1、第 5 章 组 合 体 第 5 章 组 合 体 5.1 5.1 组合体的基础知识组合体的基础知识5.2 5.2 组合体三视图画法组合体三视图画法5.3 5.3 组合体三视图的尺寸标注组合体三视图的尺寸标注5.4 5.4 读组合体视图读组合体视图 第 5 章 组 合 体 5.1 组合体的形体分析法组合体的形体分析法 5.1.1 5.1.1 组合体的概念与类型组合体的概念与类型1.1.组合体的概念组合体的概念任何复杂的形体都可以看成是由一些基本的形体(简称基本体)按照一定的连接方式组合而成的。这些基本体包括棱柱、棱锥、圆柱、圆锥、圆球和圆环等。由基本体组成的复杂形体称为组合体,如图5-1所示。第
2、5 章 组 合 体 2.2.组合体的类型组合体的类型(1)叠加型 是由若干基本体简单叠加形成的,如图5-1(a)所示。(2)切割型 是由基本体经过切槽、钻孔等切割工作而形成的,如图5-1(b)所示。(3)综合型 是前两种形式的综合,即整体上为叠加型,局部为切割型。常见的组合体多为此类型,如图5-1(c)所示。第 5 章 组 合 体 图 5-1 组合体的组合形式(a)叠加;(b)切割;(c)综合 第 5 章 组 合 体 5.1.2 5.1.2 组合体的表面连接关系组合体的表面连接关系 从组合体的整体来看,构成组合体的各基本形体间都有一定的相对位置,并且相邻表面之间也存在一定的连接关系。其形式一般
3、可分为平齐、不平齐、相切、相交等情况。1.1.平齐平齐两相邻基本体的表面处在同一平面上时称两基本体平齐,在其视图上两基本体之间无分界线,如图5-2(a)所示。第 5 章 组 合 体 2.2.不平齐不平齐两相邻基本体的表面处在不同平面上时称两基本体不平齐,在其视图上两基本体之间必须画出分界线,如图5-2(b)所示。第 5 章 组 合 体 3.3.相切相切两相邻基本体的表面光滑过渡时称两基本体相切,一般情况下，其视图在两表面相切处不应画出轮廓线,如图5-2(c)所示。当两曲面相切时,如果公切面垂直于投影面,则在该投影面中的切线位置要画出一条线,如图5-2(d)所示。第 5 章 组 合 体 图 5-
4、2 组合体的表面连接关系(a)表面平齐；(b)表面不平齐；(c)表面相切；(d)圆弧面相切；(e)表面相交 第 5 章 组 合 体 4.4.相交相交两相邻基本形体的表面彼此相交时,相交处应画出交线(截交线或相贯线)。图5-2(e)左图中的交线是由平面与圆柱曲面相交产生的,实质为截交线;图5-2(e)右图中的交线是由两圆柱曲面相交产生的,实质为相贯线。第 5 章 组 合 体 5.1.3 5.1.3 形体分析法形体分析法形体分析法是解决组合体问题的基本方法。所谓形体分析,就是假想将组合体按照其组成方式分解为若干基本形体,以便弄清楚它们的形状、相对位置和表面间的连接关系。这种分析方法称为形体分析法。
5、在组合体画图、读图和标注尺寸的过程中,常常要运用形体分析法。第 5 章 组 合 体 5.2 组合体的三视图画法组合体的三视图画法 5.2.1 5.2.1 形体分析形体分析 画图之前,首先应对组合体进行形体分析,分析组合体由哪几部分组成,各部分之间的相对位置,相邻两基本体的组合形式,表面是否产生交线等。图5-3中轴承座由底板、支承板、圆筒、肋板及上部的凸台组成。凸台与圆筒在外表面和内表面上都有交线(相贯线)。支承板、肋板和底板分别是不同形状的平板。支承板的左、右侧面都与圆筒相切,肋板的左、右侧面与圆筒外表面相交。第 5 章 组 合 体 5.2.2 5.2.2 选择视图选择视图选择视图首先要确定主
6、视图。主视图方向确定后，其他视图的方向则随之确定。主视图的选择不则一般是：(1)正放原则：将组合体的主要表面或主要轴线放置在与投影面平行或垂直的位置。(2)形状特征原则：以最能反映该组合体各部分形状和相对位置特征的方向作为主视图方向。(3)清晰性原则：使主视图和其他两个视图上的虚线尽量少一些。第 5 章 组 合 体(4)其他原则:例如尽量使画出的三视图长大于宽,这样既能符合习惯思维,也能突出主视图。对比图5-3中的轴承座的A、B、C、D四个方向,可看出沿B向观察,所得视图满足上述要求,适合作为主视图。第 5 章 组 合 体 图 5-3 轴承座立体图 第 5 章 组 合 体 5.2.3 5.2.
