工程制图-第4章

工程制图郑州大学制图中心赵建国2012.9EngineeringDrawingZhengZhouUniversityDrawingCenter4.1组合体的基本概念4.2画组合体的三视图4.3看组合体的三视图4.4组合体的尺寸标注4.5组合体三维造型4.5本章小结4.1组合体的基本概念一、组合体的构成简单形体组合体切割叠加叠加式切割式叠加、切割混合式基本几何体或简单组合体二、组合体“形体分析”的方法1.形体分析法:叠加式切割式组合体组合体若干简单形体若干简单形体叠加切割组合体（复杂形体)将复杂立体分解为若干简单立体(基本体)2.线面分析法:组合体四棱柱被正垂面截切四棱柱被铅垂面截切用于切割时，截交线复杂的情况。注意:两种方法应以形体分析法为主，因为只有在基本体已定的基础上,才能应用线面分析法逐个分析截切面。将立体的表面进行线面分析共面叠加1.叠加与共面三、组合体的表面连接关系有分界线无分界线2.相切y0y0相切处无交线棱线画到切点相切处无交线棱线画到切点组合体视图中会出现不封闭线框相切处无交线相切处无交线,但应画转向轮廓线注意:3.相交两立体交产生交线——相贯线。注意:②两形体内部不应有交线。①先主体，后细节。4.2画组合体的三视图一、画组合体视图的方法和步骤第一步形体分析第二步选主视图第三步确定绘图比例、布图第四步画底稿第五步清理图面、按国标要求加深图线组合体若干简单形体及截切面分解(线面分析法)分解(形体分析法)(1)尽量反映立体的形体特征和位置关系(2)尽量使三个视图中的细虚线少本着“先主体后细节、先特征后其他”的原则，依次逐个画出各个简单形体及截切面。即:先画出当前立体的主要轮廓,再分析立体与临接立体表面间的连接关系:共面、相切、相交（相贯、截交等）。二、用“形体分析法”画图举例(一)叠加特征的组合体例4-1如图所示的轴承座，试画出其三视图。第一步形体分析组合体若干简单形体的叠加分解(形体分析法)复杂立体第二步选主视图A向好B向好C向不好D向不好D向:主视图虚线太多,不如B向.C向:左视图虚线太多,不如A向.B向:叠加特征明显,虚线少,好.A向:叠加特征明显,虚线少,好.按自然位置放置立体第三步确定绘图比例、布图首先，根据组合体的总体尺寸确定绘图比例，再布图。即用主要的轮廓线或对称中心线，确定三个视图在图纸中的位置。轴承底板支撑板凸台肋板被圆柱遮挡的部分应为虚线形体内部无分界线形体内部无分界线形体内部无分界线第五步清理图面、按国标要求加深图线第四步画底稿组合体复杂立体(二)切割特征的组合体例4-2如图所示的支座，试画出其三视图。第一步形体分析组合体若干简单形体的切割分解(形体分析法)第二步选主视图第三步确定绘图比例、布图第四步画底稿作四棱柱切割四棱柱擦去被切割的棱线擦去被切割的棱线切割三棱柱切割四棱柱切割圆柱组合体复杂立体第五步清理图面、按国标要求加深图线三、用“线面分析法”画图举例例4-4如图所示的压板，试画出其三视图。第一步形体分析该题截交线复杂，适合用线面分析法画图。组合体立体被多个截切面切割分解(线面分析法)第二步选主视图四棱柱正垂面截面第三步确定绘图比例、布图第四步画底稿第五步清理图面、按国标要求加深图线擦去被截棱线铅垂面截面擦去被截棱线y0y0课后作业：《习题集》:Ｐ17～184.3看组合体的三视图一、看图的基本要领(一)几个视图联系起来看1.一个视图相同，而形状不同的两个形体。2.主、俯视图相同，而形状不同的两个形体。(二)明确视图中的线框和图线的含意（1）视图中每个线框可能是:①某一简单形体或基本体的一个投影②某一平面或曲面的一个投影（2）视图中每一条图线可能是:①某一平面或曲面的积聚性投影②两个面交线的投影③转向轮廓线的投影（3）相临的两个线框可能是相交的两个面的投影（如A与B面），或是两不相交的两个面的投影（如H与B面）。(三)从主视图入手，了解组合体的形体特征形体特征:叠加形体特征:切割——最能反映物体形状特征的那个视图。