你好，我是库什，我是一名在英国学习产品设计的A级学生，这是我在学校的最后一个项目。如果你能为我的课程作出评论，那将是惊人的。对于为A-level学习产品设计的学生，您必须为课程作出最后一年的项目。大多数学生今年决定制作一件家具或类似的东西，我个人认为这样做会很有趣，所以我在这个网站上看看，以帮助激励我做些什么。我遇到了几个类似的模型，他们给了我灵感，把它作为我的产品。以下是一些激发了我灵感的模型的链接：
HTTP：//www.instructables.com/id/How-to-Build-a-Pr …
HTTP：//www.instructables.com/id/8-Planet-Motorize …
HTTP：//www.instructables.com/id/Solar-System-Orre …
所有这些都是令人难以置信的Instructables阅读所以我建议检查出来。我想说，虽然这些是我的灵感，但我已经制定了自己的传动比和设计。我将确保包含CAD部件的链接。制作的每一步都来自我的制作记录，所以我为任何难以阅读的部分道歉。
一些主要功能包括：
- 所有行星的转数精确到99.3％
- 行星尺寸按比例缩放为S'= Ln（（S / 10 ^ 3）/ 2）* 10（mm）
- 行星轨道的半径按比例缩放为D'= Log（D）* 150（mm）
- 用地球轨道机动30秒
供应：
第1步：材料和设备
我很幸运能够去一所蓬勃发展的DT部门的学校，所以我可以使用专业设备。
材料：
- 铸铝
- 10mm铝管（300）
- 8mm低碳钢棒（330）
- 5mm黑色亚克力板（600 x 300）
- 8毫米磨砂亚克力板（600 x 300）
- 5mm黄铜棒（1.1m）
- 3毫米银钢棒（120毫米）
- HTTP：//www.amazon.co.uk/Reversible-Reduction-Elec …
- HTTP：//www.amazon.co.uk/gp/product/B0746CK175/ref …
- HTTP：//www.amazon.co.uk/gp/product/B07CWLGNJ5/ref …
- HTTP：//www.amazon.co.uk/Toggle-Switch-SODIAL-Posi …
- Spade连接器
- 焊料
- HTTP：//www.shapeways.com/product/KEE55AKJW/solar -…
- HTTP：//www.amazon.co.uk/Crystal-Photography-Lensb …
设备：
- 金属车床
- 铣床
- 砂带磨光机
- 激光切割机
- Hack Saw
- 剥线钳和压接工具
- 烙铁
- 砂铸设备
- 隶
第2步：齿轮比率
为了确定齿轮比，我首先找到了地球年代每个行星的轨道周期，并以此作为在每个连续行星之间创建“所需”比率的基础。在此之后，我使用反复试验找到每个齿轮的齿数，使它们尽可能接近所需的比率。我还使用了反复试验来缩放距离和行星。
第3步：激光切割齿轮
处理：
