對由直線和圓弧組成的機械圖形人們已經作了很多研究,可是計算機便捷繪製機械圖的辦法並不多.福大機械設計製圖工具箱提出獨特的作圖方法,是不同於引數化設計的繪圖新概念, 正是靠這些獨特能使機械設計中大量存在的軸與軸上零件等的設計繪圖變得分簡單和快捷.下面簡介我們提出的畫機械圖新概念. 歡迎批評指正.
(1) 繪製階梯軸(孔)的非圓檢視(可選畫反映圓的左檢視)的新方法
若將圓柱視為圓錐角為零的圓錐臺, 任何階梯軸都可以認為是由若干圓錐臺從左至右組成, 而增加實體的圓角總是出現在相鄰圓錐臺的軸肩處, 且圓角數總要比圓錐數少乙個. 確定乙個圓錐臺只需三個尺寸: 圓錐臺的大端直徑d ,圓錐角j和圓錐臺的軸向長度l.設j 有正負, 左小右大的圓錐角為正, 否則為負. 軸零件圖總是提供每段圓錐臺的djl以及與其相鄰圓錐間的圓角半徑r的(工程圖上,為零的圓錐角和圓角半徑都是靠圖線表示而省略零值的標註). 為便於管理資料,不妨在沒有圓角的最右段增設乙個圓角(設其半徑為0). 因此,只要從左至右依次給定各段圓錐臺的定形尺寸dljr(應注意,r 總是指各段右側的圓角半徑, 每個圓角半徑都只使用一次 ), 就可以繪製出階梯軸.
簡言之, 本法只要給定(dljr)就可以繪製軸(孔). 為幫助新使用者理解和使用本方法特提供2 組(dljr)試驗資料,供您點選福大工具箱或項時使用.
(a) 35,5,90,0, 35,15,0,5, 20,15,0,0, 20,20,-30,0 (此軸計有4 段);
(b) 35,10,0,5, 20,40,0,5, 40,10,,0,3, 50,5,0,0 (該軸分4 段; 請注意r值的歸屬).
(2) 繪製軸套的剖檢視(可選畫反映圓的左檢視)
與(1)相似,也將圓柱視為圓錐角為零的圓錐臺, 任何軸套的內外輪廓都可以認為是由若干圓錐臺組成, 而增加實體的圓角總是出現在相鄰圓錐臺的軸肩處, 且內外輪廓的圓角數總要比圓錐臺數少乙個. 確定乙個圓錐臺只需三個尺寸:直徑ｄ、 軸向長ｌ和錐角ｊ. 本處約定外輪廓是給定圓錐臺的大端直徑, 而內輪廓則給定小端直徑. 這裡設j有正負, 左小右大的圓錐角為正, 否則為負. 此外為便於管理資料和程式設計, 不妨在內外輪廓沒有圓角的最右側增設乙個圓角, 並約定外輪廓的最右側虛設的圓角半徑為-1, 而內輪廓的最右側的r 為0. 因此, 只要先外形後內形從左至右依次給定軸套各段圓錐臺的尺寸(dljr), 也就可以畫出軸套的剖視. 簡言之, 畫軸套也只要(dljr)四個資料.
下面一組資料可供您點選福大工具箱或項時使用:
32,7,30,0, 32,18,0,4, 45,5,0,-1 ( 注意-1的使用; 這是軸套外輪廓的最後一段), 12,4,-90,0, 12,5,0,0, 12,4,60,3, 25,12,0,3, 15,5,0,0 (軸套共有8段).
(3) 公切圓法畫輪廓(連線作圖)
如將直線段視為曲率半徑無窮大的圓弧, 那末任何由直線和圓弧構成的一筆, 都可以認為是由若干圓弧構成. 只要按照使用者自己選定的畫圖順序依次輸入各圓弧的圓心座標 (未知座標輸入約定值) 和半徑, 即輸入x(i),y(i),r(i), 就可以出圖. 如果使用資料檔案, 通過對資料檔案的增刪改, 就能方便得到新圖形. 使用本法只要遵守如下約定輸入有關值.
a 半徑規定有正負: 逆時針畫弧的半徑取正, 否則為負.
b 尖點是半徑為0 的已知弧; 非封閉一筆的起點和終點都是尖點.
c 大於180°的連線弧的未知圓心座標約定為(-1,-1); 否則取(1,1).
d 當作連線弧的直線段是半徑足夠大的一段圓弧. 其半徑值可用約定值0輸入.
e 中間弧圓心的未知座標輸入約定:中間弧圓心在與它相連線的已知弧(已求出圓心的中間弧也將視為已知弧)圓心之右時, 未知的x 座標取+1, 否則取 -1. 中間弧圓心在已知弧圓心之上時, 未知的座標y 取1, 否則y 為-1.
封閉圖線的起點和終點(xyr)是相同的; 非封閉圖線的起點和終點(xyr)是不同的.
