《机械测绘技术基础》配套教案：第8章箱体类零件.docx

第8章：箱体类零件
课次8-1 课序：01
课 题：直齿轮的测量和绘图
教学目标：
（1） 了解固定钳身的功能、类型及特点。
（2） 了解固定钳身的材料类型。
（3） 掌握固定钳身零件各连接处的配合公差、几何公差、表面粗糙度等。
（4） 掌握固定钳身的测绘步骤。
重点与难点：
重难点在于齿轮轴测绘的测绘步骤以及零件构造。
教学设计：
（1）介绍固定钳身的功能、类型及特点、材料类型。
（2）视频或图片教学固定钳身零件各链接器零件各连接处的配合公差、几何公差、表面粗糙度等。
（3）演示固定齿钳身的测绘步骤。
教学方法和教学手段：
采用启发式教学、案例教学等教学方法。教学手段采用多媒体课件、虚拟现实、视频等媒体技术。教学组织采用课堂整体讲授和分组演示。
多媒体教学资源：
教学内容
教学资料
企业案例
教学多媒体
固定钳身上的两个安装孔用螺栓固定在机床的工作台上，两个钳口板分别安装在固定钳身和活动钳身上，活动钳身与螺钉和螺母安装在一起，而螺母与螺杆旋合，螺杆的两端与固定钳身之间利用圆环、销和垫圈轴向定位。由于螺杆的轴向定位，所以当螺杆做旋转运动时螺母则做直线运动，从而带动活动钳身运动，实现钳口的张开和闭合，达到松开和夹紧工件的目的。
1.《机械测绘技术基础》课程教材（word文档）
2.《机械基础》教学课件（.ppt文件）
1.零件的测绘.wrl
1.《测量技术基础》.doc
课前准备：
将课程教材和收集的资料用PowerPoint制作成演示文档。
➢ 1.箱体类零件图的绘制
（一） 箱体类零件视图表达方案的确定
由于箱体类零件形状复杂，因此都需要较多视图才能表达清楚，通常需要三个以上的基本视图。既要画出表达复杂外形的外部视图，又要画出表达内部形状的剖视图和断面图，表达局部结构还要画局部视图、局部放大图，在画剖视图时，多采用全剖视图和半剖视图。
箱体零件的主视图选择，一般应按零件的工作位置以及能较多反映其各组成部分的形状特征和相对位置关系的原则来确定。
其他视图的选择，应围绕主视图进行。主视图确定后，根据形体分析法对箱体零件各组成部分逐一进行分析，考虑还需要几个视图，以及采用什么方法才能把它们的形状和相对位置表达清楚，应边分析、边考虑、边补充，灵活应用各种表达方法，并力求做到视图数量最少。
例如固定钳身属箱体零件，如图8－2所示。

主视图用全剖视图。中间孔的轴线成水平位置，符合工作位置原则。
左视图采用半剖视图，以表达固定钳身的外形安装孔的结构和两个M8螺孔的位置。
俯视图用视图表示，主要表达固定钳身的外形，其中的局部视图表达M8螺纹孔的结构。
（二） 零件内部结构的表达方法——剖视图
采用国标《机械制图图样画法剖视图和断面图》（GB/T 4458.6—2002）中规定的剖视方法，可解决零件内部结构的表达问题。所谓剖视，就是假想用剖切面剖开零件，将处在观察者与剖切面之间的部分移去，而将其余部分向投影面投射，所得图形称为剖视图，简称剖视，如图8－3所示。

