Samvinna
LIST
FEGURÐ OG VELLÍÐAN
HANDVERK
MENNING OG SAGA
SKEMMTUN
UMHVERFI
MATUR OG DRYKKUR
ÖFUGVERKFRÆÐI
VÍSINDI
ÍÞRÓTTIR
TÆKNI
KLÆÐANLEG TÆKNI
Fellows Gírskurðarhnífur (US 579,708): Þrívíddarlíkönin
Þýtt
3DBonanza

Búin til af

3DBonanza

1. október 2026US
70
0
0
0
0

Fellows Gírskurðarhnífur (US 579,708): Þrívíddarlíkönin

Sjö þrívíddarlíkön úr gírskurðarpatenti Edwin R. Fellows, US 579,708 (1897): gírskurðarhnífurinn á mynd 11 með 40 tanna gírnum og 60 tanna innri hringgírnum sem hann sker, keðjuhjólahnífurinn á mynd 20 með keðjuhjólinu sínu, og fjögurra blaða hnífurinn á mynd 21 með ferhyrnda stönginni sem hann sker.

Hvert líkan hefur sitt eigið skref, á eftir skrefinu sem útskýrir það. Síðasta skrefið fjallar um prentun allra sjö.

Miðlungs
Nokkrar klukkustundir af prentun; sneiðingarforritið sýnir nákvæmlega tímann

Leiðbeiningar

1

Skerinn á mynd 11

Skerinn c frá Fellows er „gírlaga búkur úr hertu stáli“ með skiptis útstæðum hlutum 2 og rifum 3. Endar útstæðu hlutanna mynda röð málmhefilstanna. Ytri endi hans 4 er „lítillega inndreginn eða skásettur“, þannig að skurðarhorn hverrar tannar er örlítið bráðhorn, sem veitir henni sniðhalla. Lóðrétt losun (hreinsun) næst með því að halla ás skerans miðað við ás eyðunnar, ekki með því að losa tennurnar, þannig að tennurnar liggja beinar. Á mynd 11 er búkurinn einn hluti með keilulaga skafti og hefur keilulaga holrúm í skurðarenda sínum.
2

Gírskerinn (mynd 11) í 3D

Hlutföll hans eru skölluð út frá mynd 11. Einkaleyfið gefur engar stærðir, þannig að tannfjöldi, stuðull og þrýstihorn eru staðlað valin gildi. Þetta er sýningar- og kennslulíkan, ekki nothæft verkfæri.

Snúðu skerinu í skoðaranum og skoðaðu sporöskjulaga skurðflötinn og keilulaga holrýmið. Það var smíðað í FreeCAD út frá nákvæmu evolventu tannsniði og vistað sem eitt sameinað .blend net. Það opnast í ókeypis Blender.

HönnunarskráBLEND1 ADA
Skoða vöru

Nauðsynleg verkfæri:

BorðtölvaBorðtölva
3

Hvernig skerinn bjó til þessar tennur

Í vél Fellows er auðri skífan "snúið skref fyrir skref í takt við skerann" á meðan skerinn gengur fram og til baka yfir hana, og við hvert högg sker hann burt lítið magn af málmi. Í forskrift hans segir um útkomuna: "Skerinn myndar lögun ferilsins á hverri tannhjólstönn sem skorin er í auðu skífuna, þannig að hver skorin tönn er fræðilega rétt," og "Ein stærð af skera fyrir hvaða tiltekna tonnhæð sem er skerar tannhjól af hvaða stærð sem er." Þetta líkan var gert á sama hátt. 24 tanna skerinn var rúllaður eina heila umferð um 105 mm auða skífu í 2.400 stöðum, og hver staða var dregin frá skífunni.
4

40 tanna gírinn sem hann sker, í 3D

Engin tönn var teiknuð í höndunum. Hliðarnar urðu að sönnum evolventum og oddar skurðarans skildu eftir bogadregna ávölun við rótina, eins og á raunverulegu mótuðu gírhjóli. Fjöldi tanna, breidd flatarins og gatið eru gefnar valkostir; einkaleyfið gefur engar stærðir.

