机械制图课件-展开图[1].pptx

现代工程图学,#,现代工程图学,1,第,6,章,展开图,6.1,前言,6.3,可展曲面的展开,6.4,过渡体表面的展开,6.2,平面立体的表面展开,6.5,不可展曲面表面的近似展开,现代工程图学,2,将立体表面，按实际形状和大小，,摊平在一个平面上,，称为立体的表面展开。展开后所得的图形，称为表面展开图。,6.1,前 言,四棱锥的展开,正确合理的画出形体的展开图，对提高产品的质量、节约材料、缩小焊缝都有重要的意义,。,现代工程图学,3,工业生产中所用的许多设备及管件，大都按以下步骤加工而成：,画出制件的视图,(,称为施工图,),。,根据视图按,1:1,比例画出立体的展开图,(,称为放样图或放大样,),。,下料、成型。,焊接或铆接。,(a),锥管展开示意,制件的展开,(b),锥管的展开图,现代工程图学,4,通过放样制作的各种建材工业设备,通过放样制作的各种管接头,(1),球磨机,(2),选粉机,(3),回转窑,现代工程图学,5,1.,画出制件的视图,制件的施工图表达的是成品的形状，也是绘制展开图的依据。而展开图则反映的是制件各表面的真实形状。,(a),视图,(b),表面展开图,制件的视图与表面展开图,用图解法绘制展开图需要掌握以下知识：,求一般位置直线的实长,直角三角形法,旋转法,放射线法等,求两相交立体的表面交线,用表面取点法求相贯线,用辅助平面法求相贯线,用辅助球面法求相贯线,现代工程图学,6,2.,下料,在制作材料上绘出展开图后，便可按图形从材料上切割出所需要的板件，包括加工成型之前的余量。,常用切割钢板的机械设备如图所示。,(1)7mm,钢板电冲剪机,(2),钢板冲剪机,(3),激光切割机,(4),数控等离子切割机,(5),气割机与气割钢板,现代工程图学,7,3.,成型,成型是指将下好的材料通过加压的方法使其保持一定的形状，以便于焊接或铆接。,成型的设备主要有液压数控折弯机、卷板机等。,(1),液压数控折弯机,(2),卷板机,现代工程图学,8,焊接与焊接件,4.,焊接、铆接及咬口连接,用加热、加压等方法把金属工件连接起来，称为焊接。,制作金属制件通常采用的是电焊即利用电能，通过加热加压，使两个或两个以上的焊件熔合为一体的工艺。,现代工程图学,9,铆钉连接：用铆钉连接金属构件的方法。,自动铆接机、铆钉与被铆接件,咬口连接：将金属板材通过折边、咬口的方式连接为一整体的方法，称为咬口连接。,咬口机与咬口件,咬口连接适用于厚度小于,1.2,毫米的普通钢板、厚度小于,1.5,毫米的铝板和厚度小于,0.8,毫米的不锈钢板。,现代工程图学,10,钣金工放样操作现场,现代工程图学,11,四棱柱的展开,现代工程图学,12,圆柱面的展开,现代工程图学,13,画展开图的实质就是,求制件表面的实形,。,立体表面分为两类：,可,按实形准确展开,的表面，如平面立体表面，曲面立体中相邻两素线相互平行或相交的曲面。,不可准确展开的表面，如球面、环面等，一般采用,近似展开,的方法展开。,可展表面,不可展表面,常用的展开法有：平行线法、放射线法、三角形法、旋转法等。,现代工程图学,14,可展,和,不可展,立体表面的特点：,相邻两素线是交叉或母线为曲线的表面是不可展的,，如球面、环面和螺旋面等。对于不可展的表面通常采用近似方法展开。,平面以及母线为直线且相邻两素线是平行或相交的曲面为可展的,，如棱柱、棱锥、圆柱、圆锥等形体的表面。,生产实际中，绘制立体的表面展开图有以下两种方法。,计算法：利用数学方法计算出展开图上各点的坐标后，再按点的坐标绘出制件的展开图。,随着计算机应用技术的普及，通常是编制出绘图程序后，由计算机完成各种运算并绘出展开图形。