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焊接结构课程设计指导书

65
2020年4月19日
文档仅供参考

《焊接结构》课程设计指导书

开课单位：材料成型及控制教研室

开课对象：材料10-3,4

前言
1. 课程设计的性质、目的
《焊接结构》课程设计是在完成焊接结构理论教学课程后，进行的综合运用所学基本知识和技能的一个非常重要的教学环节。经过课程设计，能够培养学生解决焊接生产实际问题的能力，检验学生对所学基本知识的综合运用能力；使学生进一步了解典型焊接结构的基本知识及相关焊接工艺，掌握焊接结构的整体设计、焊接工艺规程、焊接工艺卡的编制要领；最终使学生具有根据生产实际独立制定焊接结构焊接工艺的能力。
2. 课程设计的主要内容和基本任务
本课程设计以简化的桥式起重机主梁及储罐为研究对象，要求设计箱形梁及储罐的结构形式与尺寸，并其进行强度刚度校核，画出焊接箱型梁和储罐的图纸，最后制定焊接工艺文件。
3. 课程设计的基本要求
1) 要充分认识课程设计对培养自己的重要性，认真做好设计前的各项准备工作；在设计过程中，要严格要求自己，树立严肃、严密、严谨的科学态度；既要虚心接受老师的指导，又要充分发挥主观能动性。结合课题，独立思考,努力钻研，勤于实践，勇于创新；
2) 认真阅读设计任务书，独立按时完成规定的工作任务，不得弄虚作假，不准抄袭她人内容，否则成绩以不及格计；
3）焊接结构装配图用A1纸绘制或打印，必须符合国家有关标准的规定；
4）编写课程设计说明书，说明书要求文字通顺，简炼。
5） 无论在校外、校内，都要严格遵守学校和所在单位的学习和劳动纪律、规章制度，学生有事离校必须请假。课程设计期间，无故缺席按旷课处理；缺席时间达四分之一以上者，其成绩按不及格处理；
4. 课程设计的基本步骤
1） 搜集资料：根据任务书进行系统调查，搜集资料；
2） 分析设计、画装配图：根据搜集的资料，进行分析，了解焊接结构的基本构造和工作原理，并绘制装配图；
3） 制定焊接工艺，撰写课程设计说明书：制定相关部件的制造工艺流程，并对其中的焊接部件编写相应的焊接工艺规程卡和焊接工艺卡。
4） 验收与评分：指导教师对每人选定的课题（焊接结构），及设计的焊接工艺及工艺规程，结合课程设计说明书，根据课程设计成绩的评定方法，评出成绩。
5. 课程设计说明书要求
1） 写出课程设计的基本步骤及方案；
2） 简单说明焊接结构的基本构造和工作原理，并绘制相应的装配图（用A3纸单独画出）；
3） 设计相关部件的焊接工艺流程，并编写相应的焊接工艺规程和焊接工艺卡；
4） 设计者的心得体会。
6. 课程设计的成绩评定
平时设计表现 10%
考勤 10%
答辩 10%
装配图 30%
设计说明书 40%

第1章 桥式起重机焊接箱形梁的设计校核
1.1设计箱形梁的结构形式与尺寸
按起重机设计手册的要求，根据给定条件和任务书设计箱形梁的结构形式与尺寸。
1.1.1给定条件
箱形梁设计给定条件见表1-1，具体条件见任务书。
表1-1箱形梁设计给定条件
吊车形式
吊钩桥式起重机
使用温度
室温
材 料
Q235或16Mn
工作类型
中级
载荷组合
II类
跨 距
见任务书
额定载荷
见任务书
大车运行机构类型
见任务书

