Развертка прямоугольного параллелепипеда

Развёртки — описание, виды

Развёртка является металлорежущим инструментом, который можно применять для конечной обработки просверленных отверстий. Она помогает привести их к необходимой геометрической формы и сгладить неровности на поверхности. Для выполнения данных действий применяются разные виды развёрток. Их выбор зависит от требований к качеству готового изделия и условий работы. Изготовление развёрток на заказ является распространённой услугой.

image

Принцип действия

После использования развёртки получаются отверстия, которые соответствуют определённым параметрам. Квалитет держится в промежутке между 6 и 9, а шероховатость расположена в интервале между 0,32 и 1,25 мкм по показателям Ra. Во время выполнения работы с поверхности материала можно снять определённый припуск (этому способствует от 4 до 14 режущих кромок), за счёт этого и достигается необходимое качество обработки. Ручная и механическая развёртка работает не только от вращения, также она обрабатывает отверстия при помощи подачи инструмента по направлению к оси. Благодаря такой конструкции с поверхности можно снимать совсем тонкие слои материала (до десятых и сотых мм).

Отверстия, которые получаются в итоге могут быть двух основных форм. Если применяется ручная или машинная цилиндрическая развёртка, то и отверстия будут в форме цилиндра. При использовании конических инструментов отверстия получатся в форме конуса. В классическом виде оба вида развёрток имеют схожую конструкцию:

  • рабочая часть (она и выполняет основные задачи);
  • переходная шейка;
  • хвостовик, который надёжно фиксирует инструмент в воротке.

Рабочая поверхность, в свою очередь, выполнена из следующих элементов:

  • главная режущая кромка;
  • ленточка;
  • передняя поверхность;
  • задняя и затыловочная поверхность.

Кроме перечисленных элементов конструкции на развёртке также присутствуют режущая часть (или заборная), элементы, при помощи которых выполняется калибровка, также задний корпус. На рабочей части инструмента расположены зубья, между которых находятся небольшие канавки. Они не только позволяют обеспечивать хорошие режущие свойства, но и выполняют отвод стружки, которая появляется в процессе работы. При производстве ручных инструментов зубьями покрывается вся окружность детали, чтобы улучшить качество обработки и ускорить её по времени.

Основные разновидности развёрток

На точность и качество обработки развёрткой материалов влияет много факторов. Среди них можно выделить:

  • разнообразие режимов;
  • особенности конструкции;
  • уровень заточки и доводки режущей кромки;
  • размер необходимого припуска.

Разновидность развёртки строго регламентируется ГОСТом. Разделение на виды происходит по следующим параметрам:

  • тип отверстия, которое необходимо обработать;
  • способ, которым элемент закрепляется в процессе;
  • материал, использовавшийся при производстве;
  • особенности конструкции зубьев и способ их расположения;
  • возможность регулирования детали по форме отверстия.

Основные виды развёрток:

  • цилиндрическая ручная с хвостовиком;
  • цилиндрическая машинная с хвостовиком;
  • насадная со вставными зубьями;
  • ручная (регулируемая, цельная, специальная или котельная).

Самыми универсальными развёртками считаются разжимные или регулируемые. Также очень удобна в использовании цилиндрическая развёртка, в конструкции которой имеется специальный хвостовик.

Различие между ручными и машинными развёртками

Основная часть ручной развёртки выполнена в форме цилиндра или конуса. Также она имеет режущие зубья с острыми гранями, которые располагаются по всей длине и окружности детали. Диаметральный диапазон такого инструмента варьируется от 3 до 58 мм, а шаг равен 1 мм (в некоторых случаях можно изготовить модели с шагом до 15,5 мм). Профессионалы, которым много приходится работать с развёртками, предпочитают иметь у себя в оснащении огромный набор разновидностей. Это позволяет эффективно обработать отверстия любого диаметра.

Машинные развёртки имеют в конструкции хвостовик, который создан для крепления приспособления к станку, поэтому использовать их вручную не получится. Производство развёрток предполагает использование исключительно быстрорежущей стали. На данный момент самыми качественными развёртками, которые очень редко можно отыскать в магазинах, являются модели, изготовленные ещё во времена СССР. Для их производства был использован самый лучший металл, поэтому они отличаются высокой прочностью.

