形體分析法在剖視圖教學中的應用

張我現(重慶市萬盛職教中心,重慶 400800)

形體分析法在剖視圖教學中的應用

張我現(重慶市萬盛職教中心,重慶 400800)

本文在分析組合體中的形體分析法基礎上,指出剖視圖的畫法以及存在的問題,重點通過實例分析了形體分析法在剖視圖教學中的應用問題,希望形體分析法能夠使得學生的思維能力大大提高,有效促進機械制圖的教學。

機械制圖 剖視圖教學 形體分析法

只有學好機械制圖中的剖視圖相關內容,才能掌握機械制圖中的表達方法的內容,能夠給后面的裝配圖和零件圖打下堅實的基礎,使得學生的讀圖能力和繪圖能力大大增強。另外,利用相關的假想的畫法,有效對于機件內部結構進行合理的表達,但是對于學生來說,則往往難以確定剖切后的輪廓的剖面區域,這也是一個教學難點問題,應該引起足夠的重視,通過合理方法更加有效引導學生掌握這部分的內容[1]。

1 形體分析法介紹

組合體一章的形體分析法具有非常重要的作用,所謂的形體分析法,則是通過分解組合體為相關若干基本體,對于其相對位置、組合形式以及形狀問題,還包括其之間的投影特性和表面連接關系進行分析,完成相應的讀圖、畫圖和尺寸標注等問題。學生的想象力空間能夠通過體分析法得以培養,使得問題能夠得以有效解決,但是,除了把形體分析法應用在組合體中,其還有更多方面的應用,這也是工程圖學的精髓之一[2]。

具體分析形體分析法就是培養學生從平面轉換成空間的思維方式,在整個過程中都能體現出體的概念,整個物體的空間的形成則是依靠進行分布的切割所完成的,這樣就一方面具有比較強的實踐性,一方面能夠把問題進行簡單化處理。其主要的幾個步驟如下分析：第一,讀圖工作。空間分析相應的給出的已知視圖則是所謂的讀圖過程。被切割的原基本體和切割順序則是在分析過程中需要確定的兩個方面,其中,較為容易能夠確定前者,可以看做為柱體、長方體等“毛坯體”;后者也可以看作為加工工藝的確定。第二,進行畫圖。在讀圖的基礎上,毛坯的第三視圖應該首先畫圖,然后,相應的加工工藝及切割順序則應該確定。比如,第一步,長方體在兩側切除,確定基本體上有什么變化,截交線畫出;第二部,中間切去小圓柱,就是中間挖空,確定基本體上有什么變化,截交線畫出,以此類推。這就可以看做為加工過程也是整個畫圖過程。在相關的體切割基礎上,能夠進行有效的分解分析,能夠有效畫出每一步的截交線。第三,進行檢驗。在此環節中,應該檢驗相關的線、面的投影規律,完成視圖的最后的正確性。

讀圖環節中構建出整個模型的空間結構則是在組合體問題中的最難點,在此基礎上,可以補畫第三視圖,這種方法在實踐中,學生不容易掌握,還一直容易出現錯誤。所以,應該掌握好形體分析法解切割式組合體的實質,就是把組合體進行相關簡化,能把復雜問題簡化成為簡單的步驟,加工相應的模擬假象,分析相應的切割過程就是補畫第三視圖的過程,這種過程能夠使得學生在腦海中對于物體的空間思維能力大大增強,具有較強的實踐性。不管是加工操作,還是相應的設計者,這種能力的培養都具有非常重要的作用和意義。

總體來看,由簡到繁、由已知到未知的思維規律則是實形體分析法所體現出來的更加深刻的思想內涵,能夠體現出整體與部分的關系,所以說,除了對于工程圖學中的大部分問題能有效外,還可以進行有效的拓展。

2 剖視圖的畫法探討

對于剖視圖在教材中的畫法的步驟主要有：第一,機件分析,必要視圖應該首先確定并畫出;第二,剖切面位置選定,對于剖切位置進行確定;第三,斷面圖形由此畫出;第四,按照相關標準,進行合理標注。

上述方法的可操作性比較差,方法由于過于籠統,教師不能很好把剖視圖的畫法進行教授,學生在進行學習中,由于具有形體分析的方法,具有一定的高度的空間思維能力,則應該充分利用這一優勢,對于視圖表達空間立體較為熟悉,所以,繪制剖視圖的過程中,學生則是先畫出視圖,然后在視圖的基礎上進行修改剖視圖。這種方法在實際教學中存在如下幾個方面的問題：一是,存在少線的問題,對于孔、槽等連接部位來說,容易出現忽視上述連線以及相關的剖切面后面的可見輪廓;二是,存在多線的情況,不必要的輪廓線有時候保留;三是,容易出現未知錯誤的剖面線。

通過和相關學生進行交流,存在的問題進行分析,其原因主要包括兩個方面。一方面,教材中介紹的方法存在一定的問題;另外一方面,立體的內部形狀學生不能很好想象,剖后的樣子不好把握。所以,應該在符合學生思維邏輯的基礎上,教學中采用一種較為簡單和實用的方法。

剖視圖的繪制中利用上述分析的組合體部分的形體分析法值得嘗試,能夠體現出學習的正遷移原理的特點。在形體分析法中,問題難度得以有效降低則是通過復雜機件分解成多個簡單基本體進行,學生已經能夠熟練掌握,則剖視圖可以通過形體分析法而直接繪出,使得視圖對繪制剖視圖的影響能夠得以有效避免。

3 形體分析法應用實例

這里通過已知相應的機件的主視圖、俯視圖為例,求解全剖的主視圖的畫法。這里分析主要的繪圖步驟如下：第一,在充分利用形體分析法的基礎下,底板1和圓柱2組成機件主體,其中,臺階孔4和u型槽3在底板1上有所切出,臺階孔5在圓柱2上切出。這樣,剖視圖的外輪廓則是通過圓柱2和底板1構成的主題所確定,應該把1、2疊加的主視圖先進行繪制,然后,把內部線段擦除,而僅留下外輪廓。第二,臺階孔5、臺階孔4和U型槽3的投影則應該在相應的位置上利用粗實線進行繪制,由于上述三者之間都是相互獨立的,在繪圖時,可以不用考慮繪圖順序。第三,一共存在8個粗實線圍成的的線框,其中,剖切后的斷面則是B、D、F區各1個線框,臺階孔5的投影則是E區上下兩個線框,臺階孔4的投影則是C區上下兩個線框,而A區1個線框為層。這樣,就可以把相應的剖面符號畫在B、D、F區域中即可完成剖視圖的繪制。

4 結語

根據相應的形體分析法的要求,步驟則是首先進行先疊加后切割和先整體后細節,這樣,在進行繪制剖視圖的過程中,則無需想象斷面形狀,使得作圖效率 大大提高,同時,能有效避免剖視圖畫法中的少線和多線的錯誤產生,使得剖視圖的作圖難度大大降低。

對于分析組合體問題基本方法的形體分析法來說,利用這種方法,同樣在剖視圖的繪制中起到重要作用。對于實踐教學中的形體分析法來說,這是一種分析和解決問題的重要思維方法,其有效的適度延伸能夠幫助學生進行學習的快速掌握和連貫學習,在今后的教學活動中,還應該進一步去探討靈活運用形體分析法。

[1]梁多玲.“形體分析法”和“線面分析法”在組合教學體中的運用[J].職業,2013,(12).

[2]張麗.形體分析法在《機械制圖》切割式組合體教學中的運用[J].考試周刊,2011,(10).