第二節 機件的表達方法
國家標準中,對機械制圖規定了機件常用的一些表達方法,對于一名合格的工程人員,在表達工件時,要結合工件的復雜程度,認真分析其結構特征,綜合考慮這些表達方法,從而確定一種能夠簡潔、清晰地表達工件的方案。
一、正投影和點的投影
物體在陽光等光線的照射下,就會在地面或墻壁上產生影子,這種現象稱之為投影。射線通過物體,向選定的面投影,并在該面投影上得到圖形的方法叫做投影法。要形成一個投影,需要有三個基本構成元素,分別為光源(投射線)、物體與投影面,稱之為投影的三要素。
投影法是在平面(圖紙)上表達空間形體的基本方法,它廣泛應用于工程圖樣中。投影法分為中心投影法和平行投影法。根據投射線與投影面是否垂直,平行投影法又分為正投影法與斜投影法兩種,正投影法指投射線與投影面垂直的平行投影法,如圖2-7(a)所示;斜投影法指投射線與投影面傾斜的平行投影法,如圖2-7(b)所示。

圖2-7 平行投影法的分類
當空間的平面圖形平行于投影面時,用正投影法得到的正投影將具有反映該平面圖形的真實大小和形狀的特性,而且這種特性不會隨平面圖形與投影面間的距離改變而改變,而且作圖也比較方便,因此正投影法在機械制圖中得到廣泛應用。
(一)三面投影體系的建立與展開
空間三維立體有長、寬、高三個坐標方向的尺寸,要表達立體的真實形狀、大小,利用單一投影面投影是不夠的。如圖2-8所示,有三個立體工件,分別是在四棱柱的前方疊加三棱柱、挖切小四棱柱與疊加小四棱柱得到的,將它們向投影面V進行正投影,它們的投影形狀、大小卻完全一樣。

圖2-8 單一投影面不能完全表達實體的形狀、大小
僅僅靠一個投影面上的投影不能表達立體是顯而易見的,試想如果用兩個投影面上的投影就能夠完全表達立體的形狀、大小嗎?答案也是否定的。如圖2-9所示,H與V面是相互正交的兩個投影面,先將圖中兩個不同的立體分別向兩個投影面上投影,卻在兩個投影面上分別得到完全一致的投影圖形,即兩個投影面也不能完全反映立體的形狀、大小。

圖2-9 用兩個投影面不能完全表達實體的形狀、大小
因此,在機械制圖中,為了能夠準確地反映物體的長、寬、高的不同面的形狀及位置,通常用三面投影體系來表達物體的形狀與大小,基本表達方法是三視圖(三面投影圖)。如圖2-10所示,在國家標準中規定設立了三個相互垂直的投影面,成為三面投影體系。三面投影體系有下列構成要素。

圖2-10 三面投影體系的建立與展開
(1)三個投影面 三面投影體系中有三個投影面,這三個投影面兩兩相互垂直相交。位于水平位置的投影面稱為水平投影面,簡稱為水平面,用H表示;在觀察者正前方的投影面稱為正投影面,簡稱為正平面,用V表示;位于觀察者右方的投影面稱為側投影面,簡稱為側平面,用W表示。
(2)三條投影軸 三個投影面分別垂直相交于三條交線,稱為三面投影體系的投影軸。其中水平面H與正平面V的交線稱為OX投影軸;水平面H與側平面W的交線稱為OY投影軸;正平面V與側平面W的交線稱為OZ投影軸。
(3)一個原點 三條投影軸的交點O稱為原點。
使正投影面V保持不動,水平投影面H向下旋轉90°,側投影面W向右旋轉90°,這時OY軸一分為二,落在H面上的OY軸用OYH注明,落在W面上的OY軸用OYW注明,這樣就得到展開后的三面投影體系。
(二)點的三面投影
點的投影仍然是一個點。如圖2-11(a)所示,空間一點A分別向三個投影面作垂線(即正投影的投射線),所得的三個垂足a、a'、a″就是點A在H面、V面和W面上的投影。再將投影按照圖2-10的方法進行展開即得點的三面投影圖。在三面投影圖中,為了繪制“寬相等”的關系,通常作一條與投影軸成45°的輔助線。三個投影及與該輔助線之間的連線統稱為投影連線。幾何元素的投影圖中,通常不畫投影面的邊框,但應畫出投影軸和投影連線[見圖2-11(b)]。

