1、1 1第3章组合体u项目一项目一 组合体的投影组合体的投影u项目二项目二 组合体的尺寸标注组合体的尺寸标注u 项目三项目三 读组合体视图的方法读组合体视图的方法u 项目四项目四 轴测投影图轴测投影图2 2任何复杂的机械零件，从形体角度看，都是由一些简单的基本体组成。这些由基本体组成的类似机械零件的物体，称为组合体。3 3任务任务1组合体的组合形式组合体的组合形式组合体的组合形式有叠加和挖切两种形式,如图3-1所示。项目一组合体的投影项目一组合体的投影4 4图3-1组合体的组合形式5 5图3-1(a)中的螺栓坯是由六棱柱和圆柱叠加而成，图3-1(b)的螺母坯是由六棱柱挖切去圆柱后形成的。不过我们
2、常见的形体往往不是基本体单一的叠加或挖切，而是多个基本体叠加和挖切的组合。如图3-2所示，该形体就是由长方体叠加长方体，再叠加半圆柱后，挖切圆柱体形成的。6 67 78 81.平齐平齐当两形体表面平齐时，连接处应无分界线，如图3-3所示。9 9图3-3两形体表面平齐10 102.不平齐当形体表面不平齐时，连接处必须有分界线，如图3-4所示。11 11图3-4两形体表面不平齐12 123.相切当两形体的表面相切时，在相切处应不画线，如图3-5所示。13 13图3-5两形体表面相切14 144.相交当两形体表面相交时，在相交处应该画出交线相贯线，如图3-6所示。15 15图3-6两形体相交16 1
3、6任务3形体分析法形体分析法是假想把组合体分解成若干基本形体，并确定它们的组合形式，以及相邻表面间的相互位置的方法。这种方法使一个复杂的问题化为多个简单的问题，是解决组合体读图和画图的最佳方法。17 17任务4组合体三视图的画法绘制组合体三视图时,一般先对其形体进行分析，再选择适当的视图、绘图比例，进行绘图，最后需对图稿进行检查。具体步骤如下：(1)形体分析：分析组合体由哪几部分组成，各部分之间的组合形式及相对位置等。(2)视图选择：三视图中，最主要的是主视图。一般应选择最能反映组合体形状及位置特征的一个视图作为主视图。18 18(3)选择比例、确定图幅：根据组合体的复杂程度和尺寸大小，选择国
4、家标准规定的图幅和比例。(4)布图，打底稿：布图时注意三视图分布匀称，以对称中心线、轴线和较大平面为基准线确定各视图的位置。打底稿时，按照先实体(叠加)后虚体(挖切)、先大后小、先轮廓后细节的原则，将三个视图相结合，按照投影规律画出三视图。(5)检查：最后全面检查，改正错误，补画遗漏，擦去不存在的线条。19 19(6)描深：按标准规定的线条描深，可见部分用粗实线，不可见部分为虚线;对称图形、半圆或大于半圆的圆弧要画对称中心线;回转体要画轴线(用细点画线)。描深时先圆弧后直线，线型粗细全图一致，几种线型重合时，一般按“粗实线、虚线、细点画线和细实线”的顺序取舍。画组合体三视图以图3-7为例说明组
5、合体三视图的画法。2020(1)形体分析：如图3-7所示,组合体(a)为综合形类组合体,既有叠加，又有挖切。由、四个形体组合而成，形体、为后面平齐叠加，、为右面平齐叠加，形体上同轴挖切去形体。21 21图3-7组合体及形体分析2222(2)视图选择：确定主视图，应选择最能反映组合体形状特征及其相互位置，且减少俯、左视图上虚线的方向作为投影方向，并使组合体自然放置，由此得主视图的投影方向和位置为图3-7中箭头所示方向。(3)选择比例、确定图幅：按照组合体的复杂程度和尺寸大小,画图时应尽量选用1 1比例，这样可直接估量组合体的大小，便于画图。按选定比例，根据组合体长、宽、高计算出三视图所需面积，并
6、在视图间预留空隙(标注尺寸并留有一定间距)，最后依据国家标准选择标准图幅。2323(4)布图、打底稿：布图时注意分布匀称，以对称中心线、轴线、较大平面为基准线确定各视图的位置，如图3-8(a)所示。2424图3-8组合体的画图步骤2525对于图3-7来说，其打底稿步骤为形体形体形体形体，如图3-8所示。(5)检查：改正错误，补画遗漏，擦去不存在的线条，如图3-8(d)所示。(6)描深：按“粗实线，虚线，细点画线，细实线”的取舍顺序描深，如图3-8(e)所示。2626视图只能表示组合体的形状，各形体的真实大小和相互位置关系，则要靠尺寸来确定。标注组合体尺寸的基本要求是正确、合理、完整和清晰。项目
