若要选择航天航空主题,我脑子里想过的有空间站、太空车、航空飞机、宇宙飞船甚至射电望远镜等等,航天航空主题的范围过于庞大,让我一时间也不知道做什么好。所以最终我选择复刻中国航天航空的起源,也就是我国20世纪70年代为发射第一颗人造卫星准备的第一代第一型运载火箭——长征一号。
为了区别开了网上主流的火箭模型,我尽量不使用塑料管或者3D打印件,尽可能的只是用3mm椴木板就完成所有的火箭制作。并且我会尽我最大的努力还原其细节。
整个火箭的壳体设计还是比较简单的,我便将大部分的设计投入在以下几点:
1.可活动的一级火箭推进器:我希望能够模拟出矢量发动机的效果。
2.一级火箭裸漏出的氧化剂箱上部分:找寻的网图中,一级火箭中有氧化剂箱和燃料箱两部分,其中氧化剂箱在杆系部分裸漏出来,我将此细节也还原出来。
3。杆系部分:或许是本设计中最为出彩的一部分,也是我最为重视的创新点。长征一号使用爆炸螺栓连接一级火箭和二级火箭,我也复制了这一细节,使用了3mm宽的木条进行连接。3mm宽的木条在3mm椴木板上就是木棍,1根木棍很脆弱,轻易就能折断,能够还原爆炸螺栓的效果。1根木棍很脆弱,但是12根木棍就能稳稳的架起火箭,如果不小心摔断还可以进行更换。
4.整流罩的开合结构:这也是我特别重视的创新点。我并没有设计一个整体的整流罩,而是设计出能一分两半的结构。并且,为了保障零件不会丢来丢去,我使用了连杆结构,在达到效果的同时,也不会丢失零件。
本图纸参与活动: “星际创想,智造未来”——航天航空主题激光造物比拼活动
| 加工工艺 | 加工材质 | 模式 | 功率(%) | 速度(mm/s) | 加工次数 |
|---|---|---|---|---|---|
| 切割 | 3mm椴木板 | 水平单向 | 99 | 40 | 1 |
| 描线 | 3mm椴木板 | 水平单向 | 5 | 300 | 1 |
在SOILDWORKS2020中新建装配体,并在装配体中新建零件再新建草图,并使用草图图片工具,将长征一号的图片导入,并设置为半透明,在对照着图片上的轮廓绘制长征一号的轮廓,并缩放至合适的大小。

根据先前确定好的轮廓尺寸,我先绘制了一个12边形,并在这12条边上都绘制上用于插接的凸起。

随后绘制1条宽度与12边形的一条边相同的长方形,并在指定位置挖好凹槽。

随后对12边形进行线性阵列,对长方形进行圆周阵列,直接得到壳体。

为了安装尾翼,我还对部分长方形底部挖去一部分凹槽。
为了安装杆系,我还将长方形分为A,B两类,在其顶部挖去方向不同的凹槽。
我还对12边形挖去了一定的凹槽,中部的12变形的凹槽仅为了美观,底部的12边形凹槽是为了方便推进器能够自由活动,顶部的12边形凹槽是为了方便封顶。
这也是整个设计中最难拼装的部分。
为了尽可能还原长征一号,我在一级火箭推进器上也采用了四联装的方式,并且将其调整为可自由活动的形式。每一个的火箭推进器都是相同的,并且是由大小不同的圆环堆叠而成。我在圆环的四个方向挖去了1mm的凹槽,还设计了四个固定架,固定架上也有1mm的槽口。

二级火箭火箭要比一级火箭短不少,但是二级火箭的壳体不是一马平川的,需要在一处位置折弯,对于木板的话,就需要分段设计。所以我使用了与一级火箭不同的建模方式,先画出每一份壳体的固定架。
随后画出固定架上的3段木板,并挖出凹槽。再绘制出12边形,使用线性阵列和圆周阵列,完成壳体制作。

实际上二级火箭推进器与一级火箭推进器中单独的一台是不同型号的,但是这里为了减少工期,我使用了相同的模型。
本应拥有三级火箭(整流罩)部分的,但是由于整流罩内部的三级火箭和东方红一号卫星太过于细节,我无法在如此狭小的空间里使用3mm椴木板制作出来,所以我就舍去了3级火箭和东方红一号卫星的建模,只设计了能够开合的整流罩,并且采用了和二级火箭壳体相同的建模方式。



并且我预留了圆孔位置,以便于通过螺丝与连杆连接,并在边缘的壳体上设计了倒角,防止开合的时候发生碰撞。
以上各部分都是在SOLILDWORKS的子装配体中进行设计的。
随后我将所有部件拉回总装配体后进行连接。
一部分是整流罩的连接.。另一部分是杆系的连接。
在SOILDWORKS2020中将模型另存为另一个文件后,删除所有用于组装的配合,并将所有零件平铺在一个平面上,导入工程图文件,导出为dxf格式文件,使用LaserMaker打开,根据提前试好的补偿参数,调整激光补偿,确保所有零件的补偿是正确的。
1.发布的图纸中我并没有进行激光补偿,如果想要复刻,还请根据机器得具体参数进行激光补偿。
2.整个设计中的激光补偿需要分为3档。第一档要求松一点,用于一级火箭发射器和二级火箭发射器处;第二档要求适中,用于火箭大部分的榫卯中;第三档要求紧一点,用在整流罩组装上(因为整流罩只有两处榫卯,所以很松)。
3.火箭推进器组装顺序请从上方照片中获取。
4.二级火箭还有整流罩得组装中会发生混淆情况,如果拼错会导致火箭拼装失败。请注意二级火箭中壳体部分是在12边形上方。整流罩中低往高依次是半圆环、固定架、固定架、半圆环,具体顺序请细致观察图片。
材料清单:
1.3mm椴木板:450mm×450mm 3张
2.M3×12螺丝 2颗
3.M3×16螺丝 3颗
4.M3尼龙螺母 5颗
工具:
锤子
螺丝刀
扳手或钳子
按照一级火箭发射器、一级火箭壳体、二级火箭发射器、二级火箭壳体、整流罩的顺序进行安装。
最好使用锤子辅助安装。整流罩开合结构需要螺丝,使用扳手或钳子固定住尼龙螺母,在用螺丝刀拧螺丝。
微信用户_45
昨天 21:51
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