李梦奇,梁玉鹏,李冬英,王 斌
“成果导向教育”下的机械工程毕业设计图纸规范
李梦奇,梁玉鹏,李冬英,王斌
(邵阳学院 机械与能源工程系,湖南 邵阳422000)
成果导向教育理念下工程专业毕业设计要充分体现毕业要求,对机械类专业而言,图纸是毕业设计的最重要成果,设计图纸的规范是图纸质量的重要组成部分。根据设计图纸的内容属性,将毕业设计图纸规范分为图纸幅面边框和折叠方法、图纸图形文字、标题栏和明细栏、尺寸标注等四个方面的规范,分析了各类规范的内容和要求,为机械类毕业设计的进行、教师指导、过程管理、考核评价提供依据。
机械工程;毕业设计;图纸规范
成果导向教育是明确学生通过教育过程所取得的学习成果的教育,核心是学生拥有的能力。对于机械工程专业学生而言,毕业设计完成并提交的针对某一问题或现象的图纸及报告,必须要具有一定学术或工程价值,同时需要符合相关的规范,才能达到为社会、行业企业培养初步的工程技术人才的目标。
图纸是现代工业生产的主要技术文件,是工程界技术交流的“第一语言”。为了便于生产和技术交流,图样的内容、格式、表达方法、尺寸标注、所采用的符号等以国家标准(GB、GB/T)的形式进行了统一的规定,每一个工程技术人员需要严格遵守、认真执行。对于处于工程应用预备期的机械类专业毕业生而言,在毕业设计阶段就需要强化意识、建立概念、明白规则、正确使用。由于机械类图纸相关标准较多,而且学习过程中涉及《机械制图》、《机械设计》、《互换性》以及计算机绘图等较多课程,没有形成统一的要求规范,以至于在毕业设计图纸上存在较多的规范问题。本文根据图纸内容,将毕业设计图纸规范分为图纸幅面边框和折叠方法、图纸图形文字、标题栏和明细栏、尺寸标注等四个方面的进行规范,提出明确的毕业设计图纸的教学目标。
一般而言,毕业设计需要解决有一定难度的工程问题,其图纸总量在3A0左右。根据图纸表达对象的不同,分为零件图和装配图。零件图是表示单个零件的形状、大小和技术要求等内容的图样,装配图是表达机器或部件的构造、装配体的工作原理及零件之间的装配关系的图样。零件图的主要内容有零件的名称、数量、材料、结构形状、大小、加工方法、内在质量等,归纳为四个方面:一组视图、完整的尺寸、技术要求、标题栏。装配图包含:一组视图、必要的尺寸、技术要求、标题栏、明细表。根据零件图和装配图的内容,将图纸规范分为四部分:图纸幅面、边框、折叠要求,图形文字,标题栏和明细栏,尺寸标准,如图1所示。
图1 毕业设计图纸规范组成
2.1图纸幅面、边框和折叠方法
图纸执行《GB/T 14689-2008技术制图 图纸幅面和规格》和《GB/T10609.3-2009技术制图 复制图的折叠方法》的规定。
(1)图纸幅面。图纸尺寸(B×L)为:A0(841×1189;A1:594×841;A2:420×594;A3:297×420;A4:210×297;一般情况下不采用加长幅面。一般统计图纸张数时折算成A4幅面统计。图纸幅面1A0=2A1=4A2=8A3=16A4。
(2)放置方式。除A4为竖向放置之外,A0、A1、A2、A3一般为横向放置。
(3)图框。图框为粗实线边框,图纸边框与纸边距离为5mm(A4、A3幅面)或10mm(A2、A1、A0幅面);需要装订的边距为25mm。
(4)图纸折叠方法。国标A4图幅的图纸为图纸折叠的基本幅面,A4机械图纸不需要折叠,所有比A4幅面大的图纸都要折叠到A4幅面,然后装订或归档。
有装订边的图纸折叠方法:首先沿标题栏的短边方向折叠,然后再沿标题栏的长边方向折叠,并在复制图的左上角折出三角形的藏边,最后折叠成A4的规格,使标题栏露在外边。
2.2图形文字规范
图形中的线型和线宽执行《GB/T17450-1998技术制图图线》和《GB/T 4457.4机械制图图样画法图线》的规定。
(1)图形。①图纸中线型。图形中的线型要符合制图习惯。主要有粗实线、细实线、虚线、粗点画线、细点画线、细双点画线、波浪线、双折线等八种主要线型。②图纸中线宽。一般粗实线采用0.5mm或0.7mm,细实线宽度为粗实线宽度的一半(从打印效果看,细实线采用0.15mm或者默认宽度有更好的对比效果)。
(2)标准件画法。螺纹、螺纹紧固件、平键、圆柱齿轮、锥齿轮、蜗杆传动等标准件画法要遵守“GB/T 4459”系列标准画法。
螺纹分为外螺纹、内螺纹、内外螺纹连接;螺纹紧固件包括螺母、螺栓、螺钉头部部分;键连接包括普通平键、半圆键、钩头楔件;直齿圆柱齿轮和锥齿轮都分为单个齿轮、齿轮啮合;蜗杆蜗轮传动包括蜗杆、蜗轮、蜗杆蜗轮啮合等画法。
