在Python里应用Openscad实现3D建模(修改简化版)之3D螺纹建模初探2

在Python里应用Openscad实现3D建模(修改简化版)-3

–SolidPython学习笔记3

• –form https://github.com/SolidCode/SolidPython

参考Parkinbotshortcuts.scad做了部分修改使得代码更为简洁易读

以下是对solidpython的readme的学习笔记(其中的部分code进行了简化)：

3D螺纹建模初探2

絮絮叨叨

• 在初探1中我们初步实现了螺纹的3D建模

• 还通过fig动态演示了建模过程，代码有点啰嗦，还需要优化

• 接下来，我们的任务是实现标准化定制，和非标准化定制

• 先从标准化定制开始吧，首先学习基础知识

ISO261基础知识

–from ISO metric screw thread

基本轮廓

• 所有ISO公制螺纹的轮廓

• ISO通用公制螺纹（“M”系列螺纹）的设计原则在国际标准ISO 68-1中定义。[2]每个线程的特征在于其主径_D_（图中的_D_maj）及其螺距_P_。ISO公制螺纹由对称的V形螺纹组成。在螺纹轴的平面中，V的侧面彼此具有60°的角度。螺纹深度为0.614×螺距。从型材上切下V形高度_H_的最外1/8和最内1/4。

• 高度H和螺距P之间的关系使用以下等式求出，其中θ是线程的夹角的一半，即30度：

\begin{aligned}H = \frac {1}{2\tan\theta} \cdot P = \frac {\sqrt 3}{2}\cdot P \approx 0.866 \cdot P\end{aligned}

<公式1>

---

\begin{aligned}P = 2\tan\theta\cdot H = \frac{2}{\sqrt 3} \cdot H \approx 1.155 \cdot H\end{aligned}

<公式2>

---

• 在外（阳）螺纹（例如，在螺栓上），大直径Dmaj和小直径Dmin限定螺纹的最大尺寸。这意味着外螺纹必须在Dmaj处平坦，但可以在小直径Dmin以下圆整。相反，在内（阴）螺纹（例如，在螺母中）中，主要和次要直径是最小尺寸;因此，螺纹轮廓必须在Dmin处平坦，但可能会超出Dmaj。

• 小直径Dmin和有效节圆直径Dp来自大直径和螺距

\begin{aligned}D_{\text{min}}=D_{\text{maj}}-2\cdot {\frac {5}{8}}\cdot H=D_{\text{maj}}-{\frac {5{\sqrt {3}}}{8}}\cdot P\approx D_{\text{maj}}-1.082532\cdot P\end{aligned}

<公式3>

---

\begin{aligned}D_{\text{p}}=D_{\text{maj}}-2\cdot {\frac {3}{8}}\cdot H=D_{\text{maj}}-{\frac {3{\sqrt {3}}}{8}}\cdot P\approx D_{\text{maj}}-0.649519\cdot P\end{aligned}

<公式4>

---

术语

• 公制ISO螺纹用字母M表示，后跟公称直径D的值（外螺纹的最大螺纹直径和内螺纹的最小直径）和螺距P，均以毫米表示，用连字符分隔标志， - （例如，M8-1.25）。如果螺距是ISO 261或ISO 262中列出的通常使用的“粗略”螺距，则可以省略它（例如，M8）。机器螺钉或螺栓的长度由以下x表示，长度以毫米表示（例如，M8-1.25×30或M8×30）。如果需要，ISO 965-1中定义的公差等级可以附加到这些名称（例如，外部线程中的M500-6g）。外部线程由小写字母g或h指定。内部线程由大写字母G或H指定。

标准截面

# 先做个截面
from solid import *
from solid.utils import *
import viewscad
import os
import sys
import numpy as np
import pandas as pd
from decimal import *

r = viewscad.Renderer(openscad_exec='/Applications/OpenSCAD.app/Contents/MacOS/OpenSCAD')

Dmaj = 10
Rmaj = Dmaj / 2
P = 1
length = 10

#螺丝的总长
sn = 36 #圆段

H = .866 * P

def thread_sec(Dmaj, P, length):#Dmaj:主径，P：螺距