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1、第5章 组合体 学习目标 1、了解何谓组合体，掌握组合体的分析方法，并能绘制组合体视图。 2、理解组合体的尺寸基准，掌握组合体的尺寸标注方法。 3、根据三视图，想象组合体的形状。 5.1组合体的组成分析 5.1.1形体分析法 任何复杂的形体，都可以看成是由若干个基本体按一定的形式组合而成的。这种由两个或两个以上基本体组合而成的形体成为组合体。组合体是机器零件的抽象模型(简化了工艺结构等)。 在组合体的画图、读图和标注尺寸过程中，通常假想将其分解成若干个基本体，弄清楚各基本体的形状、相对位置、组合形式以及表面连接关系，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51所示，支架
2、可分解为直立空心圆柱、底板、肋板、耳板和水平空心圆柱等五部分，形体分析法是画、读组合体视图及标注尺寸的最基本的方法,图5-1 支架的形体分析 （a）支架 （b）支架的形体分析,5.1.2组合体的组合形式 组合体中各基本体组合时的相对位置关系，称为组合形式。常见的组合形式大体上可分为叠加、切割和既有叠加又有切割的综合形式。 图52a所示，它是由圆柱体1与四棱柱板2叠加而成的，属于叠加型。又如图5-2b所示，是由四棱柱1，切去三棱柱2、3，并挖去圆柱体4而成的组合体属于切割型。而常见的组合形式是既有叠加又有切割的综合式组合体，如图52c。,图5-2 组合体的组合形式,5.1.3组合体各组成部分的表
3、面连接关系 在组合体上，各形体相邻表面之间按其表面形状和相对位置不同，连接关系可分为：平齐、不平齐、相切和相交四种情况。连接关系不同，连接处投影的画法也不同。 1）平齐 当相邻两形体的表面平齐(共面)时，中间不应有线隔开，如图5-3 所示。,图5-3 表面平齐,2）不平齐 当相邻两形体的表面不平齐（不共面）时，中间应该有线隔开，如图5-4所示。,图5-4 表面不平齐,3）相交 当相邻两形体的表面相交时，在相交处应该花出交线，如图5-5所示。,图5-5 表面相交,4）相切 当相邻两形体的表面相切时，由于在相切出两表面是光滑过渡的，故在相切处不应该画线，但耳板的顶面投影应画到切点处，如图5-6所示
4、。,图5-6 表面相切,5.2组合体三视图的画法 画组合体三视图的基本方法是形体分析法。下面以图5-1a所示的支架为例，说明组合体三视图的画法和步骤。 5.2.1 形体分析 画图之前，首先应对组合体进行分析，将其分解成几个基本体，明确各基本体的形状、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个总体了解，为画图做准备。如图5-1所示支架可分解为五个基本体，底板的侧面与直立空心圆柱相切，两者平齐；耳板的侧面与直立空心圆柱相交，两者顶面平齐；水平空心圆柱与直立空心圆柱垂直相交；肋板与直立空心圆柱相交。 5.2.2 选择主视图 主视图是最重要的视图。确定主视图，就是要解决好组合体怎样
5、放置和从哪个方向投射两个问题。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反映出来的方向，作为主视图的投射方向，并按自然位置放置，使其各表面能较多地处于特殊位置，还要兼顾其他两个视图的表达。如图5-1所示支架，通常将直立空心圆柱的轴线放在铅锤位置，为了清楚地表达支架和减少视图中的虚线，将水平空心圆柱放在前面，选择箭头所指的A方向作为主视图的投射方向。主视图选定以后、俯视图和左视图也随之而定。 5.2.3 选比例、定图幅 视图确定以后，要根据其大小和复杂程度，按国家标准规定确定作图比例和图幅，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1：1的比例。 5.2.4
