机件的结构形状在图样上是用几何图形表示的,在绘制图样时,经常要运用一些最基本的几何作图方法,如正多边形、斜度、锥度、非圆曲线以及圆弧连接等。
正五边形和正六边形的画法分别如图1.16 和图1.17 所示。
图1.16 正五边形画法
图1.17 正六边形画法
斜度是指一直线对另一直线或一平面对另一平面的倾斜程度。在图样中以 1∶n的形式标注。图1.18 为斜度 1∶5 的画法:由点A在水平线AB上取 5 个单位长度得点D,过点D作AB的垂线DE,取DE为一个单位长,连接A和E,即得斜度为 1∶5 的直线。
锥度是指正圆锥的底圆直径与其高度之比,在图样中以 1∶n的形式标注。图1.19 为斜度 1∶5 的画法:由点S在水平线上取五个单位长得点O;由O作SO的垂线,分别向上和向下量取半个单位长度,得A、B两点;分别过点A、B与点S相连,即得锥度为 1∶5 的正圆锥。
图1.18 斜度的画法
图1.19 锥度的画法
椭圆是常遇到的非圆曲线,下面介绍两种椭圆画法。
图1.20 给出了由长、短轴画椭圆的方法:以O为圆心、长半轴OA和短半轴OC为半径分别作圆;过圆心O作若干射线与两圆相交,由各交点分别作与长轴、短轴平行的直线并相交,即可相应地得到椭圆上的各点;最后,把椭圆上的各个点用曲线板连接成椭圆。
图1.20 用同心圆法画椭圆
图1.21 用四心法近似画椭圆
图1.21 中是利用长、短轴作椭圆的一种近似画法:连接长、短轴的端点A、C,取CE 1 =CE=OA-OC;作AE 1 的中垂线与两轴分别交于点O 1 、O 2 ;分别取O 1 、O 2 对轴线的对称点O 3 、O 4 ;最后分别以点O 1 、O 2 、O 3 、O 4 为圆心,O 1 A、O 2 C、O 3 B、O 4 D为半径作圆弧,这四段圆弧就近似地代替了椭圆,圆弧间的连接点为K、N、N 1 、K 1 。
用已知半径的圆弧,光滑地连接两条已知线段(圆弧或直线),称为圆弧连接,这种起连接作用的圆弧称为连接圆弧。作图时必须求出连接圆弧的圆心位置及连接点(即切点),才能保证圆弧的光滑连接。
①与已知直线相切的圆弧(半径R),其圆心轨迹是距离已知直线为R的两条平行直线。从选定的圆心向已知直线作垂线,垂足就是切点,如图1.22(a)所示。
②与已知圆弧(圆心O 1 ,半径R 1 )相切的圆弧(半径R),其圆心轨迹为已知圆弧的同心圆。该圆半径R 2 要根据相切情况而定:当两圆外切时,R 2 =R 1 +R,如图1.22(b)所示;当两圆内切时,R 2 =∣ R 1 -R ∣,如图1.22(c)所示。连心线OO 1 与已知圆弧的交点即为切点。
图1.22 圆弧连接的基本作图
圆弧连接有三种情况:用已知半径为R的圆弧连接两条已知直线;用已知半径为R的圆弧连接两条已知圆弧,其中有外连接和内连接之分;用已知半径为R的圆弧连接一已知直线和一已知圆弧。下面就各种情况作简要介绍。
1)圆弧与两已知直线连接的画法
已知两直线以及连接圆弧的半径R,求作两直线的连接弧。作图过程如图1.23 所示。
①求连接弧R的圆心:作与已知两直线分别相距为R的平行线,交点O即为连接弧圆心;
②求连接点:从圆心O,分别向两直线作垂线,垂足M、N即为连接点;
③以O为圆心,R为半径在两切点M、N之间作圆弧,即为所求连接弧。
图1.23 圆弧连接两直线的画法
2)圆弧与两圆弧外连接的画法
已知两圆的圆心O 1 、O 2 ,其半径分别为R5、R10,用R15 的圆弧外连接两圆,作图过程如图1.24 所示。
①求连接弧R15 的圆心:以O 1 为圆心,R 1 =5+15=20 为半径画弧,以O 2 为圆心,R 2 =10+15=25 为半径画弧,两圆弧的交点O即为连接弧的圆心;
②求连接点:连接O、O 1 得点N,连接O、O 2 得点M,点M、N为连接点;
③以O为圆心,R15 为半径画圆弧MN,弧MN即为连接弧。
3)圆弧与两圆弧内连接的画法
已知两圆的圆心O 1 、O 2 及其半径R5、R10,用半径为R30 的圆弧内连接两圆,作图过程如图1.25 所示。
①求连接弧的圆心:以O 1 为圆心,R 1 =30-5=25 为半径画弧,以O 2 为圆心,R 2 =30-10=20 为半径画弧,两圆弧的交点O即为连接弧的圆心;
②求连接点:连接O、O 1 得点N,连接O、O 2 得点M,点M、N即为连接点;
③以O为圆心,R30 为半径画圆弧MN,弧MN即为连接弧。
图1.24 圆弧与两圆弧外连接的画法
图1.25 圆弧与两圆弧内连接的画法
思考:圆弧与两圆弧内外连接的画法如何进行?
图1.26 圆弧与圆弧、直线连接的画法
4)圆弧与圆弧、直线连接的画法
已知圆心O 1 、半径R 1 的圆弧和直线l 1 ,用半径为R的圆弧把圆心为O 1 ,半径为R 1 的圆弧和直线l 1 连接起来,作图过程如图1.26所示。
①求连接弧R的圆心:作直线l 1 的平行直线l 2 ,两平行线间的距离为R,以O 1 为圆心,(R+R 1 )为半径画弧,直线l 2 与圆弧的交点O即为连接弧R的圆心;
②求连接圆弧的切点:从点O向直线l 1 作垂直线得垂足N,连接OO 1 与已知弧相交得交点M,点M和点N即为切点;
③以O为圆心,R为半径作圆弧MN,则弧MN即为所求的连接弧。