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05 第4章 轴测图.pptx

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本课件介绍轴测图的作用与形成,讲解轴间角、轴向变形系数等基本参数和平行性、定比性、显实性三大性质并给出分类;再详细展开正等轴测图的坐标法、叠加法、端面法与四圆心法画椭圆、斜二等轴测图的画法及轴测图的选择原则。

第四章轴测图章节页,列出轴测图基本知识、正等轴测图、斜二等轴测图与轴测图选择四节
轴测图作用说明页,对比三面正投影图说明轴测图立体感强但度量性差一般作辅助图样
正投影图与轴测图对比图,直观显示同一形体两种表达方式的视觉效果差异
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第1页:第4章轴测图

本页为第4章章节页,本章内容包括:

  • 4.1 轴测图的基本知识
  • 4.2 正等轴测图
  • 4.3 斜二等轴测图
  • 4.4 轴测图的选择

第2页:轴测图的作用

  • 三面正投影图作图简便、度量性好,但缺乏立体感,直观性很差,未经过专门训练的人很难看懂。
  • 轴测图是一种单面投影图,可以在一个投影面上同时反映形体的三维尺度,比较形象、逼真,很有立体感。
  • 但轴测图作图复杂、度量性差,很难准确反映形体的实际大小,一般只作辅助性图样。

第3页:正投影图与轴测图比较

本页为图4.1正投影图与轴测图的比较:同一形体在三面正投影图与轴测图下的表达效果对比,轴测图立体感明显更强。

第4页:轴测图的形成

将形体连同确定它空间位置的直角坐标系一起,用平行投影法,沿不平行于任一坐标面的方向 S 投射到一个投影面 P 上,所得到的投影称为轴测投影。用这种方法画出的图称为轴测投影图,简称轴测图。

投射方向 S
投影方向
投影面 P
轴测投影面
轴测轴
形体上的原坐标轴 OX、OY、OZ 在轴测投影面 P 上的投影 O1X1、O1Y1、O1Z1

第5页:轴测图的形成图示

本页为图4.2轴测图的形成过程图示:形体连同直角坐标系沿投射方向 S 投射到轴测投影面 P 上,得到轴测轴 O1X1、O1Y1、O1Z1。

第6页:轴测图的基本参数

轴间角
轴测轴之间的夹角,如∠X1O1Y1、∠X1O1Z1、∠Z1O1Y1。
轴向变形系数
轴测轴上某段长度与它的实长之比,常用 p、q、r 分别表示 OX、OY、OZ 轴的轴向变形系数。
  • OX 轴的轴向变形系数 p=O1X1/OX
  • OY 轴的轴向变形系数 q=O1Y1/OY
  • OZ 轴的轴向变形系数 r=O1Z1/OZ

第7页:轴测图的平行性

由于轴测图是根据平行投影原理绘制的,必然具备平行投影的一切特性:

  • 平行性:空间互相平行的线段,它们的轴测投影仍然互相平行;形体上与坐标轴平行的线段,其轴测投影必然平行于相应的轴测轴,且其变形系数与相应的轴向变形系数相同。
  • 空间不平行于坐标轴的线段不具备该特性。

第8页:轴测图的定比性与显实性

  • 定比性:空间互相平行的两线段长度之比,等于它们的轴测投影长度之比;形体上平行于坐标轴的线段,其轴测投影长度与实长之比等于相应的轴向变形系数;同一直线上的两线段长度之比与其轴测投影长度之比也相等。
  • 显实性:空间形体上平行于轴测投影面的直线和平面,在轴测图上反映实长和实形,可据此选择合适的轴测投影面简化作图。

第9页:轴测图的分类(按投射方向)

  • 正轴测投影图:投射方向 S 垂直于轴测投影面时得到,简称正轴测图,此时三个坐标平面均不平行于轴测投影面。
  • 斜轴测投影图:投射方向 S 不垂直于轴测投影面时得到,简称斜轴测图;一般选一个坐标平面平行于轴测投影面,如选 XOY 坐标平面平行于轴测投影面可得到水平斜轴测投影图。

第10页:轴测图的分类(按轴向变形系数)

