平面与立体(几何体)表面相交,该平面称为截平面。由于几何体(包括圆柱,圆锥,球,棱柱,长方体,正方体等等)的不同,得到的平面图形可能是圆、可能是椭圆、也可能是三角形、四边形、六边形等等。
平面
平面,是指面上任意两点的连线整个落在此面上,一种
二维零曲率广延,这样一种面,它与同它相似的面的任何交线是一条直线。是由显示生活中(例如镜面、平静的水面等)的实物抽象出来的数学概念,但又与这些实物有根本的
区别,既具有无限延展性(也就是说平面没有边界),又没有大小、宽窄、薄厚之分,平面的这种性质与直线的无限延展性又是相通的。
截交线与截断面
截平面与立体表面的交线称为截交线。截交线围成的平面图形称为截断面。
截平面的分类
截平面可分为横截面、竖截面、平截面、直截面、斜截面等。
平面与回转体表面相交的特性
平面与
回转体表面相交的
截交线是由平面曲线、平面曲线和直线或由直线围成的封闭线框,截交线的形状与曲面立体的几何性质及其与截平面的
相对位置有关。平面与回转体表面相交的特性如下:
1.回转体的截交线的形式
通常
截交线的形式取决于以下两个方面:(1)
回转体形状;(2)截平面与回转体的相对位置。
2.截交线的性质
(1)截交线上的点既在截平面上又在回转体表面上,具有共有性。因此将这些共有点光滑地连接起来,便是
截交线。
3.求截交线投影的作图方法
(1)表面取点法:已知
截交线的一个投影(有积聚性),利用表面取点法求出截交线的其他投影。
(2)辅助平面法:采用假设平面,使其与截平面和回转体表面相交,利用三面共有点的几何原理,求出
截交线上的一系列点,最后作出截交线的投影。
截平面的性质
公理1 如果一条直线的两个点在一个平面内,那么这条直线上的所有点都在这个平面内。
公理2 如果两个平面有一个公共点,那么它们还有其他公共点,这些公共点的集合是一条直线。
公理3 经过不在一条直线上的三个点,有且只有一个平面。
推论一:经过一条直线和直线外的一点,有且只有一个平面。
推论二:经过两条相交直线,有且只有一个平面。
推论三:经过两条平行直线,有且只有一个平面。
截平面在加工中的应用
截面法加工的基本思想是:以一组平行平面或曲面切割加工表面,截出一系列交线,刀具与加工表面的切触点沿这些交线运动,完成对曲面的加工。由于曲面与曲面求交比较困难,而平面和曲面求交算法效率高,可靠性好,所以截面多选择平面,此时称为截平面法。截平面法加工分为两种:基于原曲面的截平面法和基于等距面的截平面法。