輔助制圖點線面投影教學的演示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種輔助制圖點線面投影教學的演示裝置，三個投影面裝置組合成三維X、Y、Z投影面，每個投影面裝置包括磁球、伸縮管、定型軟管、投影面板及投影面、細線，每個投影面板及投影面中心固定一定型軟管，并通過定型軟管連接伸縮管，伸縮管為空心管，空心管兩端管口分別由一個磁球吸堵住，同一伸縮管上的兩個磁球通過細線連接。該裝置具有演示直線投影變換、線與線的空間位置關系、三角形及四邊形等面的投影變換、線與面的空間位置關系、面與面的空間位置關系等功能，從而可以更好的把空間與平面聯(lián)系起來，克服了目前理工科院校的“畫法幾何”教學中存在的抽象、演示繁瑣、不直觀等問題，便于教師演示，易于學生接受，是理工科學校的必備教具。
【專利說明】輔助制圖點線面投影教學的演示裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種投影教學演示裝置，特別涉及一種輔助制圖點線面投影教學的演示裝置。
【背景技術】
[0002]目前我國大部分理工科院校大部分專業(yè)都開設有機械制圖課程，然而畫法幾何中涉及的點線面的位置關系是機械制圖學的基礎，同時，由于大多數(shù)學生的空間想象能力訓練較少，所以在學習點線面的空間位置關系的過程中會感到困難，目前教具市場上有部分機械制圖演示教具，基于點線面的任意空間位置關系的教具較少，大部分是固定的，只能模擬某一種圖形。
[0003]公開的專利有:
1.合肥桐科電子科技有限公司的李如平發(fā)明的三視圖投影演示模具，專利號:201220005052.4 ；
2.浙江省溫州市的余忠發(fā)明的多功能投影演示具，專利號:90217754.0;
3.內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市青山區(qū)的徐長生發(fā)明的模型與三維象限面磁附圖片對應投影演示教具，專利號:93244327.3 ；
4.湖南省株洲市的李富昌，蔣鳳儀發(fā)明的組合式空間幾何演示裝置，專利號:87204750 ；
5.黑龍江省哈爾濱市的古立翠，謝國梁發(fā)明的一種帶有投影功能的空間幾何演示器，專利號:201220487042.9 ；
6.武漢船舶職業(yè)技術學院的李俊武、陳庭吉等發(fā)明的機械制圖畫法幾何可變教具模型，專利號:97240721.9。
[0004]雖然現(xiàn)在有很多這樣的投影裝置，但許多裝置只可以演示特定的點線面投影，而且大多數(shù)都是采用燈管成影的光源投影，在一定程度上受到局限且不利于學生觀察。
[0005]機械類及近機類專業(yè)的學生都要學習《畫法幾何與機械制圖》課程，然而制圖學基礎里的點線面的投影由于涉及復雜的空間變換，從而成為許多學生頭疼的一個環(huán)節(jié)。而目前市場是教具產(chǎn)品雖然較多，但是真正能演示空間任意位置點線面的投影關系的較少，而且大部分以燈光成影為主，不便于學生觀察。由于目前教具市場上的空間位置關系演示教具具有一定的局限性，大部分只能單一的演示某一種圖形的空間位置關系，所以存在材料浪費和單一性等缺點，繼而出現(xiàn)了采用可見光成影的演示裝置，該類裝置大部分在三個投影面的對面方向上安裝光源進行投影演示，然后該類裝置也存在一定的缺陷，即不便學生觀察和耗能的缺點。本發(fā)明基于這一情況，設計一種輔助點線面投影的演示裝置，讓教師可以形象的向學生展示投影關系，學生的認識從抽象到具象，從而更易理解，所以該教學儀器必將走進制圖學的課堂并為教師教學和學生學習提供有力的幫助。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明是要提供一種輔助制圖點線面投影教學的演示裝置，讓教師可以形象的向學生展示投影關系，學生的認識從抽象到具象，從而更易理解，并且具有無能耗、簡易、演示直觀的特點。