相贯线的特性

项目3　组合体

【项目内容】

1．组合体的组合形式及其分析方法。

2．截交线、相贯线的画法。

3．用形体分析法来说明组合体的画图、看图方法和尺寸标注方法。

【项目目的】

1．理解组合体的组合形式，熟悉形体分析法。

2．掌握各类型截交线、相贯线的形体分析和三视图画法。

3．能识读和标注简单组合体的尺寸。

4．掌握识读组合体视图的方法与步骤。

【项目实施过程】

任务3.1　组合体和形体分析

3.1.1　组合体

任何零件都可看作是由各种基本体以一定的方式组合而成的。由两个或两个以上的基本体组成的形体，称为组合体。

3.1.2　形体分析法

通常在画、看组合体视图时，按照组合体的结构特点和各组成部分的相对位置，把它划分为若干个基本几何体，并分析各基本几何体之间的分界线的特点和画法，然后组合起来画出视图或想象出其形状。这种“化整为零”使复杂问题简单化的分析方法，称为形体分析法，如图3．1、图3．2所示。

图3．1　轴承座

图3．2　轴承座的形体分析

3.1.3　组合体的组合形式

（1）叠加

叠加式组合体是由基本几何体叠加而成，如图3．3所示。按照形体表面接触的方式不同，可分为相接、相切和相贯3种。

图3．3　叠加类组合体

（2）切割

切割式组合体相当于是在基本几何体上进行切割、钻孔、挖槽等所构成的形体，如图3．4所示。

图3．4　切割类组合体

（3）综合

常见的组合体大都是综合式组合体，既有叠加又有切割，如图3．5所示。

图3．5　既有叠加又有切割的组合体

任务3.2　截交线

3.2.1　概念

截切：用一个平面与物体相交，截去物体的一部分。

截平面：用以截切物体的平面。

截交线：截平面与物体表面的交线。

截断面：因截平面的截切，在物体上形成的平面。

截交线的概念如图3．6所示。

图3．6　截交线

3.2.2　截交线的性质

共有性。截交线是截平面与物体表面的共有线，截交线上的点也都是它们的共有点。

封闭性。由于物体表面是有范围的，因此，截交线一般是封闭的平面图形。

根据截交线性质，求截交线，就是求出截平面与立体表面的一系列共有点，然后依次连接即可。求截交线的方法，既可利用投影的积聚性直接作图，也可通过作辅助线的方法求出。

3.2.3　截交线类型及其绘制

（1）截交线的类型

平面与平面立体相交、平面与曲面立体相交。

（2）截交线的绘制

①分析截平面，是何特殊的平面，有何特性。

②分析截平面与基本体棱线的相交情况，截断几条棱线。

③利用截平面的积聚性，确定截平面与相交棱线的交点一面投影。

④补画交点的另外投影面投影。

⑤连接各交点投影，得到截断面投影。

（3）平面与平面立体相交

平面与平面立体相交截交线三视图的画图步骤见表3．1。

表3．1　平面与平面立体相交

（4）平面与曲面立体相交

平面与曲面立体相交截、平面的位置、截交线的形状和三视图及特征见表3．2。

表3．2　平面与曲面立体相交

任务3.3　相贯线

3.3.1　概念

组合体组合时会产生两立体相交的情况，两立体相交称为相贯。它们表面形成的交线，称为相贯线。

由于立体分为平面立体和曲面立体，故两立体相交可分为以下3种情况：

①平面立体与平面立体相交，相贯线一般是封闭的空间折线，如图3．7（a）所示。

②平面立体与曲面立体相交，相贯线是由若干段平面曲线或直线所围成的空间曲线，如图3．7（b）所示。

③曲面立体与曲面立体相交，相贯线一般为封闭的空间曲线，如图3．7（c）所示。

3.3.2　相贯线的特性

①相贯线是互相贯穿的两立体表面的共有线，也是两相交立体的表面分界线。

②相贯线一般为封闭的空间曲线，但在特殊情况下也为平面曲线或直线，也可能不封闭。

图3．7　两立体相交

3.3.3　相贯线的画法

（1）相贯线的近似画法

近似画法作相贯线，即用一段圆弧代替相贯线。

以大圆柱的半径为圆弧半径（D＞D1，R取D／2），圆心位于小圆柱轴线上，相贯线圆弧凸向D的中心。其作图过程如图3．8所示。

图3．8　近似画法绘制相贯线

（2）表面取点法

当两个立体有一个表面的投影有积聚性时，可用在立体表面上取点的方法作出两立体表面上的这些共有点。这种方法称为表面取点法。作图步骤如下：

①先求出特殊点1，2，3，4点的三面投影，如图3．9（a）所示。

图3．9　表面取点法作图步骤

②再求作一般点5，6点的三面投影，如图3．9（b）所示。

③按顺序将各点光滑连接，如图3．9（c）所示，得到相贯线的正面投影。

（3）辅助平面法

作一组辅助平面，分别求出这些辅助平面与这两个立体表面的交点，这些点就是相贯线上的点。这种方法称为辅助平面法。其作图步骤如图3．10所示。

图3．10　辅助平面法作图步骤

（4）相贯线的简化画法

在不致引起误解时，图形中的相贯线可以简化，详见GB／T16675．1—2012。

任务3.4　组合体视图的画法

3.4.1　形体分析

在画图之前，首先应对组合体进行形体分析，将其分解成几个组成部分，明确各基本形体的形状、组合形式、相对位置以及表面连接关系，以便对组合体的整体形状有总的概念，为画图作准备，如图3．11所示。

