切割類組合體教學(xué)方法的思考

吳 石，占曉煌

（南昌航空大學(xué)科技學(xué)院，江西 南昌 330034）

0 引 言

組合體是工程形體的模型，是由若干個基本體按一定的方式組合而形成。根據(jù)組合體的組合方式將組合體分為：疊加類、切割類和疊加與切割的綜合類3種。切割類組合體是在一個基本體的基礎(chǔ)上通過切割、挖孔等操作形成的復(fù)雜形體，這一類型組合體常常由于切割后的形狀不很規(guī)則或輪廓線投影相重合，用形體分析法讀圖往往難以湊效，造成讀圖困難，以至于無從下手，需要運(yùn)用線面分析這種讀圖方法。通過教學(xué)實(shí)踐，在掌握了正確讀圖的基本要領(lǐng)和方法后，靈活地使用線面分析法，由易到難逐步提高，可以較好地解決此類組合體問題。

1 線面分析法的基本原理及應(yīng)掌握的基本知識與基本技巧

1）線面分析法的基本原理：所謂線面分析法，就是把物體看成由點(diǎn)、線、面這些幾何要素構(gòu)成，運(yùn)用點(diǎn)、線、面的投影規(guī)律，分析這些要素的空間位置、形狀，進(jìn)而想象出組合體的形狀[1]。

2）應(yīng)用線面分析法讀圖、畫圖時，要掌握的基本知識與基本技巧：

（1）線具有以下幾個含義：①表示面的積聚性投影；②表示輪廓線的投影；③表示外形素線的投影[2]。

（2）面的投影特性（包括積聚性、類似性、封閉性）要熟練掌握，熟知平面的投影特征：一框兩直線——投影面平行面；兩框一斜線——投影面垂直面；三個框——一般位置平面。投影面垂直面的兩個投影、一般位置平面的3個投影都具有類似形[3]，強(qiáng)調(diào)對“類似性”的理解和運(yùn)用可達(dá)到快速讀圖及檢驗(yàn)的目的。

3）學(xué)會用線面分析法切割類組合體視圖：將一個面從體的投影中分離出來是線面分析法的一個關(guān)鍵步驟。在讀切割類組合體視圖時，視圖中的線框可以分為3大類：（1）視圖中每個封閉線框，視為表示平面、曲面，以及平面與曲面相切組合面的投影[4]；（2）相鄰的封閉線框，一般表示不同位置面；（3）內(nèi)、外封閉線框，一般表示凸凹關(guān)系或通孔與不通孔的結(jié)構(gòu)關(guān)系。

讀視圖時，應(yīng)首先從切口的特征投影著手，分析出切割過程。然后再從截切面的積聚性投影入手，按照投影關(guān)系，分離線框；然后根據(jù)分出的線框，分析出截切面的形狀。具體步驟如圖1所示。

圖1 讀視圖步聚

2 切割類組合體構(gòu)圖思維方法

切割類組合體通常遇到的兩種類型題目：補(bǔ)畫視圖和補(bǔ)缺線。根據(jù)不同的題型，應(yīng)該使用不同構(gòu)圖思維方法。

1）原型切割構(gòu)圖法：這種構(gòu)圖法是根據(jù)切割類組合體形成過程，首先補(bǔ)齊3視圖中所有缺口，初步判斷該切割體是由何基本體切割而成的。再根據(jù)每個切口的位置和形狀，依次想出在什么位置切去什么樣的基本體或不完整基本體，最后綜合起來想象組合體的結(jié)構(gòu)形狀。

圖2 補(bǔ)畫缺線示意圖

例一、補(bǔ)畫視圖中的缺線，具體作圖步驟如圖2所示。

2）線面分析法構(gòu)圖：把讀圖的著眼點(diǎn)放在組合體上的面，搞清楚視圖中的線、線框的空間含義，通過投影對應(yīng)關(guān)系分離視圖中的各線框，想象出各表面的形狀和相對位置，借助于立體概念進(jìn)行組裝想象，綜合想象其整體形狀。

例二、補(bǔ)畫組合體的左視圖，具體作圖步驟如圖3所示。

圖3 補(bǔ)畫左視圖步聚

3 教學(xué)方法分析

從以上例題可看出，原型切割構(gòu)圖法對于補(bǔ)缺線類型題目較為適用，但這種方法需要借助畫軸測圖輔助手段來完成切構(gòu)圖，所以需要加強(qiáng)學(xué)生畫軸測圖的訓(xùn)練。而線面分析法構(gòu)圖適用于補(bǔ)畫第3 視圖的作圖，這種方法與切割類組合體的形成過程并不相符，強(qiáng)調(diào)的是對視圖中線、面的分析能力，同時具備較強(qiáng)的綜合想象能力。通過教學(xué)實(shí)踐，我們認(rèn)為教學(xué)初期，使用原型切割構(gòu)圖法較為適用，學(xué)生易于理解和接受，在教學(xué)的同時可以加強(qiáng)學(xué)生的切割構(gòu)圖能力和線、面分析能力的鍛煉。待學(xué)生具備一定的線、面分析能力和綜合想象能力后，再加強(qiáng)線面分析法進(jìn)行組裝想象能力的訓(xùn)練，以達(dá)到綜合想象整體形狀的目的。

[1] 王成剛，張佑林.工程圖學(xué)簡明教程[M].武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2009.

[2] 吳世俊. 巧用線面分析法讀合體視圖[J]. 廣西輕工，2011（9）：200-201.

[3] 秦永德，劉毅.論面形分析法讀圖的要訣與應(yīng)用[J].南昌航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)，2006，20（2）：57-60.

[4] 馮開平，左宗義.畫法幾何與機(jī)械制圖[M].廣州：華南理工大學(xué)出版社，2007.