任务1 绘制斜割正六棱柱的截交线

任务1 绘制斜割正六棱柱的截交线

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正六棱柱被正垂面P切割,如图2-62所示,绘制其左视图。

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如图2-62所示,截平面P将六棱柱的六个侧面和六条侧棱都截断了,截平面与每一条侧棱都有一个交点,因此截平面截得的截交线也必是六边形。请思考求作此截交线的关键是什么?截交线的正面投影和水平投影分别是什么形状?

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图2-62 正六棱柱的截交线

(a)两视图;(b)立体图

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在许多机件的表面上,常常遇到平面与立体相交的情况,如图2-63所示的压板和顶尖,它们的表面都有被平面切割而形成的交线,这种平面截割立体而产生的交线称为截交线,截割立体的平面称为截平面,根据切割体的不同,可以分为平面立体的截交线和曲面立体的截交线,如图2-64所示。

一、截交线的基本特性

截交线有各种形状,但不论怎么切割,截交线均具有以下两个基本特性:

(1)封闭性——单一平面截得的截交线必定为封闭的平面图形;

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图2-63 平面截割立体形成截交线

(a)压板;(b)顶尖

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图2-64 截交线的形成

(a)平面立体截交线;(b)曲面立体截交线

(2)共有性——因为截交线是截平面切割立体产生的,所以截交线既在截平面上,又在立体表面上,是截平面与立体表面的共有线,截交线上的点均为截平面与立体表面的共有点。

二、截交线的形状分类

平面立体截交线:截平面与平面立体相交,其截交线为平面多边形,如图2-65所示。

曲面立体截交线:截平面与曲面立体相交,其截交线有时是平面多边形,有时是封闭的平面曲线,这取决于曲面体表面的形状及截平面与曲面体的相对位置,后面会陆续学习。

三、绘制截交线的方法

因为截交线就是截平面与立体表面的共有线,所以其投影既满足截平面的投影特性,比如真实性、积聚性和类似性,又满足原立体的投影特性,所以绘制时,可双向求证。

绘制截交线时,可先求点,再连点成线。

对于平面立体的截交线,可先求截平面与侧棱的交点,再依次连接交点可得截交线。

对于曲面立体截交线,可根据截交线的特点,先求截交线的特殊点(比如最高点、最低点、最前点、最后点、最左点、最右点等)的三面投影,再依次连接各点的同面投影,即可得截交线的投影。

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图2-65 截交线分类

(a)平面体截交线;(b)曲面体截交线

任务实施

一、斜割六棱柱截交线的投影特性及画法

观察图2-62可以看出,截平面P与六棱柱的截交线为六边形,由于该六边形是六棱柱侧面和截平面P的共有线,因此该六边形的正面投影和水平投影都是原六棱柱上已知的线,即正面投影积聚成斜线,水平投影为正六边形。要想求作此截交线的侧面投影,关键是找出截平面与六棱柱侧棱的交点。

二、绘制步骤

绘制斜割正六棱柱左视图的具体作图步骤见表2-20。

表2-20 绘制斜割正六棱柱的左视图的具体作图步骤

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续表

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知识拓展

1.正四棱锥的截交线

如图2-66所示,四棱锥被正垂面切割,截交线是一个四边形,四边形的顶点是四条棱线与截平面的交点,截交线的正面投影分别为1′,2′,3′,4′。

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图2-66 四棱锥的截交线

绘制斜割四棱锥俯视图和左视图的具体作图步骤见表2-21。

表2-21 绘制斜割四棱锥的左视图的具体作图步骤

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2.四棱柱的截交线

如图2-67所示,在四棱柱上切割一个矩形通槽,已知其正面投影,试完成矩形通槽的水平投影和侧面投影。

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图2-67 四棱柱开槽

(a)三视图;(b)立体图