形体分析法及其在画组合体三视图中的应用

摘 要：形体分析法是组合体画图、读图和尺寸标注的重要方法。本文针对形体分析法在画组合体三视图中的应用，对形体分析法的定义、内涵以及如何完成组合体各个部分的三视图进行了分析与探讨。

关键词：形体分析法、组合体、局部结构

一、形体分析法的定义

形体分析法是形体分析与综合的一种辩证思维方法。即首先将组合体的整体分解为部分，具体考察各个部分的形状特征以及在组合体中的位置和它们的相互关系。然后，再把各个部分综合起来，以便获得完整组合体的空间概念。

部分一般指不宜进一步分解的简单形体和切割后形成的孔、槽及切口。被除去的形体称为虚体，它与组合体上相应的孔、槽或切口相契合。虚体所对应的孔、槽和切口统称为切割类结构；简单形体和切割类结构统称为局部结构。

二、各部分三视图的画法及影响因素分析

应用形体分析法画组合体的三视图，就是采用通过逐个完成各个局部结构三视图的方法，来完成组合体三视图的画图。因此，画各个局部结构的三视图是画组合体三视图的关键。

1、 局部结构三视图的构成

局部结构的三视图由结构自身的投影和该结构与相邻结构交线的投影构成，如图1所示。其自身形状是圆柱，与圆柱凸台、支撑板、肋板和圆柱孔形成交线。

2、局部结构自身投影的画法

局部结构自身的投影主要取决于其自身的形状特性。比较规则的结构应直接对应画出其三面投影；对于切口，一般不必分析被切去的虚体形状，只需分析并画出切口表面的三面投影即可；对于不规则的结构，应采用线面分析法，分别对应画出其各个表面的三面投影。

3、各结构表面之间的连接关系及其交线

形体表面与切割面之间均为相交的连接关系；形体表面之间以及切割面之间均存在平齐、相切或相交的连接关系。

结构与结构表面之间的连接处，是各个结构三视图的分界处。如果相邻表面之间是平齐或相切，表面之间没有交线，如果相邻表面之间是相交，则存在交线。

4、叠加和切割对各个结构三视图的影响

为了将组合体（叠加体）分解为简单的形体，需假设用平面或曲面沿着组合体表面的交线（即相贯线）处将其截切分解，产生若干个子形体。被分离的两个子形体表面分别出现形状和大小相同的分离面，这些分离面并不存在。但是，为了画图简便，往往需要将这些分离面（包括分离面之间的交线）的投影暂时画在三视图中。所以，每画完一个形体的三视图，必须分析该形体与其它已画形体的叠加关系，清理分离面及其交线的投影。在清理时，有时需要把相应的投影直接擦去，有时则需要改变相应投影的可见性，如图3所示。

组合体被切割时，也会破坏相应的各个结构的表面，与之相对应的投影也应及时清理，如图4所示。

4、各个结构相对位置对其三视图的影响

在形成组合体的三视图时，各个结构之间存在相互遮挡的情况，处于不同位置的结构，可见性不同。因此，画结构的三视图，必须分析其可见性。在画完该结构的三视图后，还要分析其对其它已画结构可见性的影响，调整相应投影的可见性，如图4（2）、5所示。

三、组合体三视图的画图举例

在画组合体的三视图时，应按一定的次序完成各个局部结构的三视图。合理的画图次序是：

（1）确定组合体的尺寸基准

以组合体的对称面为长度基准，以底板的底面为高度基准，以底板的后面为宽度基准，如图6a)所示。

（2）画圆柱的三视图

如图6b)所示。

（3）画底板的三视图

俯视图中，底板被圆柱遮挡表面的投影是虚线。

（4）画支撑板的三视图

俯视图中，支撑板的前、后两平面处于左右两切点之间的表面被圆柱遮挡，其投影为虚线。擦去圆柱与支撑板分离面所对应的投影。

（5）画肋板的三视图

俯视图中，肋板被圆柱遮挡表面的投影是虚线。左视图中，擦去圆柱与肋板叠加分离面所对应的投影；俯视图中，擦去支撑板与肋板叠加分离面所对应的投影。

（6）画圆柱凸台的三视图

左视图中，擦去圆柱与圆柱凸台叠加分离面所对应的投影。

（7）画组合体上方圆柱孔的三视图

切割组合体上方的圆柱孔时，会破坏与圆柱同轴的圆柱孔的表面，应擦去相应的投影，如图7a)所示。

（8）画底板上圆柱孔的三视图、检查、描深

如图7b)所示。

四、总结

形体分析法不但是组合体三视图的画图、读图和尺寸标注的重要方法，它也是平面图形分析、确定零件图和装配图的表达方案以及画、看零件图和装配图的重要方法。从形体分析法所表现出来的本质――分部分的角度讲，它是解决一切复杂问题所必须遵循的准则之一。因此，通过对形体分析法的使用、演绎、推广和拓展，从而更深刻地认识它的内涵，对机械制图的学习以及今后的工作，有着重要的意义。

参考文献：

[1]盛奎川.组合体及其形体分析法的基本理论问题探讨［J］.工程图学学报，2001，（3）：151-155

[2]张小红，张晓雁.组合体形体分析法的演变与研究［J］.湖南工业职业技术学院学报，2009，3：133-134