对于手臂，我决定喷涂磨砂丙烯酸黑色，这样我就可以激光雕刻它的设计，它将具有良好的美学吸引力。为此，我用布擦拭丙烯片以去除灰尘，我把它放在通风良好的房间里的抽风机下面。我涂了第一层黑色喷漆。我允许它干燥并涂抹我的第二层，确保每层都很薄并覆盖整个区域。第二层上的笔划垂直于第一层以获得最佳覆盖。我涂了4层大衣并让它们都干了。在干燥时间之间，我设计了计算机上的齿轮和臂。在创建齿轮比时，我必须使用试验和误差来使比率尽可能接近实际比率，并使用工具箱创建具有正确齿数的齿轮。使用智能尺寸非常有用，因为我被允许创建完美的测量。所有齿轮都在SolidWorks上以正确的比例进行配合，并且完美地协同工作。这意味着我设计的齿轮对于产品来说是完美的，只要枢轴上的摩擦力最小。我考虑了轴承尺寸和中心轴，并相应地制作了孔。我将所有的齿轮转换为600毫米乘300毫米的工作图，比例为1：1。我订购了所有零件并将其保存为.dxf图纸。然后在techsoft上，我从.dxf文件中导入了图纸并进行了最后的编辑。我使用字母工具为每个齿轮编号。第一个数字表示它从外行星移动到内行星的行星。第二个数字代表齿轮系中的数字。在techsoft上，我剩下要做的就是编号，这意味着在进行测量时我的不确定性较少，因为智能尺寸工具仅适用于SolidWorks。我将所有零件都保存在USB上，然后将它带到笔记本电脑上，用于激光切割机并将其切割掉。尽管创建齿轮需要2个多小时，但将其转换为techsoft只需要几秒钟。在为每个行星做手臂时也是如此，因为这是在SolidWorks上以相同的方式创建并转换为techsoft。当激光切割齿轮时，总片材切割所需的时间为41分钟，手臂需要32分钟。虽然手臂锉刀比齿轮锉刀小，但是我用9毫米磨砂丙烯酸切割手臂，同时在5毫米黑色丙烯酸树脂上切割齿轮。
备择方案：
即使使用模板，手动装置几乎不可能用手做，但这需要花费大量时间，而且激光切割机所需的精度还不够。手臂也可以用手做，但激光切割意味着我可以做一个很酷的空间设计。
第4步：创建砂型铸造模具
处理：
我做了一个Solidworks设计，看看12mm MDF的分层三角形片是如何组合在一起的，以及每个三角形的长度是多少。我用这些长度来敲击techsoft上激光切割机的另一个CAD设计。使用黑线切割并将这些碎片送到激光切割机。一旦这个激光切割机切割碎片，我就用榫钉和PVA胶将这些碎片连在一起。这更容易，因为我只剩下要做的是将所有边缘都打磨到相同的角度以创建斜坡，因为我使用了带式砂光机。这使得该过程更快，并且模具在2小时内成形。在此之后，我使用了一个打磨块来弯曲边缘，这样就可以更容易地砂磨和砂纸增加砂粒以平滑所有表面。光滑后，我涂了一层清漆，因为它可以抵抗砂型铸造中的沙子的水分，并用吹风机干燥。我在每张脸上再涂两层，然后使用高砂纸，去掉油漆刷痕。
备择方案：
一个很好的选择是用ABS打印底座并打磨边缘以去除塑料线，但这是不可能的，因为我们在学校的3D打印机没有打印这么大的尺寸。
第5步：砂铸
处理：
为了制作铝制底座，我拿出了沙箱和沙箱的两半。首先，我把沙架的下半部分（拖曳）倒置，然后我把我的底座放在中间，在底部的木板和我的底座上撒上粉末。然后我用刷子确保分离粉末均匀铺设。之后，我用筛子在模具顶部和盒子周围撒了一层沙子。我用手指压住模具的顶部和边缘。在那之后，我不得不继续添加一堆沙子，在每一层之后用木槌压缩它，直到沙子不再移动为止。我继续这样做，直到沙子堆积在上面。使用扁平的金属棒，我用力将沙子拉平，然后慢慢将其抬起（确保没有沙子掉出来（如果沙子压得足够的话，不应该这样））然后将它翻过来。然后我把下半部分放在上面。在沙子的相对两侧，将砂子支架（上层）固定在转子和立管附近的基础模具上，并将更多的分离粉末撒在上面。我将脱模粉末均匀地刷在模具和沙子上。在此之后，我将更多的沙子喷洒并压缩到周围。我继续添加沙子以及将沙子推到一起。在我完全填满阻力并完全应对之后，我取出了立管和转轮，抬起顶部并将其侧放在侧面。之后，我在底座上钻了一个小导孔，确保我的手尽可能稳固，并将一个长螺钉拧紧到底座上，我小心地将螺丝和模具拉出来放在一边，以防万一出现问题在倒入铝并且需要再次重新启动此过程时出现。我用镘刀制作了一条从马达支架模腔到转轮和立管孔的路径，我用一把画笔取出松散的沙子并将上半部分放回去。然后，DT技术人员将熔融铝倒入流道并进入腔体，直到您可以看到铝在提升管的另一侧出来。为了结束，我们等待它冷却（约2小时），取出它，用钢锯切断多余的铝。为了清理边缘，我用金刚砂布稍微平滑边缘，然后用干湿纸擦亮，使其非常光滑。
