节点检验法在尺寸标注完整性检验中的应用
2014-10-15王善讨
王善讨
(浙江衢州中等专业学校,浙江 衢州324000)
0 引言
尺寸标注是制图的重点和难点,是一张图样中的重要内容,视图表示了物体的形状,但物体的大小及各部分的相对位置需要通过标注尺寸来确定。尺寸标注有正确、完整、清晰、合理4个方面的要求,其中,完整性是一个重要要求,若尺寸标注不完整,那么这张图样就没有意义了,零件也无法进行加工和检验。
1 节点检验法的概念
从尺寸的作用可以看出,其是用来确定物体大小和各部分相对位置的。也就是说,零件上的每个点、线、面的位置都被尺寸约束和固定,位置不再能够变动,则可以认为尺寸标注是完整的。视图是由若干个点和若干条线构成的,那么我们只需分别分析视图上的每个点和每条线是否已经用尺寸约束,就可以判断尺寸标注是否完整了。
节点检验法就是在长、宽、高3个(或轴向、径向2个)方向从尺寸基准开始,以点、线作为节点,逐个检查所有的节点是否已被约束,来判断尺寸是否标注完整的方法。在检验时,先计算某个方向的节点数,然后再数该方向的不同尺寸数,两者数值相符则表示在该方向上尺寸是完整的。
2 节点检验法的应用
2.1 在平面组合体中的应用
如图1(a)所示组合体,要检查其尺寸标注是否完整,就要对长、宽、高3个方向的节点数进行计算,再计算每个方向上的尺寸数,最后进行比较。如图1(b)所示,该组合体在高度方向的尺寸基准是底面,从底面开始,可以找到3个节点,这就要求在高度方向应该标注3个不同尺寸,从图1(a)中可以找到3个尺寸,分别约束3个节点的高度,这样就可以下结论,在高度方向上尺寸标注是完整的。
图1 平面组合体标注的尺寸
同理,对长度和宽度方向进行分析,可以看出在2个方向上尺寸标注也是完整的,这样就可以下结论,整个组合体的尺寸标注是完整的。
2.2 在曲面组合体中的应用
曲面组合体视图与平面组合体视图的不同之处是曲面组合体视图中存在圆弧。要约束圆弧,就需要约束圆弧的圆心位置和半径。
圆弧可分成已知圆弧、中间圆弧和连接圆弧。已知圆弧需要约束圆心2个方向的位置以及圆弧的半径,中间圆弧需要约束圆心某一方向的位置以及圆弧的半径,连接圆弧只需约束圆弧的半径。所以,在应用节点检验法检验曲面组合体的尺寸标注是否完整时,要注意以下几点:
(1)首先要对圆弧的类型进行分析,再确定节点数。若是已知圆弧,则圆心应在2个方向上记作节点;若是中间圆弧,则圆心只能在一个方向上记作节点;若是连接圆弧,则圆心不能记作节点。
(2)除节点需要约束外,还要约束圆弧的半径,每个圆弧只需约束一次。
如图2(a)所示曲面组合体,其中所有圆都是已知圆弧,只有在底板上的4个圆弧是连接圆弧。
在高度方向上有1个已知圆弧,那么在高度方向上有3个节点,应该有3个尺寸分别约束这3个节点。此外,在这个方向上还有一个圆弧的直径需要约束,如图2(b)所示。从图2(a)中可以找到要求的尺寸,所以在高度方向上尺寸标注是完整的。
图2 曲面组合体标注的尺寸
在长度方向上,圆心在左右对称线上的3个圆,由于其圆心位于长度方向的尺寸基准上,故不用另外尺寸约束,以0计入节点;4个左右对称的圆,其圆心位置在长度方向上计为一个节点;4个左右对称的连接圆弧,其圆心位置不算节点。故该组合体在长度方向上只有2个节点(另一个节点为底板长度),应该有2个尺寸分别约束这2个节点。此外,在这个方向上还有4种(除在高度方向上已经约束了一个)大小不同的圆弧需要约束半径(或直径),从图2(a)中也可以找到要求的尺寸,所以在长度方向上尺寸标注也是完整的。
同理分析,在宽度方向上有2个节点,应该有2个尺寸分别约束这2个节点,虽然在这个方向上也有4种大小不同的圆弧,但在长度方向上已经约束了,所以不用约束。从以上分析可知,该组合体尺寸标注是完整的。
2.3 其他注意事项
在应用节点检验法判断组合体尺寸标注是否完整时应注意以下几点:
(1)若组合体上存在截平面,从截断体的尺寸标注方法可知,在标注截断体的尺寸时,只需标注截平面的定位尺寸,而对截面的形状不用标注,因为只要截平面的位置是确定的,那么截面的形状就是确定的。
如图3(a)所示组合体,是一个经过截平面切割的组合体,如图3(b)所示,在高度和宽度方向上已经将截平面的位置固定,那么截面的形状就是唯一的,所以在长度方向上,虽然有4个节点,但第2、第3个节点位置已经固定,所以在长度方向上只需标注2个尺寸用来固定第1、第4个节点即可。
图3 截断体标注的尺寸
(2)相贯线不计入节点。相贯线是2个立体表面的交线,若立体的形状和位置确定了,二者间的相贯线也就确定了。
(3)对于对称图形,应以对称中心为基准,对称地找节点,如图3(b)的左视图,只能记2个节点,而不能记3个节点。
(4)本方法仅用于尺寸标注完整性的判断,不牵涉尺寸标注是否清晰、合理等问题。
(5)使用本方法还可以判断尺寸是否重复标注,若在同一方向上,一个节点同时被2个或2个以上的尺寸约束,那么一定存在重复标注的现象。
3 结语
节点检验法利用比较节点数和尺寸数的方法来检验尺寸标注的完整性,这种检验方法简单、快速、准确。节点检验法能有效地降低学习尺寸标注的难度、提升尺寸标注的质量,并提高尺寸标注完整性检验的效率。