机械制图教案6组合体.docx

机械制图教案6组合体.docx

《机械制图教案6组合体.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械制图教案6组合体.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

机械制图教案6组合体

6组合体

1）教学目的

掌握三视图的形成，组合体的分类及其表面连接关系，组合体的画图。

2）教学重点

三视图的形成和投影规律，组合体的画图方法和步骤。

3）难点

组合体视图的画图方法和步骤；

4）教学方法和教学手段

讲解法，多媒体教学，AUTOCAD绘图。

6.2概述

（教学时间20分）

在前面的课程里，我们学习了基本体的投影，学习了截交线和相贯线。

利用正投影法，把物体放在三投影面体系中进行投射，在V面上就可以得到物体的的正面投影，在H面上可以得到物体的水平投影，在W面上得到的是物体的侧面投影。

两立体表面的交线称为相贯线。

相贯线是两立体表面的共有线，也是两立体表面的分界线，相贯线上的任意点是两立体表面的共有点。

相贯线一般为封闭的空间曲线，特殊情况下可能是平面曲线或直线。

求相贯线就是要求出相贯线上一系列的共有点，我们学习了两种求相贯线的方法：

积聚性法和辅助平面法。

相贯线的作图步骤可分为三步，请一个同学起来回答：

①找特殊点；②求出一般点；③平滑连接各点。

今天，我们要讲第六章，组合体。

在组合体这一章里，包括三个方面的内容：

第一是组合体的画图；第二是组合体的尺寸标注；第三是组合体的看图。

今天我们学习的是第一部分的内容，组合体的画图，在这部分的内容里面，我们主要要讲两个方面的问题：

1.组合体的分类及表面连接关系；

2.组合体的画图方法及画图步骤。

什么是组合体呢？

一般的机器零件，从形体结构的角度来看，都可以认为是由一些简单的基本体经过叠加、切割等方式组合而成。

由一些基本形体组合而成的物体，称为组合体。

要注意的是，组成组合体的这些基本形体一般都是不完整的，它们被以各种方式叠加或切割以后，往往只是基本形体的一部分，由于这些不完整的基本体在三个投影面上形成了各种各样的投影，这就增加了我们画图和看图的难度。

