识读绘制换向阀装配图任务优化方案

任务描述

换向阀是具有两种以上流动形式和两个以上油口的方向控制阀，是实现液压油流的沟通、切断和换向，以及压力卸载和顺序动作控制的阀门。本任务主要通过识读换向阀装配图，建立换向阀三维模型，让理论知识与三维建模相结合，对装配图的作用和内容、装配视图的选择、装配图的画法等进行学习。

任务目标

（1）掌握装配图的作用和内容。

（2）熟悉装配图的视图选择、规定画法、简化画法。

（3）掌握各零件之间的装配关系、连接方式，相互位置及装拆的先后顺序。

（4）读懂各组成零件的主要结构形状及其在装配图中的作用。

相关理论知识点

知识点一 装配图的作用与内容

装配图是表达机器（或部件）的图样。装配图是表达设计思想、指导生产和技术交流的技术文件，也是制定装配工艺，进行装配、检验、安装及维修的重要文件。

一张完整的装配图应该包括一组视图、必要的尺寸、技术要求、零部件序号、标题栏及明细栏等内容。图5-1-1所示为换向阀装配图。

图5-1-1 换向阀装配图

1.一组图形

用适当的表达方法清楚地表达装配体的工作原理、零件之间的装配关系、连接方式、传动情况及主要零件的结构形状。

2.必要的尺寸

零件是根据零件图制造的，因此，在装配图上不需要标出制造零件所需要的所有尺寸。装配图上一般只需标出装配体的规格（性能）尺寸、总外形尺寸、各零件间的配合尺寸和安装尺寸，以及其他重要尺寸。

3.技术要求

在装配图中，技术要求用来表达机器或部件在装配、调整、测试和使用等方面所必须满足的技术条件，一般标注在明细栏周围的空白处，或用规定的标记、代号在图中相应位置标出。

4.零件序号、标题栏及明细栏

装配图中的所有不同零、部件都必须编号。装配图中的标题栏应标明装配体的名称、图号、比例和责任者等；明细栏中应填写组成装配体的所有零件的编号、名称、材料、数量、标准件的规格和代号等要求。

知识点二 装配图的视图和画法

表达零件图的各种方法在表达机器或部件的装配图时完全适用，只是装配图和零件图表达的侧重点不同。装配图要求正确、清楚地表达装配体的结构、工作原理、装配和连接关系，但并不要求把每个零件的结构完整地表达出来。为此，国家标准对装配图的视图选择和画法作了相关规定。

1.装配图的视图选择

装配图同零件图一样，主视图是整组视图的核心，主要表达组成装配体各零件间的装配关系。下面以图5-1-2所示的滑动轴承装配图和图5-1-3所示的滑动轴承立体图为例，介绍装配图的视图选择。

1）主视图的选择

由图5-1-3所示的滑动轴承立体图可知，它直观地表示了滑动轴承的外形结构，但不能清晰地表示各零件的装配关系，要清楚表达各零件之间的位置关系，需要用剖视图，然后结合滑动轴承在实际应用中的安放状态，很容易得出主视图的表达方案。

图5-1-3 滑动轴承立体图

在图5-1-2中，主视图用半剖视图，很清楚地表达了主要零件之间的装配关系和工作原理。因为滑动轴承的结构基本对称，所以主视图采用了半剖视图。

图5-1-2 滑动轴承装配图

2）其他视图

其他视图是补充表达主视图上没有而又必须表达的内容。该装配图共采用了3个视图来表达。由于滑动轴承的结构基本对称，所以三个视图均采用了半剖视图，这样就可以清楚地表达轴承盖、轴承座，以及上、下轴衬间的装配关系。

2.装配图的规定画法

1）零件间接触面和配合面的画法

相邻两零件的接触面和基本尺寸相同的配合面只画一条线，非接触面和非配合面，即使间隙很小也应画成两条线，如图5-1-4所示。

图5-1-4 零件间接触面和配合面的画法

2）剖面线的画法

相邻两个或多个零件的剖面线应有区别，即方向相反，或者方向一致但间隔不等，如图5-1-5所示。但必须特别注意，在装配图中，所有剖视图、断面图中同一零件的剖面线方向和间隔必须一致。这样有利于找出同一零件的各个视图，想象其形状和装配关系。

图5-1-5 剖面线的画法

3）剖视图中不剖零件的画法

对于螺栓、螺柱、螺钉等紧固件，以及实心的球、手柄、键等零件，若剖切平面通过其对称平面或轴线时，则这些零件均按不剖绘制；若需要表示零件上的凹槽、键槽、销孔等结构，可用局部剖视图表示，如图5-1-6所示。

