鈑金展開圖的關聯教學點探究

王 嫻

(江蘇省常州技師學院，江蘇 常州213000)

用金屬板料制成的各種構件，通常的加工程序為:先根據制件圖紙的要求在金屬板料上畫出其展開圖，然后再按展開圖進行下料、彎曲或沖壓等加工成形，最后進行裝配，同時經焊接、鉚接等加工方法加工成制件。對于這種用板料制作的零件，除需要用視圖表示零件的形狀外，還要用展開圖表示零件制作前板料的形狀。依據零件的視圖繪制展開圖，實質上就是求取表面的真實形狀。展開放樣是鈑金構件加工制造過程的第一道工序，其質量如何將直接影響到后續工序的順利進行和產品的質量。

展開圖是畫法幾何研究的一項內容，而畫法幾何學是一門獨特的學科。它的任務之一是運用“圖解方法”代替“計算公式”，在平面圖形上求解空間幾何性質的問題。畫法幾何是機械制圖的投影理論基礎，它應用投影的方法研究視圖、軸測圖、透視圖和標高投影圖的繪制原理，其中視圖是主要研究內容。與鈑金展開圖關聯的畫法幾何主要教學點如下。

1 幾何作圖與旋轉法求實長

展開圖的基本方法主要有幾何作圖法、計算法及計算機編程法等。在生產中較簡便的方法為幾何作圖法。采用幾何作圖法作構件的展開圖，首先要熟練地掌握一些基本的幾何作圖方法。

1.1 垂線的畫法

1)過線段上任意點畫垂線。

2)過線段上端點畫垂線。

3)過線段外任意點畫垂線。

1.2 平行線的畫法

1)作與已知線段相距一定距離的平行線。

2)過線段外某一點作與線段平行的直線。

1.3 圓及橢圓的畫法

1.4 線段的等分及圓弧的等分

在實際放樣中需要應用投影變換來求出線段的實長，旋轉法是求線段實長的方法之一。旋轉法就是保持投影面不動，讓空間形體繞某條軸線旋轉到需要的位置，求出新的投影。如圖1 所示，以AO為軸，將一般位置線段AB旋轉至與平面平行的AB1位置。此時線段AB已由一般位置變為正平線位置，其新的正投影a'b″即為AB的實長。圖1(b)所示為上述旋轉法求實長的投影圖。圖1(c)所示為將線段AB旋轉成水平位置求實長的作圖過程。

圖1 旋轉法求實長

2 截交線與換面法的綜合應用

展開技術中研究平面與立體表面相交的主要目的是求截交線，因為能否準確求出平面與不同立體表面相交而形成的截交線，將直接影響構件形狀及構件展開圖的正確性。如圖2 所示，只有準確地作出斜截圓柱的截交線，才可畫出展開圖。

截交線是平面與空間形體表面的交線，它是畫法幾何研究的內容之一。當空間形體表面是曲面時，截交線是一條平面曲線，當空間形體表面由若干個平面組成時，截交線是一個多邊形。在給定平面和空間形體的相對位置后，從多面正投影圖中可以容易地畫出平面和空間形體的投影，但它們截交線的投影一般不能直接畫出，通常需要采用輔助面法先求出截交線上若干點的投影，然后再將它們連接成截交線。

圖2 斜截圓柱體的展開圖

在展開技術中投影變換也是一個重要的作圖方法，投影變換是通過改變空間形體和投影面的相對位置的新投影方法。投影變換主要有換面法和旋轉法，與鈑金展開圖關聯的知識點主要是換面法。換面法是指空間形體不動，用新的符合解題要求的投影面來替換原有的投影面，得出空間形體新的投影。換面法的變換規律是:點的新投影到新投影軸的距離等于點的被替換投影到被替換軸的距離。如圖3 中，可采用換面法得到截斷面實形。

圖3 圓柱截斷面實形

3 相貫線與點的投影

在展開放樣中，經常會遇到各種形體相交而成的構件，由兩個或兩個以上的基本形體結合而成的構件稱為相貫體。兩形體表面相交的線稱為相貫線，冷作鈑金中也習慣稱為結合線。相貫線一經確定，相貫體就被分割成若干個基本形體，便可進行基本形體的展開。因此正確畫出相貫線是求作展開圖的先決條件。

相貫線是兩形體表面的共有線和分界線，求相貫線的實質就是在相交兩形體表面上找出一定數量的共有點，并把它們連接起來。如圖4，在求等徑正交三通管的展開圖時，首先要利用點的投影求出相貫線的投影，才能準確地作出展開圖。

圖4 等徑正交三通管的展開

4 結語

在鈑金展開圖的教學過程中如何將關聯的知識點優化組合，將是筆者在今后的教學中需不斷探討和改進的地方。參考文獻:

［1］ 李家瑞.冷作鈑金工［M］. 北京:中國勞動社會保障出版社，2008.

［2］ 錢可強. 機械制圖［M］. 北京:中國勞動社會保障出版社，2007.