摘 要 三维图形的相贯线是画法几何中的一大难点，是机械制图学习过程中的一道门槛。为此研发了一种常见回转面相贯线正投影画线仪。介绍了其工作原理及结构。在圆柱、圆锥、球体等常见回转面上，此仪器可以手动生成与其轴线正交、斜交、偏置、平行等相贯的相贯线正投影，且回转体的形状、尺寸均可调整。在动手过程中加强了对相贯线的了解，有效地辅助了课堂教学。
关键词 机械制图 相贯线 正投影 画线仪
Development of Plotting Instrument for the Orthographic Projection
of the Intersecting Lines on Common Rotative Surfaces
Abstract The intersection line of 3D figure is one of the difficult parts in descriptive geometry， and also a barrier in the learning process of mechanical drawing. For this reason， the plotting instrument for the orthographic projection of the intersecting lines on common rotative surfaces was developed. The work principle and construction of the instrument were introduced. By the instrument the orthographic projection of the intersecting lines on common revolution surface， such as cylinder， cone and sphere etc.， were manually generated under its intersecting position of orthometric， heterotropic， parallel and so on. Moreover， the shape and size of rotative solid were adjustable. The intersecting lines were understood well under the using process.The classroom teaching was effectively supported.
Key words mechanical drawing; intersecting line; orthographic projection; plotting instrument
机械制图是机械类专业的基础课程，为后续众多专业课奠定基础。学习本门课程的学生数量众多。“相贯线”的读图与绘制一直是该课程的重点和难点之一。对其研究较多。①②③④究其原因，一是因为部分学生空间想象能力较弱。二是因为“相贯线”是在两个形状的表面形成的交线，研究对象是组合体，增大了空间想象的难度。三是因为“相贯线”的形状和特性规律性不强，很难把握。⑤目前因缺乏合适的教学仪器，学生只能观察“相贯体”的三维模型和实物模型来加深理解，缺少动手实践环节。因此，研制了常见回转面相贯线正投影画线仪，能够手动绘出常见回转面相贯线正投影，促进了对该难点的理解和掌握。
1 基本原理介绍
常见回转面相贯线正投影画线仪的基本原理为：三根相互正交的画笔为竖直画笔，左视图画笔和正视图画笔，模拟机械制图中正视图、俯视图和左视图这三个基本视图的投影方向。竖直画笔绕着回转中心线转动一圈，形成回转体包络面。在转动过程中竖直画笔始终接触另一回转体，则画笔的轨迹就是相贯线的轨迹。与之相连的左视图画笔和正视图画笔就会在左画板和正画板记录相贯线的左投影和正投影。
2 画线仪结构设计
2.1 底座支撑装置
相贯体夹具装置上可以安装圆柱体、圆锥体和球体等。相贯体夹具装置上安装圆锥体如图6所示;相贯体夹具装置上安装球体如图7所示。
2.3 旋转装置
2.4 画线装置
画线装置包含竖直画线装置、左视图画线装置与右视图画线装置。
2.4.1 限位装置
对于正投影的绘制，需要始终保持正投影画笔5的轴线与正画板1平面垂直。该装置安装了两套直线导轨，笔夹4用螺钉连接在直线导轨3的滑块上。笔夹4内孔与正视图画笔5的外圆小间隙配合，正视图画笔5受到笔夹4限制，轴线始终与正画板1平面垂直。
正视图画笔5和左视图画笔7通过螺纹连接在定位块6上，且左视图画笔7的轴线始终垂直于正视图画笔5的轴线。因此，左视图画笔就会始终垂直于左画板8。
2.4.2 画线装置结构
由于左视图画线装置与右视图画线装置的结构类似，只是由于投影方向的不同而导致放置方向不同。因此，只介绍竖直画线装置和左视图画线装置的结构。
正视图画笔装置和竖直画笔装置之间的连接关系和工作原理与上述介绍相同。同理，竖直画笔在转动过程中就会在正画板上就会记录出相贯线的正视图。
2.4.3 回转面的形状
竖直画笔可以形成圆柱包络面和圆锥包络面。竖直画笔形成圆锥包络面如图10所示。
设计制作出的此种仪器可以在圆柱、圆锥、球体等常见回转面上手动生成与其轴线正交、斜交、偏置、平行等相贯位置下的相贯线，且回转体的形状、尺寸均可调整。基本包含机械制图课程教学中各种相贯线及其正投影的生成。
3 小结
研制了一种常见回转面相贯线正投影画线仪。对培养当代工科学生的动手能力和空间思维能力，加深对相贯线的理解有极大的促进作用。该仪器结构实用，纯手动操作，调节方便、画线容易。
注释
① 张筱洁，张爽.通过求相贯线培养学生的解题能力.新校园（阅读），2015.368（8）：139.
② 程刚，卢淑群.工程制图中两正交圆柱体相贯线的教学探讨.科教导刊（下旬），2015（9）：77-78.
③ 靳晓玲.两正交圆柱相贯线教学方法探讨.科技信息，2014（7）：157.
④ 周硕婷.UG 在《相贯线画法》教学中的应用.黑龙江科技信息，2014（7）：108.
⑤ 裘国定.浅谈机械制图教学中圆柱相贯线[J].浙江工商职业技术学院学报，2010.9（1）：94-95.