6.2.1三视图的形成

这是一个三投影面体系，这是V面、H面、W面。

将这个组合体放在三投影面体系中，分别向三个投影面进行投射，这样，我们得到了这个组合体的正面投影、水平投影和侧面投影。

令V面不动，H面绕OX轴向下旋转90°，W面绕OZ轴向右旋转90°，使三个投影面位于一个平面上，这样，物体的三个投影随着投影面的转动，也处于同一个平面上了。

省略了投影面线框，省略了投影连线。

根据国家标准的规定，机件的多面正投影称为视图。

这样，我们就可以把在三个投影面中获得的三个投影称之为三个视图。

正面投影称为主视图，也就是从前往后投射，在V面上得到的视图；

水平投影称为俯视图，也就是从上往下投射，在H面上得到的视图；

侧面投影称为左视图。

也就是从左往右投身，在W面上得到的视图。

三视图相互间的位置关系不能改变。

俯视图在主视图的正下方，左视图在主视图的正右方。

按照这种位置配置的视图，国家标准规定不标注视图的名称。

6.2.2三视图的投影规律

组合体的三个视图和三面投影在本质上是相同的，只是形式上有所不同。

因此，前面关于点、线、面和立体的投影特性，完全适用于组合体的三视图。

为了便于讨论问题，我们规定：

当组合体摆正以后，左右方向（X轴方向）称为长，上下方向（Z轴方向）称为高，前后方向（Y轴方向）称为宽。

从图6.2中可以看出：

主视图反映了物体上下、左右的位置关系，即反映了物体的高度和长度；

左视图反映了物体上下、前后的位置关系。

即反映了物体的高度和宽度；

俯视图反映了物体左右、前后的位置关系，即反映了物体的长度和宽度。

主、俯两视图同时反映物体的长；主、左两视图同时反映物体的高；俯、左两视图同时反映物体的宽。

由此可归纳出三视图的投影规律为：

主、俯视图长对正；主、左视图高平齐；俯、左视图宽相等且前后对应。

这“三等”关系，是画图和看图必须遵循的投影规律。

不仅整个物体的投影要符合这一规律，物体的局部投影也必须符合这条规律。

6.2.3组合体的组合形式

按组合体中各基本形体组合时的相对位置关系以及形状特征，组合体的组合形式可分为叠加、切割和综合三种形式。

1）叠加构成组合体的各基本形体相互堆积、叠加。

2）切割从较大基本形体中挖切出较小形体而形成的组合体。

3）综合既有叠加、又有切割的组合体称为综合型的组合体。

6.2.4几何形体间表面的相对位置关系

组合体中各基本几何体间表面的相对位置关系有以下几种情况：

1）平齐相邻两形体的表面互相平齐连成一个平面，连接处没有界线。

2）相切两形体表面相切时，其相切处是圆滑过渡，无分界线，故在视图上相切处不应画线。

如果它们的公切平面垂直于投影面，则应画出相切的素线在该投影面上的投影。

3）相交两形体表面相交分为截交和相贯两种情形，其相交处应分别画出截交线或相贯线。

当两圆柱轴线垂直正交时，其相贯线在不影响真实感的情况下，允许用圆弧代替。

其画法是：

以大圆柱的半径R为半径，以两圆柱转向轮廓线的交点为圆心，在小圆柱轴线上找出圆心O，再以R为半径画圆弧。

应注意：

相贯线的圆弧是向大圆柱的轴线方向弯曲的。

6.2.5形体分析法

假想将一个复杂的组合体分解成若干个基本形体，分析这些基本形体的形状、组合形式以及它们的相对位置关系，以便于进行画图、看图和标注尺寸，这种分析组合体的方法称为形体分析法。

6.3组合体视图的画法

教学时间30分

6.3.1叠加式组合体的画法

以图6.9所示的轴承座为例，来说明叠加式组合体的作图步骤。

1）形体分析

画组合体视图之前，应对组合体进行形体分析，了解组成组合体的各基本形体的形状、组合形式、相对位置及其在某方向上是否对称，以便对组合体的整体形状有个总的概念，为画其视图作好准备。

2）视图选择

在形体分析的基础上，来确定主视图的投射方向和物体的摆放位置。

三视图中主视图是最主要的视图，一般选择反映其形状特征最明显、反映形体间相互位置关系最多的投射方向作为主视图的投射方向；主视图的摆放位置应反映位置特征，并使其表面相对于投影面尽可能多地处于平行或垂直位置，也可选择其自然位置。