（三） 箱体零件的尺寸标注
1） 合理选择尺寸基准。应遵守基准统一原则，即设计基准、定位基准、检测基准和装配基准应力求统一。
2） 箱体零件的定型尺寸应直接标出。如箱体中的长、宽、高各种孔径及深度、圆角半径、沟槽深度、螺纹尺寸等。定位尺寸一般应从基准直接标出，如孔的中心线及平面与基准的距离等尺寸。
3） 对影响机器或部件工作性能的尺寸应直接标出，如轴孔中心距。
4） 重要的配合尺寸都应标出尺寸公差。
（四） 箱体零件的技术要求
（1）． 尺寸公差
箱体上重要的配合尺寸是孔径和孔的中心距。
孔多用于安装衬套和轴承。应优先采用基孔制，但用于安装滚动轴承的孔是采用基轴制。孔的精度一般为IT5～IT8级，其中IT7级应用最广泛。孔中心距精度公差一般为±（0．05～0．07）mm，或者按对应的齿轮精度选取（一般是对应齿轮精度的一半，如齿轮是8级精度，则中心距的极限偏差为IT8的二分之一）。
实际应用中常采用类比法，即根据实践经验并参考同类零件的尺寸公差作综合考虑而定。
（2）． 几何公差
1） 形状公差。箱体上重要孔一般有较高的形状精度要求。如对安装滚动轴承的孔，在GB/T 275—1993中就规定了孔的圆柱度公差值。
箱体上的装配基面和加工中的定位基面都具有要求较高的平面度。
2） 位置公差。同一轴线上的孔应有一定的同轴度要求；有齿轮啮合关系的相邻孔之间应有平行度要求；各轴承孔与装配基面有一定的平行度要求，与端面应有一定的垂直度要求；各平面与基面也应有一定的平行度与垂直度要求，如果箱体上孔的位置精确度高时，应有位置要求。
当几何精度要求较高时，可以参考有关手册和GB/T 1184—1996确定其公差值并用公差框格的形式标注。当精度要求不高时，可按GB/T 1184—1996的规定统一给出标注几何公差（在技术要求中用文字说明）。
（3）． 表面粗糙度
通常箱体零件上的加工面都应提出表面粗糙度参数值要求，具体数值根据该加工面的实际情况来确定，而非加工面、铸造毛坯面等则用符号表示。
（4）． 箱体零件的金属材料与热处理
箱体零件一般为铸件，个别情况下也采用锻件或焊接件，其中铸件以铸铁件的应用最为广泛。
箱体的毛坯都要经过时效处理，以消除内应力。铸铁件一般采用去应力退火处理，锻件和焊接件、铸钢件一般采用正火处理来消除内应力。
（5）． 工艺结构要素
1） 对毛坯制造缺陷的要求。如对铸件的要求：清砂，铲平浇冒口及毛刺；铸件不得有裂纹、砂眼、缩孔等缺陷；须在结构面、轴承孔面上对缺陷做说明。
2） 对铸件还有铸造圆角的说明，如未注铸造圆角R3～R5。有的还有起模斜度的说明，如起模斜度为3°，斜度沿加大壁厚方向。
3） 有的箱体还要求加工后清除污垢，在内表面涂漆。
4） 对箱体质量要求较高时，还常注明检验方法。

➢ 2.测量如图8－23所示的台虎钳固定钳身的尺寸并绘制出正确的图纸。【重点】

（一）、 零件分析
固定钳身是整个机用平口钳的基础部分。丝杠是通过固定钳口的两个安装口来固定的，并且在丝杠和固定钳身之间还安装了一个垫圈以减少摩擦。活动钳身通过螺栓安装在大螺母上，由丝杠带动活动钳口在固定钳身上移动，通过两钳口的相对移动来夹紧工件。
（二）、 绘制草图
受拆卸现场条件所限，可先用铅笔绘制一张外形草图，用游标卡尺测量出零件上的基本外形尺寸，并标注在草图上，如图8－24所示。

（三）、 尺寸配合
由拆卸的过程可以得知，固定钳身的两个安装口和丝杠有配合要求，加工精度较高；活动钳身附在固定钳身上靠钳身两侧面定位，所以固定钳身的两侧与活动钳身有配合要求，加工精度较高；活动钳身附在固定钳身上移动，所以固定钳身的表面粗糙度较高；固定钳身底部与机床工作台相接触，所以表面粗糙度较高。通过查阅《机械零件设计手册》和《机械加工工艺师手册》，可查得固定钳身的各项技术。
（四）、 表面粗糙度
根据《机械零件设计手册》查得各个表面的表面粗糙度要求，见表8-1。
（五）、 零件材料
常用材料有：灰口铸铁，箱体毛坯多为铸铁材料。
箱体零件材料及毛坯：箱体零件常选用灰铸铁；汽车、摩托车的曲轴箱选用铝合金作为主体材料，其毛坯一般采用铸件，因曲轴箱是大批大量生产，且毛坯的形状复杂，故采用压铸毛坯，镶套与箱体在压铸时铸成一体。压铸的毛坯精度高，加工余量小，有利于机械加工。
（六）、 热处理状态
为减少毛坯铸造时产生的残余应力，箱体铸造后应安排人工时效处理。
（七）、 绘制标准图纸
根据以上查得的参数，在草图的基础上将完整的零件图绘制出来，如图8－25所示。

布置作业：

【巩固与练习】
测量台虎钳钳身尺寸并完成测绘图。

布置作业：【巩固与练习】
测量齿轮轴尺寸并完成测绘图。