(1)形状特征视图——俯视图为形状特征视图(四)善于捕捉特征视图来构思简单形体或基本体的形状——最能反映物体位置特征的那个视图。(2)位置特征视图位置特征视图——先主体后细节、先特征后其他(五)善于构思,逐步细化例4-5如图所示，已知物体三视图的外轮廓，补全三视图。①主视图为正方形的物体有多种形状。②主视图为正方形、俯视图为圆的物体一定是圆柱。③左视图为三角形，是圆柱被前后两平面截切后形成的。④结果(六)利用线段的虚实、形状看图（1）利用图中线段的虚实判断形体的位置（2）利用图中线段的形状判断形体的形状、虚实判断形体的组合形式。（3）利用图中尺寸标注符号Φ、□等判断形体。堆积挖切两圆柱相贯圆柱与棱柱相贯二、看图的方法和步骤★看图的基本方法形体分析法线面分析法★看图的步骤:（1）分线框,对投影；（2）按投影,想形体；（3）综合起来想整体。注意：⑴形体分析法和线面分析法两者的读图步骤虽然相似，但形体分析法是从体的角度出发，划分视图所得的三个投影是一个形体的投影；而线面分析法是从面的角度出，“分线框，对投影”所得的三个投影是一个面的投影。⑵形体分析法较适合于以叠加方式形成的组合体，线面分析法较适合于以切割方式形成的组合体。(3)由于组合体的组合方式往往既有叠加又有切割，所以看图时不是独立地采用某种方法，而是两者综合使用，互相配合。一般以形体分析法为主，辅以线面分析法。依然本着“先主体后细节、先特征后其他”的原则，依次看出各基本体或简单形体、截切面，再全面考虑它们之间的相对位置，从而想象出组合体的整体形状。(一)形体分析法例4-6如图所示，已知组合体三视图，想象出其空间立体形状。(1)分线框,对投影；(2)按投影,想形体；(3)综合起来想整体。ⅠⅢⅡⅠⅢⅡ(基本体)(二)线面分析法(1)分线框,对投影；(2)按投影,想形体；(3)综合起来想整体。1、形体分析法2、线面分析法基本形体是一个四棱柱。(若非类似形,必有积聚性)例4-7如图所示，已知组合体三视图，想象出其空间立体形状。例4-8如图所示，已知组合体主、俯视图，补画左视图。三、已知组合体两个视图补画第三视图(2)线框B—水平面(3)线框C—圆柱面1、形体分析法2、线面分析法(1)线框A—正平面(2)线框Ⅱ—上圆下方柱体(3)线框Ⅲ、Ⅳ—肋板(1)线框Ⅰ—半圆柱(4)线段MN—截交线(铅垂线)m′n′mn“先主体后细节先特征后其他”A′AB′BC′CⅡⅠⅢⅣ结果课后作业：《习题集》:Ｐ19～24★标注尺寸的基本要求正确：完整：要符合国家标准的有关规定。将确定组合体各部分形状大小及相对位置的尺寸标注完全，不遗漏，不重复。清晰：尺寸布置要整齐、清晰，便于阅读。4.4组合体的尺寸标注合理*：要既符合设计要求，又要利于加工、检测及装配等。⑴定形尺寸：确定各基本体或简单体形状和大小的尺寸。⑵定位尺寸：确定各基本体或简单体之间相对位置的尺寸;确定各截切面相对位置的尺寸。★组合体尺寸标注的基本方法⑶总体尺寸：物体长、宽、高三个方向的最大尺寸。(一)形体分析法：将组合体分解为若干个基本体和简单体，在形体分析的基础上标注三类尺寸。(二)线面分析法：将组合体分解为若干个基本体和简单体，在线面分析的基础上标注三类尺寸。三类尺寸★组合体尺寸标注需标注的三类尺寸一、组合体尺寸标注的方法和步骤1.形体分析3.标注定位尺寸4.调整、标注总体尺寸组合体若干基本体或简单形体及截切面分解(线面分析法)分解(形体分析法)2.标注定形尺寸确定各基本体和简单体形状和大小的尺寸。物体长、宽、高三个方向的最大尺寸。①形体分析法：确定各基本体和简单体之间相对位置的尺寸。②线面分析法：确定各截切面位置的尺寸。注意：要标注定位尺寸，必须先选定尺寸基准。物体有长、宽、高三个方向的尺寸，每个方向至少要有一个基准。通常以物体的底面、端面、对称面和轴线作为基准。103020（28.5）25143025143025103020S25二、基本体、简单形体的尺寸标注(定形尺寸)三、组合体的尺寸标注(一)尺寸标注要完整例4-9形体分析法应用举例:标注轴承座的尺寸1.