10-1 工作圖內涵
工作圖(Working Drawing)是供給機械之製造或結構之營建所需資料之圖樣(Drawing)。而此圖樣之形成必須經過設計過程,其程序為:確認問題→提出概念→決定解決方案→製作模型→繪出工作圖。如圖10-1所示,若其中某一步驟令人不滿意時,它便沿著虛線回到先前的步驟去探討。
1. 確認問題
對於欲從事創新或改良之產品,有了構想後,先要邀集工程師、繪圖員、顧問、老闆等,取得團體的協議,評估該產品之銷路和售價可行性後,便可付諸實行,蒐集相關資料,預定工作進度、產品功能、所需費用等。
2. 提出概念
此一步驟是將所有可能解決問題的意見都蒐集起來,不僅以文字敘述,還需畫出該產品的三視圖或立體草圖,以提供未來討論、研究之用。
3. 決定解決方案
所提出之概念經過仔細思考、歸納、詳細評估後,決定最好及可行的方案。將此方案由工程師設計、計算,證明其機械結構之適宜及實用性後,交由製圖員繪出正確比例的設計圖。設計圖將零件用組合圖表現其結合方式,有時更可利用輔助視圖和剖視圖來表達。細節部分則用詳圖表示或加註解說明。所有的附註和相關資料(加註明材料、熱處理、公差配合、採用之標準零件規格等)都要詳細的附在設計圖上。
4. 製作模型
一個按照尺度比例所作的模型,可以幫助我們研究、分析、檢討、測試等,使設計工作能達到費用最少、效用最高之目的。
5. 繪出工作圖
前面四個步驟都無問題且滿意後,就要準備一組成品和工作圖,以接受檢驗、核准,最後交由工廠大量生產製造。
所繪出之工作圖應包括下列各項:
(1) 每部分形狀之視圖(此為形狀之描述)。
(2) 每部分之尺度標註(此為大小之描述)。
(3) 註解說明。
(4) 每一張圖上之描述性標題。
(5) 零件表或材料單。
(6) 各部分關係之描述。
10-1.1 工作圖之圖示方式
一、組合圖
組合圖(Assembly Drawing)又稱裝配圖或總圖,為一裝配完成的機器或結構之圖。表示各部分之相對位置及其間關係,視需要而決定視圖之多少及其為外形圖或剖視圖。組合圖可從設計圖上描出,不過通常皆藉零件圖上之尺度繪製組合之,亦可由此校核零件圖的正確與否。
組合圖是用來供給裝配員、技術主管及客戶之圖面文件。它主要用途是在表達各零件結合的情形和機構的功能,而不是要表現各零件的形狀和大小。所以,其在視圖選擇方面,要以最少的視圖來表達各零件的結合方式,不重要的形狀細節及隱藏線均可省略。
組合圖尺度的標註,僅以表示幾個全長尺度、中心間或各零件間之距離,或與零件性能有關運動件移動範圍尺度即可。同時各部分零件須編出件號(注意其編號要與零件圖編號相同),此件號以件號線連入該件,如圖10-2所示。
圖10-2 組合圖
組合圖依其使用場合及用途目的不同,而有下列幾種圖示方法:
1. 輪廓組合圖
(Outline Assembly Drawing)
用於提供機器或結構之大致外形,僅具有主要尺度。如用於目錄中或其他說明用途時,則可省略尺度。安裝設備所需資料亦常由其供給,如圖10-3所示。
圖10-3 輪廓組合圖
2. 部分組合圖(Unit Assembly Drawing)
為一部分相關零件之圖,如圖10-4所示。用以表示複雜機械中某一部分之裝配。例如車床有車床頭、尾座、齒箱、刀座、床臺等各部分組合圖。
下頁圖:圖10-4 部分組合圖
3. 組合工作圖(Assembly Working Drawing)
是在組合圖上供給機械或結構所需之全部資料,除繪製所需之視圖外,另加尺度、表面織構符號、公差配合、註解等,極為詳細,不需另繪零件之工作圖,如圖10-5所示。