此方法的特点是作图准确，工作效率高。但由于需要相应的硬件和软件支持，故在应用上受到一定的局限。,图解法：,为加工制件的传统方法，,即按投影理论手工绘出制件的展开图。,虽然此方法作图不够准确、效率也比较低，但简便灵活，易于掌握，是目前普遍采用的方法。,现代工程图学,15,方法与步骤：,（,1,）取底边真长,（,2,）取棱高真长,（,3,）顺次连接各点,1.,棱柱体的表面展开,A,展开图,A,B,C,D,E,F,G,H,E,c,（,g,）,b,（,f,）,两面投影图,d,（,h,）,a,（,e,）,a(d),b(c),e(h)f(g),6.2,平面立体的表面展开,现代工程图学,16,两面投影图,b,（,f,）,b(c),d,（,h,）,a,（,e,）,a(d),e(h),f(g),（,1,）取底边真长,展开图,E,F,G,H,E,按水平投影将各底边的真长展成一条水平线，标出,E,、,F,、,G,、,H,、,E,各点。,c,（,g,）,现代工程图学,17,（,2,）取棱高真长,A,展开图,A,B,C,D,E,F,G,H,E,c,（,g,）,b,（,f,）,两面投影图,d,（,h,）,a,（,e,）,a(d),b(c),e(h),f(g),由标出点作铅垂线，在其上量取各棱线的真长，得各端点,A,、,B,、,C,、,DA,。,现代工程图学,18,A,展开图,A,B,C,D,E,F,G,H,E,c,（,g,）,b,（,f,）,两面投影图,d,（,h,）,a,（,e,）,a(d),b(c),e(h),f(g),（,3,）顺次连接各点,顺次连接,A,、,B,、,C,、,D,、,A,各点，即得棱柱体的表面展开图。,现代工程图学,19,2,.,棱锥体的表面展开,图示为四棱台吸尘罩，若将其,四根棱线延长,交于一点,S,，则形成一个四棱锥面，即由四个全等的等腰三角形组成。要求其展开图，只需求出一个,三角形的实形,，再作处理即可。,方法及步骤,（,1,）求取棱线真长,（,2,）作等腰三角形,（,3,）截取棱线实长,（4,）顺次连接各点,现代工程图学,20,（,1,）求取棱线真长,s,e,f,b,（,a,）,a,b,c,d,g,h,s,g,（,h,）,f,（,e,）,c,（,d,）,o,e,1,a,1,a,1,两面投影,采用,旋转法,：以,s,为圆心，,sa,为半径画圆与水平对称轴交于,a,1,，过,a,1,作铅垂线交过,a,作的水平线于,a,1,，连接,sa,1,即得,三角形腰,SA,的实长,。再过,e,作水平线与,sa,1,交得,e,1,即可求得,棱线,AE,的实长,。,现代工程图学,21,（,2,）作等腰三角形,b,（,a,）,a,a,1,b,c,d,e,f,g,h,s,s,g,（,h,）,f,（,e,）,c,（,d,）,o,e,1,a,1,两面投影,展开图,A,。,B,。,C,。,D,。,A,。,S,。,作腰,S,。,A,。,=S,。,B,。,=sa,1,，底,A,。,B,。,=ab,的,等腰三角形,S,。,A,。,B,。,；同理，作出另外三个。,现代工程图学,22,（,3,）截取棱线实长,b,（,a,）,a,a,1,b,c,d,e,f,g,h,s,s,g,（,h,）,f,（,e,）,c,（,d,）,o,e,1,a,1,两面投影,A,。,B,。,C,。,D,。,A,。,E,。,H,。,G,。,F,。,E,。,展开图,S,。,在各腰上分别截取,四棱台棱线,的实长，使,A,。,E,。,=a1,e,1,、,得,E,。、,F,。、,等。,现代工程图学,23,b,（,a,）,a,b,c,d,e,f,g,h,s,s,g,（,h,）,f,（,e,）,c,（,d,）,o,e,1,a,1,a,1,两面投影,A,。