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3 基本体及其截断. 教学目标 1 .掌握平面立体的投影特征,三视图画法及表面取点。 2 .掌握回转体的投影特征,三视图画法及表面取点。 3 .了解截交线、相贯线的概念、性质,掌握求作截交线和相贯线的基本方法。 4 .掌握基本体和截断体的尺寸标注。. 返回. 3.1 截切立体的三面投影(上). 一、平面体. 平面体: 表面由平面构成的形体 棱线: 平面上相邻表面的交线. 画平面体视图的实质: 画出所有棱线(或表面)的投影,并根据它们的可见与否,分别采用粗实线或虚线表示。. 1. 棱柱.
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3 基本体及其截断 教学目标 1.掌握平面立体的投影特征,三视图画法及表面取点。 2.掌握回转体的投影特征,三视图画法及表面取点。 3.了解截交线、相贯线的概念、性质,掌握求作截交线和相贯线的基本方法。 4.掌握基本体和截断体的尺寸标注。 返回
一、平面体 • 平面体:表面由平面构成的形体 • 棱线:平面上相邻表面的交线 画平面体视图的实质: 画出所有棱线(或表面)的投影,并根据它们的可见与否,分别采用粗实线或虚线表示。
1.棱柱 棱柱有直棱柱和斜棱柱。顶面和底面为正多边形的直棱柱,称为正棱柱。 (1)棱柱的三面视图 如图示位置放置六棱柱时,其两底面为水平面,H面投影具有全等性;前后两侧面为正平面,其余四个侧面是铅垂面,它们的水平投影都积聚成直线,与六边形的边重合。
棱柱的三面视图画图步骤 直棱柱三面投影特征: 一个视图有积聚性,反映棱柱形状特征; 另两个视图都是由实线或虚线组成的矩形线框。
(2)棱柱表面取点 C″ C′ a b a (b) b c a 已知棱锥表面的点A、B、C的投影a’、b’、c,求其它两面投影。 由于棱柱的表面都是平面,所以在棱柱的表面上取点与在平面上取点的方法相同。 点的可见性规定: 若点所在的平面的投影可见,点的投影也可见;若平面的投影积聚成直线,点的投影也可见。
2.棱锥 由一个底面和几个侧棱面组成。侧棱线交于有限远的一点——锥顶。 (1)棱锥的三面视图 画棱锥的三面视图,其方法和步骤与棱柱相同。 为了对视图进行线面分析,可标出各顶点的投影名称。
棱锥的三面视图画图步骤: s s s y y a c a c b b a(c) b
(2)在棱锥表面取点 s s s y a c y a c b 已知棱柱表面的点M、N的投影m′、n′,求其它两面投影。 b a(c) b
O A A1 O1 二、曲面体 曲面体(-由曲面或曲面和平面围成的形体)、母线、素线 1.圆柱 由顶圆、底圆和圆柱面围成。 圆柱面是由直线AA1绕与它平行的轴线OO1旋转而成。 直线AA1称为母线。 (1)圆柱的三面视图 注意:轮廓素线的投影与曲面的可见性的判断
圆柱的三面视图画图步骤: O A A1 O1
(2)在圆柱表面取点 O A A1 O1 3 2″ 1′ 1″ (2) 4″ 4 4 3 2 1 3 已知圆柱表面的点的投影1’、2’、3’、4,求其它两面投影。 利用投影的积聚性
2.圆锥 O S A O1 由圆锥面和底面组成。 圆锥面是由直线SA(母线)绕与它相交的轴线OO1旋转而成。 S称为锥顶,圆锥面上过锥顶的任一直线称为圆锥面的素线。 (1)圆锥的三视图 注意:轮廓素线的投影与曲面的可见性的判断
圆锥的三视图画图步骤: O S A O1 a c d c a s b s s b d a(c ) b(d)
(2)在圆锥表面取点 O S A O1 (2) 2 1 1 1 a 3 3 c d 2 c a s (3) b s s A. 特殊位置点 已知棱锥表面上点的投影1、2、3,求其它两面投影。 b d b(d) a(c )
S M (2) s m ● ● (2) 1 1 2 ● s m ● 1 已知圆锥表面上点的投影1、2,求其它两面投影。 B. 一般位置点 辅助素线法 如何在圆锥面上作直线? 过锥顶作一条素线。 辅助圆法 ● s