1.1.2 箱形梁的构造和主要尺寸的确定
1.1.2.1箱形梁结构尺寸的确定
箱形梁结构尺寸示意图见图1-1：梁的腹板中部为矩形，两端做成梯形。
梯形的高度C=(1/5~1/10)L。主梁跨度中部的高度H一般按照跨度L的大小取如下值:
当L<17m时， H=L/17
当17<L<23m时， H=L/18
当L=23m时， H=L/19
当L>23m时， H=L/20
主梁在端梁连接处的高度H0=(0.4~0.6)H， 当跨度较大而起重量较小时，H0取较小值，否则取较大值。
两腹板内壁的间距b不能太小，一般规定:
b≥H/3， b≥L/50， 同时满足 b>350mm
上下盖板的宽度：B=b+2(d+10) mm (手工焊)
B=b+2(d+20) mm (自动焊)
两腹板的厚度，上下盖板的厚度的取值与起重量有关，设计时可按表1-2推荐的数值选用:
表1-2 箱形主梁腹板和盖板厚度的荐用值(mm)
起重量Q(tf)
5，8
10(12.5)
15(16)
20
30(32)
50
腹板厚d
6
6
6，8
盖板厚d1
8，10
10，12
12，14
16~22
注：表中所列板厚较大值用于跨度较大者。
1.1.2.2 主梁加筋板的设置
为了保证主梁腹板受压区的局部稳定性，一般见加筋板和加筋条来加固腹板，方式如下：
（1）在箱形截面梁整个高度上设置横向加筋板。
一般当h/d >70时，便需要在主梁腹板内布置一些垂直的横向大筋板（见图1-1和图1-2）。
当h/d >100时， 横向筋板之间的距离不应大于2h或3m；
当h/ d≤100时，横向筋板之间的距离不应大于2.5h；
端梁处两块加筋板的距离a≈h；而在跨中a=（1.5~2）h，且a≯2.2m。若腹板仅仅只用横向筋板加固时，其宽度取为两腹板间距b。
若梁宽较大，横向筋板中部可开孔，但应保证bj≥(h/30+40)mm。
筋板厚度不应小于bj/15（见图1-2）。
（2）设置短横向筋板
对于正规箱形结构桥式起重机，除设置横向筋板外，在箱形截面腹板受压区域设置短横向筋板（见图1-2），其高度h1≥0.3h ，或h1≥0.4a1，如果腹板上有纵向筋条，则短横向筋板应与纵向筋条相连，短横向筋板的间距a1≤(40~50)d。
（3）设置纵向筋条
在跨度较大的桥式和龙门起重机中，梁的高度比较大，这时除设置横向筋板外，常常在腹板的受压区域设置纵向筋条。
当h/d≤160(对于低碳钢)或h/d≤(135~145)(对于低合金钢)时不必加固.
当160＜h/d≤240(对于低碳钢)或(135~145)＜h/d≤220(对于低合金钢)时，在离受压翼缘板（即上盖板）(0.2~0.25)h处设置一条纵向筋条或角钢。
当小筋板和纵向筋条同时存在时，能够适当减小筋板的高度，并使纵向筋条焊在小筋板的下边（见图1-2）。
如果梁高很大，必须用第二根纵向筋条来加固腹板时，则第一根纵向加劲条离受压边缘距离为(0.15~0.20)h，第二根离受压边缘距离为(0.35~0.40)h。
1.2.3 主梁最大上拱度fs的确定
规定梁跨度中央的最大上拱度 fs = L/1000。主梁跨度中任意点的上拱度值y用下式计算：
式中： L——主梁跨度； x——距离梁端点的距离。
1.2 梁的校核
1.2.1梁的静载强度校核
首先进行受力分析，画出切力图和弯矩图，找出危险截面危险点，对危险点进行强度校核。
1.2.1.1 许用应力
材料的许用应力是材料的极限应力σj除以安全系数n，即
[σ]= σj /n
对于塑性材料极限应力应取材料的屈服极限σs；对于脆性材料极限应力应取材料的强度极限σb。在进行I、II类强度计算时，材料的极限应力σj应采用材料的屈服极限σs。
Q235和16Mn的机械性能分别见表1-3和表1-4。相应II、III类载荷组合情况下的强度计算安全系数见表1-5。II类载荷组合情况时钢材的许用应力见表1-6。
表1-3 Q235 的机械性能
材料名称
组别
棒钢直径或厚度
型钢和异型钢厚度
钢板厚度
σs（MPa）
σb（MPa）
Q235
1组
≤40mm
≤15mm
4~20mm
240
380~400
2组
41~100mm
16~20mm
21~40mm
230
410~430
3组
101~250mm
>20mm
41~60mm
220
440~470

表1-4 16Mn机械性能
钢
号
钢材厚度或直径（mm）
抗拉强度σb
（MPa）
屈服强度σs
（MPa）
延伸率（%）
≥ MPa

16Mn
<16 （1组）
520
350
210
17~25（2组）
500
330
190
26~36（3组）
480
310
190
37~50
480
290
190
55~100的方圆钢
480
280
190

表1-5 金属结构构件材料的安全系数n

nⅡ(运送一般货物/运送液态金属)
nⅢ（括号内为大高度起重机）
Q235
1.5/1.7
1.2(1.3)
16Mn
1.55/1.75
1.25(1.35)

