中職機械制圖斷面圖課程教學(xué)問題探討

摘 要：斷面圖在機械制圖中是一種重要的視圖表達方法，對于零件結(jié)構(gòu)的進一步表達有著深刻的意義。但是在教學(xué)過程中，學(xué)生往往混淆斷面圖與剖視圖的概念，出現(xiàn)斷面圖箭頭標(biāo)注的錯誤。本文針對這兩個問題進行探討，并提出解決的意見。

關(guān)鍵詞：機械制圖 斷面圖 教學(xué)

技術(shù)制圖是工程技術(shù)界的語言，而技術(shù)制圖標(biāo)準(zhǔn)是工程界設(shè)計和技術(shù)交流的基礎(chǔ)和平臺。作為一名機械專業(yè)的學(xué)生，必須嚴(yán)格執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)規(guī)定繪制圖形。筆者對斷面圖教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題進行分析，粗淺討論解決的方法，希望對學(xué)生未來的學(xué)習(xí)有所幫助。

一、斷面圖與剖視圖的概念混淆

剖視圖和斷面圖在機械制圖中均是最基本的視圖表達方法（GB/T17452-1998《技術(shù)制圖 圖樣畫法剖視圖和斷面圖》）以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》，它規(guī)定了技術(shù)制圖中剖視圖和斷面圖的基本表示法，適用于各種技術(shù)圖樣。

在講解斷面圖時，教師常常把剖視圖和斷面圖比較起來分析，想把問題分析透徹，但是教學(xué)效果卻適得其反，導(dǎo)致學(xué)生對斷面圖和剖視圖的概念更加模糊不清。那么為什么會出現(xiàn)這個問題呢？

原因一：機械制圖在課程的編寫上，一般會將剖視圖和斷面圖兩個內(nèi)容安排在一起，它們在投影成形及表達方法上有相同之處。

剖視圖：假想用剖切面剖開物體，將處在觀察者和剖切面之間的部分移去，再將其余部分向投影面投射所得的圖形。

斷面圖：假想用剖切面將物體的某處切斷，僅畫出該剖切面與物體接觸部分的圖形，該剖切面圖形可簡稱為斷面圖。

剖視圖和斷面圖在將立體圖形轉(zhuǎn)化為平面圖形時，都是依托一個輔助平面（剖切面）將物體切開或切斷，再向投影面投射所得。而且兩種視圖在表達上都有剖面線的存在。這兩個共同點，迫使學(xué)生將兩個視圖聯(lián)系在了一起。

原因二：《標(biāo)準(zhǔn)》中針對移出斷面圖提出了“兩種特殊情況”，斷面圖需要用剖視的方法表達。

一是當(dāng)剖切面通過回轉(zhuǎn)面形成的孔或凹坑的軸線時，這些結(jié)構(gòu)應(yīng)按剖視圖繪制，見圖1（a）。

二是當(dāng)剖切面通過非圓孔，會導(dǎo)致出現(xiàn)兩個完全分離的斷面時，則這些結(jié)構(gòu)應(yīng)按剖視圖繪制，見圖2（a）。

當(dāng)學(xué)習(xí)《標(biāo)準(zhǔn)》中兩者的定義時，學(xué)生的思路還是清晰的。通過定義，可以發(fā)現(xiàn)剖視圖重點表達的是物體在剖切面上及剖切面后的可見結(jié)構(gòu)，這是立體結(jié)構(gòu)的表達；而斷面圖定義中的“僅”字告訴我們只需表達剖切面上的斷面結(jié)構(gòu)，這是平面結(jié)構(gòu)的表達。但是一提到這“兩個特殊情況”，需要將斷面圖用剖視的方法表達時，學(xué)生們就搞不清楚了，因此導(dǎo)致學(xué)生在繪制這“兩種特殊情況”的斷面圖時出現(xiàn)錯誤。

例如圖1所示的軸類零件的斷面圖，學(xué)生會出現(xiàn)下面兩種情況的錯誤。

錯誤1：分不清回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，直接將軸上的結(jié)構(gòu)按斷面概念畫成，如圖1（b）所示。

