机械制图第3章构形基础与组合体(上)

1、2009/2,Ftzd-ngf,第3章 构形基础与组合体,3.1 组合体的组合形式和表面连接关系 3.2组合体三视图的分析方法 3.3组合体构形基础 3.4组合体的画图 3.5组合体的读图 3.6组合体尺寸标注 3.7.组合体轴测图,2009/2,Ftzd-ngf,3.1 组合体的组合形式和表面连接关系,3.1.1、组合体的构形方式,2009/2,Ftzd-ngf,组合体的组合形式 叠加：是实形体与实形体进行组合。 挖切：是从实形体中挖去一个实形体，被挖去的部分就形成空形体（空洞）； 或是从实形体中切去一部分，使被切的实形体成为不完整的基本几何体。 综合：有时组合体既有叠加，也有挖切。,叠加类

2、组合体 挖切类组合体 含叠加、挖切的组合体,2009/2,Ftzd-ngf,3.1.2、组合体的表面连接关系,1平齐或不平齐：由几个简单形体叠加而形成的组合体称为叠加型组合体。两形体表面平齐时，构成一个完整的平面，即共面，画图时不可用线隔开。两形体表面不平齐时，两表面投影的分界处应用粗实线隔开。 2相切：相切的两个形体表面光滑连接，相切处无分界线，视图上不应该画线。 3相交：两形体表面相交时，相交处有分界线，视图上应画出表面交线的投影。包括截交线和相贯线。,2009/2,Ftzd-ngf,1.平齐或不平齐,（1）当两形体的表面不平齐时，中间应该画线。 （2）当两形体的表面平齐时，中间不应该画线

3、。,2009/2,Ftzd-ngf,2.相切,相切处不画切线,视图上相切处的画法： 1）二面相切处不画线。 2）相邻平面的投影应画至切点处。,2009/2,Ftzd-ngf,3.相交,相交是指组合体中两部分间的表面彼此相交。两组合体相交时，相交处有交线即相贯线，应画出。,相交处要画交线,错误,2009/2,Ftzd-ngf,【综合示例】,注意：1. 画图时中心线不能漏掉； 2.截交线、相贯线不能漏掉； 3.切点要找准（没有交线）。,2009/2,Ftzd-ngf,3.1.3计算机三维构形方式,计算机构型设计内容包含：实体造型基础；实体造型基本体素；拉伸实体；旋转实体等 先用拉伸、旋转等命令的生

4、成基本形体实体，再通过“并”、“差” 或“交”等布尔运算，构成组合体。,2009/2,Ftzd-ngf,柱体的形成,叠加而成的柱体,2009/2,Ftzd-ngf,切割而成柱体,2009/2,Ftzd-ngf,特征面拉伸成柱体,2009/2,Ftzd-ngf,柱体投影的特点,一个投影反映特征面的实形，另外两个投影为一个和多个可见与不可见矩形的组合。矩形中的虚线表示该投影方向上不可见的轮廓素线或棱线。,特征面实形,特征面实形,2009/2,Ftzd-ngf,特征面实形,特征面实形,2009/2,Ftzd-ngf,3.2组合体三视图的分析方法,3.2.1形体分析法,形体分析法是组合体画图、读图和标

5、注尺寸的基本方法。 1、形体分析法的概念：形体分析法就是在画、看组合体的视图时，假想将组合体分解为若干基本体（这些基本几何体可以是完整的也可以是不完整的），分析各基本体的形状、组合形式和相对位置，分析基本几何体之间的分界线的特点和画法，弄清组合体的形体特征，再将它们组合起来，构成一个完整的组合体。这种分析方法称为形体分析法。,2009/2,Ftzd-ngf,2、形体分析的内容及步骤：,（1）分析形体组成部分的形状即各组成部分是何种基本体。 （2）分析各组成部分的构成形式即叠加、切割、综合哪种构形方式。 （3）分析各部分之间的相对位置关系（上下左右前后） （4）分析相邻基本体的表面连接关系（平齐

