第八章 轴 测 图 8.1 轴测投影的基本知识 8.2 正 等 轴 测 图 8.3 斜 二 等轴 测 图 8.4 轴测剖视图的画法 济源职技术学院 第八章 轴 测 图 8.1 轴测投影的基本知识 8.2 正 等 轴 测 图 8.3 斜 二 等轴 测 图 8.4 轴测剖视图的画法 8.5 正等轴测图的手工绘制方法 8.6 AutoCAD 2004绘制 正等轴测图
8.1 轴测投影的基本知识 三视图和轴测图 轴测图是用平行投影原理绘制的一种单面投影图,轴测图能同时反映形体长、宽、高三个方向的形状,具有立体感强,形象直观的优点,但不能确切地表达零件原来的形状与大小.且作图较复杂,因而轴测图在工程上一般仅用作辅助图样。
二、轴测图的轴测轴、轴间角和轴向伸缩系数 一、轴测图的形成 将物体连同其直角坐标系,沿不平行于任一坐标平面的方向,用平行投影法投射在单一投影面(称为轴测投影面)上所得到的图形称为轴测图。轴测图按投射方向与轴测投影面是否垂直,分为正轴测图和斜轴测图。 二、轴测图的轴测轴、轴间角和轴向伸缩系数 确定物体空间位置的直角坐标系的三根坐标轴X、Y、Z在轴测投影面上的投影X1、Y1、Z1,称为轴测轴,它们之间的夹角称为轴间角。
物体上 OX, OY, OZ 投影面上 O1X1,O1Y1,O1Z1 X1O1Y1, X1O1Z1, Y1O1Z1 投影面 坐标轴 轴测轴 轴间角 X1O1Y1, X1O1Z1, Y1O1Z1 测图的单位长度与相应直角坐标轴的单位长度的比值,称为轴向伸缩系数。X1、Y1、Z1三个轴测轴方向的轴向伸缩系数分别用p1、q1、轴r1表示。
O1A1 = p1 OA O1B1 = q1 OB O1C1 = r1 OC 投影面 X轴轴向伸缩系数 Y轴轴向伸缩系数 Z轴轴向伸缩系数
三、轴测投影的基本性质 (1)物体上相互平行的线段的轴测投影仍相互平行。 (2)物体上平行于坐标轴的直线段的轴测投影仍与相应 的轴测轴平行。 (3)物体上两平行线段或同一直线上的两线段长度之比, 其轴测投影保持不变。 凡是与坐标轴平行的直线,就可以在轴测图上沿轴向进行度 量和作图。 四、轴测图的分类 按投射线与投影面是否垂直分为:正轴测图 斜轴测图 按轴向伸缩系数的不同情况分为:等测 二测 三测 常用的轴测图为:正等测和斜二测
正轴测图 斜等轴测图 p = q = r 斜二轴测图 p = r q 斜三轴测图 p q r 斜轴测图 正等轴测图 斜二轴测图
8.2 正 等 轴 测 图 一、正等测的形成及其轴间角和轴向伸缩系数 当物体上的三个直角坐标轴与轴测投影面的倾角相等时,三个轴向伸缩系数均相等,这时用正投影法所得到的图形称为正等轴测图,简称正等测。 正等测中的三个轴间角都等于120°,其中Z1轴画成铅垂方向,如图下所示。轴向伸缩系数相等,都是0.82,为作图方便,通常采用简化的轴向伸缩系数p1 = q 1= r 1= 1,即凡与轴测轴平行的线段,作图时按实际长度直接量取。 120° Z1 O1 X1 Y1
二、平面立体的正等测画法 画平面立体轴测图的方法,有坐标法和方箱法两种。 (1) 坐标法 根据物体表面上各顶点的坐标,分别画出它们的轴测投影,然后依次连接成物体表面的轮廓线,这种方法称为坐标法。坐标法是绘制轴测图的基本方法。 例1 根据正六棱柱的投影图,用坐标法画出其正等测。 作图步骤如下:
六棱柱正等侧图画法
(2) 方箱法 对于由长方体切割形成的平面立体,先画出完整长方体的轴测图,然后用切割方法逐步画出它的切去部分,这种方法称为方箱法。 例2 用方箱法作出下图所示立体的正等测。
步骤2 18 8 25 16 20 36 10 Z X Y O X Y Z O 16 10
