用FreeCAD畫鑽石紋滾花
滾花 (knurl) 是一種常見於圓柱形金屬旋鈕、握把,用來增加摩擦力的表面加工。其中又以鑽石紋滾花最經典,也最難畫。但FreeCAD 0.19版Part Design工作平台經強化後,你可以不用跨平台就搞定各種滾花囉。如下圖: 顧名思義,滾花是輥輪滾壓出來的花紋。鑽石紋滾花刀由兩個輥輪組成,上面刻有傾斜 30度 角的滾牙,其中 一個輥輪滾牙右旋,另一個左旋 。滾牙斷面呈 90度 夾角,牙頂有一半徑r之圓角。輥輪與滾牙形狀如下圖所示: 加工時,先將被加工圓柱妥善夾持於車床上,啟動車床調至適當轉速。然後將滾花刀垂直圓柱面以適當進給量與圓柱對滾,即可完成滾花。如下圖: 實用滾花面通常顆粒很細,若依照標準規格繪製會十分耗時,檔案也非常大。故本範例會將顆粒尺寸放大,以加快繪製時間。 首先進入 Part Design 工作平台,在 XY平面 上建立一個以 絕對原點(0,0) 為圓心, 半徑25 mm 的 圓形 草圖。然後垂直長出 高25 mm 的圓柱,如下圖: 接下來同樣在 XY平面 上建立 滾牙斷面草圖 如下: 本範例在圓柱面上滾出 右旋左旋各40條 溝槽,故每一槽角度= 360 / 40 = 9度 。滾牙根至圓柱圓心距離若等於圓柱半徑25 mm,則鑽石紋頂會是一個尖點。若想保留部分圓柱面可將此距離稍微設大一些,本範例設 25.1 mm 。滾牙頂端圓角半徑r大約等於滾牙根兩點距離的1/10,故在此設 0.4 mm 。 草圖完成後,我們就可以用0.19板新增的 螺旋掃掠 功能在圓柱面上挖出第一條右旋溝槽,方法如下圖: 出現介面視窗,輸入設定參數如下圖: 結果如下圖: 螺旋線繞 Z軸 轉沒什麼問題。因為圓柱厚度25 mm,掃略高度設 30 mm 確保穿透。那 導程(Pitch)為什麼是200 mm呢? 請看下圖: 上圖 藍線 代表傾斜角30度的 螺旋線 側視圖,而且這條線只繞了 半圈 180度,故 高度(黑色雙箭頭) 等於 半個 導程。而tan 30度 = 1 / 2,故高度 = 50 / tan 30度 = 100 mm ,導程Pitch = 100 * 2 = 200 mm 。 接下來我們用等角複製將溝槽繞 Z軸 複製 40條 ,方法如下圖: 完成複製步驟如下圖: 當你輸入40瞬間,FreeCAD大概就會頓個 2分鐘 結果才出來。 建立左旋溝槽一樣先在 XY平面 建立一個