“贴盒法”在平面立体构形中的应用与研究

2017-03-15 19:28刘卫萍吴智毛永刚

科学与财富 2017年3期

刘卫萍++吴智++毛永刚

摘要：平面立体的构形，是《机械制图》学习的难点，对于空间思维能力较差的读者而言，学习十分困难。作者在总结多年教学经验的基础上，提出贴盒法的构形方法，从而有效提高学生空间想象能力，激发学生的学习兴趣。本文重点介绍构形存在的问题、贴盒法的概念、使用方法、应用场合及注意的问题。

关键词：贴盒法的概念；平面立体贴盒法构形

平面立体的构形，是《机械制图》学习的难点，对于空间思维能力较差的读者而言，学习十分困难。选择正确的视图是组合体典型题型，这类题综合考察学生读图能力。其特点是已知两视图，在备选答案中选择正确的视图。要选择视图，必须想象出物体的结构形状。当已知的两视图相同时，很多读者不知如何作答。作者在总结多年教学经验的基础上，提出贴盒法的构形方法，从而有效提高学生空间想象能力，收到良好的教学效果。

1.构形存在的问题

根据已知视图，想象物体结构的过程，就是构形的过程。这是学习的难点，很多读者对构形感到困难。主要存在的问题是：

1.1对物体视图的形成过程不清楚，当已知视图相同时，不清楚视图名称，投影如何形成。

1.2不会绘制立体模型，应加强手工绘制立体图的能力。

1.3不会正确分析立体类型、结构。

2.贴盒法的概念

贴盒法是一种构图方法，根据物体投影形成的特点，将已知视图贴在“盒子”上，并根据视图上相邻线框不共面的特点，进行构形的的构图方法。这个“盒子”是一个长方体或正方体，它的每个面可理解形成投影的投影面，也可理解为物体在切割前的形状。

采用贴盒法构图的优点在于：

2.1根据物体投影形成的过程进行构图，将二维图形转化成三维物体，易于学生理解。

2.2该方法简单，易学易用。

2.3該方法特别适合一题多解的情况，激发生学习兴趣，有利于培养学生空间想象力。

3.贴盒法的使用方法和步骤

以图1 为例，说明贴盒法的方法和步骤。

3.1图形分析

从图1 可知，主、俯两视图已知，要求选择正确的左视图。主、俯两视图完全相同，而左视图外形相似。不便于用线面分析法选出正确答案。

3.2立体分析

要选出正确的答案，必须想象出物体的形状。从三个视图的外轮廓可以判断，物体属于平面立体（物体表面都是平面构成的），且是切割类组合体，该物体切割前是长方体，经切割得到的。采用贴盒法可快速想象出物体形状。

3.3构图方法和步骤

贴盒法的基本步骤是“画、贴、构、验、选”，具体步骤如下：

3.3.1“画”，先画“盒子”（长方体或正方体），见图2所示。盒子即物体切割前的形状，并确定主视图方向。

3.3.2“贴”，将已知两视图贴在“盒子”相应的表面上，注意视图所在的位置和方向，如图3所示。

3.3.3“构”，构形的依据，当同一视图由几个相邻线框组成时，这几个线框代表物体上的面或孔，这些相邻的面不共面。物体构形的基本方法有两个，一是增加棱线，另一个移动点。这两个方法一般分开使用，也可联合使用，从而构思出不同形状的物体。对于本例子，首先通过增加棱线的方法，对物体进行构形。为达到不共面的目的，可通过增加棱线的方法将中间部分切去，如图4所示。

在此基础上，移动物体上的N、M点分别得到另外两个形体，如图5所示。

3.3.4“验”，对物体进行投影，判断物体是否符合已知视图的投影要求，若符合，则构形正确，反之，则构形错误。

3.3.5“选”，对物体按从左向右进行投影，得到的左视图与备选答案进行比较，从而选择正确答案，本例有两个答案，B、C都符合要求。

4应用场合及注意的问题

贴盒法的盒子是长方体或正方体，故此方法只适合平面立体切割的情况。使用贴盒法要注意五个方面：

4.1注意应用场合，不能乱用。

4.2在画盒子时，盒子采用正等测进行绘制，以方便贴图，同时要确定主视图投影方向。

4.3在贴图时，由于已知视图相同，要注意方向和位置，不能把图贴错位置，这是构图的前提。当已知视图缺角，表示物体被切割，此时，可采用先切后贴的方法。

4.4在构图时，要灵活运用增加棱线或移动点坐标点的方法进行构图。构图的原则必须满足已知视图的要求。要根据同一面上，相邻线框所代表的面不共面，将物体上多余部分切去。

4.5在验图时，必须认真对物体进行投影，判断所构物体是否符合已知视图的投影要求，然后根据物体选择所需的答案。

在选择第三视图时，一般来说，答案是唯一的（物体形状是确定的），但也有不唯一的情况（即物体不确定）。在图1 中，当选B答案时，可得到两个不同的物体。因此选择答案时，必须认真分析。

5结论