Snúðu gírnum í skoðaranum og horfðu á sveigjuna þar sem hver hlið mætir rótinni. Oddar skurðarans bjuggu til þessa sveigju, og enginn teiknaði hana. Hún var smíðuð í FreeCAD og vistuð sem eitt samtengt .blend-net, sem hægt er að breyta í ókeypis Blender.

HönnunarskráBLEND1 ADA
Skoða vöru

Nauðsynleg verkfæri:

BorðtölvaBorðtölva
5

Einn skeri, bæði að innan og utan

Forskrift Fellows: "Sami skerinn skerir bæði ytri og innri tannhjólatennur með jafnri auðveldni og nákvæmni. Þetta er mikilvægur kostur, þar sem afar erfitt er að skera innri tannhjól rétt með neinni af þeim tannhjólaskurðarvélum sem nú eru í notkun." Til að búa til þessa líkan var hinn birta 24-tanna skeri snúinn einn heilan hring inni í hringlaga hráefnisstykki í 3.600 stöðum, og hver staða var dregin frá. Inni í hring snúast skerinn og hráefnisstykkið í sömu átt.
6

60 tanna innri hringtannhjól, í 3D

Fellows taldi þetta meðal kosta vélar sinnar: einn skurðarhnífur sker bæði innri og ytri tennur. Hliðarnar urðu að sönnum innri evolventum. Tannafjöldi, barmur og breidd flatar eru gefin valkvæði; einkaleyfið gefur engar víddir.

Snúðu hringnum í skoðaranum og skoðaðu tennurnar að innanverðu. Skurðarhnífurinn myndaði þær, enginn teiknaði þær. Hann var smíðaður í FreeCAD og vistaður sem ein samtengd .blend-möskva, sem hægt er að breyta í frjálsu Blender.

HönnunarskráBLEND1 ADA
Skoða vöru

Nauðsynleg verkfæri:

BorðtölvaBorðtölva
7

Skerinn á mynd 20

Fellows: "Á mynd 20 sýni ég skera c3 sem er gerður til að skera tannhjól fyrir keðjuhjól, þar sem tennurnar eru lengri en bilin á milli þeirra." Teikningin sýnir c3 frá skurðarenda sínum, þar sem hann veltist við brún keðjuhjólsins á armi sínum. Fyrri tennur brúnarinnar eru þegar mótaðar og sú sem er fyrir framan skerann er í þann mund að verða til. Sama vélin og sama veltihreyfingin sem skáru gírtennur skera keðjuhjólstennur. Aðeins snið skerans breytist.
8

Kjarnhjólsskerinn (mynd 20) í þrívídd

Hann hefur sjö breiðar tennur með mjórri bilum á milli þeirra, eins og texti hans segir: "tennurnar eru lengri en bilin á milli þeirra." Einkaleyfið gefur hvorki mál né stærðfræðilega tannlögun fyrir þennan skera, þannig að snið hans var rakið af einkaleyfisteikningunni. Búkurinn á bak við tennurnar er því forsenda: skaftið, holi og innkúpti flöturinn eru afrituð úr gírskeranum á mynd 11. Þetta er sýni- og kennslulíkan, ekki vinnutól.

Snúðu skeranum í skoðaranum og skoðaðu skurðflötinn. Tennurnar sjö fylgja eigin útlínum Fellows: þær voru raktar af einkaleyfisteikningunni, ekki teiknaðar upp á nýtt. Hann var smíðaður í FreeCAD og vistaður sem eitt samtengt .blend-net, sem hægt er að breyta í frjálsu Blender.

HönnunarskráBLEND1 ADA
Skoða vöru

Nauðsynleg verkfæri:

BorðtölvaBorðtölva
9

Hvað mynd 20 sýnir og hvað var mælt

Mynd 20 sýnir skerann c3 rúllandi við tannhjólsbrún á armi. Ein tönn brúnarinnar er fullunnin, ein situr í rauf skerans og brotin lína markar þá næstu áður en hún er skorin. Mælt á 300 dpi skönnuninni í mælikvarða skerans: tvær aðliggjandi teiknaðar tennur eru 20,5 til 21,0 gráður hvor frá annarri um miðju brúnarinnar, eftir því hvernig miðja hverrar tannar er metin, sem gefur 17,2 til 17,6 tennur. Bæði 17 og 18 voru búin til og aðlöguð að teiknuðu tönnunum. Hjólið með 18 tönnum liggur nær: miðgildi fjarlægðar þess frá teikningunni er 1,0 mm, samanborið við 1,4 mm fyrir 17. Miðja skerans er í 119,4 mm fjarlægð frá miðju hjólsins. Óskorið yfirborð brúnarinnar liggur í 93,6 mm radíus. Með þessum tölum skar það að rúlla skerinum rót í 81,95 mm, samanborið við teiknaða rótarlínu í 82,26 mm.
10

