組合體及相貫線(精)課件

1、第五章組合體及相貫線 5-1組合體的三視圖 5-2相貫線的畫法 5-3組合體的尺寸標(biāo)注 5-4組合體的讀圖與構(gòu)形設(shè)計(jì)5-1組合體的三視圖一、形體分析法二、組合體表面之間的關(guān)系三、組合體的畫圖步驟一、形體分析法 從幾何觀點(diǎn)看，任何零件結(jié)構(gòu)都可抽象為三維幾何形體。簡單的如棱柱、棱錐、圓柱、圓錐、球、圓環(huán)等稱為基本形體，由基本形體按一定方式組合而成的較復(fù)雜的形體稱為組合體。本章討論組合體如何畫圖、看圖和尺寸標(biāo)注等問題，是為今后學(xué)習(xí)零件圖建立必要的基礎(chǔ)。 1.組合體的基本概念：圖5-1組合體（1）從“體”的角度考慮組合體的構(gòu)成關(guān)系有：疊加和切割2. 組合體的組合形式如右上圖為一個(gè)圓柱和一個(gè)六棱柱的疊加

2、體如右下圖為一個(gè)三棱錐的切割體圖5-2組合體的組合形式3.組合體的形體分析法：我們將復(fù)雜的組合體分解為若干個(gè)基本體，通過分析各個(gè)基本體的形狀、相對(duì)位置及表面連接關(guān)系，從而形成對(duì)組合形體完整認(rèn)識(shí)的方法稱形體分析法。圖5-3(a)組合體的形體分析動(dòng)畫演示先疊加后切割圖5-3(b)組合體的形體分析二、組合體表面之間的關(guān)系 （一）分類：從“面”的角度去考慮各基本體表面之間的連接方式，平齊可分為：相切相交圖5-4相鄰形體表面之間的連接方式平齊不畫線不平齊要畫線共面平齊不共面不平齊（二）各種表面連接關(guān)系的投影分析1.平齊圖5-5表面平齊與不平齊分界線畫法5-6表面相切的分界線畫法2.相切切點(diǎn)相切不畫線(a

3、)平面與回轉(zhuǎn)體面相切(b)兩回轉(zhuǎn)體面相切公切線垂直H面要畫線不畫公切線的投影特殊情況：當(dāng)兩圓柱相切時(shí)，若它們的公共切平面垂直于投影面，則就應(yīng)畫出相切的素線在該投影面上的投影，也就是兩個(gè)圓柱面的分界線，如下圖所示：圖5-7圓弧面相切的分界線畫法3.相交有線有線圖5-8(a)表面相交的分界線畫法圖5-8(b)表面相交的分界線畫法兩圓柱相交應(yīng)畫交線的投影線三、組合體的畫圖步驟 現(xiàn)通過舉例分別說明疊加式和切割式組合體的畫圖步驟和方法：例5-1求作圖5-9（a）所示支架的三視圖圖5-9支架1.形體分析在畫三視圖前，應(yīng)對(duì)組合體進(jìn)行形體分析，大致了解組合體的形體特點(diǎn)。分析該組合體是由哪些基本體組成，各基本體

4、的相對(duì)位置、組合形式及其表面連接關(guān)系如何，為畫圖作準(zhǔn)備。該支架按形體可分為半圓筒、支承板和肋板。支承板與圓微相交肋板與圓微相切肋板與支承板相接圖5-10支架的形體分析2.選擇主視圖的方向畫圖時(shí)應(yīng)先選擇好主視方向。一般使組合體上有較多表面平行或垂直于投影面，選擇最能反映形體特征的方向作為主視方向，同時(shí)兼顧其他視圖表達(dá)的清晰性。A向C向B向D向主視方向圖5-11選擇主視方向3.確定比例，定圖幅主視方向確定后，應(yīng)根據(jù)組合體的大小和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度確定畫圖比例和圖幅大小，一般應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)比例和圖幅。畫圖比例盡可能采用1:1。4.布置視圖，畫基準(zhǔn)線圖紙固定在圖板上后，先畫圖幅線、圖框線和標(biāo)題欄。布圖是根據(jù)視