7、3 确定比例与图纸幅面确定比例与图纸幅面根据组合体的复杂程度和尺寸大小,应选择国家标准规定的比例和图纸幅面。在选择时,应充分考虑到视图、尺寸、技术要求及标题栏的大小和位置等。第 5 章 组 合 体 5.2.4 5.2.4 画图画图1.1.布置视图布置视图,画作图基准线画作图基准线根据组合体的总体尺寸,通过简单计算将各视图均匀地布置在图框内。各视图位置确定后,用细点画线或细实线画出作图基准线。作图基准一般为底面、对称面、端面、轴线等,如图5-4(a)所示。第 5 章 组 合 体 2.2.画底稿画底稿依次画出每个基本形体的三视图,如图5-4(b)(f)所示。画底稿时应注意:(1)在画各基本形体的视
8、图时,应先画主要形体,后画次要形体,如图中先画底板和圆筒,后画支承板、肋板和凸台。(2)画每一个基本形体时,一般应该将三个视图对应着一起画。先画反映实形或有形状特征的视图,再按投影关系画其他视图,如图中底板先画俯视图,圆筒先画主视图,凸台先画俯视图,支承板先画主视图等。尤其要注意必须按投影关系正确地画出平齐、相切和相交处的投影,如图5-4(d)、(e)所示。(3)画每一个基本形体时,先画粗略轮廓,后画细节结构;先画可见的部分,后画不可见的部分。第 5 章 组 合 体 3.3.检查、检查、描图描图 检查底稿,改正错误,擦去多余图线,然后再描深,完成作图,如图5-4(f)所示。第 5 章 组 合
9、体 图 5-4 轴承座三视图的画图步骤(a)画作图基准线并布图;(b)画底板三视图;(c)画圆筒三视图(d)画支承板三视图；(e)画肋板和凸台的三视图；(f)检查全图并加深图线第 5 章 组 合 体 5.3 组合体三视图的尺寸标注组合体三视图的尺寸标注 5.3.1 5.3.1 尺寸标注的基本要求尺寸标注的基本要求组合体的视图表达了机件的形状,而机件的大小则要由视图上所标注的尺寸来确定。组合体尺寸标注要求做到:(1)正确:尺寸标注要符合国家标准的基本规定;(2)完整:尺寸标注要齐全,但也不能多余;(3)清晰:尺寸布置要整齐、合理,便于读图。第 5 章 组 合 体 5.3.2 5.3.2 尺寸类型
10、尺寸类型为了将尺寸标注得完整,在组合体的视图上,一般需标注下列几类尺寸:(1)定形尺寸:用来确定组合体各组成部分形状大小的尺寸。(2)定位尺寸:用来确定组合体各组成部分相对位置的尺寸。(3)总体尺寸:表示组合体外形大小的总长、总宽、总高等尺寸。第 5 章 组 合 体 5.3.3 5.3.3 尺寸标注方法尺寸标注方法尺寸标注方法如下：(1)进行形体分析,选择尺寸基准。在明确了视图中应标注哪些尺寸的同时,还需要考虑尺寸基准的问题。所谓尺寸基准,就是标注尺寸时所选择的起点,即确定尺寸位置的几何元素-点、线、面。基准一般可选组合体的对称平面、底面、重要端面以及回转体的轴线等。如图5-5(a)所示轴承座
11、的尺寸基准是:以左右对称面作为长度方向的基准;以底板和支承板的后表面作为宽度方向的基准;以底板的底面作为高度方向的基准。第 5 章 组 合 体(2)标注确定各部分的定形、定位尺寸,如图5-5(b)(f)所示。(3)标注确定各部分之间相对位置的定位尺寸。为了确定各部分之间的空间相对位置,一般应注出左右、上下、前后三个方向的定位尺寸,表面重合、平齐、对称时可以省略某个方向的定位尺寸。如图5-5(g)所示,支承板与底板叠加时,支承板下表面与底板上表面重合,则上下方向不需要标注定位尺寸;后表面平齐,则前后不需要标注定位尺寸;左右对称,则左右也不需要标注定位尺寸。同理分析其他部分可知,圆筒与支承板叠加时