图5-1-6 剖视图中不剖零件的画法

3.装配图画法的特殊规定和简化画法

1）装配图画法的特殊规定

（1）拆卸画法。在装配图中，当某个零件的图形遮住了其后需要表达的其他零件，或在某个视图上不需要画出某些零件时，可假想将这些零件拆去后再画，但需在拆去后的视图上方注明“拆去××”字样。如图5-1-7所示的滑动轴承装配图中，左、俯视图采用了这种拆卸画法。

（2）沿结合面进行剖切。装配图还可以沿着零件的结合面进行剖切。这种情况下，零件的结合面上不用画剖面线，但若有零件被剖切到，则仍需画出被剖切部分的剖面线。如图5-1-7所示，俯视图是沿轴承座和轴承盖的结合面剖切的，故不需要画剖面线，但被剖切到的螺钉需画出其剖面线。

图5-1-7 装配图画法的特殊规定

2）简化画法

（1）对于装配图中若干相同的零、部件组，如螺栓连接等，可只详细地画出其中一组或几组，其余则只需用细点画线表示其位置即可，如图5-1-8中的螺钉连接。

（2）在装配图中，对于厚度较小的垫片等不易画出的零件可将其涂黑表示，如图5-1-8中的垫片。

（3）在装配图中，零件的工艺结构，如圆角、倒角、退刀槽、起模斜度等允许省略不画，如图5-1-8所示。

图5-1-8 简化画法

知识点三 装配图的尺寸标注

装配图主要是表达零、部件的装配关系的，因此，装配图中不需标出零件的全部尺寸，只需标注一些必要的尺寸。这些尺寸按其作用不同，大致可分为以下几类。

1.规格（性能）尺寸

规格（性能）尺寸是指表示机器或部件规格（性能）的尺寸，是设计、了解和选用该机器或部件的依据。

2.装配尺寸

装配尺寸是指保证机器中各零件装配关系的尺寸，装配尺寸有以下两种。

（1）配合尺寸：相同公称尺寸的孔与轴结合时的尺寸要求。由于公差带之间的关系，相同公称尺寸的孔与轴的配合有松有紧，可分为间隙配合、过盈配合和过渡配合三种。

（2）相对位置尺寸：表示装配体在装配时需要保证的零件间较重要的距离尺寸和间隙尺寸。

3.安装尺寸

安装尺寸是指将机器或部件安装在地基或其他机器或部件上时所需要的尺寸。

4.外形尺寸

外形尺寸是指表示机器或部件外形轮廓大小的尺寸，包括总长、总宽和总高尺寸，它为包装、运输和安装过程中所占的空间大小提供了数据。

5.其他重要尺寸

其他重要尺寸是指在设计时确定，但又不属于上述几类尺寸的一些重要尺寸，如运动件的极限尺寸、主要零件的重要尺寸等。

知识点四 装配图的零件序号和明细栏

为了便于看图和管理图样，对装配图中的所有零、部件均需编号。同时，在标题栏上方的明细栏中需逐个列出图中所有零件的序号及其所对应的名称、材料、数量等。

1.零、部件序号的编排及标注

1）序号的编排方式

装配图中，零、部件的序号编排方式有两种。

（1）将装配图中的所有零件（包括标准件和专用件）依次统一进行编号。

（2）将装配图中所有标准件的数量、标记，按规定直接标注在该标准件的指引线上（标准件不占编号，也不列入明细栏中），而对非标准件（即专用件，如轴、滑轮、齿轮等），需按顺时针或逆时针方向进行编号，如图5-1-9所示。

图5-1-9 序号的编排方式

2）序号的标注方法

装配图中零部件的序号由指引线、小圆点（或箭头）及序号数字组成，如图5-1-10所示。装配图中零、部件序号的编写方法如下：

（1）装配图中的所有零、部件必须编写序号（除标准件外），且形状、规格和大小均相同的零件一般用同一个序号标记。必要时，也可用同一个序号在各处重复标注。

（2）一般在被编号零件的可见轮廓线内画一小圆点，然后用直线画出指引线，并在指引线的端部画一基准线或圆圈，在基准线上方或圆圈内注写零件序号，指引线、水平线和圆圈均为细实线。同一装配图中序号的编写形式应一致。

