第五章 组合体.docx
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第五章 组合体.docx
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第五章组合体
第5章组合体
教学要求:
由两个或两个以上基本体按一定的组成方式组合而成的形体称为组合体。
本章是在学习正投影基本原理的基础上,介绍如何应用形体分析法及线面分析法解决组合
体的画图、读图及尺寸标注等问题,是今后学好零件图的基础。
5.1组合体的类型及形体分析
任何复杂的物体都可看成是由若干个基本体组合而成的。
图5.1所示的支座可以看成
是由底板、肋板和支承板3个部分经叠加、切割而成的。
图5.1组合体的形体分析
为了正确迅速地看懂组合体的视图,通常在绘图、标注尺寸和读图过程中,假想把组
合体分解成若干个基本体,分析各基本体的形状、组合方式及相对位置,这种把复杂形体
分成若干基本体的分析方法称为形体分析法。
形体分析法是一种重要的分析方法,是读图
和画图的基础。
组合体的形成方式一般有叠加和切割两种,而常见的是这两种形式的综合。
基本体组合在一起时,其相邻表面的连接关系有两表面平齐、两表面不平齐、两表面相切
和两表面相交4种。
(1)两表面平齐。
当两基本体表面平齐,连成一个平面时,结合处不应该画线,如
图5.2所示。
(2)两表面不平齐。
若两基本体表面不平齐,结合处应画线,如图5.3所示。
(3)两表面相切。
相切是指两基本体表面光滑过渡,在相切处不存在轮廓线,作图时
在相切处不应画线,如图5.4所示。
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机械制图
图5.2两表面平齐的画法
图5.3两表面不平齐的画法
图5.4两表面相切的画法
(4)两表面相交。
两基本体表面相交会产生交线,画图时应画出交线的投影,如图5.5
所示。
图5.5两表面相交的画法
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第5章组合体
5.2组合体三视图的画法
下面以轴承座为例,说明组合体三视图的画法。
5.2.1形体分析
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画图之前,首先应对组合体进行形体分析,了解组合体的组成部分、它们的相对位置、
组合形式及表面连接关系。
如图5.6所示,轴承座可分为底板、肋板、支承板及圆筒4个基本形体。
轴承座下方
是底板,底板、支承板后面平齐叠加;轴承座上方是一圆筒,圆筒前后端面分别伸出肋板
前表面和支承板后表面;支承板的左右两侧面与圆筒外表面相切,前后表面与圆筒相交;
肋板与底板之间是简单叠加,肋板和圆筒外表面相交产生交线。
图5.6轴承座
5.2.2选择主视图
主视图是三视图中最主要的视图,应能反映出组合体形状的主要特征,即应尽可能地
把各组成部分的形状及相对位置关系在主视图上显示出来,并使物体的主要表面、轴线等
平行或垂直于投影面,同时考虑组合体的自然安放位置,还要兼顾其他两个视图,使图中
的虚线越少越好。
如图5.6所示,对于轴承座选取箭头所示的方向作为其主视图投影的方向最好,因为
组成该轴承座的各基本形体及它们之间的位置关系在此方向表达得最为清晰,因而最能反
映它的结构形状特征。
5.2.3确定比例与图幅
视图确定后,便可根据组合体的大小和复杂程度,按国家标准规定选择作图的比例与
图幅。
所选图幅应比视图所占面积大一些,留出余地以便标注尺寸、画标题栏等。
5.2.4布图画底稿
布置视图的位置需要确定各视图主要中心线或基准线的位置,如组合体的底面、端面、
对称中心线,注意将图匀称地布置在幅面上。
画图步骤应是先画主要部分,后画次要部分;先定位置,后定形状;先画可见部分,
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机械制图
后画不可见部分;先画圆或圆弧,后画直线。
画图时应注意以下几点。
(1)应按形体分析法从主要的形体(圆筒、底板)着手,按各基本形体之间的相对位置逐
个画出它们的视图。
为提高绘图速度和保证视图间的投影关系,对于各个基本形体,应尽
可能做到3个视图同时画。
(2)画每一部分基本形体的视图时,应从形状特征明显的视图入手。
例如,先画圆筒
的主视图,再画俯、左视图。
对于底板上的圆孔和圆角,则应先画俯视图,再画主、左
视图。
5.2.5描深
底稿完成后,应认真进行检查,确认无误后再描深图线,完成全图。
