机械制图电子教案

第三章机械制图电子课件景海平张武奎编著第三章立体的表面交线§3-1截交线§3-2相贯线§3-3截断体与相贯体的尺寸标注§3-1截交线截交线是截平面与立体表面的交线，截切立体的平面叫截平面。截交线围成一个封闭的多边形平面为截断面，在图上画出截交线的目的就是为在投影图上求出截断面的投影。一、平面立体截交线二、曲面立体的截交线三、综合举例截交线的基本性质（l）共有性：截交线是截平面上的线，又是立体表面上的线，因此是截平面和立体表面的共有线，截交线上的点都是截平面和立体表面的共有点。（2）封闭性:平面与曲面立体的截交线是一个（或数个）封闭的平面图形，在一般情况下它是一个平面曲线。特殊情况下，可以是由直线段和曲线，或仅由直线段组成的平面图形。（3）截交线的形状取决于立体表面的性质，以及截平面与立体表面的相对位置。求截交线的一般方法与步骤１.求画截交线就是求一系列截交点,方法通常有:（１）积聚性法:已知截交线的两个投影(截平面的一个积聚性投影和被截切立体表面的一个积聚性投影)。根据共有点性质，可求出截交线另一投影。（２）辅助面法：根据三面共点的集合原理，采用辅助平面或辅助球面使其与截平面和立体表面相交，求出截交线，完成截交线的投影。２.常用的作图步骤：（１）找出一系列特殊的截交点；①转向点：投影轮廓线上的点（即曲面的转向线与截平面的交点）一般为可见性分界点。②极限点：极限位置（对投影面）点，例如最高、最低点，最左、最右点，最前、最后点等。③特征点：曲线本身的特征点，例如椭圆长、短轴上四个端点。④结合点：截交线由几部分组成时的结合点。（２）求出若干一般截交点；（３）判别可见性；（４）顺次连接各点成多边形或曲线。一、平面立体的截交线１.平面立体的截交线的画法平面立体被单个或多个平面切割后，既具有平面立体的形状特征，又具有截平面的平面特征。因此在看图或画图时，一般应先从反映平面立体特征视图的多边形线框出发，想象出完整的平面立体形状并画出其投影，然后再根据截平面的空间位置，想象出截平面的形状并画出其投影，平面立体上切口的画法，常利用平面特性中“类似形”这一投影特征来作图。具体作图步骤：（１）找到截平面与棱锥上若干条棱线的交点；如立体被多个平面截割，应求出截平面间的交线；（２）依次将各点连线；（３）判断可见性；（４）整理轮廓线。[例题１]求三棱锥切割后的投影bcaa”c”b”a’b’(c’)[例题２]求三棱锥切割后的投影bcaa’b’c’(d’)yyyyda”c”b”d”ACDB２.看平面切割体的三视图若提高看图能力就必须多看图，并在看图的实践中注意学会投影分析和线框分析，掌握看图方法，积累形象储备。为此，特提供一些切割体的三视图（图3-4~图3-7），希望读者自行识读。看图提示：1）要明确看图步骤：①根据轮廓为正多边形的视图，确定被切立体的原始形状；②从反映切口、开槽、穿孔的特性部位入手，分析截交线的形状及其三面投影；③将想象中的切割体形状，从无序排列的立体图（表3-1）中辨认出来加以对照。2）要对同一图中的四组三视图进行比较，根据切口、开槽、穿孔部位的投影（图形）特征，总结出现规律性的东西，以指导令后的看图（画图）实践。其中，尤应注意分析视图中“斜线”的投影含义（它可谓“点的宝库”，该截交线上点的另两面投影均取自于此）。3）看图与画图能力的提高是互为促进的。二、曲面立体的截交线１.曲面立体的截交线的画法平面与曲面立体相交时，截交线是截平面与曲面立体表面的共有线。因此，求截交线的过程可归结为求出截平面和曲面表面的若干共有点，然后依次光滑地连接成平面曲线。为了确切地表示截交线，必须求出其上的某些特殊点，如曲面立体转向线上的点以及截交线的最高点、最底点、最左点、最右点、最前点和最后点等。1.圆柱2.圆锥3.圆球4.圆环1.