吳 石,占曉煌
(南昌航空大學科技學院,江西 南昌 330034)
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,需要運用線面分析這種讀圖方法。通過教學實踐,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:所謂線面分析法,就是把物體看成由點、線、面這些幾何要素構(gòu)成,運用點、線、面的投影規(guī)律,分析這些要素的空間位置、形狀,進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],強調(diào)對“類似性”的理解和運用可達到快速讀圖及檢驗的目的。
3)學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
切割類組合體通常遇到的兩種類型題目:補畫視圖和補缺線。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 補畫缺線示意圖
例一、補畫視圖中的缺線,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,借助于立體概念進行組裝想象,綜合想象其整體形狀。
例二、補畫組合體的左視圖,具體作圖步驟如圖3所示。
圖3 補畫左視圖步聚
從以上例題可看出,原型切割構(gòu)圖法對于補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,所以需要加強學生畫軸測圖的訓練。而線面分析法構(gòu)圖適用于補畫第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,強調(diào)的是對視圖中線、面的分析能力,同時具備較強的綜合想象能力。通過教學實踐,我們認為教學初期,使用原型切割構(gòu)圖法較為適用,學生易于理解和接受,在教學的同時可以加強學生的切割構(gòu)圖能力和線、面分析能力的鍛煉。待學生具備一定的線、面分析能力和綜合想象能力后,再加強線面分析法進行組裝想象能力的訓練,以達到綜合想象整體形狀的目的。
[1] 王成剛,張佑林.工程圖學簡明教程[M].武漢:武漢理工大學出版社,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)學院學報(自然科學版),2006,20(2):57-60.
[4] 馮開平,左宗義.畫法幾何與機械制圖[M].廣州:華南理工大學出版社,2007.