3.4.2　选择主视图

主视图是三视图中最重要的视图，画图、读图通常都是从主视图开始。确定主视图，就是要解决好组合体怎样放置和从哪个方向投射这两个问题。通常选择能将组合体各组成部分的形状和相对位置明显地显示出来的方向作为主视图的投射方向，并按自然安放位置放置，使其各表面能较多地处于特殊位置，同时还要兼顾其他两个视图的表达，如图3．12所示。

主视图的选择原则如下：

①所选主视图应能较多地反映组合体各形体的形状特征和它们的相对位置关系。

②主视图确定后，使其他视图中出现的虚线尽可能少。

3.4.3　选比例定图幅

视图确定以后，要根据其大小和复杂程度，按国家标准选定作图比例和图幅，图幅大小应考虑有足够的地方画图、标注尺寸和画标题栏。一般情况下尽量选用原值比例1∶1。

图3．11　形体分析

图3．12　主视图选择

3.4.4　作图

首先根据选定的图幅和比例，初步考虑3个视图的位置，应尽量做到布局合理、美观。

（1）画作图基准线

根据组合体的总长、总宽、总高，并注意各视图之间留有适当地方标注尺寸，匀称布图，画出作图基准线，如图3．13（a）所示。

图3．13　支座的三视图绘制

（2）画底稿

按形体分析法逐个画出各基本形体。首先从反映形状特征明显的视图画起，然后画其他两个视图，3个视图配合进行，如图3．13（b）、（c）、（d）、（e）所示。一般顺序是：先画整体，后画细节；先画主要部分，后画次要部分；先画大形体，后画小形体。

（3）检查

底稿画完以后，逐个仔细检查各基本形体表面的连接关系，纠正错误和补充遗漏。由于组合体内部各形体融合为一体，需检查是否画出了多余的图线。经认真修改并确定无误后，擦去多余的图线。

（4）描深

底稿经检查无误后，按“先描圆和圆弧，后描直线；先描水平方向直线，后描铅垂方向直线，最后描斜线”的顺序，根据国家标准规定线型，自上而下、从左到右描深图线，如图3．13（f）所示。

任务3.5　组合体的尺寸注法

3.5.1　基本要求

（1）正确

要符合国家标准的有关规定。

（2）完全

要标注制造零件所需要的全部尺寸，不遗漏，不重复。

（3）清晰

尺寸布置要整齐、清晰，便于阅读。

（4）合理

标注的尺寸要符合设计要求及工艺要求。

3.5.2　尺寸种类

图样上一般要标注3类尺寸：定形尺寸、定位尺寸和总体尺寸。

（1）定形尺寸

确定各机体形状和大小的尺寸，称为定形尺寸。

（2）定位尺寸

确定组合体各组成部分相对位置的尺寸，称为定位尺寸。

（3）总体尺寸

总体尺寸是指零件长、宽、高3个方向的最大尺寸，即总长、总宽、总高。

总体尺寸、定位尺寸和定形尺寸可能重合，这时需作调整，以免出现多余尺寸。

3.5.3　尺寸基准

要标注定位尺寸，必须先选定尺寸基准。零件有长、宽、高3个方向的尺寸，每个方向至少要有一个基准，如图3．14所示。

图3．14　轴承座的尺寸基准

通常以零件的底面、端面、对称面和轴线作为基准。

3.5.4　尺寸布置

尺寸的布置要使标注清晰，以便阅读。需注意以下5点：

①各几何体的定形、定位尺寸要尽量集中标注在一个或两个视图上，便于看图。

②把尺寸标注在表达形体特征最明显的视图上，应尽量避免在虚线上标注尺寸。

③对称结构的尺寸一般采用对称标注。

④尺寸应标注在视图外边，布置在两视图之间。

⑤同一方向上的大小尺寸，应遵循“内小外大”的原则，呈阶梯状排列，避免尺寸线与尺寸界线相交。若该方向上尺寸连续，应保证尺寸线布置在一条线上。

轴承座的完整尺寸如图3．15所示。

图3．15　轴承座的完整尺寸

任务3.6　看组合体视图的方法

3.6.1　看组合体视图的方法

看组合体视图的方法主要是形体分析法。

3.6.2　看组合体视图注意事项

（1）视图分析

要把几个视图联系起来进行分析。

（2）注意抓特征视图

①形状特征视图：最能反映物体形状特征的那个视图，如图3．16所示。

②位置特征视图：最能反映物体位置特征的那个视图。

图3．16　联系几个视图分析形状

3.6.3　看组合体视图的步骤

（1）看视图抓特征

①看视图。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。

②抓特征。找出反映物体特征较多的视图，在较短的时间里，对物体有大致的了解。

（2）分解形体对投影

①分解形体。参照特征视图，分解形体。

②对投影。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（表面连接关系）和相对位置关系，从而想象出整体的形状。