机械制图课件之基本立体.ppt
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- 机械制图 课件 基本 立体
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1、第第3章章 基本立体基本立体 3-1 3-1 平面立体平面立体 概概 述述:立体包含基本立体和组合体。柱、锥、球、圆环等立体包含基本立体和组合体。柱、锥、球、圆环等几何体是组成机件的基本体,基本体的组合称组合体,本几何体是组成机件的基本体,基本体的组合称组合体,本章着重研究基本体、切割体和相贯体的形体特征,立体的章着重研究基本体、切割体和相贯体的形体特征,立体的投影与作图方法,在立体表面上作点、作线的方法与三视投影与作图方法,在立体表面上作点、作线的方法与三视图的画法图的画法。3-2 3-2 回转体回转体3-3 3-3 切割体的投影切割体的投影3-4 3-4 相贯体的投影相贯体的投影3 形体形
2、体(立体)(立体)基本体基本体组合体组合体平面立体平面立体回转体回转体棱柱、棱锥棱柱、棱锥圆柱、圆锥、圆环圆柱、圆锥、圆环本章教学目标要求本章教学目标要求:掌握常见平面体和回转体的投影特征及其作图要领。掌握常见平面体和回转体的投影特征及其作图要领。掌握在平面体和回转体表面取点的作图方法。掌握在平面体和回转体表面取点的作图方法。熟悉特殊点的几何意义及其作图要领。熟悉特殊点的几何意义及其作图要领。掌握平面与立体相交的分析方法和作图方法。掌握平面与立体相交的分析方法和作图方法。切割体切割体掌握立体与立体相交的分析方法和作图方法。掌握立体与立体相交的分析方法和作图方法。相贯体相贯体本章重点难点:本章重
3、点难点:截交线的形状特征分析和投影作图。截交线的形状特征分析和投影作图。辅助平面法作图的原理及方法。辅助平面法作图的原理及方法。相贯线的形状特征分析和投影作图。相贯线的形状特征分析和投影作图。3.1 3.1 平面立体视图的画法平面立体视图的画法 棱柱体、棱锥体都是由棱柱体、棱锥体都是由棱面棱面和和底面底面围成。相邻两棱面的交线称为围成。相邻两棱面的交线称为棱线棱线,底,底面与棱面的交线就是底面的面与棱面的交线就是底面的边边。基本基本平面体的组成平面体的组成棱柱体棱柱体棱锥(台)体棱锥(台)体棱不同棱面的分界线边棱柱棱柱直棱柱直棱柱棱棱底面(底面为正多边形的称为底面(底面为正多边形的称为正正棱柱
4、)棱柱)斜棱柱斜棱柱棱与底面倾斜棱与底面倾斜平面立体也可看成是拉伸体VwH六棱柱的三视图六棱柱的三视图3.1.1 棱柱和棱锥的三视图棱柱和棱锥的三视图主视图投影方向主视图投影方向宽相等宽相等宽相等宽相等 画中心线、对称线画中心线、对称线1 画俯视图画俯视图2 画主视图画主视图3 画左视图画左视图4VwH四棱锥的三视图四棱锥的三视图宽相等宽相等宽相等宽相等宽相等宽相等 画中心线、对称线画中心线、对称线1 画俯视图画俯视图2 画主视图画主视图3 画左视图画左视图4宽相等宽相等3.1.2 棱柱和棱锥表取点棱柱和棱锥表取点(线线)如已知点如已知点M和和N的的m 和和 n求其求其m、m;求求n、n?取点
5、取点解题方法:解题方法:1.空间及投影分析;空间及投影分析;2.找出已知条件;找出已知条件;3.利用积聚投影或辅助线法作图。利用积聚投影或辅助线法作图。M(N)m(n)mnm”(n”)已知点已知点K的的k,求求k、k?解:解:无积聚性投影无积聚性投影只能用辅助线法只能用辅助线法Kkk”立体表面取线立体表面取线a(b)abcdabcdcd已知线段已知线段AB的正面投影,求其另二面投影的正面投影,求其另二面投影ABCDa abcdc dacdbCDABABCDEFefef(e)(f)拓展:例拓展:例1例题例题2?一、回转面的形成一、回转面的形成回转面:回转面:一一动线动线绕一绕一定线定线 回转一周