Процесс производства

Изготовление развёрток по металлу выглядит следующим образом:

  • заготовка отрезается на токарном станке и зашлифовывается;
  • обрабатывается само отверстие и первый торец;
  • происходит центрование, а затем просверливание насквозь;
  • обработка второго торца и наружного диаметра детали, обточка её с наружной части;
  • подрезание торца, подправление фаски и расточка выточки;
  • фрезеровка шпоночного паза и фрезерных канавок;
  • закалка при высоких температурах и шлифовка с наружной стороны;
  • заточка передней и задней поверхности зубьев с использованием заборного конуса;
  • шлифовка обратного конуса и зубьев с наружной стороны;
  • цианирование в полуавтоматическом режиме.

Процесс ценообразования

Стоимость готовых развёрток зависит от нескольких факторов:

  • качество материала, который использовался при производстве;
  • вид и типа самой развёртки;
  • размер, форма и диаметр изделия;
  • форма и расположение зубьев;
  • возможность регулировки развёртки в зависимости от отверстия.

Развёртка — это важный инструмент, без которого невозможно выполнить качественную обработку отверстий. Работает она при помощи зубьев и канавок, размер и форма полученного отверстия зависит от разновидности самого инструмента. Можно использовать как при ручной, так и при машинной работе.

Развертка

представляет собой режущий инструмент, который фиспользуется на завершающем этапе доводки отверстий после операций растачивания, зенкерования, сверления. После обработки разверткой точность достигает значения 6-8 квалитета. Шероховатость плоскости отверстий доходит до значений Ra = 0,32…1,25 мкм. Столь высокое качество при обработке достигается большим количеством режущих ножей, от 4 до 14. Они снимают с металла малый припуск.

Развертка функционирует вращаясь и одновременно выполняя поступательное движение вдоль отверстия. С высокой точностью снимается металлический слой, составляющий сотые доли миллиметра. Развертками конической формы обрабатываются отверстия под инструментальные конусы. Зенкер и развертка – разные инструменты. Зенкер представляет собой орудие по получению отверстий с невысокой точностью. У него намного меньшее количество режущих кромок и совсем другая заточка.

image

Рис. 1 Развертки

Читайте также:  Шарнирно-губцевый инструмент Процесс изготовления универсальных плоскогубцев Gedore 8250 серии Заготовка вырезается по размеру из закалённой и отпущенной стали марки

Определение параметров трубы

Площадь сечения

Труба представляет собой цилиндр, поэтому производить расчеты не сложно

Сечение круглого профиля – это круг, диаметр которого определяется, как разница величины наружного диаметра изделия за вычетом толщины стенок.

В геометрии площадь круга рассчитывается так:

S = π R^2 или S= π (D/2-N)^2, где S – площадь внутреннего сечения; π – число «пи»; R – радиус сечения; D — наружный диаметр; N — толщина стенок трубы.

Обратите внимание! Если в напорных системах жидкость заполняет весь объем трубопровода, то в самотечной канализации постоянно смачивается только часть стенок. В таких коллекторах применяется понятие площади живого сечения трубы.

Внешняя поверхность

Поверхность цилиндра, которым и является круглый профиль, представляет собой прямоугольник. Одна сторона фигуры – длина отрезка трубопровода, а вторая – величина окружности цилиндра.

Расчет развертки трубы осуществляется по формуле:

S = π D L, где S – площадь трубы, L – длина изделия.

Способ применения

Машинная развертка может быть установлена в сверлильный или токарный станок, для ручной потребуется вороток. Для установки размера разжимной развертки потребуется два ключа. Открутив верхнюю гайку необходимо затягивать нижнюю до получения необходимого размера. Для регулировки раздвижной развертки понадобится отвертка, которой необходимо подтягивать расположенный на торце винт до получения требуемого размера. При установке развертки обязательно понадобится штангенциркуль либо, при необходимости получения особо точного размера, микрометр.

Конструкция развертки

Развёртка состоит из режущей поверхности, калибрующей части, зубьев, канавок, зажимов, заднего и переднего углов резания. В режущей части различается угол конуса. Для ручных инструментов он составляет 1-2 градуса, а у машинной оснастки доходит до 15 градусов. Калибровочная часть состоит из конусного и цилиндрического участка.