(3)文字。文字(包含字母、数字)的字体、字号、行距、字距设置要符合规范。
CAD工程图中所用的字体应按 GB/T13362.4、GB/T 13362.5和GB/T14691要求,并应做到字体端正,笔画清楚,排列整齐,间隔均匀。字宽一般为字高的。图形中汉字字高为5mm,字母和数字的字高为3.5mm。CAD工程图中字体最小字词距、行距以及间隔线或基准线与书写字体之间的最小距离满足要求。汉字(包括汉字与其他字混用):字距1.5mm,行距2mm,间隔线或基准线与汉字的间距1mm;拉丁字母、阿拉伯数字、希腊字母、罗马数字:字符0.5mm,词距1.5mm,行距1mm,间隔线或基准线与字母、数字的间距1mm。
2.3标题栏和明细栏
图纸标题栏和明细栏执行《GB/T 10609.1-2008技术制图标题栏》和《GB/T 10609.2-2009技术制图明细栏》的规定。
(1)标题栏。标题栏位于图纸右下方,标题栏中文字方向应与看图方向一致。标题栏如图2所示。①单位名称:填至二级单位。如:邵阳学院机械与能源工程系。②图样名称:填写设计对象名称。如课题名称为“棒料钢筋剪切机的工程设计”可以填为“棒料钢筋剪切机”。③图样代号:工程图纸图样代号一般只体现设计对象的结果和图纸层次(是零件图还是装配图,是什么层级的装配图)。对于毕业设计的学生而言,为了体现学生的工作,可以用“课题(+设计者)+图纸层次”表示。课题可以采用课题名称简写,或者课题+设计者,如张三完成的钢筋剪切机可以为 GJJQJ(钢筋剪切机)或GJJZS(钢剪机张三)或者ZSGJJ(张三钢剪机)或ZSGJJQJ(张三钢筋剪切机)……总之,代号体现设计对象同时又容易记住。图纸层次分为装配总图、部件图、零件图,见图纸编号规则。标题栏签字:设计者在设计之后的空白处签字(手写)、加上日期;指导老师在审核之后的空白处签字(手写)、加上日期。
图2 标题栏
(2)比例:绘图时尽量采用原值比例(1:1),按实物真实大小绘制。无论采用何种比例,在图形上标注的尺寸数字均为物体的真实大小,而与绘图的比例无关。比例符号以“:”表示,标注在标题栏比例栏内。根据国家标准,比例分为第一系列和第二系列,优先选用第一系列中的比例。比例如表1所示。
表1 国家标准中的比例
(3)图纸编号规则。图纸编号跟图纸层次有关,一般比较简单的分为三层“总图、部件图、零件图”,层与层之间用“-”或者“.”隔开,“00”表示装配图。如张三完成的钢筋剪切机,只有装配总图和零件图,则总图上的图号为ZSGJJ-00,以明细表序号为顺序,第一个零件图编号为ZSGJJ-01(同时也是该零件图的图号),第二个零件图编号为ZSGJJ-02……。如果有部件则需要采用三层形式,总图上的图号为ZSGJJ-00-00,以明细表序号为顺序,第一个部件图为ZSGJJ-01-00(该图号就是对应部件装配图的图号,该部件装配图的第一个零件图图号为ZSGJJ-01-01……),第二个部件图为ZSGJJ-02-00……;总装配图上的第一个零件图编号为ZSGJJ-00-01(同时也是该零件图的图号)。
图3 明细栏
(4)明细栏。如图3所示,一般应紧接在标题栏上方绘制。若标题栏上方位置不够时,其余部分可画在标题栏的左方。明细栏最上方(最末)的边线一般用细实线绘制。①序号:明细栏中序号应按自下而上的顺序填写,以便发现有漏编的零件时,可继续向上填补;序号应与装配图上编号一致,即一一对应。②代号:用来注写图样中相应组成部分的图样代号或标准号(外购件写对应的型号)。③备注栏中,一般填写该项的附加说明或其它有关内容。如分区代号、常用件的主要参数,如齿轮的模数、齿数,弹簧的内径或外径、簧丝直径、有效圈数、自由长度等。④螺栓、螺母、垫圈、键、销等标准件,其标记通常分两部分填入明细栏中。将标准代号填入代号栏内,其余规格尺寸等填在名称栏内。装配图中零、部件序号及编排方法见《GB/T 4458.2-2003机械制图装配图中零、部件序号及其编排方法》。
2.4尺寸注法
尺寸注法包括表面粗糙度标注、尺寸公差及配合、形位公差三个方面。
(1)表面粗糙度标注。表面粗糙度标注执行《GB/T 131-2006产品几何技术规范技术产品文件中表面结构的表示法》规定。机械工程毕业设计图纸相关规范见表2。
表2 机械工程毕业设计图纸规范一览表