表1-6 II类载荷组合情况时钢材的许用应力

应力种类

符号
许用应力（MPa）
Q235
16Mn
第1组
第2，3组
第1组
第2组
第3组
拉，压，弯
[σ]
160
140
230
220
205
剪切
[τ]
95
85
140
130
120

1.2.1.2梁的静载强度校核
静载强度校核的目的是校核危险截面上的最大正应力和最大切应力是否小于许用正应力和许用切应力。
（1）危险截面最大正应力σ的计算
1）主梁自重的确定:
图1-3是吊钩式桥式起重机系列的半个桥架结构部分的重量Gq/2曲线（不包括端梁）。该曲线只适用于中级工作类型。根据跨度L和起重量Q用图1-3确定半桥架重量的估算值Gq/2，则主梁由桥架自重引起的均布载荷q为：

（N/mm）

2)梁的自重在L/2处引起最大弯矩为：

（N·mm）

3）额定载荷P在L/2处引起最大弯矩为：
注：对于双梁桥式起重机，每根梁只承担1/2的额定载荷，这里的P应为（1/2）额定载荷。

4）危险截面最大弯矩Mmax为：
5）危险截面最大正应力的计算：
式中Wx——主梁跨中截面对水平重心轴x-x的抗弯截面模量（mm3）；
用材料力学公式计算：
Jx ——主梁跨中截面对水平重心轴x-x的惯性矩（mm4）。
对于双对称截面可用近似公式计算：
式中：d——腹板厚（mm）；d1——盖板厚（mm）；
B——盖板宽（mm)；h——腹板高度(mm)

1.2.2 主梁跨端截面最大剪应力τmax的计算
式中Qmax——主梁跨端最大剪力（N），
Qmax=梁自重引起的剪力与最大载荷移至跨端时引起的剪力之和；梁自重引起的剪力QZZ=qL/2 (N)；
最大载荷移至跨端时引起的剪力QKD=（1/2）额定载荷（N）
注：由于是双梁，故QKD=（1/2）的额定载荷。
I——主梁端部支承截面对水平重心轴x-x的惯性矩（mm4）；

δ——主梁一块腹板的厚度（mm）；
S——主梁端部支承截面半面积对水平重心轴x-x的静矩（mm3）；

1.2.3主梁的静刚度计算
主梁在小车轮压作用下产生的垂直最大挠度f不得超过许用值，即：
f ≤ [f]；
f =（ fqmax + fQmax ）-fs；
fqmax——由自重引起的最大挠度； fQmax——由额定载荷引起的最大挠度；fs——预制上拱度；
fqmax和fQmax均可用材料力学的方法计算出。
由自重引起的最大挠度fqmax在跨中，其计算公式：

由额定载荷引起的最大挠度fQmax也在跨中，其计算公式：

在上面计算fqma和fQmax的式中，
E——弹性模量，对于钢可取E=2.0×105（N/mm2）；
I——主梁中部截面对水平重心轴x-x的惯性矩（mm4）

P——应为（1/2）额定载荷。
1.3 焊脚尺寸的设计
填角焊缝的计算厚度不得小于4mm，同时不得大于1.2d ， d为焊件中厚度较小者。
主梁上下盖板与腹板之间的角焊缝的剪切应力应满足：
式中：——主梁在垂直载荷作用下的最大支反力（N），=主梁跨端最大剪力；
I——主梁端部支承截面对水平重心轴x-x的惯性矩（mm4）；
S1——主梁端部上盖板面积对截面水平重心轴线x-x的静矩（mm3）；

hf——角焊缝计算厚度，等于角焊缝斜边上的高（mm），
[τ]—— 角焊缝的许用剪切应力（MPa）。
当单面填角焊缝时hf =0.7K，采用双面填角焊缝时hf =1.4K， 当全焊透时hf =δ ，
K——焊脚高度（mm），δ——焊件中厚度较小者的板厚（mm）。
深熔角焊缝时，计算高度hf的确定见《焊接结构》(方鸿渊著)第三章 第3节“焊接接头静载强度计算”。
焊缝的许用应力可参考《焊接结构》第三章第4节“焊缝许用应力”。

参考资料
［1］陈道南、盛汉中主编.起重机课程设计（修订版）[M].北京：冶金工业出版社，1993
［2］《起重机设计手册》编写组主编.起重机设计手册[M].北京：机械工业出版社,1980
［3］张文质、虞和谦、王金诺等.起重机设计手册 [M].北京：中国铁道部出版社，1998.3
［4］陈裕川主编.焊接工艺评定手册[M].北京: 机械工业出版社,1999.10
［5］机械工程学会焊接学会编.焊接手册第三卷[M].北京: 机械工业出版社, .8
［6］田锡唐主编.焊接结构[M].北京：机械工业出版社,1994.10
［7］《材料力学》，材料成型与控制工程专业（本科）《材料力学》课现用教科书。

