当前课程知识点:工程制图 > 第八讲:第10章 组合体 > 10.1 组合体的组成方式 > 10.1 组合体的组成方式
各位同学 大家好
我是来自清华大学机械系的徐静
今天我们来学习组合体
本讲的具体知识点包含
第一部分给大家讲一下组合体的组成方式
我们给大家介绍一下什么是组合体
组合体可以分成几类 有几种表面过渡关系
第二部分我们讲一下组合体的画图方法
也就是给你一个组合体的立体图
让你画出它的三视图
实际上这是一个从三维到二维的过程
我们重点掌握画图的方法和步骤
第三部分我们讲一下组合体的读图方法
也就是给你一个组合体的三视图
让你想象出空间的立体形状
这是一个从二维到三维的过程
工程制图这门课一个重要的任务
就是培养大家从二维到三维的空间想象能力
这节课就是空间想象能力的很好体现
对于初学者而言 可能读图比画图更难
这也是我们这节课的重点和难点
首先我们介绍第一个知识点 组合体的组成方式
现在介绍一下什么叫组合体
组合体由平面体和曲面体组合而成的复杂形体
比如说我们之前学过的棱柱 棱锥 圆柱 圆锥
经过交并差运算组合的复杂形体
从这个角度来说 我们之前学过的平面和立体相交
立体和立体相交 都是组合体
只不过相对来说比较简单而已
和前面讲的截切 相贯一样
组合体也是构造复杂形体的一种方法
这里给出一个组合体的例子
这是一个轴承座 从功能上来说
组合体已经非常接近实际零件
也就是我们将来要学习的零件图
所以组合体可以看成几何投影问题
向工程应用问题的一个过渡
组合体和零件图的区别在于组合体不考虑工艺问题
也不考虑功能用途
组合体完全是从投影的角度来培养大家空间想象能力
所以这节课的内容非常重要 希望引起大家的重视
对组合体的要求 我们是学会画图和读图
也就是给你一个三维空间立体
你要能够画出它的三视图
或者给你一个三视图
你要能够想象出空间的立体形状
这里需要注意的是 为了教学方便
我们将组合体的画图和读图分开来讲
实际上同学们遇到更多的是给你组合体的两个视图
让你画第三个视图 这就要求大家先学会读图
想象出空间的立体形状 然后再进行画图
这对同学们的要求可能更高
需要将读图和画图综合起来考虑
首先我们来看组合体的组成方式
为了方便对组合体进行分析和教学
根据这个组合体形成过程中的增料和减料的特性
我们将组合体可以分成叠加式和切割式两种
但是实际上一个组合体可能既包含叠加式
又包含切割式
所以我们这里仅仅是为了教学方便
将组合体分成叠加式和切割式
并不是指组合体只能是叠加式或者切割式
这里请大家注意
第一种 叠加式 叠加式组合体相对来说比较简单
就像搭积木一样 拿几个基本形体把它搭在一起
这样就构成了一个叠加式组合体
那么叠加式的形式又包含哪几种呢
第一种我们称之为共面叠加
比如说这个组合体
我们可以看成上下两个形体组成的
那么这两个形体呢叠加是前后表面都是共面的
所以我们称之为共面叠加
第二种叠加方式那么就是不共面叠加
这是前面不共面 后面也不共面
这是前面不共面 后面共面
这两种都称为不共面叠加
第三种我们称之为同轴叠加
这个形体在我们前面学立体和立体相交的时候见过
这两个圆柱体进行叠加的时候回转体的轴线是共线的
第四种叠加方式我们称之为对称叠加
那么像这个三角形的肋板
我们把它放在中间对称位置 这叫对称叠加
当然 那么还有一种叫非对称叠加
比如说这个肋板就放在非对称位置进行叠加
第二种组合体的组成方式是切割式组合体
那么呢 我们给几个例子
这两个例子我们前面都学过
这是单一的基本体被一个平面截切
这是多个基本体被多个平面截切
今天我们还会学到
这个是一个基本体被多个平面所截切
下面我们研究一下组合体的表面过渡关系
我们知道 我们为了教学方便
组合体可以看成由多个形体叠加而成的
我们画图的时候就把它分成一个一个形体单独分开来画
但实际上这些组合体是一个整体
并不会由于我们采用叠加的分析方法
而产生真正的分界线
所以我们要研究一下这些形体之间的过渡关系
根据这些形体的形状 相对位置不一样
那么这个过渡关系可能也不一样
可以分为共面和不共面 相切还是相交
我们看第一种情况 共面与不共面
我们看第一个例子
这个形体可以分成两部分
上面这部分结构我们可以看成
一个半圆柱和一个长方体形成的拱门结构
中间打了一个圆孔 下面这部分是一个长方体
我们为了分析问题方便 我们将这个组合体分成两部分
并且按照这两部分分别去画图
这样在这两部分之间可能就会画出一条线来
但实际上这个组合体是一个整体 中间是没有线的
所以这种叫前后共面没有线
当然共面不一定是个平面 也可能是一个曲面
这个组合体也可以分成两个形体