备择方案：
我可以使用CNC铣刀和大块铝来代替砂铸铝基板，以获得更光滑的成品，但这会导致太多浪费，使其不适合更高规模的生产，学校也不会实际上有一台CNC铣床。替代材料包括铜，黄铜或青铜，用于冷色金色或橙色，但这些金属与铝相比具有非常高的熔点。
第6步：铣削
处理：
使用我的铸造件，底部仍然非常粗糙，为了解决这个问题，我把它放在铣床台副上并将其固定在铣床床上。我将'z轴'手柄向下压到了正上方并缠绕'x轴'，因此该零件位于铣刀的右侧。我打开机器，上下转动'y轴'轮，在金属片上画一条线，我调整了'x轴'轮，然后转向'y轴'来回走动'处理。我重复了这个过程，直到我完成了整个过程。我将'z轴'车轮转了一圈，重复了铣削过程，我做到了这一点，直到整个底部都是水平的。当底座变得水平时，这使得更容易将边缘砂带到与模具相同的正确角度，但这次是为了去除铸造过程中的所有缺陷。
完成之后，我剩下的就是标记电机和电机座的电机座上的孔。为了做到这一点，我使用一个尺子和三角形来平分所有边缘以找到中心，我必须在两侧做到这一点，因为一侧将握住中心轴而另一侧将必须包围电机。我用划线划过线条，并在每个交叉点上打孔。我将铣床对准夹紧的铸造件的中心并打开机器，我使用20mm钻头作为电机的间隙孔，使用10mm钻头作为中心轴。我将'z轴'车轮慢慢绕上25圈，形成一个25毫米深的电机孔和15个完整的中心轴转弯。为了连接这些孔，我为电机主轴铣了一个8mm的孔，以便安全通过。
为了铣削连接轴的平面，我将钢筋的整个长度放入夹头中并将其拧紧到夹头块上，将其拧紧到铣床床身上的台虎钳上。使用手柄，将工件移动到刚刚接触到端部的铣刀，并将“x轴”上的手柄设置为零，这确保从杆的末端切割出5毫米。我将'z轴'主轴向下缠绕在弯曲表面上方，距离末端5毫米。我打开铣床，在'y轴'轮上来回转动，然后转动'z轴'手柄1分，我重复这个过程5次并关闭铣床，用微粉检查厚度，然后其中一个带有扁平孔的齿轮进行测试，如果杆没有安装在孔中，我以小的增量向下铣削平面，使齿轮完全滑到杆上。我从夹头上拿出了酒吧，用钢锯从末端切下15毫米。对于一侧带有平面的切割件，我将粗糙端朝向夹头中拧紧。我带磨机只是触摸粗糙的一端然后打开机器，我在“y轴”上来回走动，同时少量地调整“x轴”，直到这一侧变平。我重复了在这件上铣削平面的过程，然后对每个连接件再次完成整个过程八次。为了在中心轴上铣削长平面，我不能使用夹头块，因此我使用了平台和平行线来保持水平。然而，铣削平面的主要过程是相同的，因为我小幅上升到其中一个齿轮架适合的程度。铣削平面的过程需要1.5小时，而铣削马达支架的过程需要1小时。
备择方案：
对于底座，我可以完全通过激光切割丙烯酸层并将它们连接在一起而不是铸造然后在正确的位置铣削所有孔。这对于将每个部件保持在一起可能更有用，因为激光切割器可以解释空间，然而，颜色不会以这种方式具有金属主题或平坦边缘。
第7步：钻孔
处理：
