SOLIDWORKS制作麻花鉆頭模型
麻花鉆是應用非常廣泛的孔加工用具,同時也是幾何形狀復雜的切削刀具。要使用三維軟件創建出麻花鉆的實體模型,不僅要了解麻花鉆的結構、參數等相關知識,還要掌握三維軟件實體建模的技術。本文以SOLIDWORKS作為建模工具,介紹其三維實體的建模過程。
麻花鉆的三維建模有以下要點:
1、有橫刃;
2、有兩條螺旋狀的排屑槽,排屑槽的橫斷面是曲線型的,但是在主切削刃磨成118度頂角時主切削刃是呈直線狀;
3、主切削刃要有一個后角;
4、鉆頭有兩條螺旋狀的副切削刃。
一、創建基體
打開SOLIDWORKS,單擊“新建”、“零件”、“確定”圖標,在文件界面特征樹中選擇“右視基準面”作為繪圖平面。單擊“草圖繪制”,進入草圖繪制狀態,以坐標原點為基準繪制下圖所示草圖,草圖繪制完畢后退出草圖繪制。

單擊特征工具欄“拉伸凸臺/基體”圖標,進入“凸臺-拉伸”屬性管理器進行參數選項。在“方向1”中給定深度1,“方向2”中給定深度140。最后點擊確認選項“√”完成草圖的拉伸。

二、創建路徑、引導線及頂角線
在文件界面特征樹中選擇“前視基準面”作為繪圖平面。單擊“草圖繪制”,進入草圖繪制狀態,以坐標原點為基準繪制下圖所示草圖。(后文皆稱此草圖中兩條線分別為路徑草圖線與引導草圖線)
過原點畫一條構造線,端點與凸臺實體的側影輪廓邊線重合,與中軸線夾角59°(后文皆稱此構造線為頂角線)。繪制完畢后退出草圖繪制。

三、創建橫截面
選擇凸臺實體的右平面,作為繪圖平面。

單擊“草圖繪制”,進入草圖繪制狀態,以坐標原點為基準繪制草圖(此后皆稱此草圖為橫截面草圖)。具體步驟如下:
1、隱藏實體以及之前畫的草圖,以免干擾繪制。

2、以原點為圓心繪制兩個圓,繪制過圓心的兩條線(1、2),繪制豎直的線3、水平的線4相交于線1,線1與線3的夾角為50°,再將兩個圓和四條線都轉為構造線,如圖所示(后文皆用構造線1、2、3、4來表示這四條線):
3、繪制一個點,使用智能尺寸工具標注它和構造線1、3、4交點(后文皆稱此交點為構造線交點)的距離為6。

4、使用草圖中的圓弧工具,選擇“三點圓弧”,繪制端點與外圓重合、與構造線1重合的原點,標注半徑為8。


5、按住Shift同時選中步驟3中繪制的點、圓弧1和構造線3,添加幾何關系“交叉點”。

6、使用三點圓弧繪制兩端與構造線4重合的圓弧2,標注左端點與構造線交點距離為5.6。

7、使用三點圓弧繪制兩端與圓弧1、2端點重合的圓弧3,添加幾何關系使其圓心與構造線1重合、與圓弧1、2相切,使用智能尺寸工具,按住shift標注構造線交點與圓弧3切線距離為0.5。

8、選擇圓弧3與構造線內圓,添加幾何關系,使之相切。

9、以原點為圓心,使用圓弧工具“圓心/起/終點畫弧”工具繪制與圓弧2的左端點相交的圓弧4,并使用直線工具使圓弧4另一端點與構造線外圓相連,標注圓弧與直線端點與原點的水平距離為1.8,標注直線與構造線3的夾角為30°。
10、繪制一個點,選中點、構造線2與步驟9中所繪直線,添加幾何關系“交叉點”。

11、標注步驟10中所繪點 和圓弧4與直線交點的垂直距離為0.8、與構造線外圓交點的距離為3以上。

12、使用圓弧工具“圓心/起/終點畫弧”工具繪制以原點為圓心的圓弧,端點分別與圓弧1和步驟9中所繪直線的端點重合,如圖所示。

13、將之前在前視基準面繪制的草圖顯示出來,拖動視角如圖所示(能同時看見兩張草圖)。

14、在構造線內圓上畫一個點,選中此點與引導草圖線(不與原點重合的那條),添加幾何關系“穿透”。

15、此時草圖完全定義,使用“草圖合法性”工具檢查正確性,檢查無問題退出草圖繪制。

四、掃描切除
單擊特征工具欄“掃描切除”圖標,進入“切除-掃描”屬性管理器進行參數選項。輪廓選擇橫截面草圖,路徑選擇路徑草圖線,引導線使用選擇管理工具SelectionManager選擇引導草圖線,最后點擊確認選項“√”完成切除。



單擊特征工具欄“圓周陣列”工具,進入“圓周陣列”屬性管理器進行參數選項,將臨時軸顯示,以實體的中心軸作為旋轉軸,陣列數量為2,勾選等間距,最后點擊確認選項“√”完成陣列。
五、彎曲
使用“彎曲”功能,進入“彎曲”屬性管理器進行參數選項,“彎曲輸入”參數中選擇實體,選擇“扭曲”、勾選粗硬邊線,角度為612度;基準面1剪裁距離為39,基準面2剪裁距離為0;“三重軸”參數中X旋轉原點為-5.72,Y旋轉角度為90°,其余為0,最后點擊確認選項“√”完成彎曲。

六、頂角切除
單擊特征工具欄“參考幾何體”工具,創建一個基準面,第一參考選擇頂角線,設置為垂直;第二參考選擇頂角線與側影輪廓邊線重合的端點,設置為重合。最后點擊確認選項“√”完成基準面的創建。
文件界面特征樹中選擇這個基準面作為繪圖平面。單擊“草圖繪制”,進入草圖繪制狀態,以坐標原點為基準繪制圖所示草圖,草圖繪制完畢后退出草圖繪制。

單擊特征工具欄“拉伸切除”圖標,進入“切除-拉伸”屬性管理器進行參數選項。“方向1”和“方向2”都設置為完全貫穿。最后點擊確認選項“√”完成切除。

單擊特征工具欄“圓周整列“工具,進入“圓周陣列”屬性管理器進行參數選項,以實體的中心軸作為旋轉軸,陣列數量為2,勾選等間距選項,不勾選幾何體陣列選項,最后點擊確認選項“√”完成陣列。
至此,麻花鉆頭模型制作完畢,我們最后可以為其賦予材質,使其更具有真實感。