3.圆球 O1 O 圆母线以它的直径为轴旋转而成。 (1)圆球的三视图 三个视图分别为三个和圆球的直径相等的圆,它们分别是圆球三个方向轮廓线的投影。
c´ b״ b´ O1 O a´ c״ a״ c a b 圆球的三视图画图步骤: (2)在圆球表面取点 ★特殊位置点
m k k (2 ) (m) (2) (2) 1 1 1 1 ★辅助圆法 圆的半径? 圆球表面取点
3.1 截切立体的三面投影(下) 截断面 截交线 截断体 截断体:形体被平面截断后分成两部分,每部分均称为截断体。 4.2 平面与立体相交 截平面——用来截断形体的平面。 截交线——截平面与立体表面的交线。 截断面——由交线围成的平面图形。 本节重点:截交线的分析和作图 。
一、平面体的截交 ★ 平面体截交线的性质: 平面立体的截交线一定是一个封闭的平面多边形,多边形的各顶点是截平面与被截棱线的交点,即立体被截断几条棱,那么截交线就是几边形。 截交线是截平面与立体表面的共有线。 ★ 求平面体截交线的实质: 求截平面与立体上被截各棱的交点或截平面与立体表面的交线,然后依次连接而得。
确定截交 线的形状 ★ 求截交线的步骤: 1. 空间及投影分析 分析截平面与体的相对位置 分析截平面与投影面的相对位置 2. 画出截交线的投影 确定截交线 的投影特性 求出截平面与被截棱线的 交点,并判断可见性。 依次连接各顶点成多边形, 注意可见性。 3. 完善轮廓。
1 5. • 4 • • 3 4 5 • • 1 3 • • • 2 例1:求正五棱柱被截切后的俯视图和左视图。 1.棱柱的截断 1 (5) 2 (4) P 3 • 空间分析和投影分析 • 求截交线 • 完善轮廓 注意可见性 • 检查 注意截交线投影的类似性
2 1 5. • • 4 • • 3 1 5 5 4 • • 2 1 3 • • 4 • 2 3 正五棱柱被截切后的视图和立体图 1 (5) 2 (4) P 3
(a) 截平面与上、下底面平行,截面为正五边形 (b) 截平面截断五条棱,截面为五边形 (e) 截平面截断三条棱, 截面为三边形 (c) 截平面截断六条棱, 截面为六边形 (f) 截平面与侧棱平行, 截面为矩形 (d) 截平面截断四条棱, 截面为四边形
2" 1" ● ● 2(4) 1(3) 1(2) 例2:补全六棱柱被截切后的俯视图和左视图。 3(4) 注意: 要逐个截平面分析和绘制截交线。当平面体只有局部被截切时,先假想为整体被截切,求出截交线后再取局部。
1 • 2 4 • • • 3 4 • 1 3 • • • 2 例1:求四棱锥被截切后的俯视图和左视图。 2.棱锥的截断 1 (4) 2 3
5 4 7 6 3 2 8 1 例 2: 求八棱柱被平面P截切后的俯视图。 4(5) 5 4 P 7 6 2 3 2(3、6、7) 1 1(8) 8 7 8 5 6 3 4 1 2
二、曲面体的截交 (1)曲面体截交线的性质: 截交线是截平面与回转体表面的共有线。 截交线的形状取决于回转体表面的形状及 截平面与回转体轴线的相对位置。 • 截交线都是封闭的平面图形(封闭曲线或由直线和曲线围成)。 (2)求曲面体截交线的实质: • 求截平面与曲面上被截各素线的交点,然后依次光滑连接。
确定截交 线的形状 ★ 求截交线的步骤: ⒈ 空间及投影分析 分析回转体的形状以及截平面与回转体轴线的相对位置。 分析截平面与投影面的相对位置,如积聚性、类似性等。找出 截交线的已知投影,预见未知投影。 ⒉ 画出截交线的投影 确定截交线 的投影特性 截交线的投影为非圆曲线时,作图步骤为: 先找特殊点(外形素线上的点和极限位置点)。 补充一般点。 光滑连接各点,并判断截交线的可见性。 3. 完善轮廓。
1.圆柱的截断 由于截平面与圆柱轴线的相对位置不同,截交线有三种不同的形状。 倾斜 平行 垂直 直线 椭圆 圆
3" 3' 7 '(8' ) ● ● 7" 8" 2 '(4 ') ● ● ● 4" 5 '(6' ) ● ● 2" ● ● ● ● 6" 5" 1' ● ● 1" 4 6 8 ● ● ● 1 3 ● ● ● ● 5 7 ● 2 例1:圆柱被正垂面截断,求作其视图 一、分析 二、求截交线 截交线的已知投影? 截交线的空间形状? 截交线的侧面投影是什么形状? ★找特殊点 ★补充一般点 ★光滑连接各点 三、完善轮廓
