Tehnički dokumenti

U ovom članku ću istražiti tri načina razvijanja proširivih metalnih površina. Ovladavanje tehnikama razvoja, poput paralelnog linije razvoja, radijalnog linije razvoja i trokutastog razvoja, je ključno za stručnjake u metalnoj industriji, jer im omogućuje dizajniranje i proizvodnju komponenti s većom učinkovitosti i preciznosti. Bez obzira jesu li ste iskusni stručnjak ili samo počinjete, ovladavanje tehnikama obrade površine, kao što su fosfatiranje, metalno štapanje i laser texturing, može značajno poboljšati vaš radni tok i kvalitet proizvoda, kako to demonstriraju inovacije u metalnoj proizvodnji i široka primjena tih tehnika u raznim industrijskim granama. Pridružite mi se dok se dublje okupim u svaki od ovih metoda, raspravljajući njihove prednosti i praktične primjene u industriji.

Nepostradivim je njihovom kompleksnom i različitim oblicima, komponente iz listne metala uglavnom se sastoje od osnovnih geometrijskih oblika i njihovih kombinacija. Osnovni geometrijski oblici mogu se podijeliti u dvije glavne kategorije: ravninske i zakrivljene površine. Uobičajeni ravninski trodimenzionalni oblici (glavno uključujući prizme sa četverokutnim baza, presek prizama, kosopoložene ravne plohe, piramide sa četverokutnim bazama itd.) i njihove ravninske kombinacije prikazani su na slici (a), dok su uobičajeni zakrivljeni trodimenzionalni oblici (glavno uključujući cilindar, loptu, valjak, kosu konusnu plohu itd.) i njihove zakrivljene skupine prikazane na slici (b). Osnovni zakrivljeni trodimenzionalni komponenti od listne metala prikazani u (b) otkrivaju rotacijsko tijelo, stvoreno tjemena (ili ravna ili zakrivljena, označena jednostavnom crtom) koje se okreće oko fiksne osi. Površina vanjskoj strane rotacijskog tijela naziva se rotacijskom površinom. Cilindri, lopte i valjkovi su svi rotacijska tijela i njihove površine su rotacijske površine, dok nisu kosokonici i nepravilno zakrivljena tijela. Cilindar se formira pravcem, poznatim kao os, koji se okreće oko drugog pravca koji ostaje paralelan i jednako udaljen od njega. To rezultira trodimenzionalnim oblikom s dvije kružne baze i zakrivljenom površinom koja ih spaja. Valjak je trodimenzionalni geometrijski oblik koji nastaje obrtanjem pravokutnog trokuta oko jedne od njegovih kateta, koja djeluje kao os rotacije. Lopta se formira obrtanjem polukružnog luka oko njegove promjera.

Postoji dva vrsta površina: proširivljive i neproširivljive. Da biste provjerili da li se površina ili dio nje širi, postavite vodilicu protiv objekta, okrenite ga i promatrate da li se jednako glatko prilagođava duž površine u jednom smjeru. Ako je tako, označite položaj i odaberite novi bliski dio. Površina mjerenog dijela objekta je proširiva. Drugim riječima, bilo koja površina na kojoj se dvije susjedne linije mogu spojiti u ravninu (tj. gdje su dvije linije paralelne ili se sijeku) je proširiva. Taj tip površine uključuje ravninu, stupnu površinu i kućansku površinu, među drugim, koje su skalabilne. Međutim, površine gdje je generativna linija krivulja ili gdje dvije susjedne linije formiraju presjek površine, kao što su kugla, prsten, spiralna površina i druge nepravilne površine, nisu skalabilne. Za neproširive površine moguće je samo približno proširenje.

Postoje tri primarne tehnike za razvijanje proširivih površina: metoda paralelnih linija, metoda radijalnih linija i metoda trokuta. Ispod je pregled postupaka razvoja.