附注：工作类型、载荷分类与载荷组合
1）工作类型
根据门、桥式起重机的工作繁忙程度和载荷变化程度，把起重机的工作类型划分为：轻级、中级、重级和特重级四种级别。它们分为A1~A8八个级别，大致上相当于：A1－A4－轻；A5－A6－中；A7－重，A8－特重。
2） 起重机载荷分类与载荷组合
     作用在起重机上的载荷分为三类，即
（1）基本载荷：始终或经常作用在起重机结构上的载荷，包括自重载荷、起升载荷、惯性水平载荷，以及考虑动载系数与相应载荷相乘的动载效应。只考虑基本载荷的组合为组合Ⅰ。
（2）附加载荷：起重机在正常工作状态下，结构所受到的非经常性作用的载荷。它包括起重机工作状态下的最大风载荷、起重机偏斜运行侧向力、根据实际情况而考虑的自然载荷，以及某些工艺载荷等。考虑基本载荷和附加载荷的组合为组合Ⅱ。
（3）特殊载荷：起重机处于非工作状态时，结构可能受到的最大载荷，或者在工作状态下结构偶然受到的不利载荷。考虑基本载荷和特殊载荷的组合，或三类载荷都考虑的组合为组合Ⅲ。
3） 计算原则
为保证起重机安全、正常地工作，起重机的金属结构和机构的零部件应满足强度、稳定性和刚度的要求。强度和稳定性要求是指结构构件在载荷作用下产生的内力不应超过许用的承载能力，刚度要求是指结构在载荷作用下产生的变形量不应超过许用的变形值，以及结构的自振周期不应超过许用的振动周期。计算的内容不同，对应的载荷组合类别也不同。
    （1）寿命（耐久性）计算载荷——第Ⅰ类载荷用来计算零部件或金属结构的耐久性、磨损或发热。按正常工作时的等效载荷进行计算。
    工作级别是A6、A7、A8级起重机，对于受变载荷作用的机构零件和金属结构应做疲劳强度验算。
    （2）强度计算载荷——第Ⅱ类载荷用来计算零部件或金属结构的强度、受压和平面弯曲构件的稳定性、结构件的刚度、起重机的整体稳定性与轮压。按工作状态最大载荷进行强度计算。确定强度计算载荷时，应选取可能出现的最不利的载荷组合。
    （3）验算载荷——第Ⅲ类载荷用来验算起重机的某些装置（如夹轨器）、变幅机构、支承旋转装置的某些零件和金属结构的强度和构件的稳定性，以及起重机的整体稳定性。按非工作状态最大载荷及特殊载荷（安装载荷、运输载荷及冲击载荷等）进行强度验算。