圖2-11 點的三面投影的形成
點的投影標記的規定如下:空間點用大寫字母A、B、C、D等標記;空間點在H面上的投影用小寫字母a、b、c、d等標記;空間點在V面上的投影用相應的小寫字母加“'”標記,如a'、b'、c'、d'等;空間點在W面上的投影用相應的小寫字母加“″”標記,如a″、b″、c″、d″等。
點在三投影面體系中的投影規律:
①連影垂軸。即點的投影連線垂直于投影軸,aa'⊥OX,a'a″⊥OZ。
②點的投影到投影軸的距離反映空間點到投影面的距離。即投影a到OX軸的距離反映了空間點A到V面的距離,a到OYH軸的距離反映了A到W面的距離;a'到OX軸的距離反映了A到H面的距離,a'到OZ軸的距離反映了A到W面的距離;a″到OYW軸的距離反映了A到H面的距離,a″到OZ軸的距離反映了A到V面的距離。
根據以上規律可知,已知點的兩面投影即可得到空間點距三個投影面的距離,即可得到點的空間坐標(x,y,z)。因此,已知點的兩面投影可求得其第三面投影。
【例2-1】 已知A、B兩點的兩面投影[見圖2-12(a)],分別求作其第三面投影。
求作過程如圖2-12(b)所示,以A點為例說明求作其第三面投影的過程:先過a'作垂直于OX軸的連影線;過a″作垂直于OYW軸的垂線,與45°輔助線交于一點;過該交點作垂直于OYH軸的垂線,與過a'所作的連影線交于一點,即為所求的A點的H面投影a。

圖2-12 已知兩面投影求作第三面投影
二、基本體與組合體的三視圖
(一)基本體的投影
機械零件的結構多種多樣,但都是由基本立體變化、組合而成的。常見立體有棱柱、棱錐、圓柱、圓錐、圓球等。簡單機械零件都是由某些立體組合而成的。因此,熟練掌握基本立體的投影是很重要的。
在畫立體的投影時,一般不畫投影軸。只要遵循三等規律即可:長對正、高平齊、寬相等。
1.棱柱
由于棱柱、棱錐等平面基本體是由若干個多邊形包圍而成的,因此繪制平面基本體的投影可歸結為繪制它們各表面的投影。包圍平面基本體的這些多邊形平面稱之為棱面,而棱面之間的交線稱之為棱線。棱面是由棱線所圍成的,求作棱線的兩端點即可得棱線的投影,因此繪制平面基本體的投影又可歸結為繪制棱線及其端點的投影。
以下為棱柱的投影。
圖2-13中所示的正六棱柱是由全等的正六邊形頂面、底面,再加上六個側棱面共同包圍而成的,同時六個側棱面兩兩相交產生六條側棱線。為了便于投影,將正六棱柱正確擺放(底面或頂面與水平投影平行,其中一個側棱面平行于正投影面),然后對正觀察并分別向三個投影面上進行投影,其投影分析如下。

圖2-13 正六棱柱投影的形成及其三視圖
①頂面、底面為水平面,在水平投影面上的投影重合且皆反映頂面、底面的實形;在正投影面與側投影面上皆具有積聚性,分別積聚為兩條直線段。
②六個側棱面中,前、后兩個面是正平面,在正投影面上的投影重合,反映棱面實形;在另外兩個投影面上積聚為平行于對應投影軸的直線段。另外四個側棱面都是鉛垂面,其水平投影分別積聚為四條與投影軸傾斜的直線段;正面投影與側面投影具有類似性,且兩側棱面投影對應重合。
③頂面、底面各有六條棱線,其中前、后兩條為側垂線,另外四條為水平線;而六條側棱線均為鉛垂線。
2.棱錐
所謂棱錐就是由一個底面和若干個側棱面包圍而成的平面基本體。側棱面之間及側棱面與底面之間的交線統稱為棱線。這幾個側棱面之間有一個公共點,稱為棱錐的頂點。根據側棱面的個數(棱線的條數),棱錐可分為三棱錐、四棱錐等。
以下為棱錐的三視圖。
圖2-14中所示的正三棱錐是由一個正三邊形底面,再加上三個側棱面共同包圍而成的,同時三個側棱面兩兩相交產生三條側棱線。三個側棱面(棱線)之間的公共點為三棱錐的頂點。正三棱錐圖示的擺放位置是:底面為水平面,其中一個側棱面SAC為側垂面,另外兩個棱面為一般位置平面。采用如此擺放位置,對正觀察并分別向三個投影面上進行投影,其投影分析如下。