6、后形成的曲面。回转一周后形成的曲面。定线定线-轴线轴线OO13-2 3-2 常见回转体常见回转体动线动线-母线母线素线素线-母线在回转面上的任意位置母线在回转面上的任意位置纬圆纬圆-母线上任意一点的轨迹母线上任意一点的轨迹K母线母线轴线轴线素线素线纬圆纬圆BBCC二、常见回转体二、常见回转体3.2.1.3.2.1.圆柱体圆柱体 圆柱面上圆柱面上与轴线平行与轴线平行的的任一直线任一直线称为圆柱面的称为圆柱面的素线素线。圆柱体的组成圆柱体的组成 由由圆柱面圆柱面和和上、下两上、下两个底面个底面组成。组成。圆柱面圆柱面是由是由直线直线AA1绕与它绕与它平行平行的的轴线轴线OO1旋旋转而成。转而成。直
7、线直线AA1称为称为母线母线。OO1A1A转向轮廓线:转向轮廓线:BB、CCBBCCVwH 圆柱体的三视图圆柱体的三视图1.俯视图俯视图积聚积聚成一个成一个圆圆。2.主视图主视图上的上的投影轮廓线投影轮廓线a a 和和b b ,是是最左最左、最右最右两条素线两条素线AA、BB(称转向轮廓线称转向轮廓线)的投影的投影。3.左视图左视图上的上的投影轮廓线投影轮廓线c c 和和d d,是,是最前最前、最最后后两条素线两条素线CC、DD(称转向轮廓线称转向轮廓线)的投影的投影。OO1AACC主主视视方方向向a a b b abc c d d cd顶底面投影顶底面投影回转面投影回转面投影 圆柱面上取点圆
8、柱面上取点利用利用圆柱面投影圆柱面投影的的积聚性积聚性作图作图 1OO1主视主视方向方向I 1 1 1.过过1 作一条辅助素线作一条辅助素线2.作作I点的水平投影点的水平投影3.作作I点的侧面投影点的侧面投影(2)(2)2a aa b b bcc(c”)(4)柱面上取线)柱面上取线(拓展拓展)OO1bcbcabBC(c)daaddADO1O 圆锥面圆锥面是由是由直线直线SA绕与它绕与它相交相交的的轴线轴线OO1旋转而成。旋转而成。圆锥体的组成圆锥体的组成2.2.圆锥体圆锥体由由圆锥面圆锥面和和底面底面组成。组成。S称为称为锥顶锥顶,直线直线SA称为称为母线母线。圆锥面上圆锥面上过锥顶过锥顶的的
9、任一直线任一直线称为称为圆锥面上的圆锥面上的素线素线。SAK 母线上母线上任一点任一点K的轨迹的轨迹称为圆锥称为圆锥面上的面上的纬圆纬圆。s 圆锥体的三视图圆锥体的三视图俯视图俯视图为一为一圆圆,另两个视图为另两个视图为两平等线两平等线。O1OSA s s a b d c 转向轮廓线的转向轮廓线的另外两个投影另外两个投影不必画出不必画出主视图主视图上的上的投影轮廓线投影轮廓线s a 和和s b ,是是最左最左、最右最右两条素线两条素线SA、SB(即即对对正面正面的的转向轮廓线转向轮廓线)的投影的投影。左视图左视图上的上的投影轮廓线投影轮廓线s c 和和s d,是,是最前最前、最后最后两条素线两
10、条素线SC、SD(对对侧面侧面的的转向轮转向轮廓线廓线)的投影的投影。底面投影底面投影回转面投影回转面投影s s KS如何在圆锥面上作如何在圆锥面上作辅助素线?辅助素线?连接锥顶连接锥顶S和和K点点作辅助素线作辅助素线SA 圆锥面上取点圆锥面上取点辅助辅助素线素线法法s k k k a a Aa11 1 22 2 s s S如何在圆锥面上作如何在圆锥面上作辅助纬圆?辅助纬圆?过过I点作辅助纬圆点作辅助纬圆。纬圆的半径?纬圆的半径?圆锥面上取点圆锥面上取点辅助辅助纬圆纬圆法法s 1 I (1)注意注意:该辅助纬圆的:该辅助纬圆的正面投影正面投影和和侧侧面投影面投影积聚成与直径等长的一直线积聚成与
11、直径等长的一直线,水平投影水平投影反映其实形反映其实形。1r(4)锥面上取线锥面上取线s s abSababcccAB右图怎么画?s s 3.3.圆球圆球 由由半圆母线半圆母线以它的以它的直径直径为轴旋转而成。为轴旋转而成。圆球的三视图圆球的三视图 圆球的形成圆球的形成27 转向轮廓线的投影转向轮廓线的投影 三个视图的投影轮廓线均为三个视图的投影轮廓线均为与圆球的半径相等的与圆球的半径相等的圆圆,它,它们分别代表圆球在们分别代表圆球在主视主视、俯俯视视、左视左视三个投影方向的转三个投影方向的转向轮廓线的投影。向轮廓线的投影。3.3.圆球圆球 圆球面上取点圆球面上取点辅助辅助纬圆纬圆法法纬圆的半