第2章 储罐的设计校核
储罐是属于压力容器的一种，对于压力容器的设计与制造有着严格的标准，当前通用的压力容器的设计与制造的标准为GB150- ，GB150- 也是本次储罐设计的主要参考标准。
2.1 设计储罐的结构形式与尺寸
按GB150- 的要求，根据给定条件和任务书设计储罐的结构形式与尺寸。
2.1.1 储罐的筒体及封头的选材及结构
根据储罐内所贮存的介质及标准进行选材。
筒体结构设计为圆筒形。因为作为容器主体的圆柱形筒体，制造容易，安装内件方便，而且承压能力较好，这类容器应用最广。
封头有多种形式，半球形封头就单位容积的表面积来说为最小，需要的厚度是同样直径圆筒的二分之一，从受力来看，球形封头是最理想的结构形式，但缺点是深度大，直径小时，整体冲压困难，大直径采用分瓣冲压其拼焊工作量也较大。椭圆形封头的应力情况不如半球形封头均匀，但对于标准椭圆形封头与厚度相等的筒体连接时，能够达到与筒体等强度。它吸取了蝶形封头深度浅的优点，用冲压法易于成形，制造比球形封头容易，因此选择椭圆形封头，结构由半个椭球面和一圆柱直边段组成。
2.1.2 设计计算
2.1.2.1 筒体壁厚计算
根据选用的材料的许用应力及标准中的公式确定筒体壁厚。
例如：
圆筒的计算压力为2.16 Mpa,容器筒体的纵向焊接接头和封头的拼接接头都采用双面焊或相当于双面焊的全焊透的焊接接头，取焊接接头系数为1.00,全部无损探伤。取许用应力为163 Mpa。
壁厚：
㎜ （2.1）
钢板厚度负偏差,查材料腐蚀手册得50℃下液氨对钢板的腐蚀速率小于0.05㎜/年，因此双面腐蚀取腐蚀裕量㎜。
因此设计厚度为：
㎜
圆整后取名义厚度24㎜。
2.1.2.2封头壁厚计算
标准椭圆形封头长短轴之比为2
封头计算公式 ：
（2.2）
可见封头厚度近似等于筒体厚度，则取同样厚度。可根据厚度查标准得知封头的直边高度。
2.1.3 附件的选择
2.1.3.1 人孔的选择
为了检查压力容器在使用过程中是否产生裂纹、变形、腐蚀等缺陷，需要在容器的筒体上开设人孔，开设人孔的大小，及人孔的结构可根据标准选定。
2.1.3.2开孔补强计算
压力容器的筒体上开孔削弱了筒体本身的强度，为了保证压力容器的安全使用，需要进行补偿。压力容器开孔补强常见的形式可分为补强圈补强、厚壁管补强、整体锻件补强三种。
补强圈补强是使用最为广泛的结构形式，它具有结构简单、制造方便、原材料易解决、安全、可靠等优点。在一般用途、条件不苛刻的条件下，可采用补强圈补强形式。但必须满足规定的条件。
压力容器开孔补强的计算方法有多种，为了计算方便，采用等面积补强法，即壳体截面因开孔被削弱的承载面积，必须由补强材料予以等面积的补偿。当补强材料与被削弱壳体的材料相同时，则补强面积等于削弱的面积。具体的补强计算方法及补强圈的选择参考标准GB150- .
不需另行补强的条件：当壳体上的开孔满足下述全部要求时，可不另行补强。
① 设计压力小于或等于2.5Mpa。
② 两相邻开孔中心的距离应不小于两孔直径之和的2倍。
③ 接管公称外径小于或等于89㎜。
④ 接管最小壁厚满足以下要求。
表2.1 接管最小壁厚要求
接管公称直径/mm
57
65
76
89
最小壁厚/mm
5.0
6.0

2.1.3.3 进出料接管的选择
容器接管一般应采用无缝钢管，因此液体进出料口接管材料选择无缝钢管，采用无缝钢管标准GB8163-87。进出料接管满足不另行补强的要求因此不再另行补强。
接管口法兰根据接管的公称直径查表选择。
2.1.3.4液面计的选择
液面计的种类很多，常见的有玻璃板液面计。它们都是外购的标准件，只需要选用。玻璃板液面计有三种：透光式玻璃板液面计、反射式玻璃板液面计、视镜式玻璃板液面计。液面计的个数根据储罐筒体的直径选取。
2.1.3.5安全阀的选择
安全阀是压力容器上必不可少的附件，由工作压力决定安全阀的公称压力，由工作温度决定安全阀的使用温度范围，可根据上述两个条件选择标准的安全阀。
2.1.3.6 排污管的选择
排污管按照标准选择相应的无缝钢管，以及对应的法兰及排污阀。
2.1.3.7 鞍座的选择及校核
1）鞍座结构和材料的选取
卧式容器的支座有三种形式：鞍座、圈座、和支腿，常见的卧式容器和大型卧式储罐、换热器等多采用鞍座，它是应用得最为广泛的一种卧式容器支座。置于支座上的卧式容器，其情况和梁相似，有材料力学分析可知，梁弯曲产生的应力与支点的数目和位置有关。当尺寸和载荷一定时多支点在梁内产生的应力较小，因此支座数目似乎应该多些好。但对于大型卧式容器而言，当采用多支座时，如果各支座的水平高度有差异或地基沉陷不均匀，或壳体不直不圆等微小差异以及容器不同部位受力挠曲的相对变形不同，是支座反力难以为个支点平均分摊，导致课题应力增大，因而体现不出多制作的优点，故一般情况采用双支座。
采用双支座时选取的原则如下：
① 双鞍座卧式容器的受力状态可简化为受均布载荷的外伸梁，由材料力学知，当外伸长度A=0.207L时，跨度中央的弯矩与支座截面处的弯矩绝对值相等，因此一般近似取,其中L取两封头切线间距离，A为鞍座中心线至封头切线间距离。
② 当鞍座邻近封头时，则封头对支座处筒体有加强刚性的作用。为了充分利用这一加强效应，在满足下应尽量使.
另外，卧式容器由于温度或载荷变化时都会产生轴向的伸缩，因此容器两端的支座不能都固定在基础上，必须有一端能在基础上滑动，以避免产生过大的附加应力。一般的做法是将一个支座上的地脚螺栓孔做成长圆形，而且螺母不上紧，使其成为活动支座，而另一支座仍为固定支座。
2）容器载荷计算
筒体的质量：
封头的质量:
水压试验时水的质量：
附件的质量：人孔重+人孔补强重+进出料管+两个液面计+安全阀+排污阀+与阀门相接的接管重量.
因此总质量为m =+++
3) 鞍座选取标准
鞍座的选取参照标准JB/T4712- ，标准中的鞍座分为重型和轻型两种形式，重型鞍座可满足卧式换热器、介质比重较大或L/D较大的卧式容器；轻型鞍座则满足一般卧式容器的使用要求。但容器直径小于一米的鞍座未设轻型结构，这是因为容器直径小其重量不会相差太大，且由于构造上的要求轻型鞍座的尺寸及用材量与重型鞍座相比相差无几。
2.1.4 强度计算
参照GB/T 4731进行强度计算

