論《機(jī)械制圖》中“組合體”的教學(xué)

邱昌梅

（武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院 湖北 荊州 434000）

《機(jī)械制圖》是一門講授繪制和閱讀機(jī)械圖樣的技術(shù)基礎(chǔ)課。圖樣是人們表達(dá)設(shè)計(jì)思想、傳遞設(shè)計(jì)信息、交流創(chuàng)新構(gòu)思的重要工具之一，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)部門、管理部門和科技部門中一種重要的技術(shù)資料，在工程設(shè)計(jì)、施工、檢驗(yàn)、技術(shù)交流等方面具有極其重要的地位。圖樣被譽(yù)為工程技術(shù)界的通用語言。在工科院校中，《機(jī)械制圖》是相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)高級(jí)工程技術(shù)應(yīng)用型人才必須學(xué)習(xí)的一門主要課程，同時(shí)，也是每個(gè)從事工程技術(shù)相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員都必須學(xué)習(xí)和熟練掌握的基本技能。由此可知，《機(jī)械制圖》課程對(duì)工科院校學(xué)生而言是非常重要的，而要學(xué)好《機(jī)械制圖》，必然要學(xué)好“組合體”章節(jié)，只有學(xué)好了組合體相關(guān)內(nèi)容，才能學(xué)好零件圖和裝配圖知識(shí)。筆者擬就“組合體”教學(xué)方法略談一二。

“組合體”教學(xué)的意義

何謂組合體？就是由兩個(gè)或兩個(gè)以上基本幾何體所組成的類似機(jī)件的形體，它是典型化和抽象化了的零件。在《機(jī)械制圖》教學(xué)中，無論是大學(xué)還是中專、技校的《機(jī)械制圖》教材，都是將“組合體”單獨(dú)列為一個(gè)章節(jié)，并配有大量的練習(xí)。組合體知識(shí)不僅吸納了點(diǎn)、線、面及基本幾何體的基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)也是后續(xù)零件圖和裝配圖學(xué)習(xí)必備的基礎(chǔ)知識(shí)。因此，在整個(gè)《機(jī)械制圖》教學(xué)中，“組合體”起著“橋梁”作用，應(yīng)將“組合體”作為該課程的重點(diǎn)內(nèi)容，掌握好這部分內(nèi)容，對(duì)《機(jī)械制圖》后續(xù)內(nèi)容和其他專業(yè)課程的學(xué)習(xí)可起到事半功倍的效果。

有的學(xué)生認(rèn)為自己過去的數(shù)學(xué)成績不好，缺乏空間想象力，所以自己學(xué)不好《機(jī)械制圖》課。這是一種誤解。《機(jī)械制圖》這門課并不建立在其他哪門課程的基礎(chǔ)之上。要學(xué)好《機(jī)械制圖》，只需關(guān)注該課程本身，即從投影概念、點(diǎn)、直線、平面及基本體的投影開始扎實(shí)地學(xué)，“一階一階地砌壘、一環(huán)一環(huán)地相扣”。打好前面的基礎(chǔ)，再來學(xué)習(xí)組合體，就能迎刃而解，而學(xué)好組合體這個(gè)中間環(huán)節(jié)，對(duì)后續(xù)的零件圖和裝配圖的學(xué)習(xí)就能輕松上陣了?？梢?，“組合體”章節(jié)在本課程教學(xué)中起到了承上啟下的作用。要達(dá)到該課程的教學(xué)目的，學(xué)生不僅要完成基本體、組合體的學(xué)習(xí)，還要掌握機(jī)件的表達(dá)方式及常用件中各種零件形體的繪制等內(nèi)容。其中，最重要的就是“組合體”部分。可將“組合體”比作教學(xué)的轉(zhuǎn)運(yùn)站，因?yàn)樗馨亚懊娴南嚓P(guān)基礎(chǔ)知識(shí)“吸收”進(jìn)來，然后通過“組合體”的學(xué)習(xí)，再將相關(guān)內(nèi)容“轉(zhuǎn)發(fā)”出去。同時(shí)，“組合體”又好比是一座橋，因?yàn)橹挥许樌赝ㄟ^它，才能將《機(jī)械制圖》的基礎(chǔ)知識(shí)——點(diǎn)、線、面及基本體的內(nèi)容再輸送到零件圖和裝配圖的內(nèi)容上，進(jìn)而達(dá)到該課程學(xué)習(xí)的理想境地。對(duì)此，可以這樣認(rèn)為：學(xué)習(xí)《機(jī)械制圖》，如果“組合體”沒過關(guān)，那這門課程將會(huì)學(xué)得一塌糊涂。