圖2-14 正三棱錐投影的形成及其三視圖
①正三棱錐的底面△ABC為水平面,其水平投影△abc具有真實性,反映底面的實形;其正面投影與側面投影具有積聚性,分別積聚為平行于OX軸的直線段a'b'c'與平行于OYW軸的直線段a″(c″)b″。
②正三棱錐的其中一個側棱面△SAC為一個側垂面,它在側投影面上的投影具有積聚性,積聚為一條與投影軸傾斜的直線段s″a″(c″);在另外兩個投影面上的投影具有類似性,分別投影為一個類似的三邊形框△sac與△s'a'c'。
③正三棱錐的另外兩個側棱面△SAB與△SBC為一般位置平面,其三面投影都具有類似性,不反映側棱面的實形;△SAB與△SBC的側面投影重合。
④三個側棱面的水平投影與底面的水平投影重合。
⑤側棱面△SAB與△SBC的正面投影和△SAC的正面投影重合。
⑥底面上的三條棱線中,AC為側垂線,AB、BC為水平線;三條側棱線中,SA、SC為一般位置直線,SB為側平線,其投影特性請大家自行分析。
3.圓柱
如圖2-15所示,圓柱體是由頂面、底面兩個圓與圓柱面包圍而成的。圓柱體在三面投影體系中的擺放位置為頂、底面圓為水平面。在此擺放位置下,在圓柱面上的AA1和BB1是最左和最右、同時也是決定圓柱面前、后方向可見與不可見的轉向輪廓線;CC1和DD1為最前和最后、同時也是決定圓柱面左、右方向可見與不可見的轉向輪廓線。圓柱體的投影分析如下。

圖2-15 圓柱的三視圖
①圓柱體的頂、底面為水平面,其水平投影具有真實性,反映圓的實形;其另外兩個投影面的投影具有積聚性,分別積聚為平行于相應投影軸的直線段,直線段的長度為圓的直徑。
②圓柱面上所有的素線為鉛垂線,圓柱面為鉛垂面,在水平投影面上具有積聚性,積聚為一個圓,該圓與頂、底面所在的水平投影面相重合。
③圓柱面的正面投影輪廓由AA1與BB1兩條轉向輪廓線的正面投影決定,介于二者前半個圓柱面是可見部分,后半部分為不可見部分,前、后兩部分的正面投影相重合;這兩條轉向輪廓線的水平投影分別積聚為a(a1)與b(b1)兩點;其側面投影皆與軸線投影重合,省略不畫。
④圓柱面的側面投影輪廓由CC1與DD1兩條轉向輪廓線的側面投影決定,介于二者之間的左半個圓柱面是可見部分,右半部分為不可見部分,左、右兩部分的側面投影相重合;這兩條轉向輪廓線的水平投影分別積聚為c(c1)與d(d1)兩點;其正面投影皆與軸線投影重合,亦省略不畫。
4.圓錐
如圖2-16所示,圓錐是由一個底面與一個圓錐面包圍而成的。圓錐在圖中三面投影體系中的擺放位置為底面為水平面。在此擺放位置下,在圓錐面上的SA和SB是最左和最右、同時也是決定圓錐面前、后方向可見與不可見的轉向輪廓線;SC和SD為最前和最后、同時也是決定圓柱面左、右方向可見與不可見的轉向輪廓線。圓錐體的投影分析如下。

