本章目的:按照工程圖出圖步驟,更方便出具規范的工程圖。
1.工程出圖步驟
這是作者個人歸納的步驟,供同行業工程師參考完善。
以solidworks為例,工程出圖步驟如下:
1.1)打開繪制的3d零件圖,進行3d圖的GB基礎設置;
1.2)3d零件圖(裝配體圖)轉為工程圖,進行工程圖GB基礎設置;
1.3)選定合適圖幅和比例,合理進行視圖布局;
1.4)標題欄的填寫和3d圖紙內容的關聯;
1.5)填寫技術要求;
1.6)進行全尺寸標注;
1.7)公差和行位公差的標注;
1.8)質量特性重要度標注;
1.9)其他。
1.1 打開繪制的3d零件圖,進行3d圖的GB基礎設置:
以solidworks2014為例(其余3d軟件大同小異);
1.1.1 3d圖紙國標確認
在3d圖的主界面選擇:工具-選項-文檔屬性-總繪圖標准-GB-確認。或是總欄的“選型”設置。

這一步是讓電腦確認3d圖的設置是GB標准。

1.1.2 3d圖紙單位確認
有些時候工程圖紙的屬性反而只有在建模界面設置才有效,其中就包括重量這個選項。(國標單位為kg,但大部分使用的g)
SolidWorks重量單位及小數點設置::工具-選項-文檔屬性-單位-MMGS-確認。(小數點作者一般設置為0.1就行了)

1.1.3 文件屬性設置
這一點反而很重要。
為了更好地關聯標題欄和材料明細表,SolidWorks在3d建模界面就要很好地設置文件屬性。
SolidWorks文件屬性設置:右上角文件屬性欄點擊。
其中,圖樣名稱、圖樣代號請務必設置,材料明細表中都用的到。

1.2 3d零件圖(裝配體圖)轉為工程圖,進行工程圖GB基礎設置
1.2.1 3d建模界跳轉工程作圖界面
在3d零件圖(裝配圖)界面中,選擇:文件-從零件(裝配體)制作工程圖。這時選用任何國標圖幅的圖紙均可,后期會再設置。


1.2.2 工程圖界面國標設置
①國標總標准設置
工具-選項-文檔屬性-繪圖標准-總繪圖標准-GB;

②實線線粗設置
文檔屬性-線型-邊線類型:可見邊線-樣式:實線-線粗:0.5mm;

當然,就作者而言,這一步也可以省略,作圖時候反而容易看清楚,但國標中一般實線定為0.5的線粗,所以還是設置吧。
③工程圖界面的單位設置
這是一個保險的設置,工程圖紙中的單位也設置為為MMGS。

④尺寸居中和剖面線設置
文檔屬性選項卡--尺寸--找到“置於延伸線中間”--打鈎--確定;(這個設置可以讓尺寸值默認居中);
文檔屬性選項卡--視圖--剖面視圖--線條樣式--找到“剖面線中間帶線”選項--選中--確定;(這個設置可以默認產生剖面線);


這兩個步驟會產生“GB-修改”的結果,但這樣修改作圖時會更加方便(在國標的范圍內)。
⑤圖層顏色
圖層-默認選用輪廓實線層,將文字層、標注層選為黑色-確認;

現在不是AutoCAD作圖的時代,圖紙底色不是黑色。花花綠綠的並不利於作圖。並且,出於打印的問題:多色黑白打印時會顯示模糊。所以除了中心線設置為紅色(或黑色)外,作者建議大家的所有的線色一律設置為黑色。
⑥保存~~~~
以上幾個步驟就搞定SolidWorks所有的國標設置。簡單明了!!!
其余的國標要求的了解,請看總章資料分享。
1.3 選定合適圖幅和比例,合理進行視圖布局
圖幅和比例必須放在一起講,同時擁有合適的圖幅和比例才能有漂亮的圖紙。
1.3.1 圖幅比例選用的要求
比例的選擇一般應與圖幅的選擇同時考慮。選用時通常應考慮以下方面的因素:
①應以能充分而清晰地表達機件的結構形狀,又能合理利用圖紙幅面為基本原則;
②在滿足上述基本原則的前提下,所選用的比例應該有利於采用較小基本幅面的圖紙;
③在表達清晰、能合理利用圖紙幅面的前提下,應該具體地根據機件的尺寸大小和結構復雜程度選擇比例。若條件允許,可優先選用原值比例1:1;
④比例和幅面的選擇應考慮圖樣的應用場合,例如,繪制機械加工工藝規程中的工序簡圖時,一般選用比值較小的比例。
1.3.2 圖幅比例的SolidWorks操作
①將右欄視圖調色板打開,將合適視圖拖到工程圖紙。拖視圖時建議在輪廓實線層下。

