汽車(chē)機(jī)械識(shí)圖第二模塊投影作圖在實(shí)際生產(chǎn)中，不同行業(yè)的圖樣是采用不同的投影方法繪制的，汽車(chē)機(jī)械圖樣是采用正投影法繪制的。本模塊重點(diǎn)介紹正投影法的基礎(chǔ)知識(shí)及物體的三視圖與軸測(cè)圖的繪制與識(shí)讀方法。項(xiàng)目三正投影與三視圖【任務(wù)描述】

正投影能準(zhǔn)確地表達(dá)物體的形狀，且作圖簡(jiǎn)單方便、度量性好，在汽車(chē)機(jī)械中得到廣泛的應(yīng)用。本項(xiàng)目主要介紹正投影的概念、正投影的基本特性、三視圖的形成、三視圖的投影規(guī)律及三視圖的識(shí)讀方法。

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.掌握正投影的基本原理與特性。

2.理解三視圖的形成過(guò)程，掌握三視圖的識(shí)讀方法。

3.牢固掌握三視圖之間的投影對(duì)應(yīng)關(guān)系和方位對(duì)應(yīng)關(guān)系。課題一投影法的基礎(chǔ)知識(shí)一、投影法的概念

物體在光線照射下，就會(huì)在地面和墻壁上產(chǎn)生影子，影子在一定程度上反映出物體的形狀特征。圖3-1中心投影法人們對(duì)這種自然現(xiàn)象加以抽象研究，總結(jié)其中規(guī)律，提出投影法。

所謂投影法，就是利用一組投射線通過(guò)物體射向預(yù)定平面上得到圖形的方法。預(yù)定平面稱(chēng)為投影面，圖形即為該物體的投影。二、投影法的分類(lèi)

投影法分為中心投影法和平行投影法兩種。1.中心投影法

如圖3-1所示，投射線匯交一點(diǎn)的投影法，稱(chēng)為中心投影法。改變物體和投射中心的距離，則物體投影的大小將發(fā)生變化。中心投影法由于投影不能反映物體的真實(shí)形狀和大小，因此在汽車(chē)機(jī)械圖樣中很少使用，常用于建筑的外形設(shè)計(jì)。

2.平行投影法

若將投射中心S移到離投影面無(wú)窮遠(yuǎn)處，則所有的投射線都相互平行，這種投射線相互平行的投影方法，稱(chēng)為平行投影法，所得投影稱(chēng)為平行投影。按投射線是否垂直于投影面，平行投影法分為正投影法和斜投影法。

(1)正投影法投射線與投影面相垂直的平行投影法，如圖3-2a所示。

(2)斜投影法投射線與投影面相傾斜的平行投影法，如圖3-2b所示。由于正投影法的投射線相互平行且垂直于投影面，所以當(dāng)空間平面圖形平行于投影面時(shí)，其投影將反映該平面的真實(shí)形狀和大小，且即使改變物體和投射中心的距離，其投影的形狀和大小并不發(fā)生變化。因此，繪制汽車(chē)機(jī)械圖樣主要采用正投影法。

三、正投影法的特性

1.真實(shí)性

如圖3-3a所示，當(dāng)直線AB或平面P與投影面平行時(shí)，直線的投影反映空間直線的實(shí)際長(zhǎng)度，平面的投影反映實(shí)形，這種特性稱(chēng)為真實(shí)性。2.積聚性

如圖3-3b所示，當(dāng)直線CD或平面Q與投影面垂直時(shí)，直線的投影積聚為一點(diǎn)，平面的投影積聚為一條直線，這種特性稱(chēng)為積聚性。

3.類(lèi)似性

如圖3-3c所示，當(dāng)直線EF或平面R與投影面傾斜時(shí)，直線的投影為小于空間直線實(shí)長(zhǎng)的直線段，平面的投影為小于空間實(shí)形的類(lèi)似形，這種特性稱(chēng)為類(lèi)似性。課題二三視圖的形成及對(duì)應(yīng)關(guān)系一、三視圖的必要性

