補圖、補線雖然不是《機械制圖》的唯一重點,但卻確確實實是一個很大的難點。如果能夠根據線框查找類似形,那么解補圖補線題就簡單多了。
一、什么是類似形
正投影法有3個基本特性:
1.真實性
當直線、曲線或平面平行于投影面時,直線或曲面的投影反映實長,平面的投影反映真實形狀。
2.積聚性
當直線、曲面垂直于投影面時,直線的投影積聚于一點,平面或曲面的投影積聚成直線或曲線。
3.類似性
當直線、平面傾斜于投影面時,直線或曲線的投影仍為直線,但小于實長,平面圖形的投影小于真實圖形的大小,且與后者類似,這些類似的投影一般稱為“類似形”。
類似形是指平面的投影,狹義上的類似形可以看作是平面圖形傾斜于投影面時得到的3個投影,從表1可以看出一些內容。
于是可以得出如下結論:投影面平行面、投影面垂直面、一般位置平面的投影必定存在類似形,如果某個多邊形線框按照“長對正、高平齊、寬相等”的投影規律找不到對應的類似形,那么其投影必定是直線,即具有積聚性。
二、類似形的基本特性
類似形是平面投影中的一個關鍵點,要能夠正確識別類似形,首先應該知道類似形的基本特性。見圖1和圖2。
圖1中的線框A的H面投影和W面投影是類似形,線框B的V面投影和H面投影是類似形;圖2的線框A的H面投影和W面投影是類似形。仔細觀察與分析后可以知道類似形有如下四個特性:
邊數相等:類似形的邊數應該是相等的。
凹凸對應:凸出、凹進或缺口處一一對應。
平行的對應關系:平行的線段投射后仍互相平行。
具有方向性:這里要考慮到兩個類似形如果同為實線框,則同向。例如圖1中的線框A和圖2中的線框A;如果兩個類似形同為虛線框,則同向;如果兩個類似形一實一虛,則異向,例如圖1中的線框B。
根據以上分析可以作出判斷,凡符合類似形特性的面形應該是形體上同一面的兩個投影,反之就不是,例如圖3中的a、b′兩個四邊形雖然邊數相等,同為實線框,但卻不同向(方向相反),因此不是同一表面的兩個投影,而是兩個不同表面的投影。
三、快速查找及判斷類似形真偽
當我們在研究各種各樣的補圖補線題時,會發覺其實類似形主要還是更多出現在投影面垂直面中,也就是說大部分情況下兩個投影都是一斜直線和一個平面多邊形,符合投影面垂直面的投影規律,只要能夠根據“長對正、高平齊、寬相等”判斷出這兩個投影屬于同一個平面的投影,那么就可以根據 “一斜直線兩類似形”的投影規律,快速補出類似形的第三投影,這樣就簡單多了。
另一方面,有些場合下曲面也同樣具有類似形,同樣將其歸入類似形的范圍,例如圖4中的線框A,雖然這是一個圓柱面,但a、a\"兩個封閉線框的邊數相等、凹凸對應、方向一致,因此可以理解為同一表面的兩個投影,甚至可以將A稱為“投影面垂直曲面”,所不同的是將原來的斜線換成了曲面的轉向輪廓線,基于上述判斷,事實上我們可以提前知道a\"的形狀應該與a類似,這樣就不容易出錯了。
(作者單位:江蘇省張家港工貿職業高級中學)