②圖紙圖幅和比例調節方法是:空白處右鍵-屬性-圖紙屬性中調整。圖框可以采用公司定制的裝載。


1.3.3 比例圖幅的基本原則的講解
比例圖幅基本原則:應以能充分而清晰地表達機件的結構形狀,又能合理利用圖紙幅面。
個人解釋:圖紙的布局要有“君臣佐使”的的主次之分,第一眼即明確主視圖,再次明白輔助視圖,再再次是技術要求等圖紙規范。
布局范例參考如下圖:
①主視圖3張:為正視圖,剖視圖,投影背視圖。
如果零件比較長,豎着排列也行,個人測試能合理表達大部分零件,這是作者從日企的零件圖紙學來的。也觀察過很多美資的企業,也是如此。
②視圖與圖幅比例如下圖所示,橫向大約能均布4張主視圖,縱向3張,就是說橫向1/4,縱向1/3;
③局部放大圖均勻排列在圖紙下側和上側;
作者從一張國外企業的老圖紙上(autocad時代繪制的渦殼圖紙),參考來的局部視圖排列方式;
④尺寸標注占標注后圖紙的1/3或1/4,不建議超過1/2(畢竟這是畫圖而不是畫尺寸)。

1.4 標題欄的填寫及3d圖紙內容的關聯
1.4.1 標題欄的填寫按照標准JB5054.3填寫
JB5054不是最好的標准,但絕對是最基礎扎實的。和機械設計手冊配合,可以解決大部分機械規格的問題。想要進一步的工程師,請看APQP手冊。

其他公司的標題欄參考:

1.4.2 標題欄中的內容盡可能多的與3d圖中關聯
就作者所學,需要在SolidWorks中能能與3d圖關聯的內容有:
圖樣名稱、圖樣代號、重量、材料標記;4樣。
重量和材料在3d圖材料賦予中進行,而圖樣名稱與圖樣代號在3d圖的文件屬性中設置完畢。
剩下的內容就可以在模板中定制或自己進行圖紙格式編輯。
SolidWorks標題欄編輯:右鍵-編輯圖紙格式,編輯完后可以點右上角圖標返回。

1.4.3 所有修正盡可能在3d圖中進行
不單是標題欄中內容,還包括材料剖面線等。
--這是為了保證3d圖與2d圖的一致性。
SolidWorks零部件修正:選中零件圖形--右鍵--打開零部件,編輯完后保存3d圖,刷新工程圖即可。

1.5 填寫技術要求
1)產品及零、部件,當不能用視圖充分表達清楚時,應在“技術要求”標題下用文字說明,其位置盡量置於標題欄的上方或左方。
2)技術要求的條文應編順序號,僅一條時,不寫順序號。
3)技術要求的內容應符合有關標准要求,簡明扼要,通順易懂,一般包括下列內容:
a) 對材料、毛坯、熱處理的要求(如電磁參數、化學成分、濕度、硬度、金相要求等);
b) 視圖中難以表達的尺寸公差、形狀和位置公差,表面粗糙度等;
c) 對有關結構要素的統一要求(如圓角、倒角、尺寸等);
d) 對零、部件表面質量的要求(如塗層、鍍層、噴丸等);
e) 對間隙、過盈及個別結構要素的特殊要求;
f) 對校准、調整及密封的要求;
g) 對產品及零、部件的性能和質量的要求(如噪聲、耐振性、自動、制動及安全等);
h) 試驗條件和方法;
i) 其他說明。
4)技術要求中引用各類標准、規范、專用技術條件以及試驗方法與驗收規則等文件時,應注明引用文件的編號和名稱。在不致引起辨認困難時,允許只標注編號。
5 )技術要求中列舉明細欄內零、部件時,允許只寫序號或圖樣代號。
注:新產品開發中的技術要求非一蹴而就,可根據要求而逐條添加;基本的技術要求,作者會在總章分享中給出。如下圖:

