к уроку черчения

Чертежи в системе прямоугольных проекций

Основное значение данной темы — закрепить и развить у учащихся теоретические знания о способе прямоугольного проецирования и показать им некоторые практические приемы выполнения чертежей в системе прямоугольных проекций. Эти приемы необходимы для формирования первоначальных навыков выполнения чертежей простейших предметов и решения некоторых проекционных задач.

Раздел, посвященный методу проекций, начат с определения процесса проецирования, на основе чего учащиеся подводятся к понятию «проекция» как результату этого процесса. В учебнике названы и другие случаи получения проекций, но они не иллюстрированы.

На основе общих сведений о проецировании и проекции в учебнике дано изложение принципа построения чертежей сначала на одну, затем на две и три плоскости проекций. Такая градация процесса построения чертежа поможет учителю последовательно сформировать у учащихся понятия, необходимые для сознательного усвоения правил проецирования на три плоскости проекций.

Чертеж в системе прямоугольных проекций — это совокупность условностей, созданная в процессе неоднократного абстрагирования предмета от различных его реальных свойств. В чертеже изменена в большинстве случаев величина предмета, не отражен цвет, материал. Геометрическая форма предмета передана в чертеже с помощью линий условно. Единый пространственный образ предмета в чертеже оказывается расчлененным на части, каждая из которых является изображением этого предмета, видимого с какой-либо одной стороны. Чтобы создать (реконструировать) по чертежу образ предмета, надо за- данные изображения вновь мысленно объединить. Человеку, не знакомому с правилами создания таких изображений, трудно узнать (угадать) по чертежу предмет. Нужна длительная практика сначала с дополнительными внешними опорами (модель, наглядное изображение), а по- том без них, прежде чем человек станет способен читать,   т. е. представлять форму предметов по их чертежам. В процессе этой практики у него накапливается определенный запас представлений о различных геометрических формах, их комбинациях и сочетаниях, об особенностях отражения этих форм на чертеже. В результате этого вырабатывается определенное умение, а затем и навык синтезировать отдельные изображения, с тем чтобы узнать и по ним форму предмета. Поэтому следует вдумчиво отнестись к методам формирования у учащихся понятий о чертеже и процессе его построения.

Большой ошибкой при ознакомлении учащихся со способом получения чертежа предмета является то, что учителя исходят из наличия раз и навсегда заданных трех плоскостей проекций. «Берем трехгранный угол, помещаем туда предмет, строим его проекции. Затем плоскости разворачиваем» и т. д. Учащиеся порой настолько привыкают к этому углу и фактическим операциям проецирования в пространстве угла, что им потом бывает очень трудно перейти к мысленным действиям. Кроме того, в результате такого обучения учащиеся получают неверное представление, будто чертеж предмета — это три проекции. Учащиеся по шаблону, порой в течение длительного времени, строят чертежи всех предметов только в трех проекциях — ведь плоскостей проекций три. Такая методика не способствует творческому восприятию процесса построения чертежей.

Надо сказать учащимся, что исходным в процессе построения чертежей является оригинал, т. е. сам предмет, а не плоскости проекций. В обучении это можно сделать, демонстрируя построение чертежа на одну или на две, три и более плоскостей проекций.

Следующим шагом будет понятие о техническом чертеже. Изучив материал учебника, учащиеся должны знать название видов, расположение их на чертеже согласно правилам стандарта. После объяснений, данных в предшествующей главе, учащиеся легко поймут, что количество видов детали на чертеже должно быть наименьшим, но до- статочным для полного выявления ее формы и размеров.

Рассматривая материал этого раздела, можно напомнить учащимся, почему чертеж завоевал прочное место на производстве, где происходит процесс изготовления машин, станков и других изделий. Учащимся можно сообщить, что изображения, построенные, например, методом центрального проецирования (рисунки), весьма близки к восприятию натуры человеком и обладают большей степенью наглядности. Однако рисунок не может служить техническим документом, по которому можно изготовить деталь или построить изображенное сооружение. Рисунок не имеет размеров, точных данных о форме предмета и его частей, данных о внутреннем устройстве объекта.

Чертеж обладает меньшей наглядностью, но зато отличается целым рядом ценных свойств:

дает исчерпывающие сведения о предмете благодаря применению необходимого количества видов;

отличается простотой, так как каждый вид дает изображение предмета лишь с одной стороны;

отличается точностью и удобством измерения. Отсюда чертежи в прямоугольных проекциях являютcя основным способом изображения предметов в технике.

При изучении этого раздела учащиеся выполняют практическую работу «Моделирование по чертежу». Работа рассчитана на выполнение в классе. Для этой цели учитель должен заранее приготовить необходимые материалы (пластилин, картон, проволоку и др.).