5、圖每個(gè)方向的最大尺寸使各視圖均勻地布置在圖框內(nèi)，同時(shí)視圖之間留有足夠地方注全所需的尺寸。5.畫底稿為了快速地畫圖，畫圖的先、后順序是先畫實(shí)體，再畫孔、洞。對(duì)于每一基本體，最好是三個(gè)視圖配合著畫。先從反映形狀特征的視圖畫起，其他兩個(gè)視圖再按投影關(guān)系利用繪圖工具一起畫完，這樣可以節(jié)省測(cè)量時(shí)間，提高繪圖速度。一個(gè)基本體的三視圖畫完后，再畫其他基本體的三視圖。過程見下頁：1. 畫基準(zhǔn)線3. 畫底板 4. 畫肋板5. 畫圓筒6. 畫相貫線2. 畫形筒畫底稿步驟圖5-12底稿的繪圖步驟6.審核、加深圖5-13審查、加深例5-2求作圖5-14所示導(dǎo)向塊的三視圖圖5-14滑塊5-2相貫線的畫法一、相貫線的性質(zhì)

6、二、相貫線的求法三、相貫線的特殊情況四、影響相貫線形狀的因素五、相貫線畫法舉例圓柱與圓柱相交相貫線圓柱與圓錐相交相貫線相貫線一、相貫線的性質(zhì)兩立體相交稱為相貫，其表面的交線稱為相貫線。機(jī)件上常見的相貫線，大多是回轉(zhuǎn)體相交而成，本章主要介紹這類相貫線的性質(zhì)及畫法。 1.概念圖5-152.性質(zhì) 其作圖實(shí)質(zhì)是找出相貫的兩立體表面的若干共有點(diǎn)的投影。 共有性 表面性相貫線位于兩立體的表面上。 相貫線是兩立體表面的共有線。也是兩立體的分界線。 封閉性相貫線一般是封閉的空間折線（通常由直線和曲線組成）或空間曲線。(a)兩外表面相交(b)兩內(nèi)表面相交(c)內(nèi)、外表面相交圖5-16相貫線的三種表現(xiàn)形式3.相貫

7、線的表現(xiàn)形式二、相貫線的求法一表面取點(diǎn)法相貫線水平投影不用求作圖:最前點(diǎn) 1最后點(diǎn) 2最低點(diǎn)最左點(diǎn) 3最右點(diǎn) 4最高點(diǎn)2.適當(dāng)求一般點(diǎn)3.連線12341234121.求特殊點(diǎn)43例5-3求正交兩圓柱的相貫線。相貫線側(cè)面投影不用求圖5-17表面取點(diǎn)法求相貫線例5-4求圓柱與圓錐正交的相貫線。 空間及投影分析： 相貫線為一光滑的封閉的空間曲線。它的側(cè)面投影有積聚性，正面投影、水平投影沒有積聚性，應(yīng)分別求出。 解題方法：輔助平面法二、相貫線的求法一輔助平面法圖5-18輔助平面法求相貫線圖5-17表面取點(diǎn)法求相貫線 假想用水平面P截切立體，P面與圓柱體的截交線為兩條直線，與圓錐面的交線為圓，圓與兩直線

8、的交點(diǎn)即為交線上的點(diǎn)。P動(dòng)畫圖5-17表面取點(diǎn)法求相貫線解題步驟： 求特殊點(diǎn) 用輔助平面法求中間點(diǎn) 光滑連接各點(diǎn)圖5-17表面取點(diǎn)法求相貫線圖5-17表面取點(diǎn)法求相貫線三、相貫線的特殊情況1.等徑正交兩圓柱的相貫線圖5-18蒙日定理-如下圖所示，圓柱與圓柱相交并共切于球；圓柱與圓錐相交，也共切于球， 即都屬于兩回轉(zhuǎn)體相交并共切于球，則它們的相貫線都是平面曲線-橢圓。因?yàn)閮苫剞D(zhuǎn)體的軸線都平行于正投影面為直線，其水平投影為圓或橢圓圖5-192兩同軸回轉(zhuǎn)體的相貫線相貫線為水平圓相貫線為水平圓相貫線為側(cè)平圓圖5-203兩個(gè)軸線平行的圓柱相交及兩共頂?shù)膱A錐相交，其相貫線為直線 圖5-21四、影響相貫線形