Metoda paralelnih linija

Površina se dijeli na četverokute špicastim rezanjem prizme ili valjka duž paralelnih linija, a zatim se ti četverokuti redom razvijaju u proširenu kartu. Ta tehnika se naziva metoda paralelnih linija. Osnova metode paralelnih linija leži u činjenici da površina sastoji se od serije paralelnih linija. Kada se uzmu u obzir susjedne linije i područja koje su okružena njima (na svojim gornjim i donjim krajevima), one služe kao aproksimacije ravnog trapeza (ili pravokutnika), koji je podijeljen na beskonačno malena područja, a zbroj tih područja daje površinu oblika. Kada se sva ta malena područja razviju u svom izvornom redoslijedu i relativnim pozicijama, bez izostanka ili preklapanja, one čine površinu stegnute tijela. Naravno, dijeljenje površine stegnutog tijela na beskonačan broj malih ravnih područja nije moguće, ali je moguće podijeliti je na desetke, pa čak i nekoliko malih ravnih područja.

Bilo koja geometrija gdje su žice ili prizme paralelne jedna drugoj, poput pravokutnih cijevi, kuglastih cijevi itd., može se ravnati pomoću metode paralelnih linija. Dijagram u nastavku prikazuje ravnati prizmatični površ.

Koraci za izradu ravnateljskog dijagrama su sljedeći.

1. napraviti glavni i gornji pregled.

2. napraviti baznu liniju ravnateljskog dijagrama, odnosno produžnu liniju 1′-4′ iz glavnog pogleda.

3. zabilježiti okomite udaljenosti 1-2, 2-3, 3-4, 4-1 s gornjeg pogleda i preneti ih na referentnu liniju kako bi se dobili točke 10, 20, 30, 40, 10 i nacrtali okomite linije kroz te točke.

4. crtati paralelne linije udesno od točaka 1′, 21′, 31′ i 41′ u glavnom pogledu, sjecići odgovarajuće okomite linije kako bi se dobile točke 10, 20, 30, 40 i 10

5. spojiti točke pravim linijama kako bi se dobio ravnateljski dijagram.

Dijagram u nastavku prikazuje

Ravnateljski dijagram dijagonalno sječenog cilindra.

Koraci za izradu ravnateljskog dijagrama su sljedeći.

1. napravite glavni i vrhovi prikaz kosog odsječenog valjka.

2. Podijelite horizontalnu projekciju na određeni broj jednakih dijelova, ovdje na 12 jednakih dijelova, polukrug je 6 jednakih dijelova, iz svakog jednako točke prema gore do vertikalne linije, u glavnom prikazu odgovarajuće linije, i presijecite kosu sekciju opsegom u točkama 1′, … , 7′. Točke kruga su iste.

3. Proširite bazni krug valjka u pravu crtu (čija duljina se može izračunati pomoću πD) i koristite ga kao referentnu liniju.

4. Nacrtajte vertikalnu liniju iz ravnoodaljene točke prema gore, tj. ravnodužnu liniju na površini valjka.

5. Nacrtajte paralelne linije iz glavnog prikaza u točkama 1′, 2′, … , 7′ redom, i presijecite odgovarajuće prim linije u točkama 1″, 2″, … Krajnje točke linija na razvijenoj površini.

6. Povežite krajnje točke svih ravnih crta u jednu glatku krivulju kako biste dobili dijagonalni presjek valjka 1/2. Druga polovica raskidanja crta se na isti način kako bi se dobilo željeno raskidanje.

Iz ovoga je očito da metoda paralelnih linija za raskidanje ima sljedeće karakteristike.

1. Metoda paralelnih linija može se primijeniti samo ako su prave linije na površini oblika međusobno paralelne i ako su njihove stvarne duljine prikazane na projektionoj shemi.

