Как сделать шар в кубе
Обновлено: 07.07.2024
Куб, в котором свободно располагается еще куб в кубе, поражает воображение. А когда люди узнают, что он сделан на токарном станке, то впадают в транс. Хотите заиметь такую вещицу, чтобы поражать ею близких, и осчастливливать их чудным сувениром? Стоит попробовать.
Понадобится
- металлический цилиндр;
- разрезная втулка с наружным буртиком;
- отвертка плоская;
- силикатный клей;
- бумажные салфетки;
- емкость с холодной и горячей водой.
Процесс изготовления куба в кубе
Заготовка – металлический цилиндр может быть любого диаметра (D), но не любой длины (L). Эти величины связаны формулой:
Не трудно догадаться, что и грани наружного куба будут равны 35 мм.
Если мы выбрали заготовку диаметром 50 мм, то обязаны отрезать цилиндр длиной 35 мм, на двух торцах которого будут расположены две грани куба. Нам остается проточить еще четыре.
Зажимаем цилиндр в патроне станка так, чтобы один его торец лежал на кулачке. При формировании оставшихся четырех граней, нам каждый раз придется снимать металл толщиной (50 – 35)/2 = 7,5 мм.
Учитывая нестандартное крепление заготовки, для уменьшения силы резания металл снимаем в несколько проходов. Повторив одну и туже операцию четыре раза, получаем кубик 35×35×35 мм.
Далее используем разрезную втулку с буртиком и внутренним диаметром 35 мм. В нее вставляем кубик и зажимаем получившийся узел в патроне токарного станка.
Растачиваем получившееся сверление расточным резцом для глухих отверстий. Форма расточки ступенчатая: с торца диаметром 25 мм на глубину 6,5 мм, далее – диаметром 14 мм и глубиной 5 мм.
В конце каждой ступени канавочным резцом выполняем кольцевую проточку нужного диаметра. Для этого доводим кончик резца до дна ступени, затем передвигаем резец к диаметру и по лимбу ставим подачу.
К шестой грани подход будет иной, т. к. к этому моменту внутренний куб держится только одним углом и если его обрабатывать как остальные, то он оборвется, сломает резец и повредится сам.
Для укрепления внутреннего куба заполняем горячим клеем все полости, используя специальный пистолет. Чтобы клей не вытекал до затвердения, используем бумажные салфетки, прикрывая ими отверстия.
Второй и третий кубики освобождаются и, после чистки и полировки, сувенир - головоломка приобретает свой окончательный вид.
Смотрите видео
Давайте разберем, как собрать цилиндр Рубика.
Первое с чего следует начать сборку цилиндра это выбор верхней поверхности в цилиндре она имеет плоскую поверхность в то время как отдельные кубики с тела цилиндра имеют изогнутую поверхность.
Плоских поверхностей на цилиндре две и как правило они имеют черный и желтый цвета.
Из-за того что головоломка собирается по слойно собрать верхнюю поверхность проще чем в кубике 3 на 3 так как весь слой имеет один цвет.
Составляем крест. Несмотря на то, что собрать его очень просто нужно быть внимательным чтобы кубики первого и второго слоев оказались на своих местах и являлись продолжением фигуры. Сделать это можно проведя пальцем сверху вниз, поверхность должна быть гладкой. В противном случае цилиндр рубика нужно повернуть на 90 градусов.
Формула сбора креста: F2 DF D ‘F’2
Далее по порядку собираем второй слой элементы которого имеют всего 2 цвета.
Так выглядит цилиндр Рубика после сбора 2х слоев.
Для сбора креста в третьем слое переворачиваем цилиндр разобранной гранью вверх.
Проделываем первый шаг на оставшемся слое правильно ориентируя элементы цилиндра по цветам.
Если у вас возникнет ситуация, когда при сборке последнего слоя один из элементов имеет не правильную ориентацию, то следует перевести этот элемент во второй слой и заново проделать все этапы сборки цилиндра кубика Рубика 3х3
1) Вначале сделайте пятигранник: Он делается быстро. Сначала сверните кольцо из пяти магнитных шариков. Далее обверните его еще на один раз. Так и получится выпуклый пятиугольник. То что он выпуклый, это очень хорошее свойство!
Делаем 12 таких пятигранников.
Таким образом можно сделать шар из неокуба. Но тут есть один подвох. Магнит имеет 2 полюса, и если шарики встанут не той стороной, то придется выгнуть пятигранник. Тогда он станет вогнутым.
Соединяем все пятигранники ровно. И если как только они встанут не ровно, то их нужно аккуратно отделать обратно и приставить правильно.
Так у нас получаются сфера:
Также можно сделать шар из неокуба, используя треугольники. Делайте шар из треугольников, соединяя между собой.