6、、相切、相交） （5）分析形体是否在某一方向上对称（对称时应画出对称线）,2009/2,Ftzd-ngf,图例分析,2009/2,Ftzd-ngf,3.2.2线面分析法,在读图过程中，遇到物体形状不规则，或物体被多个面切割，物体的视图往往难以读懂，此时可以在形体分析的基础上进行线面分析。 1、线面分析法的概念：线面分析法就是把组合体分析为由若干个面围成，运用线面的投影规律确定空间形状和相对位置，并判断面与面之间各交线的空间形状和相对位置，利用面及其交线的投影特性（真实性、积聚性、类似性）看图，从而想象并构型设计出组合体。 2、线面分析法的分析步骤： （1）用形体分析法先做主要分析； （2）用线

7、面分析法再作补充分析； （3）最后综合起来性形体。,2009/2,Ftzd-ngf,2. 线面分析法： （解决切割类问题）,下图所示的实体是由四棱柱经过挖切形成的。物体是由面围成的， 面由线或线框表示，不同的线或线框表示不同的面，用此规律分析物 体表面形状、相对位置及投影的方法，称线面分析法。该法解决切割 类问题较好。它是组合体的画图和读图的辅助方法。,线面分析法,2009/2,Ftzd-ngf,3.2.3构形分析法,对基本体进行凹凸、正斜、平曲的相切、相交、相贯的构思，不仅对构思组合体有用，在读图中遇到难点，进行先假定、后验证时也是不可少的分析方法。构形分析法用于作业中的二求三是有效的分析方

8、法。 在实际画图和看图中，往往是各种分析方法的综合运用，形体分析法是首先采用的方法，当形体邻接表面处于平齐、相切或相交特殊位置时，或为投影面垂直面或一般位置平面时，常运用线面分析法。用构形设计的构思配合形体分析和线面分析去分析组合体是攻克组合体分析难点是有效的方法。,2009/2,Ftzd-ngf,3.3组合体构形基础,组合体是由简单的三维形体组合而成，组合体构形设计就是以基本几何体为基础，依据已知的几个单一形体的形状和大小，根据不同的结构要求进行各种位置的组合构思，将某些基本几何体按照一定的组合形式组合起来，构成一个新形体并用三视图表示出来的过程。 组合体的构形设计能把空间想象、构思形体及形

9、体表达三者结合起来构形构思的过程就是发挥学生创造力和想象力的过程，通过构思形体的学习和训练，不仅能促进画图、读图能力的提高，还能提高空间想象能力，有利于开拓思维发挥构思者的创造性。构型设计的目的是进一步提高想象力，培养创新思维。,2009/2,Ftzd-ngf,组合体构型原则和要求： （1）保证正确的投影关系； （2）尽量使用基本体，不使用不规则曲面； （3）保证连续实体，结构准确合理；构思的组合体形体必须是连续的，且便于加工成形，形体间不能以点线或园连接，封闭的内腔不便于成型，不要采用。 （4）体现功能要求，但不必太工程化； （5）构形设计力求新颖美观。,2009/2,Ftzd-ngf,20

10、09/2,Ftzd-ngf,3.3.2构形设计方法,构型设计的过程是在看懂给定已知视图的基础上进行创作设计的过程。构形构思的方法有对形体表面凹凸、正斜、曲平面的联想构思组合体和由基本体相交、相贯和组合方式的联想构思组合体。依据给定的条件进行构型设计，条件不同构形设计的方式也不相同，主要有以下几种,2009/2,Ftzd-ngf,1、通过给定的视图进行构型设计,（1）根据形体两个相同的视图，构思并设计多种不同形状的组合形体。 如图所示，主视图和俯视图形状相同（回字型），绘制出不同形状的左视图，并根据已经完成的各组三视图，表达不同的组合形体。,2009/2,Ftzd-ngf,（2）根据形体两个不相

11、同视图，构思并设计多种不同形状的组合形体。,2009/2,Ftzd-ngf,（3）根据形体的一个视图，构思并设计多种不同形状的组合形体。,2009/2,Ftzd-ngf,2、根据已知的一组三视图表达的组合形体，构思并设计另一组三视图表达一个与之嵌合的组合形体。,2009/2,Ftzd-ngf,3、通过给定的几个基本形体进行各种不同位置的组合想象，构思并设计多种不同形状的组合形体。,2009/2,Ftzd-ngf,4、根据形体功能要求构思组合体,2009/2,Ftzd-ngf,例：根据已知的一个视图构形设计,2009/2,Ftzd-ngf,善于构思物体的形状：,为了提高读图的能力，应不断培养构思

