是否有任何“最佳”或至少“通用”的做法来处理 OpenSCAD 代码中的限额?

3D打印 3d 设计 opencad 知识库
2021-05-06 06:54:41

我正在使用 OpenSCAD 设计一些机制,需要在打印机/灯丝之间调整的参数之一是需要组装在一起的部件之间的余量(例如,如果我想要一个“直径 5 毫米的销”来固定两个部件一起,孔将比 5 毫米大多少/销需要比 5 毫米小多少)。

目前我通过设置一个全局变量allowance并在代码中手动使用它来解决这个问题,例如:

module pin(radius) {
    cylinder(r = radius + allowance)
}

module hole(radius) {
    cylinder(r = radius - allowance)
}

不过,我在设计方面没有实际经验,所以我想知道在设计零件时是否有通用或编码最佳实践来考虑容差,例如:

  • 要使用的特定模块,
  • 变量的常规名称
  • 要使用的特定技术(缩放?向量?)
  • 约定(例如仅在紧固件上使用公差,而不是在紧固物体上使用公差)
  • ……?

澄清一下:我不是在寻求关于如何规划我的设计尺寸的建议。相反,我正在寻找有关如何组织生成它们的 OpenSCAD 代码的建议。

3个回答

它有助于理解维度的不同方面,因此您可以正确使用这些术语。这将帮助您使用正确的名称在 OpenSCAD 中定义变量。(公差是错误的术语。)一旦您有了正确的名称,您就会了解如何在 OpenSCAD 中指定尺寸。

  • 公差是给定尺寸允许的随机偏差或变化量。
  • 差是标称值或参考值与精确值之间的计划差异。
  • 间隙是两个部分之间的有意空间。
  • 干扰是两个部分之间的有意重叠。

另外两个术语

  • 精度是零件之间的最大尺寸变化。机器不能生产公差比精度更严格的零件。
  • 精度是您的机器能够执行的步骤的大小。它经常与准确性混淆。

在您的情况下,您需要定义余量以创建您想要间隙

要设计 5 毫米销钉和 5 毫米孔,您需要了解机器的精度。打印机可以打印大于 5 毫米或小于 5 毫米的引脚。或者它可以打印大于 5 毫米或小于 5 毫米的孔。您需要打印一些销钉和孔,并测量您定义的内容和打印的内容之间的差异。您进行的最大和最小测量之间的差异是您机器的精度。并确保检查 X、Y 和 Z 尺寸的准确性;您的打印机之间可能存在差异,这会影响零件的圆度。

假设您的打印机的测量精度为 ± 0.2 毫米。

然后,我们开始清关。您正在寻找的零件之间的最小间隙是多少,您可以接受的最大间隙是多少?

假设您希望销和孔之间的间隙至少为 0.2 毫米,但不超过 1.0 毫米。由于您的精度为 ± 0.2 毫米,因此您的引脚将为 5.0 ± 0.2 毫米,因此孔必须为 5.6 毫米 ± 0.2 毫米。最小公差条件是最小尺寸的孔 (5.4 毫米) 和最大尺寸的销 (5.2 毫米);最大公差是最大尺寸的孔 (5.8 毫米) 和最小尺寸的销 (4.8 毫米)。

请注意,对于您的应用而言,1.0 毫米的间隙可能过于马虎。您可能会考虑将公差收紧到 0.05 毫米以减少间隙。但是,如果您的打印机无法生产符合您指定公差的零件,您就需要寻找不同的方法来制造或完成零件。

我不知道 Openscad 中的标准,但我可以分享我过去所做的。

cutoutActualDiameter = 10;
cutoutDiameterClearance = 0.1;
cutoutDiameter = cutoutActualDiameter + cutoutDiameterClearance;

我知道这很冗长,但不幸的是,根据我的经验,如果您希望代码在 Openscad 中可维护,这是必要的。这样做的好处是,在您需要添加任何清除之前,您可以只使用该变量cutoutDiameter,然后当您确实需要添加清除时,您可以重命名该变量,而不必更改变量所在的任何代码消耗。

很想听听其他人如何管理这个。

嗯,公差将取决于用于制造所需零件的材料以及零件的​​位置和安装位置。请记住,所有零件都需要一些间隙才能正确安装。

几年前(10 年),我担任质量工程师,一些设计工程师抱怨杜邦销不适合 PCB,所以他们告诉我,我需要强制 PCB 制造将孔增加到更高的公差。我不得不先问他销的尺寸,然后告诉我 0.70 毫米和孔尺寸 0.80 和最大 0.90 - 嗯和销的最大尺寸?我问了,他们自豪地告诉我 0.78 毫米,所以零件会完美贴合。- 哦,所以一个 0.78 毫米的方形销可以装在一个 0.9 毫米的孔上,但是对角线尺寸呢?如果更高维度上的引脚接近 1.2mm。

想象一下后来发生的事情,由于公差不当,工程变更和修改其他设计。专业工程师软件无法计算设计师需要什么。

材料具有收缩、翘曲和其他需要了解的条件,例如延展性和硬度,其中一些数据位于规格材料或零件规格中。