圖2-16 圓錐的三視圖
①圓錐體的底面為水平面,其水平投影具有真實性,反映底面圓的實形;其另外兩個投影面的投影具有積聚性,分別積聚為平行于相應投影軸的直線段,直線段的長度為底面圓的直徑。
②圓錐面的三面投影皆無積聚性。圓錐面的水平投影為圓,其與底面的水平投影相重合,整個圓錐面的水平投影都可見。
③圓錐面的正面投影輪廓由SA與SB兩條轉向輪廓線的正面投影決定,介于二者之間的前半個圓錐面是可見部分,后半部分為不可見部分,前、后兩部分的正面投影相重合;這兩條轉向輪廓線的水平投影與圓錐水平投影圓的水平對稱中心線重合,省略不畫;側面投影與圓錐軸線的側面投影重合,亦省略不畫。
④圓錐面的側面投影輪廓由SC與SD兩條轉向輪廓線的側面投影決定,介于二者之間的左半個圓錐面是可見部分,右半部分為不可見部分,左、右兩部分的側面投影相重合;這兩條轉向輪廓線的水平投影與圓錐水平投影圓的垂直對稱中心線重合,省略不畫;正面投影與圓錐軸線的正面投影重合,亦省略不畫。
5.圓球
圓球任何方向的投影都是等徑的圓。圖2-17(a)中,A是表示球面前、后方向可見與不可見的轉向輪廓素線;B是表示球面上、下方向可見與不可見的轉向輪廓素線;C是表示球面左、右方向可見與不可見的轉向輪廓素線。這三條轉向輪廓素線在圓球三視圖中投影的作用、畫法見圖2-17,請自行分析。

圖2-17 圓球的三視圖
(二)組合體
1.組合體的組成方式
如圖2-18所示,組合體按其組成方式可分為以下三類。
(1)疊加型組合體 所謂疊加型組合體就是那些純粹由若干基本形體疊加而成的形體。如圖2-18(a)所示的就是一個疊加型組合體,可以將其看做是由兩個四棱柱與一個三棱柱疊加而成的。
(2)切割型組合體 所謂切割型組合體是在某一基本形體的基礎上,經若干切割后而成的形體。如圖2-18(b)所示的就是一個切割型組合體,可以將其看做由一個大的基本形體經過若干次切割而成。
(3)綜合型組合體 所謂綜合型組合體就是若干基本形體經過一定形式的疊加和切割而得到的形體。如圖2-18(c)所示的就是一個綜合型組合體,可以將該組合體看成由底板、立板、加強筋三部分組合而成的。其中底板是由一個大長方體切去一個小長方體得到的;立板是一個長方體挖去一個圓柱孔、兩個角打圓角而得到的;加強筋是一個三棱柱。

圖2-18 組合體的組成方式
2.組合體的表面連接與過渡關系
在繪制組合體的三視圖之前,要分析各組成部分之間的表面連接與過渡關系,因為這些關系的不同決定了其三視圖表現的區別;進行組合體讀圖時,正是根據這些區別想象出表面間不同的連接與過渡關系。正確分析這些關系,也是保證組合體三視圖無漏線、錯線的前提。下面重點介紹兩類表面連接、過渡關系。
(1)共面與不共面 在圖2-19所示的三個組合體中,都可以將其看做是由兩部分基本形體組成的——長方體上疊加一個基本形體。觀察三個組合體兩組成部分的前、后表面,它們的后表面都是共面(平齊)的,但(a)、(b)圖中的前表面不共面,(c)圖中前表面共面。再對照觀察三者的主視圖,對于(a)、(b)兩圖,不共面的兩表面產生一條交線的投影,而(c)圖中則沒有這條交線,俯視圖也能反映類似的特征。

圖2-19 共面與不共面
(2)相交與相切 對于形體中的平面與回轉面(曲面),會產生相交、相切的過渡關系。觀察圖2-20中所示的兩個組合體,都是由一個圓筒與一個底板組合而成的。(a)圖中的組合體底板與圓筒的表面過渡關系為相切,在俯視圖中能明顯反映相切的特征,在主視圖與左視圖中,相切處表現為懸垂線;(b)圖中組合體底板與圓筒的表面過渡關系為相交,在俯視圖中能明顯反映相交的特征,在主視圖與左視圖中,應畫出交線。

圖2-20 平面與曲面的相交和相切
3.形體分析法
在繪制組合體、對組合體進行尺寸標注及進行組合體讀圖時,經常要用到一個重要的方法——形體分析法。所謂形體分析法就是假想地把組合體分解成若干個簡單的基本形體,分析各組成部分的基本形狀,確定它們的組合方式和相對位置關系,分析它們的表面連接、過渡關系,從而進行組合體的畫圖、尺寸標注及讀圖的基本分析方法。
如圖2-21(a)所示的軸承座,可以假想地將其分解成底板、肋板、立板與圓筒四個基本的組成部分[見圖2-21(b)]。這四個基本組成部分的組合方式與表面連接、過渡關系分析如下:
①底板與立板上下疊加,左右居中,立板下表面落在底板上表面上,二者后表面平齊;
②底板與肋板上下疊加,左右居中,肋板下表面落在底板上表面上;
③肋板與立板前后疊加,左右居中,肋板后表面落在立板前表面上;
④立板與圓筒疊加,左右居中,立板兩側面與圓筒外圓柱面相切;
⑤肋板與圓筒疊加,左右居中。