2. Specifični koraci za izvođenje proširenja entiteta pomoću paralelne linije su sljedeći: Prvo, jednako (ili proizvoljno) podijelite u gornjem pogledu, a zatim nacrtajte okomite linije iz svake točke dijeljenja do projekcijske linije u glavnom pogledu, dobivajući seriju presjecnih točaka u glavnom pogledu (ove točke zapravo dijele površinu oblika na više malih dijelova); Sljedeće, preseci linije u smjeru okomitom na (glavni pogled) pravu liniju, čineći ih jednake presjecnim (opseg), i označite ih u gornjem pogledu. Preko ovog odsječka crtaju se okomite linije kroz točke na liniji i okomite linije crta od presjecnih točaka iz prvog koraka glavnog pogleda, a zatim se presjecne točke spajaju redom (to je zapravo broj malih dijelova koji su dijeljeni u prvom koraku kako bi se raspršili), nakon čega se može dobiti rastavljena shema.

Na površini stošca postoje skupine linija ili prizama, koje su koncentrirane na vrhu stošca. Koristeći vrh i zračeve linije ili prizme, crta se proširenje metodom, tehnika poznata kao radiometrijska metoda, koja se široko primjenjuje u području istraživanja minerala.

Radialna metoda razvoja je temeljena na sljedećem principu: Razmotrite bilo koje dvije susjedne linije i njihovu baznu liniju kao približno mali ravninski trokut. Kada baza ovog malog trokuta neograničeno pristupa nuli, to jest, kada postoji beskonačno mnogo malih trokuta, zbroj površina tih malih trokuta jednak je površini izvorne presjecnice. A kada nijedan od malih trokuta ne odlazi, ne preklapa se, ne savija se prema izvornom lijevom i desnom relativnom redoslijedu i poziciji, kada su svi mali trokuti raspoređeni u svom izvornom relativnom redoslijedu i poziciji, tada se također proširuje površina izvorne forme.

Radialna metoda se koristi za razvijanje površina različitih stošceva, uključujući ortocone, kosokline stoškove i prizme, pod uvjetom da imaju zajedničku vrhuncu stošca. Dijagram ispod prikazuje razvoj kosog presjeka vrha stošca.

Koraci za izradu ravnateljskog dijagrama su sljedeći.

1. Nacrtaj glavni pogled i ispuni gornji presjek kako bi se formirao cijeli stožac.

2. Napravi liniju površine stošca podelom osnove kruga na određeni broj jednakih dijelova, u ovom slučaju 12 jednaka dijela, kako bi se dobili točke 1, 2, …, 7, iz tih točaka nacrtaj okomitu liniju prema gore, i presječi projekciju ortografskog kruga osnove, a zatim spoji presječne točke s vrhom stošca O, i presječi kosu površinu u točkama 1′, 2′, …, 7′. Linije 2′, 3′, …, 6′ nisu stvarne duljine.

3. Nacrtajte sektor s O kao središtem i Oa kao polumjerom. Duljina luka sektora je ekvivalentna opsegu baznog kruga. Podijelite sektor na 12 jednakih dijelova, oznakejte jednake točke 1, 2, …, 7. Duljine lukova jednakih točaka su jednake duljinama lukova opsega baznog kruga. Koristeći O kao središte kruga, povucite spojeve (poluprine) do svake od jednakih točaka.

4. Iz točaka 2′, 3′,…, 7′ povucite spojeve paralelne sa ab, sjećući Oa, odnosno O2′, O3′,… O7′ su stvarne duljine.

5. Koristeći O kao središte kruga i okomit udaljenost od O do svakog sjecišta Oa kao polumjer luka, presjecite odgovarajuće prim-linije O1, O2, …, O7, kako biste dobili sjecišta 1”, 2”, …, 7”.

6. Spojite točke glatkom krivuljom kako biste dobili dijagonalni presjek vrha koničnog cijevi. Radiometrijska metoda je vrlo važna metoda proširenja i primjenjiva se na sve komponente kona i odsječurki kona. Iako se konus ili odsječak razvija na različite načine, metoda razvoja je slična i može se sažeti kao što slijedi.

