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整木一体成型圆弧曲面佩戴式手镯

项目分类:通用五金配件 发布时间:2022-01-21 ID:514347
  • 整木一体成型圆弧曲面佩戴式手镯
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  这款环形木质饰件的建模过程,最先要敲定的是佩戴适配的核心边界,日常佩戴的手臂腕围区间覆盖14厘米到19厘米的常规范围,所以镯体的内圈直径基准值设定在62毫米,预留出佩戴时的活动余量,避免卡腕或者滑动幅度过大的问题。镯体本身的截面没有采用传统正圆或者扁条的常规形制,而是做了渐变的圆弧过渡,靠近手臂内侧的截面厚度控制在4毫米,贴合腕部皮肤的位置做了R2.5的圆角倒边,不会在长时间佩戴后留下压痕,外侧的弧面顺着木材纹理的走向做了0.8毫米的微凸处理,既保留了木质材料的温润触感,也能让表面的木纹理路呈现出自然的光影层次。

  从应用场景来看,这类整木切削的饰件和拼接款、金属嵌合款的结构逻辑完全不同,整个镯体是单一木料一体加工完成,没有粘接、嵌件的结构断点,建模时要重点考虑木材加工过程中的形变余量,木材在铣削成型后会有自然的应力释放,所以初始建模的外轮廓尺寸要比最终成品尺寸预留0.3毫米的打磨余量,避免后续打磨工序中因为木料收缩导致的尺寸偏差。结构上没有做额外的开合结构,完全依靠整木的结构强度维持环形形态,所以镯体最薄处的壁厚不能低于3.5毫米,这个数值是结合常见硬木的抗弯强度测算出来的,日常佩戴过程中碰到桌面、门框这类常规磕碰场景,不会出现开裂或者断裂的问题。

  建模的曲面构建阶段,没有直接用圆环特征拉伸生成基础形态,而是先绘制内圈的佩戴基准曲线,再根据截面的渐变参数做扫掠成型,扫掠过程中要控制截面的扭转角度,让整个镯体的外侧弧面始终保持顺滑的G2连续,不会出现曲面棱线破坏触感的问题。表面的纹理映射要顺着木材的生长纹路走向,沿着镯体的环形方向做连续映射,避免出现纹理断层或者反向的问题,渲染阶段的光泽度参数调整要匹配木蜡油涂装的实际效果,反射度控制在15%左右,既体现木质表面经过打磨后的温润质感,也不会出现类似塑料的高反光违和感。

  实际加工落地的环节,这个模型的刀路规划要分三次走刀完成,第一次用粗铣刀开出环形的基础轮廓,留1毫米的加工余量,第二次用精铣刀完成曲面的成型加工,最后用球头刀做边缘的圆角精修,整个加工过程中要固定木料的夹持位置,避免加工过程中木料震动导致的曲面波纹。和常规的工业零部件不同,这类佩戴类饰件的尺寸公差要求集中在接触皮肤的边缘位置,公差控制在0.2毫米以内就可以满足佩戴舒适度要求,非接触的外表面公差可以放宽到0.5毫米,不会影响实际使用体验。

  从结构设计的合理性角度看,整木环形结构的应力集中点主要在截面厚度变化的过渡位置,建模时特意把厚度变化的过渡段拉长到15毫米的弧长范围,让壁厚的变化是均匀顺滑的,不会出现突然的壁厚差导致的应力集中,即使在温湿度变化导致木材胀缩的情况下,也不会在过渡位置出现开裂。整个模型的曲面没有尖锐的棱角,所有和人体接触的位置都做了圆角处理,哪怕是镯体的端面位置,也做了R1的小圆角,避免剐蹭衣物或者皮肤。

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