关于组合体尺寸标注的探讨

陆海涛+吕建强+路连

摘 要 组合体尺寸标注是工程制图尺寸标注的核心内容之一。针对组合体尺寸标注的普遍问题，深入剖析尺寸的内涵，尺寸标注与画图读图的关系，平面图形与组合体尺寸标注的联系以及尺寸标注方法。最后提出对尺寸标注内容进行整合的必要性和方法。为提高工程制图尺寸标注的教学效果和学习效果提供几点建议。

关键词 工程制图 尺寸标注 组合体

中图分类号：TH126 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2016.10.024

Abstract Composite body size is one of the core contents of engineering graphics. Relationship for the assembly dimension in general， in-depth analysis of the size of the connotation， dimensions and drawing pictures， planar graphs with combined body of dimension and dimension annotation methods. At last， the necessity and method of the integration of dimension annotation content are put forward. In order to improve the teaching effect and learning effect of engineering graphics， some suggestions are provided for improving the teaching effect and learning effect.

Keywords engineering graphics； dimension； combination body

众所周知，组合体是学习图样各种表达方法的几何模型，是机械零件的基本几何形体。组合体三面投影图的训练使学生从画法几何的较为抽象的思维过渡到更加真实的形象思维，空间形象思维能力得到极大提高，并掌握空间三维物体和二维平面图形之间对应关系的识别和转换方法。组合体是学习掌握绘图、读图和尺寸标注等基本工程制图技能的关键阶段。对培养学生认真负责的工作态度，提高综合工程人文素质也具有重要意义。因此，组合体是工程制图课程内容体系的重要组成部分，是课程教学环节中的重要一环。相对于组合体画图和读图，组合体尺寸标注的教学难度更大，尺寸标注已经成为学生学习工程制图的最薄弱环节之一。除了创新教学方法，调动学生学习主动性之外，我们更应关注影响尺寸标注教学效果的深层次因素，本文就此进行探讨。

1 组合体尺寸标注存在的问题

组合体尺寸标注的基本要求是正确、完整和清晰。只有正确标注组合体尺寸，才能正确反映组合体大小。但在教学中发现，学生学习尺寸标注存在的问题较多，涉及到了组合体尺寸基本要求的各个方面，主要有：

1.1 尺寸标注的国家标准

尺寸标注国家标准是贯穿于整个尺寸标注教学和学习过程的主线，是学习尺寸标注的纲领。不能正确理解尺寸标注的国家标准含义，执行国家标准意识淡薄，不重视标准规定，不严格执行标准，导致尺寸标注的正确性得不到有效保证。比如为直接直观反映物体大小，国家标注规定尺寸数值不受绘图比例影响，但绘图比例的选择与尺寸数值有关。而常见一个误区是图形的大小即为物体大小，混淆绘图比例和尺寸数值的含义。

1.2 尺寸标注方法

形体分析法是尺寸标注的基本方法，其基本思想是将尺寸分类进行标注，即定形尺寸、定位尺寸和总体尺寸。①尺寸分类标注区分了尺寸标注的难易，增强标注尺寸的目的性，使得尺寸标注更具条理性，最终满足组合体尺寸标注基本要求。但学生不能正确坚持应用形体分析法标注尺寸，造成遗漏尺寸和重复尺寸的现象屡见不鲜。不及时总结尺寸标注经验教训，不善于归纳尺寸标注的技巧和规律。最终，没有养成正确标注尺寸的良好习惯。

1.3 尺寸基准选择与应用

尺寸基准基本含义是尺寸标注的起点。一般地，定形尺寸的基准与测量基准一致，定位尺寸的基准与设计基准一致，总体尺寸的基准与装配基准一致。狭义地，尺寸基准多指定位尺寸的基准。学生不能把握组合体整体结构形状，也不能正确分析组合体结构功能，因而不能准确判断组合体局部结构的重要性，不重视组合体的叠加或切割形成过程，造成尺寸基准选择错误。混淆定位尺寸和定形尺寸，错误应用尺寸基准。

1.4 尺寸位置及调整

工程投影理论的基本原则之一是物体的结构形状必须通过真实投影进行直观表达。采用正投影理论的组合体投影可真实表达组合体的结构及形状。一般组合体局部结构通过两次以上的投影表达清晰，反映其大小位置的尺寸也具有多个标注位置。疏于尺寸摆放位置合理性要求，不能确保尺寸标注在反映结构最清晰的投影之上。也不能处理好尺寸与图线的相对位置关系，尺寸和图线的清晰性难以保证。对于同一结构的尺寸放置过于分散，未做到尽量集中，不便于读图。对于形成尺寸封闭的尺寸，难以判断选择其中重要的尺寸，删除不重要尺寸。而总体尺寸标注与否模糊不清，对于叠加型组合体，总体尺寸应根据具体情况分析判断；对于切割型组合体，一般需要直接标注总体尺寸。

2 影响尺寸标注的关键因素

2.1 尺寸内涵的理解

尺寸具有反映大小和定位功能。物体所占空间大小就是物体体积，体积反映物体大小。计算体积的变量跟标注的尺寸紧密相关，即尺寸能够反映物体大小。在设计中需要用尺寸保证零件局部结构间的位置距离。在装配中需要用尺寸保证不同物体间的装配距离。尺寸具有唯一性、方向性、多样性和技术性。物体大小是唯一的，物体尺寸也是唯一的。在三维空间，物体大小是从三个方向进行度量，度量方向决定尺寸的标注方向性。②物体大小可分为整体大小和局部大小，故物体的尺寸也有整体尺寸和局部尺寸之分，即总体尺寸、定形和定位尺寸。物体结构形状千变万化，使得尺寸的种类和形式呈多样性，且尺寸数量较大，容易混淆。因此，尺寸标注的规则和规定较多，使得尺寸标注体现出较强的技术性性和规律性，降低了尺寸标注的复杂性和难度，也十分方便读图，进而了解物体的大小。

2.2 画图、读图和尺寸标注的关系

画图、读图和尺寸标注是学习工程制图的三种基本技能。画图将三维物体表达为二平面图形，而读图恰好相反，二者是对立统一的。尺寸将画图和读图有机地联系在一起。画图是标注尺寸的基础，不会画图和尺寸标注，很难能正确读图。读图是画图和尺寸标注的基础，画图前要读懂或想象出物体的结构形状和位置大小。不能正确读图，尺寸标注也难以达到基本要求。读图也离不开画图，画轴测图可以验证读图效果。不会尺寸标注就难以准确表达和理解物体大小。

尺寸影响图线的画出顺序，直接应用尺寸画图线是精确画图的有效途径。简而言之，三者相互影响，“你中有我，我中有你”，如图1所示。

2.3 平面图形与组合体尺寸的联系

组合体大小由三个方向分别进行度量，即尺寸分别沿长、宽、高三个方向反映组合体大小，呈现立体感。组合体某一方向的大小，一定会体现在组合体在该方向的某个投影之上，通过该投影方向的平面图形的尺寸反映，因此，平面图形尺寸是轴测图尺寸在投影面上的“投影”。平面图形图线与尺寸紧密联系，③对于组合体，三个方向的尺寸，分别存在两个基本视图可以用来标注尺寸。值得注意的是，平面图形中的每条图线都是有大小的，但图线大小并非全部代表物体大小。物体表面或线都有大小，但物体大小不仅受物体表面或轮廓线大小影响，也受物体表面、轮廓线之间的相对距离或位置影响。如正四棱台，其高度由上下两正方形表面间的距离决定，在平面图中就是上下两正方形表面的积聚性投影之间的距离，棱台的长度和宽度分别由上、下正方形边长确定，但投影为梯形的斜边不标注长度尺寸。熟悉空间物体大小与平面图形和尺寸之间的对应转换对标注尺寸是至关重要的。

2.4 尺寸标注方法

形体分析法的核心由形确定体，通过对点、线、面的位置、形状、数量、大小等的分析，判断出简单几何体的形状和大小，进而获得组合体的形状特征和大小特征。形体分析过程是画图、读图、尺寸标注的基础和前提。没有扎实的形体分析功底，画图、读图和尺寸标注就会变得困难。

组合体的画图和读图都具有极强的技术性，其尺寸标注也同样具有极强的技术性。形体分析法④是用来尺寸标注的有效方法，它采用化繁为简的思路符合人们的认识规律，较为容易掌握，特别适合学生用于学习尺寸标注。但学生并未真正掌握形体分析法的内涵，不懂得应用形体分析法。究其原因，普遍存在一种急于求成的心理，缺乏全局观念，实践与理论脱节。习惯于直接进行空间立体分析，不愿意进行看似繁琐的点线面分析。不能严格地应用形体分析法画图和读图，基本上是一股脑地画图读图，浪费了熟练掌握形体分析法的宝贵时机，严重影响后续尺寸标注的教学与学习效果。实际上，由于形体分析法掌握不牢固，在尺寸标注阶段，多数学生只根据自己对尺寸的理解标注尺寸，基本不遵照形体分析法标注尺寸的过程，形体分析法标注尺寸流程如图2所示。因此，为更好应用形体分析法标注尺寸，坚持严格要求应用形体分析法画图和读图是非常必要的。

2.5 尺寸标注内容的整合

众所周知，尺寸标注是工程制图的教学重点内容之一，是学生必须掌握的基本内容。尺寸标注贯穿于课程教学的整个过程，内容主要有国家标准，平面图形尺寸，简单几何体尺寸，组合体尺寸，剖视图尺寸标注，零件图尺寸，装配图尺寸和轴测图尺寸。可见，有关尺寸的教学内容还是较多的，但纵观历届工程制图课程中有关尺寸标注内容的教学时间是偏少的，教学进程过长，教学较为分散，是一种循序渐进教学方式。在教学时间减少的客观情形下，不利于尺寸标注的教学和学习，故有必要整合尺寸标注教学内容，调整教学进程，如为避免尺寸标注国家标准和平面图形尺寸的孤立枯燥讲解，将尺寸标注国家标准、平面图形尺寸、简单几何体尺寸与组合体尺寸标注融合在一起。将剖视图尺寸标注和零件图尺寸标注进行融合，将轴测图尺寸标注移到组合体前面，作为组合体尺寸标注的铺垫。经过整合调整工程制图尺寸标注分为三大部分：组合体尺寸标注，零件图尺寸标注和装配图尺寸标注。

由上可见，组合体尺寸标注在工程制图尺寸标注占据重要地位，是掌握零件图和装配图尺寸标注的前提和基础。

3 结束语

对组合体尺寸标注存在的各种问题进行了剖析，同时详细讨论了影响组合体尺寸标注的几个深层次因素。对提高组合体尺寸标注的教学与学习质量具有一定实践意义和理论意义。

注释

① 王珉.工程制图中组合体尺寸标注学习难点的突破及实践[J].中国地质教育，2014（4）：96-97.

② 姚齐，冯江.尺寸标注的研究型教学[J].中国科教创新导刊，2010.31：71-72.

③ 陆国栋，晏群，曹敏.关于尺寸标注的教学方法改革探讨[J].浙江工业大学学报，2000.28（S1）：176-179.

④ 易声耀，尚建忠，徐海军.叠加型组合体尺寸标注的教学分析方法研究[J].图学学报，2014.35（4）：607-612.