根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，用正投影法所繪制出的物體的圖形，稱(chēng)為視圖。如圖3-4所示，有一個(gè)直立的投影面，在投影面和觀察者之間放置一個(gè)物體(V形塊)，并使V形塊的前面與投影面平行，將觀察者的視線視為一組相互平行且與投影面垂直的投射線，用正投影的方法在投影面上得到的正投影圖就是V形塊的一個(gè)視圖(投射方向代表觀察者觀察物體的方向)。一般情況下，物體的形狀不能由一面視圖確定。如圖3-5a所示，三個(gè)不同的物體，在一個(gè)投影面上的投影完全相同，說(shuō)明一面視圖不能完整地反映物體的形狀和大小。有些物體用兩面視圖仍不能完整地反映其形狀。如圖3-5b所示，不同的物體在兩個(gè)投影面上的投影也完全相同，說(shuō)明兩面視圖仍不能完整地反映物體的形狀和大小。因此，工程上通常采用三面視圖。二、三投影面體系的建立

設(shè)立三個(gè)互相垂直的投影面，建立三投影面體系，如圖3-6所示。三個(gè)投影面分別稱(chēng)為正立投影面、水平投影面、側(cè)立投影面，簡(jiǎn)稱(chēng)正面、水平面、側(cè)面，又叫V面、H面和W面。三個(gè)投影面兩兩垂直相交，其交線OX、OY、OZ稱(chēng)為投影軸，三根投影軸的交點(diǎn)O稱(chēng)為原點(diǎn)。

三、三視圖的形成

三視圖的形成過(guò)程如圖3-7所示。將物體放在三投影面體系中，按正投影法分別向三個(gè)投影面投射，即可得到正面投影、水平投影和側(cè)面投影。三投影面體系中用正投影方法得到的三面投影圖又稱(chēng)為三視圖。主視圖——由前向后投射，在正面上得到的視圖。

俯視圖——由上向下投射，在水平面上得到的視圖。

左視圖——由左向右投射，在側(cè)面上得到的視圖。

圖3-7a所示為物體的三面投影。

為方便看圖和畫(huà)圖，必須將三個(gè)投影面“展開(kāi)”到同一個(gè)平面上?！罢归_(kāi)”的方法是：V面保持不動(dòng)，H面繞OX軸向下旋轉(zhuǎn)90°與V面重合，W面繞OZ軸向右旋轉(zhuǎn)90°也與V面重合。要旋轉(zhuǎn)投影面，首先需將OY軸一分為二，此時(shí)在H面上的OY軸用OYH表示，在W面上的OY軸用OYW表示，如圖3-7b所示。這樣處于空間位置的三視圖也就在同一平面上了。展開(kāi)后畫(huà)三視圖時(shí)去掉投影面邊框和投影軸，展開(kāi)后的三視圖如圖3-7c、圖3-7d所示。

四、三視圖之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系

1.投影對(duì)應(yīng)關(guān)系三投影面體系展開(kāi)后，三視圖間的位置關(guān)系自然形成：俯視圖在主視圖的正下方，左視圖在主視圖的正右方。展開(kāi)后所形成的三視圖，不需標(biāo)注其名稱(chēng)。

物體有長(zhǎng)、寬、高三個(gè)方向的尺寸。左右方向的距離為長(zhǎng)(X方向)，前后之間的距離為寬(Y方向)，上下之間的距離為高(Z方向)。

一個(gè)視圖只能反映兩個(gè)方向的尺寸，如圖3-8所示。主視圖反映物體的長(zhǎng)和高；俯視圖反映物體的長(zhǎng)和寬；左視圖反映物體的寬和高。從三視圖的位置關(guān)系和尺寸關(guān)系可歸納出三視圖之間的投影對(duì)應(yīng)關(guān)系：主、俯視圖反映了物體左右方向的同樣長(zhǎng)度，其投影在長(zhǎng)度方向上等長(zhǎng)，且對(duì)正。

