合理标注尺寸的基本知识

合理标注尺寸的基本知识

所谓合理，是指图样上所标注的尺寸既要符合零件的设计要求，又要符合生产实际要求，便于加工和测量，并有利于装配。

基准的概念

设计基准工艺基准

以工艺基准标注尺寸以设计基准标注尺寸

设计基准

（辅助基准）

（径向主要基准）

（长度方向

主要基准）

(a) 零件图示例 (b) 测量内孔 (c) 设计基准

图8-37 设计基准与工艺基准示例

1）基准

基准是尺寸标注的起点。基准的形式在第5章中已经介绍过，根据零件的结构特点和在部件中所起的作用，零件上的点、线、面均可作为尺寸基准。由图8-37所示，在尺寸标注

时有两种基准：设计基准和工艺基准。

（）设计基准：在设计中，为满足零件在机器或部件中对其结构、性能的特定要求而选定的一些基准，称为设计基准。如图8-37(a)所示φ32孔的轴线是径向的主要基准，除了

键槽高度方向的尺寸外，高度方向的其他尺寸均以此为基准进行标注，以满足使用要求，故

该基准为为设计基准，由该基准直接标注出的尺寸称为重要尺寸。

（）工艺基准：考虑到零件的生产，为便于零件的加工、测量和装配而选定的一些基

准，称为工艺基准。如图8-37(a)所示35+０.２

尺寸是以工艺基准为起点标注的尺寸，这样

０

便于测量，如图8-37(b)所示可用游标卡尺直接测量。若以设计基准为起点，则不易测量，如图8-37(c)所示的标注不合理。

每个零件的长、宽、高各方向至少有一个基准，而根据设计、加工、测量上的要求，一般还要附加一些基准。我们把决定零件主要尺寸的基准称为主要基准，而把附加的基准称为辅助基准。零件在三个方向各有一个主要基准，其余为辅助基准。主要基准与辅助基准之间

应有尺寸相联系，如图8-37(a)所示，φ32是设计基准与辅助基准的联系尺寸来标注35+０.２

０

尺寸。

2）基准的选择

为了减少误差，保证设计要求，应尽可能使设计基准和工艺基准重合。当两基准不能重合时，以设计基准为主，兼顾工艺基准，如图8-37所示。

尺寸标注的形式

（a） (b)

图8-38 尺寸标注的形式

）坐标式

同一方向的尺寸由同一基准注起，如图8-38（a）中所示的2x1、28、54尺寸均从端面A为起点标注，端面A是设计基准，其中28是重要的尺寸，而54是联系尺寸。这种标注形式的优点是各环轴向尺寸不会产生累积误差，但不易保证各环尺寸精度的要求。

）链式

同一方向的尺寸首尾相接，如图8-38（b）中所示7.5、65、7.5尺寸。其优点是可以保证每一环的尺寸精度要求，但每一环的误差累积在总长上，使总长80的尺寸不能保证。

）综合式

将坐标式和链式综合在一起进行尺寸标注，这种形式最适应零件的设计和加工要求，被广泛应用，如图8-38（a）所示。

合理标注尺寸的要点

任务1：画出如图8-39(b)中所示轴承座的视图并标注尺寸。

目的：理解基准的概念，能正确选择基准，掌握合理标注尺寸的要点。

步骤：

分析零件结构，确定主要基准

从设计

．．的角度来研究，通常一根轴需要两个轴承座来支承，两个轴承座的轴孔应处于同一轴线上，即：两个轴承座轴孔的轴线距底面等高，这样才能保证被支承的轴不倾斜而正常

工作。因此，轴承座的底面是高度

．．方向的主要基准；为了保证底板两个螺栓孔相对于轴承座孔的对称关系，以轴承座的对称平面为基准标注两孔长度方向的定位尺寸，故轴承座的对称

面是长度

．．方向的主要基准；而宽度

．．方向的主要基准则是轴承座与轴的接触面，如图8-39(a)所示。

(a) (b)

图8-39 轴承座的尺寸基准

尺寸标注应满足设计要求

1）重要尺寸应从设计基准直接注出

所谓的重要尺寸是指影响产品性能、工作精度和配合的尺寸；非重要尺寸则是指非配合的直径、长度、外轮廓尺寸等。

与轴接触的端面

如图8-40（a）所示，轴承座轴孔的中心高40±0.02是高度方向的重要尺寸，应直接从基准标注。而不能按照图8-40（b）所示标注尺寸30±0.02，因为在制造过程中，任何一个尺寸都不可能加工得绝对准确，30±0.02和10这两个尺寸的积累误差，就会影响轴的安装高度，而不能满足设计要求。同理，轴承座上的两个安装螺孔的中心距65应按图8-40(a)所示直接注出。若按图8-40(b)所示分别标注尺寸12.5，则中心距将会受到尺寸90和两个12.5尺寸的制造误差的影响。

(a) 正确(b) 错误

图8-40 重要尺寸应直接标注

2）不要将尺寸注成封闭的尺寸链

因零件在实际加工过程中，会出现误差，若注成封闭的尺寸链，则各环尺寸精度就会相互影响，不能保证设计要求。正确的标注方法：选择不太重要的一环不注尺寸，如图8-41(b)中所示的C环，零件加工过程中出现的累积误差可集中地反映在此环上，从而保证了零件的使用性能，如图8-41所示。

（a）不正确 (b) 正确

图8-41 不要注成封闭尺寸链

3）关联零件间的尺寸应协调

关联零件间的尺寸必须协调，组装时才能顺利装配，并满足设计要求。在标注关联尺寸

时，相配合的基本尺寸必须

．．相同，并应直接注出。

（1）相关联的两零件为非标准件时，如图8-42(a)所示。阀盖镶在阀体中，尺寸φ50和5是阀盖与阀体配合的部分，故基本尺寸应相同，且直接从基准标注。同理，阀盖与阀体用4个螺栓连接，阀盖上螺栓孔的分布与阀体上螺栓孔的分布一致。

通孔

）

（

(a) 阀盖的零件图 (b) 阀盖与阀体的装配示意图

图8-42 关联尺寸的标注

（2）当零件上某一部分与标准件配合时，应根据标准件查表获得。如图8-45所示中的φ20k6是与滚动轴承配合的部分，该部分的轴径尺寸应查表获得，与轴承内径尺寸一致。

【注意】两配合零件所选基准应尽量

．．一致，如图8-42(b)所示，只有当阀盖与阀体的径．

向尺寸基准

．．．．．为通过球阀中心A点的水平线时，才能满足使用要求，所以该线是阀盖与阀体共

有的基准。对于阀盖而言，长度方向的基准

．．．．．．．是与阀体接触的B面，而对于阀体而言，则是通过阀杆轴线和球阀中心A点的中心线。

标注尺寸应兼顾工艺要求

1）尺寸标注要便于测量

在满足设计要求的前提下，标注的尺寸尽量使用普通量具进行检测，避免或减少使用专用量具。

如图8-43所示，轴承座上的螺孔M8x0.75的深度尺寸，若按图8-43(b)所示进行标注

时，不易测量。应以凸台端面为基准，标注出尺寸6，这样易于测量，凸台端面是工艺基准

．．．．，也是高度方向的辅助基准。该辅助基准与高度主要基准的联系尺寸是58。

同理，如图8-44(a)所示，尺寸A、D、F不便于测量，而图8-44(b)所示中的尺寸B、C、E、G则根据零件尺寸精度的要求，可以用钢直尺、游标卡尺等量具进行测量。

（a ） 轴承座零件图

图8-43 尺寸标注要便于测量示例一

（a ）不便于测量

(b) 便于测量

图8-44 尺寸标注要便于测量示例二

2）按加工顺序标注尺寸

零件图上除重要尺寸应直接标注外，其他尺寸一般按加工顺序进行标注。这样每一加工步骤的尺寸，均可从图中直接读出，便于测量。如图8-45所示为轴的尺寸标注，如图8-46所示为该轴的加工过程。

(b) 不合理的标注

图8-45 轴的尺寸标注

（a）下料、车两端面、打中心孔 (b) 以中心孔定位，车φ25、长72 （c）车φ20、长

35

（d）车φ15、长17 (e) 切槽、倒角，车M15螺纹（f）调头：车φ35、长42和φ20、长

35

（g）车退刀槽、倒角 (h) 铣键槽（i）磨外圆达到公差要求

图8-46 轴的加工过程

3)毛坯面与加工面之间的尺寸联系

在铸造或锻造零件上标注尺寸时，应注意同一方向的加工表面与非加工面之间一般只能有一个联系尺寸。如图8-47(a)所示壳体，图中所指A、B、C为非加工面，尺寸24、5由铸造工艺完成。加工底面时，先保证尺寸10，然后按尺寸40加工顶面，就能保证使用要求。如果按图8-47(b)进行标注，由于A、B、C三个非加工面与底面有三个尺寸联系10、28、34，在加工底面时，要同时保证这三个方向的尺寸精度是不可能的，所以(b)图的注法是不合理的。

(a) 合理 (b) 不合理

图8-47 毛坯面与加工面之间的尺寸联系

同理，如图8-43(b)所示，轴承座底板尺寸90X30由铸造工艺完成，D面是非加工表面，所以，图8-43(a)中的尺寸标注是正确的，而图8-43（b）中标注的尺寸35是错误的。

高度方向基准高度方向基准

4）同一工序加工尺寸应尽量集中标注

同一工序上加工的结构，尺寸尽量集中标注，且不同工种的尺寸宜分开标注。如图8-48所示，将车削和铣削加工的结构尺寸分别标注在轴的两侧，这样便于看图。

图8-48 不同加工方法尺寸的标注

零件上常见结构的尺寸注法

零件上一些常见的结构要素和底板、端面、法兰盘等图形应按一定的标注方式进行尺寸标注，零件上的螺孔、销孔、沉孔、中心孔等结构的尺寸注法已基本标准化。

常见零件图形的尺寸标注

图8-49 底板、端面和法兰盘图形的尺寸标注

【注意】国家标准规定：除确实需要表示的某些结构圆角外，其他圆角在零件图中均可不画，但需要在图中注明尺寸或在技术要求中说明。当省去圆角时，图形上零件表面的交线则由过渡线变成了相贯线，如图8-49所示。

零件上常见孔的尺寸标注

表8-1中介绍了几种常见孔的标注形式，其中

孔的深度用符号”表示；埋头孔的

锥形部分用符号”表示；

沉孔或锪平常用符号”表示。符号的比例画法见图8-50。

图中h 表示字体的

高度。

图8-50 符号的比例画法

表8-1 零件上常见孔的尺寸标注

零件结构类型

标

注

方

法

说

明

螺

孔

通孔

表示三个公称直径为

6，螺纹中径、顶径公差带为7H ，均匀分布

的孔。可以旁注，也可以直接注出。

不通孔

螺孔深度为10，可与螺孔直径连注，也可分开标注。

不通孔需要注出孔的深度时，应明确标注孔深尺寸。孔深为12。

光孔一般孔

表示四个直径为φ5孔

深为10的光孔。孔深

与孔径可连注，也可以

分开标注。

锥销孔

φ6为与锥销孔相配的

圆锥销小头直径。锥销

孔通常是相邻两零件

装在一起时加工，故应

注明“配作”二字。

沉孔锥形

沉孔

表示六个直径为φ7均

匀分布的孔。沉孔的直

径为φ13，锥角为

90°。锥形部分尺寸可

以旁注，也可直接注

出。

沉孔

柱形

沉孔

表示有四个直径为

φ6.5均匀分布的孔。

沉孔的直径为φ13，深

度为4.5。

锪平面

表示锪平面φ16的深

度不需标注，一般锪平

到没有毛面为止。

零件图上的技术要求

如图8-2所示，零件图除了有视图和尺寸外，还有尺寸公差、表面粗糙度、形位公差、

热处理及表面处理等技术要求。本节主要介绍尺寸公差、表面粗糙度、形位公差的基本概念和国家标准规定的代号和标注。

表面粗糙度

表面粗糙度的概念

）表面粗糙度

零件的加工表面上具有的较小间距和峰谷

．．．．．．．所组

成的微观几何形状误差

．．．．．．．．，被称为表面粗糙度，用数

值表现出来。

如图所示，在

显微镜下观察到零件的已加

图8-51 表面粗糙度的概念

工表面是粗糙不平的，它是由于加工方法、机床的振动和其他因素所形成的。

表面粗糙度对零件的耐磨性、耐蚀性、抗疲劳的能力、零件之间的配合和外观质量等都有影响，它是评定零件表面质量的重要指标。

）评定表面粗糙度的参数

评定表面粗糙度的参数有轮廓算术平均偏差、微观不平度十点高度和轮廓最大高度。其中轮廓算术平均偏差是最常用的评定参数。它是指在取样长度l内，轮廓偏距绝对值的算术

平均值，用Ra来表示，如图8-52所示。Ra值已经标准化

．．．，优先选用表8-2

中的数值。

图8-52 轮廓算术平均偏差Ra

表8-2 a 的数值（单位：μm）a

a值越小，意味着粗糙度要求愈高，零件表面愈光滑。在选取a值时，一般应根据零

件的表面功能要求和加工经济性两者综合考虑。在满足使用性能要求的前提下，尽可能选取较大的a值，以获得较好的经济效益。

表面粗糙度符号、代号

国家标准（GB/T131-1993）规定在零件图上，每个表面都应按使用要求标注表面粗糙度代号（或符号）。

）表面粗糙度符号

表所示为表面粗糙度符号及其意义。

表8-3 表面粗糙度符号

符号意义及说明

为去除材料符号，表示该表面必须用去除材料的方法获得，例如：车、

铣、钻、磨、镗、腐蚀、电火花加工等方法。

为不去除材料符号，表示该表面用不去除材料的方法获得，或者表示保

持上道工序形成的表面状况，例如铸造、锻造、热轧、冲压变形等方法。

在前三种符号的长边上均可加一横线，用于标注有关参数和说明。

在上述三种符号上均可加一小圆，表示所有表面具有相同的表面粗糙度

要求。

）表面粗糙度符号的画法

表为表面粗糙度符号的画法，其大小与图样中粗实线的线宽b有关。

表8-4 表面粗糙度符号的尺寸（单位：mm）

图样上轮廓线的线宽b0.35 0.5 0.7 1 1.4 2

数字与大

写字母的高度h 2.5 3.5 5 7 10

1

4

符号的线宽d'

数字与字母的笔画宽度d

0.25 0.35 0.5 0.7 1 1.4 高度H1 3.5 5 7 10 14 20 高度H28 11 15 21 30 42