(2)尺寸标注。尺寸标注分为尺寸、尺寸公差与配合、简化表示注法等内容。①标注尺寸时,应尽可能使用符号或缩写词。②完整的尺寸标注,由尺寸界线、尺寸线、尺寸线终端和尺寸数字组成。线条用细实线。尺寸界线从图形中的轮廓线、轴线或对称中心线引出,尽量引画在图形外,并超出尺寸线末端约2~3mm。也可用轮廓线、轴线或对称中心线作为尺寸界线。尺寸界线应与尺寸线垂直,必要时才允许倾斜,但两尺寸界线仍应互相平行。尺寸线须单独画出,不能用其他图线代替,也不得与其他图线重合或画在其延长线上。标注线性尺寸时,尺寸线必须与所标注的线段平行。尺寸数字用于表示物体的真实大小,应注写在尺寸线的上方(或尺寸线的中断处),同一张图样上尽可能采用同一种方法。
(3)形位公差标注。形位公差要在二格或者多格的矩形方框中给出,框格内容从左至右依次为:公差特征符号、公差值、基准及指引线等。形位公差标注执行《GB/T 1182-2008产品几何技术规范几何公差 形状、方向、位置和跳动公差标注》规定。
图纸是工程的重要语言,图纸是机械类专业毕业设计的最重要的成果,图纸规范是图纸质量的核心组成部分。“成果导向教育”理念下的机械工程学生毕业设计要求对毕业设计图纸提出了明确的规范要求。根据设计图纸的内容属性,将毕业设计图纸规范分为四个方面:①图纸幅面边框和折叠方法,包括A0-A4图纸幅面、图纸张数统计、图纸A4竖放其他横放的放置方式、图框线条与边距及装订边距、各种幅面图纸折叠成A4幅面的方法;②图纸图形文字,包括图纸中线型和线宽、各类(螺纹、螺纹紧固件、平键、圆柱齿轮、锥齿轮、蜗杆传动等)标准件画法、文字(汉字、字母、数字等)的字体、字号、行距、字距等设置;③标题栏和明细栏,包括标题栏中的单位名称、图样名称、图样代号、比例等的填写,图纸编号规则,明细栏的序号、代号、备注等栏目的填写及注意事项;④尺寸标注,包括尺寸公差及配合、形位公差、表面粗糙度标注三个方面。图纸规范目标为教师和学生明确了标准,为毕业设计、教师指导、过程管理、考核评价提供了依据。
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Drawing specifications of Graduation Project of Mechanical Engineering Major Based on Outcome Oriented Education
LI Meng-qi,LIANG Yu-peng,LI Dong-ying,WANG-Bin
(Department of Mechanical and Energy Engineering,Shaoyang University,Shaoyang,Hunan 422000,China)
Engineering design of graduation project shou1d fu11y ref1ect the graduation requirements on the background of outcome orientededucation.Engineering drawings are the most important outcome of the graduation project for the mechanica1 engineering student,and the standardization of design drawings is an important part of the qua1ity of drawings.Based on the content of design drawings,design drawings and specifications can be divided into drawing format bordersand four fo1ding method specification,drawings,graphic text,the tit1e bar and parts 1ist,dimensions,etc.The content and requirements of various specifications are ana1yzed to providereference for the student.
Mechanica1 Engineering;Graduation Project;Drawings Specifications
G712.4
A
2095-980X(2016)03-0102-03
2016-03-07
邵阳学院教学改革课题(2014JG23)资助。
李梦奇(1977-),男,博士,副教授,主要从事机电系统及其自动化的研究与教学工作。