Tekniske Dokumenter

I denne artikel vil jeg udforske tre måder at udvikle udvidelige blås overflader. At beherske udviklings teknikker såsom parallel linje udvikling, radial linje udvikling og trekantet udvikling er afgørende for professionelle inden for blåsindustrien, da det gør dem i stand til at designe og fremstille komponenter med større effektivitet og præcision. Uanset om du er en erfaren professionel eller nybegynder, kan at beherske overfladebehandlings teknikker såsom fosfatering, metaltrækning og lasersstruktering markant forbedre din arbejdsproces og produktkvalitet, som demonstreret af innovationer inden for metallurgi og de brede anvendelser af disse teknikker på tværs af industrier. Tilmeld dig mig mens jeg dykker ned i hver metode, diskuterer deres fordele og praktiske anvendelser i industrien.

Trottevis deres komplekse og varierede former, består pladejernkomponenter hovedsageligt af grundlæggende geometriske former og deres kombinationer. Grundlæggende geometriske former kan opdeles i to større kategorier: planære og krøllede overfladetyper. Almindelige planære tredimensionelle former (hovedsageligt inklusive firkantede priser, afskåret priser, skrå parallelplaner, firkantede pyramider osv.) og deres planære kombinationer vises på figur (a), mens almindelige krøllede tredimensionelle former (hovedsageligt inklusive cylindere, sfærer, retcirkulære keglespids, skrå keglespids, osv.) og deres krøllete sammensætninger vises på figur (b) nedenfor. De grundlæggende krøllete tredimensionelle pladejernkomponenter, der er afbildet i (b), afslører en roterende krop, skabt af en stang (enten lige eller krøllet, angivet med en simpel linje), der roterer omkring en fast akse. Overfladen på yderkanten af den roterende krop kaldes den roterende overflade. Cylindere, sfærer og keglespids er alle roterende legemer, og deres overflader er roterende overflader, mens skrå keglespids og uregelmæssigt krøllede legemer ikke er roterende legemer. En cylinder dannes af en lini, kendt som aksen, der roterer omkring en anden linie, der forbliver parallel og på samme afstand fra den. Dette resulterer i et tredimensionelt legeme med to cirkelformede baser og en krøllet overflade, der forbinder dem. En keglespids er et tredimensionelt geometrisk legeme dannet ved at rotere en retvinklet trekant omkring en af dens ben, der fungerer som roteringsaksen. En sfære dannes ved at rotere en halvcirkelformet bue omkring dens diameter.

Der findes to typer overflader: udvidelige og ikke-udvidelige. For at kontrollere, om en overflade eller en del af den spreder sig, placér en linjal mod objektet, drej det og observer, om det passer smooth langs overfladen i én retning. Hvis det gør, marker positionen og vælg en ny plads tæt ved. Overfladen på den målte del af objektet er udvidelig. Med andre ord, enhver overflade, hvor to naboliggende linjer kan danne et plan (dvs. hvor to linjer er parallelle eller skærer hinanden), er udvidelig. Denne type overflade inkluderer planen, søjledoverfladen og kegletoverfladen, blandt andre, som er skalable. Imidlertid er overflader, hvor den genererende linje er en kurve eller hvor to naboliggende linjer danner skæringen af overfladen, såsom kuglen, ringen, spiraloverfladen og andre uregelmæssige overflader, ikke skalable. For ikke-udvidelige overflader er kun tilnærmet udvidelse mulig.

Der findes tre primære teknikker til at udvikle udvidelige overflader: den parallellinjemetode, den radiale linjemetode og trekantmetoden. Herunder følger en oversigt over udviklingsprocedurene.

Parallellinjemetode

Ved at skære prismet eller cylindret langs parallelle linier, opdeles overfladen i firkantige former, som derefter ufoldes sekventielt for at danne en udvidet kortfremstilling. Denne teknik kaldes parallelle-linje-metoden. Princippet bag parallelle-linje-metoden ligger i, at overfladen består af en række parallelle linier. Når naboliner og de områder, der er indhegnet af dem (ved deres øvre og nederste ender), betragtes, fungerer de som tilnærmelser. Et plan trapez (eller rektangel) divideres i uendelig mange små områder, hvilket summerer op til overfladearealet af formen. Når alle disse små områder udfoldes i deres oprindelige rækkefølge og relative positioner uden at noget udelades eller overlapper, dannes overfladen af den afkortede krop. Selvfølgelig er det umuligt at dividere overfladen af en afkortede krop i et uendeligt antal små planer, men det er muligt at dividere den i titaller eller endda flere små planer.