Цилиндрическая основа градуирует отверстие в металлическом изделии, а задача обратной конусности – уменьшить трение в процессе калибровки. От числа зубьев зависит жёсткость и точность работы инструмента. Чем зубьев больше, тем точнее и чище получается отверстие. Канавки в развёртке отвечают за контроль и гладкость обрабатывания изделий. Например, при работе с неровными поверхностями используют инструмент с винтовым зубом – там канавки выдолблены в направлении противоположном вращению – это нужно, чтобы развёртка не заедала в процессе сверления. Задний угол резки изделия отвечает за стойкость оснастки, он, обычно, выполнен под углом 5-8 градусов. А передний угол равен нулю.

Расчет развертки выполним в программе MS Excel.

В чертеже детали заданы: величина внутреннего радиуса R

, угол a и длина прямолинейных участков L1 и L2 . Вроде все просто – элементарная геометрия и арифметика. В процессе изгиба заготовки происходит пластическая деформация материала. Наружные (относительно пуансона) волокна металла растягиваются, а внутренние сжимаются. В середине сечения – нейтральная поверхность…

Но вся проблема в том, что нейтральный слой располагается не в середине сечения металла! Для справки: нейтральный слой – поверхность расположения условных волокон металла, не растягивающихся и не сжимающихся при изгибе. Более того – эта поверхность (вроде как) не является поверхностью кругового цилиндра. Некоторые источники предполагают, что это параболический цилиндр…

Я более склонен доверять классическим теориям. Для сечения прямоугольной формы по классическому сопромату нейтральный слой располагается на поверхности кругового цилиндра с радиусом r

Читайте также:  Устройство токарного патрона для станков по металлу и дереву

.

r =s/ln(1+s/R) На базе этой формулы и создана программа расчета развертки листовых деталей из сталей марок Ст3 и 10…20 в Excel.

В ячейках со светло-зеленой и бирюзовой заливкой пишем исходные данные. В ячейке со светло-желтой заливкой считываем результат расчета.

1.

Записываем толщину листовой заготовки s в миллиметрах

в ячейку D 3: 5,0

2.

Длину первого прямого участка L1 в миллиметрах вводим

в ячейку D 4: 40,0

3.

Внутренний радиус сгиба первого участка R1 в миллиметрах записываем

в ячейку D 5: 5,0

4.

Угол сгиба первого участка a1 в градусах пишем

в ячейку D 6: 90,0

Читайте также:  Виды шаровых кранов для воды: характеристики, плюсы и минусы, нюансы выбора

5.

Длину второго прямого участка детали L2 в миллиметрах вводим

в ячейку D 7: 40,0

6.

Все, результат расчета — длина развертки детали L в миллиметрах

в ячейке D 17: =D4+ЕСЛИ(D5=0;0;ПИ()/180*D6*D3/LN ((D5+D3)/D5))+ +D7+ЕСЛИ(D8=0;0;ПИ()/180*D9*D3/LN ((D8+D3)/D8))+D10+ +ЕСЛИ(D11=0;0;ПИ()/180*D12*D3/LN ((D11+D3)/D11))+D13+ +ЕСЛИ(D14=0;0;ПИ()/180*D15*D3/LN ((D14+D3)/D14))+D16 =91.33

L =(Li+3.14/180*ai*s/ln((Ri+s)/Ri)+L(i+1)) Используя предложенную программу, можно рассчитать длину развертки для деталей с одним сгибом – уголков, с двумя сгибами – швеллеров и Z-профилей, с тремя и четырьмя сгибами. Если необходимо выполнить расчет развертки детали с большим числом сгибов, то программу очень легко доработать, расширив возможности.

Важным преимуществом предложенной программы (в отличие от многих аналогичных) является возможность задания на каждом шаге различных углов и радиусов гибки

.

А «правильные» ли результаты выдает программа? Давайте, сравним полученный результат с результатами расчетов по методике изложенной в «Справочнике конструктора-машиностроителя» В.И. Анурьева и в «Справочнике конструктора штампов» Л.И. Рудмана. Причем в расчет возьмем только криволинейный участок, так как прямолинейные участки все, надеюсь, считают одинаково.

Проверим рассмотренный выше пример.

