钣金展开图的关联教学点探究

王 娴

(江苏省常州技师学院，江苏 常州213000)

用金属板料制成的各种构件，通常的加工程序为:先根据制件图纸的要求在金属板料上画出其展开图，然后再按展开图进行下料、弯曲或冲压等加工成形，最后进行装配，同时经焊接、铆接等加工方法加工成制件。对于这种用板料制作的零件，除需要用视图表示零件的形状外，还要用展开图表示零件制作前板料的形状。依据零件的视图绘制展开图，实质上就是求取表面的真实形状。展开放样是钣金构件加工制造过程的第一道工序，其质量如何将直接影响到后续工序的顺利进行和产品的质量。

展开图是画法几何研究的一项内容，而画法几何学是一门独特的学科。它的任务之一是运用“图解方法”代替“计算公式”，在平面图形上求解空间几何性质的问题。画法几何是机械制图的投影理论基础，它应用投影的方法研究视图、轴测图、透视图和标高投影图的绘制原理，其中视图是主要研究内容。与钣金展开图关联的画法几何主要教学点如下。

1 几何作图与旋转法求实长

展开图的基本方法主要有几何作图法、计算法及计算机编程法等。在生产中较简便的方法为几何作图法。采用几何作图法作构件的展开图，首先要熟练地掌握一些基本的几何作图方法。

1.1 垂线的画法

1)过线段上任意点画垂线。

2)过线段上端点画垂线。

3)过线段外任意点画垂线。

1.2 平行线的画法

1)作与已知线段相距一定距离的平行线。

2)过线段外某一点作与线段平行的直线。

1.3 圆及椭圆的画法

1.4 线段的等分及圆弧的等分

在实际放样中需要应用投影变换来求出线段的实长，旋转法是求线段实长的方法之一。旋转法就是保持投影面不动，让空间形体绕某条轴线旋转到需要的位置，求出新的投影。如图1 所示，以AO为轴，将一般位置线段AB旋转至与平面平行的AB1位置。此时线段AB已由一般位置变为正平线位置，其新的正投影a'b″即为AB的实长。图1(b)所示为上述旋转法求实长的投影图。图1(c)所示为将线段AB旋转成水平位置求实长的作图过程。

图1 旋转法求实长

2 截交线与换面法的综合应用

展开技术中研究平面与立体表面相交的主要目的是求截交线，因为能否准确求出平面与不同立体表面相交而形成的截交线，将直接影响构件形状及构件展开图的正确性。如图2 所示，只有准确地作出斜截圆柱的截交线，才可画出展开图。

截交线是平面与空间形体表面的交线，它是画法几何研究的内容之一。当空间形体表面是曲面时，截交线是一条平面曲线，当空间形体表面由若干个平面组成时，截交线是一个多边形。在给定平面和空间形体的相对位置后，从多面正投影图中可以容易地画出平面和空间形体的投影，但它们截交线的投影一般不能直接画出，通常需要采用辅助面法先求出截交线上若干点的投影，然后再将它们连接成截交线。

图2 斜截圆柱体的展开图

在展开技术中投影变换也是一个重要的作图方法，投影变换是通过改变空间形体和投影面的相对位置的新投影方法。投影变换主要有换面法和旋转法，与钣金展开图关联的知识点主要是换面法。换面法是指空间形体不动，用新的符合解题要求的投影面来替换原有的投影面，得出空间形体新的投影。换面法的变换规律是:点的新投影到新投影轴的距离等于点的被替换投影到被替换轴的距离。如图3 中，可采用换面法得到截断面实形。

图3 圆柱截断面实形

3 相贯线与点的投影

在展开放样中，经常会遇到各种形体相交而成的构件，由两个或两个以上的基本形体结合而成的构件称为相贯体。两形体表面相交的线称为相贯线，冷作钣金中也习惯称为结合线。相贯线一经确定，相贯体就被分割成若干个基本形体，便可进行基本形体的展开。因此正确画出相贯线是求作展开图的先决条件。

相贯线是两形体表面的共有线和分界线，求相贯线的实质就是在相交两形体表面上找出一定数量的共有点，并把它们连接起来。如图4，在求等径正交三通管的展开图时，首先要利用点的投影求出相贯线的投影，才能准确地作出展开图。

图4 等径正交三通管的展开

4 结语

在钣金展开图的教学过程中如何将关联的知识点优化组合，将是笔者在今后的教学中需不断探讨和改进的地方。参考文献:

［1］ 李家瑞.冷作钣金工［M］. 北京:中国劳动社会保障出版社，2008.

［2］ 钱可强. 机械制图［M］. 北京:中国劳动社会保障出版社，2007.