轴承座的画图步
骤如图5.7所示。
(a)(b)
(c)(d)
(e)(f)
图5.7轴承座的画图步骤
(a)布置视图,画中心线和基准线;(b)画底板的三视图;(c)画圆筒的三视图;
(d)画支承板的三视图;(e)画肋板的三视图;(f)画局部细小结构,检查、描深
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5.3.1尺寸的种类
第5章组合体
5.3组合体三视图的尺寸标注
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在组合体视图上,应标注下列几类尺寸。
(1)定形尺寸:
确定组合体各组成部分形状大小的尺寸。
如图5.8所示,组合体由底板、半圆筒及后立板组成。
图5.8中,半圆筒的定形尺寸是
R90、R70、80;底板的定形尺寸为φ25、R25、22;后立板的定形尺寸有φ18、R16、20
等。
有些定形尺寸不能独立确定,也不需要标注,如图中底板与半圆筒的交线位置就不需
要标注尺寸,这些尺寸都是加工时自然形成的。
图5.8组合体的尺寸类型
(2)定位尺寸:
确定组合体各组成部分之间相对位置的尺寸。
如图5.8所示,尺寸230是确定底板上直径为φ25的圆孔之间中心距的定位尺寸;尺
寸125是确定后立板上直径为φ18的圆孔轴线到底板底面距离的定位尺寸。
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机械制图
(3)总体尺寸:
确定组合体外形大小的总长、总宽和总高的尺寸。
如图5.8所示,总宽尺寸为80,总高尺寸为141。
注意:
当组合体的一端为回转面时,该方向的总体尺寸不能直接标注,而是由确定回转面
的轴线的定位尺寸加上回转面的半径来间接确定。
如图5.8所示,总长为定位尺寸
230与半径R25两倍的和,即总长为280。
5.3.2尺寸基准
标注尺寸时所选择的尺寸起点称为尺寸基准。
组合体具有长、宽、高3个方向的尺寸
基准。
通常选择组合体的底面、端面或对称面以及回转轴线等作为尺寸基准。
如图5.9所
示,组合体中圆筒轴线为长度方向的尺寸基准;底板前、后面的对称面为宽度方向的尺寸
基准;底面为高度方向的尺寸基准。
图5.9组合体的尺寸基准
5.3.3尺寸标注的基本要求
尺寸标注有以下基本要求。
1)尺寸标注要完整
尺寸标注要完整,既无遗漏,又不重复或多余。
应先对组合体进行形体分析,然后根
据各基本体及其相对位置分别标注定性、定位及总体尺寸。
2)尺寸分布要清晰
标注尺寸不仅要求完整,还要注意清晰、明了。
为此,除了严格遵守制图标准中标注
尺寸的基本规则外,还应注意以下几点。
(1)尺寸应尽可能标注在反映形体形状特征明显的视图上,各基本体的定形、定位尺寸
应尽量集中。
如图5.10所示,立板的尺寸10、20、80应集中标注在左视图上;三角肋板的
尺寸12、7应集中标注在主视图上;底板的尺寸34、18、35及R8应集中标注在俯视图上。
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第5章组合体
图5.10尺寸应标注在反映形体形状特征的视图上
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(2)同心圆的直径尺寸应尽量标注在非圆视图上,如图5.11所示;圆弧的半径必须标
注在圆弧视图上,如图5.11所示。
尽量避免尺寸标在虚线上。
图5.11同心圆直径及圆弧半径的尺寸标注
(3)尺寸应尽量标在视图的外面,以使图形清晰。
但当视图内有足够的空间标注尺寸,
而不影响图形清晰时,也允许标注在视图内,如图5.11左边图中的φ。
(4)标注同方向的并联尺寸应使较小的尺寸靠近视图,较大的尺寸依次向外分布,间
隔要均匀,避免尺寸线与尺寸界线相交;标注同方向的串联尺寸时,箭头应互相对齐,排
在一条直线上,如图5.12所示。
图5.12同方向串、并联尺寸的标注
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5.3.4尺寸标注综合举例
机械制图
标注组合体的尺寸时应先进行形体分析,选择基准,注出定形、定位及总体尺寸,最
后进行核对。
具体步骤如图5.13所示,以轴承座的尺寸标注为例。
(a)(b)
(c)(d)
(e)(f)
图5.13轴承座尺寸的标注步骤
(a)形体分析;(b)选择尺寸基准;(c)标注底板的定形、定位尺寸;(d)标注圆筒的定形、定位尺寸;