并且这两个形体处于同一个圆柱面上
这也叫做共面 同样共面不画线
下面我们来看看 如果分解成的两个形体
前表面共面 后表面不共面
我们看看主视图中有什么变化
那么这个地方是不是该有一条虚线
为什么 因为这个地方
交线在主视图中会产生一个不可见的虚线
所以说这个地方有虚线
我们再看看如果分解成的两个形体
前表面和后表面都不共面
我们来看看主视图中会发生什么样的变化
那么主视图中这个地方是不是有一条粗实线
为什么 大家想一想
由于这个交线从前往后看是可见的
所以这个地方有个粗实线
同样后面这个交线从前往后看在主视图中是不可见的
可见的粗实线和不可见的虚线重叠的时候
我们画粗实线
前面这两中情况是共面 后面这两种情况是不共面
这就是共面和不共面的区别
简单总结一下 前后两个端面均共面的时候
那么我们主视图中是没有线的
前端面共面 后端面不共面 我们主视图中是有虚线的
前端面不共面 主视图中是有粗实线
好 表面过渡形式的第二种形式 相切
简单来说相切处不画线 我们来看个例子
这个组合体我们可以分成两部分
左边这部分是一个底板 右边这部分是一个圆筒
底板和圆筒是相切的
那么我们画底板的投影的时候
我们就知道 这个底板投影肯定不止这么长
具体延伸到哪 是不是延伸到切点
那么第一个问题 这个切点怎么找
那么切点是不是要在这个具有积聚性的这个投影上
那么过这个圆柱的圆心我们作这条线的垂线
是不是就是它的切点
好 切点找到了 我们利用“三等”关系长对正对上去
那么这个面的投影是不是一直延伸到这
第二个问题 大家想一想 这里画不画线
我们来看一下立体图
这个平面和圆柱表面相切
相切是光滑过渡 所以这个地方没有线
那么同样道理我们利用“三等”关系 高平齐过来
我们知道 这个面的投影一定在这条线上
具体多长 我们利用宽相等量过来
这就是这个上表面的投影
同样道理 相切处不画线 这两个地方也是没有线的
好 这是第一个例子 我们再看第二个例子
那么是一个长方体和圆柱相切
并且呢这个长方体的宽度和圆柱的直径相等
大家看一看 那么这个时候切点在哪
切点是不是在这个轮廓线上
所以我们上来 这两个上表面的投影一直到这
同样道理 相切处不画线 这个地方也是没有线的
我们简单总结一下 相切处不画线
表面过渡关系的第三种情况
两形体相交时 在相交处应画出交线
我们来看这个例子 左边同样是一个底板
右边是一个圆柱筒
和上面的区别在于 这个底板和圆柱筒是相交的
我们来看一下 这个前表面和圆柱筒相交
这个表面呢是平行于我这个圆柱筒的回转轴线的
所以呢这个前表面和圆柱筒产生的交线应该是一条直线
好 所以我们在主视图中长对正
对上去 这个地方是有交线的
同样的道理 在左视图中也是有线的
这就是相交处要画出交线
以上内容就是我们组合体的表面过渡关系的几种形式
第一个我们要考虑的是是否共面 共面没有线
第二个考虑的是是否相切 相切的地方不画线
第三个要考虑的就是相交
相交呢就是利用前面我们所学的立体和立体相交的方法
把这个交线给画出来
下面我们来介绍一下组合体的画图和读图方法
宏观上来讲有两种
第一种方法叫做形体分析法
组合的反义词是分解
所以分解也是形体分析法用于
组合体画图和读图方法的一种核心思想
具体思想是将复杂的问题进行分解
转化为一个个简单的问题
然后把每个简单的问题都解决了
那么复杂问题也就自然而然解决了
这就是形体分析方法的化整为零的思想
具体来说 所谓的形体分析法就是把一个复杂的组合体
假想地分解成若干简单的基本体
当然这里的基本体需要加一个引号
它不一定是棱柱 棱锥 圆柱 圆锥
它指的是你能够看得懂 画得出的形体
了解各形体的空间形状之后
然后还要分析各形体之间的相对位置关系以及组合方式
最后分别画出各形体的投影
这就是形体分析法
第二种方法我们叫做面形分析法
面形分析法的基本原理是
视图上一个封闭的线框就代表一个面
不同的封闭线框代表物体的不同表面
如果我们把每个线框在三视图中都分析清楚了
也就是物体表面的形状都想象出来了
那么这个物体的空间形状也就想象出来了
这个就是面形分析法的基本思路
对于组合体画图和读图
我们往往将形体分析法和面形分析法结合起来使用
以形体分析法为主 以面形分析法为辅
这就是组合体的画图方法和读图方法
-1.1 工程制图的应用背景
-1.2 课程性质和课程目标
-1.3 课程内容和教学要求
-1.4 学习方法
--1.4 学习方法
-1.5 制图国家标准简介
-1.6 投影的基本概念
-第1章课件
--外部链接
-2.1 点的投影
--2.1 点的投影
-2.2 直线的投影
-2.3 平面的投影
-第2章课件