在此前提下，还应考虑使俯视图和左视图上虚线尽可能地减少。

主视图一旦确定，其它视图也就随之而定。

若轴承座以投射方向C所画出的视图作为主视图，并将其按自然位置安放，则底板的形状特征需用俯视图来反映，支承板的形状特征需要左视图来表达。

因此，轴承座需要用三个视图才能完整、清晰地表达其形状和结构特点。

3）定比例、布置视图

视图选择好后，首先根据组合体的大小和图幅规格，选定画图比例。

然后，考虑标注尺寸所需的位置，力求匀称地布置视图。

4）画图步骤

轴承座的画图步骤如图6.11所示。

（1）画各个视图的作图基准线，如图6.11（a）。

通常选组合体中投影有积聚性的对称面、底面（上或下）、端面（左、右、前、后）或回转轴线、对称中心线作为画各视图的基准线。

（2）按形体分析画各个基本形体的三视图。

为了快速而准确地画出组合体的三视图，画底稿时还应注意：

1由于轴承座具有上、中、下的组合形式，按形体分析，可先下、后上、再中间地逐一画出每个基本形体的三视图，这样有利于保持投影关系，提高作图的准确性和作图效率。

如属左、中、右结构，作图方法类同。

2每个形体应先从具有积聚性或反映实形的视图开始，然后画其它投影，并且三个视图最好同时进行绘制，可以避免漏线、多线、确保投影关系正确和提高绘图速度。

3注意各形体之间表面的连接关系。

由于支承板与空心圆柱体是相切关系，故在主视图和俯视图上支承板的两条直线画到切点为止。

4要注意各形体间内部融为整体，绘图时不应该将形体间融为整体而不存在的轮廓线画出。

在支承板与圆柱结合处不应画出圆柱的轮廓线。

⑤检查、描深

用细实线画完的底稿要特别注意检查各基本形体表面间的连接、相交、相切等关系的处理，是否符合投影原则。

检查无误后，擦去多余底稿线，按机械制图的线型标准描深。

6.3.2切割式组合体的画法

画切割式的组合体，一般按照先整体后切割的原则，首先画出完整基本体的三视图，再依次画出被切割部分的视图。

作图时，应注意线型的变化，并从具有积聚性或反映形状特征最明显的视图画起。

下面以图6.12所示组合体为例，说明切割式组合体三视图的画法。

1）形体分析

该组合体可看成由四棱柱被切去A、B、C、D、E五部分而成，并具有前后对称面。

2）确定主视图

如图6.12所示，箭头F所指方向反映形体及其相互位置特征最多，故选F方向作为主视图的投影方向。

3）画图步骤

如图6.13（a）～（f）所示。

6.4组合体的尺寸标注

1）教学目的组合体的尺寸标注。

2）教学重点组合体的尺寸标注。

3）难点尺寸标注的完整性；尺寸标注的清晰和正确。

4）教学方法和教学手段讲解法，采用在黑板上作图。

教学时间70分

6.4.2标注尺寸的基本要求

组合体的形状由它的视图来反映，组合体的大小则由所标注的尺寸来确定。

标注组合体尺寸的基本要求是：

1）正确所注的尺寸要正确无误，注法要符合国家标准《机械制图》中的有关规定。

2）完整所注的尺寸必须能完全确定组合体的大小、形状及相互位置，不遗漏，不重复。

3）清晰尺寸的布置要整齐清晰，便于看图。

6.4.3基本几何体的尺寸注法

常见基本几何体的尺寸注法，如图6.14所示。

一般平面立体要标注长、宽、高三个方向的尺寸；回转体要标注径向和轴向两个方向的尺寸，并加上尺寸符号（直径符号“φ”或“Sφ”）。

对圆柱、圆锥、圆球、圆环等回转体，一般在不反映为圆的视图上标注出带有直径符号的直径和轴向尺寸，就能确定它们的形状和大小，其余视图可省略不画。

带有小括号的尺寸为参考尺寸。

6.4.4切割体和相贯体的尺寸注法

基本几何体被切割（或两基本形体相贯）后的尺寸注法，如图6.15所示。

对这类形体，除了需标注基本几何体的尺寸大小外，还应标注截平面（或相贯的两形体之间）的定位尺寸，不应标注截交线（或相贯线）的大小尺寸。

因为截平面与几何体（或者相贯的两形体）的位置确定之后，截交线（或相贯线）的形状和大小就确定了，若再注其尺寸，即属错误尺寸，图6.15中带“×”的尺寸即是。

6.4.5平板式组合体的尺寸注法

常见的几种平板式组合体的尺寸标注如图6.16所示。

6.4.6组合体的尺寸注法

1）组合体的尺寸种类

从形体分析角度来看，组合体的尺寸主要有定形尺寸和定位尺寸，此外，还需标注总体尺寸。

（1）定形尺寸确定组合体中各基本几何体的形状和大小的尺寸。

如图6.17所示组合体中，底板的长64、宽37、高13和￠11、￠25等都是定形尺寸。

（2）定位尺寸确定组合体中各基本几何体之间相对位置的尺寸。

如图6.17所示，俯视图中的尺寸23、30和9是确定位置的定位尺寸。

应注意：

若两基本形体在某一方向处于对称、叠加（或切割）、同轴、平齐四种位置之一时，就可省略该方向的一个定位尺寸；回转体的定位尺寸必须直接确定其轴线的位置。

（3）总体尺寸组合体的总长、总宽、总高尺寸。

如图6.17所示组合体，其总长为64、总宽为37、总高为41。

组合体一般要标注总体尺寸，但从形体分析和相对位置上考虑，组合体的定形、定位尺寸已标注完整，若再加注总体尺寸会出现重复尺寸。

因此，每加注一个总体尺寸的同时，就要减去一个同方向的定形尺寸或定位尺寸，如图6.17所示高度方向的尺寸28，便是如此。

当组合体的一端为同心圆孔的回转体时，为了考虑制造方便，必须优先注出直径或半径（定形尺寸）和中心距（定位尺寸），其该方向的总体尺寸由此而定，不再标注总体尺寸，如图6.18所示。

