棱柱的定义 五棱柱表面的平面图形
基本几何体是由多个平面或曲面围合形成的立体结构。在工程设计中,常见的基本几何体主要分为平面体和曲面体两大类。
普遍的几何体类型
机器部件的形态虽千变万化,但通过几何学的抽象分析,大多可视为由单一或多个基本体进行堆叠或切割而成。掌握基本几何体的投影原理,是理解并表达复杂零件形态的基础。
平面体的投影表达:鉴于平面体由多个多边形平面围合而成,绘制其投影主要是描绘各表面的投影。平面体表面的交界线即为其棱线。每一条棱线可由其两端点确定,因此绘制投影时,需先确定各棱线及其顶点的位置,再判断其可见性,将可见的棱线投影用粗实线表示,不可见的则用虚线表示。
棱柱的投影特点
棱柱的棱线相互平行,常见的棱柱有三棱、四棱、五棱、六棱等类型。
关于棱柱的构造
如图所示,棱柱由两个平行的底面和数个侧棱面组成。侧棱面与侧棱面的交线为侧棱线,这些侧棱线都是平行的。顶面和底面通常为平行且正多边形的形状(由多条底棱线围成)。侧棱面通常是矩形(由两条侧棱线和两条底棱线围成),并垂直于底面。为了便于绘图,我们常选择六棱柱的顶面和底面与水平面平行,且前后两个棱面与正面平行进行投影。
在投影图中,六棱柱的顶面和底面在水平面的投影如实反映了它们的形状,而在正面和侧面的投影则呈现出与相应投影轴平行的直线。
关于棱线的投影
棱柱的顶面和底面各有数条棱线,其中前后两条为侧垂线,其余为水平线。而所有的侧棱线都是铅垂线。
三视图的应用
对于正六棱柱的投影图,一般先画出其对称中心线和对称线,确定各投影图的位置;接着画出水平投影(如正六边形);然后根据投影关系画出其正面投影和侧面投影。通过这种方法,我们可以得到正六棱柱的三面视图。
在表面上取点的方法
在平面立体表面上取点的方法与在平面上取点相似。对于正放的棱柱,由于其各个表面处于特殊位置,我们可以在其表面上利用平面投影的积聚性进行作图,并明确点的可见性。
强化练习
1. 练习绘制五棱柱的投影图。
2. 已知棱锥表面点A、B、C的投影a'、b'、c',尝试求出其他两面的投影。