形体分析法在剖视图教学中的应用

2014-07-09张我现重庆市万盛职教中心重庆400800

中国科技纵横 2014年8期

关键词：剖视图组合体画法

张我现(重庆市万盛职教中心,重庆 400800)

形体分析法在剖视图教学中的应用

张我现(重庆市万盛职教中心,重庆 400800)

本文在分析组合体中的形体分析法基础上,指出剖视图的画法以及存在的问题,重点通过实例分析了形体分析法在剖视图教学中的应用问题,希望形体分析法能够使得学生的思维能力大大提高,有效促进机械制图的教学。

机械制图剖视图教学形体分析法

只有学好机械制图中的剖视图相关内容,才能掌握机械制图中的表达方法的内容,能够给后面的装配图和零件图打下坚实的基础,使得学生的读图能力和绘图能力大大增强。另外,利用相关的假想的画法,有效对于机件内部结构进行合理的表达,但是对于学生来说,则往往难以确定剖切后的轮廓的剖面区域,这也是一个教学难点问题,应该引起足够的重视,通过合理方法更加有效引导学生掌握这部分的内容[1]。

1 形体分析法介绍

组合体一章的形体分析法具有非常重要的作用,所谓的形体分析法,则是通过分解组合体为相关若干基本体,对于其相对位置、组合形式以及形状问题,还包括其之间的投影特性和表面连接关系进行分析,完成相应的读图、画图和尺寸标注等问题。学生的想象力空间能够通过体分析法得以培养,使得问题能够得以有效解决,但是,除了把形体分析法应用在组合体中,其还有更多方面的应用,这也是工程图学的精髓之一[2]。

具体分析形体分析法就是培养学生从平面转换成空间的思维方式,在整个过程中都能体现出体的概念,整个物体的空间的形成则是依靠进行分布的切割所完成的,这样就一方面具有比较强的实践性,一方面能够把问题进行简单化处理。其主要的几个步骤如下分析：第一,读图工作。空间分析相应的给出的已知视图则是所谓的读图过程。被切割的原基本体和切割顺序则是在分析过程中需要确定的两个方面,其中,较为容易能够确定前者,可以看做为柱体、长方体等“毛坯体”;后者也可以看作为加工工艺的确定。第二,进行画图。在读图的基础上,毛坯的第三视图应该首先画图,然后,相应的加工工艺及切割顺序则应该确定。比如,第一步,长方体在两侧切除,确定基本体上有什么变化,截交线画出;第二部,中间切去小圆柱,就是中间挖空,确定基本体上有什么变化,截交线画出,以此类推。这就可以看做为加工过程也是整个画图过程。在相关的体切割基础上,能够进行有效的分解分析,能够有效画出每一步的截交线。第三,进行检验。在此环节中,应该检验相关的线、面的投影规律,完成视图的最后的正确性。

读图环节中构建出整个模型的空间结构则是在组合体问题中的最难点,在此基础上,可以补画第三视图,这种方法在实践中,学生不容易掌握,还一直容易出现错误。所以,应该掌握好形体分析法解切割式组合体的实质,就是把组合体进行相关简化,能把复杂问题简化成为简单的步骤,加工相应的模拟假象,分析相应的切割过程就是补画第三视图的过程,这种过程能够使得学生在脑海中对于物体的空间思维能力大大增强,具有较强的实践性。不管是加工操作,还是相应的设计者,这种能力的培养都具有非常重要的作用和意义。

总体来看,由简到繁、由已知到未知的思维规律则是实形体分析法所体现出来的更加深刻的思想内涵,能够体现出整体与部分的关系,所以说,除了对于工程图学中的大部分问题能有效外,还可以进行有效的拓展。

2 剖视图的画法探讨

对于剖视图在教材中的画法的步骤主要有：第一,机件分析,必要视图应该首先确定并画出;第二,剖切面位置选定,对于剖切位置进行确定;第三,断面图形由此画出;第四,按照相关标准,进行合理标注。

上述方法的可操作性比较差,方法由于过于笼统,教师不能很好把剖视图的画法进行教授,学生在进行学习中,由于具有形体分析的方法,具有一定的高度的空间思维能力,则应该充分利用这一优势,对于视图表达空间立体较为熟悉,所以,绘制剖视图的过程中,学生则是先画出视图,然后在视图的基础上进行修改剖视图。这种方法在实际教学中存在如下几个方面的问题：一是,存在少线的问题,对于孔、槽等连接部位来说,容易出现忽视上述连线以及相关的剖切面后面的可见轮廓;二是,存在多线的情况,不必要的轮廓线有时候保留;三是,容易出现未知错误的剖面线。

通过和相关学生进行交流,存在的问题进行分析,其原因主要包括两个方面。一方面,教材中介绍的方法存在一定的问题;另外一方面,立体的内部形状学生不能很好想象,剖后的样子不好把握。所以,应该在符合学生思维逻辑的基础上,教学中采用一种较为简单和实用的方法。

剖视图的绘制中利用上述分析的组合体部分的形体分析法值得尝试,能够体现出学习的正迁移原理的特点。在形体分析法中,问题难度得以有效降低则是通过复杂机件分解成多个简单基本体进行,学生已经能够熟练掌握,则剖视图可以通过形体分析法而直接绘出,使得视图对绘制剖视图的影响能够得以有效避免。

3 形体分析法应用实例

这里通过已知相应的机件的主视图、俯视图为例,求解全剖的主视图的画法。这里分析主要的绘图步骤如下：第一,在充分利用形体分析法的基础下,底板1和圆柱2组成机件主体,其中,台阶孔4和u型槽3在底板1上有所切出,台阶孔5在圆柱2上切出。这样,剖视图的外轮廓则是通过圆柱2和底板1构成的主题所确定,应该把1、2叠加的主视图先进行绘制,然后,把内部线段擦除,而仅留下外轮廓。第二,台阶孔5、台阶孔4和U型槽3的投影则应该在相应的位置上利用粗实线进行绘制,由于上述三者之间都是相互独立的,在绘图时,可以不用考虑绘图顺序。第三,一共存在8个粗实线围成的的线框,其中,剖切后的断面则是B、D、F区各1个线框,台阶孔5的投影则是E区上下两个线框,台阶孔4的投影则是C区上下两个线框,而A区1个线框为层。这样,就可以把相应的剖面符号画在B、D、F区域中即可完成剖视图的绘制。