«По программе»: 11,33 мм – 100,0%

«По Анурьеву»: 10,60 мм – 93,6%

«По Рудману»: 11,20 мм – 98,9%

Увеличим в нашем примере радиус гибки R 1 в два раза — до 10 мм. Еще раз произведем расчет по трем методикам.

«По программе»: 19,37 мм – 100,0%

«По Анурьеву»: 18,65 мм – 96,3%

«По Рудману»: 19,30 мм – 99,6%

Таким образом, предложенная методика расчетов выдает результаты на 0,4%…1,1% больше, чем «по Рудману» и на 6.4%…3,7% больше, чем «по Анурьеву». Понятно, что погрешность существенно уменьшится, когда мы добавим прямолинейные участки.

«По программе»: 99,37 мм – 100,0%

«По Анурьеву»: 98,65 мм – 99,3%

«По Рудману»: 99,30 мм – 99,9%

Возможно Рудман составлял свои таблицы по этой же формуле, которую использую я, но с погрешностью логарифмической линейки… Конечно, сегодня «на дворе» двадцать первый век, и рыскать по таблицам как-то не с руки!

В заключение добавлю «ложку дегтя». Длина развертки — это очень важный и «тонкий» момент! Если конструктор гнутой детали (особенно высокоточной (0,1 мм)) надеется расчетом точно и с первого раза определить ее, то он зря надеется. На практике в процесс гибки вмешается масса факторов

– направление проката, допуск на толщину металла, утонение сечения в месте изгиба, «трапециевидность сечения», температура материала и оснастки, наличие или отсутствие смазки в зоне гибки, настроение гибщика… Короче, если партия деталей большая и дорого стоит – уточните практическими опытами длину развертки на нескольких образцах . И только после получения годной детали рубите заготовки на всю партию. А для изготовления заготовок для этих образцов, точности, которую обеспечивает программа расчета развертки, хватит с лихвой!

Читайте также:  Технология производства стальных канатных строп

Программы расчета «по Анурьеву» и «по Рудману» в Excel можете найти в Сети.

Жду ваших комментариев, коллеги.

Для ОСТАЛЬНЫХ — можно скачать просто так…

Продолжение темы — в статье о.

О расчете развертки при гибке труб и прутков читайте.

Рассчитать площадь поверхности или сечения трубопровода помогает формула длины развертки заготовки трубы. Расчет основывается на величине будущей трассы и диаметре планируемой конструкции. В каких случаях требуются такие вычисления и как они делаются, расскажет данная статья.

Допуски на диаметр развертки

Так как развертки по металлу являются высокоточным инструментом, то допуски на их диаметр примерно в 3 раза меньше, чем допуски на обрабатываемое отверстие.Диаметр калибрующей части развертки равен номинальному диаметру отверстия. Отклонение от номинала диаметра в системе отверстия с отклонением определяются по таблице:

Номинальный диаметр разверток, мм Отклонения Обозначение полей допусков отверстий ( в скобках указаны устаревшее обозначение допусков)
P7 N7 (Г) M7 (Т) К7 (Н) К6 J6 J7 (П) H6 G6 Н7 (А) G7 (Д) H8 (А2а) F8 (Х) H9 (А3) F9 (Х3) E8 (Л) H10 (А3а) E9 H11 (А4) D9
Предельные отклонения диаметра разверток, мкм (1мкм (µm) = 0,001мм)
От 1 до 3 Верхн. -8 -6 -4 -2 -1 2 3 5 7 8 10 11 17 21 27 25 34 35 51 41
Нижн. -12 -10 -8 -6 -4 -1 -1 2 4 4 6 6 12 12 18 20 20 26 30 32
Св. 3 до 6 Верхн. -10 -6 -2 1 2 4 6 10 10 14 15 25 25 35 35 40 45 63 55
Нижн. -15 -11 -7 -4 -3 -1 -1 3 7 5 9 8 18 14 24 28 23 34 36 44
Св. 6 до 10 Верхн. -12 -7 -3 2 3 5 7 12 12 17 18 31 30 43 43 49 55 76 70
Нижн. -18 -13 -9 -4 -4 -1 -1 3 8 6 11 10 23 17 30 35 28 42 44 57
Св. 10 до 18 Верхн. -14 -8 -3 3 3 6 9 15 15 21 22 38 36 52 54 59 68 93 86
Нижн. -21 -15 -10 -4 -4 -1 -1 5 11 8 14 12 28 20 36 44 34 52 54 70
Св. 18 до 30 Верхн. -18 -11 -4 2 4 7 11 18 17 24 28 48 44 64 68 71 84 110 109
Нижн. -26 -19 -12 -6 -5 -1 -1 6 13 9 16 16 36 25 45 56 41 65 64 90
Св. 30 до 50 Верхн. -21 -12 -4 3 5 8 13 22 21 30 33 58 52 77 83 85 102 136 132
Нижн. -30 -21 -13 -6 -6 -1 -1 7 16 12 21 19 44 30 55 69 50 80 80 110
Св. 50 до 80 Верхн. -26 -14 -5 4 1 6 10 16 26 25 35 39 69 62 92 99 102 122 161 162
Нижн. -37 -25 -16 -7 -6 -1 -1 9 19 14 24 22 52 36 66 82 60 96 94 136
Св. 80 до 120 Верхн. -30 -16 -6 4 7 12 18 30 29 41 45 81 73 109 117 119 146 187 193
Нижн. -43 -29 -19 -9 -8 -1 -1 10 22 16 28 26 62 42 78 98 70 115 110 162