Keðjuhjólið sem það sker, í þrívídd

Tannfjöldi þess, miðjufjarlægð og felgan eru fengin úr mælingum á teikningunni. Teikningin sýnir felguna og einn brotinn arm, þannig að fjöldi arma, náf, gat og þykkt eru gefin val.

Snúðu hjólinu í skoðaranum. Átján tennur þess voru skornar með því að rúlla Fig. 20 skerinum við felguna, ekki teiknaðar. Lagðar yfir teikningu Fellows liggja þær á fullgerðu tönninni hans, á tönninni í holrúmi skerans og á brotnu línunni hans. Það var smíðað í FreeCAD og vistað sem eitt samtengt .blend-möskvi, sem hægt er að breyta í ókeypis Blender.

HönnunarskráBLEND1 ADA
Skoða vöru

Nauðsynleg verkfæri:

BorðtölvaBorðtölva
11

Skerinn á mynd 21

Fellows: "Á mynd 21 sýni ég skera c' sem hefur bogadregnar tennur eða útskot sem móta fjóra slétta fleti c2 á auðu stykki sem borið er að honum." Teikningin sýnir c' sem fjögur ávöl blöð sem mætast í oddhvössum skurðpunktum og snúast gegn ferhyrndu auðu stykki með fjórum flötum merktum c2. Örvarnar sýna að þau snúast í gagnstæðar áttir, líkt og tannhjólapar í grip: fjögur blöð fyrir fjóra fleti, ein umferð fyrir eina umferð. Sama veltingin sem myndar tannhjólatennur myndar hér ferning.
12

Hvað teikningin mælist og hvað hermunin leiddi í ljós

Mælt á 300 dpi skönnuninni: fjögur blöðin eru 90 gráður hvort frá öðru innan um það bil 1 gráðu, og hvert þeirra er sannur hringbogi. Radíus bogans er 116,7 px, miðja hans er 110,9 px frá ásnum, og bogann passar innan 0,11 px. Teiknaði ferningurinn hefur hliðarlengd 292,4 px. Að velta þessum skera 1:1 gegn kringlóttum auðum í hermun prófar fullyrðinguna. Hann sker vissulega fjóra fleti, en hver þeirra sveigist örlítið inn á við, um það bil 2% af breidd sinni, þannig að þeir eru nærri sléttir frekar en nákvæmlega sléttir. Við teiknaða miðjufjarlægð (381 px) ná blöðin ekki að fletum teiknaða ferningsins, og niðurstaðan er 13% of stór að flatarmáli. Við miðjufjarlægð sem er 2,8% styttri (370,25 px) sker skerinn ferning Fellows innan 2,5% af flatarmáli hans. Teikningin er nálægt, en ekki nákvæm.
13

Fjórblaða skerinn (mynd 21) í þrívídd

Stærðin er gefin upp sem valkostur. Mynd 21 sýnir skerinn aðeins frá skurðarendanum, þannig að búkurinn fyrir aftan blöðin er afritaður úr gírskera myndar 11.

Snúðu skeranum í skoðaranum og skoðaðu skurðarflötinn. Blöðin fjögur eru fjórir hringir í hlutföllum Fellows. Hann var smíðaður í FreeCAD og vistaður sem einn samtengdur .blend-möskvi, sem hægt er að breyta í ókeypis Blender.

