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国际象棋兵棋子回转体造型结构

项目分类:机床加工 发布时间:2023-09-20 ID:712364
  • 国际象棋兵棋子回转体造型结构
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  这套棋子造型采用典型的回转体成型思路,整体轮廓完全围绕中心轴线展开,从顶端球形握持端到底部大直径承重底盘,所有外表面均可通过车削走刀一次装夹完成粗精加工,没有侧向倒扣、异形曲面或者多轴联动加工特征,非常适合作为普通卧式车床、数控车床的入门实操训练工件,也可用于桌面级FDM3D打印、树脂光固化打印的小批量文创摆件制作。

  从实际使用场景来看,这类标准兵棋棋子主要服务于桌面国际象棋对局、棋类教学演示、文创桌游配套、展会互动道具以及少儿棋类培训场景。日常对局过程中,棋子需要频繁被棋手拿起、移动、落位,底部底盘直接和棋盘贴面接触,长期使用会反复产生滑动摩擦、磕碰冲击,因此造型设计阶段特意把底部法兰盘做了加大直径处理,底盘厚度占整体高度比例接近五分之一,既可以压低整个棋子的重心,让棋子立在棋盘上时抗侧翻能力大幅提升,棋手抬手碰擦邻棋的时候不容易带倒整片棋子,也能增大底部和棋盘的接触面积,减少单位面积压强,避免硬质木质、金属棋子刮花棋盘贴面,软质塑料棋子打印完成后也不容易在光滑棋盘面上打滑错位。

  拆解轴向各段的结构逻辑可以发现,设计师没有做多余的复杂装饰,从最顶端的实心球头开始,球头半径和下方颈部轴段做了平滑过渡,球头下方先收出一段细窄颈槽,紧接着延伸出两层直径逐级放大的圆盘凸缘,这两层凸缘一方面模拟传统木质棋子的车削装饰台阶,另一方面也充当棋手捏持时的轴向定位挡边——手指捏在颈段位置时,指腹刚好卡在两层凸缘之间,移动棋子的时候不会因为手心出汗出现轴向滑脱。凸缘下方是整根棋子的核心锥台段,这段锥面从上端小直径向下平滑扩径,一直衔接到底部底盘的内侧圆角,锥段壁厚均匀,如果采用注塑工艺量产,整个锥段的拔模斜度自然成型,不需要额外做抽芯滑块结构,模具结构可以简化为前后两半模直接开模,量产时脱模阻力小,塑件表面不会留下顶白、拉伤缺陷。

  底部底盘采用双层叠边结构,最外侧的两层环形凸边比底盘主体略微凸起,棋子平放时实际接触棋盘的只有最外圈的环形窄面,而非整个底盘平面,这种设计在机加工场景下优势非常明显:车削加工底盘端面时,只需要保证外圈环形面的平面度即可,即使底盘内侧端面存在轻微的车刀走刀纹路、装夹压痕,也不会影响棋子放置的平稳性,不会出现棋子放上去左右晃荡的“三点落脚”问题。如果是木工车床加工实木棋子,外圈环形接触区也方便后续粘贴毛毡防滑垫,毛毡裁成环形贴在底盘边缘,既可以消除移动棋子时的硬质刮擦噪音,也能进一步增加和棋盘之间的摩擦阻力,落子定位后不会轻易移位。

  从安装边界和尺寸适配角度考量,这类兵棋棋子的整体高度通常控制在45mm到65mm区间,底部底盘直径一般在25mm到35mm之间,这个尺寸区间刚好适配标准竞赛国际象棋棋盘的方格尺寸——标准棋盘单格边长为50mm左右,棋子底盘直径小于方格边长,落子后棋子完全落在格线内部,不会跨格遮挡相邻棋位,对局摆放整盘32枚棋子的时候,底层排布的兵棋之间预留有充足间隙,手指伸入拿取后方棋子的时候不会碰倒前排兵棋。如果做三维结构验证,在装配环境里可以直接把棋子底面设置为和棋盘上表面重合的配合面,不需要额外设计定位卡扣、连接柱,棋子作为独立静置工件,没有运动副、没有装配锁紧需求,仅靠自身重力即可完成稳定放置。

  建模过程中整个零件可以先绘制半侧轴向截面草图,把球头、颈槽、装饰凸缘、锥面、底盘叠边所有轮廓线一次性绘制完成,通过绕中心轴线旋转命令直接生成实体,后续不需要额外做拉伸切除、阵列特征,特征树非常简洁,参数化修改时只需要调整截面草图里的各段直径、轴向长度数值,就可以快速衍生出不同尺寸规格的整副象棋棋子,保证王、后、车、马、象、兵所有棋子的底盘直径、装饰凸缘风格完全统一,整副棋的造型协调性一致。锥段和底盘衔接位置全部做了R圆角过渡,没有尖锐直角,既避免车削加工时直角位置出现应力集中、木料崩边,也能防止日常使用时锋利边角划伤棋手手部,少儿培训场景下使用安全性更高。

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