Чтобы уменьшить номенклатуру котельных или конических по металлу разверток, выпускаются внутри одного номинального размера шесть номеров разверток под доводку. Из этих шести номеров выбирают ту развертку, которая ближе подходит по величине и характеру отклонений. Прошлифовав эту развертку по ленточке калибрующей части, получается искомый размер.

Номинальный диаметр разверток, мм Отклонения Номера разверток
1 2 3 4 5 6
Предельные отклонения, мкм
От 1 до 3 Верхн. 17 23 30 37 49 69
Нижн. 11 17 23 30 39 57
Св. 3 до 6 Верхн. 18 26 34 42 61 85
Нижн. 12 19 26 34 49 71
Св. 6 до 10 Верхн. 21 29 39 53 73 102
Нижн. 13 21 29 43 59 86
Св. 10 до 18 Верхн. 25 34 46 64 86 124
Нижн. 16 25 34 52 70 104
Св. 18 до 30 Верхн. 28 38 52 76 104 152
Нижн. 18 28 38 62 84 127
Св. 30 до 50 Верхн. 33 45 61 90 126 180
Нижн. 21 33 45 74 101 152
Св. 50 до 80 Верхн. 36 50 70 105 145 214
Нижн. 22 36 50 85 117 182
Св. 80 до 120 Верхн. 41 57 82 122 167 251
Нижн. 25 41 57 97 135 213

Похожие товары:Характеристика некоторых инструментальных сталейКак работать микрометромШлицевые соединенияСверлильный инструмент

Разделение разверток по типам

По конфигурации отверстий:

  • цилиндрические;
  • конические, для обработки котельных (заклепочных), инструментальных, других конусов;
  • ступенчатые.

По точности:

  • С указанием квалитетов цилиндрических отверстий.
  • С указанием качества конических отверстий – черновое, промежуточное, чистовое.
  • №1…№6 – развертки цилиндрического профиля с калиброванным припуском. Предназначены для шлифовки инструментов требуемого размера.
  • Развертки с регулировкой: шкворневые, разжимные, раздвижные.

Рис. 2 Развертки: а — коническая черновая; б — коническая промежуточная; в — коническая чистовая; г — цилиндрическая с прямыми зубьями; д — цилиндрическая регулируемая; е — цилиндрическая разжимная.

По методам зажима инструментов:

  • ручные, под вороток, с квадратным хвостовиком;
  • механизированные, цилиндрический хвостовик;
  • механизированные, конический хвостовик;
  • насадные машинные, устанавливаются в оправку, применяются для обработки больших инструментов.

По уникальным свойствам:

  • канавки для отвода стружки – спиральные либо пряме;
  • число кромок резания Z;
  • металл для изготовления.

Для получения отверстий обычно используют метод сверления. Но их стенки в таком случае могут быть неровными даже тогда, когда используются инструменты самых лучших марок. И не только стенки отверстия могут быть далеки от идеала, но и его размер. Это уже довольно серьёзная проблема. Для достижения идеально точного результата необходима ручная развёртка. Что она собой представляет, мы и рассмотрим в этой статье.