,（,4,）顺次连接各点,B,。,C,。,展开图,D,。,A,。,E,。,H,。,G,。,F,。,E,。,S,。,顺次连接,E,。、,F,。、,G,。、,H,。、,E,。，得展开图。,现代工程图学,24,6.3,可展曲面的展开,1.,圆柱表面的展开,圆柱表面的展开图为一,矩形,，矩形的一组对边为圆柱上、下低圆的周长，另一组对边为圆柱素线的实长。,两面投影,展开图,H,H,L=,D,D,现代工程图学,25,作图方法,两面投影,展开图,按俯视图中的,水平圆周展开成一直线,，并在两端点作垂线与圆柱等高，封闭图形即得展开图。,现代工程图学,26,2.,圆锥表面的展开,圆锥,的表面展开为一,扇形,，如图所示为圆锥的两面投影图及其展开图。,L,两面投影,D,O,O,展开图,O,。,L,现代工程图学,27,画圆锥的展开图时，可先,计算,出圆锥展开后的,扇形角,，然后根据扇形角和圆锥,素线的长度,，画出圆锥的展开图。,展开图,L,O,。,在展开图中,扇形的圆心为圆锥的中心，扇形半径等于圆锥的素线长度,L,，扇形的弧长等于圆锥底圆的圆周,D.,D,360,2,L,则,D,L,180,设扇形角为,则,有,:,现代工程图学,28,圆锥台,的表面展开图是,两个同圆心的扇形面积相差,的部分，如图所示，为圆锥台的两面投影及其展开图。,两面投影,展开图,现代工程图学,29,3,斜口圆柱管的展开,方法与步骤：,（,1,）等分圆周,（,2,）圆周展开,（,3,）量取实长,（,4,）曲线连接,展开图,A,B,C,D,E,F,G,a,b,c,d,e,f,g,1,2,3,4,5,6,7,1,。,2,。,3,。,4,。,5,。,6,。,7,。,两面投影,a,（,1,）,b,（,2,）,c,（,3,）,d,（,4,）,e,（,5,）,f,（,6,）,g,（,7,）,现代工程图学,30,（,1,）等分圆周,a,b,c,d,e,f,g,1,2,3,4,5,6,7,两面投影,a,（,1,）,b,（,2,）,c,（,3,）,d,（,4,）,e,（,5,）,f,（,6,）,g,（,7,）,将俯视图的,圆周十二等分,，并在主视图上画出各分点的素线长度，,现代工程图学,31,两面投影,展开图,1,。,2,。,3,。,4,。,5,。,6,。,7,。,a,b,c,d,e,f,g,1,2,3,4,5,6,7,a,（,1,）,b,（,2,）,c,（,3,）,d,（,4,）,e,（,5,）,f,（,6,）,g,（,7,）,（,2,）圆周展开,在展开图中,按周长展开圆周成直线,，并将其十二等分。,现代工程图学,32两面投影,（,3,）量取实长,A,B,C,D,E,F,G,a,b,c,d,e,f,g,1,2,3,4,5,6,7,a,（,1,）,b,（,2,）,c,（,3,）,d,（,4,）,e,（,5,）,f,（,6,）,g,（,7,）,1,。,2,。,3,。,4,。,5,。,6,。,7,。,展开图,过各等分点,1,。、,2,。、,3,。、,作铅垂线，在各铅垂线上,量取其素线的实长,，分别得端点,A,、,B,、,C,、,等。,现代工程图学,33,（,4,）曲线连接,展开图,A,B,C,D,E,F,G,1,。,2,。,3,。,4,。,5,。,6,。,7,。,两面投影,a,b,c,d,e,f,g,1,2,34,5,6,7,a,（,1,）,b,（,2,）,c,（,3,）,d,（,4,）,e,（,5,）,f,（,6,）,g,（,7,）,用光滑的曲线,依次连接,A,、,B,、,C,、,等各点，即得斜口圆柱管的展开图。,现代工程图学,34,在管道设计中，等径直角弯管用来连接两根垂直相交、且直径相等的圆管。