Iz alternativnog perspektive, cijeli konus se povećava produžavanjem njegovih bridova (prizama) i ispunjavajući druge formalne zahtjeve, iako je ovaj postupak neophodan za odsječene tijela s vrhovima.

Podeleljem opseg gornjeg pogleda jednako (ili, po izboru, proizvoljno ga dijeleći), povuču se linije preko vrha kona, uključujući linije preko vrhova bočnih rebra i stranica prizme, odgovarajuće svakoj točki dijeljenja, što na kraju dijeli površinu kona ili odsječka na manje dijelove.

Primjenom metode pronaći stvarne duljine (obično se koristi rotacijska metoda), pronalaze se svi linije koje ne odražavaju stvarne duljine, prizme i linije povezane s dijagramom proširenja bez izostavljanja stvarnih duljina.

Koristeći stvarne duljine kao voditelj, crta se cijela bočna površina stošca zajedno sa svim zracastim linijama.

Na osnovu cijele bočne površine stošca, nacrtaj otruncated tijelo na temelju stvarnih duljina.

Metoda triangulacije

Ako na površini dijela nema paralelnih linija ili prizmi, a ako nema vrha stošca gdje se svi liniji ili prizmi sijeku u jednoj točki, može se koristiti metoda trokuta. Metoda trokuta primjenjiva je na bilo koju geometriju.

Metoda trokuta uključuje dijeljenje površine dijela na jednu ili više grupa trokuta. Zatim se točno mjerite duljine stranica svakog trokuta. Slijedeći određena pravila, ti trokuti se ravnaju na ravan i razvijaju. Ta tehnika stvaranja razvijenih dijagrama poznata je kao metoda trokuta. Iako radialna metoda također dijeli površinu izumjetnog proizvoda na broj trokuta, glavna razlika između ove metode i trokutne metode leži u načinu kako su trokuti raspoređeni. Radialna metoda je serija trokuta raspoređenih u sektoru oko zajedničkog središta (vrh konusa) kako bi se stvorio dijagram razvoja, dok trokutna metoda dijeli trokute prema karakteristikama oblika površine izumjetnog proizvoda, a ti trokuti nisu nužno raspoređeni oko zajedničkog središta, nego u mnogim slučajevima su raspoređeni u obliku W-a. Nadalje, radialna metoda se može primijeniti samo na konoje, dok se trokutna metoda može primijeniti na bilo koji oblik.

Iako je primjenjivo na bilo koji oblik, trokutna metoda se koristi samo kada je to nužno zbog njezine dosadnosti. Na primjer, kada ploha ne sadrži paralelne linije ili prizme, metoda paralelnih linija se ne može koristiti za proširenje, a kada linije ili prizme ne konvergiraju u jednom vrhu, radijalna metoda nije primjenjiva. U takvim slučajevima koristi se trokutna metoda za proširenje površine. Dijagram ispod prikazuje razvoj konveksnog petokraka.

Koraci trokutne metode za dijagram proširenja su sljedeći.

1. Nacrtaj gornji pregled konveksnog petokraka koristeći metodu pozitivnog peterokuta unutar kruga.

2. Nacrtaj glavni pregled konveksnog petokraka. U dijagramu, O'A' i O'B' su stvarne duljine linija OA i OB, a CE je stvarna duljina donje ivice konveksnog petokraka.

3. Koristi O'A' kao glavni polumjer R i O'B' kao manji polumjer r za izradu koncentričnih krugova u dijagramu.

4. Mjerite duljine krugova 10 puta u redoslijedu na glavnom i manjem luku kako biste dobili 10 presjeka A''... i B''... na glavnom i manjem krugu odgovarajuće.

5. Spojite te 10 točaka presjeka, što će rezultirati 10 malih trokuta (npr. △A''O''C'' na dijagramu), što predstavlja proširenje konveksnog petokrata.

