机械零部件的测绘及CAD制图研究

2023-08-20高志星

中国设备工程 2023年14期

高志星

（江苏省张家港中等专业学校，江苏张家港 215600）

近年来，我国工业制造业的不断发展，使得越来越多的先进部件或多结构、复杂性零部件存有率相对提升。所以，应加强提升基础零部件的制作或设计精度，提高我国在机械生产制造市场的占有率。期间，机械零部件测绘及CAD制图则是针对此类技术体系进行科学化的延伸处理，因为机械零部件的多结构、复杂系统，需要人们在设计过程中融入更多的精力及想象力，或创造符合机械零部件的主体设计需求。只有这样，才可以进一步提高零部件的生产精度。从教育教学方面来讲，机械零部件的测绘及CAD制图课程的规划及建设，需要进一步符合机械零部件的生产诉求，提升学生的理解程度，比如，零部件结构属性、零部件在加工过程中可能存在的问题点、加工过程中可能受到外界环境的干预问题，以确保学生可以通过详细解读，增强基础理论知识，然后在实践过程中予以落实，有效激发学生的学习兴趣，实现对机械零部件测绘以及CAD制图课程的纵向化延伸，提升实际教学质量。

1 机械零部件的测绘及CAD制图概述

1.1 机械零部件的测绘

机械零部件测绘工作主要是通过工程化、系统化的测定，分析机械零部件内部结构属性或相关结构的应用性能，此类课程在建设过程中也是偏向于实践化，这样才可通过工学结合模式，逐步提升学生的认知能力，拓展学生视野面，化理论为实践，增强课程教学质量。从另一方面来讲，也可将机械零部件测绘工作作为零部件制造的重要前提，此类课程是指在为学生了解到机械零部件的主体性能，借助实践操作，强化对零部件的理解能力，最终通过相对应的测绘步骤，将理论付诸实践。零部件的测绘步骤如下，

（1）零部件分析。零部件前期设计功能的实现主要是针对零部件本身的测绘进行精细化处理，此过程中学生应标记零部件结构、尺寸参数在契合之间的精度点，最终通过零部件的类型、使用性能以及加工生产中可能产生的影响因素，分析零部件的不同生产工序，例如，粗加工以及精加工等模式，通过循序渐进的生产机制，强化部件结构的主体性能。

（2）明确零部件视图的表达方案。从基础生产角度来讲，零部件结构的匹配形式，需按照不同呈现机制进行分析，此过程中零部件的种类明确指出在不同方向下，需通过主体视图分析出零部件结构及其具体参数，例如，在主视图之间，需结合零部件的形状特点，确保主视图本身能够综合呈现零部件的加工位置，辅助学生找到零部件测绘过程中的主体位置，提高设计精度。针对不同视图或测绘演示时，需按照视图本身的结构点进行深化，例如，侧视图、俯视图以及仰视图层，保证复杂零件结构，通过全方位、全维度的查证处理，增强细节检索精度。除此之外，细节审核以及勘测过程中，可加强细节与整体之间的联动性。

（3）零部件在基础绘制过程。学生应当先明确这个图纸的大小以及零部件的整体缩放比例，粗略定义好各个视图在绘制过程中可能占据的实际位置，并将主视图来作为中心线或基线，同步标注尺寸，保证以主视图为核心的绘制点是实现全程延长的，例如，主视图、俯视图、侧视图等，均是通过零部件本身的链接状态，增加视图之间的联合性。在实际测绘过程中，应当进行尺寸标注，并按照各个尺寸标记重复或不正确的尺寸，便于后期修改。对于尺寸公差处理时，需按照零部件表面的制作形式来进行调整，除此之外，应明确规定好各类的倒角尺寸。

（4）零部件精细化绘制过程中。为降低基础的绘制误差，应进行前期调整，例如，在组织与修改草图期间，需保证零件图纸制作的正式性，令零部件图纸设计后在批准后可以常投入加工生产中。在草图校对期间，标准零部件的设计、尺寸，必须严格按照前期表格的设计参数进行逐一匹配，保证零部件测绘基础工作完成的持续性。

（5）零部件测绘的具体方法与步骤。第一，应分析零部件的基础组成结构。零部件绘制过程中应先分析零部件的工作原理或实际装配关系，确保对后期的零部件基础结构的调整，提供数据参数点。第二，在绘制装配示意图时，应先确定好零部件的装配关系以及实际的绘制位置，这样才可以保证在后期的装配图绘制期间可以实现规范性调整。第三，在拆卸机械零部件时，需要遵循恢复原机的原则，确保零部件在拆卸前后的性能不变，如果零部件存在不可拆分的机构时，则应不能对其拆分处理，避免使用破坏性的拆分工艺。除此之外，在拆分前期，应当针对零部件进行严格测量处理，严格分析好零部件之间的装配公差值，保证后期尺寸测绘的正确性。第四，绘制零机械零部件。从零部件的现场绘制形式来讲，其是通过对被测零部件的比例调整，确保零部件本身的实际内容是符合前期规划需求的，设定更优质的一个装配图纸。

1.2 CAD制图

CAD制图主要是利用计算机软件创设数据模拟化的绘制场景，此类信息体系的界定是通过计算机设备进行多点联动化处理。

第一，CAD软件系统自主优化功能。人们在操作用户界面时，可以按照界面所显示的一个各项功能点来进行设置，且CAD制图方法是直接链接到制作环境以及图形管理过程中的。

第二，在选择绘制点制作图形结构。通过CAD的辅助制图功能，进行灵活化操作，比如，用鼠标点击屏幕上面的辅助按钮，在图片中可以同步生成相对应或者是一定比例的图形，有效辅助人们的实际化操作，且系统在启动过程中，各项编辑命令或夹点编辑功能等，可以辅助工作人员绘制出更为烦琐的结构。且此过程中如果存在错误操作问题，可利用CAD绘制图纸中的撤销功能来进行修正处理，有效避免传统手工图纸绘制的涂抹问题。在对图层或者是图形进行控制时，可通过CAD软件中的模块功能，进行多模块化调整，增强图纸的绘图效果。