有时总体尺寸被某个形体的定形尺寸所取代，如图6.17中组合体的总长与底板的长一致。

2）组合体的尺寸基准

标注尺寸的起点，称为尺寸基准。

组合体的长、宽、高三个方向（或径向、轴向两个方向）至少应各有一个尺寸基准。

组合体上的点、线、平面都可以选作为尺寸基准，曲面一般不能作尺寸基准。

通常采用较大的平面（对称面、底面、端面）、直线（回转轴线、转向轮廓线）、点（球心）等作为尺寸基准。

如图6.17中高度方向以底面为尺寸基准；长度方向以右端面为尺寸基准；宽度方向以前后的基本对称面为尺寸基准。

3）组合体尺寸的布局要整齐、清晰

为便于看图，不致发生误解或混淆，组合体尺寸的标注必须做到整齐、清晰。

因此，标注尺寸应注意下列几点：

（1）遵守尺寸注法的国标规定。

标注时，尺寸应尽量注在视图外边,排列要整齐,且应小尺寸在里（靠近图形），大尺寸在外，避免尺寸线和尺寸界线相交。

（2）尺寸应尽可能标注在反映形体形状特征较明显、位置特征较清楚的视图上，且同一形体的相关尺寸尽量集中标注。

如半径尺寸应标注在反映为圆弧实形的视图上，且相同的圆角半径只注一次，不在符号“R”前注圆角数目。

如图6.17俯视图中注R5，不能注成4×R5。

（3）为保持图形清晰，虚线上应尽量不注尺寸。

（4）同轴回转体的直径尺寸，应尽量注在非圆视图上，如图6.15所示。

但板件上多孔分布时，孔的直径尺寸应注在反映为圆的视图上，如图6.16、6.17所示。

（5）避免尺寸线封闭，如图6.19（a）所示。

如果尺寸注成封闭形式，将产生重复尺寸，并且不易保证尺寸精度，如图6.19（c）所示。

因此，标注尺寸时，在尺寸链中应选一个不重要的尺寸不标注。

有时出于某种需要也可标注出此尺寸，但必须加小括号，作为参考尺寸，加工时不作测量和检验，如图6.19（b）所示

4）标注组合体尺寸的方法步骤

现以图6.9所示轴承座为例，说明标注组合体尺寸的方法和步骤。

（1）形体分析，如图6.9所示。

（2）标注各形体的定形尺寸，如图6.20（a）、（b）、（c）、（d）所示。

（3）确定长、高、宽三个方向的尺寸基准，标注形体间的定位尺寸，如图6.20（e）所示。

长度方向以空心圆柱右端面为基准，宽度方向以前后对称面为基准，高度方向以底面为基准。

（4）进行尺寸调整，标注总体尺寸，如图6.20（f）所示。

底板的前后宽度80兼作组合体的总宽尺寸；总长尺寸由底板的长度52加上底板在长度方向的定位尺寸8确定；在高度方向，根据重要性，应标注空心圆柱轴线的定位尺寸56和总高尺寸84，而不再标注凸台顶面到空心圆柱轴线的定位尺寸28。

