例8:圓錐體及截面
完整分析圓錐體的投影特性,圖2-3所示為圓錐三視圖。
主視圖和俯視圖雖然是相同的三角形線框,但其含義不同:
主視圖的三角形線框,表示的是圓錐體前後曲面的投影;
俯視圖的三角形線框,表示的是圓柱體上下曲面的投影;
左視圖的圓形投影,表示的是圓錐體右平面的實形投影,也可是看成是圓錐體曲面的類似性投影。
主、俯視圖畫出了對稱軸線(用細點畫線表示),左視圖也畫出了圓的中心線。這是為了保證圓錐的加工精度。
圓錐體被平面截切可歸納為五種情況:
①截切面垂直於圓錐軸線,截交線為圓,如圖2-4中的側平面;
②截切面與圓錐軸線既不平行也不垂直,截交線為橢圓,如圖2-5中的正垂面;
③截切面平行於圓錐軸線,截交線為雙曲線,如圖2-5中的水平面。
④截切面平行於圓錐素線,截交線為拋物線,如圖2-6中的正垂面。
⑤截切面通過圓錐錐頂,截交線為等腰三角形,如圖2-4中的正垂面。
圖2-4中,圓錐體被側平面(垂直於圓錐軸線)截切,截交線為圓,其側面投影反映實形圓,而正面、水平面投影均積聚成直線。圓錐體還被正垂面(通過圓錐錐頂)截切,截交線為等腰三角形,其正面投影積聚為斜線,而水平投影、側面投影為實際等腰三角形的類型形,左視圖中的虛線是兩截切面交線的投影。
圖2-5中,圓錐體被正垂面(傾斜於圓錐軸線)截切,其截交線為橢圓,正面投影積聚為斜線,而水平投影、側面投影均為實際橢圓的類似形。同時,圓錐體還被水平面(平行於圓錐軸線)截切,其截交線為雙曲線,其水平投影反映雙曲線實形,而正面投影、側面投影均積聚為直線。
圖2-6中,圓錐體被正垂面(平行於圓錐某素線)截切,其正面投影積聚為斜線,而俯、左視圖均為拋物線的類型形。