大的沖擊，對數(shù)字化設計環(huán)境的建立提出了較高的要求。

MBD技術需要軟件基礎環(huán)境、數(shù)據(jù)庫平臺、網(wǎng)絡信息環(huán)境及信息安全體系等方面的支撐，主要包括CAD軟件、CAE、CAPP、PDM、CAM、MES和ERP等軟件。

MBD技術在應用過程中或多或少地需要與這些軟件進行數(shù)據(jù)的傳遞和存儲。因此，MBD技術的全面應用需要建設一條完整的數(shù)字化設計與制造通道。

2.標準體系建設

數(shù)字化產(chǎn)品定義方面已有《GB/T 24734-2009 技術產(chǎn)品文件數(shù)字化產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)通則》系列標準，但企業(yè)在實際實施MBD過程中，必須根據(jù)企業(yè)流程和環(huán)境制定相關的標準來完善MBD應用過程中的標準體系。

如利用MBD技術表達機械加工工藝信息時，中國電科38所制定了《機械加工工藝參數(shù)表示法》、《機械加工工藝方法圖形符號》和《機械加工工藝信息三維標注規(guī)范》三項企業(yè)標準。

其中，《機械加工工藝參數(shù)表示法》規(guī)定了常用機械加工方法及相關刀具的工藝參數(shù)符號，適用于在二維圖樣和三維模型上機械加工工藝參數(shù)的標注?！稒C械加工工藝方法圖形符號》規(guī)定了機械加工常用工藝方法及相關刀具的圖形符號，適用于在二維圖樣和三維模型上機械加工工藝方法及相關刀具圖形符號的標注?！稒C械加工工藝信息三維標注規(guī)范》規(guī)定了常用機械加工工藝信息的三維標注要求，適用于在三維CAD模型上表達機械加工工藝信息。

除此之外，還有很多MBD技術標準體系中的空白需要填補，如《MBD數(shù)據(jù)管理標準》、《MBD三維數(shù)字化工藝設計標準》和《MBD數(shù)字化設計及制造標準》等。

3.輔助工具開發(fā)

MBD技術的應用途徑主要是通過在設計階段完成三維模型構建及標注，在制造階段完成三維工序模型構建及標注，在PDM系統(tǒng)中完成模型的數(shù)據(jù)管理和設計流程的觸發(fā)，從而使得設計制造具有單一數(shù)據(jù)源。

為了使設計師方便地開展MBD數(shù)字化定義工作，需要對企業(yè)MBD設計制造軟件進行二次開發(fā)，將標準中的規(guī)定固化在軟件程序中。

二次開發(fā)的內(nèi)容主要包括：各類PMI信息標注模塊、與PDM系統(tǒng)集成、PMI信息提取和工序模型構建等。