异径圆柱圆锥裤叉展开计算机放样

::异径圆柱圆锥裤叉展开计算机放样::
本文以异径圆柱圆锥裤叉为例介绍了较复杂钣金展开构件计算机放大样的思路和方法。

即经过对复杂展开件的分析和准备,展开的复杂问题可以转变为几种简单问题。

再使用钣金展开放样系统（BJZK 2004）,问题变得方便简单。

异径圆柱圆锥裤叉经过分析和准备,可以转变为斜截半圆管和斜截圆锥两种简单问题。

见图1 1. 已知条件:
大圆柱直径D=600mm，小圆柱直径
D=400mm，大小圆柱轴线距离600mm。

大圆柱顶面至辅助（交接）球心距离400mm，小圆柱底面至辅助（交接）球心距离300mm，两辅助（交接）球心垂直距离800mm，见图1。

2. 计算机辅助绘图法画实样(准备工作1):
在AutoCAD环境中打开一张新图按以下步骤作图。

a. 画两辅助（交接）球字线。

b. 以此中心, 分别用大圆柱直径D=600mm和小圆柱直径D=400mm画两辅助球投影圆，见图2。

c.在两辅助圆左右两边分别画它们的公切线。

d. 以上面辅助圆左边象限点为起点向上
400mm画线-向右600mm画线-向下400mm画线，再以下面辅助圆左边象限点为起点向下300mm画线-向右400mm画线-向上300mm画线，见图3。

图2图3
图4
e.延长和修剪有关线段得1 2 3 4交点，并且连接1 2和3 4画线。

f. 以大圆柱轴线为镜像线，镜像小圆柱和圆锥部分。

g. 修剪左右圆锥重叠部分，并且连接5 6画线，见图4。

通过以上作图，已经完成了异径圆柱圆锥裤叉实样图。

接下来需要对它的形状特点进行分析，把它分成经过斜截的3个基本件，并在各基本件图形中获取展开的基本参数。

3. 获取基本件展开的基本参数(准备工作2)
在AutoCAD图形环境中将图4-g图拷贝3次，分别对它们进行删除、旋转、移动、延伸、修剪和添加辅助线可以得到以下3个基本件。

图5
D βH 600 18.48 316.43
图7
D βH 400 18.48 288.86
第1个基本件为对称斜截半圆管，用线性标注和角度标注得到圆管直径D=600mm、圆管直段高H=316.43 mm和斜截角度β=18.48°，见图5。

第3个基本件为斜截半圆管，用线性标注和角度标注可以得到圆管直径D=400mm、圆管直段高H=288.86 mm和斜截角度β=18.48°，见图7。

图6 第2个基本件为两端斜截的圆锥管。

小端为斜截，大端为非对称局部斜截。

注意, 拷贝此基本件时保留两辅助圆中心十字线，连接它们即为圆锥体的中心轴线,见图6-a。

旋转该基本件使轴线垂直，见图6-b。

添加辅助线、延伸、修剪和删除得圆锥正视图，
见图6-c。

用线性标注和角度标注可以得到I II III 3个斜截圆锥展开的基本参数，即锥顶高H、圆锥底直径D1、圆锥切面和锥底夹角β、圆锥中心线
和截面交点高H2。

H D1 βH2
I 3000 603.02 18.48 1011.14
II 3000 603.02 53.13 0
III 3000 603.02 18.48 16.7
4. 对各基本件的展开
由于上述的分析和准备,异径圆柱圆锥
裤叉展开的复杂问题,转变为斜截半圆管和
斜截圆锥两种简单问题。

现在以上述第2个基本件为例介绍如
下，调用下拉菜单“钣金展开(B)”→ “圆
锥”→“斜截圆锥” 菜单项，马上就会显示基
本参数输入对话框，见图8。

将斜截位置I展开的基本参数H=3000、
D1=603.02、β=18.48、H2=1011.14、等分
数n=24和输出文件名“裤叉中段-I” 输入
对话框，输入无误时，点选确定按钮，钣
金展开放样系统即刻计算完成，并且自动
将计算结果（包括数据文件和图形文件）
写入磁盘，同时在屏幕上输出比例为1:1
的展开图形，见图9。

图8
图9
用户可以在相应的目录
如..\ACAD2000\BJZK\RESULT 下找到裤叉中段-I.TXT 和裤叉中段-I.DWG ，它就是系统计算完毕写入的计算结果文本和图形磁盘文件，将它们打印出来供现场施工用。

图10
同样，将斜截位置II 展开的基本参数H=3000、D1=603.02、β=53.13、H2=0、等分数n=24、输出文件名“裤叉中段-II” 和斜截位置III 展开的基本参数H=3000、D1=603.02、β=18.48、H2=16.7、等分数n=24、输出文件名“裤叉中段-III”输入对话框。

进行操作后，得到另外计算结果文本和图形磁盘文件。

它们的图形见图10。

图11
将图10斜截位置II和III的展开曲线拷贝合成到图9的对应位置中，并且注意要对斜截位置II展开曲线进行旋转和镜像，最后修剪完成第2个基本件展开任务，见图11。

图12
上述第1个基本件可分别调用下拉菜单“钣金展开(B)”→“圆管”→“斜截半圆管” 菜单项。

操作过程单一，并且类同上述第2基本件，限于篇幅不再赘述。

它们的展开图见图12。

图13
上述第3个基本件可分别调用下拉菜单“钣金展开(B)”→“圆管”→“斜截圆管”菜单项。

操作过程单一，并且类同上述第2基本件，限于篇幅不再赘述。

它们的展开图见图13。

5. 小结
由此可见，经过对复杂展开件的分析和准备,展开的复杂问题可以转变为几种简单问题。

再使用计算机辅助设计法。

机械工业出版社发行的钣金展开放样系统（BJZK 2004）的设计思想就是用当今计算机辅助设计（CAD）的最新技术替代以往用传统的作图法和计算法等进行展开放样。

它以研究钣金展开件的形体为基础，开发出各种常用展开部件的计算机放样程序。

上述计算机放大样的思路和方法决定了BJZK 2004不是设计成所谓智能和万能的，而是把他作为一种工具提供使用，除了常用的展开件的快速展开外，还有展开工具和用户接口，因此有很大的灵活性，它结合钣金展开放样人员的经验和智慧，几乎能解决绝大多数钣金展开放样的问题。

为了更好的帮助读者理解和使用钣金展开放样系统，可以访问应用实例专栏。

该专栏主要提供一些使用钣金展开放样系统的实例，这些实例都是属于比较典型的。

希望能够通过这些陆续刊登的应用举例，达到抛砖引玉的效果，扩宽一些思路，相信读者可以通过这些更多的实例举一反三，灵活运用，发挥出钣金展开放样系统的强大功能。

采用BJZK 2004进行钣金展开工作，无论是在节约时间上、还是下料数据的准确程度和精度都比其它方法有很大的提高，使设计放样人员从繁杂的作图和计算中解脱出来。

另外，可以在计算机显示屏幕上对输出图形进行查询各种尺寸、编辑、合成、排版等工作。