机械零部件的测绘及CAD制图作用：机械零部件的测绘及CAD制图本身在应用过程中需要按照其不同功能点进行节点化绘制处理，例如，CAD制图、手工制图、三维建模、装配工系统，均可通过自动化、可协调化的工具来进行链接处理，从测绘及制图本身起到的作用来讲，其可真实全面地反映机械零件的各类尺寸或配合公差，其也是当前机械工程界的通用语言。制图标注则可以看成是通用语言的语法特征点，人们在标注过程中，整个行业领域中均可以按照其标注的特征点，理清楚零部件之间存在的各项属性关系，通过深化对于零部件生产的标准处理，可有效提高理论与实践对接性。除此之外，工作人员也可针对结构件的测绘及CAD制图，进行信息化检索，例如，在齿轮轴侧位时，可先明确齿数与模数，结合齿轮精度进行计算，保证在绘制过程中规律尺寸或标注的精确性。此外，在CAD制图过程中，也可通过三维图示与平面图式的连接，凸显图形的立体特征，且CAD制图过程中的过程化特点，可呈现在实际操作功能之上，极大增强系统的检索性。

在CAD制图期间，可为学生创设区域化的教学场景，例如，在对简单的机械零部件进行测绘时，可以通过CAD之图创设多维的动画图，这样通过二维图形与三维图示结构之间的转变及生成，辅助学生更清晰地领会到当前结构绘制的关键点，避免后期图形制作过程中的缺失现象，以加强机械零部件测绘的准确性。

最后，CAD有助于理论和实践的有效结合。在机械零部件的测绘与CAD制图中，可将抽象化机械零部件的测绘与CAD制图知识与技术与实际工作实践有效结合，如齿轮泵的测绘以及CAD制图，可先对齿轮泵的零部件实施分析，把齿轮泵分成主动的齿轮轴、从动的齿轮泵、泵盖、泵体、弹簧、螺栓、油塞、垫片等各种零件，并将这些机械零部件当做载体，进行测绘与制图。机械零部件的测绘与CAD制图的运用，可将离散、抽象的知识点转变成具体的机械工程运用，将机械零部件的测绘与CAD制图的内容和职业标准相结合，以实现机械零部件的测绘与CAD制图的有效应用。

2 机械零部件的测绘及CAD制图实际应用

2.1 分析机械零部件的损坏信息

在实际测绘过程中，可通过测绘信息，分析部件生产过程中的极限值问题是否达到既定的损毁程度，如果损毁，又能否达到修复指标。如果上述问题点均被否定，则工作人员需要进一步明确机械零部件图纸是否存在问题，保证图纸是可正常交付到生产加工部门，保证零部件生产的精确性。

2.2 实体测绘方法

机械零部件在测绘过程中，需按照零部件自身的连接尺寸，进行测定处理，确保装配期间，降低公差值，在实际装配过程中，如果外部条件的或时间方面允许时，需对生产过程进行3～5次的检查处理，且全程读取数据，确保尺寸的标准性。对于部分关键性的尺寸来讲，进一步核查此类尺寸是否符合前期的预设需求。例如，生产加工过程中需要的荷载能力与零部件呈现加载能力之间的关系，保证结构本身的驱动性是合理的。例如，联轴器轴颈、齿轮腹板等的实际厚度，其间，尺寸不需要进行多次测量，只要测量到基值就可以了。

2.3 草图绘制

绘制草图过程中，应先针对机械零部件本身的草图进行测绘处理，结合草图在零部件生产加工中的数据标准前提，充分映射被测绘工件的结构、尺寸参数，然后结合标准的尺寸参数点，分析位置公差、形状公差、表面超粗糙度，是否与适配件的机械部件尺寸相符合。除此之外，在实地测绘过程中，应明确零部件基础要求与材料测绘之间的关系，确保机器人在生产加工或制备过程中，可通过图纸来作为实际参考物，有效保证后期制图的精确性。

2.4 依据技术选择的零部件用到的材料及热处理要求

材料作为机械零部件生产的重要前提，所以，确定零部件材料时，应综合分析材料的基础生产工艺，从经济成本、技术工艺等方面做出调整，确保材料基础性能是符合零部件基础生产诉求的。例如，零部件生产过程中的回火工艺、淬火工艺等，在机械自动生产中均可能产生较为严重的干预问题，如果未能处理好，可能影响零部件的使用寿命。

此外，材料选定期间，应当理清材料生产之间可能产生的力学变动情况，结合材料的负载条件、加工制作的环境温度等，分析因为外部影响因素造成的材料形变问题。如此一来，才能够真正将工艺与基础生产条件相整合，避免出现生产脱节的问题。而针对部分特殊性质的材料来讲，应做到基础与专项相结合，深度分析材料的耐热性、耐腐蚀性等，并按照实际生产环境中的干预点进行具体管控，防止出现生产过程中的缺位现象。最后，应做到配置整合，确保在基础输入环境中，按照不同功能点，设置相对应的调控方案，例如，材料属性与设备应用之间的关系，加工需求与实际生产之间的关系，防止因为材料属性不足加大实际生产成本，使企业实现降损增益。