12、前后需要标注定位尺寸9,凸台与圆筒叠加时前后需要标注定位尺寸25,其他方向则不需要定位尺寸。第 5 章 组 合 体 图 5-5 尺寸标注的方法与步骤(a)轴承座的尺寸基准;(b)标注底板部分的尺寸;(c)标注圆筒部分的尺寸；(d)标注支承板部分的尺寸;(e)标注肋板部分的尺寸;(f)标注凸台部分的尺寸(g)标注各部分之间的定位尺寸;(h)调整尺寸,完成标准第 5 章 组 合 体(4)标注总体尺寸。为了表示组合体的总长、总宽、总高,一般应标注出相应的总体尺寸。(5)检查、修改、调整尺寸。按上述步骤进行后,尺寸虽然已经标注完整,但考虑总体尺寸后,为了避免重复,还应作适当的调整。图5-5(h)中,尺
13、寸100为总体尺寸。注上这个尺寸后会与凸台部分的尺寸30、支承板部分的尺寸52、底板部分的尺寸18重复,因此应将尺寸30 省略。第 5 章 组 合 体 另外,考虑到基准,同时也将尺寸52调整成70。还应注意,当组合体某个视图中以圆弧为轮廓线时,为明确圆弧中心的确切位置,一般不标注总体尺寸而是标注出圆心的定位尺寸和圆弧的半径或直径,如图5-6(c)、(d)所示。当圆弧只是作为圆角时,则既要标注出圆角半径,也要标注出总长、总宽等尺寸,如图5-6(a)所示。图5-6是一些常见结构的尺寸标注法。图中,尺寸线上标“”的尺寸为错误标注法。第 5 章 组 合 体 图 5-6 常见结构的尺寸标注法 第 5 章
14、 组 合 体(6)尺寸标注要清晰。标注尺寸时,除了要求正确、完整外,为了便于读图,还要求标注得清晰。为保证尺寸的清晰性,应注意以下几点:各基本形体的定形尺寸和相关联的定位尺寸应尽量集中标注,并且应标注在反映形体特征和明显反映相对位置关系的视图中。如图5-7所示,垂直板的尺寸17、27、10、14、28应集中标注在左视图中;三角形肋板的尺寸12、7应集中注在主视图中;底板的尺寸43、35、34、18、R8、28应集中标注在俯视图中。底板与三角形肋板的定位尺寸5则应标注在反映位置关系明显的主视图中。第 5 章 组 合 体 图 5-7 尺寸应集中标注 第 5 章 组 合 体 尺寸应尽量标注在视图的外
15、侧,以保持图形的清晰。同一方向上的几个连续尺寸应尽量放在同一条线上,平行尺寸则应“小尺寸在内,大尺寸在外”,如图5-7所示。回转体的直径尺寸应尽量标注在非圆视图上,而圆弧的半径尺寸则必须标注在投影为圆弧的视图上,如图5-8所示。尽量避免在虚线上标注尺寸,如图5-8所示。第 5 章 组 合 体 图 5-8 回转体的直径标注 第 5 章 组 合 体 内形尺寸与外形尺寸最好分别标注在视图的两侧。在标注尺寸时,有时会出现不能兼顾以上各点的情况,这时必须在保证尺寸标注正确、完整的前提下,灵活掌握,力求清晰。第 5 章 组 合 体 5.4 读组合体视图读组合体视图 5.4.1 5.4.1 读图的几个要点读