ЦЕЛЬ И ПОСТАНОВКА ЗАДАНИЯ. Чтобы научиться изображать врезки шара и куба, когда секущие плоскости куба не проходят через центр шара, сначала нарисуйте сложную врезку шара и куба в произвольном положении, а затем по заданным ортогональным проекциям.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЗАДАНИЯ
Рассмотрите рис. 5.80-5.87. Шар последовательно перемещается относительно куба, образуя связки различной сложности, причем каждая следующая связка имеет более сложную в построении линию врезки по сравнению с предыдущей. Для лучшего понимания перемещений шара и геометрии связок рядом с перспективными изображениями представлены ортогональные проекции.
На рис. 5.80 и 5.81 изображена самая простая связка, когда центр шара совпадает с вершиной куба. Построение линии врезки в этом случае сводится к построению трех центральных секущих плоскостей взаимно перпендикулярных направлений, соответствующих граням куба. Такое построение уже было разобрано нами ранее, теперь эта связка для нас – исходное положение для дальнейших построений.
На рис. 5.82 и 5.83 шар смещен вверх. При этом горизонтальная секущая шар плоскость – верхняя грань куба – переместилась вниз. Теперь для пересечения шара с горизонтальной гранью куба необходимо построить дополнительный горизонтальный эллипс, параллельный горизонтальному эллипсу, проходящему через центр шара. Раскрытие этого нового эллипса будет несколько больше раскрытия центрального горизонтального эллипса, так как он расположен дальше от линии горизонта. Полученная линия врезки (как и в исходном положении) замкнута и состоит из сегментов трех различных эллипсов. Точки, в которых один эллипс сменяет другой, лежат на ребрах куба.
На рис. 5.84 и 5.85 шар смещен влево относительно предыдущего положения. Линия врезки теперь пройдет по дополнительному вертикальному эллипсу, соответствующему по своему раскрытию центральному вертикальному эллипсу сечения.
На рис. 5.86 и 5.87 шар смещен назад от зрителя. При этом смещении появляется еще один дополнительный вертикальный эллипс.
Для лучшего освоения материала изобразите рассмотренные связки куба и шара. Причем все четыре изображения могут быть соединены в одном рисунке. Только в этом случае перемещаться будет не шар, а куб. Сначала нарисуйте первую связку, когда центр шара совпадает с вершиной куба. Куб и секущие эллипсы изобразите легкими линиями. Затем на этом же рисунке опустите куб, нарисуйте новый куб и новую линию врезки. Продолжайте перемещать куб. С каждым новым перемещением на вашем рисунке будет появляться новый куб и новый секущий эллипс. Всякий раз незначительно усиливайте линии нового куба по сравнению с предыдущим. Последней связке придайте законченный характер: усильте основные линии и введите в рисунок легкий тон. При построении подобных сложных связок иногда можно и не изображать некоторые секущие эллипсы. Например, на связке, представленной на линейном рис. 5.88, в ортогональных проекциях на рис. 5.89 и в тональном рис. 5.90 сознательно не нарисован один из вертикальных эллипсов сечения, так как он не видим зрителю с данной точки.
Теперь изобразите сложную связку куба и шара, заданную в ортогональных проекциях на рис. 5.91. Нарисуйте куб и найдите точку центра шара, для этого последовательно откладывайте координаты точки от ближайшей к центру шара вершины (рис. 5.92). Опишите окружность заданного диаметра вокруг центра шара.
Постройте три взаимно перпендикулярных сечения шара, проходящих через его центр параллельно граням куба (рис. 5.93).
Изобразите линии пересечения шара и куба. Грани куба рассекают шар по трем окружностям. Чтобы изобразить эти окружности, необходимо сначала найти их центры. Обратитесь к ортогональным проекциям. Центры окружностей сечения – точки А, В и С – проекции центра шара на секущие плоскости (грани куба). Постройте проекции центра шара на секущие плоскости. Искомые точки лежат на пересечении граней куба с прямыми а, в и с, проходящими через центр шара параллельно его ребрам. Последовательно нарисуйте все три эллипса сечения, определяя оси каждого эллипса и точки, через которые он проходит. Проследите за тем, чтобы линия врезки была замкнута, а точки, в которых секущие эллипсы сменяют друг друга, лежали на ребрах куба (рис. 5.94).
Тонируйте связку (рис. 5.95).
Теперь выполните упражнение на создание гармоничных связок куба и шара. Нарисуйте куб и шар в произвольном положении, например, как на рис. 5.96. Предложите несколько вариантов врезок, например, как на рис. 5.97; 5.98 и 5.99. Тонируйте любую связку (рис. 5.100). Для закрепления материала изобразите еще одну связку куба и шара (рис. 5.101) и тонируйте ее (рис. 5.102).
Читайте также: