机械制图组合体的构型设计研究与实践

周云典

（河北轨道运输职业技术学院 河北 石家庄 050000）

构型设计是利用创造性思维方式，想象出物体的形状、大小并表达成图样的过程。构型设计把人的空间想象、形体构思和形体表达三者紧密结合。构型设计的目的是培养学生的空间思维能力和构型设计能力。

1 构型设计教学的作用和意义

1.1 构型设计教学的作用

1.1.1 培养学生的学习兴趣。笔者在机械制图教学中发现，学生在学习构型设计时积极性很高，特别是带有一定迷惑性或者是一题多解的图形。具体表现是思维活跃、积极发言，同学之间还会互相探讨，表现出浓厚的学习兴趣。爱因斯坦曾经说过：兴趣是最好的老师。学习兴趣是学好一门课程的关键因素，有助于提高学生识读图样的能力。

1.1.2 培养学生的思维能力。1 个视图是不能确定组合体的唯一形体，2 个视图也是不能确定组合体的唯一形体，相同的两视图可以补画出多个不同的第三视图，因此在构型设计时可以充分发挥学生的想象力，举一反三，开拓思路，培养学生学习兴趣的同时，还能培养学生的发散思维和空间想象能力。

1.2 构型设计教学的意义。创新是技术进步和人类进步的原动力，培养创新人才是高等教育的重要目标。构型设计可以启迪思维、开拓思路，是培养想象能力和创新能力的一种务实可行的方法。构型设计能力是机械类各专业学生创新能力培养中不可缺少的一部分，也是高校制图与构型能力大赛考核的主要内容之一。

2 组合体构型设计的基本方法

组合体按其构成的方式，可分为叠加和切割2 种。

2.1 叠加型。叠加类型的组合体进行构型设计时，一般把主视图分成几个封闭的线框，依据“三等”规律，找出各封闭线框不同视图的对应投影，想象出每个线框的形状，然后综合想象出物体的整体形状，构型设计方法可以归纳为“分、对、想、合”。

2.2 切割型。切割类型组合体的视图比较抽象，根据视图中的面和图线，想象出截切面的形状和切割位置。切割面一般是垂直面、平行面或是一般位置面，根据不同位置面的投影特性，找到其在各视图中的图线或是线框，再以轴测图(立体图)辅助构思，画轴测图对辅助构型非常直观和有效。

3 组合体构型设计的教学实践

讲授切割型组合体构型设计时，轴测图起到了很好的辅助作用。三维空间形状往往给人更直观的感受，学习过程中要求学生初步掌握用三维形状来进行构思设计，并能熟练运用形体分析法和线面分析法绘制和识读较复杂组合体的三视图。根据主、俯视图构思出物体的立体形状，并画出左视图和轴测图。下面以切割型组合体课堂教学为例，构思过程如下。

3.1 分析面的位置。长方体被切割后每个视图中都会有几个封闭线框，一个封闭线框代表一个面。一般先分析视图中几个封闭线框的相对位置，主要分析各面的前、后和上、下位置。

3.2 分析面的投影。根据主视图和俯视图的投影关系，分析每个封闭线框的两面投影。一般难想象出来的是一些倾斜截切面，根据一般位置面类似性的投影特性，三角形的投影还是三角形，找出其两面投影。再分析视图中的平行面和垂直面的两面投影，一个投影反映实形，一个投影积聚成直线。

3.3 补画左视图。根据各封闭线框的两面投影，可以画出其第三面投影，一般经过2 次分析再加上长方体的外形轮廓，左视图就能补画出来。

3.4 画出轴测图。先画出长方体的轴测图，把主视图前面的形状画到轴测图的前面，把俯视图上面的形状画到轴测图的上面，再依次连线，即可按要求绘制出切割型组合体的轴测图。

4 结语

实践证明，构型设计的练习，是形象思维的过程。在机械制图教学中，应该强化构型设计的内容和深度。轴测图的应用对开发空间想象力、认识形状特征、培养构型设计能力具有重要意义。