16、图的几个要点1.1.几个视图要联系起来看几个视图要联系起来看一般情况下,一个视图不能完全确定物体的形状。图5-9所示的三组视图,它们的主、俯视图都相同,但它们分别表示了三种不同形状的物体。由此可见,读图时,一般要将几个视图联系起来阅读、分析和构思,才能弄清物体的形状。第 5 章 组 合 体 图 5-9 主、俯视图不能确定物体的形状 第 5 章 组 合 体 2.2.抓住特征视图抓住特征视图 所谓特征视图,就是把物体的形状特征及相对位置反映得最充分的那个视图。找到这个视图,再配合其他视图,就能较快地认清物体了。但是,由于组合体的组成方式不同,物体的形状特征及相对位置并非总是集中在一个视图上,有时是
17、分散于各个视图上。例如图5-10中的支架就是由四个形体叠加构成的。主视图反映物体A、B的形状特征,俯、左视图反映A、B的位置特征;俯视图反映物体D的形状特征,主视图反映其位置特征。所以在读图时,要抓住反映物体特征较多的视图。第 5 章 组 合 体 图 5-10 特征视图 第 5 章 组 合 体 3.3.了解视图中的线框和图线的含义了解视图中的线框和图线的含义弄清视图中线和线框的含义,是看图的基础。下面以图5-11为例说明。图 5-11 线框和图线的含义第 5 章 组 合 体 视图中的每个封闭线框,可以是形体上不同位置平面和曲面的投影,也可以是孔的投影。如图5-11中的A、B和D线框为平面的投影
18、,线框C为曲面的投影,而图510的俯视图中的圆线框则为通孔的投影。视图中的每一条图线既可以是曲面的转向轮廓线的投影(如图5-11中的直线2是圆柱的转向轮廓线),也可以是两表面的交线的投影(如图5-11中的直线1(平面与平面的交线)、直线3(平面与曲面的交线)，还可以是面的积聚性投影(如图5-11中的直线4)。任何相邻的两个封闭线框,应是物体上相交的两个面的投影,或是不平齐的两个面的投影。如图5-11中的A和B、B和C都是相交两表面的投影,B和D则是前后平行两表面的投影。第 5 章 组 合 体 5.4.2 5.4.2 读图的基本方法读图的基本方法1.1.形体分析法形体分析法形体分析法是读图的基本
19、方法。一般是从反映物体特征最多的主视图着手,对照其他视图,初步分析出该物体是由哪些基本形体以及通过什么连接关系形成的;然后按投影特性逐个找出各基本体在其他视图中的投影,以确定各基本体的形状和它们之间的相对位置；最后综合想象出物体的总体形状。下面以轴承座(见图5-12)为例,说明如何运用形体分析法读图。第 5 章 组 合 体(1)从视图中分离出表示各基本形体的线框。将主视图分为四个线框。其中,线框3为左右两个完全相同的三角形,因此可归纳为三个线框。每个线框各代表一个基本形体,如图5-12(a)所示。(2)分别找出各线框对应的其他投影,并结合各自的特征视图逐一构思它们的形状。如图5-12(b)(d
20、)所示,线框1的主、俯两视图是矩形，左视图是L形,可以想象出该形体是一块直角板,板上钻了两个圆孔；线框2的主视图是一个带有半圆的矩形,俯视图是一个中间带有两条直线的矩形,其左视图是一个矩形,矩形的中间有一条虚线,可以想象出它的形状是在一个长方体的中部挖了一个半圆槽；线框3(有两个)的俯、左两视图都是矩形,因此它们是两块三角形板,对称地分布在轴承座的左右两侧。第 5 章 组 合 体(3)根据各部分的形状和它们的相对位置综合想象出其整体形状,如图5-12(e)、(f)所示。第 5 章 组 合 体 图 5-12 形体分析法读轴承座第 5 章 组 合 体 2.2.线面分析法线面分析法 当形体被多个平面