1.6 進行全尺寸標注
1.6.1 標注尺寸的基本要求
①正確:要符合國家標准的有關規定。
一是要符合制圖標准:這一條在3d繪圖軟件的幫助下,已經變得十分簡便。不需要像手工繪圖一樣,要畫圖,先把國標背下來。還記得作者在大學里學習手工繪圖時,為了把箭頭畫成合適的形狀而痛苦了好久。但作者希望同行業的工程師有空的話,還是去機械設計手冊上看看繪圖的規范。
二是要符合可靠性等標准:建議參考JB5054,例如裝配要求必須標注裝配尺寸。
②完全:要標注制造零件所需要的全部尺寸,不遺漏,不重復。
這一條爭議較大,作者的意見是,在保證機械工程師的利益下,全尺寸標注。
③清晰:尺寸布置要整齊、清晰,便於閱讀。
現有3d軟件的自動標注可以做到全尺寸標注,卻很難做到清晰這一條,所以作者暫時不打算推薦全部靠軟件進行全尺寸標注
④合理:標注的尺寸要符合設計要求及工藝要求。
不要故意去標注不符合現有制造工藝的尺寸和公差,被供應商看破后宰你一刀。
1.6.2 尺寸標注的重要性
繪制機械圖紙的最終目的是讓制造者加工出合格的機械零件來。尺寸是加工零件的重要依據,尺寸標注不全或不准確都會難以生產或造成廢品。
尺寸標注不全、不准確、不清晰的圖紙,是廢紙,它對制圖來說完全沒有價值。--在3d與2d混合的時代,這句話很有爭議。但本質上是對的。哪怕制造運用的3d圖,那也要3d圖全尺寸標注。只不過現在設計以外的人員不知道罷了。
1.6.3 為什么現在大家都不希望全尺寸標注了

上述的全尺寸標注描述是作者寫的。現在大家為什么不願意干全尺寸標注,說白了是因為不值得罷了。
1.6.4 全尺寸標注方法
作者個人秘傳,保證菜鳥照做也能學會。干不干作者就不強推了。
具體方法見本文第2小節。
全尺寸標注可以先不標注公差。
1.7 公差的標注
尺寸與公差標注本是一體的,完全可以一邊標尺寸一邊標公差。但作者為了減少制圖難度,建議新手工程師可以先標尺寸,再標公差。
公差標注也並非一簇而就之事,作者給出一個自己總結的步驟,如下。
1.7.1 公差標注的步驟全解
1)確認全尺寸標注完畢
作者見過很多次這種情況,制造或裝配人員,按照3d圖紙把產品輪廓做出來了,拿出工程圖紙一對,發現根本沒有這個尺寸,更別提公差了,從哪里檢測都沒有頭緒。然后又重新發回圖紙,再追加尺寸和公差,再制造確認等,循環往復。但如果給出全尺寸,就算未標注公差,制造、檢測人員也可以按照未注尺寸公差來做,后期就算更改,花的時間和成本也會少的多。當然,這個時候就要給結構工程師加壓力了。如果只有壓力而沒有時間且沒有報酬的話,那么一般的結構工程師會╮(╯▽╰)╭。
2)確認設計要求,分層級先后給出關鍵尺寸、重要尺寸、一般尺寸的公差
零部件圖紙所有尺寸都有了。再依據設計要求,分層級先后給出關鍵尺寸,重要尺寸、一般尺寸的公差。
什么是關鍵尺寸、重要尺寸、一般尺寸?請看下一個質量特性重要度小節。
初步給出公差是:一般關鍵尺寸和重要尺寸都給出工藝能力下最小的值。一般尺寸可給出,也可以由未注尺寸公差給出。
但本質上,公差的大小未必和尺寸的關鍵與否,並非是絕對掛鈎的。舉例說就是有產品公差很大但做差會爆炸,有產品公差很小做差屁事也沒有。所以才有了質量特性重要度的標准和標注方法,要看尺寸關鍵與否是看重要度符號的。
而合理的公差還是要靠產品優化設計和公差分析來統一給出。
3)定義未注尺寸公差
請查看對應的國標,各個工藝的未注尺寸公差的定義都不一樣。
作者會在DFM章節會給出各種工藝公差的國家標准。

4)公差分析完畢后,重新定義一部分尺寸公差
這是優化設計的內容,在DFMA,DFMEA之后。整體的公差分析會對產品有提升左右,個別尺寸的公差分析常常只能拆東補西。當然,比沒有好。
1.7.2 作者關於公差標注的要求
1)公差標注一律使用對稱公差!公差標注一律使用對稱公差!(如±0.1即對稱公差)--除非極其極其特殊的情況,這很重要,說兩遍。這與3d模型要預留合理間隙一體兩面。
//進一步的原因會在公差分析、樣品制作、模具設計制作、CPK等章節詳細敘述。
2) 公差標注是根據現工藝實際制作能力而定,在設計時公差一開始標注可略小,后期根據公差分析可略放大,只有公差盡可能大而產品質量優秀才是真本事;
但絕對不要把有誇張的公差的圖紙給供應商,這樣只能讓別人看輕你,順便把你當猴耍,當肥羊宰。作者切膚之痛,這里特的注明。
拿去加工的圖紙,公差只能是合適的!!
3)形位公差的標注實際上就是草繪中的位置約束,比較困難,可根據原有圖紙而定,不過不要全信(也許標原圖紙的人是個小白)。建議系統學習國標和GD&T的標准,再做決斷;
4)公差標注后盡可能與公司檢測部門商議一下,使公差的標注與公司的檢測能力匹配。
5)形位公差的學習,可參考本博客GD&T章節內容,其中有通用公差規則。
1.8 質量特性的重要度標注
有些尺寸或技術要求等影響人身安全事故,喪失產品主要功能,嚴重影響產品使用性能和降低產品壽命等,需要標注重要度分級級別符號;
1.8.1 相關標准
JB/T 5058-2006 機械工業產品質量特性重要度分級導則;
對標准的摘錄如下:






1.8.2 重要度的企標划分
重要度標注的主觀影響比較嚴重,所以,一些車廠會對重要度進行更加詳細的定義,幫助工程師進行標注,這是十分不錯的。
如下圖所示:


1.8.3 重要度與DFMEA
重要度分級表和DFMEA嚴重度及分類欄息息相關,具體內容請查看
高階篇:4.2.4)DFMEA嚴重度S(+分類e)、頻度O、探測度D、風險優先系數RPN
這一章節。
1.8.4 重要度與主觀影響
從作者的角度看,質量特性重要度分級標注其實是有一定主觀性質在內的。
原因有三:
①並非所有圖紙都有質量特性重要度分級標注。很多圖紙都沒有!作者肯定是不相信那些圖紙都有對應的質量特性文件。
②關鍵特性的控制上是有爭議的。作者聽一位GM工程師的講座時,他的建議是一張圖紙最多只標注一個關鍵特性。但事實上一張圖紙的關鍵特性常常有很多!
③如果按照標准定義的話,材料的牌號一定算是關鍵特性了(Rohs,Reach的違反),但作者至今還是未曾見到哪張圖紙上的標注。
1.9 其他
在行業標准JB5054中指出了一個產品需要哪些圖紙,一張圖紙需要哪些內容。所以,一些圖紙不是說標注了公差后結束了,還需要做很多事。比如:
1)裝配圖的明細欄
在國標中明細欄寬度和標題欄一致,掛上去就行了。

2)變更履歷表

3)3d示意圖

4)未注公差列表
未注公差可以在技術要求中給出,但為了方便檢測,希望也能在圖紙中給出簡單的表格。

2.全尺寸標注方法具體步驟
這是作者個人密傳,本質是依靠3d軟件的幫助,將草繪的完全定義轉為工程圖的全尺寸標注。所以比靠經驗來進行全尺寸標注來的可靠的多!即是是個菜鳥,運用這種方法,也能進行全尺寸標注。
2.1 3d圖紙完全定義后,提出所有草圖的尺寸
如下圖所示,草繪呈現黑色,是完全定義的。
其中草繪尺寸5個,拉伸尺寸1個,總共6個尺寸。所以工程圖紙的尺寸總數目也是6個。
另一個拉伸為完全貫穿,所以不需要標注,這也是3d繪圖功底的差別

2.2 提出的草繪尺寸標注在工程圖上
將草繪圖尺寸一一對應標注在工程圖上,再標注特征成型所帶來的尺寸。
如下體所示,標注6個。

2.3 在尺寸數目不變的情況下,優化尺寸標注
這一步是公差標注與其優化,前提是尺寸的數目不變。就算是尺寸公差優化為形位公差,也要保持基本的尺寸不變。
如下圖所示,尺寸仍然是6個。

2.4 全尺寸標注的作者小結
①作者能做到全尺寸標注,靠的是軟件的幫助而非經驗,所以才能真正保證是全尺寸標注;
②完整的尺寸標注可以讓繪圖人員根據2d圖再次繪制成3d圖--這也是檢查2d圖繪制的好壞與否的好方法;
③完整的尺寸標注為后期FAI/cpk等工序帶來方便;
④完整的尺寸標注為公差分析及尺寸優化奠定基礎。
尤其是自己做他人的圖紙的公差分析時,發現圖紙上根本沒有對應尺寸,尤其痛苦,作者的經歷。這時候還要一點點和別人確認尺寸,修正圖紙等╮(╯▽╰)╭。
3.附加的內容
3.1 附加1:裝配圖尺寸的標注

3.2 附加2:軟件新功能的關注
一些軟件更新的功能,如自動排列尺寸,需要關注,這種更新是非常節省勞力甚至可以取代我們的工作的。