第3章 图纸绘制
完成箱型梁或储罐的设计后，画出箱型梁或储罐的图纸。
3.1 基本格式（GB/T 17825.2-1999）
3.1.1图幅与图框
　　（1）图纸幅面尺寸
用计算机绘制CAD图时，其图幅及格式应符合《国家标准技术制图图幅》（GB/T14689-1993）的有关规定。绘制图样时，优先采用表1中规定的幅面尺寸，必要时能够沿长边加长。对于0、2、4幅面的加长量应按0幅面长边的八分之一的倍数增加。对于1、3幅面的加长量应按0幅面的四分之一的倍数增加，0及1幅面也允许同时加长两边。
表3-1 幅面及周边尺寸 单位：mm
幅面代号
0
1
2
3
4
5
B×L
841×1189
594×841
420×594
297×420
210×297
148×210

25

10
5

20
10
（2）图框格式
无论图样是否装订，均应在图幅内画出图框和对中符号，并用粗实线绘制。需要装订的图样，其格式如图3-1（a）所示，周边尺寸见表1。一般采用4幅面竖装或3幅面横装。不留装订边的图样，其图框格式如图1（b）所示，周边尺寸e见表1。

图3-1 图框格式
3.1.2标题栏
每张用AutoCAD绘制的工程图样中都应该有标题栏，其格式如图3-2所示。所有的标题栏都应该配置在AutoCAD工程图纸的右下方，标题栏中的文字方向为看图的方向。而且标题栏的字体和线型应该符合工程制图标准。标题栏中的年、月、日都要按规定填写齐全。
　　标题栏一般由更改区、签字区、其它区、名称和代号区组成。也能够按实际需要增加或者减少。
　　（1）更改区：一般由更改标记、处数、分区、更改文件号、签名和年、月、日等组成。它的内容应该按由下而上的顺序填写，也能够根据实际情况顺延；或者放在图样中其它地方，但应该有表头。
　　（2）签字区：一般由设计、审核、工艺、标准化、批准、签名和年、月、日等组成。
　　（3）其它区：一般由材料标记、阶段标记、重量、比例等组成。
（4）名称及代号区：一般由单位名称、图样名称和图样代号等组成。
3.1.3明细栏
　　（1）装配图中一般都应该有明细栏。
　　（2）配置明细栏。明细栏一般配置在装配图中标题栏的上方，格式如图3-2所示。明细栏按照由下而上的顺序填写，其行数应该根据需要而定。当从下而上延伸位置不够时，能够紧靠在标题栏的左边自下而上延续。
　　当装配图中不能在标题栏的上方配置明细栏时，能够作为装配图的续页而且按照A4幅面单独给出，其顺序是从上到下延伸。还能够连续加页，但应该在明细栏的下方配置标题栏，而且在标题栏中填写与装配图一致的名称和代号。
　　（3）明细栏的内容配置。明细栏一般由序号、代号、名称、数量、材料、重量（单件、总计）、备注等组成，并为3.5号字。
注：图2中“材料标记”为7号字；“专业、班级”为5号字；“图样名称”为5号字；“图样代号或存储代号”为5号字；其余均为3.5号字。
图3-2 标题栏的格式
3.1.4签署规则（GB/T 17825.7－1999）
　 CAD文件中的签署必须完整、清晰，且一般一人只能签署一项。签署者的姓名不允许省略，日期也应完整签署年、月、日。签署采取分级负责的原则，签署者应承担签署的技术责任。纸质CAD文件一般应按照有关规定和要求采用手工形式进行签署。
3.2图线
图线宽度一般优先采用如表3-2中第一组