7、二组合体的尺寸标注项目二组合体的尺寸标注2727任务1标注尺寸要正确、合理(1)所谓正确,是指应严格遵守国家标准机械制图(GB/T16675.21996)的规定，不能随意标注。(2)所谓合理,就是尺寸要满足设计要求，便于加工和测量(详见第6章零件图)。2828任务2标注尺寸要完整一般采用形体分析法，将组合体分解为若干基本形体，然后标注出基本形体的大小和确定这些基本形体之间的相对位置尺寸，最后注出组合体的总体尺寸。所以，组合体的尺寸有三种：定形尺寸、定位尺寸和总体尺寸。29291.定形尺寸定形尺寸是表示各基本形体形状大小的尺寸，如图3-9所示。若两基本形体组合时，出现同长或同宽或同高的情况，则可
8、省略一个尺寸；若两个以上相同的基本体按对称或有规律布置，则只标注一个基本体的定形尺寸即可。3030图3-9基本体的定形尺寸31 312.定位尺寸定位尺寸包括尺寸基准和定位尺寸。1)尺寸基准尺寸基准是标注与测量尺寸的起点。一个组合体应有长、宽、高三个方向的尺寸基准，一般组合体采用对称中心线、轴线和较大平面作为尺寸基准。它不是一成不变的，可根据实际需要选择，如图3-10所示。3232图3-10尺寸基准的选择3333图3-11定位尺寸34342)定位尺寸定位尺寸是指各基本形体间的相对位置的尺寸，也可看成是组合体和基本体尺寸间的距离。若两形体间在某一方向处于叠加(或挖切)、平齐、对称或同轴之一，可省略
9、该方向上的定位尺寸。如图3-11所示，该形体由三个基本体组成，任意两基本体之间的定位尺寸最多只有三个，、之间宽度方向平齐，高度方向叠加，省略宽、高方向定位尺寸；、之间长度方向同轴，宽度方向对称，高度方向叠加，可省略全部三个定位尺寸。因此，视图中定位尺寸只有一个，即、之间的长度定位尺寸a。35353.总体尺寸在研究形体的空间情况时，人们总希望知道组合体所占空间的大小，因此一般所需的总体尺寸有总长、总宽和总高。当组合体的一端为回转体时，该方向的总体尺寸一般不标注，但需标注出圆柱体中心的定位尺寸和直径(半径)尺寸，如图3-9(d)和图3-11所示。3636任务3标注尺寸要清晰(1)同一方向的尺寸，标
10、注时应排列整齐，尽量配置在少数几条线上，如图3-12(a)所示。(2)把尺寸标注在形体特征明显的视图上，如图3-12(b)所示。(3)同一形体尺寸尽量集中标注，并标注在两视图之间，如图3-12(c)所示。(4)尺寸不要直接标注在截交线和相贯线上，由于交线和相贯线是自然产生的，所以在交线上不应直接标注尺寸，如图3-12(d)所示。(5)尺寸尽量不标注在虚线上。3737图3-12标注尺寸要清晰3838标注组合体尺寸通过标注如图3-13所示组合体的尺寸，说明标注组合体尺寸的步骤。3939图3-13标注尺寸(一)4040(1)形体分析：如图3-13所示，该组合体由形体和后面平齐叠加后挖切、形成。(2)
11、选定尺寸基准：由于四个形体组合不对称，所以选用的底面作高度基准,右端面作长度基准，后面作宽度基准，如图3-13所示。(3)标注定形尺寸：如图3-14(a)所示,形体标注三个定形尺寸，形体标注三个定形尺寸，形体、与形体同高，其高度尺寸可省略，则标注一个定形尺寸。41 41图3-14标注尺寸(二)4242 (4)标注定位尺寸：如图3-14(b)所示，形体和宽度方向平齐，高度方向叠加，因此宽度方向、高度方向定位尺寸可省略，只标注一个长度方向的定位尺寸；形体和高度方向平齐挖切，故可省略高度方向定位尺寸，标注两个定位尺寸(长度、宽度);形体和同样也只标注长度、宽度两个定位尺寸。(5)调整总体尺寸：形体的
12、长、宽、高定形尺寸既为总体尺寸，需加总高h，则在同方向上减掉一个定形尺寸;形体的高度尺寸与尺寸基准无关，故去掉形体的高度尺寸较好，如图3-14(a)所示。4343(6)检查：检查每个形体的定形、定位和总体尺寸，是否满足清晰、明显、集中的原则,如图3-14(c)所示。4444读图和画图是本课程的两个主要任务，画图是把空间的组合体用正投影法表示在平面上，而读图则是根据平面图形运用正投影的规律来想象出空间组合体的形状。读图的方法有两种形体分析法和线面分析法，本节只介绍形体分析法。项目三读组合体视图的方法项目三读组合体视图的方法4545任务1概念形体分析法就是把组合体大致分为几部分，然后将每一部分的几