主、左視圖反映了物體上下方向的同樣高度，其投影在高度方向上等高，且平齊。

俯、左視圖反映了物體前后方向的同樣寬度，其投影在寬度方向上等寬，且相等。

因此，三視圖之間的投影關(guān)系可概括為：主、俯視圖長(zhǎng)對(duì)正；主、左視圖高平齊；俯、左視圖寬相等?！伴L(zhǎng)對(duì)正，高平齊，寬相等”的投影對(duì)應(yīng)關(guān)系又稱(chēng)為投影規(guī)律。投影規(guī)律是三視圖的重要特性，也是看圖和畫(huà)圖的依據(jù)。

2.方位對(duì)應(yīng)關(guān)系

物體有上、下、左、右、前、后六個(gè)方位，一個(gè)視圖只能反映物體的四個(gè)方位，如圖3-9所示。主視圖反映了物體的上、下、左、右相對(duì)位置關(guān)系。

俯視圖反映了物體的前、后、左、右相對(duì)位置關(guān)系。

左視圖反映了物體的上、下、前、后相對(duì)位置關(guān)系。

五、識(shí)讀三視圖

1.識(shí)讀三視圖的要點(diǎn)

看圖時(shí)，必須將已知的幾個(gè)視圖聯(lián)系起來(lái)，才能反映物體六個(gè)方位的位置關(guān)系。在讀圖時(shí)，應(yīng)特別注意俯視圖和左視圖之間的前后位置關(guān)系。從三視圖的展開(kāi)可知，俯視圖的下方實(shí)際上是物體的前方，俯視圖的上方實(shí)際上是物體的后方；左視圖的右邊實(shí)際上是物體的前方，左視圖的左邊實(shí)際上是物體的后方。即以主視圖為準(zhǔn)，俯、左視圖中遠(yuǎn)離主視圖的一面是物體的前面，靠近主視圖的一面是物體的后面(遠(yuǎn)前近后)。俯、左視圖不僅應(yīng)寬相等，還應(yīng)保持前后位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系。正確判斷各表面的相對(duì)位置關(guān)系是讀圖的關(guān)鍵。根據(jù)方位對(duì)應(yīng)關(guān)系，主視圖反映物體上的上、下和左、右相對(duì)位置關(guān)系，但不能反映物體的前、后方位關(guān)系。同樣，俯視圖不能反映物體的上、下方位關(guān)系，左視圖不能反映物體的左、右方位關(guān)系。因此，如果在主視圖上來(lái)判斷物體前、后兩個(gè)表面的相對(duì)位置時(shí)，必須從俯視圖或左視圖上找到前、后兩個(gè)表面的位置，才能確定哪個(gè)表面在前，哪個(gè)表面在后，如圖3-10a所示。

可用同樣的方法在俯視圖上判斷物體上、下兩個(gè)表面的相對(duì)位置，在左視圖上判斷物體左、右兩個(gè)表面的相對(duì)位置，如圖3-10b、圖3-10c所示。表3-1列出了物體上不同位置表面的比較。2.識(shí)讀三視圖舉例

識(shí)讀三視圖，就是由三視圖(平面圖形)想象出物體(空間形狀)的過(guò)程。

【例3-1】識(shí)讀如圖3-11a所示托架的三視圖，想象托架的形狀。1)三視圖的位置分析：

從圖3-11a中可知，水平排列的左邊一個(gè)圖為主視圖，右邊一個(gè)圖為左視圖，主視圖下方為俯視圖。它們之間有長(zhǎng)對(duì)正、高平齊、寬相等的投影關(guān)系。主視圖表達(dá)了托架的主要形狀特征。將主視圖和左視圖聯(lián)系起來(lái)看，托架可以分為底板Ⅱ和豎板Ⅰ兩部分。將主視圖和俯視圖聯(lián)系起來(lái)看，托架是左右對(duì)稱(chēng)的。將俯視圖和左視圖聯(lián)系起來(lái)看，可知豎板Ⅰ在底板Ⅱ的后面并與底板的后面靠齊共面，其左右在底板Ⅱ的中間。2)各部分形狀分析：

圖3-12識(shí)讀彎塊的三視圖底板Ⅱ是一平放的長(zhǎng)方體，俯視圖中兩個(gè)小圓與主視圖中細(xì)虛線對(duì)應(yīng)，表明底