6、布置视图位置、画作图基准线 首先根据选定的图幅、初步考虑三个视图的基本位置，应尽量做到布局合理、美观。再根据组合体的总长、总宽、总高并注意视图之间要留有适当地方标注尺寸，匀称布图，画出每个视图的作图基准线。 5.2.5 绘制底稿 按形体分析法逐个画出各形体。首先从反映形状特征明显的视图画起，后画其他两个视图，三个视图配合进行。一般顺序是：先画主要部分，后画次要部分；先画可见部分，后画不可见部分；先叠加，后切割；先画圆弧后画直线。,5.2.6检查、加深 底稿画完以后，逐个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为一体，检查是否画出了多余的轮廓线。经认真修改并确定无
7、误后，擦去辅助图线，按规定标准线型描深。 支架的画图步骤如图5-7所示。,图5-7 支架的画图步骤 a）画出作图基准线 b）画主要形体（直立空心圆柱）的视图 c）画底板 d）画水平空心圆柱 e）画肋板及耳板 f）检查并擦去辅助图线，按标准线形加深,对于切割型组合体三视图的画法，在形体分析、选择主视图、确定比例、图幅、布置试图位置、画作图基准线四个步骤是相同的。在第五步画底稿时作图方法有所区别，下面画出图5-8a所示切割型组合体的三视图。 1)画出未切割长方体的三视图。 2)分别切去第1、第2、第3部分，画出相应各视图，注意每切一次，画出平面与立体表面的交线，尤其在二斜面相交时，交线是一般位置直
8、线，要按照长对正、高平齐、宽相等的投影规律求出交线的二端点之后连线。 3)整理并加深，即完成作用。,图5-8 切割型组合体的画图步骤 a）切割示意图 b）画未切割的长方体 c）切去1 d）切去2 e）切去3 f）整理加深,5.3组合体三视图的尺寸标注 5.3.1尺寸标注的基本要求 视图只能表达组合体的形状，而组合体各部分的真实大小及相对位置靠标注的尺寸来确定。实际生产中，加工零件就是根据图样所标注的尺寸进行加工制造的。因此，标注尺寸应做到以下几点： 1）正确 尺寸注法符合国家标准规定，尺寸数值正确。 2）完整 所注尺寸能使组合体中各形体的大小和相对位置唯一确定。即尺寸齐全，不遗漏，不重复 3）
9、尺寸布置清晰 所注尺寸布局合理、美观，便于读图，不致发生误解或混淆。 4）合理 所注尺寸要既能保证设计要求又能适合加工、检查、装配等工艺要求。 5.3.2组合体尺寸的分类 组合体上一般要标注三类尺寸：定形尺寸、定位尺寸和总体尺寸。 1）定形尺寸 确定组合体中各组成部分的形状和大小的尺寸称为定形尺寸。表5-1中圆筒直径22mm、14mm和圆筒长度24mm即为圆筒的定形尺寸。 2）定位尺寸 确定组合体中各组成部分之间相对位置的尺寸称为定位尺寸。表5-1中确定圆筒上下、前后位置的尺寸32mm和6mm即为圆筒的定位尺寸。 3)）总体尺寸 确定组合体外形总长、总宽、总高的尺寸成为总体尺寸。表5-1中轴承
10、座的总长为60mm. 若组合体的端部为回转体时，则该处总体尺寸一般不直接注出，通常只标注回转体中心线的位置尺寸。表5-1中轴承座不标注总高尺寸，而只标注圆筒中心线的位置，则轴承座的总高尺寸计算可得。,5.3.3 尺寸基准 组合体各形体之间的定位尺寸是互相关联的，以谁为准呢?这就涉及尺寸基准的问题。标注尺寸的起点称为尺寸基准。一般在长、宽、高方向至少各有一个尺寸基准。通常以组合体的对称平面、重要的底面或端面以及回转体的轴线作为尺寸基准。表5-1所示的轴承座，以安装面底板的下底面，作为高度方向的尺寸基准；以左右对称平面作为长度方向的尺寸基准；以底板和支撑板的后面作为宽度方向的尺寸基准。组合体中的每
11、个形体，在长、宽、高三个方向所选定的尺寸基准中，每个方向可从基准标注一个定位尺寸。但当形体之间的位置关系有下列情况之一时，一般不再标注定位尺寸。 两形体沿某一方向叠加，见表5-1中支撑板与肋板的高度方向。 两形体沿某一方向平齐，见表5-1 中支撑板与底板的前后方向。 两形体具有公共对称平面，见表5-1中圆筒、支撑板与肋板的左右方向。 5.3.4 标注尺寸的方法和步骤 标注组合体尺寸的基本方法是形体分析法。即先将组合体分解为若干基本体，选择尺寸基准，注意注出各基本体的定形尺寸和定位尺寸，最后考虑总体尺寸，并对已注的尺寸作必要的调整，见表5-1所示轴承座尺寸标注的方法和步骤。,表5-1 轴承座尺寸