12、物体形状的能力，从而进一 步丰富空间想象能力，达到能正确和迅速地读懂视图。,例 构思一个塞块能正好堵塞或通过如下图所示板上的三个不同的孔， 并画出物体的三视图。,构形设计一,2009/2,Ftzd-ngf,构思步骤如下:,构 思 物 体 的 三 视 图,2009/2,Ftzd-ngf,例 如下图所示，已知物体的主、俯视图，试构思 出的不同形体，画出不同的左视图。,构形设计二,2009/2,Ftzd-ngf,5、用AutoCAD 实体造型进行构形设计,计算机三维CAD实体建模是组合体构形设计的一种先进工具。计算机构型设计内容包含：实体造型基本体素；拉伸实体；旋转实体等。计算机三维CAD实体建模提

13、供了构造基本体的方法。计算机三维CAD实体造型把基本体素用实体拉伸、旋转和扫掠等命令生成三维基本实体。 为了把一个或多个基本体组合生成一个组合实体，可以用某个体系来解释组成实体模型的各个基本体之间的关系，这个体系就是布尔运算。布尔运算必须在一对基本体、区域或实体内进行。布尔运算可以将两个或更多的实体加在一起，即“加”；也可以从某个实体中减去一个或多个实体，即“减”；或运算实体之间的重叠体积，即“交”，即生成两个实体公共部分。 “ 并”、 “差”和 “交”命令可以完成上述的布尔运算。,2009/2,Ftzd-ngf,3.4组合体的画图,3.4.1.组合体三视图画法 1、叠加画法：适合画叠加型组合

14、体 2、切割画法：适合画挖切型组合体 3、综合画法：先叠加，后切割；先下、再上、后中间。,2009/2,Ftzd-ngf,1。形体分析 画图之前，应先对组合体进行形体分析。了解该组合体是由哪些形体所组成。分析各组成部分的结构特点，它们之间的相对位置和组合形式，以及各形体之间的表面连接关系，从而对该组合体的形体特点有个总的概念。,3.4.2组合体画图步骤,形体分析,2009/2,Ftzd-ngf,2.选择主视图的投射方向 一般应选择反映组合体各组成部分形状和相对位置较为明显的方向作为主视图的投射方向；为使投影能得到实形，便于作图，应使物体主要平面和投影面平行；同时考虑组合体的自然安放位置；并要兼

15、顾其它两个视图表达的清晰性，虚线尽量少。主视图选定后，俯视图和左视图也就随着确定了。 3.选比例、定图幅 视图确定后，应根据实物的大小和复杂程度，按照国标要求选择比例和图幅。在表达清晰的前提下，尽可能选用1:1的比例。同时注意，所选的幅面要比绘制视图所需的面积大一些，即留有余地，以便标注尺寸和画标题栏等。,2009/2,Ftzd-ngf,4.布置视图 应考虑尺寸标注和标题栏的位置合理布置各视图位置。画出作图基准线，即对称中心线、主要回转体的轴线、底面及重要端面的位置线。 5.绘制底稿 叠加型组合体应按照形体分析法逐个画出各形体的投影，从而得到整个组合体的三视图。 6.检查、描深 底稿完成后，应

16、认真检查，确认无误后，按标准线型描深。,2009/2,Ftzd-ngf,主视图投影方向,三视图中，主视图是最主要的视图，应能反映组合体的形状特征，并使其他视图中的不可见轮廓线尽可能地少，使画图读图方便清晰。,选择主视图,2009/2,Ftzd-ngf,a) 画作图基准线 b) 画底板,轴承座的画图步骤,2009/2,Ftzd-ngf,c) 画圆筒 d) 画支承板,轴承座的画图步骤,2009/2,Ftzd-ngf,e) 画肋板 f) 检查，加深,轴承座的画图步骤,2009/2,Ftzd-ngf,例 画出图下所示的挖切类组合体三视图。,a) 作四棱柱,挖切类组合体三视图的画法,挖切类组合体,200

