姚潔
【摘要】《機(jī)械制圖》主要研究工程圖樣的畫圖和讀圖方法,包括畫法結(jié)合中的基本投影理論和機(jī)械制圖中的基本技術(shù)要求,是職業(yè)類學(xué)校機(jī)械專業(yè)學(xué)生必修的一門技術(shù)基礎(chǔ)課,其中組合體視圖的識讀是《機(jī)械制圖》的重點(diǎn)章節(jié)內(nèi)容,所以掌握好如何讀懂組合體視圖是關(guān)鍵點(diǎn),而方法很重要。組合體視圖的分析方法有兩種:形體分析法和線面分析法。雖說以形體分析法為主,線面分析法為輔,但往往形體分析法解決有難度的問題都可以交給線面分析法快速、方便、準(zhǔn)確地畫圖、讀圖。
【關(guān)鍵詞】機(jī)械制圖 組合體 線面分析法 形體分析法 畫圖 讀圖
【中圖分類號】G718.1 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)01-0245-01
工程圖樣經(jīng)常被喻為“工程界的技術(shù)語言”,它是工程界人士交流思想的重要工具,也是工程技術(shù)部門中一項(xiàng)重要的技術(shù)文件。《機(jī)械制圖》是中等職業(yè)類學(xué)校機(jī)械專業(yè)的學(xué)生的必修課,它是一門研究用正投影法識讀和繪制機(jī)械圖樣的技術(shù)基礎(chǔ)課,主要解決機(jī)械設(shè)計(jì)制造中技術(shù)信息的圖樣表達(dá)問題。畫圖是把空間的組合體用正投影法表示在平面上。讀圖是畫圖的逆過程,畫圖是讀圖的基礎(chǔ),而讀圖既能提高空間想象能力,又能提高投影的分析能力。在研究畫圖、讀圖的過程中,要以組合體為基礎(chǔ)模型,所以讀懂組合體視圖是后面學(xué)習(xí)的第一道門,而較好的分析方法正是學(xué)習(xí)組合體視圖的“金鑰匙”。
讀圖的基本方法是以形體分析法為主,線面分析法為輔。形體分析法是將組合體分解成若干個(gè)基本形體,根據(jù)各個(gè)基本形體之間的相對位置及鄰接表面關(guān)系,從而想象出整個(gè)組合體的形狀。線面分析法是對組合體內(nèi)外表面的構(gòu)成進(jìn)行分析,用線、面投影理論分析面的投影特點(diǎn),確定組合體的空間形狀和相對位置,并結(jié)合各交線的空間形狀及相對位置,想象組合體形狀。
將兩種方法進(jìn)行比較,形體分析法主要用于分析以疊加類為主的組合體結(jié)構(gòu),而對于一些相對比較復(fù)雜的物體,如以切割類為主的組合體,經(jīng)過截平面截切后,物體形狀不完整,出現(xiàn)了若干面與面的交線,特征不明顯,假如直接按形體分析法根據(jù)特征視圖和三等關(guān)系來讀圖和畫圖,勢必會有一定的困難,這時(shí)就要借助線面分析法的輔助作用。另外,形體分析法以“體”為基礎(chǔ)分析組合體的形狀,把復(fù)雜的組合體分解成若干個(gè)基本體,然后按照一定方式用堆積木的方式組合而成,簡稱“分”、“對”、“想”、“合”;線面分析法以“面”為基礎(chǔ)分析組合體的形狀,應(yīng)注重于線框、線相對應(yīng)的是面。把復(fù)雜的組合體分解成若干個(gè)基本表面,然后按照一定方式將面與面拼接而成,確定了基本表面的形狀以及關(guān)系,復(fù)雜組合體的完整形狀就產(chǎn)生了。
授課過程中,學(xué)生通常都喜歡用形體分析法,覺得比較簡單,其實(shí)這需要豐富的空間想象能力,相反的,線面分析法需要一線一框地分析,過程相對比較繁瑣,殊不知很多難點(diǎn)還是要借助線面分析法才能真正讀懂具體結(jié)構(gòu)。不過在實(shí)際教學(xué)中,首先應(yīng)該讓學(xué)生把基礎(chǔ)的理論知識掌握好,即各種線、面的投影特性和基本幾何體的形狀特征。
在組合體視圖中,線條和線框代表多種含義。例如線條表示:1、積聚性表面(平面或曲面)的投影;2、兩表面的交線的投影;3、曲面上轉(zhuǎn)向輪廓線的投影。封閉線框表示:1、平面的投影;2、曲面的投影;3、孔、洞或者組合表面的投影。兩相鄰的封閉線框表示的面必定不平齊,是兩個(gè)不同的面,即指相交的兩個(gè)表面(平面或曲面)的投影和交錯(cuò)的兩個(gè)表面(平面或曲面)的投影。
