白李子 发表于 2003-6-26 19:52:00

用CAD画3D的锥形螺纹——答女巫竖琴

锥体螺纹的制做方法
1. 首先要对准备绘制的东西有一个比较准确的认识。这样就容易找出更为接近的绘制方法,比如这次画的锥体螺纹,就是在圆锥的母线方向制出螺距为1.8的特殊齿形的螺纹。
2. 找出可行的绘制方法。以此锥体螺纹为例,采用的是将锥体上的多余部分(螺旋槽)用近似方式去除的方法:做一行齿条,自一端开始,去除一次、旋转一下......直至做完整个锥面。
3. 找出绘制过程中主要问题的解决办法。该螺纹的主要问题有两个:一是螺旋升角不是常数,而是一个由小端向大端逐渐减少的变量,这样作为要被去除的一行齿条每一个与圆锥母线的夹角都不同,该问题可以用环形阵列的方法控制角度,然后再把排列在圆弧上的齿条逐个移动到规定位置;二是由于螺旋升角不同而导致的该螺纹两端的法向齿距不同,这次是小端较小,如果要追求最好效果,则每个齿条的宽度都应该有一个很微小的差异,这在操作时难度很大,所以只好取一个固定值——按小端取值。这导致了该螺纹绘制后大、小端的齿顶有一定的差异。
4. 如果上面几条都说清楚了,就可以开始实施了。先要对这个锥体螺纹所用到的各个参数进行计算,为便于计算及准确定位,小端按平头计;考虑到螺纹的开头及收尾,计算时螺纹的两端应各增加一圈。计算的参数对螺纹部分来说主要有两端的外径、中径、螺旋升角、法向槽顶宽、法向槽底宽、法向齿面角及法向齿背角。
5. 针对所采用的绘制方法,确定每圈的角等分数(即每圈去除多少次),并据此计算所需总齿条数、对应步进值(齿条间距)、相邻齿条间角度增量及环形阵列圆心。6. 好了,可以开始画了,先根据计算值画出齿条的端面(齿条高度应大于螺纹齿高)并拉伸成实体模型,长度要大于大端外径。做三维旋转,在世界坐标系中X轴为齿条宽度方向,Y轴为齿条长度方向。
7. 在齿条的螺纹中径截面的中心做一个参考点,并以此点为插入点将该齿条做成块。再将其按大端螺旋升角顺时针旋转。
8. 画一水平直线,在其左端点画一垂直线(其交点就是最左边的齿条块的插入点),按总齿条数和齿条间距进行单行阵列(每个交点就是对应的齿条块的定位点)。将水平线的右端延长至最右边的垂直线。再将齿条块插入到左边端点。
9. 从水平直线的中点向下做垂线,在该垂线上找出环形阵列的圆心,将齿条块按总齿条数和总角度增量进行环形阵列(顺时针方向)。再逐个将齿条块的插入点移至相应的定位点。
10. 将齿条阵列绕水平直线进行三维旋转(90度),使齿条块的窄面向上(Y轴方向)。
11. 按给定参数制做水平锥体(小端向右,为平头,要有轴线),制好后进行旋转(包括轴线)使下侧母线为水平方向。移动锥体使下侧母线的中点与齿条块定位水平线的中点重合,再将锥体向下移动半个螺纹齿高(0.25)。这时所有的齿条块都切入锥体一个螺纹齿高即0.5。
12. 从右端开始,先将部分齿条块炸开为实体,将右端没与锥体相交的齿条删除,把剩下的最右边的一个用布尔运算将其从锥体上减去,将锥体绕其轴线进行三维旋转一个角度增量,再把剩下的最右边的一个用布尔运算将其从锥体上减去,将锥体绕其轴线进行三维旋转一个角度增量......,直至某个齿条的右斜面完全移出锥面,这样在整个锥面上就做出了符合要求的螺纹。
13. 删除多余的齿条,按要求做出端部尖角,接长光杆,做出尾部切面。

东哥 发表于 2003-6-27 08:25:00

真是九牛二虎之力啊!

女巫竖琴 发表于 2003-7-1 11:39:00

谢谢白李子!
你帮我做的图形决对符合标准。
我正在用你说的方法一点一点理解如何自己可以画出来这个图。
如果有不明白的地方,我还会发邮件给你。呵呵~千万不要烦我哦~~

白李子 发表于 2003-7-1 20:37:00

不必客气,大家都会这么做,我自然也不想例外,曾见过网友“送人玫瑰,手有余香”一言,深得我心。
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