Komponenta 'nebo je kružno' prikazana ispod može se posmatrati kao kombinacija površina četiri stupa i četiri ravnih trokuta. Ako primijenite metodu paralelnih linija ili metodu radijalnih linija, moguće je, ali je to više problema.

Koraci trokutne metode su sljedeći.

1. Plan će se podijeliti na 12 jednaki dijelova duž svoje opsegove. Točke će se označiti na intervalima koji odgovaraju 1, 2, 2, 1 i sličnim kutovima, povezivanjem točaka A ili B. Iz tih točaka zatim će se povući okomite linije kako bi presijekle glavni pogled na gornjoj ivici, označene kao 1′, 2′, 2′, 1′. Te točke zatim bit će spojene s A’ ili B’. Značaj ovog koraka je da se bočna površina neba dijeli na broj malih trokuta, u ovom slučaju u šesnaest malih trokuta.

2. Iz simetričnog odnosa između prednjeg i zadnjeg dijela u dva pogleda, donji desni kut na planu 1/4, isti je kao i preostala tri dijela, gornji i donji ulazi na planu prikazuju stvarnu oblik i stvarnu duljinu, jer je GH vodoravna linija, a time i odgovarajuća projekcija linije 1'H' u glavnom pogledu prikazuje stvarnu duljinu; dok B1, B2 ne prikazuju stvarnu duljinu ni u jednoj projekciji, što zahtijeva primjenu metode za pronaći stvarnu duljinu linije kako bi se pronašla stvarna duljina, ovdje se koristi metoda pravokutnog trokuta (napomena: A1 jednako B1, A2 jednako B2). Pored glavnog pogleda konstruiraju se dva pravokutna trokuta tako da je jedan od okomitih stranica, CQ, jednak 'h', a hipotenuze, A2 i A1, odgovaraju linijama QM i QN, koje predstavljaju njihove stvarne duljine. Ova konfiguracija omogućuje primjenu Pitagorinog poučka, koji kaže da u pravokutnom trokutu kvadrat duljine hipotenuze (c) jednak je zbroju kvadrata duljina drugih dviju stranica (a i b), što se može izraziti kao c² = a² + b². Značaj ovog koraka jest pronaći duljinu svih stranica malih trokuta, a zatim analizirati jesu li projekcije svake stranice prikazivale stvarnu duljinu, ako ne, onda je potrebno jednu po jednu pronaći stvarnu duljinu koristeći metodu stvarne duljine.

3. Nacrtajte razvojni dijagram. Napravite dužinu AxBx jednaku a, gdje su Ax i Bx središta kruga, a stvarnu dužinu dužine QN (odnosno l1) kao radijus kružnog luka koji se presijeca s 1x, time formirajući ravninski dijagram malog trokuta △AB1; uz 1x kao središte, nacrtajte luk koristeći duljinu luka S kao radijus, a zatim uz Ax kao središte, koristite stvarnu dužinu dužine QM (odnosno l2) kao radijus luka koji se presijeca s 2x, time završavajući crtanje razvojnog dijagrama. Dijagram malog trokuta △A12 daje proširenje trokuta ΔA12 u ravnini. Ex dobiva se presjecanjem luka nacrtanog uz Ax kao središte i a/2 kao radijus, te luka nacrtanog uz 1x kao središte i 1’B’ (odnosno l3) kao radijus. U prikazu razvojnog dijagrama prikazana je samo polovica cijelog proširenja.

Značaj izbora FE kao šava u ovom primjeru je u tome što su svi maleni trokuti dijeljeni na površini oblika (otjesanog tijela) raspoređeni na istoj ravnini, u svojoj stvarnoj veličini, bez prekida, izostanka, preklapanja ili brusenja, u svojim izvornim lijevo-desnim susjednim pozicijama, time otvarajući cijelu površinu oblika (otjesanog tijela).

