3D印刷用の放物線、双曲線、楕円反射鏡の設計方法

この記事では、CADソフトウェアを使用して第一原理から放物面反射鏡を設計する方法を紹介します。

アプリケーション

リフレクターは、産業用照明、舞台照明、家庭用照明、アンテナでの信号収集、指向性マイク、スピーカーエンクロージャー、赤外線ヒーター、超音波センサーなどのアプリケーションで使用されます。

使用される一般的な幾何学的形状は、球形、楕円体、放物面、双曲面です。これらの形状は単純な円錐曲線です。リフレクターは、これらの形状のいずれか、または場合によってはこれらの形状の組み合わせを使用して、信号の収集と送信の効率を高めます。

それらはすべて異なる特性を持っています。これらの幾何学的形状を適切に使用して、設計の効果を高めることができます。たとえば、放物面反射鏡は、光源が焦点にあるときに平行ビームを生成します。放物面反射鏡/コレクターの設計とそれらの3Dプリントについて説明します。任意の円錐断面形状を設計し、 3D印刷することができます同様の原則を使用して、追加機能を備えています。

方程式からCADへ Autodesk Fusion360でのモデリング

第一原理からAutodeskFusion360でモデル化する方法は次のとおりです。

オートデスクサポートのAndrewSearsは、Fusion360ユーザーフォーラムでこの方法について言及しました。必要な手順について詳しく説明しました。

Autodesk Fusion 360の設計手順は、使用可能なスペースに基づいています。直径 D のようないくつかの基本的なパラメータから始めることができますと高さ h 。 D =80 を考えてみましょうおよび h =30 。

ステップ1
Base =D =80 で三角形を作成しますおよび height =2h =60 。

斜辺に垂直なベースの中点から線を引きます。このオフセットを distance と呼びましょうそしてそれを測定します。この場合、たまたま distance =33.282 。

ステップ2
斜辺、底辺、軸で囲まれた領域を軸線を中心に回転させて、円錐体を生成します。

接平面を生成し、オフセット距離（33.282）だけコピー（または移動）して、オフセット距離線とベース線の交点を通過し、ボディを分割します。

ステップ3
分割面には、必要な放物線があります。次に、放物線をコピーし、必要な厚さ（たとえば、3 mm）になるように曲線を外側にオフセットし、セクションを回転させて、最初の放物面反射鏡を取得します。

CADからプロトタイプへ

3D印刷は、設計の検証から機能テスト、そして小さなバッチの製造に至るまでの優れた方法です。

また、3D印刷サービスプロバイダーと繰り返し行う際に、美観、印刷のしやすさ、取り付けの配置などを考慮することもできます。これは、取り付け固定具が統合された放物面反射鏡の例です。

Stratnelは、設計アドバイザリーおよび印刷サービスを提供し、設計者が積層造形を使用して迅速に行動し、より多くのことを成し遂げることを可能にします。

この記事は元々、Stratnel TechnologiesLLPのCEO兼創設者であるK.Padmanabhanによって書かれ、許可を得て再公開しました。

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