4.1 立体表面的截交线 因截平面的截切,在物体上形成的平面——截断面 用平面与立体相交,截去体的一部分——截切 用以截切立体的平面——截平面 截平面与立体表面的交线——截交线 因截平面的截切,在物体上形成的平面——截断面
截交线的性质: ⒈ 是一封闭的平面图形。 ⒉ 截交线的形状取决于被截立 体的形状及截平面与立体的 相对位置。 截交线的投影的形状取决于 截平面与投影面的相对位置。 ⒊ 截交线是截平面与立体表面 的共有线。
平面截切的基本形式 截平面 截断面 截交线 截交线与截断面
一、平面体表面的截交线 截交线是一个由直线组成的封闭的平 面多边形。 截交线的每条边是截平面与棱面的交线。 ⒈ 求截交线的两种方法: ★ 求各棱线与截平面的交点→棱线法。 ★ 求各棱面与截平面的交线→棱面法。 ⒉ 求截交线的步骤: 确定截交 线的形状 ★ 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 ★ 画出截交线的投影 确定截交线 的投影特性 分别求出截平面与棱面的交线,并连接成多边形。
例1:求四棱锥被截切后的俯视图和左视图。 ★ 空间分析 ★ 投影分析 ★ 求截交线 ★ 分析棱线的投影 ★ 检查 尤其注意检查截 Ⅰ Ⅳ 1 1 ● (4) 4 ● 2 ● Ⅱ 2 Ⅲ 3 3 ● ★ 空间分析 4 ● 截平面与体的几个棱面相交? ★ 投影分析 交线的形状? 3 ● 1 ● ★ 求截交线 截交线在俯、左视图上的形状? 2 ● ★ 分析棱线的投影 ★ 检查 尤其注意检查截 交线投影的类似性
例1:求四棱锥被截切后的俯视图和左视图。 棱线法! 我们采用的是哪种解题方法?
例2:求六棱柱被截切后的水平投影和侧面投影 1 ׳ 2 1 ״ 2 作图方法: 3 ׳ 4 ״ 1 求棱线与截平面 的共有点 5 ׳ 6 ״ 7 ׳ ״ 2 连线 3分析棱线的投影 5 3 1 2 7 6 4
例3 :补全俯视图和左视图的投影 1’ 1” 2’(3’) 3” 2” 5” 4” 4’(5’) 7’(6’) 6” 7” 6 7
例4: 求三棱锥立体被截切后的投影 1’ 1” 2’ 3’(4’) 4” 3” 4 2 1 3
例5:求八棱柱被平面P截切后的俯视图。 检查截交线的投影 求截交线 P 截交线的投影特性? 分析棱线的投影 截交线的形状? 4≡5 5 4 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ 7 6 3 2 2≡3≡6≡7 1≡8 8 1 7 8 5 6 截交线的投影特性? 检查截交线的投影 分析棱线的投影 截交线的形状? 求截交线 3 4 1 2
例5:求八棱柱被平面P截切后的俯视图。
例6:求作俯视图。 1′ 1″ 正垂面 侧垂面 2″ 2′ 1 ● Ⅰ 2 ● Ⅱ
例7:求四棱锥被截切后的俯视图和左视图。 三面共点: Ⅰ、Ⅱ两点分别同时位于三个面上。 注意: 1(2) 2 ● 1 ● 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。 三面共点: 2 Ⅰ、Ⅱ两点分别同时位于三个面上。 1
例7:求四棱锥被截切后的俯视图和左视图。
二、回转体的截交线 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。 ⒈ 求截交线的方法: 求截平面与回转体表面的共有点。 ⒉ 求截交线的步骤: 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,以确定截交线的形状。 ☆ 分析截平面及回转体与投影面的相对位置,明 确截交线的投影特性,如积聚性、类似性等。 找出截交线的已知投影,予见未知投影。
画出截交线的投影 当截交线的投影为非圆曲线时,其作图步骤为: ☆ 先找特殊点,再补充中间点。 ☆ 将各点光滑地连接起来,并判断截交线的可 见性。
㈠ 圆柱体表面的截交线 截平面与圆柱面的交线的形状取决于截平面与圆柱轴线的相对位置。 平行 垂直 倾斜 两平行直线 圆 椭圆
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。 例1:求左视图 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 ● 截交线的形状 截交线的投影特性 ★求截交线 ★分析圆柱体轮廓素线的投影
例1:求左视图 解题步骤: ★空间及投影分析 截交线的形状 截交线的投影特性 ★求截交线 ★分析圆柱体轮廓素线的投影
例2:求左视图 ● ●
例2:求左视图
分析、比较
例3:求俯视图 ● ● ● ●
例3:求俯视图
例4:求俯视图
例4:求俯视图
分析、比较
例4:求左视图 ★找特殊点 ★补充中间点 ★光滑连接各点 ★分析轮廓素线的投影 截交线的空间形状? 截交线的已知投影? ● ● 截交线的侧面投影是什么形状? ● ● ● ● ● ● ★找特殊点 ★补充中间点 ★光滑连接各点 ★分析轮廓素线的投影
椭圆的长、短轴随截平面与圆柱轴线夹角的变化而改变。 45° 什么情况下投影为圆呢? 截平面与圆柱轴线成45°时。
例5:求左视图 例5:求左视图
㈡ 圆锥体表面的截交线 根据截平面与圆锥轴线的相对位置不同,截平面与圆锥面的交线有五种形状。 过锥顶 θ =90° α θ > > 90° θ=α 0° ≤θ<α 两相交直线 圆 椭圆 抛物线 双曲线
截交线的空间形状? 截交线的投影特性? 例1:圆锥被正垂面截切,求 截交线,并完成三视图。 ★找特殊点 ★补充中间点 ★光滑连接各点 如何找椭圆另一根轴的端点? ★找特殊点 ★补充中间点 ★光滑连接各点 ★分析轮廓线的 投影
例1:圆锥被正垂面截切,求 截交线,并完成三视图。 ★找特殊点 ★补充中间点 ★光滑连接各点 ★分析轮廓线的 投影
例2、如图所示,圆锥被水平面截切,求出截交线的另外两个投影。 平面与圆锥相交 具体步骤如下: 3’ 2’ 1’ 5” 4” 3” 2” 1” (4’) (5’) (1)先求特殊点。 (2)再求一般点。 (3)依次光滑连接各点。 3 1 5 2 4 5 4 3 2 1
例3:圆锥被正平面截切,补全主视图。 截交线的空间形状? 截交线的投影特性? E e′ B D C c′ d′ A a′ b′ e a c ● 截交线的投影特性? B D C c′ ● d′ ● A a′ ● b′ ● e ● a ● c ● d ● b ●
例4:已知立体的正面投影,试完成另外两面投影 (4)’ 2” 4” 1’ 3” 1” (2)’ 3’ (8)’ (12)’ 12” 5’ 6” 5” 11” 7’ 11’ (6)’ 8” 7” 9’ (10)’ 10” 9” 10 6 8 12 4 3 11 7 5 9
㈢ 圆球表面的截交线 平面与圆球相交,截交线的形状都是圆,但根据截平面与投影面的相对位置不同,其截交线的投影可能为圆、椭圆或积聚成一条直线。 例:求半球体截切后的俯视图和左视图。 两个侧平面与圆球面的交线的投影,在侧视上为部分圆弧,在俯视图上积聚为直线。 水平面与圆球面的交线的投影,在俯视图上为部分圆弧,在侧视图上积聚为直线。
㈢ 圆球表面的截交线 平面与圆球相交,截交线的形状都是圆,但根据截平面与投影面的相对位置不同,其截交线的投影可能为圆、椭圆或积聚成一条直线。 例:求半球体截切后的俯视图和左视图。 两个侧平面与圆球面的交线的投影,在侧视图上为部分圆弧,在俯视图上积聚为直线。 水平面与圆球面的交线的投影,在俯视图上为部分圆弧,在侧视图上积聚为直线。
例2:求圆球被截切后的水平投影和侧面投影 分析:球面被侧平面截切,侧面投影为圆;球面被水平面截切,水平面投影为圆。 轮廓线怎样处理? 轮廓线要不要?