下頁圖:圖10-5 組合工作圖
4. 線圖(Diagram Drawing)
是表示如何裝配設備之組合圖。安裝、佈線及管系流程圖等均為其例。如圖10-6所示即為一受電盤電力配線圖例。
圖10-6 線圖
二、零件圖
零件圖(Detail Drawing)是一單件之圖,包含該零件之形狀、大小、材料及加工、需要之工作場所、遵守之準確限度、所需件數等。
零件圖原則上一張圖紙僅繪一零件,依零件之大小選擇適當之比例繪製於大小適合之圖紙上,如圖10-7所示。這樣的零件圖在使用和保管上均甚便利。
圖10-7 零件圖
有時因工業性質及工場組織不同,或像學校為了節省圖紙,常將數個零件安排於一張圖紙上,如圖10-8所示。
下頁圖:圖10-8 集數零件於一張圖
將數零件集於一張圖紙上,須仔細考慮佈圖的問題,以下為幾個佈圖原則:
1. 須考慮有足夠空間來標註尺度和註解。
2. 零件間相對位置盡可能與組合圖相同。
3. 零件之安排儘量近於其固有之關係,以方便閱讀。
4. 同材料或同性質之零件集於一處。
5. 零件之軸線宜以水平安置為原則。
6. 同一張圖上的零件盡可能用同一種比例。當有所不同時,須詳細的在視圖下方說明。
10-1.2 標題欄與零件表
一張完整的圖面,除了繪製所要表達產品之視圖形狀大小及註解外,還需繪製標題欄與零件表,以註明圖面之圖名、所屬機構名稱及一般有關事項,及所繪零件材料、件數、名稱等。
標題欄應置於圖紙之右下角,其右邊及下邊即為圖框線,其大小如圖10-9所示。
圖10-9 標題欄尺度
標題欄中一般包括以下事項:
(1) 圖名。
(2) 圖號。
(3) 機構名稱。
(4) 設計、繪圖、描圖、校核、審定等人員姓名及日期。
(5) 投影法(第一角法或第三角法)。
(6) 比例。
(7) 材料。
(8) 一般公差。
以上各項之排列舉例如圖10-10所示。零件表可加在標題欄上方,如圖10-11所示,其填寫次序由下向上。
零件表另用單頁書寫,如圖10-12所示,則填寫次序由上向下。
圖10-12 單頁式零件表
10-1.3 圖號與件號
一、圖號
圖號是指每一張繪妥工作圖之編號,便於歸檔及索引查閱。關於圖號之編定則視各公司行號或機構之需要而定。有按照機械之型別、零件之材質、製造工場之類別、設計完成之先後等編製。原則上編製愈簡單愈好,即不需有太多之含意。在圖紙上,圖號乃記於標題欄內之右下角,以阿拉伯數字書寫,字高約為標註尺度數字之兩倍。
若組合圖與零件圖成套者,則零件圖與組合圖之編號必須有關連性。如表10-1所示為圖號區分之作法示範例。
二、件號
機械是由多種零件組合而成,於工作圖為給予各零件有一代號,皆編有號碼,稱為件號。其編列方式一般以零件之重要性或較大件者,或以零件之製造法(例如鑄造件、鍛造件、切削加工件、標準零件等之順序),或以組合順序等編列。
於工作圖記入件號時,須遵守下列原則:
1. 零件圖之件號寫在視圖上方,不畫件號線,如圖10-13所示。
2. 組合圖之件號線用細實線,由該零件內引出,在零件內之一端加一小黑點,另端對準件號數字之中心。件號線儘量避免垂直或水平,件號成一直線排列,如圖10-14(a)所示。
3. 件號數字之大小為尺度數字高之兩倍,件號外亦得加繪細實圓,如圖10-14(b)。
圖10-14 組合圖件號之註記法
若將尺度數字更改,則被更改數字以雙線劃去,而將新尺度數字寫在其附近,新數字旁須加註更改符號,以與更改欄對照,如圖10-15所示。
圖10-15 工作圖之更改