唐利芹 成焕波 王宗荣
摘 要:注塑/压铸模具、箱体类零件、钣金类零件中通常包含常规和非常规的矩形结构特征,以常规矩形命令进行非常规矩形结构的表达,可提高图形表达的效率。基于AutoCAD矩形绘图环境,论文中对常规矩形命令中的圆角和倒角尺寸进行讨论,并灵活应用矩形命令,总结出一般规律和共性方法,为非常规矩形的表达提供技术支撑。
关键词:矩形;圆角;倒角
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.006
0 引言
箱体类零件、钣金类零件中通常含有直角、倒角和圆角的常规矩形,但一些轴类结构中的双圆头键或键槽、异型标牌中的内圆角矩形以及异型法兰中的外圆角梅花矩形都属于非常规矩形,实际绘图过程中对于非常规矩形的表达往往采用非矩形命令操作方法,降低了图形表达的效率。而且矩形为面域,通过对面域拉伸操作可建立三维模型,因此,用矩形命令进行结构特征的表达,利于三维模型的建立,灵活应用矩形命令可进行箱体零件中内圆角、圆等非常规矩形的表达,如图1所示。因此,论文通过讨论方式,灵活应用矩形命令,总结出一般规律和方法,为非常规矩形的表达提供技术支撑。
1 圆角矩形的妙用与分析
确定第一角点之前设置了圆角半径,但绘制的矩形图中并没有圆角特征,即圆角的半径受到尺寸限制。输入的圆角半径可以是正数也可以是负数,灵活应用圆角半径的正负值,并结合矩形X和Y方向的尺寸设置,可以高效的绘制内圆角矩形、内圆角梅花矩形、键或键槽等非常规矩形。用圆角矩形命令绘制的图形是由8个可编辑要素组成而非独立要素,因此,利用圆角矩形命令并结合编辑修改命令可以绘制外圆角的梅花型矩形。
矩形在X、Y方向的尺寸只要有一个小于圆角直径,绘制出来的矩形图中就没有圆角特征,即绘制正确的圆角矩形要求矩形X和Y方向的尺寸都大于圆弧直径。
如图2所示,圆角半径设置为正值时,可以绘制圆弧外凸的矩形;半径设置为负值时,可以绘制圆弧内凹的矩形,如果将内凹矩形的水平边线和垂直边线向外移动圆弧半径的距离,并结合修剪命令,可以绘制如图3所示的内圆角矩形。利用圆角矩形命令组合可以绘制图4所示的平面图形。图4的面域应用在图1零件中很方便。
矩形的X和Y方向的尺寸都是圆角直径时可以绘制圆。该圆是由四段可以独立编辑夹点的圆弧组成,此圆共有八个夹点,分别为四个象限点和四个圆弧中点,没有表示圆心位置的夹点。而圆命令绘制出的圆是一个独立的圆,共有五个夹点,分别是四个象限点和一个圆心,因此,夹点编辑只能改变圆半径和圆心位置。
将矩形的X或Y方向的尺寸设置为圆角直径即可绘制出双圆头的键槽。
2 倒角矩形中倒角距离的妙用与分析
如图5所示,将水平边线和垂直边线相交,可得点A为第一角点,h为第一倒角距离,m为第二倒角距离。L为矩形水平长度,H为矩形垂直长度。绘制倒角矩形前,请思考以下问题:
(1)h>0且m>0,一定能画出带倒角特征的矩形吗?倒角距离的含义是什么?能画出带倒角矩形的必要条件是什么?
(2)如何用倒角矩形命令绘制正八边形?
(3)如何用倒角矩形一次性绘制不同角度的正方形?
(4)倒角矩形绘制的正方形与正多边形命令绘制的正方形有什么区别?
经过反复的验证,可知L和H都大于h+m才可以画出倒角矩形,否则矩形中没有倒角特征。h=m且L=H=h+m+时可绘制正八边形,若已知正多边形的边长a,则L=H=h+m+a时,也可绘制正八边形。若L=H=h+m时绘制正方形,正方形倾斜的角度为arctan(h/m)。如果增大倒角矩形命令绘制的正方形的边长,当边长大于第一、第二倒角距离之和时,倒角矩形命令绘制的正方形的倒角会显示出来,边数会增加到6或8。而正多边形命令绘制的正方形,无論边长如何变化,边数都还是4。
3 应用举例
对于图6中的A型平键和键槽只要用圆角矩形命令设置圆角直径为矩形Y方向的尺寸,即可获得面域拉伸。相对于画两条直线、两个圆弧再建面域的速度快很多。
4 结论
灵活应用常规矩形命令中的圆角尺寸和倒角尺寸,并理解矩形命令绘图与其它方法的异同,结合编辑修改命令,可以高效的绘制非常规矩形特征,提高图形表达的效率。
参考文献:
[1]懂祥国.AutoCAD2014应用教程[M].东南大学出版社,2014.
[2]田子欣,吴海军.巧用AutoCAD矩形命令绘制工程图形[J].三门峡职业技术学院学报,2009,8(01):117-118.
作者简介:唐利芹(1970-),女,江苏金湖人,硕士,副教授,研究方向:机械设计制造及其自动化、数控加工。