基于中望ZW3D和ZWCAD软件的轴套类零件工程图绘制

史红杰

摘 要：职业院校技能大赛背景下，数字化设计与制造赛项对零件工程图提出了更高的要求。综合利用ZW3D和ZWCAD绘制工程图能大大提高作图效率，并且符合国家标准。本文首先阐述了轴套类零件的工程图表达方案，结合输出轴零件，深入分析了基于ZW3D和ZWCAD软件的工程图绘制流程、方法和步骤，快速高效完成符合国家制图标准的工程图绘制。

关键词：数字化设计 ZW3D ZWCAD 轴套类零件 工程图

1 引言

全国职业院校技能大赛数字化设计与制造赛项自2023年开始新一轮改革，赛项规程发生了较大变化。赛项紧随制造业“智改数转”步伐，引入新知识、新技术、新工艺、新标准，以解决数字化生产的实际问题为导向，通过考察 高职学生数字化设计与制造相关专业知识，数字化建模、创新设计、产品虚拟装配、协同设计与质量管理、数控装备编程操作等能力，以及团队协作、质量、成本意识和职业道德规范等素养，全面提升高职 学生服务建设制造强国、数字中国国家战略的能力，为推动经济社会绿色化、低碳化发展，构建新发展格局做出贡献。

比赛共2个模块，分6个任务，总分为 100 分，竞赛总时长7小时。其中M1模块中工程图绘制与产品展示共计20分，根据数字化创新设计的最终结果模型，生成零件图和装配图，并输出爆炸图。考核选手绘制零件图、装配图和爆炸图的能力，以及展示产品特点的能力。软件平台为中望CAD机械教育版软件2023和中望3D2023教育版。

评分标准如下：

（1）视图表达完整性，视图配置合理；

（2）视图选取比例的合理性；

（3）尺寸的正确、齐全、清晰；

（4）几何公差标注的正确性；

（5）表面精度标注的合理性；

（6）其他技术要求（含标题栏）的合理性。

2 轴套类零件的表达方案

2.1 结构特点

常见于各种轴、丝杠、套筒、衬套等，多采用车削和磨削加工而成。一般由多段不等直径的圆柱组合形成，径向尺寸通常小于轴向尺寸。为便于配合和装配，常设计螺纹、键槽、锥度、越程槽、退刀槽、销孔、中心孔、油槽、倒角、倒圆等结构。

2.2 表达方法

一般将轴线水平放置，垂直轴线方向作为主视图的投射方向。主视图上应能看到键槽或孔的投影，并对其作断面图或局部剖视，也可以加上必要的局部视图或向视图。对于套类零件，主视图多采用水平放置的全剖视图。

（1）非圆视图水平摆放作为主视图。

（2）用局部视图、局部剖视图、断面图、局部放大图等作为补充。

（3）对于形状简单而轴向尺寸较长的部分常断开后缩短绘制。

（4）套类零件中由于多存在内部结构，一般采用全剖、半剖或局部剖绘制。

如图1所示，主视图全剖，局部视图表达键槽外形，两个断面图分别用来表达键槽深度和开口槽结构。

3 中望ZWCAD机械版主要功能

3.1 多种国际标准

中望机械目前提供了世界范围内最常用的八种国际标准，其分别GB、ISO、ANSI、DIN、JIS、CSN、GOST、BSI，其他常用的国际和行业、部门标准也可以很方便地增加进去，使得中望机械可以快速适应世界不同体系标准、不同行业或部门的用户需求。

3.2 系统初始化功能

进行图幅设置后系统会自动进行初始化设置，将符合国标的图层、线型、颜色、字高等设置完毕；用户只要在样式配置中设定，就可实现用户的配置环境。

3.3 图纸设置

在同一个对话框中设置图幅、比例、标题栏、明细表等，图层、颜色、线型、标注比例统一，符合所用标准设定。用户只需按1：1比例绘图，尤其是在绘图进程中改变比例时，中望机械会自动更新相关设置，同时用户也可以在同一环境下设置多图框，各种操作均不受多图框影响，在图框内操作均自动适应。

3.4 绘图设计

在中望CAD提供的绘图功能基础上，根据工程设计和制图的实际需要，增加了下列实用的绘图功能。

绘图工具：智能画线、对称画线、切线、管道线、角平分线、中心线等。

构造工具：截断线、折断符号、打断、动态延伸、单孔、孔阵、工艺槽等。

局部详图：将图纸中某一部分的内容按照比例进行缩小或放大显示，不必再在图纸上重新绘制，大大减少绘图时间，提高了工作效率。

3.5 工程标注

标注功能：尺寸标注包括智能标注、半剖标注、倒角标注等；符号标注包括粗糙度、形位公差、基准标注、焊接符号等。一个“智能标注”命令即可完成对直线、角度、圆等一系列图形的标注。

公差查询：可自动检索并优先选择常用公差，并且有多种公差标注形式可选用，也可输入基本尺寸进行计算，无需再去查询手册等工具。

3.6 序号标注

序号标注是机械行业中特有的一种标注，在指导机械设备的组装与加工中占有极其重要的地位，序号提供了多种类型的标注样式，与明细表双向关联，修改序号或明细表内容与之对应的内容可自动修改，明细表自动生成等一系列的优化。