3" 3' 3 4 2 7 '(8' ) ● ● ● ● ● 7" 8" 2 '(4 ') ● ● ● 4" 5 '(6' ) ● ● 2" ● ● ● ● 6" 5" 1' 1 ● ● ● 1" 4 6 8 ● ● ● 1 3 ● ● ● ● 5 7 ● 2 例1:结果和立体图
例2:求作圆柱切口开槽后的视图 3″ 4″ 4 1′(2′) 2″ 1″ ● ● ● ● 4(2) ● 3 2 ● ● 1 ● ● 3(1) 3′(4′) 同一立体被多个平面截切,要逐个截平面进行截交线的分析和作图。 ● ● 解题步骤: ★空间及投影分析 截平面与体的相对位置 截平面与投影面的相对位置 ★求截交线 ★完善圆柱轮廓
例2:结果和立体图 3″ 4″ 4 1′(2′) 2″ 1″ ● ● ● ● 4(2) ● 3 2 ● ● 1 ● ● 3(1) 3′(4′) ● ●
平行于轴线 θ= 0° 平行于一条素线 θ=α 过锥顶 直线(三角形) 垂直于轴线 θ= 90° 倾斜于轴线 θ>α 圆 椭圆 双曲线 抛物线 直线 根据截平面与圆锥轴线的相对位置不同,截交线有五种形状。 2.圆锥的截断
1' 1" 7" 8" • • 3‘(4’) 4" 3" 6" • • 5" • • 9" 10" 2' 2" 6 4 10 • • • 8 • 1 2 • • • • 7 9 3 5 例1: 圆锥被正垂面截断,完成三视图。 例1: 圆锥被正垂面截断,完成三视图。 如何找椭圆另一根轴的端点(即最前、最后点) 7‘ (8') 5' (6 ') 9‘ (10') 一、分析 二、求截交线 截交线的投影特性? 截交线的空间形状? ★找特殊点 ★补充中间点 ★光滑连接各点 三、完善轮廓
1' 1" 7‘ (8') 7" 8" • • 3‘(4’) 5' (6 ') 6" • • 5" 9‘ (10') • • 9" 10" 2' 2" 6 4 10 • • • 8 • 2 1 • • • • 7 9 3 5 例1: 圆锥被正垂面截切的三视图和立体图。
• • 1" 3" • • • • 2" • • 1 • 3 • 2 例2:求作切口圆锥台的左、俯视图。 例2:求作切口圆锥台的左、俯视图。 1' 3‘(4’) 2' 分析:圆锥台的切口由三个平面切割而成,分析各截交线的空间形状和投影特性。
1' • • 1" 3" • 3‘(4’) • • • 2" 2' • • 1 • 3 • 2 切口圆锥台的视图和立体图。
3.球体的截断 用任何位置的截平面截割圆球,截交线的形状都是圆。 当截平面平行于某一投影面时,截交线在该投影面上的投影为圆的实形,其它两面投影积聚为直线。
例3:求半球体被截后的俯视图和左视图。 例3:求半球体被截后的俯视图和左视图。 两个侧平面截圆球的截交线的投影,在侧视图上为部分圆弧,在俯视图上积聚为直线。 水平面截圆球的截交线的投影,在俯视图上为部分圆弧,在侧视图上积聚为直线。
3.2 相贯立体的三面投影(上) 两立体相交叫作相贯,其表面产生的交线叫做相贯线。 本章主要讨论常用不同立体相交时其表面相贯线的投影特性及画法。 1.相贯的形式 回转体与回转体相贯 平面体与回转体相贯 多体相贯
2.相贯线的主要性质 ★ 表面性 相贯线位于两立体的表面上。 ★ 封闭性 相贯线一般是封闭的空间折线(通常由直线和曲线组成)或空间曲线。 ★ 共有性 相贯线是两立体表面的共有线。 其作图实质是找出相贯的两立体表面的若干共有点的投影。
平面体与回转体相贯 1.相贯线的性质 相贯线是由若干段平面曲线(或直线)所组成的空间折线,每一段是平面体的棱面与回转体表面的交线。 2.作图方法 求交线的实质是求各棱面与回转面的截交线。 分析各棱面与回转体表面的相对位置,从而确 定交线的形状。 求出各棱面与回转体表面的截交线。 连接各段交线,并判断可见性。
例1:补全主视图 空间分析: 四棱柱的四个棱面分别与圆柱面相交,前后两棱面与圆柱轴线平行,截交线为两段直线;左右两棱面与圆柱轴线垂直,截交线为两段圆弧。 投影分析: 由于相贯线是两立体表面的共有线,所以相贯线的侧面投影积聚在一段圆弧上,水平投影积聚在矩形上。