17、9/2,Ftzd-ngf,挖切类组合体三视图的画法,b) 作正垂面截切的投影,c) 作“V”型槽的投影,2009/2,Ftzd-ngf,挖切类组合体三视图的画法,d) 作方槽的投影,2009/2,Ftzd-ngf,叠加类组合体三视图的画法,2009/2,Ftzd-ngf,2009/2,Ftzd-ngf,读图与画图的联系,1. 画图是用视图来表达物体的形状。,2. 读图是根据视图想象物体的形状。,物,图,3.5组合体的读图,2009/2,Ftzd-ngf,3.5组合体的读图,3.5.1读图的基本要领 1、理解视图中线条线框的含义 （1）理解视图中线条的含义 （2）理解视图中线框的含义,2009/

18、2,Ftzd-ngf,一条图线的含义,1）表示两表面交线的投影（直线AB）。,2）表示回转体上转向轮廓线的投影 （轮廓线CD）。,3）表示具有积聚性的面（平面或柱面） 的投影（直线1是平面六边形的投影、曲线4是半圆柱面的投影）。,2009/2,Ftzd-ngf,每一个封闭线框的含义,1）一个线框表示物体的一个表面（平面或曲面或复合面）的投影。,2）相邻的两个线框，表示物体上位置不同的两个面的投影。,3）在一个大的线框内所包含的各个小线框，表示在大的平面（或曲面）体上凸出或凹下的各个小平面（或曲面）体的投影。,2009/2,Ftzd-ngf,未封闭的线框为平面的投影,图线为圆柱面轮廓素线的投影,

19、未封闭的线框为圆柱面的投影,视图中线框、图线的含义,2009/2,Ftzd-ngf,相邻线框的表面位置关系,前后面,上下面,平面与圆柱面相交,倾斜方向不同的面,2009/2,Ftzd-ngf,.要注意利用细虚线分析相关组成部分和相对位置含义,2009/2,Ftzd-ngf,2、几个视图联系起来看,有两个视图相同的不同组合体,2009/2,Ftzd-ngf,读图时要把几个 视图联系起来进行分析,2009/2,Ftzd-ngf,（1）,（2）,（3）,（4）,（5）,一个视图不能唯一确定物体的形状,2009/2,Ftzd-ngf,要把几个视图联系起来进行分析,例：主、俯视图完全相同的物体,(1),

20、(2),(3),2009/2,Ftzd-ngf,（1）,（2）,（3）,（4）,主视图、俯视图形状相同，但物体的形状可不同。,2009/2,Ftzd-ngf,例:有一个视图相同的不同组合体,(1),(2),(3),2009/2,Ftzd-ngf,3、抓住形状特征，位置特征,2009/2,Ftzd-ngf,1）形状特征,形状特 征明显,形状特 征明显,形状特 征明显,2009/2,Ftzd-ngf,2）位置特征,(a),(b),( c),(d),(a),(b),( c),(d),位置特征明显,2009/2,Ftzd-ngf,视图中面的相对位置分析 视图中任何相邻的线框一定是两个相交面或前、后两面

21、的投影。 线框相套（表示两面不平、倾斜或打孔）。,a) 立体图 b) 投影表达的几何元素 组合体视图中线面及两面相对位置分析,2009/2,Ftzd-ngf,例 读三视图，想出物体的形状。,2009/2,Ftzd-ngf,看图时要注意的几个问题,1要把几个视图联系起来看 2要注意利用细虚线分析相关组成部分和相对位置含义 3. 要善于运用构形思维,读图的基本方法,1形体分析法 2线面分析法 3、构形分析读图,2009/2,Ftzd-ngf,1.形体分析法,形体分析法就是在看图时通过形体分析，将物体分解成几个简单部分，再经过投影分析，想象出物体每部分形状，并确定其相对位置、组合形式和表面连接关系，最后经过归纳、综合得出物体的完整形状。,2009/2,Ftzd-ngf,4. 综合起来想整体,在看懂每部分形体的基础上，进一步分析各基本形体之间的组合方式和相对位置关系，从而想象出整体的形状。,2. 按框划块分部分, 分解形体 参照特征视图，分解形体。, 对投影 利用“三等”关系，找出每一部分的三个投影，想象出它们的形状。,3. 分析形体对投影,读图的步骤：,1.分析视