“組合體”教學(xué)內(nèi)容分析

“組合體”的教學(xué)內(nèi)容極其豐富，主要包括組合體三視圖的畫法、讀圖方法和尺寸標(biāo)注。要把握好這三方面內(nèi)容，必須從形體分析法入法，并結(jié)合線面分析法。何謂形體分析法？為了正確而迅速地繪制和看懂組合體視圖，通常在視圖、標(biāo)注尺寸和讀圖過程中，假想把組合體分解成若干個(gè)基本體，分析各基本體的形狀、組合形式及相對(duì)位置，這種把復(fù)雜形體分成若干基本體的分析方法，就稱為形體分析法。它是“組合體”中繪圖、讀圖以及尺寸標(biāo)注的基本方法。

如何畫好組合體？首先，必須對(duì)組合體進(jìn)行形體分析，通過形體分析了解該組合體內(nèi)各基本體的結(jié)構(gòu)特征、相對(duì)位置和組合形式以及表面間的連接關(guān)系；然后，按照相互間的組合關(guān)系按主、次分別畫出各個(gè)基本體的三視圖；最后，再按照基本體組合在一起時(shí)面與面之間的連接關(guān)系畫出連接線或不畫連接線。按照這種形體分析法就能正確、迅速地繪制出組合體的三視圖。

畫好組合體三視圖只是解決了形體結(jié)構(gòu)，而組合體的大小則需通過尺寸標(biāo)注來完成。尺寸的標(biāo)注需從尺寸的基本規(guī)則入手，借助形體分析法，選擇好基準(zhǔn)，考慮各個(gè)基本體的形狀大小、測(cè)量的便利、制作的方便以及組合體的總體尺寸，再來進(jìn)行尺寸標(biāo)注。這其中仍是以形體分析法為主，學(xué)好尺寸標(biāo)注的基本規(guī)則和要求才能掌握這個(gè)環(huán)節(jié)。

讀組合體，則是根據(jù)已畫出的視圖，運(yùn)用投影規(guī)律，進(jìn)行分析、判斷、想象出空間形狀的過程。讀圖需在會(huì)畫組合體的基礎(chǔ)上。只有通過反復(fù)實(shí)踐，增加形象積累，才能提高空間想象能力，同時(shí)提高投影分析能力，才能讀懂。怎樣讀是很多學(xué)生難以解決的一個(gè)問題。它同樣需要形體分析法的知識(shí)，再輔以必要的線面分析法，分析、判斷視圖中的點(diǎn)、線、線框的空間意義及相對(duì)位置。首先，從主視圖入手，按照投影關(guān)系，分離線框；然后，根據(jù)分出的線框，想象出每一部分的形狀，確定出它們之間上下、左右、前后的位置關(guān)系；最后，再綜合起來想整體。這樣組合體的形狀就已基本清楚。這種以形體分析為主、線面分析為輔的方法來讀組合體，思路清晰，結(jié)構(gòu)清楚，可在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到事半功倍的效果。

通過形體分析法和線面分析法，借助前面的基礎(chǔ)知識(shí)，才能把“組合體”章節(jié)學(xué)好，才能對(duì)學(xué)習(xí)零件圖和裝配圖的繪制、識(shí)讀及尺寸標(biāo)注有幫助。由此可知，掌握好“組合體”的三方面內(nèi)容，對(duì)完成《機(jī)械制圖》的教學(xué)起著關(guān)鍵的作用。

“組合體”的教學(xué)方法

組合體既然如此重要，就應(yīng)對(duì)這部分內(nèi)容“安營扎寨，穩(wěn)扎穩(wěn)打”，精心執(zhí)教，以多變的教法、學(xué)法和練法，使學(xué)生切實(shí)掌握其畫圖、看圖和尺寸標(biāo)注。然而，要掌握好這“三法”，就必須使學(xué)生切實(shí)掌握形體分析法，真正領(lǐng)悟其內(nèi)涵（即“三清”：組成部分清，相對(duì)位置清，組合形式清）。這是因?yàn)?，在畫圖時(shí)運(yùn)用形體分析法和線面分析法，可避免畫圖過程中出現(xiàn)多線、漏線的現(xiàn)象，同時(shí)又可提高繪圖效率；看圖時(shí)運(yùn)用形體分析法，不但思路清晰，而且還可收到化整為零、將難變易之效；標(biāo)注尺寸時(shí)運(yùn)用形體分析法，一能找準(zhǔn)尺寸基準(zhǔn)，二能標(biāo)注齊全。當(dāng)然，線面分析法也很重要，尤其在畫、看切割體視圖及分析視圖中局部投影復(fù)雜之處時(shí)，此法顯得特別靈巧而奏效。再者，運(yùn)用形體分析法也必須以線面分析為基礎(chǔ)，否則，會(huì)欲“三清”而不達(dá)。