由于圆环是不可展曲面，因此在设计弯管时，一般不采用图（,a,）所示的圆环，而是采用,多段圆柱组成，,如图（,b,）所示。图（,b,）示为工程上常用的五节斜口圆管拼接而成的直角弯管，中间三节叫,全节,，首尾两节叫,半节,，半节可用一个全节在对称面处分开得到。,等径直角弯管,4.,等径直角弯管的展开,A,B,C,D,E,（,b,）圆柱管,（,a,）圆环管,现代工程图学,35,等径直角弯管的组成,圆环管分解,圆柱管组成,现代工程图学,36,D,R,（,a,）,已知五节直角弯管的管径为,D,，弯曲半径为,R,，则弯管正面投影的作图过程如图（,a,）、（,b,）、（,c,）所示：,（,b,）,各节对称位置处作圆弧切线，并连接各对应交点。,画圆弧，并作出各节对称位置线。,A,B,C,D,E,（,c,）,擦除辅助线，并描深。,现代工程图学,37,等径直角弯管,B,单元节,B,B,节展开图,从等径直角弯管的五节中，取一个单元节,B,节，,按斜口圆柱管,的展开方法,进行展开,，得如图所示的展开图。,A,B,C,D,E,现代工程图学,38,B,D,A,C,E,B,E,D,B,C,A,A,C,E,B,D,等径直角弯管,圆柱管下料,（,a,）,（,b,）,（,c,）,将图示等径直角弯管中的,B,节、,D,节,分别绕其轴线,旋转,180,。,，如图（,a,）所示，则各节就可,拼成一个圆柱管,，见图（,b,）示。因此，可将圆柱管按图（,c,）示方法,割成,所需节数，再,焊接,成所要的弯管。,A,B,C,D,E,D,现代工程图学,39,现代工程图学,40,A,C,B,D,E,平板下料,（,a,）,（,b,）,（,c,）,将图（,a,）所示五节按,斜口圆柱管,的展开方法展开，结果如（,b,）图所示。可由此采用平板下料,，先作出一个半节的展开图为样板，在一块板材上按图（,b,）划线、下料，在分别焊成图（,c,）中的各节，即可按所需焊成弯管。,E,D,B,C,A,A,C,E,B,D,现代工程图学,41,5.,斜口正圆锥管的展开,带有斜口的圆锥表面展开图,(a),(b),(c),如图,(a),、,(b),所示，一正圆锥被倾斜于轴线的平面截切，在锥面上形成一椭圆。椭圆形切口在圆锥的展开图上为一曲线。作图的要点在于确定椭圆上各点在展开图上的位置。,现代工程图学,42,带有斜口的圆锥表面展开图,(a),(b),(c),将圆锥底圆及展开图中的扇形圆弧做相同等分,(,本例为,12,等分,),。,作图步骤如下：,依次光滑连接各点，如图,(c),所示。,在视图中求出等分素线被截断部分的实长后，量取在展开图中相应的等分线上。,作出完整圆锥的表面展开图,(,为一扇形,),。,现代工程图学,43,6.4,过渡体表面的展开,所谓过渡体，即从一端到另一端的特定形状逐渐变化，过渡到另一端，使其成为另一种形状。如圆管变换成矩形管或方管；圆管变换成其他形状管等。过渡体通常成为变径接头。过渡体在建筑配件中，尤其是通风道方面起着不可低估的作用。,圆方变形管接头,现代工程图学,44,圆方变形管接头,圆方变形管接头可视为由,4,个平面截切一圆台后所形成。为简化作图，用直线代替了截平面与圆角相交的曲线。画展开图时，将视图中的四个圆角分为若干小三角形，用近似方法依次求得其实形。,作图步骤：,求出视图中的一般位置直线的实长。,现代工程图学,45,圆方变形管接头的表面展开图,作图步骤：,依次画出圆角中的各小三角形的实形。,光滑连接各点即得展开图，如图,10-18,所示。,现代工程图学,46,6.5,不可展曲面表面的近似展开,不可展曲面近似展开的实质是：把不可展曲面分成,若干较小的部分,，然后将每一小部分表面,看成是可展表面,，从而进行近似的展开。