徒手绘制轴测图在工程制图读图的应用

时间：2024-10-15 23:28:24 工程制图我要投稿

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徒手绘制轴测图在工程制图读图的应用

　　工程制图是一个工程技术中的一个重要过程。在高等工科课程中，它是一门重要的基础必修课。下面是小编分享的徒手绘制轴测图在工程制图读图的应用，欢迎大家阅读！

　　1工程制图读图教学现状

　　读图是制图教学中关键的一环。高校制图教学的主要任务就是两点：绘图和读图，这一要求在给学生上第一次课“绪论”中就反复强调了。但是在笔者多年的实际教学中，却发现学生在学习制图的过程中出现了“重绘图、轻读图”的严重错误，导致学生在制图课程的学习中不能快速提高。笔者将原因归结了以下三点：

　　（1）多数的制图教材中，“绘图”先入为主。多数教材第一章的内容是“制图基本知识”，这一章节主要讲解国家标准的一般规定，并要求学生按照国家标准进行平面图形的绘制、尺寸标注、文字注写等绘图练习。学生在制图学习时，首先接触到的就是绘图，并且教师在教学中也反复强调了绘图的重要性。

　　（2）工程制图课程中的作业多是以“绘图”来体现的。作为该课程的教师，我们当然明白绘图是包含读图的，只有读懂了图，才能正确的绘图。但是学生在初学制图时，或者学习制图的这一短期内，他们拿到作业的第一反应是：老师布置的作业是绘图。无论是补画第三视图，还是补画漏线，还是绘制零件图、装配图，学生都会第一时间去急于画线，而不是静下心来去认真读图，学生并没有意识到读图是绘图的前提和重要过程。

　　（3）学生在学校学习期间，并没有真正体会到“读图”的重要性。他们并没有体会过“按图加工”或“按图施工”的经历：如果不能正确读图，就没法下手去工作，没办法和别人在工作中很好交流。由于以上几点原因，学生在制图的学习中，首先就没有把“读图”重视起来，再加上学生的制图知识不扎实，空间想象能力和空间思维能力未能有效开发，因而学生在制图学习中，直接体现为画不出图、画不对图，其实质问题是读图能力差。针对这一问题，我们在教学中应该多引导学生去重视读图、多思考一下如何帮助学生自我提高读图的能力，而不仅仅是依靠老师去帮助解读图纸。

　　2学生读图过程中的难点

　　前面提到，制图课程的学习包含两点：绘图和读图，而绘图过程中就包含了读图。绘图和读图需要学生在二维和三维之间进行空间思维转换和空间想象。制图课程的教学强调训练培养学生的空间思维和空间想像能力。比如学生在完成补画第三视图的习题训练中，思维过程经历以下转换：这一过程包含了先读图、后绘图的过程，体现了从二维到三维，再从三维到二维的思维转换。在这一思维转换中，前面已知的二维视图和最后补画的第三视图都以实际图线的形式体现在图纸上，而中间承上启下的关键步骤“三维模型”是学生在头脑中想像。而这一点正是学生学习制图的薄弱之处：空间想像能力差、空间想像立体容易出错、容易瞬间遗忘、混淆，这一中间环节一出错，那导致补画的第三视图就肯定出错。因此，我们只有让这一关键的中间环节———“三维立体模型”真正直观化、可视化，学生才能画出图、画对图。针对这一问题，很多研究中都提到了“应用三维建模软件来帮助学生读图”，即用三维建模软件建立实体模型，将“想象三维立体模型”变成可视化直观模型。但是笔者认为这种方法只适用于教师在教学中应用（教室一般都配备了先进的多媒体设备，教学中可以迅速给学生进行建模演示），而学生在实际操作中会遇到很多困难：

　　（1）学生在学习制图课程之前必须先学会使用三维建模软件。但实际情况是制图课程是专业基础课程，是在学生进入大学后第一学期就开设，同时也是三维建模软件学习的一个基础，绝大多数学生在大学第一学期根本没有接触过三维建模软件，不能完成独立建模。

　　（2）即使学生会用三维建模软件，学生在自习室完成绘图作业时，也不是人人都配备了电脑，随时可以进行建模操作。基于以上两点原因，笔者认为“应用三维建模软件来帮助学生读图”不切实际。在这，笔者提出一种通过强化训练徒手绘制轴测图的方法来帮助学生提高读图能力。即用轴测投影图在纸上直观表现出物体的立体形状。也就使得读图时“想象三维立体模型”这一中间环节可视化、直观化。众所周知，轴测投影图立体感强、形象直观，如果通过逐步训练，能够在制图学习过程中，尤其是完成前述绘图作业中快速简化画出物体的轴测投影图，那补画视图、零件图等等都不成问题。

　　3徒手绘制轴测图的具体实施要点

　　通过逐步训练学生徒手绘制轴测投影图，将三维模型直观在纸上绘制出来，更加实用和方便，不受硬件条件的限制。但是徒手绘制轴测图的过程也不是一日就可炼成的，需要在制图课程的教学中逐步训练，在具体实施过程中，需要在教学中做到以下几点：

　　（1）将轴测投影图提前到前面学习。即在讲解制图基本知识、投影法的形成与三视图画法、点线面的投影、基本几何体的投影以后，紧接着就讲解轴测投影图，并要求学生能正确绘制基本几何体轴测投影图，如常见的棱柱（长方体、六棱柱等）、棱锥（三棱锥、四棱锥等）、圆柱、圆锥、球体。

　　（2）在后续章节的讲解中，将轴测投影图贯穿其中，即：制图基本知识、……基本几何体投影———绘制基本几何体轴测投影图———立体的截切（截交线）———绘制截断体的轴测投影图———立体的相贯（相贯线）———绘制相贯体的轴测投影图———组合体———绘制组合体的轴测投影图———机件的表达方法（视图、剖视图）———绘制机件的轴测投影图……通过这种二维与三维的穿插教学，可以很好训练学生的空间想象和空间思维能力。

　　（3）讲解绘制轴测投影图时，让学生严格把握轴测投影图的投影特性：平行性（物体上与坐标轴平行的线段，仍然平行于相应的轴测轴；物体上相互平行的线段，在轴测投影图中仍然相互平行），这样学生才能将轴测图画对画好。

　　（4）在学生完成制图习题时，养成在草稿纸上徒手绘制轴测投影图的习惯，不断提高徒手绘图能力，并帮助解题。

　　（5）教师在教学中应多做一些轴测图画法的研究工作，如轴测图的画法改革[2]中提到：将现代造型方法与正投影原理相结合用于绘制轴测图，即应用拉伸切割法、拉伸叠加法绘制轴测图，以及正等轴测图中绘制椭圆应强调把握长短轴的方向等等，以帮助学生把握和简化轴测图画法。

　　4徒手绘制轴测图辅助读图实例

　　在工程制图读组合体图的教学中，教材中主要讲解了两种方法：形体分析法和线面分析法。形体分析法主要用于以叠加为主的组合体读图，线面分析法主要用于切割型组合体读图。压块属于切割型组合体，线面分析法的具体步骤为：（1）分线框、对投影；（2）按投影，定形体（定面的形状及其相对位置）；（3）综合起来想整体。这种方法是从面和线的角度去分析物体，要求学生把其中一个视图的每个线框及代表垂直面的斜线分别编号，然后按照投影关系，找出其他视图中与之对应的投影线和线框，想象出每个面的形状和空间位置，然后将不同位置的平面按其所处方位结合，综合起来想象出整体形状。应用这种方法读切割型组合体，学生在第一步骤“分线框、对投影”中就出现了问题：按照哪个视图分线框？分成几个线框？哪一条线代表了垂直面的积聚？……这些问题对于学生将是极大的难点。接下来我们试着应用徒手绘制轴测图、逐次切割分析的方法来读压块的三视图。

　　（1）确定压块的组合形式：切割型组合体。

　　（2）确定切割型组合体的基本形体：长方体。

　　（3）从各个视图中逐次确定切割面位置及切割次数。

　　（4）按照截切步骤，逐步由基本形体徒手绘制轴测图，同时绘制三视图。当我们按切割步骤绘制完成轴测图，则压块的三视图也轻松读懂了，再反过来看三视图的线、线框，就可以准确对应。学生在读图过程中通过徒手绘制轴测图，可以将空间思维过程逐步直观体现在纸上，并避免空间想象过程中的混淆、遗漏等问题，如果出现错误，可以及时发现并更正，使得学生不再觉得读图时的空间想象是空想、乱想、不可把握。

　　5结论

　　轴测投影图在工程制图中被定义为二维图样的辅助图样，我们在制图教学中不能将轴测图视为一个孤立的知识点去学习，而要引导学生将其作为一种辅助手段，对训练二维到三维、三维到二维的空间思维转换和空间想象能力培养起到重要作用，为以后的创新构型设计奠定基础。同时，在教学中要培养学生徒手绘图的能力，徒手绘图不受工具限制、灵活便捷，随时帮助学生将抽象转换为具体。本文中提出的徒手绘制轴测图训练不仅能帮助学生在工程制图学习中提升读图的能力，也提高了学生的正确绘图能力。在实际生产中，工程技术人员还可以利用徒手绘制轴测图表达设计意图、方案构思、记录结构、技术交流，是工程设计人员记录创新灵感的最好手段。因此徒手绘制轴测图也是具有创造性思维和现代技能人才的必备技能之一。

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