10-5 基本工作圖繪製
基本工作圖的繪製主要是以簡易零件圖以及簡易組合圖的繪製為基礎。而機件的組合則以螺紋為最主要與普遍,所以在介紹零件圖及組合圖的繪製程序與要領時,先要了解CNS工程製圖中之螺紋習用表示法。
10-5.1 CNS螺紋習用表示法
一、外螺紋習用表示法
如圖10-82所示,於前視圖中畫出螺紋的大徑及完全螺紋長度(圖(a)),再取K=1/8~1/10大徑而畫出小徑(圖(b)),用45°畫去角(圖(c))。以粗實線表示螺紋大徑、去角部分及完全螺紋範圍線,以細實線表示小徑(圖(d))。在端視圖中,表示螺紋大徑之圓用粗實線,表示螺紋小徑用細實線,但須缺口約1/4個圓,此1/4缺口可以在任何方位,一端少許超出中心線,另一端稍離開中心線,去角圓省略不畫(圖(d))。當外螺紋若有剖視,剖面線應畫到螺紋大徑(圖(e))。
二、內螺紋習用表示法
內螺紋畫法類似外螺紋畫法,如圖10-83所示。不過繪製時須注意孔深及孔徑,孔徑通常都畫成等於螺紋小徑。在線條表示與外螺紋稍有不同,在前視剖視圖中,螺紋小徑、去角部分及完全螺紋範圍線均用粗實線表示,螺紋大徑用細實線表示。在端視圖中,表示螺紋小徑之圓用粗實線,表示大徑的用細實線且仍須缺1/4圓。若端視圖畫在左方,則表示螺紋大小徑圓,以虛線全圓畫出。
三、內外螺紋組合習用表示法
在組合剖視圖中,內螺紋之含有螺釘部分,其剖面線只畫到螺釘大徑為止,如圖10-84所示。
四、螺紋標註
1. 螺紋之標稱
螺紋之標稱依CNS4317(螺紋標示法)之規定。常用螺紋標稱如表10-25所示。公制螺紋之符號以“M”表示,其高度、粗細與數字相同,寫在標稱尺度數字前面,不得省略。
2. 螺紋之尺度標註
(1) 螺紋大徑:以標註於非圓形之視圖上為原則,如圖10-85(a)所示。
(2) 螺紋長度:以其有效螺紋長度標註之,如圖10-85(b)所示。
3. 螺紋之表面織構符號標註
螺紋以習用畫法繪成者,其表面織構符號應標註在外螺紋大徑線上,或內螺紋之小徑上,如圖10-86所示。
圖10-86 習用螺紋表面符號標註
4. 螺栓、螺帽近似畫法
標準螺栓、螺帽在零件圖上是不畫的,但在組合圖則必須繪製。其繪製方法通常是按螺紋大徑作為其他尺度之依據作近似繪製,其繪法如圖10-87所示。
10-5.2 零件圖之繪製
在繪製零件工作圖時,可以說是將以前所學之基本製圖方法,包含正投影原理、剖視圖、輔助視圖、習用表示法、尺度標註法、公差配合,以及各種其他方式之實用製圖技巧,有效應用在如何以最簡明扼要完整地描述零件,使製造者能依所繪之零件工作圖,作出正確而優良之產品,零件圖通常自設計圖或實物畫出。
3. 視圖之選擇
以最能表現零件特徵形狀的為前視圖,然後再決定其他能很完整描述該零件之必須視圖。若以圖10-88托架實物立體圖,則以右方向選為前視圖,加繪左側視圖及底座之局部俯視圖,和肋之斷面的旋轉剖視圖,即可完全表達其幾何形狀。
4. 比例之決定
勿使視圖過於擁擠,須考慮布局之適當及有足夠空間標註尺度和註解,如圖10-89(a)所示。因此須視零件之大小,並配合圖紙尺度決定用何種比例。
圖10-89(a) 佈圖
5. 繪製零件之正投影視圖
繪製底座雙魚眼孔之中心線、圓柱形中心線、圓柱凸緣之螺孔中心線,作為各視圖之起畫基準線,如圖10-89(b)所示。
圖10-89(b) 繪起畫基準中心線
再依圖示尺度及決定之比例,由各視圖之基準線起測量各輪廓線,相互投影畫出視圖輪廓,如圖10-89(c)所示。
圖10-89(c) 繪大致輪廓線
因俯視圖只要表示底座形狀局部視圖,所以其他部分以折斷線區隔去除。再於前視圖作肋之旋轉剖面,如圖10-89(d)所示。
圖10-89(d) 完成視圖投影
6. 標註零件之尺度、註解、表面織構符號、公差配合、件號等
如圖10-89(e)所示。
圖10-89(e) 尺度標註,表面符號,尺度公差,幾何公差,剖面線,件號
7. 如有剖面畫剖面線
8. 填寫標題欄、零件表
如圖10-89(f)所示。
9. 校核全圖
圖10-89(f) 填寫標題欄、校核
二、零件圖尺度標註應注意之事項
1. 重要(或主要)尺度一定要從基準面(或線)單獨直接標註