圆柱圆矩形椭圆根据截平面与圆柱轴线的相对位置不同，圆柱截交线共有三种不同形状，分别为：平面与圆柱相交所得截交线形状与轴线平行与轴线垂直与轴线倾斜平面的位置轴测图投影图截交线圆两平行直线椭圆[例题]求圆柱切割后的投影⑴求特殊点y1y2y1y2⑵求一般位置点⑶光滑连线2.圆锥圆等腰三角形抛物线椭圆双曲线根据截平面与圆锥轴线的相对位置不同，圆锥截交线有五种不同形状，分别为：平面与圆锥相交所得截交线形状圆椭圆抛物线双曲线三角形与轴线垂直与轴线倾斜与素线平行与轴线平行过圆锥顶点轴测图投影图截交线求圆锥截交线上点的方法①素线法：在圆锥表面取若干条素线，并求出这些素线与截平面的交点；②纬圆法：在圆锥表面取若干个纬圆，并求出这些纬圆与截平面的交点。[例题]求圆锥截交线解题步骤1．分析截平面为正垂面，截交线为椭圆；截交线的水平投影和侧面投影均为椭圆；2．求出截交线上的特殊点投影；3．求出一般点；4．光滑且顺次地连接各点，作出截交线，并且判别可见性；5．整理轮廓线。3'333.圆球：平面与圆球相交所得截交线形状圆[例题]求圆球截交线解题步骤1．分析截平面为正垂面，截交线为圆；截交线的水平投影和侧面投影均为椭圆；2．求出截交线上的特殊点；3．求出若干个一般点；4．光滑且顺次地连接各点，作出截交线，并且判别可见性；5．整理轮廓线。1212343456567878abcdbacd2'1'3'4'5'6'7'8'a'bc'd'4.圆环截平面与圆环面的相对位置不同时，截交线的形状也不同，当截平面垂直于圆环轴线或通过圆环轴线又平行于投影面截切时，截交线为圆，可以直接作出，当截平面位于其它位置时，都需要用辅助平面法求出若干共有点，然后才能画出截交线的投影。２.看曲面切割体的三视图看图提示：看曲面切割体的三视图，与看平面切割体三视图的要求基本相同，此外，再强调几点：1）要注意分析截平面的位置：一是分析截平面与被切曲面的相对位置，以确定截交线的形状（如截平面与圆柱轴线倾斜，其截交线为椭圆，与圆锥轴线垂直，其截交线为圆等）；二是分析截平面与投影面的相对位置，以确定截交线的投影形状（如球被投影面垂直面切割，截交线圆在另两面上的投影则变成了椭圆等）。2）要注意分析曲面体轮廓线投影的变化情况（存留轮廓线的投影不要漏画，被切掉轮廓线的投影面不要多画）。此外，还要注意截交线投影的可见性问题。三、综合举例分析Ｑ－两直线Ｐ－两直线R—双曲线PQR§3-2相贯线在一些机件上，常常会见到两个立体表面的交线，最常见的是两回转体表面的交线。两相交立体的表面交线，称为相贯线。把这两个立体看作一个整体，称为相贯体。例如，在图所示的零件上，就有两个圆柱的相贯线。在一般情况下，两曲面立体的相贯线是封闭的空间曲线；在特殊情况下，可能是不封闭的，也可能是平面曲线或直线。一、表面取点法；二、辅助平面法；三、相贯线的特殊情况；四、相贯线的简化画法。相贯线的性质由于相交的两回转曲面的几和形状或相对位置不同，其相贯线形状位置也不同，但都具有下列性质：共有性：相贯线是两曲面立体表面的共有线，也是两立体表面的分界线，相贯线上的点是两立体表面的共有点，这里我们定义它为相贯点。封闭性：两回转体的相贯线，一般是一条封闭的空间曲线，特殊情况下是平面曲线或直线。特殊点：即能够确定相贯线的投影范围和变化趋势的点，如相贯体的曲面投影的转向轮廓线上的点，以及最高、最低、最左、最右、最前、最后点等。可见性：只有一段相贯线同时位于两个立体的可见表面上时，这段相贯线的投影才是可见的；否则，就不可见。求曲面立体相贯线的一般方法与步骤根据共有性这一性质，求相贯线可归结为求一系列相贯点的问题，常用方法为积聚性法、辅助平面法、辅助同心球面法。作图步骤：Ⅰ.找出一系列特殊相贯点；Ⅱ.求出若干一般相贯点；Ⅲ.判别可见性；Ⅳ.顺次连接各点的同面投影。