对于穿过中心轴并且一端带有平面的8mm驱动杆，我用中心冲头和标尺标出另一端的中心。我测量了电机的主轴，找到了电机安装到驱动杆所需的孔的大小。我将钢筋放入车床，标记的外侧距离主库的夹头约50mm。在尾座上，我用4mm钻头将钻夹头拧紧。在这一切都安全之后，我转动尾座轮使其靠近钢筋并打开车床。我的酒吧旋转，我将钻头缠绕到杆的末端直到15毫米并将其带回。我将电主轴放在杆的孔中，检查孔是否完好，以防万一。然后，再次使用标尺和中心冲头，我标出了一个M4平头螺钉的孔，用于将电机固定到位。我将钢筋放在V型块中，并将V型块固定在柱钻上的台钳上。我将1/8钻头放入柱钻的夹头中并拧紧。学校没有用于攻丝M4孔的3.2mm钻头，所以这是我能得到的最接近的钻头。我打开了立柱钻，直接钻进了钢筋，直到钻头到达另一边之前我才能看到车床上的钻孔。我将马达放入并用平头螺钉固定。
对于腿部，我使用与之前相同的技术激光切割三条腿到8mm丙烯酸树脂上。我用一个组合方块来找到电机座每个角的角度，用它来绘制我的设计。在激光切割之后，我使用永久性标记为边缘着色，以便将孔连接到底座。在对3个部件上的边缘着色之后，我使用了一个尺子，划线器和工程师正方形从长边做出中心。在我标记了所有部件的中心线之后，我将我的部件平放在平行杆上并考虑到平行的厚度和丙烯酸部件的宽度的中间（4mm），我使用游标高度计来标记腿的中间。我将每个部件放在一个虎钳中，并在横截面上打孔以获得孔的正中部。在立柱钻台上，我设置了一个带有G形夹的角板，然后将丙烯酸片夹在角板上。我把它集中在钻头上并将4mm钻头拧紧到卡盘中。我在每件作品上钻了一个洞然后编号。为了标记出用于支腿的马达支架的孔，我将一个4毫米的钉子切下约15毫米并硬化它以产生一个打孔。为了硬化它，在热处理区域，我打开吹火炬并将指甲在蓝色火焰中加热至樱桃红色。当指甲开始发光时，技术人员带了一小壶水和长嘴钳，我拿起那块并放入水中彻底冷却。我在马达支架的一个边缘上划了一条腿并将打孔机放入。在老师和技术人员的帮助下，一个人把腿和底座固定到位，另一个在打孔器上放了一块金属棒然后我敲了敲棒子，勾出了一块洞，我把腿编成了一边，并为每一边重复。我调整了立柱钻台的角度，并在每个标记的腿孔中钻了1/8孔。我标出了用于将电机固定在适当位置的平头螺钉孔，并在此处钻了1/8孔，但是工作台在0°处有一个平行于底座底部的孔。
备择方案：
我可以使用立柱钻为主轴钻一个孔，但这需要更长的时间来设置与车床相同的精度。
第8步：转弯，攻丝和线程
处理：
对于钻入底座的孔并将电机保持起来的孔，我决定敲击孔。为此，我开始使用M4锥形龙头并将其拧紧到龙头扳手中。我将这件作品放在一个虎钳中，并确保我正在垂直于整个表面进行攻丝。为了敲击孔，我将扳手顺时针旋转360°，然后逆时针旋转180°。我回去从孔中取出材料，使线更深。在我用锥形龙头到达末端之后，我用塞子水龙头重复了这个过程以使其定义，因此螺栓拧紧。我敲击了底座上所需的所有孔和中心主轴上的平头螺钉孔。在敲击这些孔之后，我使用M4螺栓来检查水龙头的强度，并确保我没有通过在相同的位置敲击太长时间来取走螺纹。
在此之后，我不得不制作小螺栓，我可以用手将其固定在底座上，因为没有足够的空间来使用带普通螺栓的螺丝刀。为此，我将直径为10mm的钢筋拧紧到金属车床的卡盘中。我打开车床并使用饰面工具，通过将前/后（y轴）主轴一直转到面和背面，使边缘变平。然后，使用相同的工具，我将Y轴车轮转回弯曲表面，只需触摸它，然后将x轴主轴向下和向后转动15mm。我以另一个小增量转动y轴轮，并用x轴轮重复切割。我在小的测量中重复这个过程，把杆子直径调到4毫米，这样我就可以穿上它，所以它可以进入我拍过的M4孔。在将结束向下转动之后，我使用一个滚花钻头向内滚花5mm以便抓握，这样我就可以将螺栓拧紧到底座中。我取出铝条，用钢锯切断末端，然后再用车床和饰面工具将其面朝后。我重复了为每条腿再制作2次螺栓的过程。对于黄铜臂，我用黑客锯将5毫米的杆切成每个特定的长度，然后用车床以相同的方式向下转动。然后使用埋头钻头，我使用2mm钻头埋头，我钻到最后。埋头孔的目的是使行星更容易固定到位，孔是这样我可以将M2螺栓穿过行星和杆，以使胶合接头更牢固。