13、个投影进行分析，想象它们的形状，最后根据它们的相对位置关系想象出整体形状。4646任务2读图的要点1.从反映形状特征的视图(主视图)读起前文提到主视图是最能体现形体主要特征的视图，因此读图时应先读主视图，然后再联系其他视图分析出各基本体之间的相对位置关系，进而明白空间形体的结构形状。图3-15主视图反映了整个组合体和件的形体特征，件的形体特征从俯视图上得到。4747图3-15从主视图入手4848 2.几个视图联系起来读一个视图或两个视图不能确定形体的形状和相邻表面的相互位置。如图3-16(a)、(b)、(c)所示，主视图都是相同的，但却表示三种不同形体：(a)三棱锥台、(b)圆锥台、(c)四棱
14、锥台。由此可知一个视图很难确定物体的形状，一般情况下两个视图就可以确定，但特殊情况下两个视图也不能确定物体的形状。例如，图3-16(d)中有三个物体，其主视图、俯视图相同，但无法确定物体的形状，只能通过第三视图才能确定究竟是三棱柱、四棱柱或四分之一圆柱。4949图3-16几个视图联系起来读50503.弄清视图中“图线”和“图框”的含义不仅要几个视图联系起来读，还要对视图中的每个线框和每条图线的含义进行分析，才能逐步想象出物体的完整形状。构成物体的各个表面，不论其形状如何，它们的投影如果不具有积聚性，一般都是一个封闭线框。当两线框有公共线时，它们所表示的两个面可能相交，也可能交错,如图3-17所
15、示。51 51图3-17弄清视图中“图线”和“图框”的含义5252任务3读图的方法和步骤1.利用视图，抓特征分解形体以主视图为主，配合其他视图，找出反映物体特征较多的视图，从图上将物体分解为几部分。2.对照投影，确定形体利用投影规律，画出每一部分的三个投影，想象出它们的形状。3.综合起来想象整体抓住位置特征视图，分析各部分间的相互位置关系，综合起来想象出物体的整体形状。5353【项目训练】读组合体视图如图3-18所示物体的三视图，请分析形体，想象空间结构。(1)利用视图，抓特征分解形体：从主视图入手，将图3-18的组合体分解成、部分。5454图3-18组合体的三视图5555(2)对照投影，确定
16、形体：在其他视图上找出相应的投影，如图3-19所示。根据每一部分投影想象出各部分形状，如图3-20所示。5656图3-19各部分三投影5757图3-20各部分形状5858(3)综合起来想象整体：确定各部分的相互位置。形体和形体后面平齐叠加，中心对称；形体与、中心对称，叠加于上，且后面与相接。综合想象组合体的形状，如图3-21所示。5959图3-21组合体形状6060工程上一般采用正投影法绘制投影图，它可以完全确定物体的形状和大小,如图3-22(a)所示,依据这种图样可制造所表示的物体。但它的立体感不强，对于缺乏读图基础的人，难于理解。如采用轴测图投影来表达同一物体,如图3-22(b)所示，则缺
17、乏读图基础的人也易于读懂。但是轴测投影一般不易反映各表面的实形，且度量性差，同时作图较正投影复杂。因此,轴测图往往不作为正式的生产图样，而作为辅助图样来帮助人们读懂正投影图，以弥补正投影图的不足。项目四轴测投影图项目四轴测投影图61 61图3-22正投影与轴测投影图6262任务1轴测图的基本知识1.轴测图的形成如图3-23所示，在原三投影体系中，任选位置设一平面P称为轴测投影面。将物体和在空间确定该物体的直角坐标系(OX,OY,OZ)一起按箭头S所示方向，用平行投影法投影到轴侧投影面P上所得的图形，称为轴测投影图，简称轴测图;空间坐标轴OX、OY、OZ在P面上的投影O1X1、O1Y1、O1Z1
18、称为轴测轴;轴测轴之间的夹角X1O1Y1、X1O1Z1、Y1O1Z1称为轴间角。轴向变形系数为轴测轴上的投影长度与空间直角坐标轴上对应的实际长度之比，分别用p、q、r代表OX、OY、OZ轴的轴向变形系数。6363图3-23轴测图的形成64642.投影特性由于轴测图是用平行投影法得到的，它具有如下投影特性：(1)物体上互相平行的线段，在轴测图上仍互相平行。(2)物体上与坐标轴平行的线段，在轴测图上也必平行于相应的轴测轴。6565任务2正等轴测图1.正等轴测图的形成当空间的直角坐标轴向轴测投影面倾斜的角度相同时，用正投影法得到的投影图称为正等轴测图，简称正等测图。由上述概念可知其三个轴间角都相等，