零件的重要(或主要)尺度是指:(1)有配合要求的尺度(如軸、孔之尺度);(2)會影響零件在整個機械中的精度和性能的尺度(如功能尺度);(3)決定零件裝配位置的尺度(如一般所稱的位置尺度)。如圖10-90(a)所示軸承孔的尺度(H),裝軸承的尺度(D),軸承孔的軸線到底面的高度(A),及安裝機架孔的中心距(B)都是重要(或主要)尺度,需直接標註出其尺度。
若如圖10-90(b)的標註,重要(或主要)尺度A、B、D需要用相關尺度(C、E、F、G、K、N)間接計算獲得,容易造成錯誤或公差的累積。
2. 基準與基準之間的尺度要標註
當圖面上同一方向有多個基準面(線)時,則兩基準面(線)之間的尺度一定要標註,如圖10-91(a)(b)所標註之Ⓗ、Ⓛ,即為兩基準面(線)間的尺度。
圖10-91
3. 尺度的標註要避免累積公差
如圖10-92(a)所示,由基準面連續標註孔之位置尺度,就容易造成累積公差。
圖10-92
4. 尺度的標註要便於加工和測量
如圖10-93所示,要在軸上用∅12的圓盤銑刀加工鍵座,就不能標註半徑的尺度。另外,按設計基準的要求,應標出如圖10-94(a)所示圖例的中心到加工面的尺度。但實際操作時不易測量,為此應考慮到加工測量的方便,採用如圖10-94(b)所示的尺度標註方法較佳。
5. 鑄件和鍛件的尺度標註注重幾何形體分析
鑄件和鍛件主要按幾何形體分析法標註尺度,這樣比較能滿足製造毛胚時所需要的尺度,如圖10-95所示的鑄件閥蓋。
圖10-95
6. 合理標註毛胚尺度
毛胚面和機械加工之間的尺度標註,應該把毛胚面尺度單獨標註,並且只使其中一個毛胚面和機械加工面有相關聯。如圖10-96(a)所示,其加工面通過尺度A僅與一個不加工面有關聯,其他尺度都標註在不加工面,這種標註法是正確的。反之如圖10-96(b)中,加工面與三個不加工面之間都標註有尺度,在切削該加工面時,要同時達到所標註的每個尺度的要求,這是不可能的。
三、零件圖之校核
一張零件圖往往要製造出成千上萬的成品,若圖上稍有錯誤或遺漏,將產生很大的損失,所以零件圖在還未發圖出去之前,一定要做好校核工作,以期達到零錯誤之境地。下列為做校核工作之參考項目。
1. 假設身為讀圖者,查看此圖是否能夠判斷出零件的形狀,亦即校核零件之形狀描述是否足夠。
2. 依所示之比例校對所有尺度。對於應有配合之公差尺度必要時需加以計算。
3. 考慮圖上尺度是否依據製造加工方法、檢驗法等標註方法標註。
4. 校對配合尺度公差、幾何公差是否恰當,是否影響成本及品質。
5. 觀察每個零件表面織構符號是否適當。
6. 零件表所註之材料是否適當,有否遺漏。
7. 註解文字是否清楚、易讀。
8. 校對標題欄、零件表中之細節。
9. 複查全圖,查看是否需要加註解或備註。
10-5.3 組合圖之繪製
組合圖可藉零件圖上之尺度,依機械零件相關位置組合而成。本章主要以由件數少及構造簡單之零件逐一組合繪出組合圖。以下說明由零件圖繪製組合圖之工作程序及要領。
1. 首先研讀零件圖,了解各零件之功用、工作原理,組合成機構之運動情況。
2. 依零件上之配合尺度,找出機件之相對位置及關係。
(如圖10-97所示)
3. 視圖之選擇
組合圖在視圖表達上之要求為:
(1) 完全:對機件之功用、工作原理、結構與機件間之裝配關係要表達完全。
(2) 正確:視圖之剖面、規定畫法及裝配關係之表示要正確。
(3) 清楚:對每一機件之繪製,在組合圖中皆要顯現表示清楚,且易懂。
因此,在視圖之選擇,以最能清楚顯現出與工作原理有關之主要裝配關係為前視圖,其次再確定其他視圖為輔,以完整具備以上之三要求。
4. 決定視圖之方法
除外形裝配圖及線圖外,大都採用剖面視圖。如為對稱物體,亦可採半視圖。在組合圖剖面視圖中,相鄰兩物件的剖面線畫相反之方向,剖面線間距亦稍改變,如圖10-98(a)所示。若為相鄰之三物件,則以相反之方向及不同之角度畫剖面線,如圖10-98(b);或以相反之方向及不同之間距畫剖面線,如圖10-98(c)。
5. 決定視圖大小
採用何種比例,其大小適足以表示全部機件位置且不會過分擁擠。
6. 布置圖面
以繪妥圖框、標題欄及零件表之剩餘空間來安排視圖於適宜位置。
7. 繪製組合圖及細節
玆以圖10-99所示螺紋千斤頂為例,先畫機件之主要中心線,次畫主體機件輪廓,再將有裝配關係之零件依次繪製輪廓組合上去,然後再作剖面處理,以顯現組合關係位置。