接下来的部分是穿过滚花螺栓和行星的黄铜棒。黄铜棒应拧到M5上，滚花螺栓拧到M4上。螺纹加工过程与攻丝过程非常相似，因为它涉及将扳手顺时针旋转360°，然后逆时针旋转180°。我将M5模具拧紧到模具中，然后将非沉头端拧到黄铜条的20mm处。我确保大量使用润滑脂，因为黄铜是非常坚硬的金属。我用翼形螺母检查了螺纹，但发现螺纹太紧了。我拧紧了模具上的另外两个平头螺钉，使螺纹更紧，并重新拧紧了黄铜棒，使它们更松。我用每个黄铜棒和滚花螺栓重复这个过程。
第9步：大会第1部分 - 秋季
处理：
这是我离开我的产品的最后一步。我敲击了每个洞，我激光切割了每个齿轮并切割了我需要它们的平面。首先，我首先制作了外齿轮分支。为此，我将其中一个带有平面的3mm钢件放入10mm外径轴承的中心。这个轴承适合机架的每个部分的支架，我有8个这样做。使用激光雕刻在我的齿轮上的编号系统，我在平杆的任一端放置齿轮.2和.3，将夹具夹在中间 - 但不要太紧，因此齿轮会自由旋转。我使用2部分Araldite将连接轴件粘合到齿轮上。我为他们每个人做了这个，并让他们一夜之间治愈。
对于行星，我将M2螺钉放在每个行星底部的2mm孔中并使用Araldite，我将每个行星上的干净粘在相应的黄铜条上，让胶水在一夜之间固化。我用牙签和布沿侧面去除多余的胶水，以确保胶水设置正确之前的整洁。
对于电路，我在谷歌上查看如何连接dpdt开关以反转电机并根据图像连接它。我确保订购电机以确保我的电源不需要为电机抵抗，因此我的电路非常简单。我将12V适配器插头连接到交换机，并使用鳄鱼夹将其连接到电机。我检查了连接并打开开关检查电机是否转动。
对于中心轴和底座，我再次使用Araldite将这两个部件连接在一起，并使它们与外齿轮件一起固化。对于内齿轮，我在行星臂的两侧粘合了.1和.4，Araldite内部带有19mm轴承，M10螺母和螺栓将它们对齐并拧紧。第二天，在所有这些都被治愈后，我开始组装，我将第一只手臂一直向下推到底部。轴承在中心轴上是紧的，所以我不得不切掉一块纸板，然后把它放在手臂的顶部，然后用锤子和一块废料管将它槌到底部。然后我放下下一个外齿轮机构然后下一个行星臂一遍又一遍地重复这个过程直到最后一个臂。我用先前制作的手拧紧螺栓将支腿连接起来，然后将电机放入8mm钢制驱动轴中，用平头螺钉固定。我用鳄鱼夹把电机接起来，把它穿过中心轴。在驱动轴的平面上，我打开主驱动齿轮并打开电机，看看是否所有齿轮都在转动。
用3个平头螺钉将电机固定在底座上并打开电机后，没有任何动作。我把电机关闭，取下驱动装置，用手转动系统，检查问题所在。我发现内齿轮和中心轴之间的摩擦力太大，这可能是因为我激光切割齿轮上的孔到10mm，铝条略大，或者在胶合时孔没有正确排列。
这是一个很大的问题。这意味着我必须把它全部分开并重新重做中央机制。我拉下了顶部齿轮以及随后的手臂和外部连接，但粘在底部臂上的齿轮松开了。我意识到我不能在我的机制中使用胶水，因为它没有它应该拥有的那么好。
我没有试图逐件拆除每个零件，而是回收了我没有重做的所有零件，只留下了齿轮卡在中心轴上的手臂。我切断了中心轴，这样就可以取出轴承和臂，并在此过程中摧毁了中心齿轮。这意味着我不得不再次重做所有中心齿轮和中心轴，因为这些都无法挽救。
第10步：装配第2部分 - 上升
处理
