5.7.2 圆锥截交线

5.7.2 圆锥截交线

当平面与圆锥截交时,根据截平面与圆锥轴线相对位置的不同,可产生5种不同形状的截交线,见表5-2。

表5-2 圆锥的截交线

【例5-10】如图5-21(a)所示,求切头圆锥的H、W投影。

【解】分析:圆锥轴线与H面垂直,截平面为正垂面,截切后截交线为椭圆,截交线V投影积聚不需再求,只需求H、W面的投影。

作图:

(1)求特殊点。

椭圆长轴的端点:通过正投影可知,椭圆长轴的端点即为Ⅰ、Ⅱ,为圆锥最右和最左轮廓线与截平面的交点,可以用点的从属性来求,即由1′、2′求得1、2和1″、2″。

椭圆短轴的端点:短轴ⅢⅣ的V投影3′4′必积聚在1′2′的中点,由3′(4′)用纬圆法求得3、4和3″、4″。

轮廓线上的点:圆锥的最前、最后轮廓素线与截平面相交于Ⅴ、Ⅵ两点,由5′、6′可求得5″、6″和5、6。

(2)求一般中间点。在V投影的适当位置再取7′(8′)点,用纬圆法可求得7、8和7″、8″。

(3)依次按顺序连点并判别可见性。虽然弧Ⅴ、Ⅰ、Ⅵ在圆锥的右侧表面,其侧面投影正常情况下是不可见的,但是由于该圆锥的左上角头部被切掉了,弧Ⅴ、Ⅰ、Ⅵ成为了新的轮廓线,所以其W投影可见。

(4)补全截断体投影,并加深轮廓线。如图5-21(b)所示。

图5-21 截头圆锥的投影

【例5-11】如图5-22(a)所示,求圆锥截切后的H、W投影。

【解】分析:圆锥被一个与圆锥轴线平行的侧平面、一个与圆锥轴线垂直的水平面和一个与圆锥轴线倾斜的正垂面所截。侧平面所截的截交线是双曲线,水平面所截的截交线为水平圆弧,正垂面所截的截交线是抛物线。水平圆弧求法简单,直接用纬圆法求;而对于双曲线和抛物线求法稍复杂,分别先求特殊控制点,再用素线法或纬圆法求中间点,最后再连接成光滑的曲线。

作图:

(1)求双曲线的投影。先求控制点Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ,用点的从属性和投影特性,由1′、3′、4′分别求得1、3、4和1″、3、″4″;再求中间点Ⅱ、Ⅴ。本题中我们用素线法来求,Ⅱ、Ⅴ既在截平面上也在圆锥表面某两根素线上,即由2′、5′分别求得2、5和2″、5″;再依次光滑连接各点就得双曲线的H、W投影。

(2)求水平圆弧的投影。由W投影,用纬圆法,根据投影特性“长对正,宽相等,高平齐”,即可得到水平圆弧的H、W投影。

(3)求抛物线的投影,方法同(1)。先求控制点Ⅵ、Ⅷ、Ⅸ,用点的从属性由6′求得6和6″;Ⅷ、Ⅸ连线为水平截面与正垂截面的交线,因也在水平圆弧上,所以直接用投影特性来求,由8′、9′分别求得8、9和8、″9″;再求一般中间点Ⅶ、Ⅹ,仍用素线法来求,即由7′、10′分别在圆锥表面上作两条素线,从而求得7、10和7″、10″;再依次光滑连接各点即得抛物线的H、W投影。

(4)补全截断体的轮廓投影并加深,如图5-22(b)所示。

图5-22 求多截面圆锥的截交线