為幫助使用者理解本法, 特提供乙個凸輪的資料: 0,0,10, -1,-1,22, 23,0,8, 1, 1,-7, 0,0,10 (5段圓弧,沒有中間弧). 下面也是乙個凸輪的資料(有乙個中間弧).
0,0,15, 17,-1,-8, 1,1,0, 36,-3,6, 1,1,44, 0,0,15.
此外再提供三組資料(都是5 段圓弧)以便使用者理解.
0,0,30, 1,1,200, 200,20,0, 1,1,-122, 0,0,30.
0,0,30, 1,1,-10000, 200,20,-40, 1,1,10000, 0,0,30.
0,0,0, 1,1,300, 200,30,30, 1,1,200, 100,150,0. 這將產生非封閉圖線
以上資料可供您點選福大工具箱或項時使用.
注意:如果圖形由若干筆這樣的圖線構成,只需在相鄰兩筆之間加入 (0.5,0.5,0) 即可.
下面資料您不妨一試:0,0,10, 1,1,-88, 65,25,20, 1,1,-100, 0,0,10, 0.5,0.5,0,10,10,30, 1,1,-77, 88,20,24, 1,1,99, 10,10,30 .
(4) 相切多邊形法畫輪廓
任何由直線和圓弧組成的一筆畫, 都可以用乙個相切多邊形來表示. 圖線的直線段應重於多邊形的邊,而圓弧則要切於該多邊形的邊. 使用者只要按畫圖順序依次輸入相切多邊形的頂點座標和該角頂所包含的圓弧半徑(即輸入xyr), 即可作圖.輸入圖線資料時只要遵守如下約定.
a 圓弧半徑規定有正負: 逆時針畫弧的半徑為正; 否則為負.
b 封閉一筆的起點和終點(xyr)雖相同, 但都要輸入.
c 非封閉一筆的開口設定為相切多邊形頂點1 和2, 並約定頂點2的半徑值是 -0.5.
為方便新使用者掌握本法, 特提供一組試驗資料: 0,0,10, 100,40,-60, 250,20,15,125,200,20, 0,0,10. (四邊形,頂點數5)
若輸入資料: 0,0,0, 100,10,-0.5, 50,60,8, 0,0,0. 則是非封閉的一筆的例項.
本法非常適合徒手設計草圖的輸入. 因為徒手圖總是先用直線確定圖線的大體形狀,再進而在一些部位作出圓弧.
注意: 如果圖形由若干筆這樣的圖線構成,只需在相鄰兩筆之間加入 (-1,0,0) 即可.特提供一組試驗資料:0,0,5, 60,0,6, 60,50,5, 30,50,8, 30,30,-5, 0,30,4, 0,0,5, -1,0,0, 5,5,5, 50,10,4, 25,35,7, 5,5,5.
點選福大工具箱或項,可使用上述資料.0
(5) 節點法繪製輪廓線
本方法是將直線段視為曲率半徑無窮大的一段圓弧, 而任何由直線和圓弧構成的機械圖形都可以認為是由若干圓弧所組成. 只要按使用者設定的畫圖順序輸入每個節點(交點及切點)的座標以及過該節點的圓弧半徑, 亦即依次輸入(ｘｙｒ)即可正確且唯一地畫出該圖形。機械圖形通常是不可能一筆畫成的，畫圖時通常是要分若干筆。為了區分不同的畫筆，可人為地在相應畫筆之間設立移筆控制節點。
對節點數目及其座標和過該點的半徑數值, 有簡單易記的約定如下:
a 半徑ｒ是有正負的，規定順時針畫弧時半徑應取負, 逆時針則為正. 其正負只與節點編號次序有關的;
b 封閉的一筆, 其起止處節點的xy應相同，終點的ｒ值可任取(可取0);
c 非封閉的一筆，其終點處的ｒ值可任取(可取０)；
d 大於180度的圓弧應分為不大於180度的二段；
e 整圓以其圓心座標和正值半徑直接輸入；
f 直線段的半徑應取足夠大，本軟體約定直線的r值為0；
g 作為區分不同畫筆的移筆控制節點的(xyr)約定取(-1,-1,-1)。
此外，還應給出圖形的節點總數(含移筆控制節點的數量)和畫有剖面線部分的節點數量(若為零就是畫檢視而不是畫剖視). 約定先輸入要畫剖面線的節點xyr, 再輸入其它節點的xyr.
特提供如下一組資料, 供點選福大工具箱或項時使用:
0,15,55, 70,15,0, 70,90,-55, 0,90,0, 0,15,0, -1,-1,-1, 50,55,15, 20,55,25, 35,10,25, 50,55,0, -1,-1,-1, 35,35,15, -1,-1,-1, 70,90,125, 0,90,0 (該圖形共有15個結點, 其中移筆控制點有3 個).
要特別指出的是:以上獨特的圖形繪製方法不但輸入簡單(不使用圖紙不提供的資料), 而且可能在畫圖形的同時自動標註出各已知尺寸.
注:有關本文內容可參閱**並茂的"福大工具箱使用指南"和"福大工具箱關鍵提示".
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