Развертки цилиндрических поверхностей в программе AutoCAD

УДК 515. 2:681.3

РАЗВЕРТКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ В ПРОГРАММЕ А^оСАй

Н.Ю. Смекаева, Е.В. Шамрай-Лемешко; Дальрыбвтуз, Владивосток

Описаны примеры построения некоторых цилиндрических поверхностей в современном исполнении в программе АШоСАй. Такие поверхности встречаются при изготовлении воздуховодов, вентиляционных систем, водосточных труб и др.

Технические развертки изделий, содержащие элементы цилиндрических поверхностей, широко используются при изготовлении воздуховодов, вентиляционных систем, водосточных труб и труб пневматического транспорта. В этих изделиях цилиндры обычно пересечены плоскостью, наклонной к образующим. В данной работе рассмотрены примеры построения разверток цилиндров вращения в современном исполнении в программе А^оСАй.

Цилиндрические поверхности относятся к развертываемым поверхностям, т.е. в общем случае их развертки строят как развертки гранных поверхностей, вписанных или описанных около них.

При построении разверток цилиндров вращения не требуется аппроксимации их гранными поверхностями, так как между параметрами их поверхностей и их развертками существуют простые аналитические зависимости. Ниже рассмотрены примеры построения разверток наиболее часто встречающихся случаев цилиндрических поверхностей вращения.

Развертка отсека цилиндрической поверхности вращения

В общем случае построение развертки такой поверхности состоит в том, что в нее вписывают призматическую поверхность и строят ее развертку. Процесс развертывания поверхности состоит в спрямлении и изгибании принадлежащих ей кривых. Так как с помощью циркуля и линейки точное спрямление невозможно, развертывание поверхности выполняется приближенно [1]. Рассмотрим поверхность на рис 1.

Из чертежа видно, что образующие цилиндрического отсека -горизонтально проецирующие прямые, т.е. их фронтальные проекции -натуральные величины. Направляющая поверхности принадлежит горизонтальной плоскости уровня, т.е. проецируется на плоскость П1 в натуральную величину.

Для построения приближенной развертки данной поверхности впишем в нее трехгранную призматическую поверхность. Ее развертка будет приближенной разверткой данной поверхности. Направляющую линию аппроксимируем (заменяем) вписанной ломаной линией: для этого командой ТОЧКА разделим дугу на неравные части. Точки деления 11, 21, З1, 41 выбираем так, чтобы длины хорд мало отличались от длин дуг. Находим фронтальные проекции этих точек и из них проводим образующие 1212, 2222 и др. Развертку строим справа от фронтальной проекции поверхности.

Командой ОТРЕЗОК проводим горизонтальную линию от точек нижнего основания на П2. На этой прямой от точки 1о откладываем отрезки 1о2о = 1і2і, 2о3о = 2о3о и 3о4о = 3і4і КОПИРУЙ, ПЕРЕНЕСИ, ПОВЕРНИ, взяв их величины на Пі [2].

Натуральные величины хорд можно определить более точно и быстрее командой РАЗМЕРЫ ЛИНЕЙНЫЕ (рис. 1, а) и отложить их числовые значения от точки 1о (рис. 1, а).

Из точек 1 о, 2о, 3о и 4о восстановим перпендикуляры командой ОТРЕЗОК. На них отложим образующие цилиндрической поверхности. Размеры образующих переносим горизонтальными линиями с фронтальной проекции. Полученные точки соединяем плавной кривой (команда ДУГА) [1].

Построить развертку боковой поверхности цилиндра вращения прямого кругового цилиндра

Для построения развертки цилиндра вращения нет необходимости вписывать в него многогранник, так как существует аналитическая зависимость между параметрами поверхности цилиндра и развертки.

I о , а 1

Рис. 2. Развертка поверхности цилиндра вращения

Боковая развертка поверхности такого цилиндра представляет собой прямоугольник, высота которого равна высоте цилиндра, а ширина

- длине окружности основания цилиндра

^ = 2жЯ,

где Я - радиус окружности основания цилиндра.

