机械制图中有关“尺寸标注方法”的创新讲法

[摘要]本文以尺寸标注的讲法为例子，详细探讨了机械制图教学中的创新教法问题。不但在教学内容的安排上做了大胆创新，而且还对整个尺寸标注的讲解方式做了深入研究，给出了一种崭新的“以体为纲”的，结合“形体分析”的尺寸标注步骤。给出了一个明确的标注尺寸的方法，并通过实践验证，取得了良好反响。
[关键词]机械制图 创新讲法 尺寸标注方法

尺寸标注的相关内容是工程制图教学中的重点和难点。它贯穿了工程制图课程的自始至终。这里所谓的“创新讲法”就是将传统的各章节中的有关“尺寸标注”的分散内容进行提炼、整合，把握着“以体为纲”的原则，以“形体分析法”为基础，按照图形的形成过程标注尺寸，力求在提高学员空间构思能力的同时，做到尺寸标注有据可依。同时在整个教学方法上，采用带着问题学习的思路，通过“提出问题，引入内容；回答问题，展开内容；总结问题，巩固内容”来实施授课过程。
一、课程安排上的创新
工程制图的授课任务注重的是拓展学员的思维空间，提高学员的想象能力，要求掌握一定的绘图和读图能力，具备初步的创新设计能力。在这样的思路指导下，课程的前期我们把教学重点放在了培养学员的空间构思能力上，对尺寸的要求相对较少。而从课程的中后期开始，教学重点则转移到对具体工程图纸的阅读和绘制上，这时就需要对图纸中尺寸标注的目的和含义有一个详细的了解。因此我们把有关尺寸标注的相关内容整合为一次课的时间，安插在“零件图”部分中进行集中讲解。这样可以避免授课过程中的内容跳跃，既适应了课时压缩的现实情况，又有利于学员对整个内容的理解和掌握。
二、授课手段上的创新
在整个授课过程中，我们遵循着容易被学员掌握的“带着问题学习”的方法。对整次课提出了两个问题，一个是尺寸标注的内容，也就是“标什么”的问题；另一个是尺寸标注的方法，也就是“怎么标”的问题。在内容展开上，我们本着“以平面图形尺寸标注为基础，以组合体尺寸标注为方法，以零件图的尺寸标注为综合应用”的思路。整个授课过程中，我们把内容分解成三大部分，每一部分都以两个问题为主线，在解决问题中掌握课堂知识。
下面就以“平面图形尺寸标注”为例子，来看一下尺寸标注的具体的做法。
(1)“标什么”。通过这个问题的提出，引出尺寸的种类，包括“定形尺寸”和“定位尺寸”，当然在标注定位尺寸时又引出了“尺寸基准”的选择原则。其中“定形尺寸”指的是表示线条形状的尺寸 (如矩形的长、宽；圆形的直径；圆弧的半径；角度；弧度等。如图1中的110、70、40、20、2×φ20)；“定位尺寸”指的是表示线条相对位置的尺寸(如图1中的48、60)；其中“定位尺寸”的标注位置和方式，取决于“尺寸基准”的选择，“尺寸基准”指的是标注定位尺寸的起点，选择的原则是：对称中心线或长的轴线等。

(2)“怎么标”。在解决“怎么标”的问题时，我们结合课程前期的学员已经熟练掌握的“形体分析法”，将图形分类，一类看成基本图形的“叠加”如图2所示，一类看成是基本图形的“切割”如图3所示。针对这两种图形，我们分别给出两种标注尺寸的方法。

对“叠加类”图形：第一步“分析图形”，将图形分类，并选择好整幅图形的尺寸基准（一幅平面图形只反映两个坐标，所以只有两个基准）；第二步“标注尺寸”——“拆分”图形，分别标注每一个基本形状的“定形”和“定位”尺寸，然后再把尺寸“叠加”；第三步“调整检查”，检查是否遗漏、重复并调整尺寸位置。
对“切割类”图形，也是分三步进行：“分析图形”、“标注尺寸”、“调整检查”。当然，在第二步标注尺寸时，遵循的方法是，先把图形“还原”，然后再按照切画过程，分别标注每一部分的“定形”和“定位”尺寸，如图3所示，可以先标注大圆形的直径，再标注上下截线的尺寸，最后再标注左右两侧截切形状的尺寸。
通过平面图形尺寸的标注，使学员对整个尺寸标注方法有了感官上的认识。接下来，再引入组合体的尺寸标注，这里除了要保留上述平面图形尺寸标注的思路和方法，还要强调两者的区别。比如，在选择基准时，组合体的一组视图可以反映立体长、宽、高三个方向坐标，所以应该有三个基准；在解决“标什么”的问题时，组合体由于是一个整体，所以还存在一个“整体尺寸”；在解决“怎么标”的问题时，由于组合体是由基本体组成的，所以要先熟练掌握一些常用基本体的尺寸标注。除此以外，仍然按照平面图形尺寸标注的步骤，先分析图形，分类、选基准；再分别按照“叠加”和“切割”两种方法对立体进行尺寸标注；最后再对尺寸进行调整检查。
最后是零件图的尺寸标注，一般来讲，零件就是在组合体的基础上，增加了一些工艺结构，比如倒角、倒圆、螺纹结构、退刀槽结构等形成的具体形体，因此零件图的尺寸标注从总体上讲，依然延续着上述的方法和步骤，但是，由于很多工艺问题的引入，所以在这一部分中，一定要重点强调对一些常见工艺问题，在尺寸标注时的处理情况，比如尺寸标注要方便加工和测量，尺寸不能注成封闭形式，铸造毛坯件的尺寸标注规则等等。

3.教学实践验证
通过对上述三种图形的尺寸标注方法和步骤的集中讲解，使学员对整个尺寸标注有了一个完整的认识。既掌握了标注尺寸的具体方法与步骤，做到了“有的放矢”，也理解了三者之间的联系与区别，加深了印象。在整个授课过程中，通过采用这种授课方式，使以往学员感觉杂乱、无从下手的内容，有了一个清晰、明确的认识，同时通过练习和测试，发现学员在提高读图能力的基础上，对尺寸标注这一部分的掌握程度也有了明显的提高。通过这两年的探讨和分析，作者本人对整个工程制图课程的教学也有了更深入的体会，在学时减少的情况下，不能一味地压缩内容，而应该潜心研究创新教法，提取精华，保证学员以高昂的学习兴趣掌握必要的课堂知识。
（作者单位：1.2.3海军航空工程学院 山东烟台）