--外部链接
-第一讲作业
-3.1 平行问题
--3.1 平行问题
-3.2.1 平面与平面相交
-3.2.2 直线与平面相交
-3.3 垂直问题
--3.3 垂直问题
-3.4 综合问题解题方法
-第3章课件
--外部链接
-第二讲作业
-4.1 问题的提出
-4.2 选择新投影面的原则
-4.3.1 点的投影变换规律——点的一次换面
-4.3.2 点的投影变换规律——点的二次换面
-4.4.1 四个基本问题(一)
-4.4.2 四个基本问题(二)
-4.5.1 工程问题应用(一)
-4.5.2 工程问题应用(二)
-4.5.3 工程问题应用(三)
-第4章课件
--外部链接
-第三讲作业
-5.1 体的投影——视图
-5.2.1 基本体的三视图(一)
-5.2.2 基本体的三视图(二)
-5.2.3 基本体的三视图(三)
-5.2.4 基本体的三视图(四)
-5.2.5 基本体的三视图(五)
-5.2.6 基本体的三视图(六)
-第5章课件
--第5章课件
-第四讲作业(1)
-6.1 轴测图概述
-6.2.1 正等轴测图(一)
-6.2.2 正等轴测图(二)
-6.3 斜二等轴测图
-6.4 轴测剖视图
-6.5 轴测图的徒手绘图
-第6章课件
--第6章课件
-第四讲作业(2)
-7.1 二维绘图的基本功能和工作界面
-7.2 基本操作方式
-7.3 常用命令介绍
-7.4 辅助绘图功能和图形的显示控制
-7.5 尺寸标注
--7.5 尺寸标注
-7.6 绘图步骤(实例)
-7.7 Solidworks 2013的基本功能和零件建模界面
--7.7 Solidworks 2013的基本功能和零件建模界面
-7.8 零件建模
--7.8 零件建模
-7.9 装配建模
--7.9 装配建模
-8.1 回顾与思考
-8.2 平面与平面体相交
-8.3 平面与回转体相交(一)
-8.4 平面与回转体相交(二)
-8.5 应用实例
--8.5 应用实例
-8.6 本章小结
--8.6 本章小结
-第8章课件
--外部链接
-第六讲作业
-9.1 平面体与平面体相贯
-9.2 平面体与回转体相贯
-9.3.1 回转体与回转体相贯(一)
-9.3.2 回转体与回转体相贯(二)
-9.3.3 回转体与回转体相贯(三)
-9.4 多体相贯
--9.4 多体相贯
-第9章课件
--课件
-第七讲作业
-10.1 组合体的组成方式
-10.2.1 组合体的画图方法(一)
-10.2.2 组合体的画图方法(二)
-10.3.1 组合体的读图方法(一)
-10.3.2 组合体的读图方法(二)
-10.3.3 组合体的读图方法(三)
-10.3.4 组合体的读图方法(四)
-第10章课件
--外部链接
-第八讲作业
-11.1.1 视图(一)
-11.1.2 视图(二)
-11.2.1 剖视图(一)
-11.2.2 剖视图(二)
-11.2.3 剖视图(三)
-11.2.4 剖视图(四)
-11.3 断面图
--11.3 断面图
-11.4 规定画法和简化画法
-第11章课件
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-第九讲作业
-12.1 尺寸标注的基本要求与规则
-12.2 组合体的尺寸标注方法
-12.3 尺寸的清晰布置
-12.4 尺寸的合理标注
-12.5 典型结构的尺寸标注
-第十讲课件
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-第十讲作业
-13.1.1 螺纹及螺纹紧固件(一)
-13.1.2 螺纹及螺纹紧固件(二)
-13.1.3 螺纹及螺纹紧固件(三)
-13.2 键、花键、销
-13.3 齿轮
--13.3 齿轮
-13.4 弹簧
--13.4 弹簧
-13.5 滚动轴承
-第十一讲课件
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-第十一讲作业
-14.1 零件图概述
-14.2.1 视图选择与绘制(一)
-14.2.2 视图选择与绘制(二)
-14.3.1 技术要求(一)
-14.3.2 技术要求(二)
-14.3.3 技术要求(三)
-第十二讲课件
--外部链接
-第十二讲作业
-15.1 装配图概述
-15.2 装配图的基本规定
-15.3 视图选择及画图方法
-15.4 装配图的标注
-15.5 装配结构的合理性
-15.6 读装配图
-第十三讲课件
--外部链接
-第十三讲作业
-总复习
--总复习