組合體的練習(xí)最常遇到的是補(bǔ)圖補(bǔ)線,拿到圖,首先可以考慮嘗試著用形體分析法分析其形體結(jié)構(gòu),大致有了空間概念后再適當(dāng)運(yùn)用線面分析法解決細(xì)小環(huán)節(jié)。例如:已知主、俯視圖,補(bǔ)畫左視圖。
這個(gè)零件并不太復(fù)雜,運(yùn)用形體分析法從俯視圖中可以直接感覺到物體被分成前、中、后三部分區(qū)域,至于每部分區(qū)域的結(jié)構(gòu)特征,完全可以交給線面分析法完成。
根據(jù)長對正的投影規(guī)律,可以馬上明確中間部分就是鉆圓柱孔部分,其高度可以利用主、左視圖高平齊來確定,前后兩部 分對稱,從主視圖想象出呈斜坡狀, 則左視圖就由三部分拼湊而成(如圖所示)。
往往在很多時(shí)候,想用形體分析法去想象物體形狀時(shí)有點(diǎn)無從下手,這時(shí)就可以逐個(gè)地考慮清楚每條線、每個(gè)框,分解出一個(gè)個(gè)小目標(biāo),逐個(gè)擊破完成,那么復(fù)雜的組合體也就能迎刃而解。線面分析法的讀圖步驟就是如此,首先看視圖、分線框,然后對投影、識面形,最后定位置、出整體。例如:如圖1所示,根據(jù)兩視圖想出零件形狀,并補(bǔ)畫出另一視圖。當(dāng)乍一看這個(gè)題目的時(shí)候,學(xué)生都感覺很復(fù)雜,想用形體分析法,但是沒有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識和較強(qiáng)的空間想力的話,根本就不知從何處下手。這正是讓大家明確線面分析法的重要作用的好機(jī)會。下面對這個(gè)組合體進(jìn)行詳細(xì)的分析。
⑴分析類型,選擇方法
看到兩視圖,首先與基本幾何體相比較,可以看出不止簡單的疊加,還經(jīng)過了若干次切割,因此初步判斷主要屬于綜合類,于是用線面分析法是再合適不過了。
⑵劃分線框,補(bǔ)畫視圖
由兩視圖中的Ⅰ部分兩個(gè)長方形的圖框以及與其他部分的連接關(guān)系,基本上可以判斷Ⅰ部分為長方體,則可以根據(jù)寬相等和高平齊很快繪制出Ⅰ部分的左視圖。
主視圖上Ⅱ與Ⅰ部分不重合、不牽套,說明Ⅰ、Ⅱ部分是疊加在一起的,再利用俯視圖中Ⅱ部分的寬度,立刻可以繪制完成。
Ⅲ部分的明顯特征反映在俯視圖中,挖了半個(gè)圓柱孔,至于圓柱的高度,其實(shí)主視圖用長對正的投影規(guī)律就一目了然,所以畫出被切割掉的Ⅲ部分就不再困難了。
從主視圖可以看出,Ⅳ部分是從前至后全部打通,深度也很明顯地反映出來了,但這里的難點(diǎn)在于,俯視圖中Ⅲ部分的曲面輪廓與Ⅳ部分相交產(chǎn)生交點(diǎn),這個(gè)交點(diǎn)也決定了Ⅳ在左視圖中不可能從左往后畫一條虛線。
分析到這里,可以向?qū)W生提出一個(gè)思考題,假如先分析Ⅳ,再分析Ⅲ,該怎么畫?
⑶綜合歸納,考慮整體
通過上面的分部分析,我們可以想象,這個(gè)組合體是在一大一小兩個(gè)疊加的長方體上經(jīng)過鉆半個(gè)圓柱通孔,然后開槽而成。一個(gè)復(fù)雜的圖,在經(jīng)過分解,通過完成若干個(gè)小目標(biāo),整個(gè)解決起來就輕松得多,不斷地有小成就感。
當(dāng)然到這里為止,很多同學(xué)會以為已經(jīng)大功告成了,其實(shí)如果再仔細(xì)一點(diǎn)分析的話,會發(fā)現(xiàn)Ⅲ部分因?yàn)樯习氩糠直虎羟懈畹袅?,所以原本的曲面輪廓線已經(jīng)不存在了,因此擦去。(如圖2所示)
了解掌握了線面分析法以后,我們就要在多看多練多想多畫,在實(shí)踐中慢慢積累經(jīng)驗(yàn),總結(jié)歸納,逐步鍛煉和提高自己的讀圖畫圖能力,在巧妙合理地運(yùn)用線面分析法的同時(shí),你也會慢慢發(fā)現(xiàn),它不僅有助于我們快速、精準(zhǔn)地讀圖,而且有助于我們拓寬思路,空間想象和思維能力也得到了進(jìn)一步的提高。只要你適當(dāng)?shù)卣_運(yùn)用好線面分析法,一定能夠幫我們打開思維大門。
參考文獻(xiàn):
[1]朱輝等.畫法幾何級工程制圖習(xí)題冊.上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,2007.8