Iz toga je očito da se metodom trokutnog razvoja odnosi između izvornih dvije ravnih crte oblika (paralelne, sječne, nejednake) zamjenjuje novim trokutnim odnosom, stoga je to približna metoda razvoja.

1. Točno dijeljenje površine komponente od čelika na male trokute ključno je za metodu rasticanja trokuta. Općenito, dijeljenje treba ispunjavati četiri uvjeta da bi se smatralo točnim; u protivnom, neispravno: svi vrhovi trokuta moraju ležati na gornjoj i donjoj ivici komponente, a trokuti ne smiju presjecati unutarnji prostor komponente. Mogu se pridružiti samo dva susjedna manja trokuta i imati jednu zajedničku stranicu; dva manja trokuta odvojena jednim manjim trokutom mogu imati samo jedan zajednički vrh; dva manja trokuta odvojena dva ili više manjih trokuta mogu imati zajednički vrh ili nema zajedničkog vrha.

2. Provjerite sve stranice malih trokuta kako biste odredili koje stranice odražavaju stvarnu duljinu, a koje ne. Za one stranice koje ne odražavaju stvarnu duljinu, stvarne duljine treba odrediti jednu po jednu prema metodi njihove pronalaska.

3. Na osnovu susjednih pozicija malih trokuta na slici, nacrtajte sve male trokute redom, koristeći poznate ili već izračunate točne duljine kao radijuse. Konačno, spojite sve točke sjecišta krivuljama ili prekidanim linijama prema specifičnom obliku komponente kako biste dobili razvijeni prikaz.

Usporedba triju metoda

Metoda trokuta za razvoj može se primijeniti na sve proširive oblike, dok je radijalna metoda ograničena na razvoj sjecišta linija u točki sastojanja, a paralelna linija metoda ograničena je na razvoj elemenata koji su međusobno paralelni komponentama. Obje radijalna i paralelna metoda mogu se smatrati posebnim slučajevima metode trokuta, jer metoda trokuta uključuje složenije korake s obzirom na jednostavnost crtanja. Općenito govoreći, tri metode za razvoj odabire se na temelju sljedećih uvjeta.

1. Ako je komponenta ravni ili površine, neovisno o tome zatvorena li je njezina presjecnica, projektira linije na površinu koje su sve paralelne jedna drugoj u obliku dugih čvrstih linija, a na drugoj projektivnoj površini projektira se samo prava linija ili kriva, tada se može primijeniti metoda paralelnih linija za razvijanje.

2. Ako se stožac (ili dio stošca) projektira na projektivnu ravan, njegova osi odražava stvarnu duljinu, a baza stočca okomita je na projektivnu ravan, tada su ispunjene najpovoljnije uvjete za primjenu radiometrijske metode ('najpovoljnije uvjete' ne podrazumijevaju nužnost, jer radiometrijska metoda uključuje korak stvarne duljine, što omogućuje identifikaciju svih potrebnih elemenata bez obzira na položaj projekcije stošca).

3. Kada je ravnina ili površina komponente poligonalna u svih triju prikazima, to jest, kada ravnina ili površina ni nije paralelna ni okomita na bilo koju projekciju, primjenjuje se trokutna metoda. Trokutna metoda je posebno učinkovita prilikom crtanja nepravilnih oblika.

O Garyju Olsonu

Kao posvećeni autor i urednik za JUGAO CNC, specijaliziram se na stvaranje smislenog i praktičnog sadržaja koji je posebno dizajniran za metalurški industrijski sektor. S godinama iskustva u tehničkom pisanju, fokusiram se na pružanje detaljnih članaka i vodiča koji pomagaju proizvođačima, inženjerima i profesionalcima da ostaju informirani o najnovijim inovacijama u obradi listne metale, uključujući CNC štampačke mašine, hidrauličke tlačiwe, šearinske mašine i druge.