(e)标注支承板和肋板的定形尺寸;(f)标注总体尺寸,全面核对
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第5章组合体
5.4组合体三视图的读图方法和步骤
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画图是把空间物体用正投影法表达在平面上,而读图是根据视图想象出物体的空间形
状。
读图必须反复实践,增加形象积累,才能提高空间想象能力和投影分析能力。
5.4.1读图的基本知识
读图时,除必须熟练掌握各种位置直线、平面及基本体的投影特性外,还需注意以下
几点。
1)要善于理解视图中线和线框的含义
(1)视图中的一条粗实线或虚线可表示:
面与面交线的投影;物体表面的积聚性投影;
回转体轮廓素线的投影,如图5.14所示。
图5.14视图中线和线框的含义
(2)视图中的一个封闭线框一般表示物体上一个平面或曲面的投影;两个相邻的封闭
相框则表示位置不同的两个面的投影,如图5.14所示。
2)要把几个视图联系起来读图
仅根据一个视图通常不能唯一确定物体的形状,看图时,要把几个视图联系起来,运
用投影规律进行分析,联想构思,才能想像出空间物体的形状,如图5.15所示。
物体的主
视图相同,而俯视图不同,分别表示了形状各不相同的5种物体。
图5.15几个视图配合看图示例
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机械制图
如图5.16所示的物体尽管主视图相同,但俯视图或左视图略有不同,它们表达了空间
4种不同形状的物体。
图5.16利用几个视图同时分析确定物体的形状
3)要从最能反映物体形状特征的视图入手
组成物体的各个形体的形状特征并非总是集中在一个视图上,可能每个视图上都有一
些。
要善于找出反映各部分形状特征的视图,再联系其相应的投影,想象出物体的形状。
如图5.17左图所示的组合体,左视图的线框1和俯视图的线框2反映了立板和底板的
局部形状特征,而主视图则反映了整体特征;如图5.17右图所示的俯视图反映底板的形状
特征,为此,读图时应先抓住俯视图,再对照主、左视图便能很快地想像出底板的形状。
而想像竖板的形状,应先从主视图入手。
图5.17从最能反映物体形状特征的视图入手
5.4.2看图的方法和步骤
看图有如下方法和步骤。
1)形体分析法读图
用形体分析法读组合体的三视图通常先从主视图着手,分析该物体由哪些基本形体组
成以及它们的组合方式如何;然后利用投影规律逐个找出每个形体在其他视图上的投影,
从而想象出各个基本形体的形状以及各形体之间的相对位置关系,然后综合起来想象出整
个物体的形状。
(1)看视图、抓特征。
看视图是以主视图为主,配合其他视图进行初步的投影分析和
空间分析。
抓特征就是抓住反映物体特征较多的视图,以便在较短时间内对物体有概括的
了解。
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(2)分解形体、对投影。
分解形体是参照特征视图分解形体。
对投影是利用“三等关
系”,找出每一部分的3个投影,想象出它们的形状。
(3)综合起来想整体。
在看懂每部分形体的基础上,进一步分析它们之间的组合方式
和相对位置关系,从而想象出整体的形状。
【例5-1】读机座的三视图,如图5.18所示。
(a)(b)
(c)(d)
(e)
图5.18用形体分析法读图
(a)机座的三视图;(b)读支承板;(c)读肋板;(d)读底板;(e)机座的轴测图
读图步骤如下。
(1)看视图、抓特征。
通过分析可知,主视图较多地反映了支承板A的特征,俯视图
较明显地反映了底板B的特征,而左视图较明显地反映了肋板C的特征。
(2)分解形体、对投影。
通过以上分析,可将机座分为3部分,然后分别从特征明显
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机械制图
的视图出发,依据“三等关系”分别在其他视图中找出对应的投影,从而想象出该部分的
形状,如图5.18(b)、(c)、(d)所示。
(3)综合起来想整体。
支承板A在底板上面,二者的对称面重合且后面平齐;肋板在
底板上面且后面与支承板相接,从而想象出支座的整体,如图5.18(e)所示。
2)线面分析法读图
从线和面的角度去分析物体的形成及构成形体各部分的形状与相对位置的方法,称为
线面分析法。
线面分析法主要用于读以切割体为主形体的视图。
读图的步骤如下。
(1)抓住特征、分清面。
抓特征是指看懂物体上各被切面的空间位置和几何形状。