9、狀的因素通過前面的討論可知，影響相貫線的空間形狀有3個(gè)因素：一、相貫兩曲面立體的表面幾何性質(zhì)；二、相貫兩曲面立體的相對(duì)位置；三、相貫兩曲面立體的尺寸大小。以兩圓柱相交為例，其相貫線的形狀如表5-1、表5-2。兩圓柱尺寸關(guān)系水平圓柱直徑大兩圓柱直徑相等水平圓柱直徑小相貫線的特點(diǎn)上、下兩條空間曲線兩個(gè)相互垂直的平面橢圓左、右兩條空間曲線投影圖表5-1正交兩圓柱當(dāng)直徑變化時(shí)對(duì)相貫線形狀的影響軸線垂直相交軸線垂直交叉軸線平行表5-2兩圓柱相對(duì)位置變化時(shí)對(duì)相貫線形狀的影響五、相貫線畫法舉例1.正交圓柱體相貫線的簡化畫法 兩正交圓柱體相貫線的投影可用圓弧代替曲線簡化畫出。圖5-22是過相貫線的4個(gè)特殊點(diǎn)畫

10、一圓弧。123(4)1“(2”)3“4“R圖5-22相貫線的簡化畫法2.過渡線 由于工藝要求，鑄件或鍛壓件的兩相交表面之間用一個(gè)曲面光滑地連接起來，這個(gè)過渡曲面通常稱為“圓角”。有了圓角之后，相貫線、截交線就不明顯了。為了便于區(qū)分形體的界限，這種相貫線（或截交線）仍按沒有圓角的情況畫出，但所畫的相貫線（或截交線）不與圓角的外形線相接，而只畫到零件外形線的理論交點(diǎn)上，如圖5-23（見下頁）所示。在生產(chǎn)實(shí)際中，把這種情況的相貫線、截交線稱為過渡線。圖5-23幾種常見的過渡線畫法過渡線，兩端不與圓弧相接過渡線3.相貫線的實(shí)例分析 以上討論的是兩個(gè)基本體表面相交的情況，但機(jī)件上可能出現(xiàn)多個(gè)基本體或不完

11、整的基本體相交，它們的交線可以為相貫線，也可以為截交線。一個(gè)回轉(zhuǎn)面也可以同時(shí)與幾個(gè)面連續(xù)相交。因此，畫組合體的視圖時(shí)，必須進(jìn)行形體分析，找出相交關(guān)系的表面，分析相交表面的類型、形體大小及形體之間的相對(duì)位置，明確有多少條相貫線和截交線以及它們的形狀和投影特征，再逐一作出它們的投影。例5-4完成圖5-24所示組合體的主視圖。分析：1.形體分析：由三視圖可知，組合體是由橫放的半圓柱體D、半個(gè)圓柱體A、大半個(gè)圓柱體C和平面立體B組成。圖5-24組合體相貫線舉例DABC2.交線分析：從俯視圖可知，半圓柱體A與圓柱體D相交，有相貫線。平面立體B與圓柱體D相交，有截交線。圓柱體C與圓柱體D相交，有相貫線。平