  • 正轴测图:正等轴测图(p=q=r,简称正等测)、正二等轴测图(简称正二测)、正三等轴测图(p≠q≠r,简称正三测)。
  • 斜轴测图:斜等轴测图(p=q=r,简称斜等测)、斜二等轴测图(简称斜二测)、斜三等轴测图(p≠q≠r,简称斜三测)。

第11页:正等轴测图的轴间角与变形系数

当投射方向 S 垂直于轴测投影面 P,并且三个坐标轴的轴向变形系数均相等时,三个坐标轴与轴测投影面 P 倾角相等,投影三角形为等边三角形。由此得到正等轴测图的轴向变形系数 p=q=r=0.82,轴间角∠X1O1Y1=∠X1O1Z1=∠Z1O1Y1=120°。

为简化作图,习惯上把 O1Z1 轴画成铅垂位置,O1X1 轴和 O1Y1 轴均与水平线成30°角,可直接利用30°三角板作图。

第12页:简化轴向变形系数

在工程实践中,为方便作图,常采用简化变形系数,取 p=q=r=1,这样可以直接按实际尺寸作图,但画出的图形比原轴测图要大些,各轴向长度均放大 1/0.82≈1.22 倍。

本页为图4.3正等轴测图的轴间角和轴向变形系数图示。

第13页:坐标法作正等轴测图

正等轴测图的基本画法是坐标法,即先根据各点的坐标定出其投影,然后依次连线,再形成形体。

为使图形清晰,作图时应尽量减少不必要的辅助线,一般先从可见部分作图,并合理利用平行性等特性简化作图(例4.1如图4.4(a)所示)。

第14页:坐标法作图画法图示

本页为用坐标法作正等轴测图的作图过程图示,源文件未提取到说明文字。建议对照原图按坐标定点、依次连线的顺序练习。

第15页:用坐标法作正等轴测图

本页为图4.4用坐标法作正等轴测图:已知形体的两面正投影图,按各顶点坐标作出其正等轴测图。

第16页:叠加法作正等轴测图

组合形体可以看成由几个基本形体叠加而成,其正等测可以分解为几个基本形体的正等测。为便于作图,要注意各部分的相对关系,选择合适的顺序。

例4.2:该形体由上下两个长方体叠加而成,两个长方体均前后、左右对称。可选结合面中心为坐标原点建立坐标系,然后利用对称性,结合坐标法定出形体上下两底面的投影,相连即可。

第17页:形体的两面正投影图

本页为图4.5形体的两面正投影图,例4.2的已知条件:形体由上下两个长方体叠加而成。

第18页:组合形体的正等测投影图

本页为图4.6作组合形体的正等测投影图,按叠加法由下部长方体起画,再叠加上部形体并整理轮廓线。

第19页:端面法作正等轴测图

端面法:一般先画出某一端面的正等测图,然后过该端面上各可见顶点,依次加上平行于某轴的高度或长度,得到另一端面上的各顶点,再依次连接即可。

例4.3:已知台阶的两面正投影图(图4.7),画出其正等轴测图。

第20页:作台阶的正等测投影图

本页为图4.8作台阶的正等测投影图:先作前端面的正等测,再沿轴向加长度得到后端面各顶点,连接后整理轮廓。

第21页:圆的正等轴测图画法(一)

在工程中经常会遇到曲面立体,也就不可避免地会遇到圆与圆弧的轴测画法。一般使圆所处的平面平行于坐标面,从而可以得到其正等轴测投影为椭圆。作图时一般以圆的外切正方形为辅助线,先画出其轴测投影,再用四圆心法近似画出椭圆。

  1. 在已知正投影上,选定坐标原点和坐标轴,作出圆的外切正方形,定出外切正方形与圆的四个切点。
  2. 画正等轴测轴、圆外切正方形的轴测投影。

第22页:圆的正等轴测图画法(二)

  1. 以 o0 为圆心、o0a1 为半径作圆弧 a1b1;以 o2 为圆心、o2o1 为半径作圆弧 a1b1。
  2. 连接菱形长对角线,与 o0a1 交于 o3,与 o2c1 交于 o4;以 o3 为圆心、o0d1 为半径作圆弧 d1a1,以 o4 为圆心、o4c1 为半径作圆弧 c1b1。
  3. 以四段圆弧组成的近似椭圆,即为所求圆的正等测投影。

