首页 理论教育正棱柱的投影图绘制方法与分析

正棱柱的投影图绘制方法与分析

【摘要】:当底面为正多边形时,称为正棱柱。棱柱的棱线相互平行且相等。例4-1根据直四棱柱的轴测图,画出其三投影图。图4-2直四棱柱的投影图分析图4-2所示为直四棱柱,将其放在三投影面体系中,使其上、下底面均为水平面,所有棱线均为铅垂线,所有棱面均垂直于水平面。图4-4正四棱柱表面上的点

1.棱柱的形成

封闭平面多边形沿某一不与其平行的直线移动就形成了棱柱,这个封闭多边形称为棱柱的特征平面,又称底面;其余各面称为棱面。若移动方向与底面垂直,就形成直棱柱(见图4-1(a));否则,形成斜棱柱(见图4-1(b))。当底面为正多边形时,称为正棱柱。棱柱的棱线相互平行且相等。

图4-1 棱柱的形成

2.投影分析及画法

画棱柱的投影图时:首先,要注意棱柱与投影面的相对位置,使棱柱的底面、棱面、棱线处于与投影面平行或垂直的位置,以简化作图;其次,尽量使棱线、棱面的投影可见,由于各棱线都是直线,所以画棱柱时只要画出各顶点的投影,再依次连接各顶点的同面投影,即得棱线的投影;最后判断可见性,并用粗实线表示可见的棱线、用细虚线表示不可见的棱线,完成棱柱的投影。

例4-1 根据直四棱柱的轴测图(见图4-2(a)),画出其三投影图。

图4-2 直四棱柱的投影图

分析 图4-2(a)所示为直四棱柱,将其放在三投影面体系中,使其上、下底面均为水平面,所有棱线均为铅垂线,所有棱面均垂直于水平面。因此:上、下底面的水平投影反映实形并且重合在一起,其正面投影和侧面投影均积聚成一条直线;所有棱面的水平投影均积聚为直线并且与上、下底面的投影重合;后棱面为正平面,其正面投影反映实形,侧面投影积聚成一条直线;左棱面为侧平面,其侧面投影反映实形,正面投影积聚成一条直线;其余两棱面均为铅垂面,水平投影均积聚为一条直线,其余两投影均为矩形的类似形。

作图 根据以上分析,画图时,先画出直四棱柱的上、下底面的投影(见图4-2(b)),再依次连接上、下底面的顶点,得到四条棱线的投影即可(见图4-2(b))。

3.可见性判断

画图时,要注意区分投影中的可见与不可见部分。区分可见性时,应注意以下几点。(1)每个投影面上的投影中,对该面的转向轮廓线都是可见的,用粗实线画出。

(2)每一投影轮廓线内的直线的可见性,可用交叉直线的重影点来判断,例如判断图4-3中水平投影bc的可见性时,就利用了AA1和BC的一对H面上的重影点Ⅰ、Ⅱ,因Z1>Z2,故aa1可见、bc不可见。正面投影a1'b1'、侧面投影a"b"的可见性,请读者自行分析。

(3)每一投影的轮廓线内,当三条直线交于一点时,若交点的投影可见,则三条直线均可见,否则,三条直线均不可见。如图4-3所示:在水平投影中aa1、a1b1、a1c1交于一点a1,且点a1可见,则aa1、a1b1、a1c1均可见;同理,在正面投影中点c'不可见,则a'c'、b'c'和c1'c'均不可见;在侧面投影中点c1"不可见,则a1"c1"、b1"c1"和c"c1"均不可见。

(4)各投影中:若棱面可见,则该棱面上的点、线的投影可见;若棱线可见,则该棱线上的点的投影可见。

图4-3 斜三棱柱的投影图

4.棱柱表面上的点

在平面立体表面上求点,首先要根据已知点的投影位置和可见性来判断该点究竟在哪个表面上。若点所在表面有积聚性,则利用积聚性直接求点;若点所在表面无积聚性,则根据平面内取点的原理,求出该点的其余投影。

例4-2 已知正四棱柱表面上的一点K的正面投影k'(见图4-4),求点K的其余两投影k、k"。

分析 根据点K的正面投影k'的位置及k'不可见,可知点K在平面AA1D1D内,且平面AA1D1D为铅垂面,其水平投影有积聚性,所以可利用积聚性直接求点。

作图 在平面AA1D1D内,过点K的正面投影k'作竖直投影线,交AA1D1D的水平投影于k;由k'和k求出侧面投影k",并判断可见性,k"可见。

图4-4 正四棱柱表面上的点