调整后的总体尺寸：

总长由52＋8决定、总宽80、总高84。

（5）检查尺寸标注是否正确、完整，有无重复、遗漏。

轴承座的全部尺寸标注如图6.20（f）所示。

6.5组合体的读图

1）教学目的阶段组合体的看图。

2）教学重点组合体看图的基本方法。

3）难点形体分析法；线面分析法。

4）教学方法和教学手段讲解法，采用在黑板上作图、挂图。

教学时间40分

6.5.2读图的基本知识

读图是画图的逆过程，它既能提高空间想象能力，又能提高投影的分析能力。

前面所学的画图知识是读图的基础。

读图时应根据已知的视图，运用投影原理和三视图投影规律，正确分析视图中的每条图线、每个线框所表示的投影含义，综合想象出组合体的空间形状。

1）视图中图线、线框的含义

视图中的每一封闭线框，其含义可能是：

1单一面（平面或曲面）的投影，如图6.21中A、B。

2曲面及其相切面（平面或曲面）的投影，如图6.21中H。

3通孔的投影，如图6.22中L。

2）视图中的粗实线（或虚线）包括直线或曲线，其含义可能是：

①两表面交线（两平面、两曲面、平面与曲面）的投影，如图6.21中K。

②曲面转向轮廓线的投影，如图6.21中C、J。

③具有积聚性面（平面或柱面）的投影，如图6.21中E、I。

3）视图中的细点画线，其含义可能是：

①对称平面迹线的投影，如图6.21中F。

②回转体轴线的投影，如图6.21中D。

③圆的对称中心线，如图6.21中G。

4）读图的基本要领

（1）要几个视图联系起来看

（2）要从反映形体特征最明显的视图看起

（3）要认真分析视图中相邻线框的位置关系

6.5.3读图的基本方法

教学时间40分

1）形体分析法

根据组合体的视图，从图上识别出各个基本形体，再确定它们的组合形式及相对位置，综合想象出整体形状。

下面以图6.25（a）为例，说明形体分析法读图的步骤。

1看视图，分线框

从主视图入手，按照投影规律，几个视图联系起来看，把组合体大致分成几部分。

如图6.25（a）所示，该组合体可分为A、B、C、D四部分。

2对投影，识形体

根据每一部分的三视图，想象出各基本形体的形状，如图6.25（b）～（e）所示。

3定位置，出整体

根据三视图，确定各基本形体之间的相互位置，想象出组合体的整体形状。

如图6.25（f）所示。

2）线面分析法

对较复杂的组合体，除用形体分析法分析整体外，往往还要对一些局部采用线面分析的方法。

所谓线面分析法，就是把组合体看成是由若干个平面或平面与曲面围成，面与面之间常存在交线，然后利用线面的投影特征，确定其表面的形状和相对位置，从而想象出组合体的整体形状。

在三视图中，面的投影特征是：

凡“一框对两线”，则表示投影面平行面；凡“一线对两框”，则表示投影面垂直面；凡“三框相对应”，则表示一般位置面平面。

要善于利用线面投影的真实性、积聚性和类似性。

读图时，应遵循“形体分析为主，线面分析为辅”的原则。

下面以图6.26（a）为例,说明线面分析法读图的步骤。

1形体分析

根据图6.26（a）所示组合体的三视图，可判断它是由一个四棱锥台经上部开槽形成的，并且前后、左右对称。

2分线框，识面形

在一个视图上划分线框，然后利用投影规律，找出每一线框在另两个视图中对应的线框或图线，从而分析出每一线框所表示的面的空间形状和相对位置。

在图6.26（a）所示的组合体中，主视图只有一个八边形线框a′，其左视图、俯视图投影分别为a″、a，从投影特性可知，A面为一侧垂面，如图6.26（b）所示。

同理分析可知，B面、C面为正垂面，D面、E面为水平面，如图6.26（c）～（f）所示。

组合体下底面为矩形水平面。

3空间平面组合，想出整体形状

根据以上分析可知，组合体由两个前后对称的带凹字形的侧垂面（A）、左右对称的两个正垂面（B）、左右对称的两个正垂面（C）、左右对称的两个水平面（E）、矩形水平面（D）和下底面的矩形水平面所围成，如图6.26（g）所示。