Содержание

Принцип действия

Развертка по металлу — это металлорежущий инструмент, имеющий ось вращения и предназначенный для устранения шероховатостей с внутренней поверхности отверстий при финальной обработке. С его помощью также можно идеально подогнать размер под необходимый.

Инструмент имеет диапазон от трёх до шестидесяти миллиметров, и с его помощью можно добиться гораздо большей чистоты поверхности, нежели сверлением. Развёртка должна иметь диаметр несколько меньший, чем окончательный размер обрабатываемого отверстия. Инструмент обладает режущими кромками, которых, в зависимости от его разновидности, бывает от четырёх до четырнадцати, чем и обеспечивается высокое качество обработки. Работа совершается за счёт вращения инструмента вокруг своей оси и одновременно поступательного движения вдоль оси отверстия.

Разновидности инструмента

Существует три базовых вида инструмента развёртки: цилиндрическая, коническая и регулируемая. Рассмотрим каждую из этих разновидностей.

  1. Цилиндрическая. Используется для отверстий, имеющих цилиндрическую форму. Таким инструментом можно работать с помощью дрели (на малых оборотах) или ворота. Бывает цельным или регулируемым.
  2. Коническая. Подразделяется на три категории: черновые, чистовые и промежуточные. Черновая срезает стружку зубьями режущей кромки. У такого инструмента зубья расположены по всей линии. Промежуточная режет стружку меньших размеров, а чистовая работает всей площадью. С помощью такой развёртки отверстие из цилиндрического превращается коническое.
  3. Регулируемая. Существует два основных типа, которые встречаются на современном рынке — это разжимные и раздвижные модели. Оба они работают по принципу движения вверх или вниз, сужая или расширяя диаметр отверстия. Различие состоит как по типу осуществления затяжки, так и по диапазону размеров. Разжимная развёртка имеет верхнюю и нижнюю гайки, с помощью которых диаметр отверстия изменяют от 0,25 до 3 миллиметров. Раздвижные развёртки снабжены винтом, и при его затяжке приводится в движение специальный шарик, находящийся внутри корпуса, раздвигающий режущие части. Этот тип конструкции считается более точным, позволяющим увеличивать диаметр отверстия в пределах от 0,15 до 0,5 миллиметров. Регулируемая развёртка состоит из корпуса и ножей, представляющие собой вставные тонкие пластины, изготовленные из инструментальных сталей. Режущие пластины являются съёмными, их можно затачивать и впоследствии заменять новыми. Этот тип инструмента позволяет изменять диаметр отверстий на десятые и сотые доли миллиметра и является более экономичным из-за возможной замены ножей.

Особенности развёртывания отверстий

Расточку целесообразно проводить поэтапно — вначале черновой развёрткой, затем чистовой. Перед развёртыванием торцевую часть отверстия обязательно обтачивают, чтобы не затупить инструмент, особенно важно это при работе с деталями из чугуна. В процессе работы не помешает руководствоваться принципом «тише едешь — дальше будешь», и чем медленней и равномерней будет осуществляться подача инструмента в отверстие, тем более высокого качества будет полученный результат. Именно поэтому рекомендуется работать не дрелью, а воротком, чтобы иметь возможность более точно контролировать рабочий процесс.

Тонкости работы

Одной из важных составляющих процесса, как правило, является применение смазки и охлаждения, что оказывает немалое влияние на степень точности развёртываемого отверстия. В противном случае отверстия получаются неровными и шероховатыми, не исключены также защемление и поломка развёртки. Поэтому при работе с изделиями из стали, меди и алюминия применяют различные смазочные вещества:

  • стальные детали смазывают минеральным маслом;
  • медные — эмульсией с маслом;
  • алюминиевые — скипидаром с керосином;
  • дюралюминиевые — сурепным маслом.

Исключение составляют бронза, чугун — с этими материалами можно работать «всухую».

Категорически запрещается вращать развёртку в обратном направлении, так как это ведёт к поломке зубьев и появлению задиров. Для получения более качественного результата используют так называемый вариант машинно-ручного развёртывания. Заключается он с том, что в зависимости от размеров обрабатываемой детали в патрон сверлильного станка устанавливают или деталь, или саму развёртку.