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是:一種輔助制圖點線面投影教學的演示裝置，由三個相同的投影面裝置組成，三個投影面裝置組合成三維X、Y、Z投影面，其特點是:每個投影面裝置包括磁球、伸縮管、定型軟管、投影面板及投影面、細線，每個投影面板及投影面中心固定一定型軟管，并通過定型軟管連接伸縮管，伸縮管為空心管，空心管兩端管口分別由一個磁球吸堵住，同一伸縮管上的兩個磁球通過細線連接。
[0008]在模擬X、Y、Z面上的投影時，每個投影面裝置中的一個磁球作為重錘鉛垂懸掛在所需投影面上確定投影點，當二個用作重錘的磁球所連有的細線相交時，伸縮管在細線拉出的管口由另一個磁球堵住。
[0009]不演示投影時，二個磁球的連接細線收于伸縮管中。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:
(I)投影演示裝置可以同時演示單獨的點線面投影以及點、線、面任意組合之間的投影關系。
[0011](2)投影演示裝置可以演示一定范圍內(nèi)，任意長度、任意空間位置的點線面位置關系O
[0012](3)投影演示裝置應該無能耗、演示效果直觀，便于觀察和理解。
[0013]該演示裝置具有演示直線投影變換、線與線的空間位置關系、三角形及四邊形等面的投影變換、線與面的空間位置關系、面與面的空間位置關系等功能，從而可以更好的把空間與平面聯(lián)系起來，克服了目前理工科院校的“畫法幾何”教學中存在的抽象、演示繁瑣、不直觀等問題，便于教師演示，易于學生接受，是理工科學校的必備教具。本發(fā)明設計合理，結構簡單，使用方便，滿足大眾需求，具有廣泛的市場前景和很高的社會和經(jīng)濟價值。
[0014]本發(fā)明設計的點線面投影裝置的優(yōu)點有:①可演示任意點線面投影及空間關系；②重錘定點而非光源投影，無需暗箱，便于觀察，節(jié)能易操作；③定點用重錘采用強磁鐵使所演示圖形更穩(wěn)固的同時便于重錘定點。由此可見，對于制圖教學的輔助方面，本發(fā)明設計的投影裝置具有節(jié)能，直觀等優(yōu)點，更易于推廣應用。
[0015]本發(fā)明的輔助制圖點線面投影教學的演示裝置可以使教師在空間圖形投影的的教學過程中，更形象，更具體的呈現(xiàn)空間投影問題。更使學生的認識從抽象到具象，便于理解該類問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的單一投影面裝置結構示意圖；
圖2是模擬直線連接及其投影示意圖；
圖3是投影面不意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0018]如圖1至圖3所示，本發(fā)明的輔助制圖點線面投影教學的演示裝置，由三個相同的投影面裝置組成，三個投影面裝置組合成三維X、Y、Z投影面。
[0019]如圖1所示，每個投影面裝置包括磁球1、伸縮管2、定型軟管3、投影面板及投影面4、細線5。每個投影面板及投影面4中心固定一定型軟管3，并通過定型軟管3連接伸縮管2，伸縮管2長度可控，從而實現(xiàn)模擬一定范圍內(nèi)任意長度直線在空間任意位置的固定，便于研究其單獨以及與其他線或面組合的投影和空間位置關系情況。伸縮管2為空心管，空心管兩端管口分別由一個磁球I吸堵住，同一伸縮管2上的兩個磁球I通過細線5連接。不演示投影時，二個磁球I的連接細線5收于伸縮管2中。
[0020]如圖2所示，在模擬X、Y、Z面上的投影時，每個投影面裝置中的一個磁球I作為重錘鉛垂懸掛在所需投影面上確定投影點，當二個用作重錘的磁球I所連有的細線5相交時，伸縮管2在細線5拉出的管口由另一個磁球I堵住。保證了兩根直線的緊密連接，也卡住了細線5從而保證磁球I鉛垂懸掛而不會因為細線5太長無法繃緊。