第23页:四圆心法作水平圆的正等测图

本页为图4.9四圆心法作水平圆的正等测图:先作圆外切正方形的轴测投影(菱形),再定四个圆心、画四段圆弧拼成近似椭圆。

第24页:曲面体正等轴测图的画法

例4.4:已知圆台的两面正投影图(图4.10a),画出其正等轴测图。绘正等测时,放置空间形体使上下两底面均平行于水平面,应用四圆心法可得到椭圆,便于作图。

  1. 在投影图上选定坐标系,以底面圆心为坐标原点,作圆的外切正方形。
  2. 用四圆心法作出上下底面的投影——椭圆。
  3. 作上下底面投影——椭圆的公切线,即成形体的轴测图。
  4. 擦去多余线,加重外轮廓线,即得形体的最后正等测。

第25页:曲面体正等轴测图画法图示

本页为圆台正等轴测图的作图过程图示,源文件未提取到说明文字。建议对照原图掌握坐标系与外切正方形的定法。

第26页:圆台的正等轴测投影

本页为图4.10圆台的正等轴测投影:上下底面为用四圆心法作出的椭圆,两侧作公切线后整理轮廓。

第27页:斜二等轴测图的轴间角和系数

当投射方向 S 倾斜于轴测投影面 P,且两个坐标轴的轴向变形系数相等时,所得到的投影图是斜二等轴测投影图,简称斜二测。其中 p=q≠r 时坐标面 XOY 平行于投影面 P,得到水平斜二测;p=r≠q 时坐标面 XOZ 平行于投影面 P,得到正面斜二测。

当某坐标面平行于投影面 P 时,根据显实性,该坐标面的两轴投影仍垂直,且两个坐标轴的轴向变形系数恒为1。作图时,水平斜二测一般取 OZ 轴为铅垂方向,OX 轴和 OY 轴垂直,且 OX 与水平线成30°、45°或60°,常取 r=1,即 p=q=r=1。

第28页:正面斜二测的轴间角和系数

正面斜二测的轴间角和轴向变形系数常用值见图4.12:一般也取 OZ 轴为铅垂方向,OX 轴和 OZ 轴垂直,且 OY 与水平线成45°,为简化作图,常取 q=0.5,即 p=r=1、q=0.5。

本页同时给出图4.11水平斜二测的轴间角和轴向变形系数。

第29页:正面斜二测参数图示

本页为图4.12正面斜二测的轴间角和轴向变形系数图示:OX 水平、OZ 铅垂、OY 与水平线成45°,轴向变形系数 p=r=1、q=0.5。

第30页:例4.5棱台的水平斜二测

例4.5:已知某棱台的两面正投影图,画出其水平斜二测图。由投影图可知该形体是一个六棱柱,可利用坐标法作图:放置形体使下底面平行于水平面,得到六个顶点的水平斜二测投影后,向上加上高度便可成图。

第31页:棱柱水平斜二测投影图的画法

本页为图4.13棱柱水平斜二测投影图的画法:先作下底面六个顶点的水平斜二测,再由各顶点向上加高度得到上底面,最后连接并整理轮廓。

第32页:轴测图选择:作图简便

轴测图的种类很多,实际应用中应从两个方面考虑:一是作图简便,二是直观性好、立体感强,表达效果明显。

  • 正等轴测图三个轴间角和轴向变形系数均相同,作图较为简便,宜优先考虑;尤其当形体上多个方向都有平行于坐标面的圆时,宜采用正等测图,因为正等测椭圆比斜轴测椭圆容易画,作图效果较好。
  • 如果形体上某个方向有许多平行于坐标平面的圆或圆弧,或该部位形体复杂时,宜采用斜轴测图,并使该方向坐标平面平行于某个轴测投影面,以利用平行显实性简化作图。

第33页:轴测图选择:立体感强

为了使轴测图达到良好的效果,作图前应先对形体的正投影图进行分析,考虑形体的特点以及轴测投影方向与各直角坐标面的相对位置,选择表达效果最好的轴测图。一般应注意:

  • 尽量避免被遮挡:应尽可能将形体的主要特征和复杂部分表达清楚,形体上有孔、洞槽等隐蔽部分时应选择合适的轴测图表达,尽量不要被遮挡。
  • 尽量避免转角处交线投影成一直线。
  • 尽量避免形体表面的投影集聚为直线。
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