Построение начинаем с проведения горизонтальной линии от нижнего основания справа от фронтальной проекции. Выбираем точку 1о, от нее откладываем длину окружности основания цилиндра

I- = 2ж Я = 2- 3,14- 20 = 125,6.

При построении развертки используем режим ОРТО, команду ОТРЕЗОК и шаговую привязку.

Из концов отрезка восстановим перпендикуляры, равные образующей цилиндра - 55 мм, и обведем прямоугольник контурной линией.

Для построения на развертке точки М определим длину дуги 1121

- = 2жRa / 360°.

Определим угол дуги командой РАЗМЕРЫ УГЛОВЫЕ, а = 120. Длина дуги 1121 = 41,7 мм. Отложим этот размер от точки 1о. Дальнейшее построение ясно из чертежа (см. рис. 2).

Построить развертку поверхности кругового цилиндра с отверстием 0 22 мм

Развертку цилиндра строим как в предыдущем примере -прямоугольником, а линия окружности (отверстие) изобразится на развертке в виде замкнутой кривой. Поверхность имеет фронтальную плоскость симметрии, а отверстие в продольном направлении может располагаться в любом месте развертки. Поэтому построим левую половину цилиндра с половиной отверстия, которое расположим по середине. Полный контур развертки с отверстием получим командой ЗЕРКАЛО.

Чтобы развернуть половину цилиндра, вычисляем длину нижнего основания и развертываем его половину прямую линию.

Для нанесения кривой на развертке выполним следующие построения.

Вначале на поверхности цилиндра командой ОТРЕЗОК проведем на фронтальной проекции две образующие - касательную в точке 4 и через диаметр (точки 1 и 2 на рис.3, б) [1].

Построим эти точки на развертке. Построение точек 1 и 2 видно из чертежа (рис.3, а). Образующую, на которой лежит точка 4, найдем, замерив дугу от точки 1 до точки 4 на горизонтальной проекции. Для построения точек 3 и 5 проведем произвольную образующую на фронтальной проекции, построим ее на развертке подобно точке 4 (рис.3, б).

Полученные точки соединим плавной кривой (команда ДУГА). Полный контур развертки поверхности цилиндра с круговым отверстием получим командой ЗЕРКАЛО (рис. 3, в) [2].

Развертка поверхности цилиндра вращения, усеченного плоскостью

Развертка этого цилиндра (рис. 4) состоит из двух частей: нижняя часть развернута в прямоугольник с высотой 11 и основанием, равным длине окружности. Верхняя часть развертки ограничена кривой линией. Цилиндр имеет фронтальную плоскость симметрии, поэтому построим половину развертки. Полную развертку получим командой ЗЕРКАЛО [2].

Построение начинаем слева от фронтальной проекции. Командой отрезок проводим горизонтальную линию от нижнего основания и отложим половину длины окружности DП/2 и высоту 11.

Боковую развертку верхней части строим следующим образом.

Командой МАССИВ разделим полуокружность на горизонтальной проекции на 6 частей. Командой ОТРЕЗОК построим образующие на плоскости П2. Таким же образом разделим длину полуокружности на развертке и восставим перпендикуляры из точек деления, они определят положение образующих цилиндра. Размеры образующих перенесем с фронтальной проекции командой ОТРЕЗОК.

Полученные точки соединим плавной кривой (командой ДУГА). Эта кривая является синусоидой [1].

Построения верхнего и нижнего оснований видно из чертежа.

Рис. 4. Развертка усеченного цилиндра вращения

Представленная на рис. 4 развертка построена в предположении, что поверхность данного цилиндра разрезана вдоль наименьшей образующей. Можно разрезать поверхность вдоль какой-либо другой образующей, в том числе, вдоль наибольшей. С геометрической точки зрения такие развертки равноценны. Выбор наиболее целесообразного варианта зависит от принятой технологии изготовления.

Библиографический список

1. Высоцкая Н.Н. и др. Технические развертки изделий из листового материала. Л.: Машиностроение, 1968.

2. Красновский Д.Г. AutoCAD для всех. М., 1990.