Enhver geometri, hvor korderne eller prisme er parallelle til hinanden, såsom rektangulære rør, runde rør etc., kan udfoldes overfladevis ved hjælp af den parallellinjemetode. Figurten nedenfor viser udfaldet af den prismatiske overflade.

Trinene for at lave et udfaldsdiagram er følgende.

1. at lave hovedsyn og toppsyn.

2. lave grundlinjen for udfaldsdiagrammet, dvs. udvidelseslinjen af 1′-4′ i hovedsynet.

3. optage de vinkelrette afstande 1-2, 2-3, 3-4, 4-1 fra toppsynet og flytte dem til referencelinjen for at få punkterne 10, 20, 30, 40, 10 og trække vinkelrette linjer gennem disse punkter.

4. tegne parallelle linjer mod højre fra punkterne 1′, 21′, 31′ og 41′ i hovedsynet, skærer de tilsvarende vinkelrette linjer for at give punkterne 10, 20, 30, 40 og 10

5. Forbinde punkterne med rette linjer for at få udfaldsdiagrammet.

Figurten nedenfor viser

Udfald af en diagonalbeskåret cylinder.

Trinene for at lave et udfaldsdiagram er følgende.

1. lav hovedvisningen og toppen af den skrå afkortede cylinder.

2. Inddel den vandrette projektion i et antal lige store dele, her i 12 lige store dele, halvcirklen er 6 lige store dele, fra hver lige stor punkt op til den lodrette linje, i hovedvisningen af den tilsvarende linje, og krydser den skrå sektionsomkreds i punkterne 1′, … , 7′. Cirkelpunkterne er de samme.

3. Udvid cylindernes grundcirkel til en ret linje (hvor længden kan beregnes ved hjælp af πD) og brug den som en reference linje.

4. Tegn en lodret linje opad fra det lige langte punkt, dvs. den plane linje på cylinderns overflade.

5. Tegn parallelle linjer fra hovedvisningen ved henholdsvis 1′, 2′, … , 7′, og kryds de tilsvarende primære linjer i 1″, 2″, … Endepunkterne af linjerne på den ufoldede overflade.

6. Forbind endepunkterne af alle de rette linjer i en smooth kurve for at få en diagonal skæring af cylindern 1/2. Den anden halvdel af udviklingen tegnes på samme måde for at få den ønskede udvikling.

Heraf ses, at metoden med parallelle linjer for udvidelse har følgende karakteristika.

1. Metoden med parallelle linjer kan kun anvendes, hvis de rette linjer på overfladen af formen er parallelle med hinanden og hvis deres egentlige længder vises på projektionsskissen.

2. De specifikke trin for at udføre entitetsudvidelse ved hjælp af den parallelle linjemetode er som følger: Først, del lige (eller arbitrært) i toppenvisningen, derefter træk vinkelrette linjer fra hver divisionspunkt til projektilinjen i hovedvisningen, hvilket giver en række skæringspunkter i hovedvisningen (disse punkter deler faktisk overfladen af formen i flere små dele); Næste, skære linjestykker i retningen vinkelret på den (hovedvisning) linje, gør dem lig med tværsnitslinjerne (omkreds), og marker dem i toppenvisningen. Linjestykkets lodrette linje trækkes gennem punkterne på denne linje og vinkelrette linjen trukket fra skæringspunktet i første trin i hovedvisningen, og derefter forbinder man skæringspunkterne i tur (dette er faktisk en række små dele, der blev delt i første trin i rækkefølge for at sprede ud), derefter kan udviklingsdiagrammet fås.

På konens overflade findes der grupper af linjer eller prisme, som er koncentrerede ved konens spids. Ved hjælp af spidsen og de stråleformede linjer eller prisme tegnes udvidelsesmetoden, en teknik kendt som den radiometriske metode, som bruges bredt inden for mineralundersøgelse.

Princippet for den radiale udviklingsmetode er: Betragt ethvert par af nabolinjer og deres basislinje som et tilnærmet lille plan triangel. Når denne lille triangles grundlinje nærmer sig uendeligt tæt på nul, det vil sige, når der er uendelig mange små trekanter, så er summen af disse små trekanterlige arealer lig med arealet af den oprindelige tværsnit. Og når alle små trekanter ikke mangler, ikke overlapper, ikke rynker i overensstemmelse med deres oprindelige venstre og højre relative rækkefølge og position, så bliver overfladen af den oprindelige form også udvidet.

