田俊英
(菏泽学院机电工程系,山东 菏泽 274000)
剖视图是表达件物体内部结构的一种常用图形,把内部的结构由不可见变为可见。剖视图是一种表达方法,也是一种规定画法。根据作者在剖视图中旋转剖教学实践中遇到的问题,对于国家标准,提出一些改进的方法,以抛砖引玉。
GB4458.6-2002机械制图图样画法剖视图和断面图标准第5.4条[1]规定:“用几个相交的剖切平面获得的剖视图应旋转到一个投影平面上,采用这种画法画剖视图时,先假想用剖切位置剖开机件,然后将被剖切平面剖切到的结构及其有关部分旋转到与选定的投影面平行再进行投射,在剖切平面后的其他结构,按原来位置进行投射。”并附图1说明剖切面后其它结构的画法。
图1 剖切平面后其它结构的画法
按照国家标准规定,画旋转剖视图时,剖切到的结构的有关部分旋转,按旋转之后的新位置来投影。剖切面后其他结构按原位置投射,不参与旋转。
实际运用中容易困惑的是:“剖切面后其他结构”和“剖切到的结构的有关部分”应如何界定。
图例上油孔没有直接被剖切到,但是它所在中间的回转体被剖切到了,油孔是按剖切结构的相关部分,还是按剖切面后其他结构?字面上似乎都能说得通。说明这个规定实际运用中不易分辨,给教学工作带来了不少麻烦。
图例在制图国家标准里的相关规定有着图文相同的效力。从图例上看,还是按剖切面后其他结构原位置投射。
对于这样的规定,我们应该有两点理解:
第一,孔在图 1所示位置,旋转后也不一定反映实形,反应实形的几率很小。旋转后投射也没有太大意义,直接按原位置投射较为简便。
第二,当把孔换个位置,如图2所示,孔在轴孔正下方,按原位置投射能反映实形。可旋转后,转至孔所在回转体轴线左侧,孔的位置最终不好确定,也不能反映实形,即孔只能按“剖切面后其他结构”原来位置投射最为合理,如图 2所示。因为当它所在的形体的轴线是两剖切面交线。
图2 油孔投射示意图
我们得出的结论是:当一些小的结构没有被剖切到时,当它所在的形体的轴线,是以剖切面交线时,按原来的位置投射。这样的结构应为“剖切面后其他结构”。
目前,从技术制图和机械制图以及与其相关的标准几次修订过程看,历次标准的修订都在把要表达的内容表达清楚的基础上,朝着使图形越简单、越好画的方向发展。如图1所示,摇臂上的油孔画起来不反映实形,油孔的轴线若与右侧的剖切平面垂直,旋转后反映实形。因此有学者认为,按规定“在剖切平面后的其他结构,按原来位置进行投射”不利于画图,与技术制图与国家标准的发展趋势也不相符,建议将这项规定改为“在剖切平面后的其他结构,按旋转后投射”[2],按照我们的结论这个建议是不妥的。
有这样一道题[3],如图3所示,要求画出旋转剖视图。左侧剖切面通过轴线,切到的为一凸台和圆孔,该结构要旋转到新的位置投射,若凸台上有一小孔,没有剖到,则小孔随其所在结构旋转还是按原位置投射?
若孔按原位置,凸台旋转后投影,则投影后小孔可能位于凸台之外,如图4所示,得出的剖视图还能算是正确的吗?当然不对。所以孔必须随凸台旋转到新的位置。
得出的结论是:当一些小的结构没有被剖切到时,当它所在的形体的轴线,不是剖切面交线时,为避免不旋转带来的问题,即与其所在结构相对位置的变化,应随其所在结构旋转到新的位置。这样的结构即为“剖切到的结构的有关部分”。
图3 改主视图为旋转剖视图
图4 结构旋转示意图
如图5所示,右端圆筒下方有孔,则应旋转后绘制。
图5 右端圆筒上小孔投射示意图
综上所述,国家标准规定“按原来位置投射”或“按旋转后投射”均有一定的道理,只是应使“剖切到的结构及有关部分”和“剖切面后的其他结构”的概念明确。当一些小的结构没有被剖切到时,当它所在的形体的轴线是以剖切面交线时,按原来的位置投射;当一些小的结构没有被剖切到时,当它所在的形体的轴线不是以剖切面交线时,为避免不旋转带来的问题,即与其所在结构相对位置的变化,应随其所在结构旋转到新的位置。
同时应该附上相应的示意图,这样国家标准的要求明朗化,执行起来简单,教学中也利于掌握。
[1]GB4458.6-2002, 机械制图图样画法剖视图和断面图标准[S].
[2]张绍群, 马大国. 制图标准中剖面区域、剖切面后结构及断面表示法的商榷[J]. 东北林业大学学报,2009, 37(12): 107.
[3]胥北澜, 李喜秋. 画法几何及机械制图习题集[M].北京: 高等教育出版社, 2009: 133.