鑒于此，在教學(xué)中，應(yīng)反反復(fù)復(fù)、層次遞進(jìn)地進(jìn)行練習(xí)，做到練中有講，講中有練，使學(xué)生搞清投影特點(diǎn)、加強(qiáng)空間形體想象、掌握投影規(guī)律，學(xué)會(huì)“畫、看、注”的基本技能。學(xué)生如能吃透并靈活地運(yùn)用形體分析法、線面分析法，掌握畫圖、看圖、標(biāo)注尺寸的基本方法，加上學(xué)習(xí)過程中結(jié)合習(xí)題反復(fù)練習(xí)，對(duì)該門課程的學(xué)習(xí)將如魚得水。當(dāng)然，這只談到問題的一面。另一面，即教師對(duì)組合體教學(xué)無論怎樣傾心盡力，有些學(xué)生還是過不了這一關(guān)。古語云：“未得于前，則不敢求其后”。學(xué)生對(duì)組合體前面的知識(shí)沒有學(xué)好，就像我們蓋房子地基沒打好，上面的樓層就無法一層層蓋上去。如何為組合體教學(xué)做好鋪墊是教師需要認(rèn)真思考的問題。關(guān)鍵應(yīng)抓住如下幾點(diǎn)：立足概念，講清投影原理，闡明以“物”成“圖”的過程和以“圖”成“物”的逆過程，掌握三視圖間的投影關(guān)系及尺寸對(duì)應(yīng)關(guān)系。

一是打好基礎(chǔ)，做好鋪墊。講清物體幾何元素的投影，理清點(diǎn)、線、面之間的相互關(guān)系，使學(xué)生加深理解物、圖間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，掌握好在畫圖、看圖中起“基石”作用的點(diǎn)、線、面的投影規(guī)律?？山Y(jié)合數(shù)學(xué)上的點(diǎn)、線、面的構(gòu)成來講解制圖中的點(diǎn)、線、面的關(guān)系，這樣可加深學(xué)生對(duì)空間點(diǎn)、線、面的理解。

二是培養(yǎng)空間意識(shí)，增強(qiáng)立體感。講清基本幾何體的投影特征，將點(diǎn)、線、面的投影分析貫穿到基本形體中，尤其應(yīng)多練習(xí)方位多變的基本體視圖畫法及識(shí)讀方法，使學(xué)生增加空間形象。應(yīng)讓學(xué)生弄清各個(gè)不同基本體分別由哪些面構(gòu)成、面與面之間的位置關(guān)系、三視圖的投影特征，同時(shí)做到將各種不同基本體的三視圖投影熟記于心。只有這樣，才能是“已得于前，才敢求其后”，才能為后續(xù)組合體的教學(xué)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

三是辨清方位，組合形體。講清形體分析法的分析步驟，利用線框想出物體的基本形體、分析形體間的方位關(guān)系，然后再來組合形體。這樣，學(xué)生才能對(duì)組合體的結(jié)構(gòu)了如指掌。前面基本體的知識(shí)我們既然“已得”，利用形體分析法，輔以線框分析，結(jié)合組合體面與面的表面連接畫法，再來掌握組體體的畫、讀、注，將如魚得水，而且會(huì)運(yùn)用得淋漓盡致。

綜上所述，強(qiáng)化組合體教學(xué)是非常必要的。只要上述幾個(gè)關(guān)鍵知識(shí)消化得好，組合體的知識(shí)才能吸收；只有充分吸收了組合體的知識(shí)，才能有效地轉(zhuǎn)化，以更好的姿態(tài)去學(xué)好零件圖和裝配圖知識(shí)，繼而真正發(fā)揮組合體在《機(jī)械制圖》教學(xué)中的作用。

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