[0021]如圖3所示，三個單一投影面板及投影面4組合成三維投影空間的時候，每個投影面板及投影面4中心處用于安裝由定型軟管3連接的投影機構。從而形成三維投影機制，保證任意空間位置關系的點線面投影。在進行投影演示的過程中，固定好所需研究投影的形狀和空間位置后，通過磁球I在磁球鉛垂方向上進行X面的投影，此時，X面平放在地面上，然后需要研究Y面的投影，此時不需要改變演示用投影直線的位置，只需將Y面平放到地面，使Y面成為鉛垂方向垂直方向即可，同理，研究Z面的投影只需將Z面平放地面，使之垂直于鉛垂方向，通過以上過程完成任意圖形在三個投影面的投影。
[0022]隨著教育體制的完善和改革，對于實踐能力的要求逐漸提高，大學生的實踐能力的培養(yǎng)尤為重要，然而機械制圖學是實踐的基礎學科，是一門緊密聯(lián)系工程實際的學科，學好機械制圖學是接觸工程問題的基礎，可以很好的培養(yǎng)我們的工程思維。機械制圖學的學習過程中，點線面的投影是難點，本發(fā)明設計的一種輔助制圖點線面投影教學的演示裝置可以使教師在空間圖形投影的的教學過程中，更形象，更具體的呈現(xiàn)空間投影問題。更使學生的認識從抽象到具象，便于理解該類問題。
[0023]本發(fā)明設計的投影裝置已經(jīng)通過學校教學調研，受到了廣泛的關注和稱贊，同時本發(fā)明已完成實物制作，并在本校內(nèi)進行了推廣使用。從后期對老師和學生的調研結果來看，本發(fā)明設計的一種輔助制圖點線面投影教學的演示裝置受到了機械制圖學科老師的一致認可和學生的稱贊。
[0024]目前大部分高校開設有機械制圖課程，制圖課程中點線面的投影關系的學習是機械制圖學的難點，市場上現(xiàn)有的投影變化教具存在兩方面的局限性，第一是投影的單一性，大部分投影演示裝置只能演示單一圖形投影，第二是演示的不直觀性，由于大部分克服單一性的投影裝置采用可見光投影，所以演示空間投影的時候不便觀察。本發(fā)明很好的解決了以上問題，相對已有裝置有很大的優(yōu)勢。
[0025]本發(fā)明結構簡單，成本低廉，適用范圍較廣，具有很高的推廣可行性，市場前景非常廣闊。
【權利要求】
1.一種輔助制圖點線面投影教學的演示裝置，由三個相同的投影面裝置組成，三個投影面裝置組合成三維X、Y、Z投影面，其特征在于:每個投影面裝置包括磁球(I)、伸縮管(2)、定型軟管(3)、投影面板及投影面(4)、細線(5)，每個投影面板及投影面(4)中心固定一定型軟管(3)，并通過定型軟管(3)連接伸縮管(2)，伸縮管(2)為空心管，空心管兩端管口分別由一個磁球(I)吸堵住，同一伸縮管(2)上的兩個磁球(I)通過細線(5)連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的輔助制圖點線面投影教學的演示裝置，其特征在于:在模擬X、Y、Z面上的投影時，每個投影面裝置中的一個磁球(I)作為重錘鉛垂懸掛在所需投影面上確定投影點，當二個用作重錘的磁球(I)所連有的細線(5)相交時，伸縮管(2)在細線(5)拉出的管口由另一個磁球(I)堵住。
3.根據(jù)權利要求1所述的輔助制圖點線面投影教學的演示裝置，其特征在于:不演示投影時，二個磁球⑴的連接細線(5)收于伸縮管(2)中。
【文檔編號】G09B23/04GK103489350SQ201310476722
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年10月14日 優(yōu)先權日:2013年10月14日
【發(fā)明者】吳江, 胡程鎮(zhèn), 劉俊杰, 馮巧波, 丁偉 申請人:上海電力學院