圖2-21 軸承座的形體分析
(三)組合體的讀圖
讀圖是畫圖的逆向過程,即根據給定的平面視圖,想象形體的空間形狀的過程。
1.組合體讀圖的基本方法
組合體讀圖的基本方法依然是形體分析法。采用形體分析法讀圖,就是根據給定的視圖,結合基本形體的投影規律分線框進行觀察,將組合體假想地分解成若干個組成部分,想象它們各自的形狀、組合方式,然后綜合各部分,想象其整體形狀。
如圖2-22(a)是給定的三視圖,用形體分析法、結合基本形體的投影規律進行觀察,想象出如圖2-22(b)所示的四個組成部分,再分析它們的組合方式,綜合各部分,想象出如圖2-22(c)所示的形體整體形狀。

圖2-22 組合體的讀圖
2.讀組合體視圖的步驟
下面以一個組合體讀圖的實例說明讀組合體視圖的步驟,圖2-23(a)為已知的三視圖。
(1)劃分線框,對照投影,分解形體 通常以主視圖中的實線框為主,配合俯、左視圖來劃分已知視圖中的線框。在圖2-23(a)的主視圖中,將視圖分為1',2',3',4'四個線框(其中4'為左右對稱的兩部分);對照投影關系,找出四個線框在俯視圖中的對應線框1,2,3,4;在左視圖中找出對應線框1″,2″,3″,4″。這樣就假想地把組合體分解成為四個相應的組成部分。
(2)分析線框,識別形體 依據基本形體三視圖的投影規律,對照以上所劃分四個線框的投影關系,分別想象每一部分的形狀,同時注意各個組成部分間的相對位置關系及表面連接、過渡關系[見圖2-23(b)~(e)]。
圖(b)所示為對第一個線框進行的分析,從粗實線表示的三面線框進行投影分析,配合框內的虛線,想象出第一個組成部分——底板Ⅰ,是由一個長方體左右對稱挖槽后得到的;圖(c)所示為對第二個線框進行的分析,從粗實線表示的三面線框進行投影分析,配合框內的虛線,想象出第二個組成部分——舌形體Ⅱ,是由一個長方體挖切半圓柱槽后得到的;圖(d)所示為對第三個線框進行的分析,從粗實線表示的三面線框進行投影分析,配合框內的虛線,想象出第三個組成部分——凸臺Ⅲ,也是由一個長方體挖切半圓柱槽后得到的;圖(e)所示為對第四個線框進行的分析,從粗實線表示的三面線框進行投影分析,想象出第四個組成部分——肋板Ⅳ,為左右對稱的兩個三棱柱。
(3)確定位置,綜合想象,完成讀圖 以某個組成部分為基礎,結合表面連接、過渡關系,分析并確定各部分在形體上的相對位置,逐個疊加,綜合起來想象出組合體的整體形狀。
本例中,以底板為基礎,舌形體左右對稱疊加在底板之上,后表面平齊;凸臺與舌形體以半圓柱空槽的軸線前后同軸疊加;兩肋板疊加于底板上,且與舌形體疊加,后表面平齊。搞清楚這些關系后,綜合起來想象整體形狀,完成讀圖的過程[見圖2-23(f)、(g)]。

圖2-23 組合體讀圖的步驟
三、視圖
視圖可分為基本視圖、向視圖、局部視圖和斜視圖。
(一)基本視圖
在前述主視圖、俯視圖、左視圖三個視圖的基礎上,再增加對應的后視圖、仰視圖、右視圖,就得到基本視圖。如圖2-24所示,假想將正六面體的六個內表面作為基本投影面,將形體分別向投影面進行正投影,所得到的六個視圖稱為基本視圖。與三視圖的展開方法類似,使正投影面保持不動,將另外五個基本投影面按照圖2-24所示的方法展開,即得到圖2-25所示的基本視圖配置關系。