Например, при закреплении развёртки в шпинделе токарного станка мелкие детали во время обработки держат в руках или специальных приспособлениях, и наоборот, довольно крупные детали, которые трудно удерживать в руках, вставляют в патрон, а развёртку держат руками.

Ты мог заметить, что при использовании текстур они не всегда накладываются так, как тебе хочется: что-то растягивается, что-то обрезается. Ситуация обостряется, если нам нужно наложить разные картинки на один объект, например сделать кубик с цифрами.

Чтобы изображение накладывалось правильно на модель, были придуманы развёртки (UV Map).

Развёртка — это соотношение между координатами на поверхности трехмерного объекта (X, Y, Z) и координатами на текстуре (U, V).

Развертку можно строить автоматически, но иногда приходится делать это вручную.

Пример того, как развертка накладывается на трехмерных объект

Алгоритм настройки текстуры с помощью развертки следующий:

  1. Задать вручную ребра, по которым будет проходить разрез модели (Ctrl+E -> Mark Seam). Если этот пункт пропустить, то программа разрежет модель по всем ребрам.
  2. Выделить полигоны, которые должны быть в развертке.
  3. Создать развертку (U -> Unwrap).
  4. *Если ты хочешь сам создать текстуру (например, нарисовать или сделать в фотошопе), то сохранить шаблон развертки.
  5. Наложить текстуру.
  6. Задать наложение текстуры по развертки.
  7. Подкорректировать положение текстуры.

Пошаговое наложение текстуры при помощи развертки

На примере кубика с цифрами разберем наложение текстуры с помощью развертки по шагам.

    1. Создай куб и перейди в Edit Mode. Выдели ребра, как на рисунке (по ним будут проходить разрезы развертки).Чтобы перейти в режим прозрачности объекта нажми Z.
    1. Пометь ребра для разреза: Ctrl+E -> Mark Seam.
    1. Ребра приобрели красный цвет, то есть по ним будет проходить разрез нашей развертки
    1. Выйди из режима прозрачности объекта (клавиша Z). Выдели все полигоны и создай развертку: U -> Unwrap.
    1. Раздели экран на две части и перейди в одной из областей на вкладку UV/Image Editor.
    1. Включи синхронизацию выделения объектов на развертке и 3D модели (значок снизу). Теперь, выделяя элемент на одной из частей экрана, этот же элемент выделяется на другой части.
    1. Экспортируем развертку в изображение, чтобы мы могли нанести на ней свой рисунок: UVs -> Export UV Layouts. Напиши название файла, выбери папку и сохрани картинку.
    1. Открой сохраненный шаблон развертки в графическом редакторе и оформи грани кубика. Определять положение цифр можно с помощью пункта 6. Сохрани изображение, когда закончишь оформлять развертку.
    1. В окне 3D вида перейди в Object Mode. Для куба создай материал. Назначь ему Image Texture и выбери нужную картинку-текстуру.
    2. В пункте Normal выбери пункт UV (чтобы текстура накладывалась по UV развертке).

В окне UV/Image Editor ты можешь перемещать и масштабировать полигоны с помощью клавиш G и S. Таким образом легко подогнать развертку под текстуру.

Особенности разворачивания примитивов и сложных моделей

Не все модели возможно развернуть также как и куб — без искажений граней и одним неразрывным полотном. На таком примитиве как сфера и на многих сложных моделях часто приходится отсекать швами целые части модели.

Сфера, шов проходит через экватор
Второй вариант развертки сферы. Часто такую развертку используют при изображении карт мира. В отличие от первого варианта, здесь вся поверхность была развернута в единое полотно

Оба варианта развертки сферы имеют свои недостатки. Первый — качество текстуры падает ближе к полюсам сферы, а на стыке полусфер очень легко допустить ошибки при текстурировании. Второй — нужно вручную выправлять концы развертки, рисовать по полюсам в любом растровом редакторе очень неудобно, но при этом такой вариант не испытывает тех же проблем, что первая развертка.

