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两曲面体相交线的绘制

【摘要】:两曲面体的相贯线一般情况下是封闭的光滑的空间曲线,特殊情况下可能为平面曲线或直线。求两曲面体的相贯线,一般要先作出一系列的相贯点,然后顺次光滑地连接成曲线。两曲面投影同时可见的部分,此段相贯线才是可见的,应画为实线,否则是不可见的应画为虚线。例6—15求作两圆柱的相贯线。无论是实体还是虚体,相贯线的作法均相同。图6—24作圆柱和圆锥的相贯线判别相贯线的可见性。

两曲面体的相贯线一般情况下是封闭的光滑的空间曲线,特殊情况下可能为平面曲线或直线。求两曲面体的相贯线,一般要先作出一系列的相贯点,然后顺次光滑地连接成曲线。相贯点是两曲面的共有点,要根据两曲面的形状、大小、位置以及投影特性来作图,一般有两种作法。

(1)积聚投影法——当曲面体表面的某投影有积聚性时,则相贯线的一个投影与此重合而成为已知,于是求其他投影时就可利用在另一曲面上取点的方法作出。

(2)辅助面法——根据三面共点原理,作辅助面与两曲面相交,求出两辅助截交线的交点,即为相贯点。通常选择平面作为辅助面,并使其与两曲面的截交线的投影成为直线或圆,才能使作图简便、准确,否则无实用意义。

为了准确地画出相贯线,首先需要作出控制相贯线形状和范围的一些特殊位置的相贯点,如最高、最低、最左、最右、最前、最后点,以及曲面投影轮廓线上的点等,其次还要作出若干中间位置的相贯点。

将各相贯点连接成相贯线的规则是:只有对于两曲面都是相邻的两个相贯点,才可以相连。当曲面的某投影有积聚性时,可利用前述积聚投影编号的方法来确定连点的次序。

两曲面投影同时可见的部分,此段相贯线才是可见的,应画为实线,否则是不可见的应画为虚线。虚线和实线的分界点是曲面投影轮廓线上的相贯点。

例6—15 求作两圆柱的相贯线。

解 如图6—21所示,两圆柱的轴线垂直相交,小圆柱从上向下贯穿大圆柱,为全贯,相贯线是上下两条封闭的空间曲线。从投影图还可以看出相贯线是上下、左右、前后均对称的。由于小圆柱面的H投影和大圆柱面的W投影都有积聚性,实际上相贯线的H投影和W投影均为已知,现只需作出相贯线的V投影。

图6—21 两圆柱的相贯线

因上下两条相贯线的作法相同,这里仅叙述上面一条相贯线的作图步骤。

(1)先作特殊点。相贯线上最左点为Ⅰ,最右点为Ⅱ,它们同时为最高点。相贯线上最前点为Ⅲ,最后点为Ⅳ,它们又是最低点。这四个点可直接在H投影和W投影中确定,然后再作出它们的V投影。

(2)作若干中间点。可在最高点和最低点之间作水平辅助面,然后求出左右和前后对称的四个点A,B,C,D。

(3)将各点的V投影光滑地连成相贯线。

(4)相贯线的可见性判别。由于相贯线前后对称,V投影重合,故画为实线。

在上例中,若将小圆柱体看作为虚体,则在大圆柱体上就形成圆柱孔,如图6—22所示;若将两圆柱体均作为虚体,则就成为两圆柱孔的相交,如图6—23所示。无论是实体还是虚体,相贯线的作法均相同。

图6—22 圆柱体上的圆柱孔

图6—23 两圆柱孔相交

例6—16 求作圆柱与圆锥的相贯线。

解 如图6—24所示,圆柱与圆锥的轴线是垂直交叉的,它们是互贯。相贯线为一条封闭的空间曲线,且左右对称。圆柱面的W投影有积聚性,相贯线的W投影为已知,需要作出其V投影和H投影。作图步骤如下:

(1)作圆锥W投影轮廓线上的点Ⅰ和Ⅱ,Ⅱ是最前点。

(2)作最高点Ⅲ,Ⅳ和最低点Ⅴ,Ⅵ,它们是圆柱V投影轮廓线上的点,也是虚实线的分界点。

(3)作最后点Ⅶ和Ⅷ,它们是圆柱H投影轮廓线上的点,也是虚实线的分界点。

(4)作圆锥V投影轮廓线上的点Ⅸ,Ⅹ,Ⅺ,Ⅻ。

(5)作若干中间点。本题可选择水平面作为辅助面,也可选择通过锥顶点的侧垂面作为辅助面,求出若干中间点(图略)。

(6)将各点连成相贯线。由于圆柱面的W投影有积聚性,可先在W投影中将各点标注编号,并注明可见性,然后从任一端点开始,依次连接可见的点,再返回连接不可见的点,最后回到起点。按此方法显示的连点次序如下:Ⅰ→Ⅲ→Ⅸ→Ⅶ→Ⅺ→Ⅴ→Ⅱ→Ⅵ→Ⅻ→Ⅷ→Ⅹ→Ⅳ→Ⅰ。分别将各点的V投影和H投影光滑连接成曲线,即得相贯线的V投影和H投影。

图6—24 作圆柱和圆锥的相贯线

(7)判别相贯线的可见性。在H投影中,圆锥面全部可见,再看圆柱面可知,上半圆柱面上的线7—9—3—1—4—10—8应画为实线,其余为虚线。在V投影中,位于前半圆锥面上且同时位于前半圆柱面上的线才可见,故3′—1′—4′和5′—2′—6′应画为实线,其余为虚线。

(8)最后处理圆柱和圆锥的投影轮廓线,完成全图。