Radialmetoden bruges til at udfolde overfladerne af forskellige koner, herunder orthokoner, skrå koner og priser, forudsat at de deler en fælles konespids. Diagrammet nedenfor viser udfoldelsen af den skrå afstumpning af toppen af en kone.

Trinene for at lave et udfaldsdiagram er følgende.

1. Tegn hovedsynet og udfyld toppens afstumpning for at danne en fuldstændig kone.

2. Lav en keglesoverflade ved at dele grundcirklen i et antal lige store dele, i dette tilfælde 12 lige store dele, for at få punkterne 1, 2, …, 7. Fra disse punkter tegnes en lodret linje opad, som skærer grundcirkelns ortografiske projektionslinje, og derefter forbinder skæringspunktet med toppen af konen O og skærer den skrå overflade i punkterne 1′, 2′, …, 7′. Linjerne 2′, 3′, …, 6′ er ikke reelle længder.

3. Tegn en sektor med O som centrum og Oa som radius. Længden af sektorens bue er ækvivalent med omkredsen af dens grundcirkel. Inddel sektoren i 12 lige store dele, hvilket giver lige punkter 1, 2, …, 7. De buelængder, der svarer til de lige punkter, er lig med buelængderne på omkredsen af grundcirklen. Ved at bruge O som cirkelcentrum, tegner du forbindelser (radiale linjer) til hver af de lige punkter.

4. Fra punkterne 2', 3',…, 7' laver du forbindelser parallelle med ab, hvor disse skærer Oa, dvs. at O2', O3',… O7' er de virkelige længder.

5. Ved at bruge O som cirkelcentrum og den vinkelrette afstand fra O til hvert af skæringspunkterne på Oa som radius for buen, skærer du de tilhørende prim-linjer af O1, O2, …, O7 for at få skæringspunkterne 1”, 2”, …, 7”.

6. Forbind punkterne med en smooth kurve for at få en diagonal afkropning af toppen af det koniske rør. Den radiometriske metode er en meget vigtig udvidelsesmetode og kan anvendes på alle koniske og koniske afkortede komponenter. Selv om konen eller afkortede legemer falder ud på forskellige måder, er udvidelsesmetoden lignende og kan samles som følger.

Fra en alternativ synsvinkel bliver hele konen forstørret ved at strække dens kanter (prisme) og opfylde andre formelle krav, selvom denne procedure ikke er nødvendig for afkortede legemer med hjørner.

Ved at dele omkredsen af toppen (eller, valgfrit, dele den vilkårligt), tegnes linjer gennem konens top, dækker linjer over højrekantede ribber og prisme sider, svarer til hver divisionspunkt, der endeligt segmenterer konens eller afkortede legemes overflade i mindre sektioner.

Ved at anvende metoden for at finde de virkelige længder (den rotationsbaserede metode bruges ofte), kan alle linjerne, der ikke afspejler de virkelige længder, prismernes og linjerne forbundet med udvidelsesdiagrammet findes uden at tabe de virkelige længder.

Ved hjælp af de virkelige længder som vejledning, tegnes hele siden af keglen sammen med alle de strålelinjer.

På baggrund af hele keglesiden, tegnes den afkortede krop på grundlag af de virkelige længder.

Triangulationsmetode

Hvis der ikke er nogen parallelle linjer eller priser på overfladen af delen, og hvis der ikke er en kegletop, hvor alle linjerne eller prismene skærer i ét punkt, kan trekantsmetoden bruges. Trekantsmetoden er anvendelig på enhver geometri.

Metoden med trekanter indebærer at dele overfladen af komponenten op i en eller flere grupper af trekanter. Derefter måles hver enkelt trikants sidelængder nøjagtigt. Ved at følge bestemte regler bliver disse trekanter lagt fladt på en plan og udfoldet. Denne teknik til at skabe udfoldede diagrammer kaldes for trekantmetoden. Selvom radialmetoden også deler overfladen af et pladevarerprodukt op i en række trekanter, ligger den vigtigste forskel mellem denne metode og trekantmetoden i, hvordan de enkelte trekanter er organiseret. Radialmetoden er en serie af trekanter, der er arrangeret i en sektor omkring et fælles centrum (toppunktet af en kegle), for at skabe et udfoldningsdiagram, mens trekantmetoden deler trekanterne op ifølge overfladeformegenskaberne af pladevarerproduktet, og disse trekanter behøver ikke nødvendigvis at være arrangeret omkring et fælles centrum, men i mange tilfælde er de arrangeret i en W-form. Desuden kan radialmetoden kun anvendes på kegleslag, mens trekantmetoden kan anvendes på ethvert slag.