（3）当在所指零件的轮廓内不便画圆点时，例如，要标注的部分是很薄的零件或涂黑的剖面时，可用箭头代替小圆点指向该部分的轮廓，如图5-1-10中的零件4。

图5-1-10 序号的标注方法（一）

（4）对于一组紧固件或装配关系清楚的零件组，可使用公共指引线标注，如图5-1-11所示。

图5-1-11 序号的标注方法（二）

2.明细栏

明细栏是装配图中全部零件的详细目录，画在标题栏的上方，其基本信息、尺寸及线宽如图5-1-12所示。明细栏中的序号应由下向上排列，这样便于补充编排序号时遗漏的零件。在绘制明细栏时，如果位置不够，可将剩余的部分画在标题栏的左边。

图5-1-12 明细栏

任务实施

1.识读换向阀装配图

（1）概括了解：由标题栏和明细栏可知，图5-1-13所示装配体为换向阀。换向阀是具有两个以上油口的方向控制阀。该换向阀由阀体、阀门、锁紧螺母、手柄及填料等共7种零件装配而成。

图5-1-13 换向阀装配图

（2）视图分析：该换向阀装配图用三个视图表达。主视图采用全剖视图，表达了零件间的装配关系；左视图去掉零件4、5、6后，清楚地表达了阀体的外部形状；俯视图部分，清楚地表达了阀的外形，并用局部剖视图画出法兰小孔。

（3）分析装配顺序和工作原理：

① 装配顺序：将阀门装入阀体内，然后依次装入填料、锁紧螺母、手柄、垫圈，接着安装螺母，并将其固定。

② 工作原理：换向阀是具有两个以上油口的方向控制阀。是实现液压油流的沟通、切断和换向，以及压力卸载和顺序动作控制的阀门。

（4）分析零件结构形状：分析零件结构形状，并综合想象装配体的形状。根据明细栏与零件序号，在装配图中逐一找出各零件的投影图，然后想象其立体形状。

（5）分析尺寸和技术要求：在图中，为保证进出油口和进出油管连接，需标注出进出油口尺寸，另外，为了保证换向阀和外部连接，需标注出阀体法兰上安装孔的具体尺寸。

2.换向阀三维建模

如图5-1-14所示，新建装配体一般有两种，即标准装配体和焊接装配体。新建换向阀装配体，选择，即标准装配体。

图5-1-14 新建装配体

装配体装配环境如图5-1-15所示。

图5-1-15 装配环境

换向阀装配步骤：

（1）点击按钮，创建一个新的装配部件文件Standard.iam。

（2）单击装配面板上的放置按钮，可装入已经建立好的零件和子装配。装入零部件的过程中可以单个装入，也可以把所有零件一起装入。标准件可通过资源中心库直接装入。本例直接将画好的换向阀零件模型装入。提示：如果要放置多个同样的零件，可点击左键，否则点击右键，选择【结束】选项即可。放置好的零件是可以自由拉动的，我们单击底座，再在右键对话框中选择【固定】将底座固定，如图5-1-16所示。