(2)综合起来想整体。
在看懂物体各表面的空间位置和形状后,还需根据视图弄清面
与面的相对位置,进而想象出物体的整体形状。
以如图5.19(a)所示物体的三视图为例,说明线面分析法读图的具体步骤和方法。
(a)
(b)
(c)
图5.19用线面分析法读图
(a)三视图;(b)线面分析过程;(c)物体切割的形成过程
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(1)形体分析。
由图5.19(a)可知,主视图为中间有缺口的矩形,左视图为有缺角的矩
形线框,俯视图为有缺角的矩形,各视图中的图线都是直线段,所以,可初步断定该物体
是由一长方体被切割而形成的。
切割过程如图5.19(c)所示。
(2)线面分析。
线面分析法首先要明确视图中的一个多边形线框在其他视图中的对应
投影若不是类似形,则必有积聚性。
如图5.19(b)所示,主视图中的十二边形线框1′按投
影关系在俯视图中可找到与他类似的十二边形线框1,但在左视图中只有直线段1″与之对
应。
根据其3个投影可知,这是一个侧垂面,长方体的前上角就是被这个平面切掉而成的。
(3)在图5.19(b)中,主视图上的矩形线框2′和3′,对应左视图的投影为直线段2″
和3″,对应俯视图上的投影为直线段2和3,由此可知这两个线框对应的空间平面是两个
正平面。
又如左视图上的四边形线框4″,对应主视图及俯视图上的投影分别为直线段4′、
5′和4、5,也可判断这两个平面为侧平面,长方体前面左右部分的缺口就是由它们切割
而成的(如图5.19(c)所示)。
(4)其他表面读者可自行分析。
这样,将各平面的形状和空间位置弄清楚之后,就可
综合起来想象出组合体的整体形状,如图5.19(c)所示。
5.4.3补视图与补漏线
补视图与补漏线是培养和检验看图能力的一种有效的方法。
1)由已知两个视图补画第3个视图
【例5-2】已知形体的主视图和俯视图,补画其左视图。
(a)(b)(c)(d)(e)
图5.20补画三视图
(a)形体的两面视图;(b)画底部半圆柱;(c)画后立板;
(d)画半圆柱的切割部分;(e)画后立板的小孔,检查、描深全图
分析:
由给出的主、俯视图构思其立体形状。
该形体可看成是由半圆柱A和拱形柱立
板B两部分叠加而成的。
其中半圆柱左右和前面被平面各切去一部分,后立板被钻了一个
圆孔。
作图:
按相对位置分别补画A、B两部分的左视图,其作图步骤如图5.20所示。
2)补画三视图中所缺的图线
【例5-3】补画视图中所缺的图线。
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机械制图
(a)(b)
(c)(d)
图5.21补漏线
(a)已知视图;(b)补画“工”字形立体俯、左视图中的漏线;
(c)补画圆孔左视图中的漏线;(d)三维立体的形成过程
分析:
从已知三视图的特征轮廓主视图分析,线框1是一个“工”字形的封闭轮廓,
而其在俯视图和左视图中又没有类似形线框,均对应的是直线段,所以它是一个正平面。
设想此形体是由“工”字形的正平面沿着预期的垂直方向拉伸一定距离而成的三维立体,
如图5.21(d)所示,然后在其中部从前向后钻一个圆孔。
作图步骤如下。
(1)补画“工”字形立体俯、左视图中的漏线。
在补线过程中,要充分运用“长对正,
高平齐,宽相等”的投影规律,如图5.21(b)所示。
(2)补画圆孔左视图中所缺的图线,如图5.21(c)所示。
思考题
1.什么是组合体?
组合体的组合形式有哪几种?
各基本体的表面连接有哪些?
它们
的画法各有什么特点?
2.什么是形体分析法?
试述用形体分析法画图、看图的步骤。
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第5章组合体
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3.组合体尺寸分哪几种?
如何才能保证组合体的尺寸标注完整、正确?
经标注清晰应
考虑哪些问题?
4.组合体有哪几个方向上尺寸基准?
哪些元素可作为尺寸基准?
5.什么是线面分析法?
举例说明线面分析法看图的步骤。
6.哪种类型的视图适合于采用形体分析法?
哪种类型的视图适合于采用线面分析
法?
其看图要点是什么?
7.自行构思一个含有3个基本体的组合体,画出它的三视图并标注尺寸。
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- 第五章 组合体 第五 组合