Для цилиндра необходимо отсекать верхнюю и нижнюю грани и делать один разрез вдоль. Такой вариант развертки является самым оптимальным для цилиндра
Пример развертки головы. Один шов идет вдоль всей головы, разделяя ее на две половины. Еще два шва полностью отделяют уши, сами уши тоже разделяются на две части — подобно сферам. Также отделяется лицо, вырезаются отдельно рот и отдельно нос. Самое важное — не перебрать с разрезанием, т.к. может получиться очень много островков, с которыми гораздо сложнее работать. Такой вариант развертки является оптимальным. Изменением размера островов можно добиться желаемого качества отдельных деталей головы.

Размеры разверток главная ⇒ оборудование ⇒ для обработки металла

Основная информация:
  • номинальный диаметр (D): от 1.0 (мм) до 71.0 (мм);
  • общая длина (L): от 38 (мм) до 406 (мм);
  • длина режущей части (l): от 18 (мм) до 203 (мм).
  • диаметр средней части конуса (D): от 7.067 (мм) до 44.399 (мм);
  • минимальный диаметр конуса (d): от 6.390 (мм) до 40.978 (мм);
  • максимальный диаметр конуса (D1): от 7.640 (мм) до 45.715 (мм);
  • общая длина (L): от 55 (мм) до 170 (мм);
  • длина режущей части (l): от 24 (мм) до 90 (мм).
  • номинальный диаметр (D): от 1.4 (мм) до 20.0 (мм);
  • общая длина (L): от 40 (мм) до 195 (мм);
  • длина режущей части (l): от 8 (мм) до 60 (мм).

Важно: данный инструмент имеет от 6 до 16 зубьев, которые, как правило, неравномерно распределены по окружности для повышения качества обработки.

Общие характеристики разверток

Общий вид Общие характеристики разверток L (мм)  l (мм)  D (мм) 
Общий вид коническая (Коническая) от 55 (мм) до 170 (мм) от 24 (мм) до 90 (мм) от 7.067 (мм) до 44.399 (мм)
Общий вид цилиндрическая (Цилиндрическая) от 38 (мм) до 406 (мм) от 18 (мм) до 203 (мм) от 1.0 (мм) до 71.0 (мм)
Общий вид машинная (Машинная) от 40 (мм) до 195 (мм) от 8 (мм) до 60 (мм) от 1.4 (мм) до 20.0 (мм)

Типовые размеры конических разверток

L (мм)  l (мм)  d (мм)  D (мм)  D1 (мм) 
55 24 6.390 7.067 7.640
60 28 19.346 10.094 10.742
70 34 11.067 12.065 12.763
85 42 14.484 15.733 16.582
100 52 16.082 17.780 18.679
110 60 19.684 21.793 22.697
125 70 21.215 23.825 24.729
135 75 28.514 31.267 32.410
170 90 40.978 44.399 45.715

Типовые размеры цилиндрических разверток

L (мм)  l (мм)  D (мм) 
38 18 1.0
41 20 1.2
44 21 1.6
47 23 1.8
50 25 2.0
54 27 2.2
58 29 2.5
62 31 2.8
71 35 3.5
76 38 4.0
81 38 4.5
87 44 5.0
93 47 5.5
107 54 7.0
115 58 8.0
124 62 9.0
133 66 10.0
142 71 11.0
152 76 12.0
163 81 14.0
175 87 16.0
188 93 18.0
201 100 20.0
215 107 22.0
231 115 24.0
247 124 27.0
265 133 32.0
284 142 34.0
305 152 37.0
326 163 44.0
347 174 48.0
367 184 55.0
387 194 62.0
406 203 71.0

Типовые размеры машинных разверток

L (мм)  l (мм)  d (мм) 
40 8 1.4
43 9 1.6
46 10 1.8
49 11 2.0
53 12 2.2
57 14 2.5
61 15 2.8
61 15 3.0
65 16 3.2
70 18 3.5
75 19 4.0
80 21 4.5
86 23 5.0
93 26 5.5
93 26 6.0
109 31 7.0
117 33 8.0
125 36 9.0
133 38 10.0
142 41 11.0
151 44 12.0
151 44 13.0
160 47 14.0
162 50 15.0
170 52 16.0
175 54 17.0
182 56 18.0
189 58 19.0
195 60 20.0

Предостережение: приведенные выше данные являются официальными цифрами, однако следует учитывать, что информация является справочной и не гарантирует однозначной точности.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий