基于中望ZW3D和ZWCAD軟件的軸套類零件工程圖繪制

史紅杰

摘 要：職業(yè)院校技能大賽背景下，數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造賽項(xiàng)對零件工程圖提出了更高的要求。綜合利用ZW3D和ZWCAD繪制工程圖能大大提高作圖效率，并且符合國家標(biāo)準(zhǔn)。本文首先闡述了軸套類零件的工程圖表達(dá)方案，結(jié)合輸出軸零件，深入分析了基于ZW3D和ZWCAD軟件的工程圖繪制流程、方法和步驟，快速高效完成符合國家制圖標(biāo)準(zhǔn)的工程圖繪制。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化設(shè)計(jì) ZW3D ZWCAD 軸套類零件 工程圖

1 引言

全國職業(yè)院校技能大賽數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造賽項(xiàng)自2023年開始新一輪改革，賽項(xiàng)規(guī)程發(fā)生了較大變化。賽項(xiàng)緊隨制造業(yè)“智改數(shù)轉(zhuǎn)”步伐，引入新知識(shí)、新技術(shù)、新工藝、新標(biāo)準(zhǔn)，以解決數(shù)字化生產(chǎn)的實(shí)際問題為導(dǎo)向，通過考察 高職學(xué)生數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造相關(guān)專業(yè)知識(shí)，數(shù)字化建模、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、產(chǎn)品虛擬裝配、協(xié)同設(shè)計(jì)與質(zhì)量管理、數(shù)控裝備編程操作等能力，以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作、質(zhì)量、成本意識(shí)和職業(yè)道德規(guī)范等素養(yǎng)，全面提升高職 學(xué)生服務(wù)建設(shè)制造強(qiáng)國、數(shù)字中國國家戰(zhàn)略的能力，為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)綠色化、低碳化發(fā)展，構(gòu)建新發(fā)展格局做出貢獻(xiàn)。

比賽共2個(gè)模塊，分6個(gè)任務(wù)，總分為 100 分，競賽總時(shí)長7小時(shí)。其中M1模塊中工程圖繪制與產(chǎn)品展示共計(jì)20分，根據(jù)數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)的最終結(jié)果模型，生成零件圖和裝配圖，并輸出爆炸圖。考核選手繪制零件圖、裝配圖和爆炸圖的能力，以及展示產(chǎn)品特點(diǎn)的能力。軟件平臺(tái)為中望CAD機(jī)械教育版軟件2023和中望3D2023教育版。

評分標(biāo)準(zhǔn)如下：

（1）視圖表達(dá)完整性，視圖配置合理；

（2）視圖選取比例的合理性；

（3）尺寸的正確、齊全、清晰；

（4）幾何公差標(biāo)注的正確性；

（5）表面精度標(biāo)注的合理性；

（6）其他技術(shù)要求（含標(biāo)題欄）的合理性。

2 軸套類零件的表達(dá)方案

2.1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

常見于各種軸、絲杠、套筒、襯套等，多采用車削和磨削加工而成。一般由多段不等直徑的圓柱組合形成，徑向尺寸通常小于軸向尺寸。為便于配合和裝配，常設(shè)計(jì)螺紋、鍵槽、錐度、越程槽、退刀槽、銷孔、中心孔、油槽、倒角、倒圓等結(jié)構(gòu)。

2.2 表達(dá)方法

一般將軸線水平放置，垂直軸線方向作為主視圖的投射方向。主視圖上應(yīng)能看到鍵槽或孔的投影，并對其作斷面圖或局部剖視，也可以加上必要的局部視圖或向視圖。對于套類零件，主視圖多采用水平放置的全剖視圖。

（1）非圓視圖水平擺放作為主視圖。

（2）用局部視圖、局部剖視圖、斷面圖、局部放大圖等作為補(bǔ)充。

（3）對于形狀簡單而軸向尺寸較長的部分常斷開后縮短繪制。

（4）套類零件中由于多存在內(nèi)部結(jié)構(gòu)，一般采用全剖、半剖或局部剖繪制。

如圖1所示，主視圖全剖，局部視圖表達(dá)鍵槽外形，兩個(gè)斷面圖分別用來表達(dá)鍵槽深度和開口槽結(jié)構(gòu)。

3 中望ZWCAD機(jī)械版主要功能

3.1 多種國際標(biāo)準(zhǔn)

中望機(jī)械目前提供了世界范圍內(nèi)最常用的八種國際標(biāo)準(zhǔn)，其分別GB、ISO、ANSI、DIN、JIS、CSN、GOST、BSI，其他常用的國際和行業(yè)、部門標(biāo)準(zhǔn)也可以很方便地增加進(jìn)去，使得中望機(jī)械可以快速適應(yīng)世界不同體系標(biāo)準(zhǔn)、不同行業(yè)或部門的用戶需求。

3.2 系統(tǒng)初始化功能

進(jìn)行圖幅設(shè)置后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行初始化設(shè)置，將符合國標(biāo)的圖層、線型、顏色、字高等設(shè)置完畢；用戶只要在樣式配置中設(shè)定，就可實(shí)現(xiàn)用戶的配置環(huán)境。

3.3 圖紙?jiān)O(shè)置

在同一個(gè)對話框中設(shè)置圖幅、比例、標(biāo)題欄、明細(xì)表等，圖層、顏色、線型、標(biāo)注比例統(tǒng)一，符合所用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定。用戶只需按1：1比例繪圖，尤其是在繪圖進(jìn)程中改變比例時(shí)，中望機(jī)械會(huì)自動(dòng)更新相關(guān)設(shè)置，同時(shí)用戶也可以在同一環(huán)境下設(shè)置多圖框，各種操作均不受多圖框影響，在圖框內(nèi)操作均自動(dòng)適應(yīng)。

3.4 繪圖設(shè)計(jì)

在中望CAD提供的繪圖功能基礎(chǔ)上，根據(jù)工程設(shè)計(jì)和制圖的實(shí)際需要，增加了下列實(shí)用的繪圖功能。

繪圖工具：智能畫線、對稱畫線、切線、管道線、角平分線、中心線等。

構(gòu)造工具：截?cái)嗑€、折斷符號、打斷、動(dòng)態(tài)延伸、單孔、孔陣、工藝槽等。

局部詳圖：將圖紙中某一部分的內(nèi)容按照比例進(jìn)行縮小或放大顯示，不必再在圖紙上重新繪制，大大減少繪圖時(shí)間，提高了工作效率。

3.5 工程標(biāo)注

標(biāo)注功能：尺寸標(biāo)注包括智能標(biāo)注、半剖標(biāo)注、倒角標(biāo)注等；符號標(biāo)注包括粗糙度、形位公差、基準(zhǔn)標(biāo)注、焊接符號等。一個(gè)“智能標(biāo)注”命令即可完成對直線、角度、圓等一系列圖形的標(biāo)注。

公差查詢：可自動(dòng)檢索并優(yōu)先選擇常用公差，并且有多種公差標(biāo)注形式可選用，也可輸入基本尺寸進(jìn)行計(jì)算，無需再去查詢手冊等工具。

3.6 序號標(biāo)注

序號標(biāo)注是機(jī)械行業(yè)中特有的一種標(biāo)注，在指導(dǎo)機(jī)械設(shè)備的組裝與加工中占有極其重要的地位，序號提供了多種類型的標(biāo)注樣式，與明細(xì)表雙向關(guān)聯(lián)，修改序號或明細(xì)表內(nèi)容與之對應(yīng)的內(nèi)容可自動(dòng)修改，明細(xì)表自動(dòng)生成等一系列的優(yōu)化。

3.7 文字功能

中望機(jī)械提供了非常便捷的文字功能，“文字標(biāo)注”和“技術(shù)要求”，并提供了機(jī)械行業(yè)的專業(yè)術(shù)語詞句庫，文字標(biāo)注時(shí)，只需在詞庫界面點(diǎn)選，技術(shù)要求等可在瞬間完成（利用已有技術(shù)文檔，稍加改動(dòng)即可），此項(xiàng)功能使用戶的文字標(biāo)注效率得到有效提升。

3.8 國標(biāo)符號庫、零件庫

根據(jù)國家頒布的最新標(biāo)準(zhǔn)，提供較完整的國標(biāo)符號庫、零件庫；

國標(biāo)符號庫：儀器儀表符號、電器符號、液壓符號、運(yùn)動(dòng)符號等，所有國標(biāo)符號極易查找，只需輕輕一按，就可快速調(diào)出；

標(biāo)準(zhǔn)零件庫：螺母、螺栓、螺柱、螺釘、銷釘、鉚釘、墊圈、擋圈、密封圈、軸承、型材（鋼）等，標(biāo)準(zhǔn)件庫視圖齊全，均為參數(shù)化圖庫，只需點(diǎn)中尺寸參數(shù)，即可得到所需零件，節(jié)省大量重復(fù)勞動(dòng)，節(jié)約大量時(shí)間。

4 工程圖繪制步驟

4.1 使用ZW3D繪制工程圖DWG格式初稿

該輸出軸零件屬于常見的軸套類零件，主要有軸頸和軸頭，有用于周向定位的鍵槽和孔結(jié)構(gòu)，圓柱體上加工有用于成型面連接的平面結(jié)構(gòu)，右端有螺紋和退刀槽。（圖２）

（1）建模環(huán)境下右鍵，2D工程圖，默認(rèn)即可，無需選擇圖紙模板。

（2）通用設(shè)置。如圖3所示，選擇合適的投影方向，通用設(shè)置，取消消隱線，曲線轉(zhuǎn)換為圓弧，刪除重復(fù)線，縮放比例一定要設(shè)置為1：1。

（3）線條設(shè)置。如圖4所示，視圖屬性中，選擇線條標(biāo)簽，將消隱、切線和消隱切線進(jìn)設(shè)置為忽略IGNORE。

（4）斷面圖創(chuàng)建。如圖5所示，利用全剖試圖創(chuàng)建三處斷面圖，表達(dá)鍵槽深度、圓周平面和定位孔結(jié)構(gòu)。剖切符號和方向沒有要求，剖面方法中選擇剖面曲線以顯示斷面形狀，位置可自由配置，在中望CAD中調(diào)整。

（5）局部視圖創(chuàng)建。如圖5所示，應(yīng)用投影和裁剪視圖生成鍵槽外形的局部視圖，邊界線可以隱藏，也可保留，在ZWCAD中刪除。

（6）局剖視圖創(chuàng)建。如圖5所示，在主視圖中繪制鍵槽和孔的局部剖視圖，邊界不做要求，后續(xù)再ZWCAD中修改。

（7）完成ZW3D的工程圖繪制，將文件輸出為DWG/DXF File格式文件。

4.2 使用ZWCAD機(jī)械版繪制工程圖

中望ZWCAD機(jī)械版相當(dāng)于安裝了插件的Autocad，功能強(qiáng)大，繪制2D工程圖簡潔高效，遵循國家標(biāo)準(zhǔn)，并且許多快捷鍵采用漢語拼音首字母組合，符合國人操作習(xí)慣，可以大大提高作圖效率。

（1）使用Overkill命令刪除多余重復(fù)線條。

（2）使用圖幅命令TF，根據(jù)零件大小調(diào)用GBA4縱置圖幅，比例1：2，調(diào)用標(biāo)題欄等。

（3）輸入LA命令，設(shè)置圖層線寬，輪廓線層1設(shè)為0.5mm，其余均設(shè)為0.25mm。

（4）刪除剖切符號、局部視圖邊界，局剖視圖邊界以及所有剖面符號。

（5）窗選所有線條，將線性修改為輪廓實(shí)線層，并將圖層顏色、線型、線寬設(shè)為隨層。也可在選擇完成后，直接輸入1，回車直接修改。

（6）繪制局剖視圖邊界，樣條線SPL，圖層為2。

（7）填充剖面符號，輸入H，選擇區(qū)域填充，設(shè)置合適的比例，各個(gè)區(qū)域最好單獨(dú)填充，否則后續(xù)移動(dòng)視圖時(shí)會(huì)整體移動(dòng)。

（8）中心線修改上述方法類似，圖層為3。可以選中對象線條，輸入3，回車即可。

（9）繪制斷面圖中的中心線，輸入命令ZX，回車，選擇圓、圓弧或者對稱直線即可。

（10）繪制剖切符號，使用PQ命令（剖切漢語拼音首字母組合），調(diào)整視圖位置，便于尺寸標(biāo)注。

（11）尺寸標(biāo)注，命令D，回車，依次標(biāo)注。采用形體分析法進(jìn)行定形定位尺寸的標(biāo)注，防止漏標(biāo)和重復(fù)標(biāo)注，軸向尺寸不能標(biāo)成封閉尺寸。尺寸可以雙擊修改設(shè)置符號和公差等，也可利用軟件自帶的查詢功能選擇合適的公差。

（12）粗糙度標(biāo)注。命令CC，重要配合面均要標(biāo)注，標(biāo)題欄附近標(biāo)注其余所有為Ra6.3。

（13）標(biāo)注基準(zhǔn)和幾何公差，兩處直徑為?32外圓應(yīng)為軸頸，標(biāo)為基準(zhǔn)A和B，?50外圓為軸頭，需要設(shè)置同軸度幾何公差。基準(zhǔn)命令JZ，幾何公差命令XW。

（14）調(diào)整檢查。合理調(diào)整視圖、尺寸、粗糙度和幾何公差，布局合理，尺寸清晰。

（15）填寫技術(shù)要求。使用命令YQ，調(diào)用技術(shù)庫技術(shù)要求，再進(jìn)行編輯。其他要求可使用文字命令WZ進(jìn)行書寫。

（16）填寫標(biāo)題欄信息。此處需要嚴(yán)格按照比賽任務(wù)書要求填寫，否則會(huì)有作弊嫌疑。

（17）檢查保存。比賽要求保存為DWG和PDF兩種格式，PDF可通過打印方式，注意選擇樣式表Monochrome.Ctb，打印為黑白樣式，窗口選擇打印區(qū)域，生成輸出軸PDF圖紙，如圖9所示。

5 結(jié)語

（1）首先要確定機(jī)件的表達(dá)方案，正確完整合理表達(dá)機(jī)件的結(jié)構(gòu)。

（2）利用ZW3D進(jìn)行工程圖初稿繪制過程中，一定要將作圖比例設(shè)置為1：1，否則后續(xù)使用ZWCAD無法正確標(biāo)注尺寸。

（3）熟練使用快捷鍵，左右手同時(shí)操作，事半功倍。中望CAD機(jī)械版很多快捷鍵采用命令漢語拼音首字母組合方式。

（4）使用ZWCAD，按照刪除多余線條——圖幅——圖層——修改線型——剖切剖面——尺寸標(biāo)注——尺寸公差——表面粗糙度——基準(zhǔn)和幾何公差——技術(shù)要求——標(biāo)題欄填寫的步驟進(jìn)行，熟能生巧。

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