一、表面取点法当两个立体中有一个立体表面的投影具有积聚性时，可以用在曲面立体表面上取点的方法作出这些点的投影。在求作相贯线上的这些点时，与求作曲面立体的截交线一样，应在可能和方便的情况下，适当地作出一些在相贯线上的特殊点，即能够确定相贯线的投影范围和变化趋势的点，如相贯体的曲面投影的转向轮廓线上的点，以及最高、最低、最左、最右、最前、最后点等，然后按需要再求作相贯线上一些其它的一般点，从而准确地连得相贯线的投影，并表明可见性。只有一段相贯线同时位于两个立体的可见表面上时，这段相贯线的投影才是可见的；否则，就不可见。求作轴线垂直相交两圆柱的相贯线yyyy1、作特殊点2、作一般位置点3、光滑连接注意：相贯线始终弯向大圆柱的轴线方向。4’3’2’1’1”12（2”）3”434”作图步骤：分析:已知相贯线的水平投影和侧面投影求作：正面投影二、利用辅助平面法求相贯线求作两曲面立体的相贯线时，假设用辅助平面截切两相贯体，则得两组截交线，其交点是两个相贯体表面和辅助平面的共有点（三面共点），即为相贯线上的点。为了能简便地作出相贯线上的点，应选取特殊位置平面作为辅助平面，并使辅助平面与两回转体的截交线的投影为最简图形（直线或圆）。利用辅助平面法求相贯线的作图步骤：（１）选取合适的辅助平面；（２）分别求出辅助平面与两回转体的截交线；（３）求出两截交线的交点，即相贯线上的点。[例题]求圆柱与圆锥的相贯线yyPW1PV15yy5'PV2PW23PV3PW3711'12'22573'37'解题步骤分析相贯线的侧面投影已知，可利用辅助平面法求共有点；1求出相贯线上的特殊点Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ；2求出若干个一般点Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ；3光滑且顺次地连接各点，作出相贯线，并且判别可见性；4整理轮廓线。三、相贯线的特殊情况1.圆柱与圆柱相贯2.圆柱与圆柱孔相贯3.圆柱孔与圆柱孔相贯在一般情况下，两回转体的相关线为封闭的空间曲线。但是，在一些特殊情况下，也可能是平面曲线和直线。以经常遇到的圆柱相贯为例归纳介绍如下：1.圆柱与圆柱相贯①圆柱与圆柱相贯两圆柱轴线相交垂直相交（正交）倾斜相交（斜交）②两圆柱轴线平行：两条平行与轴线的直线③两圆柱轴线交叉（偏交）圆柱正交直径和位置变化时相贯线的变化实例分析两直径相等的圆柱其轴线相交成直角，其相贯线是两个相同的椭圆（平面曲线）这两个椭圆的正面投影是两条相交且等长的直线段，其水平投影与直立圆柱的水平投影重合。２.圆柱与圆柱孔相贯３.圆柱孔与圆柱孔相贯四、相贯线的简化画法在不引起误解时，图形中的相贯线可以简化成圆弧或直线。例如，轴线正交且平行于V面的两圆柱相贯，相贯线的V面投影可以用与大圆柱半径相等的圆弧来代替。圆弧的圆心在小圆柱的轴线上，圆弧通过V面转向线的两个交点，并凸向大圆柱的轴线。R⑴简化画法对于轴线垂直偏交且平行于V面的两圆柱相贯，非圆曲线的相贯线可以简化为直线。简化后简化前⑵模糊画法大多数情况下的相贯线是零件加工后自然形成的交线，所以，零件图上的相贯线实质上只起示意的作用，在不影响加工的情况下，还可以采用模糊画法表示相贯线。图示为圆台与圆柱相贯时的相贯线的模糊画法。简化后简化前§3-3截断体与相贯体的尺寸标注截断体除了应注出基本形体的尺寸外，还应注出截平面的位置尺寸。只有当基本形体与截平面间的相对位置被尺寸限定后，截断体的形状和大小才能完全确定，截交线也就确定。因此截交线不需要注尺寸。相贯体除了应注出相交两基本形体的尺寸外，还应注出两相交形体的相对位置尺寸。当两相交基本形体的形状、大小及相对位置确定后，相贯体的形状、大小才能完全确定。因此，相贯线不需要再注尺寸。φφφφ(a)好(b)不好