在大失败之后，我开始修理齿轮，为此我重新打开了我的techsoft设计并将中央齿轮复制到一个新文件。我在所有的中心轴上增加了每个孔的直径0.25mm，并为每个.1齿轮和一个3.25mm的孔放置了另一个直径为4mm的孔，距离中心15mm。每个.4档。我激光切割出用于其他齿轮的5mm黑色丙烯酸树脂中的新齿轮。用手臂将轴承放入其中一个侧面（其中一侧无关紧要）并使用M10螺母和螺栓重新对齐。将支臂放在支柱钻机的机副上，用与我前一步骤相同的程序在支臂上钻一个4mm的孔，然后用一个埋头钻头，我在.1齿轮上埋了4mm的孔。我使用M4水龙头敲击.4齿轮上的3.25孔，然后用M4埋头螺栓将臂片放在一起。用于中心轴上的齿轮的较大直径的孔意味着仅轴承将与中心轴接触，从而在此减小摩擦量。我还必须重做中心轴，为此，我在一个10mm的杆上重复铣削过程，用钢锯切成正确的长度。这个过程与之前幻灯片中描述的铣削过程相同，并且在移除旧件之后再次用Araldite将其粘合到基座上。
这样做之后我发现了另一个问题。在进行铣削加工之后，中心轴在内侧凹陷处有很少的凹口，因此带有驱动杆的阻力。为了解决这个问题，我将驱动轴放入手钻中并用金刚石研磨膏覆盖。我把底座和中心杆竖直放在一个台钳中，然后用手钻钻下两个轴的直径，使两者都变得无摩擦。中心轴的内径增加，驱动轴的直径减小，因此接触较少。我经历了几次使其完美，并用布清理掉所有废物和钻石化合物。
我还决定用HIPS制作1mm的垫片，以确保手臂略微凸起在外齿轮上方，这样它们就不会碰撞。我在techsoft上绘制了这些垫圈并激光切割它们以确保内径为11mm，因此它不会引起与中心轴的摩擦。在此之后，我准备重建。我用平头螺丝将电机重新固定在驱动轴上，然后用另外3个平头螺钉将电机固定在底座上。我用手拧紧螺栓将支腿重新连接到正确位置的底座上。我把第一个手臂与齿轮叠在一起，它只是紧紧地滑动，但只能在轴承上完全滑动，所以它可以自由转动，我不需要将它轻轻敲打到位。
为了连接到齿轮1.1，我向下推动了外齿轮连接，底部是齿轮1.2，顶部是1.3。我按下了天王星的手臂，并以2.2档连接向下重复。我确保在每个组件之间放一个垫圈。我一直重复这个过程到8.3顶部，确保没有阻力一直转动手臂。我将8.4驱动齿轮放在驱动轴的平面上，并用鳄鱼线将我的电路连接起来。我用螺栓在螺纹部分的两侧用螺栓连接了行星杆，并将太阳安装在顶部。我轻弹开关，它工作了！仍然存在一些问题，因此电机会周期性地减速并加速，但这是通过用硅脂喷涂齿轮和轴来解决的。我向相反的方向轻弹开关，行星也逆时针旋转。这是一个自豪的时刻。
然后我专注于电路。为此，我用电线和铲形连接器代替鳄鱼夹，用于开关和电机焊接。对于铲形连接器，我剥去电线并将两端扭曲，将它们放入铲形连接器并在红色钻头上使用压接工具。我将连接器滑到开关上。对于焊接，我将烙铁加热并在末端熔化一些焊料，我将电线环绕到电机的一个端子的孔中并施加焊料。我也为另一个终端重复了这个。要连接电源，我所要做的就是用螺丝拧紧电线。我将在下一页显示该图表。我在连接电机的电线周围缠绕了一些热量，并使用热风枪，我把它盖住了。我设计并用3mm黑色丙烯酸激光切割盒子以容纳侧面的电子元件，这样开关盒就不会干扰实际产品。我清理了所有的碎片，完成了我的工作。
第11步：审核
这个项目是一个很棒的挑战，我建议制作一个这样的项目，因为我有很多乐趣。我想道歉，每个步骤有多长，以及有时难以遵循，但随时自己制作这个项目，并尽可能地修改它。如果你能留下评论给我一些建设性的批评，或者你对我的想法在我的课程中使用，那也会很奇妙。非常感谢。
亚军在
Epilog X比赛