На рисунке 66 приведен пример задания на моделирование из бумаги, которым можно воспользоваться без применения ножниц и ножей на уроке. Для его выполнения достаточно взять листок бумаги размером 40×60 мм и на дорвать его в том месте, которое указано в верхней сред- ней части рисунка.

Задание состоит в моделировании по чертежам. Наглядные изображения даны для оказания помощи учащимся в случае возникновения у них трудностей в работе.

Аксонометрические проекции и технический рисунок. Теоретический материал по этой теме достаточно полно изложен в учебнике. Более того, нет необходимости

Рис. 66

подробно объяснять суть получения таких проекций (рис. 60 учебника). Учащиеся должны знать, что они будут использовать в школе аксонометрические проекции, установленные стандартом. Эти проекции имеют то или иное расположение осей и соответствующие показатели искажения.

Анализ способов построения различных аксонометри- ческих изображений показывает, что в их основе много общего. Это обстоятельство должно быть использовано  для воспитания у школьников способности к обобщению материала. Изложение способа построения различных на- глядных изображений дано в учебнике в параллельном со- поставлении.

В левой части таблицы 1 учебника показана последовательность построения фронтальной диметрической проекции, а в правой — изометрии того же предмета. Средняя часть таблицы содержит поясняющий текст. Рассмотрение этого текста показывает, что первый, третий и четвертый этапы построения аксонометрических изображений полностью совпадают. То же относится и ко второму эта- пу, за исключением откладывания величины отрезков вдоль оси у.

К построению аксонометрических изображений пред- мета ученики приступают после ознакомления с расположением осей х, у, z для фронтальной диметрической и изометрической проекций. Способ их построения дан на рисунке 61 учебника.

Здесь также можно предложить школьникам материал для сопоставлений и сравнений. Например, проведение осей фронтальной диметрической и изометрической проекций с помощью треугольников производится одинаково, только треугольники берутся с разными углами.

Выполнение аксонометрий многих предметов начинается с изображений плоских фигур (оснований, передних граней и пр.). Построение аксонометрических проекций предметов в учебнике приведено в таблице 2. И здесь материал дан в параллельном сопоставлении.

Способов выполнения аксонометрий предметов (как и технических рисунков) может быть несколько. Наиболее распространенными являются следующие: от формообразующей плоской фигуры; последовательное наращивание частей; последовательное удаление частей и комбинированный.

У учащихся необходимо систематически формировать умение анализировать форму предмета перед тем, как начать строить его наглядное изображение.

Последовательность проведения анализа формы изображаемого предмета может быть следующей: определяется форма предмета (имеет она призматические или цилиндрические части); далее уточняются характерные особенности частей, т. е. определяется, имеет ли предмет формообразующую грань, выступы, вырезы и срезы и др.

В соответствии с этим определяется конкретный способ построения изображения. По тому, как расположены элементы предмета (с одной или двух и более сторон), определяется предпочтительный вид аксонометрической проекции: диметрия или изометрия.

Затем объясняется последовательность действий, свойственная каждому способу построения.

Способ построения «от формообразующей плоской фигуры»:

обнаружение и воспроизведение формообразующей грани;

определение направления третьего измерения и величин ребер;

выявление толщины изображенного предмета.

Способ «наращивания частей»:

выделение и построение изображения наиболее крупной части предмета;

наращивание изображений частей предмета (в начале призматической, а затем цилиндрической формы).

Способ «удаления частей»:

построение изображения обобщенной формы предмета — заготовки;

удаление призматических и цилиндрических частей (вначале внешних, а затем и внутренних).

Комбинированный способ:

представляет собой сочетание двух или более способов;

порядок действий определяется формой изображаемого предмета.

Опыт показывает, что обучение построению аксонометрических изображений, при котором внимание учащихся направляется на выявление последовательности и характера действий в соответствии с формой и пространственным положением заданного предмета, представляет собой достаточную методическую основу для успешного формирования эффективных приемов построения таких изображений.

Последовательность, характер действий и их зависимость от особенности пространственных свойств изображаемых предметов заключаются в следующем:

если многогранный предмет имеет постоянную толщину, то аксонометрическое изображение его целесообразно строить способом «от формообразующей плоскости фигуры»;

способ «наращивания частей» удобно применять при изображении предметов с выступами, форма которых четко расчленяется на составные части и передние грани двух соседних частей не лежат в одной плоскости;

в тех случаях, когда обобщенная форма предмета в виде простой геометрической фигуры сохраняется и имеются отверстия, вырезы, углубления, которые не нарушают контуров ее проекций, следует применять способ «удаления частей»;

при выполнении аксонометрических изображений предметов, имеющих одновременно углубления, вырезы, срезы и выступы, рационально применять «комбинированный» способ.