由于平面体是由平面围成,所以平面体的截交线是封闭的平面折线,即平面多边形。如图4.4(a)所示,截平面切割四棱锥,截交线为四边形。四边形的四条边分别是截平面与四棱锥各棱面的交线;四边形的4个顶点分别是平面体各棱线与截现面的交点。
分析:由于截平面P是正垂面,所以相交线的正面投影积聚成直线,水平投影和侧面投影都是四边形(类似形),只要求得四棱锥的四条棱线与截平面的交点,依次连接即可完成作图如图4.4(b)所示。
图4.4
作图:
(1) 根据a'、c'可直接求得a、c和d"、c"。
(2) 由b'、d',先求得b、d",再按“宽相等”求得b、d。
(3) 分别连接a、b、c、d和a"、b"、c"、d",完成作图。注意侧而投影中四棱锥右边棱线的一段虚线不要漏画。
分析
截平面P与叫棱柱的4个棱面及上底面相交,截交线是五边形,如图4.5所示。五边形的5个顶点分别是P面与四棱柱3条棱线以及上底面两条边线的交点。由于P为正垂面,所以截交线的正面投影与P重合。四棱柱的各棱面为铅垂面,截交线的水平投影与四棱柱各棱面的水平投影重合。截平面与棱柱上底面的交线为正垂线,其正面投影积聚为一点,水平投影反映实长。
作图
(1) 由a'、b'e',可直接求得a"、b"、e"。
(2) 由P平面与四棱柱上底面交线的正面投影c'd'求得水平投影cd,再按“宽相等”求得侧面投影c"、d"。
(3) 依次连接a"、b"、c"、d"、P",即为所求截交线的侧面投影。
图4.5
曲面体被平面切割时,其截交线一般为平面曲线,特殊情况下是直线。作图的基本方法是求出曲面体表面上若干条素线与截平面的交点,然后光滑连接而成。截交线上的一些能确定其形状和范围的点,如最高点、最低点,最左点、最右点,最前点、最后点,以及可见与不可见的分界点等,均为特殊点。作图时,通常先作出截交线上的特殊点,再按需要作出一些中间点,最后依次连接各点,并注意投影的可见性。
平面切割立体时,截交线的形状取决于立体表面的形状和截平面与立体的相对位置。
当平面与圆柱相交时,由于截平面与圆柱轴线的相对位置不同,将产生三种不同的截交线,见表4.1。
表4.1
如图4.6所示为圆柱被正垂面P斜切,截交线为椭圆的作图过程。
分析
由于截平面P是正垂面,所以椭圆的正面投影积聚在P'上,水平投影与圆柱面的水平投影重合为圆,侧面投影为椭圆。
作图
作平面斜切圆柱的截交线,一般用定点法。
(1) 求特殊点。如图4.6(a)所示可知,最低点A、最高点C是椭圆长轴的两端点,也是位于圆柱最左、最右素线上的点。最前点B、最后点D是椭圆短轴的两端点,也是位于圆柱最前、最后素线上的点如图4.6(b)所示,A, B, C, D的正面投影和水平投影可利用积聚性直接求得。然后根据正面投影a', b', c', d和水平投影a,b, c, d求得侧面投影a", b", c", d"。
图4.6
(2) 求一般点,为了作图准确,还必须在特殊点之间作出适当数量的中间点(一般点),如图4.6(a)中的F、F、G、H各点,可先作出它们的水平投影,再做出它们的水平投影,再做出正面投影,然后根据水平投影e、f、g、h和正面投影e'、f'、g'、h'出侧面投影e"、f"、g"、h"。
(3) 依次渲染连接a"、e"、b"、f"、c"、g"、d"、h"即为所求截交线椭圆的侧面投影,如图4.6(c)所示。
当平面与圆锥体相交,由于截平面与圆柱轴线的相对位置不同,将产生五种不同的截交线,见表4.2。
表4.2
如图4.7所示为圆锥被正平面切割后形成截交线的作图过程。
分析
由于截平面为正平面,所以截交线的水平投影积聚为直线。可由截交线的水平投影用浦助纬圆法或辅助素线法求作正面投影,如图4.7所示。
作图
(1) 求特殊点。截交线的最低点A, B是截平面与圆锥底圆的交点,可直接作出a, b和a', b',由于截交线的最高点c是截平面与圆锥面上最前素线的交点,所以最高点c的水平投影c在ab的中点处,过c点作与ab相切的水平纬圆作出c'。
(2) 求中间点。在截交线的适当位置作水平纬圆,该圆的水平投影与截交线的水平投影交于d, e,即为截交线上两点的水平投影,由d, e作出d', e'。依次光滑连接a', d',c', e', b',即为截交线的正面投影,如图4.7所示。
图4.7
平面切割圆球时,其截交线总是圆。当截平面平行于投影面时,截交线在该投影面上的投影反映其真实大小的圆,另外两投影分别积聚成直线,如图4.8所示。必须注意图中确定截交线圆半径的方法。
图4.8