HönnunarskráBLEND1 ADA
Skoða vöru

Nauðsynleg verkfæri:

BorðtölvaBorðtölva
14

Hvernig ferningurinn var skorinn

Mynd 21 sýnir skurðarann c' snúast gegn ferningslaga auðu þar sem fjórar hliðar eru merktar c2. Fjórir bogar mætast við fjórar hliðar, þannig að þeir snúast einn á móti einum, í gagnstæðar áttir. Til að búa til þessa líkan var skurðarinn, rakinn af teikningunni, veltur einn heilan hring gegn kringlóttu auðu. Radíus auðsins var hálf-ská ferningsins sem var teiknaður. Hver staða skurðarans var dregin frá. Miðjufjarlægðin sem notuð var er sú sem best endurskapar ferning Fellows eins og hann var teiknaður, 2,8% styttri en teiknað var, eins og fannst á eigin teikniblaði skurðarans.
15

Ferningurinn sem hann sker, í 3D

Félagar kölluðu flatarmálin "plane surfaces". Hermunin sýnir þau sem nánast fullkomlega slétt: hvert þeirra hefur um 1 mm af mildri bylgjun yfir 47,6 mm flöt. Lengd stangarinnar er tilgreint val, því Fig. 21 sýnir aðeins þversniðið hennar.

Skoðaðu stöngina endanum í skoðaranum. Hvert flatarmál er nánast beint, með mildri bylgju sem fjögur blöðin skilja eftir sig. Veltihreyfingin skar hvert flatarmál og engin þeirra var teiknuð. Hún var smíðuð í FreeCAD og vistuð sem eitt samtengt .blend-möskvi, sem hægt er að breyta í ókeypis Blender.

HönnunarskráBLEND1 ADA
Skoða vöru

Nauðsynleg verkfæri:

BorðtölvaBorðtölva
16

Prenta þau

Skerarnir þrír: stilltu hvern á skurðflöt sinn með skaftið upp. Skálaði flöturinn er næstum flatur yfirhangandi og holan er með 24 mm flatt þak, svo snúðu á stoðum frá byggingarplötunni. Raunverulegu skerarnir eru úr hertu stáli.

Gírinn með 40 tönnum: leggðu hann flatan á einn flöt. Hann þarf engar stoðir. Tvö eintök með 100 mm miðjubili hafa enga oddhæð og engan bakslag, sem skilur ekkert rúm eftir fyrir prentunarvikmörk, þannig að prentað par er einungis til að skoða tannformið.

Innri hringgírinn: leggðu hann flatan á einn flöt. Hann þarf engar stoðir, en borðið verður að vera að minnsta kosti 180 mm þvert yfir. Vegna árekstursins sem lýst er hér að ofan er hann ekki virkur hringur fyrir 40 tanna gírinn eins og hann er teiknaður.

Keðjuhjólið: leggðu það flatt á einn flöt. Það þarf engar stoðir, en borðið verður að vera að minnsta kosti 187 mm þvert yfir.

Ferkantaða stöngin: stattu henni á öðrum enda. Hún þarf engar stoðir. Haltu beinni brún yfir flöt til að sjá þá litlu bylgjun sem skerarinn skilur eftir.

PLA er í lagi fyrir sýningarlíkan.

Efni fyrir þetta skref:

PLA-þráðurPLA-þráður1 sett

Nauðsynleg verkfæri:

ÞrívíddarprentariÞrívíddarprentari

Efni

1

Nauðsynleg verkfæri

2

Hönnunarskrár

7
  • fellows-gear-shaper-cutter.blendBLEND
    1 ADA
  • fellows-generated-gear.blendBLEND
    1 ADA
  • fellows-internal-ring-gear.blendBLEND
    1 ADA
  • fellows-sprocket-cutter.blendBLEND
    1 ADA
  • fellows-generated-sprocket.blendBLEND
    1 ADA
  • fellows-square-cutter.blendBLEND
    1 ADA
  • fellows-generated-square-bar.blendBLEND
    1 ADA

CC0 opinbert ríki

Þessi teikning er gefin út undir CC0. Þér er frjálst að afrita, breyta, dreifa og nota þetta verk í hvaða tilgangi sem er, án þess að biðja um leyfi.

Studdu smiðinn með því að kaupa vörur í gegnum teikningu hans þar sem hann fær þóknun smiða sem seljendur ákvarða, eða búðu til nýja endurskoðun á þessari teikningu og tengdu hana sem tengingu í þinni eigin teikningu til að deila tekjum.

Umræða

(0)

Skrá inn til að taka þátt í umræðunni

Hleður athugasemdum...