Конструиране на кутии от плоски плочи

Правоъгълната кутия има шест стени, но рядко шест различни части: дъното и капакът обикновено са еднакви, двете страни също, а само предната и задната се различават по изрезите си. От шест стени така стават три или четири чертежа — това е първата стъпка и спестява повече време от всяка последваща оптимизация.

Всички части лежат плоско върху една и съща плоча. Това, което в готовата кутия стои изправено, при чертането е една повърхност до друга. Този превод между триизмерния обект и плоския чертеж е същинската конструктивна стъпка.

Вътрешен или външен размер — реши това първо

Преди да впишеш какъвто и да е размер: фиксиран ли е вътрешният размер, или външният? И двата едновременно не става. Ако вътре трябва да влезе платка, дисплей или захранване, вътрешният размер е зададен, а външният следва. Ако кутията трябва да влезе в рак или върху съществуваща основа, е обратното.

Най-честата конструктивна грешка е смяната на логиката по средата на чертежа. Тогава накрая липсва точно една дебелина — при акрил 3 mm платката засяда, при 5 mm изобщо не влиза.

Зъбчато съединение: връзката, която сама се подравнява

Най-разпространената ъглова връзка при кутии от плочи е зъбчатото съединение: редуващи се шипове и изрези по ръба, които се зацепват. То има три предимства — само подравнява частите при сглобяване, значително увеличава лепилната повърхност и държи още без лепило.

Като широчина на зъба се е наложила два до три пъти дебелината: при 3 mm около 6 до 9 mm. По-тесните зъби изглеждат по-фини, но се чупят по-лесно, особено при крехкия акрил. Важно е освен това всеки ръб да започва и завършва с шип — иначе в ъгъла остава тънко езиче материал, което се чупи при първото сглобяване.

Дълбочината на зъбите съответства винаги точно на дебелината на срещуположната стена. Ако е по-малка, шипът не е наравно; ако е по-голяма, стърчи и трябва да се доработи.

Дебелината не е толкова точна, колкото звучи

Тук дебне грешката, която проваля и най-чистата верига от размери: « акрил 3 mm » не значи, че плочата е дебела 3,00 mm. Лятият акрил се произвежда със значителен допуск по дебелина — допустимо е ± (0,4 + 0,1 × дебелина) mm. При 3 mm това е до ±0,7 mm; плочата може следователно да е между 2,3 и 3,7 mm.

Който начертае канал или зъбен изрез точно на 3,0 mm, ще получи затова, според партидата, връзка, която засяда, или такава, която луфти — от идентичен файл. Това не е производствен дефект, а материалната норма.

Три начина да се справиш: измери действителната дебелина на плочата си и чертай според нея. Или проектирай връзки, които понасят отклонение — завинтени вместо сглобяеми, или с фуга за лепило. Или вземи прецизен акрил, произвеждан с ±0,1 mm; за пасвания, които наистина трябва да излизат, това е най-прекият път.

Веригата от допуски

Всяко сглобяемо място носи луфт. При шип и гнездо той е двойно по-голям от реза — при акрил 3 mm около 0,7 mm. През четири ъгъла това се сумира в кутия, която стои видимо накриво, макар всяка отделна част да е вярна.

Значи: или компенсираш реза в чертежа, или планираш лепило, което запълва луфта. Двете заедно са най-надеждни. Как работи компенсацията изчислително, пише в статията за ширината на реза.

Как се сваля после капакът

Кутия, зъбчато свързана и залепена отвсякъде, е стабилна, но окончателна. За всичко с електроника ти трябва достъп. Наложили са се три пътя: капакът се завинтва, тогава ти трябват резбови вложки или залепени лайсни с отвори — самият акрил не държи нарязана резба. Или капакът се поставя и ляга върху периферни лайсни. Или кутията се държи от резбови пръти, минаващи през всички плочи; тази конструкция се вижда често при усилватели и захранвания.

Във всеки случай важи: точките за завинтване влизат в чертежа, преди да се разпределят зъбите. Впоследствие пробивка рядко попада там, където още има материал.

Изрези за конектори

Букси, ключове и дисплеи стоят почти винаги в предната или задната стена. Вземи размерите от техническия лист на компонента, не с шублер върху мостра — и помни, че изрезът излиза по-голям от начертаното заради реза. При кръгли букси това е добре дошъл луфт, при прозорец за дисплей се вижда.

Вентилационните прорези струват по-малко от всяко друго охлаждане, но изразходват дължина на рязане и следователно пари. Няколко по-дълги прореза струват по-малко от много къси при една и съща отворена площ.

Начин на работа

1. Определи вътрешния размер — какво трябва да влезе и с колко хлабина.
2. Реши кои стени минават отвън и кои влизат между тях.
3. Пресметни веригата от размери веднъж изцяло и запиши външните размери.
4. Разпредели зъбите, с шип в двата края на всеки ръб.
5. Нанеси изрези, отвори и точки за завинтване.
6. Компенсирай реза и поръчай една двойка ъгли като пробно рязане, преди да тръгне цялата кутия.

Генераторите като отправна точка

За стандартни форми не е нужно да чертаеш нищо на ръка. Свободни генератори като boxes.py създават зъбчато свързани кутии заедно с изрезите като готов векторен файл, с регулируем рез. Ние самите препращаме към тях от години, когато клиенти търсят отправна точка.

Две неща обаче остават твоя задача: стойността на реза в генератора трябва да отговаря на нашия материал — за това има отделен генератор за пробно рязане. А изрезите за твоите конкретни компоненти нанасяш после сам.