3.7 文字功能

中望机械提供了非常便捷的文字功能，“文字标注”和“技术要求”，并提供了机械行业的专业术语词句库，文字标注时，只需在词库界面点选，技术要求等可在瞬间完成（利用已有技术文档，稍加改动即可），此项功能使用户的文字标注效率得到有效提升。

3.8 国标符号库、零件库

根据国家颁布的最新标准，提供较完整的国标符号库、零件库；

国标符号库：仪器仪表符号、电器符号、液压符号、运动符号等，所有国标符号极易查找，只需轻轻一按，就可快速调出；

标准零件库：螺母、螺栓、螺柱、螺钉、销钉、铆钉、垫圈、挡圈、密封圈、轴承、型材（钢）等，标准件库视图齐全，均为参数化图库，只需点中尺寸参数，即可得到所需零件，节省大量重复劳动，节约大量时间。

4 工程图绘制步骤

4.1 使用ZW3D绘制工程图DWG格式初稿

该输出轴零件属于常见的轴套类零件，主要有轴颈和轴头，有用于周向定位的键槽和孔结构，圆柱体上加工有用于成型面连接的平面结构，右端有螺纹和退刀槽。（图２）

（1）建模环境下右键，2D工程图，默认即可，无需选择图纸模板。

（2）通用设置。如图3所示，选择合适的投影方向，通用设置，取消消隐线，曲线转换为圆弧，删除重复线，缩放比例一定要设置为1：1。

（3）线条设置。如图4所示，视图属性中，选择线条标签，将消隐、切线和消隐切线进设置为忽略IGNORE。

（4）断面图创建。如图5所示，利用全剖试图创建三处断面图，表达键槽深度、圆周平面和定位孔结构。剖切符号和方向没有要求，剖面方法中选择剖面曲线以显示断面形状，位置可自由配置，在中望CAD中调整。

（5）局部视图创建。如图5所示，应用投影和裁剪视图生成键槽外形的局部视图，边界线可以隐藏，也可保留，在ZWCAD中删除。

（6）局剖视图创建。如图5所示，在主视图中绘制键槽和孔的局部剖视图，边界不做要求，后续再ZWCAD中修改。

（7）完成ZW3D的工程图绘制，将文件输出为DWG/DXF File格式文件。

4.2 使用ZWCAD机械版绘制工程图

中望ZWCAD机械版相当于安装了插件的Autocad，功能强大，绘制2D工程图简洁高效，遵循国家标准，并且许多快捷键采用汉语拼音首字母组合，符合国人操作习惯，可以大大提高作图效率。

（1）使用Overkill命令删除多余重复线条。

（2）使用图幅命令TF，根据零件大小调用GBA4纵置图幅，比例1：2，调用标题栏等。

（3）输入LA命令，设置图层线宽，轮廓线层1设为0.5mm，其余均设为0.25mm。

（4）删除剖切符号、局部视图边界，局剖视图边界以及所有剖面符号。

（5）窗选所有线条，将线性修改为轮廓实线层，并将图层颜色、线型、线宽设为随层。也可在选择完成后，直接输入1，回车直接修改。

（6）绘制局剖视图边界，样条线SPL，图层为2。

（7）填充剖面符号，输入H，选择区域填充，设置合适的比例，各个区域最好单独填充，否则后续移动视图时会整体移动。

（8）中心线修改上述方法类似，图层为3。可以选中对象线条，输入3，回车即可。

（9）绘制断面图中的中心线，输入命令ZX，回车，选择圆、圆弧或者对称直线即可。

（10）绘制剖切符号，使用PQ命令（剖切汉语拼音首字母组合），调整视图位置，便于尺寸标注。

（11）尺寸标注，命令D，回车，依次标注。采用形体分析法进行定形定位尺寸的标注，防止漏标和重复标注，轴向尺寸不能标成封闭尺寸。尺寸可以双击修改设置符号和公差等，也可利用软件自带的查询功能选择合适的公差。

（12）粗糙度标注。命令CC，重要配合面均要标注，标题栏附近标注其余所有为Ra6.3。

（13）标注基准和几何公差，两处直径为?32外圆应为轴颈，标为基准A和B，?50外圆为轴头，需要设置同轴度几何公差。基准命令JZ，几何公差命令XW。

（14）调整检查。合理调整视图、尺寸、粗糙度和几何公差，布局合理，尺寸清晰。

（15）填写技术要求。使用命令YQ，调用技术库技术要求，再进行编辑。其他要求可使用文字命令WZ进行书写。

（16）填写标题栏信息。此处需要严格按照比赛任务书要求填写，否则会有作弊嫌疑。

（17）检查保存。比赛要求保存为DWG和PDF两种格式，PDF可通过打印方式，注意选择样式表Monochrome.Ctb，打印为黑白样式，窗口选择打印区域，生成输出轴PDF图纸，如图9所示。

5 结语

（1）首先要确定机件的表达方案，正确完整合理表达机件的结构。

（2）利用ZW3D进行工程图初稿绘制过程中，一定要将作图比例设置为1：1，否则后续使用ZWCAD无法正确标注尺寸。

（3）熟练使用快捷键，左右手同时操作，事半功倍。中望CAD机械版很多快捷键采用命令汉语拼音首字母组合方式。

（4）使用ZWCAD，按照删除多余线条——图幅——图层——修改线型——剖切剖面——尺寸标注——尺寸公差——表面粗糙度——基准和几何公差——技术要求——标题栏填写的步骤进行，熟能生巧。

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