扫描之挪移心法——教程（续）（含对 SW2006 中出现问题的应对方法）

《扫描之挪移心法——教程》一帖发布以来，在朋友们的共同努力下，有了一些认识和体会，对在 SW2006 版容易出现扫描失败现象，也进行了广泛的探讨。以上都是大家共同努力的结果，因此特以此续帖将以上共同收获归结一下，以便大家进一步讨论。
一、关于 SW2006 扫描失败问题
SW2006 (据说包括新发布的 SW2007 ) 可能对扫描部分在软件制作中作了比较大的修改，我们不敢说这是倒退，至少使用者的有些方法在新版中没有得到支持，或者不能得到保证。我们不能去左右 SW，但是我们可以去适应它。
1、        对于封闭的引导线不再支持多圈引导。譬如，以前用螺旋线作路径，以一个圆作引导线，可以实现多圈扫描，而在 SW2006 版中，第一圈扫描结束后直接向扫描终点过渡，使扫描事实上失败。受此影响，原来的《变径变距弹簧》和《环面蜗杆》模型在 SW2006 版本中不能成形。解决的方法是，用一个小螺距的蜗旋线来代替圆形引导线解除原有的穿透约束，另以一点与蜗旋线穿透用该穿透点和增加尺寸或其它约束，间接保证原来穿透点位置的准确性。
     下图可看出《变径变距弹簧》的引导线改作小螺距的蜗旋线


下图可看出《环面蜗杆》的引导线改作小螺距的蜗旋线，图中轮廓转动中心到回转体中心线有一个半径为200，以保证轮廓转动中心在扫描过程中始终在一个]圆形轨道上。注意此尺寸200，不可直接标注到原点上。


2、        默认约束问题，对有些扫描初始状态正好在同一位置的点（或线），尽管你没有加以约束，系统也会默认存在约束（重合），使扫描结果出错。在渐开线一例中，就是因为在扫描初始状态，穿透点，渐开线轨迹点正好处于同一位置，而出的错。解决的方法是，避开初始状态的重合位置。
可以看出下图中将原教程中螺旋引导线顺时针旋转了30度，于是在扫描过程的任意时刻，草图中穿透点与轮廓线在草图中的相对位置也比原来拉开了一个30度的角的，因此在初始位置时避免了这些点的重合，消除了可能产生的默认约束。


[ 本帖最后由 w_hs 于 2006-7-28 21:02 编辑 ]

二、弧线相通法，直线运动和圆形运动的一种有效的转换器
闷大的弧线相通法其实已经发表多时了，只是我这个论坛新人孤陋寡闻，直到闷大在jxhaha的《环面蜗杆传动副》一帖的跟帖中将弧线相通之法应用于实现扫描轮廓的转动，方得以见识。真妙法也！
下面是用弧线相通法制作《环面蜗杆》的草图（未用闷大原图，但使用了弧线相通法），可以看出在扫描初始位置 θ=9°，扫描过程中草图原点随路径不断右移，而轮廓转动中心在穿透关系约束下，左右位置不变，于是θ角不断增大，草图原点每移动25(=路径的1个螺距)，θ角增加9°。


三、《环面蜗杆》的懒办法
响应闷大在《纵向环簧》一帖中提倡的“懒办法”，其实在环面蜗杆建立模型时亦可采用“懒办法”，此办法的好处是简单，容易理解，但是用此法不能“设变”，故不能做成通用模型。
此法分两次扫描，每次扫半环，两次扫出整环。两次扫描草图合用，路经是右视面上的半圆，圆心在草图原点上，两个半圆正好合成一个整圆，半圆的半径为200，使草图轮廓的转动中心正好位于路径的圆周上。下面是此法的草图。扫描时让轮廓沿路径扭转，扭转角度每半圈为 4.5°。


[ 本帖最后由 w_hs 于 2006-7-28 21:04 编辑 ]

四、周期性扫描的周期数设变
设变的方法使一次建模能派生出多个模型来，是提高设计效率，简化设计步骤的有效方法。尺寸的设变大家用得比较多，形状的设变一般要比尺寸设变复杂，周期数的设变往往也会难倒我们。星际之魂在进行“乱扫”的过程中，采用了周期数设变的扫描，给人以启发。
一般周期性扫描是通过制作一个有周期性的引导线来控制的，将单周期引导线通过草图阵列制作出一个多周期的引导线。但是，草图阵列不支持设变，也就是说我们不能在阵列后的草图上，通过某一个参数的改变，自动变更草图的阵列数。这就给扫描的周期数设变带来困难。
扫描的周期数设变有两种常用方法
1、        利用一个周期性图形为模板
利用如螺旋线，正弦曲线等周期图形，这些图形的各参数（尺寸及周期数）都可设变，我们可以设变其周期数，或者设置一个较大的周期数而实际只使用其中一部分周期（当然要设变部分尺寸）来实现周期数设变。
以教程中的《波形弹性垫圈》为例
将周期模板—螺旋线/蜗状线2的螺旋圈数由原来的4.5增加到7.5。因其螺距是10，而扫描引导线—螺旋线/蜗状线1的螺距是30，故扫描周期数是3，现在我们将螺旋线/蜗状线1的螺距分别置为20、30、40、50、60，从下图中我们看到其扫描后的周期数分别为2、3、4、5、6。


2、        弧线相通法的扩展
弧线相通法是通过一个线段长度的变化，使一个圆弧长度发生等量的变化。事实上用同样的原理，可以产生等比例的变化。也可以由一个线段长度的变化，产生一个成比例的角度变化或者旋转圈数的变化。如果我们在这个基础上设变这个比例值就可以控制旋转圈数，进而完成周期数设变。
还是以《波形弹性垫圈》为例


路径为一个圆，引导线是同一平面上的蜗旋线，由于蜗旋线的作用，在扫描过程中穿透点匀速外移。在下面的轮廓草图中可看出左边的穿透点不断外移使圆弧半径愈来愈小，转角愈来愈大，实现了穿透点位移转化为圆弧所对的角度变化。
从下图中可看出：
    由相似关系有  A=10/n
                  圆弧半径 r=15A/L =150/nL
                  圆弧所对圆心角 θ=5π/r =nπ•L/30
    又由于引导线（蜗旋线）的基圆直径为60，螺距为 60，
            所以  L初始值即 Lmin=30-21=9
                  L终止值即 Lmax=60+9=69
    当完成一周扫描时，圆弧的终边转动角度为：
                  θmax-θmin=（Lmax-Lmin）nπ/30=2πn
               即终边转过n周。
圆弧终边的转动造成直径为1.1的小圆上的一点D绕圆心转动，由于D点与轮廓线外端点有水平约束，实现了轮廓线按正弦规律上下摆动。由于扫描一周时D点正好绕圆心n周，、故生成了n个周期的波形。当草图中的设变数n加大时，圆弧半径按反比例减小，D点转动加快，实现了扫描时的周期数同比增加。
此草图中的尺寸可以按此原理自行调整。亦可以不通过相似关系直接用方程式确定A值，实现周期数设变。


[ 本帖最后由 w_hs 于 2006-7-28 21:06 编辑 ]

谢不老叔的教程。

谢谢大大！

不老终于出06解惑版了,好喜欢
顶

ding

感谢不老。

原帖由 lly936 于 2006-7-25 07:41 发表
不老终于出06解惑版了,好喜欢
顶

是啊，呵呵，顶！不知道以后07解惑版会会不诞生了，
多谢不老叔！

谢谢不老叔