表3-2 图线
名称
型式
屏幕上的颜色
宽度b/mm
主要用途及线素长度
粗实线

白色
0.7
（手绘）
0.5
（CAD）
表示可见轮廓线
细实线

绿色
0.35
0.25
表示尺寸线、尺寸界线、通用剖面线、
引出线、重合断面的轮廓线
波浪线

表示断裂处的边界线、局部剖视的分界线
双折线

表示断裂处的边界线
虚线

黄色
表示不可见轮廓线。画长12b、短间隔长
3b
细点画线

红色
表示轴线、圆中心线、
对称线、轨迹线
长画长24b、短间
隔长3b、点长≤
0.5b
粗点画线

棕色
0.7
0.5
表示限定范围表示线
双点画线

粉红
0.35
0.25
表示假想轮廓线、断裂
处的边界线
3.3 字体
机械工程的CAD制图所使用的字体，应按GB/T13362.4~13362.5中的要求，做到字体端正、笔画清楚、排列整齐、间隔均匀。
(1) 数字与字母一般应以斜体（字头向右倾斜，与水平基准线成75°）输出，且小数点应占一个字位，并位于中间靠下处。
(2) 汉字在输出时一般采用正体（长仿矢量宋体），并采用国家正式公布和推行的简化字。汉字的高度不应小于3.5mm。字体的宽度一般为 ，即5号字体的字宽为3.5mm。
(3) 标点符号应按其含义正确使用，除省略号和破折号为两个字位外，其余均为一个符号一个字位。
3.4 尺寸标注
(1) 机械工程CAD制图中的尺寸线的终端形式为实心箭头，箭头的长度约为图中粗实线宽度的6倍。当采用箭头位置不够时，允许用圆点或斜线代替箭头，如图3-3所示。
图3-3　小尺寸标注

(2) 字体高度h与图纸幅面之间的选用关系见表3-3：

表3-3 字体高度与图纸幅面之间的选用关系
　　　　图幅
体h
A0
A1
A2
A3
A4
汉字
5
3.5
字母与数字
3.5 表面粗糙度
CAD图中表面粗糙度符号与尺寸标注相对应，标注尺寸大小如图3-4：

图3-4　表面粗糙度符号
注：图纸右上角的“其余”粗糙度整体要比图纸上的大1.4倍。
3.6 形位公差
CAD图中形位公差符号h与尺寸标注h相对应，标注尺寸大小如图3-5：

图3-5　形位公差符号
3.7 技术要求
　 CAD图中的技术要求应置于标题栏的上方或左方，并根据图幅的大小按表3-4中提供的参数选择字号，其中“技术要求”标题大一号字。且行的间距不得小于2mm；需要采用分数时，其分数线用“/”表示。
　 表3-4　技术要求的推荐字号
图幅
类别
A0
A1
A2
A3
A4
汉字
7
7
5
5
5
字母与数字
5
5
3.5
3.5
3.5

3.8 剖面符号 （GB 4457.5-84）
在剖视和剖面图中, 剖切面与机件接触部分应画出剖面符号。国标中规定，不同材料采用不同的剖面符号，各种材料的剖面符号详见有关书籍。绘制剖面符号应注意如下要求：
　　（1）同一金属零件的零件图，剖视图、剖面图的剖面线，应该画成间隔相等、方向相同而且最好与主要轮廓或剖面区域的对称线成45°的平行线。
　　（2）相邻辅助零件（或部件），不画剖面符号。
　　（3）当被剖部分的图形面积较大时，能够只沿轮廓的周边画出剖面符号。
（4）如果仅需要画出剖视图中的一部分图形，其边界又不画波浪线时，则应该将剖面线绘制整齐。
3.9 装配图零件序号
3.9.1 一般原则
　　（1）装配图中所有的零件、部件都必须编写序号。
　　（2）装配图中的一个部件只写一个序号，同一装配图中相同的零部件应该编写同样的序号。
　　（3）装配图中零、部件的序号，应该与明细栏中的序号保持一致。
3.9.2序号的编排
　　序号应该尽可能地编排在反映装配关系最清楚的视图上。装配图中编排零部件序号的通用方法如下：
　　（1）在指引线的水平线（细实线）上序号，序号字高应该比装配图中所注尺寸数字高度大一号或两号，如图3-6（a）所示。
3.9.3 编写序号的形式
　　（1）同一张装配图中编写序号的形式应该一致。
　　（2）相同的零、部件用一个序号，一般只标注一次。多处出现相同的零、部件，必要时也能够重复标注。