,例如，球面的划分可有以下图示（,a,）、（,b,）、（,c,）等几种方法。下面，就以球面的展开为例说明近似展开的原理。,（,a,）,（,b,）,（,c,）,现代工程图学,47,（a,）,（,b,）,（,c,）,1.,近似圆锥法,在球面上作若干水平纬线，把球面进行,若干等分,，则每一小部分可,近似,看作一个,圆锥,，如图（,a,）、（,b,）所示。,（,c,）图所示为球的两面投影，可按此分别画出各个圆锥的展开图。,现代工程图学,48,圆锥的展开图是一个,扇形,，把各部分圆锥展开之后的形状，如图（,d,）所示。,（,d,）,因此，只要按展开图在板材上进行划线、下料，再分别焊接成圆锥。最后，将各圆锥组合即可焊接成圆球。,现代工程图学,49,（,a,）,（,b,）,（,c,）,2.,近似梯形法,把圆球表面等分成圆锥，再把圆锥,等分成梯形,，如图（,a,）所示，则在下料时可按图（,b,）所示，下成小梯形单元，把各梯形单元焊成圆锥，如图（,c,），最后焊成圆球。,现代工程图学,50,（,a,）,3.,近似变形法,如图（,a,）所示，为一罐状容器，其结构由一个圆柱和上、下两个半球组成。在用钢板制造容器的,球形部分,时，一般都要将下料所得的钢板加热弯压，使钢板发生塑性变形，然后进行焊接。,考虑到下料和工艺的方便性，可将半球面分解为由,一块顶板,和,八块相同的侧板,组成，再采用下述方法作球面的近似展开，如图（,b,）、（,c,）所示，叫做近似变形法。,现代工程图学,51,容器罐动画,立体图,分解图,现代工程图学,52,（,b,）,o,o,（,c,）,顶板的近似展开：,（,b,）图所示为半球的两面投影图，考虑到弯压时会产生塑性变形，顶板的展开图可,画成一个圆,，其半径等于弧,o1,的长度，如图（,c,）上方所示。,现代工程图学,53,（,b,）,o,o,o,o,（,b,）,（,c,）,侧板的近似展开：,（,1,）等分侧板,在（,b,）图的正面投影中，把右边,侧板进行三等分,，得分点,1,、,2,、,；在水平投影中，过各分点作同心圆弧,aa,、,。,a,b,c,1,2,3,d,4,a,b,c,c,d,2,4,a,b,d,1,3,现代工程图学,54,o,。,（,2,）圆弧展开,（,c,）,（,b,）,1,。,3,。,4,。,2,。,把,圆弧,o4,展开成,一,直线,o,。,4,。，并在线上量取,o,。,1,。,=o1,、,o,a,b,c,1,2,3,d,4,o,a,a,b,b,c,c,d,d,1,2,3,4,o,a,b,c,1,2,3,d,4,o,a,a,b,b,c,c,d,d,1,2,3,4,侧板的近似展开：,（,1,）等分侧板,现代工程图学,55,（,3,）作同心弧,（,b,）,（,c,）,o,a,a,b,b,c,c,d,d,1,2,3,4,o,。,a,。,a,。,b,。,b,。,c,。,c,。,d,。,d,。,1,。,2,。,3,。,4,。,以,o,。为中心，过,1,。、,2,。、,作同心圆弧，并在相应圆弧上,对称地量取,1,。,a,。,=1a,、,o,a,b,c,1,2,3,d,4,（,2,）圆弧展开,侧板的近似展开：,（,1,）等分侧板,现代工程图学,56,（,c,）,a,。,a,。,b,。,b,。,c,。,c,。,d,。,d,。,1,。,o,。,2,。,3,。,4,。,（,4,）曲线连接,（,b,）,用光滑的曲线把,a,。、,b,。、,各点依次连接起来，即得所求的展开图。,o,a,a,b,b,c,c,d,d,1,2,3,4,o,a,b,c,1,2,3,d,4,（,3,）作同心弧,（,2,）圆弧展开,侧板的近似展开：,（,1,）等分侧板,现代工程图学,57,Thanks,！,