基本形体被截切后称为切口形体,截平面与形体的交线称为截交线,截交线所围成的平面图形称为截断面,它是截平面与形体的共有线。
14.3.1 切口平面立体的投影作图及其尺寸标注
平面立体的截交线为一封闭多边形,其顶点是棱线与截平面的交点,而各边是棱面与截平面的交线,可由求出各顶点连接而成。
(1)棱柱体的截切
图3.86(a)为切口正六棱柱,被相交二平面截切,完成其三面投影。
分析:切口形体作图一般按“还原切割法”进行,先按基本形体补画出完整的第三投影,再利用截平面的积聚性,在截平面积聚的投影面上直接找到截平面与棱线的交点,再找这些交点的其他投影。
作图过程如图3.86(b)所示。先补画出完整六棱柱的W 面投影,再利用正面投影上截平面(一为正垂面,一为侧平面)的积聚性直接求得截平面与棱线的交点a′,b′,c′,d′,e′(只标出可见点),对应得其水平投影a~e 和侧面投影a″~e″。由于六棱柱的水平投影有积聚性,实际上只增加侧平的截面积聚后的一条直线,其左边为斜截面所得七边形的类似形投影,右边是六棱柱顶面截切后余下的三角形实形投影。在W 面投影上,斜截面所得七边形仍为类似形,侧平截面所得矩形反映实形,其分界线就是两截平面的交线,此外,在连线时应注意棱线(轮廓线)的增减和可见性变化。
微课 切口平面体的投影
图3.86 切口六棱柱
动画 切口平面体的投影
(2)棱锥体的截切
图3.87(a)为正四棱锥被一正垂面P 截切,截平面位置标记为PV,完成其H 面W 面投影。
图3.87 斜切四棱锥
作图过程如图3.87(b)所示。先按基本形体作出四棱锥的W 面投影,再利用截平面PV的积聚性,在V 面上直接显示截平面与棱线的交点a′(d′),b′(c′),由其对应求得a,b,c,d 和 a″,b″,c″,d″,最后判明可见性,连线加深。
(3)切口平面立体的尺寸标注
切口平面立体的尺寸应由两部分组成:一是确定基本形体大小的定形尺寸;二是确定切口处截平面的位置尺寸,称为定位尺寸。如图3.88 所示几种切口平面立体的定位尺寸注法。
图3.88 切口平面立体的定位尺寸
标注切口平面立体的切口尺寸时切忌标注截断面的形状大小,只需确定截平面的位置,并注意便于加工制作时测量,如图3.88(a)中尺寸L1,图3.88(b)中尺寸h1,图3.88(c)中尺寸b;对于对称的切口,宜按对称尺寸标注,如图3.88(b)(d)中方槽的宽度尺寸b1,此外,图3.88(d)中四棱柱的放置位置特殊,其底面定形尺寸宜采用图示尺寸b 的注法。
14.3.2 切口曲面立体的投影作图及其尺寸标注
曲面立体被平面所截而在曲面立体表面所形成的交线,即为曲面立体的截交线。它是曲面立体与截平面的共有线,而曲面立体的各侧面是由曲面或曲面加平面所组成,因此,曲面立体的截交线一般情况下为一条封闭的平面曲线或平面曲线加直线段所组成。特殊情况下也可能成为平面折线。
(1)圆柱体的截切
圆柱体被平面截切,由于截平面与圆柱轴线的相对位置不同,其截交线(或截断面)有3种情况,见表3.5。
微课 切口曲面体的投影
表3.5 圆柱体的截切
续表(www.xing528.com)
例3.18 补全圆柱切台(榫头)和开槽(榫槽)的三面投影[图3.89(a)]。
图3.89 切台和开槽的圆柱
观察图3.89(a),圆柱的左端被两个对称于轴线的水平面及一侧平面截切去两部分,形成常见的圆柱榫头,截断面为矩形和圆弧,圆柱右端被两个正平面(也对称于轴线)和一侧平面截去中间部分,形成常见的榫槽,其截面也是矩形和圆弧,如图3.89(b)所示。
作图过程如图3.89(c)所示。由于圆柱的W 面投影有积聚性,左端两水平截面在W 面也积聚成两直线,由V 面W 面投影对应到H 面投影面上得矩形的实形。右端的作法与左端相似,只是方位和可见性发生了变化,请读者自行分析比较。
例3.19 求斜切口圆柱的H 面W 面投影,见图3.90(a)。
图3.90 斜切口圆柱
观察图3.90(a),圆柱右端为一种折断画法,左端被两相交正垂面切成V 形切口,截面为两个局部椭圆,恰似木屋架下弦杆端部的接头切口。
作图过程如图3.90(b)所示。由于圆柱的W 面投影积聚,只能作出两截平面交线BD 在W面上的投影b″d″(虚线)。而H 面投影面上,先还原作出圆柱轮廓的投影,后由a′,b′,c′,d′和a″,b″,c″,d″对应求出特殊点的a,b,c,d,再利用积聚性求出若干中间点的水平投影(如1,2),最后光滑连成椭圆曲线及交线bd。
(2)圆锥体的截切
圆锥体被截平面截切,由于相对位置不同可得到5 种截交线,见表3.6。
表3.6 圆锥体的截切
例3.20 补全切口圆锥体的H 面W 面投影,见图3.91(a)。
观察图3.91(a),正置圆锥体被3 个截平面截切:一侧平截面过轴线,其截断面为三角形;一截平面为正垂面且平行于圆锥右轮廓线,其截断面为抛物线;另一水平截面,其截断面为圆。
作图过程如图3.91(b)所示。先作出圆锥的W 面投影,再利用积聚性和实形性作出侧平截面的投影(H 面投影积聚成直线W 面投影为实形的等腰三角形),水平截面的投影(H 面投影为实形的圆,W 面投影为一积聚性直线)。最后在V 面投影上正垂截面a′b′之间取若干中间点(如1′,过该点作辅助水平纬线圆,对应得1 和1″等,顺连抛物线a1b 和a″1″b″,以及各截面的交线,并判明可见性,即完成作图。
图3.91 切口圆锥体
(3)圆球体的截切
圆球体被截平面截切的截断面均是圆,由于截平面与投影面的相对位置不同,其投影也不同。当截平面垂直于投影面时,投影积聚成一直线;当截平面平行于投影面时,投影反映实形圆;当截平面倾斜于投影面时,投影变形成椭圆。
例3.21 补全开槽半球体的H 面W 面投影[图3.92(a)]。
观察图3.92(a),半球体上开的方形槽由两个侧平截面和一个水平截面组成,类似常见的半球头螺钉头上的起子槽。
图3.92 开槽半球体
作图过程如图3.92(b)所示。先作出半球的W 面投影,后作方槽侧平面的实形圆弧至a″,b″,连a″b″(虚线),延长其两端为实线;再将V 面上积聚的两侧平截面对应到H 面上仍为两条直线,并作出水平截面的圆弧交于a,b 等点,即完成作图。
(4)切口曲面立体的尺寸标注
切口曲面立体的尺寸也应由定形尺寸和定位尺寸组成,其标注特点和要求与切口平面形体相同,图3.93 所列定位尺寸标注供读者分析参考。
图3.93 切口曲面立体的定位尺寸
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