Stap 2: Magische vinger gewrichten: bij platen met rechte hoeken
Deze gewrichten zijn voordelig te maken, omdat ze positief functies, om binnen de toleranties van het materiaal en proces, anyway vinden. Dit is omdat de tabbladen moeten noodzakelijkerwijs uitlijnen en in de sleuven passen.
Bovendien maken ze structuren die op ladingen door middel van het materiaal reageren. Vinger jointed structuren hebben de neiging te vertrouwen op bevestigingsmiddelen alleen te houden de structuur samen uit te breiden naar buiten dat wil zeggen de vinger gewrichten ontzetting. Anders wordt belasting rechtstreeks overgebracht door de vingers.
Verstandig ontwerp is nog steeds nodig om ervoor te zorgen dat de fingered randen niet worden geladen langs de as van de dikte, waarin ze zwakste zijn, d.w.z. klapperen met behulp van het gewricht van de vinger als een scharnier. De simulatie van een eindige elementen analyse wordt weergegeven in afbeelding 6 - merken hoe aanzienlijke stress in de vinger gewrichten, opbouwt wanneer de platen zijn gebogen. Dit zal samen met de methoden ter voorkoming van het besproken worden.
Open (Underconstrained) vinger gewrichten
De eenvoudigste methode aan te sluiten bij loodrecht platen met vinger gewrichten. Dit is niet zozeer een gezamenlijke als een functie aligneren, zonder iets anders (bijvoorbeeld bevestigingsmiddelen of lassen) het gewricht bij elkaar te houden. Het gewricht is alleen sterk in de richting van de rand, waar de vingers worden geladen in compressie. Dit soort gewrichts-, vooral met geen back-up, is kwetsbaar voor het buigen van de openstelling van een stijve boek denken.
Gesloten (volledig gebonden) vinger gewrichten
Deze gewrichten hebben enerzijds met de vingers en de andere met volledig gesloten "slots". Meer strikt, het kan worden geïnterpreteerd als een soort groef gezamenlijke. De volledig omhullende sleuf vangt het fingered stuk goed in alle 6 graden van vrijheid, als vastgemaakt met schroeven, maar lijdt aan dezelfde "rand scharnieren" buigende beveiligingslek zonder extra steun.
Deze zijn moeilijker te maken juist omdat materiaal dikte toleranties al dan niet de "slots" aanzienlijk passen kunnen beïnvloeden. Dit wordt besproken in meer detail in stap 5, nulpuntkadershape.
Regelmatige patronen
Er bestaan twee populaire 'stromingen' als het gaat om hoe vele vinger gewrichten te gebruiken. Een van hen is wat ik noem 'schaars' vinger gewrichten, waarin een enkel gewricht uit twee sleuven en één sluiting gat bestaat. Dat patroon zelf is meerdere malen, meestal ten minste drie-één op elk uiteinde van het materiaal, en een het midden ingedrukt patroon.
De andere is wat ik noem "rand stikken" waarin de hele rand een regelmatige zig-zag patroon van vingers heeft en paring van de "slots". De afstand tussen de pieken en dalen is constant, en herhaalde voor zo lang mogelijk. Nochtans, tenzij de afmetingen deel een veelvoud van de breedte van de sleuf zijn, kunnen er onregelmatigheden aan de uiteinden.
Bijvoorbeeld 0,5" brede sleuven en tabbladen goed werken met een 2,5-inch (en echt geen x. 5") deel van de breedte. Mocht het deel in plaats daarvan groter, dan krijg de buitenste twee sleuven en paring tabbladen steeds breder. Hetzelfde principe werkt in metrische deel lengtes. Voor 12mm "slots" om te worden regelmatig patroon, moeten de delen een oneven aantal keer 12mm. De extra moeite zijn over het algemeen niet ontwerpproblemen, maar voor esthetica, zoals een "het sluiten van het vak" design, het belangrijk kan zijn. Meer is over dit onderwerp gevonden in stap 6, maken van de vakken.
Directe lassen
Zoals u ziet, dat is er geen discussie tot nu toe over hoe join de werkelijke randen. Later, ik zal de invoering van methoden van de platen aan elkaar verbonden met bevestigingsmiddelen, maar ik wil bespreken lassen.
Terwijl deze gewrichten historisch gezien het domein van kunststoffen en hout zijn, zijn er nu een toenemend aantal project die vinger gewrichten als uitlijning functies in staal of aluminium met de bedoeling van het gewricht gesloten lassen. Lassen is misschien wel de sterkste indien goed gedaan en is ook het minste "omvangrijk" methode. Dit is tot succes op verzonnen stalen structuren, zoals de gigantische hexapod benen gebruikt.
In aluminium, TIG lassen moet worden gebruikt, of als alternatief, een zink-aluminium hardsoldeer. De voormalige creëert een sterk, bijna homogene weld, terwijl de laatste meer van een soortgelijk aan regelmatige solderen oppervlakte obligatie is. Echter, de aluminium legering solderen heeft de neiging om los in het gewricht, vergroten de kracht, maar niet meer dan een goed TIG gelast joint.
Lijmen
Ook vallen onder de nee-bevestigingsmiddelen kunnen joining methoden, lijmen ook effectief worden gebruikt met vinger gewrichten. Meeste kunststoffen, bijvoorbeeld, kunnen worden gelijmd met een chemische cement, epoxy of superglue (cyanoacrylaat).
Cementeren is bijzonder geschikt voor kunststoffen, zoals acryl, PVC, en polycarbonaat omdat de oplosmiddelen de neiging om zeer dun, sijpelen in de strakke gewrichten tussen sleuf en tab. Plastic cement, in tegenstelling tot de "lijm", bestaat voornamelijk uit monomeren van de plastic ingebed in een oplosmiddel - het eigenlijk smelt het gewricht en combineert het weer als één stuk.
Hout reageert ook goed te lijmen, hoewel mijn ervaring hierin beperkt tot standaard gele PVA lijm en dikke lijm CA alleen is; houtbewerking is niet een van mijn sterke punten.
Eindige Tool Diameters
Het is vaak gemakkelijk om model waterjet en laser-gesneden stukken zoals hebbend oneindig scherpe vierkant in de hoeken omdat het hulpprogramma kerfs meestal zeer klein zijn (0.01" of minder voor lasers, en meestal 0,03 tot 0.04" voor waterjets). Het is volledig mogelijk om deze vinger gezamenlijke technieken gebruiken met een CNC-router, ook een populaire 2D fabricage gereedschap. Omdat het hulpprogramma radiii zeer groot zijn, worden vaak functies genaamd "hoek passeert" toegevoegd.
Dit is wat het lijkt. De routering bits of endmill letterlijk loopt van de hoek, houdt snijden voor een tijdje, dan een back-up en begint te knippen loodrecht. Deze extra reizen zorgt ervoor dat het radised gedeelte van het deelstuk uitmaakt niet met de vinger van de paring stuk interfereren is. De hoek-pass is over het algemeen niet meer dan 1 gereedschap straal en zelfs kleiner kan zijn dan in flexibele, compatibele materialen zoals hout. De resulterende sleuf zou meer beperkt worden in de hoeken, nodig meer kracht te monteren.