21、切割、形体的形状不规则或在某视图中形体结构的投影重叠时,应用形体分析法往往难于读懂。这时,需要运用线、面投影理论来分析物体的表面形状、面与面的相对位置以及面与面之间的交线,并借助立体的概念来想象物体的形状。这种方法称为线面分析法。下面以图5-13所示的压块为例,说明线面分析的读图方法。(1)确定物体的整体形状。根据图5-13(a)可知,压块三视图的外形均是有缺角和缺口的矩形,可初步认定该物体是由长方体切割而成且中间有一个阶梯圆柱孔。第 5 章 组 合 体(2)确定切割面的位置和面的形状。首先看主视图,主视图中有三个可见的封闭线框。先分析1线框,如图5-13(b)所示,1线框在俯视图中可找出与它
22、对应的斜线1,由此可见面是铅垂面。长方体的左端就是由两个这样的平面切割而成的。平面对V面和W面都处于倾斜位置,因而侧面投影1也是类似的七边形线框。同理分析主视图中的2和3线框,可知它们是两个前后错开的矩形平面,2和3是它们的实形投影。分隔开这两个面的是面,它是一个水平面,如图5-13(c)所示。长方体的前后两个角被这三个面切去。第 5 章 组 合 体 接着分析俯视图中的线框5,如图5-13(d)所示,可知是垂直于面的梯形平面。长方体的左上角是由面切割而成的,平面对W面和H面都处于倾斜位置,所以它们的侧投影5和水平投影5是类似图形,不反映面的真实形状。第 5 章 组 合 体(3)综合想象其整体形
23、状。搞清楚各截切面的空间位置和形状后,根据基本形体形状、各截切面与基本形体的相对位置,并进一步分析视图中线、线框的含义,可以综合起来想象出其整体形状,如图513(e)所示。读组合体的视图时,常常需要两种方法并用,以形体分析法为主,遇到难点时再借助线面分析法,这样才能较好地读懂视图。第 5 章 组 合 体 图 5-13 线面分析法读压块第 5 章 组 合 体 5.4.3 补视图与补缺线补视图与补缺线例例 5-1 根据图5-14(a)所示的两视图,补画左视图。首先根据形体分析法,从主视图入手,联系俯视图,可以把整体分解为、三个部分,然后分别构思每个部分的形状,可以看出为带方槽和圆孔的长方形板,为带
24、半圆孔的长方形板,为带孔U形板。最后根据三者的相对位置关系构思出整体,如图514(b)所示。第 5 章 组 合 体 图 5-14 补画左视图 第 5 章 组 合 体 图 5-15 补画左视图的步骤(a)画部分;(b)画部分;(c)画部分 第 5 章 组 合 体 例例 5-25-2 根据图5-16(a)所示的三视图,补画所缺图线。分析可知,该物体由圆柱底板和一小圆柱叠加后,又经切割而成。首先是在圆柱底板的前后切两个方槽,然后在小圆柱的前后切两个缺口,最后在底板和小圆柱上共同穿孔。补画视图缺线的步骤如图5-16(b)、(c)、(d)所示。第 5 章 组 合 体 图 5-16 补画视图缺线的步骤(a)已知三视图;(b)补画方槽投影;(c)补画缺口投影;(d)补画穿孔投影
