小螺絲大世界 緊固件一哥是如何設計出來的?

2021-01-07 中望CAD

大家知道最常見的工業緊固件是什麼嗎?沒錯就是螺絲。這種利用物體的斜面圓形旋轉和摩擦力,集合物理學和數學原理循序漸進緊固物機件的工具,就應用領域來看,是人類的第一大發明。

說起螺絲,讓我想起了阿強的一段往事

小時候念書的桌子和椅子,四個角都有相應的螺絲固定,隨著時間的推移, 螺絲和螺母會逐漸丟失,無一例外。當時阿強椅子上的四顆螺絲全丟了,因此椅子變得相當不穩,最後阿強想到了一個辦法,把桌子上對角的螺絲拆下,裝到椅子上的對角固定,據他說,在當時引起一眾小夥伴紛紛仿效。(謝謝強哥的飲料)

雖然螺絲看似簡單,但是製作卻是一點不能馬虎,螺絲要緊固,必然要進行螺紋旋合,當中有三個參數是必須要保證的:旋向、螺距和螺紋規格,因此在設計過程中只有同時滿足這三個參數,兩個內外螺紋才能進行裝配。

下面就讓我以中望3D為例,詳細跟大家介紹一下如何創建螺紋。

中望3D2018版中螺紋的生成較之前有很大的改善,它包括兩個命令:螺紋、標記外部螺紋

標記螺紋是在圓柱面上增加螺紋屬性,三維實體裡顯示的是螺紋的貼圖,這樣可以減少一部分運算量,提高運行效率。

關於螺紋

是通過圍繞圓柱面旋轉一個閉合輪廓,並沿著其線性軸和方向,創建一個螺紋造型特徵,根據實際運用情況可以與基本體進行布爾運算,如圖所示布爾加減運算生產的效果差異。

布爾加運算

布爾減運算

單擊工具欄「造型」→「螺紋」

系統將彈出「螺紋對話款」

其原理也是通過定義螺紋旋合的三要素生成螺紋的,這裡參數的設計對比以往已得到優化,使用起來不容易出錯。

關於必選欄中定義選項跟大家闡述一下真正的意義和用途:

面 F:選擇圓柱面

輪廓 P:選擇螺紋的輪廓。可選擇一個草圖、曲線、邊或一個曲線列表。也可以單擊右鍵,來製作一個曲線列表(此參數決定螺紋規格及類型)

匝數 T :螺紋旋合圈數 (有效螺距)

距離 D:螺紋每圈的間距.也就是螺距P

順時針旋轉:選擇此複選框將改為順時針螺紋,默認為逆時針螺紋

反螺旋方向:定義螺紋拉伸軸向的方向,勾選後和當前的反向

關於標記外部螺紋

單擊工具欄「造型」→「標記外部螺紋」,彈出「標記外部螺紋」對話框,該命令創建的螺紋,不具有三維實體的效果,而以貼圖的方式顯示,但是在生成工程圖的時候具有螺紋屬性。

接著就是螺紋規格的幾個參數定義:

類型:生成螺紋的標準類型,注意這裡默認的螺紋直徑是圓柱的外徑

直徑:圓柱的外徑

螺距:這裡的參數根據不同的標準自動生成參數,若要設計非標零件可以自行設置參數

再次強調一下

設計螺紋再進行布爾運算的時候,大家一定要確定好螺紋的外徑是否符合自己的要求,尤其是進行布爾加運算的時候。

中望3D生成的不管是實體3D螺紋還是虛擬的修飾性螺紋都是按照國標、歐標等常用標準進行設計的,是完全符合實際運用的螺紋。

下圖所示為修飾螺紋效果,紅色方框標記的下拉菜單為目前通用的標準

3D軟體標準化參數設計確實能省去了一大部分自主的參數設定,效率也得到了相應的提高,在這一點上,還是優於其他3D設計軟體的。

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