12、径?纬圆的半径?k k k r1.过过K点作一个与点作一个与水水平面平面平行的辅助纬圆平行的辅助纬圆注意注意:该辅助纬圆的:该辅助纬圆的正面投影正面投影和和侧面投影侧面投影积聚成与直径等长的积聚成与直径等长的一直线一直线,水平投影水平投影反反映其实形映其实形。3.3.圆球圆球 圆球面上取点圆球面上取点辅助辅助纬圆纬圆法法 k k k 2.过过K点作一个与点作一个与正正面面平行的辅助纬圆平行的辅助纬圆注意注意:该辅助纬圆的:该辅助纬圆的正面投影正面投影反映其实形反映其实形,水平投影水平投影和和侧面投影侧面投影积聚成与直径等长的积聚成与直径等长的一直线一直线。(5)球面上取线)球面上取线已知已知A
13、B的主视图,求其另外两个视图的主视图,求其另外两个视图abdc(d)aca(b)cd(b)eeeAB?四、不完整曲面立体的投影四、不完整曲面立体的投影课后小结:课后小结:1、各基本立体的三视图。、各基本立体的三视图。2、基本体表面取点、基本体表面取点3、基本体表面取线、基本体表面取线平面立体要画棱线平面立体要画棱线回转体要注意回转轮廓线的画法回转体要注意回转轮廓线的画法判断点所在表面;判断点所在表面;利用聚集性或作辅助线(素线、纬圆)利用聚集性或作辅助线(素线、纬圆)先确定线段上特殊的点;先确定线段上特殊的点;找一般点;找一般点;判断可见后,光滑连线。判断可见后,光滑连线。3.3 切割体的投影
14、切割体的投影基本体被平面截切后的部分称基本体被平面截切后的部分称切割体切割体,平面与立体的交线平面与立体的交线称称截交线截交线讨论的问题:截交线的分析和作图讨论的问题:截交线的分析和作图。截平面截平面与与立体表面立体表面的的交线交线 因截平面的截切,在因截平面的截切,在立体上形成的平面。立体上形成的平面。用以截切立体的平面用以截切立体的平面 截平面截平面 截断面截断面 截交线截交线截交线截交线是是截平面截平面与与立体表面立体表面共有点的集合共有点的集合3.3.1 切割体与截交线的概念切割体与截交线的概念 平平面面体体的的截截切切 回回转转体体的的截截切切截交的形式截交的形式截平面与截平面与平面
15、立体平面立体相交相交截平面与截平面与回转体回转体相交相交有一个平面,有一个平面,也有几个平面截切也有几个平面截切3.3.2 3.3.2 平面体的截交线平面体的截交线 截交线截交线是一个由是一个由直线段直线段组成的组成的封闭封闭的的平面多边形,平面多边形,其其形状取决于平面体的形状及截平面对平面体的切位置。形状取决于平面体的形状及截平面对平面体的切位置。(多边形的各顶点是怎样形成的?)多边形的各顶点是怎样形成的?)截断面截断面的每条边都是的每条边都是截平面截平面与与棱面(或底面)的棱面(或底面)的交线交线。求求截交线的实质是截交线的实质是求两平面的交线求两平面的交线截交线的性质:截交线的性质:一
16、、平面体截切的基本形式一、平面体截切的基本形式二、平面截切体的画图步骤二、平面截切体的画图步骤 求截交线的两种方法:求截交线的两种方法:求各求各棱线棱线与截平面的与截平面的交点交点棱线法棱线法 求各求各棱面棱面与截平面的与截平面的交线交线棱面法棱面法关键是正确地画出截交线的投影关键是正确地画出截交线的投影。求截交线的步骤:求截交线的步骤:截平面与立体的相对位置截平面与立体的相对位置 截平面与投影面的相对位置截平面与投影面的相对位置确定截交线确定截交线的投影特性的投影特性怎样截切怎样截切的,以便的,以便确定截交确定截交线的形状线的形状 空间及投影分析空间及投影分析 画出截交线的投影画出截交线的投
17、影 分别求出截平面与棱面分别求出截平面与棱面的交线,并连接成多边形。的交线,并连接成多边形。例例1 1:求四棱锥被截切后的俯视图和左视图。:求四棱锥被截切后的俯视图和左视图。3 3 2 2 1 1(4)空间分析空间分析交线的形状?交线的形状?投影分析投影分析 求截交线求截交线 分析棱线的投影分析棱线的投影 检查检查 尤其注意检查截尤其注意检查截 交线投影的类似性交线投影的类似性截平面与四棱锥截平面与四棱锥的四条棱线相交?的四条棱线相交?截交线在俯、左截交线在俯、左视图上的形状?视图上的形状?1 12 24 43 31 1 4 4 3 3 2 2 例例1 1:求四棱锥被截切后的俯视图和左视图。:
18、求四棱锥被截切后的俯视图和左视图。我们采用的是我们采用的是哪种解题方法?哪种解题方法?棱线法!棱线法!注注 意:意:有有两个截平面两个截平面截切四棱锥。截切四棱锥。当当平面立体平面立体只有只有局部局部被截切被截切时,时,先假想先假想为整体被截切,为整体被截切,求出截交线后再取局部。求出截交线后再取局部。例例2 2:求四棱锥被截切后的俯视图和左视图。:求四棱锥被截切后的俯视图和左视图。1 1(2(2)1 12 2I I、IIII是两个是两个截平面截平面的交线的交线1 1 2 2 例例2 2:求四棱锥被截切后的俯视图和左视图。:求四棱锥被截切后的俯视图和左视图。注注 意:意:有有两个截平面两个截平
19、面截切四棱锥。截切四棱锥。当当平面立体平面立体只有只有局部局部被截切被截切时,时,先假想先假想为整体被截切,为整体被截切,求出截交线后再取局部。求出截交线后再取局部。例例4 4:求四棱锥被截切后的俯视图和左视图。:求四棱锥被截切后的俯视图和左视图。I I、IIII点是两个点是两个截平面截平面的交线的交线1 1(2(2)1 1 2 2 2 21 1例例4 4:求四棱锥被截切后的俯视图和左视图。:求四棱锥被截切后的俯视图和左视图。1 1(2(2)1 1 2 2 2 21 1例例 3:求八棱柱被平面求八棱柱被平面P截切后的俯视图。截切后的俯视图。P P 截交线的形状?截交线的形状?1 1 5 5 4
20、 4 3 3 2 2 8 8 7 7 6 6 截交线的投影截交线的投影特性?特性?2 2(3 3、6 6、7 7)1 1 8 8 4 4(5 5)求截交线求截交线1 15 54 47 76 63 32 28 8分析棱线的分析棱线的投影投影检查截交检查截交线的投影线的投影例例 3:求八棱柱被平面求八棱柱被平面P截切后的俯视图。截切后的俯视图。3.3.3 3.3.3 回转体的截交线回转体的截交线一、回转体截切的基本形式一、回转体截切的基本形式截交线的性质:截交线的性质:截交线是截交线是截平面截平面与与回转体表面回转体表面的的共有线共有线。截交线的形状取决于回转体表面的形状及截交线的形状取决于回转体
21、表面的形状及 截平面截平面与与回转体回转体轴线的相对位置轴线的相对位置。截交线(直线或曲线)围成截交线(直线或曲线)围成封闭的平面图形封闭的平面图形。二、求平面与回转体的截交线的一般步骤二、求平面与回转体的截交线的一般步骤 空间及投影分析空间及投影分析 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,以便的相对位置,以便确定截交线的形状确定截交线的形状。分析截平面与投影面的相对位置,分析截平面与投影面的相对位置,明确明确截交截交 线的投影特性线的投影特性,如积聚性、类似性等。,如积聚性、类似性等。找出找出 截交线的截交线的已知已知投影,投影,予见未知予
22、见未知投影。投影。画出截交线的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:当截交线的投影为非圆曲线时,其作图步骤为:将各点光滑地连接起来,并判断截交线的可将各点光滑地连接起来,并判断截交线的可 见性。见性。先找特殊点,补充一般点先找特殊点,补充一般点。平行平行平行两直线平行两直线P PV V 圆柱切割体圆柱切割体 截平面与圆柱面的截交线的形状截平面与圆柱面的截交线的形状取决取决于于截平面截平面与与圆柱轴线圆柱轴线的的相对位置相对位置垂直垂直圆圆P PV V椭圆椭圆倾斜倾斜P PV V截交线的截交线的空间形状?空间形状?截交线的已知投影?截交线的已知投影?例例1 1:求左视图:
23、求左视图找特殊点找特殊点找一般点找一般点光滑连接各点光滑连接各点分析轮廓素线的投影分析轮廓素线的投影截交线的侧面投截交线的侧面投影是什么形状?影是什么形状?a a bb(d d)c c d d a ac cd db bc c a a e ef fe e(f(f)f f e e b b C CA AB BD DF FE E例例1 1:求左视图:求左视图找特殊点找特殊点找一般点找一般点光滑连接各点光滑连接各点分析轮廓素线的投影分析轮廓素线的投影 椭圆的长、椭圆的长、短轴随截平面与短轴随截平面与圆柱轴线夹角的圆柱轴线夹角的变化而改变。变化而改变。4545什么情况下什么情况下投影为圆呢?投影为圆呢?截
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