圖2-24 六個基本視圖的形成及展開

圖2-25 六個基本視圖及方位關系
六個基本視圖的投影規律及對應關系如下(見圖2-25)。
①投影規律依然遵循三視圖中的“三等關系”:即主視圖、后視圖、俯視圖、仰視圖“長對正”;俯視圖、仰視圖、左視圖、右視圖“寬相等”;主視圖、后視圖、左視圖、右視圖“高平齊”。
②方位對應關系:六個基本視圖中,除后視圖外,其他四個基本視圖在靠近主視圖的一側表示“后”,在遠離主視圖的一側表示“前”。
(二)向視圖
向視圖是可以自由配置的視圖。繪制向視圖時,應在向視圖上方標注“×”(“×”為大寫拉丁字母);在對應的視圖附近用箭頭指明投影方向,并標上相同的字母(見圖2-26)。

圖2-26 向視圖
(三)局部視圖
有時,為重點表達形體的某一局部復雜部位,可以將這一部分向基本投影面進行投影,所得到的視圖稱為局部視圖。畫局部視圖時,須用帶箭頭的字母指明投影方向,并在所繪的局部視圖上方注明“×”向(“×”為相應字母)。局部視圖可按基本視圖配置,也可以按向視圖配置(見圖2-27)。

圖2-27 局部視圖
局部視圖的斷裂邊界用波浪線表示,當所表示的局部結構是完整的,且相應局部視圖的外輪廓線成封閉時,波浪線可省略不畫。
(四)斜視圖
當要表達的形體相對于基本投影面有傾斜結構時,這時它在基本投影面上的投影不能反映其實形,給畫圖、讀圖及尺寸標注帶來困難。在這種情況下,可選用一個平行于這個傾斜表面的平面作為輔助投影面,只將傾斜部分向該投影面進行投影,將這部分清晰地表達出來。這種將形體向不平行于任何基本投影面的平面投影所得到的視圖稱為斜視圖。斜視圖的形成過程如圖2-28(a)所示。
斜視圖一般按照正常投影關系配置,用帶大寫字母的箭頭表示投影方向,并在對應的斜視圖上方標明相同的字母。必要時,斜視圖也可以配置在其他適當位置,并允許將圖形擺正,并在圖的上方畫出旋轉符號[見圖2-28(b)]。

圖2-28 斜視圖
四、剖視圖
(一)剖視圖的基本概念
1.剖視圖的形成
如圖2-29所示,用視圖表達形體時,形體內部不可見的結構只能用虛線表示。視圖中虛線過多時,對畫圖、讀圖都帶來一定的不便,表達不夠清晰,也不利于標注尺寸。為此,常采用剖視的方法來表達形體的內部結構。

圖2-29 用三視圖表達形體
剖視圖的形成過程如圖2-30(a)所示,假想地用剖切面剖開機件,將位于剖切面與觀察者之間的部分移走,將剩下的部分向投影面進行投影,這樣所得到的圖形稱為剖視圖。在此所得的剖視圖是主視圖[見圖2-30(b)]。將剖視圖與圖2-29中的主視圖相比較,可以看出,采用剖視圖后,機件內部不可見的虛線變成了可見的粗實線,機件內部結構表達得更清晰,更具有層次感。

圖2-30 剖視圖的形成
2.剖視圖的畫法
畫剖視圖的一般步驟為:
①確定剖切面的位置。一般情況下,剖切面應選擇在與投影面平行的位置,且通過機件內部結構的對稱中心線或軸線。
②假想地將被剖切的部分移走,將剩下的部分向投影面進行投影,畫出可見的輪廓線(不可見的虛線一般不畫,必要的情況下也可畫出)。
③將與剖切面直接接觸的部分畫上剖面符號(也可稱為剖面線),按照規定的方法進行標注。國家標準規定的不同材料的剖面符號如表2-4所示。
表2-4 各種材料的剖面符號