Z X Y O X Y Z O 18 8 25 16 20 36 10 25 8 20 18 36 步骤1
完成 18 8 25 16 20 36 10
画轴测图的一般步骤: (1)根据形体结构特点,确定坐标原点的位置,一般选在形体的对称轴线上,且放在顶面或底面处。 (2)根据轴间角,画出轴测轴。 (3)按点的坐标作点、直线的轴测图,一般自上而下, 根据轴测投影基本性质,依次作图,不可见棱线通常不画处。 (4)检查,擦去多余图线并加深。
三、 回转体的正等测画法 平行于坐标面的圆的正等测是椭圆。下图表示按简化伸缩系数绘制的分别平行于XOY、XOZ和YOZ三个坐标面的圆的正等测投影。椭圆的方位因不同的坐标面而不同,其中椭圆的长轴垂直于与圆平面相垂直的轴测轴,而短轴则平行于这条轴测轴。如平行于XOY坐标面圆的正等测椭圆的长轴垂直于Z1轴,而短轴则与Z1轴平行。
画图时,为简化作图,通常采用四段圆弧连接成近似椭圆的作图方法。现以XOY坐标面上的圆为例说明作图步骤。 Z1 平行于H面的椭 圆长轴⊥O1Z1轴 平行于W面的椭 圆长轴⊥O1X1轴 平行于V面 的椭圆长轴 ⊥O1Y1轴
例1 四心法画椭圆 Z o4 o2 o3 o5
例 2 圆柱的正等侧画法
例3 三种方向正等轴测圆柱的比较
Z1 X1 O1 Y1 例4 圆角的正等测图的画法 O Y X Z' X' O' Z1 Y1 X1
整理、完成作图 O Y X Z' X' O' Z1 X1 O1 Y1
四、组合体正等测轴测图的画法 例5 .根据给出的三视图,作出组合体的正等测轴测图 组合体三视图
步骤1
步骤2
步骤3
步骤4
完成
8.3 斜二等轴测图 不改变原物体与投影面的相对位置,改变投射线的方向,使投射线与投影面倾斜,用这种方法得到的投影图称为斜轴测投影图。 Z 8.3 斜二等轴测图 不改变原物体与投影面的相对位置,改变投射线的方向,使投射线与投影面倾斜,用这种方法得到的投影图称为斜轴测投影图。 O Y X Z 投影面 O1 X1 Y1 Z1
斜二等轴测投影(斜二等轴测图):轴测投影面平行于一个坐标平面,且平行于坐标平面的那两个轴的轴向伸缩系数相等的斜轴测投影。简称斜二测。 一般把物体上的XOZ坐标面平行于轴测投影面,而投射方向与轴测投影面倾斜,得到的轴测投影图称斜二轴测图,简称斜二测。轴测轴O1X1和O1Z1仍分别为水平方向和铅垂方向,其轴向伸缩系数为p1=r1=1;轴测轴O1Y1与水平线成45°角,其轴向伸缩系数q1=0.5。
斜二测中轴测轴的位置和轴向变形系数如图。
斜二测图的画法 斜二测图在作图方法上与正等测图基本相同,也可采用坐标法、切割法、形体组合法等作图方法,所不同的是轴间角不同及斜二测图沿O1Y1轴只取实长的一半。由于斜二测中XOZ坐标面平行于轴测投影面,所以物体上平行于该坐标面的图形均反映实形。如果这个图形上的圆或圆弧较多,作图时就很方便。因此,当物体仅在某一方向上有圆或圆弧时,常采用斜二测来表达。
例6:根据端盖的视图画出斜二测图。 端盖的视图
适于斜二测的图形
适于正等测的图形
8.4 轴测剖视图的画法 为了表达物体内部形状和结构,可假想用两个剖切平面沿轴向剖切物体,这样得到的剖视图称为轴测剖视图。 8.4 轴测剖视图的画法 为了表达物体内部形状和结构,可假想用两个剖切平面沿轴向剖切物体,这样得到的剖视图称为轴测剖视图。 轴测剖视图的画法,是在轴测投影的基础上,再作出位于两剖切平面之后的可见部分的轴测投影,并且在剖切面与机件相交的实体剖面区域上画出剖面符号(即剖面线)。 在剖切区域面上的剖面线方向按下图所示画法画出。
轴测图上剖面线的方向 (a)正等轴测图剖面线画法 (b)斜二等轴测图剖面线画法
下图是正等轴测剖视图的画法实例 (b)轴测剖视图 (a)视图