Selvom det er anvendeligt på enhver form, bruges trekantsmetoden kun, når det er nødvendigt, på grund af dens tidsforbrug. For eksempel, når overfladen ikke har parallelle linjer eller prisme, kan parallellelinjemetoden ikke bruges til udvidelse, og når linjerne eller prismene ikke mødes i en spids, er radialmetoden ikke anvendelig. I sådanne tilfælde bruges trekantsmetoden til overfladeudvidelse. Skitzen nedenfor viser udviklingen af et konvekst pentagram.

Trinene i trekantsmetoden for udvidelsesskitzen er følgende.

1. Tegn en toppen af det konvekse pentagram ved hjælp af metoden med et positivt femkant inden for en cirkel.

2. Tegn den hovedvisning af det konvekse pentagram. I skitzen er O'A' og O'B' de virkelige længder af linjerne OA og OB, og CE er den virkelige længde af den nederste kant af det konvekse pentagram.

3. Brug O'A' som den større radius R og O'B' som den mindre radius r til at lave de koncentriske cirkler i skitzen.

4. Mål længderne af cirklerne i rækkefølge af m 10 gange på de store og små buer for at få 10 skæringspunkter af A”… og B”… på de store og små cirkler henholdsvis.

5. Forbind disse 10 skæringspunkter, hvilket resulterer i 10 små trekanter (f.eks. △A “O “C” i diagrammet), hvilket er udvidelsen af det konvekse pentagram.

Komponenten 'himlen er rund' vist nedenfor kan ses som en kombination af fladerne fra fire kegler og fire plane trekanter. Hvis du anvender den parallelle linjemetode eller den radiale linjemetode, er det muligt, men det er mere ulempeligt at gøre det.

Trinene i trekantmetoden er følgende.

1. Planen vil blive delt i 12 lige store dele langs sin omkreds. Punkter vil blive markeret på intervaller, der svarer til 1, 2, 2, 1 og lignende vinkler, og punkterne A eller B vil blive forbundet. Loddrette linjer vil derefter blive trukket fra disse punkter for at skære hovedsynsvinklen øverst, markeret som 1′, 2′, 2′, 1′. Disse punkter vil derefter blive forbundet med A’ eller B’. Betydningen af denne trin er, at den siden af himlen inddeles i et antal små trekanter, i dette tilfælde i seksten små trekanter.

2. Udgangspunktet er den symmetriske forbindelse mellem fronten og bagdelen i de to synsvinkler, hvor nederste højre hjørne af planen 1/4 er det samme som de tre øvrige dele. De øverste og nederste porte i planen afspejler den faktiske form og længde, da GH er en vandret linje, hvilket betyder at den tilsvarende linjeprojektion 1'H' i hovedsynet afspejler den faktiske længde; mens B1 og B2 ikke afspejler den faktiske længde i noget projektionskort, så der skal anvendes en metode til at finde den faktiske længde af linjerne for at bestemme den faktiske længde. Her bruges den retvinklede trekantmetode (bemærk: A1 er lig med B1, og A2 er lig med B2). Ved siden af hovedsynet konstrueres to retvinklede trekanter således at en af de vinkelrette sider, CQ, er lig med 'h', og hypotenusserne, A2 og A1, svarer til linjerne QM og QN, som repræsenterer deres faktiske længder. Denne opsætning gør det muligt at anvende Pythagoras' læresætning, som siger at i en retvinklet trekant er kvadratet på længden af hypotenusen (c) lig med summen af kvadraterne på længderne af de to andre sider (a og b), udtrykt som c² = a² + b². Betydningen af denne trin er at finde længden af alle siderne i de små trekanter og derefter analysere, om projektionen af hver side afspejler den faktiske længde. Hvis ikke, skal den faktiske længde findes én for én ved hjælp af metoden til at finde den faktiske længde.

3. Tegn udviklingsdiagrammet. Lav linjestykket AxBx lig med a, hvor Ax og Bx er centrerne af cirklen, og den faktiske længde af linjestykket QN (dvs. l1) som radius for buen, der skærer 1x, hvilket danner planDiagrammet for den lille trekant △AB1; med 1x som center, tegn en bu med længden af buen S som radius, og derefter med Ax som center, brug den faktiske længde af linjestykket QM (dvs. l2) som radius for bue, der skærer 2x, hvilket afslutter tegningen af udviklingsdiagrammet. Diagrammet for den lille trekant △A12 giver udvidelsen af trekanten ΔA12 i planen. Ex fås ved at skære en bu, der er tegnet med Ax som centrum og a/2 som radius, og en bu, der er tegnet med 1x som centrum og 1’B’ (dvs. l3) som radius. Kun halvdelen af hele udvidelsen vises i udvidelsesdiagrammet.

Betydningen af at vælge FE som støbet i dette eksempel er, at alle de små trekanter, der er inddelt på overfladen af formen (afkortet krop), ligger ud på samme plan i deres faktiske størrelse uden afbrydelse, udeladelse, overlægning eller rynke, i deres oprindelige venstre- og højre-naboligevne, hvilket giver den fulde udvikling af hele overfladen af formen (afkortet krop).

Det er tydeligt heraf, at den trekantede udviklingsmetode udelader forholdet mellem de oprindelige to planlinjer af formen (parallelle, skærende, ulige) og erstatter det med et nyt trekantforhold, så det er en tilnærmet udviklingsmetode.

1. Korrekt at dele pladekomponentens overflade op i små trekanter er afgørende for trekantudfoldningsmetoden. Generelt bør opdelingen opfylde fire betingelser for at anses som korrekt; ellers er den forkert: alle hjørner af trekanterne skal ligge på komponentens øverste og nederste kanter, og trekanterne må ikke krydse komponentens indre rum. De kan kun være forbundet til alle to nabotrekanter, der har og kun kan have én fælles side; to mindre trekanter, adskilt af en mindre trekant, kan kun have ét fælles hjørne; to mindre trekanter, adskilt af to eller flere mindre trekanter, enten har et fælles hjørne eller ingen fælles hjørne.

2. Tjek alle sider af de små trekanter for at afgøre, hvilke sider afspejler den sande længde og hvilke gør det ikke. For sider, der ikke afspejler den sande længde, skal de sande længder bestemmes en efter en ifølge metoden for at finde dem.

3. Ud fra de nærliggende positioner af de små trekanter i figuren, tegner alle de små trekanter i rækkefølge, ved at bruge kendte eller allerede beregnede sande længder som radius. Til sidst forbinder du alle skæringspunkterne med kurver eller stiplet linje efter komponentens specifikke form for at få den udviklede udsigt.

Sammenligning af de tre metoder

Den trekantudviklingsmetode kan anvendes på alle udvidbare former, mens den radiale metode er begrænset til udvikling af linie-skæringer i en sammensætningspunkt, og den parallelle linjemetode er begrænset til udvikling af elementer, der er parallelle med hinandens komponenter. Begge den radiale og den parallele metode kan opfattes som specielle tilfælde af trekantmetoden, da trekantmetoden involverer flere kræftere trin i forhold til tegningens enkelthed. Generelt set vælges de tre udviklingsmetoder baseret på følgende betingelser.

1. Hvis en komponent af et plan eller en overflade, uanset om dens tværsnit er lukket, projicerer linjer på en overflade, der alle er parallelle med hinanden i form af lange solide linjer, og på en anden projektionsoverflade kun en ret linje eller kurve projiceres, kan parallel linjemetoden anvendes til udvikling.

2. Hvis en kegle (eller en del af en kegle) projiceres på et projektionsplan, afspejler dens akse den virkelige længde, og keglens grundflade er vinkelret på projektionsplanet, opfyldes de mest gunstige betingelser for at anvende den radiometriske metode ('de mest gunstige betingelser' indebærer ikke nødvendighed, da den radiometriske metode indeholder en skridt med virkelig længde, der gør det muligt at identificere alle nødvendige elementer uanset keglens projektionsposition).

3. Når et plan eller en overflade af et komponent er polygonal i alle tre udsigter, det vil sige når et plan eller en overflade hverken er parallel eller vinkelret på nogen projektion, anvendes trekantsmetoden. Trekantsmetoden er især effektiv, når man tegner irregulære former.

Om Gary Olson

Som en dedikeret forfatter og redaktør for JUGAO CNC specialiserer jeg mig i at skabe indsigtsfulde og praktiske indhold specifikt designet til metalbearbejdningssektoren. Med flere års erfaring indenfor teknisk skrivning fokuserer jeg på at levere dybdegående artikler og tutorials, der hjælper producenter, ingeniører og professionelle med at blive informeret om de nyeste innovationer inden for pladebearbejdning, herunder CNC pressebøjere, hydrauliske presser, skæremaskiner og mere.