3.剖視圖的標注
剖視圖的標注見圖2-31。

圖2-31 剖視圖的標注
①剖視圖的上方注出“×—×”(×為大寫的拉丁字母),表示剖視圖的名稱。
②用粗實線(線寬為輪廓粗實線的1~1.5倍)表示剖切面的起訖及轉折位置,應避免與圖形的輪廓線相交。
③表示剖切面起訖線的外端,應用細實線箭頭表示投射方向,并注上相應的字母。若同一張圖紙上有幾個剖視圖時,應用不同的字母標注,以示區分。
剖視圖標注可省略的情況如下。
①當剖視圖按照投影關系配置,且中間無其他圖形隔開時,可省略表示投射方向的箭頭。
②上述情況下,若用單一剖切面剖切,且剖切面與機件的主要對稱面重合時,可省略全部標注。
4.畫剖視圖的注意事項
①通用剖面線的傾斜方向一般與水平方向成45°,但當剖視圖的主要輪廓線與水平方向成45°或接近45°時,剖面線應與水平方向成30°或60°。
②同一張圖樣上不同剖視圖上剖面線傾斜的方向應一致。
③剖視圖僅僅是假想地將機件剖開,并移去被切部分后畫出的,因此除該剖視圖外,其他視圖仍需按完整的視圖畫出。
④剖視圖中已表達清楚的內部結構,若在其他視圖上為虛線時不必畫出;未表達清楚的結構,在剖視圖或其他視圖中仍用虛線表示。
⑤畫剖視圖時,應仔細分析不同結構剖切后的特點,避免漏畫、多畫輪廓線,常見的情況如圖2-32所示。

圖2-32 畫剖視圖的注意事項
(二)斷面圖
1.斷面圖的概念
假想用剖切平面將形體的某處剖開,僅畫出斷面的圖形稱為斷面圖,如圖2-33所示。在此要特別注意斷面圖與剖視圖的區別:斷面圖僅畫出機件與剖切面接觸部分的斷面圖形;而剖視圖是要將假想剖切后剩余的可見部分全部向投影面進行投影。圖2-33(a)表示斷面圖的形成過程,圖2-33(b)即為畫出斷面圖后的實際效果,在此用兩個斷面圖分別表達軸上鍵槽和小孔的結構和尺寸。需要注意的一點是:圖中表達圓孔的斷面圖若按照斷面圖的定義來畫的話其邊界并非閉合的,但這樣會影響表達效果。為此,國家標準規定對于圓孔、圓錐孔、凹坑等結構,當剖切面通過其回轉軸線時,斷面圖按照剖視圖形式畫出。

圖2-33 斷面圖
2.斷面圖的種類與畫法
根據所畫位置的不同,斷面圖可分為移出斷面圖與重合斷面圖兩種類型。
(1)移出斷面圖 顧名思義,移出斷面圖就是畫在視圖之外的斷面圖,圖2-34所示的斷面圖都屬于移出斷面圖。
①移出斷面圖的配置形式及標注 如圖2-34所示,移出斷面圖一般應配置在剖切線的延長線上,必要時,也可配置在其他適當位置,如圖中的A—A,B—B。當斷面圖形對稱時,移出斷面圖可配置在視圖中斷處,如圖2-35所示。

圖2-34 斷面圖畫法

圖2-35 斷面圖畫在視圖中斷處
移出剖面圖的標注與剖視圖的標注方式基本相同,一般也用短粗線表示剖切位置,箭頭表示畫斷面圖的觀察方向,在剖切符號的側面標注大寫拉丁字母,并在相應的斷面圖上方正中位置注寫出名稱“×—×”。有些情況下,移出斷面圖的標注要素可進行一些省略,省略標注的具體情況見表2-5。
表2-5 斷面圖省略標注的情況

②移出斷面圖的畫法及注意要點
a.剖切面過回轉面形成的孔、凹坑軸線時,其斷面圖按剖視圖繪制。
b.當剖切面通過非圓孔,導致出現分離的兩個斷面時,亦按剖視圖畫。
(2)重合斷面圖 畫在視圖之內的斷面圖稱為重合斷面圖;畫重合斷面圖時,輪廓線是細實線,當視圖的輪廓線與重合斷面的圖形重疊時,視圖中的輪廓線仍應連續畫出,不可間斷。
五、其他常用表達方法
為了將機件中各種不同特征的結構清晰、明了地表達出來,國家標準《機械制圖》制定了一些規定畫法和簡化畫法,本節將對一些常用的規定畫法與簡化畫法加以介紹。
(一)規定畫法
1.局部放大圖
實際繪圖時,經常會遇到這樣一種情況:機件中一些細小的結構相對于整個視圖較小,無法在視圖中清晰地表達出來,或無法標注尺寸、添加技術要求。這時,可針對這部分細小結構,采用局部放大的方法進行表達。所謂局部放大圖,就是將機件的部分結構用大于原圖形比例所畫出的圖形。
(1)局部放大圖的畫法與標注 畫局部放大圖時,一般用細實線繪制圓圈將待放大的局部圈起來。當圖樣中只有一處局部放大時,只需在局部放大圖上方標注放大的比例;當有多處放大時,須從圓圈上引出細實線并用大寫羅馬數字依次標明,按照一定比例畫出局部放大圖后,在其上方注出相應的羅馬數字及放大比例(見圖2-36)。