形体分析(初步考虑各简单形体的基本尺寸)2.标注定形尺寸2×R轴承底板支撑板凸台肋板2×R3.注定位尺寸实际标注时定形、定位尺寸可同时标注基准基准基准4.调整、标注总体尺寸2×R总长总宽总高调整例4-10线面分析法应用举例:标注档块的尺寸A、B、C、D四个截平面切割立体。（1）形体分析法（2）线面分析法基本形体是一个四棱柱。1.形体分析2.标注定形尺寸3.标注定位尺寸基准基准基准正平面C正平面A正垂面B侧垂面D4.调整、标注总体尺寸(1)形体分析法(2)线面分析法1.形体分析③肋板①半圆柱②水平面③两侧平面①正平面②上圆下方柱体④圆柱孔ⅠⅡⅢ③②①Ⅵ例4-11综合应用举例:标注如图组合体的尺寸2.标注定形尺寸③肋板①半圆柱④圆柱孔②上圆下方柱体3.标注定位尺寸③两侧平面①正平面基准基准基准②水平面4.调整、标注总体尺寸总长总宽总高调整(二)尺寸标注要清晰1.尺寸尽可能标注在形状特征明显的视图上①直径尺寸最好标注在反映为非圆的视图上②半径尺寸只能标注在投影为圆弧的视图上③缺口的尺寸应标注在反映为真形的视图上2.同一个形体尺寸应尽量集中标注底板的尺寸集中在俯视图上标注；立板的尺寸集中标注在主视图上。截切面定位尺寸集中标注在主视图上。3.尺寸标注要排列清晰整齐①互相平行的尺寸应尽量排列整齐，小的尺寸在内，大的尺寸在外，应避免尺寸线和其他线相交。②同一方向的几个连续尺寸，应尽量标注在同一条尺寸线上。③尺寸应尽量标注在视图的外部，虚线处尽量不要标注尺寸。(三)尺寸标注要合理1.常见底板、法兰盘及常见结构的尺寸注法。①基本体被平面截切时，要标注基本体的定形尺寸和截平面的定位尺寸。×2.截交线、相贯线上禁止标注尺寸。②当体的表面具有相贯线时，应标注产生相贯线的两基本体的定形、定位尺寸。××3.对称结构的尺寸不能只注一半。错误！正确！4.大于半圆的圆弧应标注直径，小于或等于半圆的圆弧应标注半径。即凡有圆弧的地方一定要标注出圆心的位置尺寸和圆弧的半或直径尺寸，而不标总体尺寸。2×R②×××2×①R4.圆弧尺寸优先。(四)尺寸标注要正确标注尺寸要正确，首先是指尺寸数据正确，再就是尺寸在三视图上的标注应符合国家标准要求，即GB4458.4-2003和GB16674.2-1996中有关尺寸注法的相关规定。4.5组合体三维造型一、组合体的CSG描述1、CSG的概念——Constructivesolidgeometry根据形体分析法，任何复杂的立体都可看成由一些简单的体素（特征）组成。在计算机实体造型中可以通过CSG构形表示法，直观地对实体加以描述。∪CSG表示法是三维实体模型的计算机内部表示，其实质是利用正则集合运算，即运用并（∪）、交（∩）、差（—），将复杂形体定义为简单体素的合成。2、CSG的表示1）组合体的CSG表示法，是用一棵有序的倒置二叉树来表示组合体的集合构成方式，二叉树的树根表示组合体（S），二叉树的树梢对应构成组合体的体素——树梢体素（Si），树杈为归范化布尔运算（交、并、差）运算符号，不同位置树杈的集合构形方式对应着不同层次的组合体，较低层次组合体又成为构造更高层次组合体的体素。2）CSG表示法表示的是构建组合体的一种过程模型，同一组合体可以有不同的CSG表示法，对应于对同一个组合体构成的不同理解。3）组合体的构形过程也可以用一个集合表达式来描述，通常称该集合表达式为组合体构形表达式。4）用组合体构形表达式描述组合体的构形过程更加简捷，同样也可形象地反映了组合体构形者的构形思维过程。表示法1：S=（S1∪S2）—S3表示法2：S=S2∪（S1—S3）二、组合体的造型方法组合体特征造型的设计过程如右图所示（其中S1…Sn表示造型的中间形体，即不同层次的组合体），即首先构造基特征，在基特征上加入从属特征，形成中间形体，再加入从属特征，直至最终完成组合体造型。组合体由参数化特征(基特征、