12、面立體B與圓柱體A相切。作圖：1.半圓柱體A與圓柱體D相交，相貫線的水平投影為半圓弧12，它的側(cè)面投影在大圓上，根據(jù)投影聯(lián)系得正面投影相貫線上的點(diǎn)1、2，過1、2點(diǎn)作圓弧代替相貫線。2.平面立體B與圓柱D相交，截交線的側(cè)面投影積聚在2“點(diǎn)上，根據(jù)高平齊得截交線的正面投影2、3。122112（3“）33.圓柱體C與圓柱體D相交，相貫線的水平投影為圓弧345，側(cè)面投影積聚在大圓弧上，根據(jù)投影聯(lián)系得正面投影相貫線上的點(diǎn)3、4、5，過3、4、5畫圓弧代替相貫線。345（4“）（5“）454.平面立體B與圓柱體C相交，截交線的水平投影積聚在3點(diǎn)上，根據(jù)長對(duì)正得正面投影。5.平面立體B與圓柱體A相切，切線

13、的投影不畫。5-3組合體的尺寸標(biāo)注一、組合體尺寸標(biāo)注的基本要求二、相貫組合體的尺寸標(biāo)注三、組合體的尺寸分類四、尺寸的清晰布置一、組合體尺寸標(biāo)注的基本要求1) 正確 尺寸標(biāo)注要符合國家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定；2) 完整 尺寸必須齊全，不多余，不遺漏，不重復(fù)； 3) 清晰 尺寸的布局要清晰，整齊，便于讀圖。 二、相貫組合體的尺寸標(biāo)注R84030252016403016注意：不能在相貫線上直接注尺寸！圖5-25三、組合體的尺寸分類及標(biāo)注示例 1.尺寸分類將組合體分解為若干個(gè)基本體和簡單體，在形體分析的基礎(chǔ)上標(biāo)注三類尺寸。 定形尺寸確定各基本體形狀和大小的尺寸。 定位尺寸確定各基本體之間相對(duì)位置的尺寸。 要標(biāo)

14、注定位尺寸，必須先選定尺寸基準(zhǔn)（尺寸的起點(diǎn)）。零件有長、寬、高三個(gè)方向的尺寸，每個(gè)方向至少要有一個(gè)基準(zhǔn)。 總體尺寸零件長、寬、高三個(gè)方向的最大尺寸。 通常以零件的底面、端面、對(duì)稱面和軸線作為基準(zhǔn)。 2.尺寸標(biāo)注示例一7530304050 45100851051907518068559011090 形體分析 標(biāo)注總體尺寸基準(zhǔn)基準(zhǔn)基準(zhǔn)41216例5-4 逐個(gè)標(biāo)注每一基本形 體的定形、定位尺寸圖5-26例5-5 注底板尺寸 注圓筒尺寸 注側(cè)板尺寸 注總體尺寸 檢查、調(diào)整4R基準(zhǔn)基準(zhǔn)基準(zhǔn)AAAAAABBBB 2.尺寸標(biāo)注示例二圖5-27四、尺寸的清晰布置RRRRRR1、應(yīng)盡量標(biāo)注在視圖外面，以免尺寸線

15、、尺寸數(shù)字與視圖 的輪廓線相交。好！不好！圖5-28圖5-292、同心圓柱的直徑尺寸，最好注在非圓的視圖上。好！不好！44圖5-30AAAAAA4RAAAAAA4R3、相互平行的尺寸，應(yīng)按大小順序排列，小尺寸在內(nèi)，大尺寸在外。好！不好！圖5-314、內(nèi)形尺寸與外形尺寸最好分別注在視圖的兩側(cè)。好！不好！圖5-325、尺寸應(yīng)盡可能標(biāo)注在反映基本形體形狀特征較明顯、位置特征較 清楚的視圖上圖5-335-4組合體的讀圖與構(gòu)形設(shè)計(jì)一、讀圖的基本知識(shí)二、讀圖的基本方法三、構(gòu)形設(shè)計(jì)讀圖和畫圖是學(xué)習(xí)這門課的重要環(huán)節(jié)。畫圖是按照正投影方法把物體表達(dá)在平面上，是三維形體到二維圖形的過程。讀圖是根據(jù)已有的視圖和所標(biāo)