图5-1-16 放置零件

（3）对阀体进行半剖观察。

① 将零件阀体选定，单击右键，再单击打开，将阀体零件图打开，如图5-1-17所示。

图5-1-17 打开

② 打开底座后单击打开原始坐标系，选择一个可以半剖的平面，再单击右键，选择可见性让其可见，如图5-1-18所示。

图5-1-18 可见性

③ 在视图对话框中找到外观栏中的半剖视图，单击半剖视图并选择平面，选择刚才可见的平面，如图5-1-19所示。

图5-1-19 视图

④ 完成半剖视图，如图5-1-20所示。

图5-1-20 半剖视图

（4）将阀门装配到阀体上。

① 左键单击装配面板上的放置按钮，将阀门放置进来，如图5-1-21所示。

图5-1-21 放置阀门

② 单击约束指令中的配合指令，如图5-1-22所示。

图5-1-22 配合

③ 单击阀门的中心轴线和阀体的中心轴线，如图5-1-23所示，将阀体和阀门的中心轴线同轴，如图5-1-24所示。

图5-1-23 选择中心轴线

图5-1-24 中心轴线同轴

④ 配合好的阀体和阀门是可以移动的，这时我们要用约束指令中的相切指令，让阀体和阀门全约束，如图5-1-25所示。

图5-1-25 全约束

⑤ 选择相切指令后再选择阀体的圆柱面和阀门的圆柱面（提示：如果圆柱面不方便选择，可以按住鼠标左键将阀门拉出来），如图5-1-26所示。

图5-1-26 选择相切指令

⑥ 单击选择阀门的圆柱面，再单击选择阀体的圆柱面，如图5-1-27所示。

图5-1-27 选择圆柱面

⑦ 再单击约束面板求解方法中的内边框，如图5-1-28所示。

图5-1-28 内边框

至此，阀门和阀体装配完成，如图5-1-29所示。

图5-1-29 阀门和阀体装配完成

（5）将石棉装配到阀体内。

① 将石棉放置进来，选择配合指令将石棉的中心轴线和阀体的中心轴线选中配合，如图5-1-30所示。同轴配合后装配效果如图5-1-31所示。

图5-1-30 选中中心轴线

图5-1-31 同轴配合

② 将石棉的圆柱面和阀门的圆柱面相切，操作方法同阀门和阀体相切一样，如图5-1-32所示。石棉和阀门配合完成，如图5-1-33所示。

图5-1-32 相切

图5-1-33 石棉和阀门配合完成

（6）装配锁紧螺母。

① 同样地，单击，将锁紧螺母放置进来，如图5-1-34所示。

图5-1-34 放置

② 使用约束指令中的插入指令，如图5-1-35所示。如图5-1-36所示，将锁紧螺母右端面及轴线和石棉的左端面及轴线选定，单击确定，完成锁紧螺母装配，如图5-1-37所示。（提示：选择求解方法时要用反向）

图5-1-35 插入指令

图5-1-36 选定端面及轴线

图5-1-37 完成装配

（7）装配手柄。

① 关闭半剖视图。因阀体内部零件已经装配完成，所以可以将半剖视图关闭，单击视图对话框再单击全剖视图，如图5-1-38所示。

图5-1-38 关闭半剖视图

② 将手柄放置进来，如图5-1-39所示。

图5-1-39 放置手柄

③ 将手柄的中心轴线和阀门的中心轴线同轴，单击约束指令，然后单击配合指令（提示：如果手柄的中心轴线不方便选取，可以通过自由旋转指令旋转单个零件），如图5-1-40所示。

图5-1-40 约束

④ 将手柄的菱面与阀门的菱面配合，单击约束指令中的配合指令，并分别选择平面（提示：菱面不方便选取时可以通过右边的菜单栏选择自由动态观察），如图5-1-41所示。单击确定完成配合，如图5-1-42所示。

图5-1-41 选择平面

图5-1-42 完成配合

⑤ 将手柄的右端面和阀门的菱面端装配上，单击约束指令中的配合指令，如图5-1-43所示。手柄和阀门装配完成，如图5-1-44所示。

图5-1-43 约束

图5-1-44 装配完成

（8）装配垫圈。

① 将垫圈放置进来。

② 将垫圈的轴和阀门的轴同轴，通过约束指令中的配合指令完成同轴配合（提示：如果中心轴线不方便选取，可以通过自由旋转指令旋转单个零件），如图5-1-45所示。垫圈、阀门同轴配合完成，如图5-1-46所示。

图5-1-45 约束

图5-1-46 同轴配合

③ 通过约束指令中的配合指令，将垫圈的端面和手柄的左端面配合，如图5-1-47所示。垫圈和阀门配合完成，如图5-1-48所示。

图5-1-47 约束

图5-1-48 配合完成

（9）装配螺母。

① 单击按钮，将螺母零件放置进来。

② 将螺母和阀门配合上，使用约束指令中的插入指令将螺母的右端面及轴线和手柄的左端面及轴线选中，选中求解方法中的对齐（提示：如果中心轴线不方便选取，可以通过自由旋转指令旋转单个零件），如图5-1-49所示。完成换向阀整体装配，如图5-1-50所示。（提示：可见平面，可通过阀体关闭其可见性）

图5-1-49 约束

图5-1-50 装配完成

3.生成二维装配图

（1）新建二维工程图，如图5-1-51所示。

图5-1-51 新建二维工程图

（2）新建工程图模板，如图5-1-52所示。

图5-1-52 新建工程图模板

（3）生成基础视图，如图5-1-53所示。

图5-1-53 生成基础视图

（4）点击剖视图，先选择基础视图，再选择需要剖开的中心轴线，然后右键单击继续，完成剖视图绘制，如图5-1-54所示。

图5-1-54 完成剖视图绘制

（5）将换向阀三维模型另存一份，然后在另存的三维装配体模型中去掉零件4、5、6后再投影一个视图，得到左视图，具体如图5-1-55所示。

图5-1-55 左视图

（6）生成明细栏。先点击标注工具，再单击明细栏，最后选择基础视图生成明细栏，如图5-1-56所示。

图5-1-56 生成明细栏

（7）绘制零件中心线，并依次标注零件尺寸，如图5-1-57所示。

图5-1-57 标注

（8）换向阀装配图绘制完成，如图5-1-58所示。（换向阀主要零部件的零件图见附件）

图5-1-58 换向阀装配图

任务评价

任务评价单见表5-1-1。

表5-1-1 任务评价单