6.5.4读图举例

6.6AutoCAD尺寸标注

1）教学目的掌握组合体的尺寸标注

2）教学重点熟悉尺寸样式的设置及各种选项的作用。

3）难点掌握各种选项的设置。

4）教学方法和教学手段专用软件，多媒体教学

6.6.2文本标注

教学时间30分

工程图样上的技术要求、标题栏的填写以及图样上需要用文字说明的地方，都必须学会使用文本标注的方法，它是AutoCAD学习中不可缺少的一部份。

1）设置文本类型

在图样上标注文本时，首先要设置文本类型。

由于用途的多样性，需要多种文本类型，尤其是对我国用户而言，通常还要使用汉字，所以，设置文本类型是进行文本标注的首要任务。

文本类型设置命令为STYLE，可通过直接输入该命令或选择菜单Format／TextStyle后，系统将显示如图6.30所示TextStyle对话框，此时可使用已有类型，也可生成新类型。

TextStyle对话框按钮或选项如下：

（1）StyleName：

建立新文本（New），为已有的式样更名（Rename）和删除式样（Delete）。

（2）Font：

用于选定字体（FontName），指定字体格式（FontStyle）及设置字体高度（Height）。

（3）Effects．确定字体特征，有水平镜像（Backwards）、垂直镜像（Upsidedown）、垂直排列文本（Vertical）、设置文本的宽度系数（WidthFactor）及文字的倾斜角度（ObliqueAngle）等选项。

（4）Apply：

确定对字体式样的设置。

2）文本输入

AutoCAD提供了3个命令（text、Dtext和Mtext）用于在图中输入文本。

操作格式如下：

Command:

text

Currenttextstyle:

"Standard"Textheight:

3.0000

Specifystartpointoftextor[Justify/Style]:

（指定文本输入起始点）

Specifyrotationangleoftext<0>:

（设置文本倾斜角度）

Entertext:

abcd（输入文本内容）

Entertext:

在绘图时，有时需要一些键盘上没有的特殊字符，AutoCAD提供了控制码，常用的控制码如下：

％％P一公差符号“±”；％％D一度符号“°”；％％C一圆的直径符号“∅”。

6.6.3尺寸标注

教学时间40分

AutoCAD标注尺寸功能强大，提供方便、准确的尺寸标注功能。

用户通过“Dimension”下拉菜单、标注工具栏，如图6.31所示，或直接在命令行输入命令均可进行尺寸标注。

1）

标注样式

菜单：

Dimension／Style（标注/标注样式）

command：

dimstyle

功能：

利用对话框创建或修改尺寸标注样式

输入命令以后，AutoCAD会打开“DimensionStyleManager”对话框，即如图6.32所示的尺寸样式管理器。

单击“New”按钮，AutoCAD会弹出“CreatNewDimensionStyle”对话框，如图6.33所示。

单击“Continue”按钮，AutoCAD弹出“NewDimensionStyle”对话框，如图6.34所示。

可对其6个选项卡进行设置，建立所需标注样式。

各选项卡的作用简要说明如下：

（1）LinesAndArrows（直线和箭头）：

用来设置尺寸线、尺寸界线、箭头和中心标记的格式与属性。

（2）Text（文字）：

用来设置尺寸文字的外观、位置及对齐方式。

（3）Fit（调整）：

用来控制尺寸文字、尺寸线、尺寸箭头等的位置。

（4）PrimaryUnits（主单位）：

用来设置主单位的格式与精度，以及尺寸文字的前缀与后缀。

（5）AltemateUnits（换算单位）：

用来确定换算单位的格式。

（6）Tolerances（公差）：

用来确定是否标注公差，若标注，以何种方式进行标注。

2）线性尺寸标注,如图6.35所示。

菜单：

Dimension/Linear（标注/线性）

Command：

dimlin

Specifyfirstextensionlineoriginor{selectobject）：

确定第一条尺寸界线的起始点或按回车键选择对象（拾取点A）

Specifysecondextensionlineorigin：

确定第二条尺寸界线的起始点（拾取点B）

SpedfyDimensionlinelocationor[Mtext／Text／Angle／Horizontal／Vertical／Rotated]：

指定尺寸线位置或[多行文字／文字／角度／水平/垂直／旋转]（拾取点C）

Command：

↙（直接回车继续执行线性标注命令）

Spedfyfirstextensionlineoriginor：

↙（回车以执行选择对象选项）

Selectobjecttodimension：

选择标注对象（拾取直线AD）

SpecifyDimensionlinelocationor[Mtext／Text／Angle／Horizontal／Vertica