圖2-36 局部放大圖示例
(2)畫局部放大圖的注意事項
①局部放大圖可以根據需要畫成視圖、剖視圖、斷面圖等,它與被放大部分的表達方式無關。
②同一機件上不同部位的局部放大圖,當圖形相同或對稱時,只需畫出一個。
2.肋板、薄壁件等的畫法
對于機件上的肋板、薄壁及輪輻等結構,當剖切平面沿縱向剖切時,這些結構上都不畫剖面符號,且要用粗實線將其與鄰接部分分開;沿橫向剖切時,仍須畫出剖面符號。
如圖2-37所示的軸承座,俯視圖是沿肋板的橫向進行剖切的全剖視圖,這時要在肋板剖切的面上畫上剖面符號;左視圖中是剖切肋板的縱向所畫的全剖視圖,這時剖切面剖切肋板的部分不畫剖面符號。

圖2-37 肋板的規定畫法
3.回轉體均勻分布的肋板、孔等的畫法
若回轉體機件上均勻分布著肋板、輪輻、圓孔等結構,繪制機件剖視圖時這些結構不位于剖切平面上時,可將這些結構假想地繞回轉體軸線旋轉,使之處于剖切平面之上,將其投影畫出,如圖2-38、圖2-39所示。

圖2-38 回轉體機件上均勻分布結構的規定畫法(一)

圖2-39 回轉體機件上均勻分布結構的規定畫法(二)
(二)簡化畫法
1.相同結構要素的簡化畫法
①若機件具有若干相同齒、槽等結構,并按一定規律分布時,只畫出幾個完整的結構,其余用細實線連接,并在圖上注明該結構的總數。
②機件上直徑相同且成規律分布的孔(圓孔、螺孔、沉孔等),可以僅畫出一個或少數幾個,其余用細點劃線表示其對稱中心線的位置,并在圖上注明孔的總數(圖2-40)。

圖2-40 按規律分布的孔的簡化畫法
2.較長機件的斷開畫法
較長的機件(軸、桿件、型材、連桿等)沿長度方向的形狀無變化或按一定規律變化時,可斷開后縮短繪制,具體繪制方法見圖2-41,可用波浪線、雙點劃線、雙折線等表示斷開處。對于實心、空心軸類機件,還可以用特定的折斷線繪制。斷開繪制后,圖中的尺寸仍按實際長度標注。

圖2-41 較長機件的斷開畫法
3.對稱圖形的簡化畫法
為了節省圖紙空間,對稱結構或視圖可采用簡化的畫法繪制。即在不引起誤解的情況下,對稱圖形可以只畫出一半[如圖2-42中,圖(a)的俯視圖與圖(b)的主視圖]或1/4[如圖(b)的俯視圖],并在對稱中心線的兩端畫出兩條與其垂直的平行細實線(對稱符號)。對于圓周類對稱圖形,另外一種簡化畫法是畫出其一半以上的圖形,并用波浪線斷開[如圖(c)的俯視圖]。

圖2-42 對稱圖形的簡化畫法
4.細小結構的簡化畫法
機件上細小結構或斜度等已在一個圖形中表達清楚時,在其他圖形中應簡化或省略,如圖2-43所示。

圖2-43 細小結構的省略畫法
5.其他簡化畫法
(1)滾花表示法 機件上的滾花結構,一般只在輪廓附近用粗實線示意地表示出一部分,如圖2-44所示。

圖2-44 滾花表示法
(2)平面表示法 若圖形不能充分表達平面時,可用平面符號(相交細實線)表示,如圖2-45所示。

圖2-45 平面表示法
(3)截交線、相貫線、過渡線的簡化表示 圖形中的相貫線、截交線、過渡線在不影響表達的情況下允許簡化,如圖2-46所示。

圖2-46 相貫線的簡化
(4)小圓角、45°小倒角的簡化表示 在不引起誤解時,零件圖中的小圓角、45°小倒角允許省略不畫,但必須注明尺寸或在技術要求中加以說明。