8.5正等轴测图的手工绘制方法 在学习投影图的过程中,常常轴测草图来表达空间构想的模型。 在产品开发、技术交流、产品介绍等过程中,也常常用轴测草图。 因此轴测草图是表达设计思想的有效工具之一。轴测草图的绘制一般是手工绘制的,下面我们简单学习手工绘制正等轴测草图的要点。
在绘制草图时应注意四点:一是同方向图线要平行;二是不同方向圆的长短轴的方向;三是掌握各部分的大致比例;四是平行坐标轴图线的角度应和正等轴测图的轴间角的角度一致。 画正等轴测草图时,平面立体常用方箱法,即在长方体的基础上进行切割或叠加;圆的轴测图是用菱形法画椭圆。
8.6 AutoCAD 2004绘制正等轴测图的方法 AutoCAD为绘制轴测图创建一个特定的环境 。在这个环境中系统提供了绘制正等轴测图的辅助工具,就是轴测图绘图模式。设置轴测图模式可以在“草图设置”对话中进行,也可以用SNAP命令中的样式选项进行设置。 “右击”状态栏上“捕捉”按钮,弹出快捷菜单;单击“设置”选项,弹出“草图设置”对话框,如图1。在“捕捉类型和样式”区域中选中“等轴测捕捉(M)”,单击“确定”按钮,退出该对话框,十字光标变成等轴测模式,如图2。
图1 在轴测模式下用F5键或“Ctrl+E”,可按“左”“顶”“右”的顺序循环切换。 图2
轴测图是一个三维物体的二维表达方法,它是模仿三维对象沿特定视点产生的三维平行投影视图。AutoCAD提供的等轴测模式,只是改变光标捕捉模式,并没有改变系统的坐标,即X、Y仍是水平和垂直方向。画轴测图时常用极坐标形式确定点。 一、绘图举例 1.平面立体轴侧图绘制 用AutoCAD绘制图示的轴测图
作图步骤: (a) 进入等轴测捕捉模式后,单击“正交”按钮,用直线命令绘制长方体。绘制时循环切换到相应的等轴测平面内,并沿轴测轴方向直接输入长度即可。 (b) 用“直线”命令画1-3、2-4,然后连接3和4点,用“直线”命令分别过3和4画顶面和前端面的交线35和46,用“修剪”命令和“删除”命令去掉多余图线。
(c) 由1点沿30º方向延伸8到7点,画线段7-8,同样方法画9-10线段,再由1点向下15到11点,沿330º方向画线11-12,由12点沿30º方向画线12-14、,由14点沿120º方向画线至与11点沿30º方向追踪交点15,由14点沿30º向左8到点13,连接8-13、10-14、9-15、15-11。 (d) 用“修剪”和“删除”命令去掉多余图线。
由上述例题可以看出,在绘制平面立体的轴测图时,用“直线”命令绘制与轴测轴平行的边;平行线不能使用“偏移”命令,但可以使用“复制”命令;对称结构不能使用“镜像”命令;绘制斜线时,常用极轴追踪的方法连接直线的两端。 2.曲面立体轴测图绘制 用AutoCAD绘制右图所示立体的正等测图。
作图步骤: (1)设置轴测模式,切换到“顶”面。 (2)用“直线”命令画四边形 (3)用椭圆命令中“等轴测圆” 选项绘制椭圆;用复制命令复制椭圆。 (4)用“修剪”命令和“删除” 命令去掉多余线条。 (5)用“复制‘命令向下复制该图形。
(6) 用“直线”命令及捕捉象限点辅助工具画椭圆的公切线。 (7) 用“修剪”命令和“删除”命令去掉多余线条。 (8) 切换到“右”轴测模式;用“直线”命令和“椭圆”命令画图示图形。
(9) 用“修剪”命令和“删除”命令去掉多余线条。 (10) 用“复制”命令向右复制该图形。 (11) 用“直线”命令和捕捉象限点辅助工具画椭圆的公切线。 (12) 用“修剪”和“删除”命令去掉多余线条。
本章小结 (1)掌握轴测投影的基本知识,掌握轴向变形系数和轴 间角的几何意义; (2)能熟练地根据实物或投影图绘制物体的正等轴测图; (3)能根据实物或投影图绘制物体的斜二等轴测图。 (4)掌握用CAD绘制轴测图的方法和步骤。