(a) (b) (c)
图3-6 零件序号的编写形式
（3）指引线应该自所指部分的可见轮廓内引出，并在末端画一个圆点，如果所指部分（很薄的零件或者涂墨的剖面）内不便画圆点时，在指引线的末端画出箭头，而且指向该部分的轮廓，如图3-6（b）所示。
（4）序号指引线相互不能相交；当它经过有剖面线的区域时，不应于剖面线平行；必要时，指引线能够画成折线，可是只允许曲折一次，如图3-6（c）所示。
（5）一组紧固件以及装配关系清楚的零件组，可采用公共指引线，如图3-7所示。
（6）装配图中的标准化组件（如油杯、滚动轴承、电动机等）可看作一个整体，只编写一个序号。
（7）装配图中的零、部件序号应水平或垂直方向按顺时针（或逆时针）方向顺次排列整齐。

图3-7 零件组的编号形式
3.10 图样代号
3.10.1总则
(1) 所有图样上所表示的对象（产品、部件、组件和零件）均用代号来表示，部件、组件和零件的代号同时也就是它们图样的代号（图号）。产品类型代号（型号）和产品图样代号不同，图样代号一般用汉语拼音字母（字母个数在2个以上）和顺序号组合来表示；
(2) 每一产品的图样都应有其独立的图号，某一图样的代号不得用于其它图样上；
(3) 对于表示零件、组件、部件和产品的个别视图，剖视及剖面图样，不得编有单独的图号，如果图样由数张构成，则各张图纸应标注同一图号，而在每张图纸上注明总页数及张次。
3.10.2 编制规则
(1) 产品图样的组成部分的编号采用隶属的制度进行编写；
(2) 基本产品的组成部分（部件、组件、分组件、零件）图号的编制规则如下：
① 部件的图号在整个产品范围内编定，由产品图样代号和部件顺序号等二部份组成“01”开始顺序编号；
② 组件的图号在所属部件范围内编定，由二位数从“01”开始；
③ 分组件的图号在所属的组件范围内编定，由“01”开始的两位数字组成一级分组件，根据需要可依次类推的编定2，3，………，20级分组件，带A 和B 在总图上体现；
④ 零件的图号在其直接所属的产品，部件、组件、分组件，从“1”开始顺序编写，位数不限；
综上所述，部件、组件、各级分组件均各占两位数字，并在其所属上一级的部件、组件、分组件范围从（01）开始顺序编号，若无该部件或组件、分组件时，则不必编号，也不必用“00”占位表示。
示例： ABC为某产品图样代号；
ABC-1 直接构成ABC产品的第一个零件；
ABC 01 ABC产品的第一个部件；
ABC0101 ABC产品的第一个部件中的第一个组件；
ABC010102 ABC产品的第一个部件中的第一个组件中的第二个分组件；
ABC01-1 ABC产品的第一个部件的第一个零件；
ABC0101-1 ABC产品的第一个部件中的第一个组件的第一个零件；
ABC010102 –1 ABC产品的第一个部件中的第一个组件中的第二个分组件中的第一个零件。
3.11比例
由于所设计的结构尺寸超过图纸，必须按比例缩小。表3-5中第一系列为国家标准中推荐供优先选用的比例，第二系列为允许采用的比例。
如果所设计的结构是对称的，当缩小比例后无法显示其细节时，可只画出结构的一半，或用波浪线表示省略一部分。
表3-5 GB/T14690-1993中给出的可采用的比例
种类
比例
第一系列
第二系列
原值比例
1:1
  1:1

缩小比例
1:2 1:5 1:10 1:1×10n
1:2×10n 1:5×10n
1:1.5 1:2.5 1:3 1:4 1:6
1:1.5×10n 1:2.5×10n
1:3×10n 1:4×10n 1:6×10n
放大比例
2:1 5:1 1×10n:1
2×10n:1 5×10n:1
2.5:1 4:1 2.5×10n:1
4×10n:1
注：n为正整数
3.12 图纸上焊缝的标注方法
图纸上焊缝一般应采用焊缝符号表示，焊缝符号主要由基本符号、辅助符号、补充符号、焊缝尺寸符号和指引线等组成。
3.12.1 基本符号
基本符号是表示焊缝横截面形状的符号，常见基本符号见表3-6