12、标注,5.3.5标注尺寸时应注意的问题 1）尺寸应尽量标注在反映各形体形状特征明显、位置特征清楚地视图上。同一形体的定形尺寸和定位尺寸应尽量集中标注，以便读图，如图5-9所示。 2）尺寸应尽量标注在视图的外部，与两个视图有关的尺寸应尽量标注在有关视图之间，如图5-10所示。 3）虚线上尽量不注尺寸，如图59中的圆孔直径。 4）同轴回转体的各径向尺寸一般注在非圆视图上。圆弧半径应注在投影为圆弧的视图上，如图5-11所示。,图5-9 尺寸应尽量标注在反映各形体特征明显的视图上 a) 清晰 b) 不清晰,图5-10 尺寸的布局 a) 清晰 b) 不清晰,图5-11 同轴回转体的尺寸标注 a) 清晰
13、b) 不清晰,5.4读组合体视图 根据立体的投影图想出该立体的空间形状，称为读图。读图是画图的逆过程。如前所述，立体的一个视图不能完全确定其空间形状和组成立体的各基本体的相互位置。因此在读图时，不能孤立地看一个视图，需要以主视图为中心，几个视图对照起来看。如图5-12所示，四个立体的主视图完全相同，但它们的俯视图不同，因而他们的空间形状也不同。读图的基本方法有两种，一是形体分析法，二是线面分析法。前者是从体的角度构思立体的空间形状，后者通过分析立体表面的“线”和“面”构思立体的空间形状。,图5-12 几个视图对照起来看,5.4.1形体分析法 通过学习画组合体的三视图可知：在组合体的三视图中，凡
14、是有投影关系的三个闭合线框，一般表示构成组合体的某一简单部分的三个投影。所以，利用形体分析法读图就是将组合体的三视图按线框划分为若于个部分，找出各视图中的相关部分，分别想象出各个部分的形状，然后综合起来，构思出立体的整体形状。下面通过图5-13所示的三视图说明读图的具体步骤。 1）对照投影，划分线框 如图5-13a所示，将主视图分为四个线框，其中线框3为左右两个完全相同的三角形，因此可归结为三个相框，每个线框分别代表一个基本形体。 2）想出形体，确定位置 如图5-13b所示，线框1的主、俯视图是矩形，左视图是L形，可以想象出其立体形状是一块弯板，板上加工有两个圆柱形孔，位于整个组合体的最下端；
15、如图5-13 c所示，线框2的主视图是一个矩形，上部中间位置有一个半圆弧，俯视图是一个矩形，中间有两条直线，左视图是一个矩形，中间有一条虚线，可以想象它的立体形状是一个四棱柱，上部中间位置切了一个半圆柱的前后通槽，它位于组合体的上部中间位置，后部与1件平齐；如图5-13d所示，线框3的主视图是一个三角形，俯、左视图都是矩形，因此它们是两块三角形板对称放在组合体的左右两侧，后面平齐。 3）综合起来，想整体 如图5-13e所示，根据各部分的形状及相互位置，综合起来构思出组合体的整体形状。,图5-13 用形体分析法读图 a）将主视图分为四个线框 b）线框1对应的基本体形状 c）线框2对应的基本体形状
16、 d）相框3对应的基本体形状 e）综合起来想象整体,5.4.2 线面分析法 一般组合体利用上述形体分析法即可读懂，但有些复杂的综合式立体还需要用线面分析法构思某些局部难点结构。 线面分析法是利用前述的各种位置直线、平面及回转面的投影特性构思立体的空间形状。也就是说，利用线面分析法读图就是根据“一个线框可以是物体上一个面的投影，不同的线框代表不同的面”这一原理，把组合体的三视图划分成若干线框，然后去分析形体个表面的性质和相对位置，进而想象出组合体的空间形状。因此我们需要先搞清视图中线条和线框的含义。 1图中线条的含义 如图5-14所示 1）代表回转面的转向轮廓线（转向素线）。 2）代表具有积聚性的平面或回转面。 3）代表平面与回转面、两回转面等的截交线或相贯线。,图5-14 视图中线条的含义,2图中线框的含义 如图5-15所示 1）代表单一平面或单一回转面的投影。 2）代表面与面交线的投影。 3）代表由回转面和与该回转面相切的平面或回转面所构成的组合面的投影。 4）代表孔的投影,图5-15 视图中线框的含义,3用线面分析法读图的