16、注的尺寸，想象出物體的結(jié)構(gòu)形狀大小，是畫圖的逆過程。畫圖要運(yùn)用形體分析法，讀圖同樣也要運(yùn)用這種方法，并通過不斷地實(shí)踐，培養(yǎng)空間分析能力、空間想象力和空間構(gòu)思能力，才能逐步提高看圖和讀圖的能力。一、讀圖的基本知識(shí)1.利用正投影的“三等關(guān)系”和“方位”關(guān)系，分清形體相對(duì)位置讀圖時(shí)，應(yīng)借助分規(guī)、三角板等繪圖工具，用正投影的方法，把視圖中各元素的對(duì)應(yīng)關(guān)系分離出來，從而想象物體各部分的形狀和相對(duì)位置關(guān)系。圖5-34相對(duì)位置分析一圖5-35相對(duì)位置分析二圖5-36相鄰線框的表面位置關(guān)系前后面上下面平面與圓柱面相交傾斜方向不同的面2.一個(gè)或兩個(gè)視圖不能叭一確定物體的空間形狀圖5-37（a)一個(gè)視圖不能唯一確

17、定物體的空間形狀圖5-37（c)有兩個(gè)視圖相同的不同集合體圖5-37（b)有一個(gè)視圖相同的不同集合體因此，要準(zhǔn)確想象出物體的空間形狀，必須將幾個(gè)視圖聯(lián)系起來看3.明確線條和線框的含義-圖例一圖線為交線的投影圖線為平面的投影圖框?yàn)槠矫娴耐队皥D5-38（a）視圖中線框、圖線的含義一未封閉的圖框?yàn)槠矫娴耐队拔捶忾]的圖框?yàn)閳A柱面的投影圖5-38（a）視圖中線框、圖線的含義二圖線為圓柱面輪廓素線的投影3.明確線條和線框的含義-圖例二4.借助視圖中線段、線框的可見性，來判斷結(jié)構(gòu)投影相重合的位置圖5-39由可見性判斷重加影的線面位置粗實(shí)線虛線在圓弧面之前在圓弧面之后5.熟悉常見的基本體的投影要快速、正確地構(gòu)

18、思物體的空間形狀，必須熟悉各種基本體的投影，包括完整的和不完整的、以及各種不同位置的基本體的投影。一般來說，不完整的基本體投影仍部分保留原基本體的投影特征，如圖所示。有了這些基本知識(shí)，就便于讀圖了。(a)14圓筒(b) 14圓臺(tái)(c) 14圓球(d) 14圓環(huán)圖5-40不完整的基本幾何體的投影二、讀圖的基本方法讀組合體視圖基本方法形體分析法較適用于疊加體線面分析法較適用于切割體形體分析法的基本步驟總結(jié)如下：一、分解將組合體分解成若干個(gè)基本幾何體；二、分析分析各個(gè)基本體的形狀及其相對(duì)位置關(guān)系；三、綜合綜合考慮各組成基本體的形狀和位置；四、想象想象組合體的整體結(jié)構(gòu)。下面通過具體的例子來說明用形體分

19、析法讀圖的具體步驟和分析思路。例5-6看三視圖，想象出組合體的空間形狀分線框想形體 底板圖5-41(a)形體分析法讀圖分線框想形體立板圖5-41(b)形體分析法讀圖圖5-41(c)形體分析法讀圖分線框想形體耳板圖5-41(d)形體分析法讀圖分線框想形體肋板圖5-41(e)形體分析法讀圖綜合起來想整體線面分析法逐個(gè)分析形體各表面的性質(zhì)、形狀以及相對(duì)位置，從而準(zhǔn)確地了解形體各部分結(jié)構(gòu)形狀的方法叫線面分析法。其著眼點(diǎn)是面，把視圖中的線框認(rèn)定是表示體上的表面，把線認(rèn)為是表示體上的線或面。較適用于形狀復(fù)雜的組合體。線面分析法讀圖的特點(diǎn)：是逐個(gè)分析視圖中的圖線和線框，根據(jù)它們的投影特點(diǎn)，判斷它們的形狀、空間位置，以便正確地