19、且为120，如图3-24所示。由理论推导可知，正等测图的轴向变形系数pqr0.82,为了作图简便，通常取pqr1,这样只是把原物体放大，并不影响其立体感和形状的表现，如图3-25所示。6666图3-24正等测图轴间角6767图3-25不同变形系数的正等测图68682.平面立体正等测图画法在画轴测图时，应首先选定坐标系，先画出轴测轴，再测量长度逐一绘制出相应线段。需注意,一般只画可见轮廓线。例1绘制正六棱柱的正等测图，如图3-26(a)所示。解(1)选定顶面对称中心O为原点，Z轴与棱线平行，X、Y轴与对称中心线重合，如图3-26(a)所示。(2)画轴测轴X1、Y1、Z1，如图3-26(b)所示。
20、(3)分别取o1O11，o4O14，omO1M，onO1N，过M、N作X轴的平行线，在平行线上取5、2、3点，连接即得顶面，如图3-26(b)所示。(4)由各端点沿Z轴方向量取h，即得底面，如图3-26(b)所示。6969(5)擦去不可见线，如图3-26(c)所示。7070图3-26正六棱柱的正等测图71 71例2求作图3-27所示的正等测图。解该物体可看做一个长方体切去一个(a-c)b(h-g)的长方体，再切去一个edg的长方体形成。要画出该切割体的立体图，首先画出大长方体的轴测图，根据尺寸c、g切去左上角的长方体，再由e、d切去左端中间的长方体，最后擦去多余线即得。作图步骤如图3-28所示
21、。7272图3-27切割体7373图3-28切割体轴测图7474 3.曲面立体的正等测图的画法 一般情况下，圆平行于某一坐标面，在画轴测图时，轴测投影面与这些坐标面是倾斜的，所以圆的正等测图为椭圆。椭圆的画法有两种，坐标法和四心圆法。一般情况下不用坐标法，而用四心圆法。7575例3求水平面上圆的轴测图。(1)画轴测轴，取长度O1O11,O2O12,O3O13,O4O14,过1，2，3，4点作X1、Y1轴的平行线得交点A、B、C、D,则AB为长轴，CD为短轴，如图3-29(b)所示。(2)连接C1、C3交AB于O2、O3，如图3-29(c)所示。(3)以C为圆心、C1为半径画弧得 以D为圆心、D
22、4为半径画弧得 以O2为圆心、O24为半径画弧得,以O3为圆心、O32为半径画弧得 如图3-29(d)所示。7676图3-29作水平面上圆的轴测图7777正平面和侧平面上圆的轴测图画法同上，但长短轴方向不同，如图3-30所示。例4求圆锥台的正等轴测图，如图3-31(a)所示。解设下底面圆心为O点，圆锥台轴线为Z轴，上下底面均平行于XOY面。(1)画出轴测轴X1、Y1、Z1。7878图3-30各平面上圆的轴测图7979(2)画底圆：根据D得到1、2、3、4点，作平行于X1、Y1的直线交于A、B、C、D点。AB为长轴，CD为短轴，根据四心圆法求得底圆,如图3-31(b)所示。(3)画顶椭圆：由O1
23、沿Z1轴取h，得顶椭圆中心O2，同第(2)步作出顶椭圆,如图3-31(b)所示。(4)连接公切线,如图3-31(b)所示。(5)去除不可见线，如图3-31(c)所示。8080图3-31圆锥台的正等轴测图81 81例5绘制带圆角平板的正等轴测图，如图3-32所示。在机件上经常会遇到图3-32所示的情况，在轴测图上这些圆角为1/4椭圆弧，往往用圆弧代替。(1)作长方体的轴测图，如图3-32(b)所示。(2)由角顶沿两边分别量取得1、2两点。(3)过1、2点分别作直线垂直于圆角两边，这两垂线的交点O，即为圆弧的圆心。(4)过O以O1为半径作弧12，如图3-32(b)所示。8282(5)由O沿Z1轴方向作线，取OO1h，O1为底面圆弧中心，以O1为半径画弧，在小圆弧处作两圆的公切线，如图3-32(c)所示。(6)擦去不可见线和不存在的线,如图3-32(d)所示。8383图3-32带圆角平板的正等测图机械制图