錯誤2：忽略“這些結(jié)構(gòu)”四個字，將圖畫成如圖3所示的完整剖視圖。

避免上述兩種錯誤，其解決辦法有如下幾個方面。

首先，讓學(xué)生搞清楚剖視圖和斷面圖的本質(zhì)區(qū)別，特別是兩者在應(yīng)用場合上的區(qū)別，學(xué)會正確選擇表達方法。

其次，單獨記憶斷面圖的兩種特殊情況就可以了，步驟如下：

一是弄清剖視圖與斷面圖的應(yīng)用場合及表達的重點。大部分零件在需要完整表達其內(nèi)部結(jié)構(gòu)時，我們都會選擇用剖視圖，比如箱體類零件、盤蓋類零件等，注重表達其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的完整性。而斷面圖首先常用在復(fù)雜的軸（軸上有鍵槽和孔等結(jié)構(gòu)）、軸套類零件和筋、肋板、掛鉤等具體結(jié)構(gòu)；其次，斷面圖重點表達的僅是某個斷面上的結(jié)構(gòu)，換句話說，一個斷面圖只能表達一個位置的結(jié)構(gòu)，比如軸類零件，其上多個位置的孔、鍵槽等，就需要用多個斷面圖來表達。斷面圖強調(diào)的是零件的局部性，而不是整體性。

在教學(xué)過程中，筆者利用多媒體教學(xué)，讓學(xué)生直觀感受各類零件，學(xué)會自己分析用什么視圖來表達零件的形體結(jié)構(gòu)：軸類零件——其上結(jié)構(gòu)（鍵槽）應(yīng)該用斷面圖來表達：支架類零件——其結(jié)構(gòu)的表達需將剖視圖和斷面圖結(jié)合起來，其中圓柱體中的孔應(yīng)用剖視表達，中間的連接板斷面形狀應(yīng)用斷面圖表達。

二是弄清斷面圖表達時的兩種特殊情況。當(dāng)學(xué)生弄清哪些結(jié)構(gòu)需要用斷面圖表達以后，如果是一般情況，就用斷面圖的概念來繪制，如果碰到《標(biāo)準(zhǔn)》中提到的兩種特殊情況，就應(yīng)該將“這些結(jié)構(gòu)”用剖視的方法來繪制。“這些結(jié)構(gòu)”一指回轉(zhuǎn)面形成的孔或凹坑，二指會導(dǎo)致出現(xiàn)兩個完全分離的斷面的非圓孔。當(dāng)我們遇到第二種情況時，如果用斷面的概念來表達會出現(xiàn)分離的視圖，影響了視圖表達的完整性，所以《標(biāo)準(zhǔn)》才會規(guī)定讓“這些結(jié)構(gòu)”用剖視的方法來表達。所以，學(xué)生只要能夠?qū)W會判斷回轉(zhuǎn)孔，并在自己畫出分離的斷面視圖后有所注意，就可以正確地畫出斷面圖了。

二、斷面圖的箭頭標(biāo)注規(guī)定不夠準(zhǔn)確

斷面圖的箭頭標(biāo)注，根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》中的規(guī)定，主要有以下原則：如果斷面圖對稱，則可以省略箭頭；如果按投影關(guān)系配置，可以省略箭頭，其他情況，則不可省略箭頭。下面參見例題。

例1：已知軸類零件的兩個視圖，求其在指定位置處的移出斷面圖（圖4）。

通過分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，圖中的移出斷面圖按剖切線的延長線配置，可以省略剖視圖名稱，但是當(dāng)我們按不同方向繪制斷面圖時，結(jié)果是不一樣的。不同的兩個結(jié)果如圖5所示。

這兩個圖形都是對稱圖形，根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》箭頭是可以省略的，這明顯存在問題，換句話說箭頭不能省略。因此，僅憑斷面圖關(guān)于剖切面是否對稱來決定標(biāo)不標(biāo)箭頭，是不夠全面和準(zhǔn)確的。

三、解決辦法

筆者建議《標(biāo)準(zhǔn)》可以修改關(guān)于箭頭的標(biāo)注的相關(guān)規(guī)定：斷面圖按投影關(guān)系配置，其間無其他圖形隔開，可省略箭頭；當(dāng)不按投影關(guān)系配置，如果按不同方向投影，得到的斷面圖相同，則可以省略箭頭；如果按不同方向投影，得到的斷面圖不同，則不可省略箭頭。

在教學(xué)過程中，教學(xué)者不應(yīng)該停留在斷面圖和剖視圖兩者表面特征的相同之處，而應(yīng)該放在兩者表達的原理和使用結(jié)構(gòu)這些實質(zhì)性問題上，使學(xué)生學(xué)有所用，加強應(yīng)用性，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)機械制圖的積極性，達到提高教學(xué)效果的目的。

參考文獻：

[1]錢可強.機械制圖[M].北京：高等教育出版社，2003.

[2]柳燕君.機械制圖[M].北京：高等教育出版社，2010.

（作者單位：浙江諸暨技師學(xué)院）