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Robot_Arm/.bak/arm_model.py.bak20261007
T
cbb c754521bde feat(arm): 线束走线可视化落地,并修复承压面盒切误伤底壁
- 查看器新增线束/走线指示系统(4芯主干、电机出线分支、过关节缓冲环、T接小板),
  配套《线束走线与总线拓扑设计方案》文档与 src/test_harness_collision.py 干涉校验
- 取消 P04/P06/P07/P08 的敞口侧定位环盒切(俯仰关节局部坐标使切刀上侵底壁 3mm,
  平白造出 3x6.1mm 缺角),底壁补齐;盒切仅保留原本专用的 P05(M3),开关改名 M3_FENCE_OPEN_CUT
- 3MF 基准 profile(537 键)从手作原件抽出固化到 docs/bambu_profile_reference.json,
  导出链路不再依赖 out/ 二进制;P01_A 也改由当前模型生成,原件备份进 .bak/
- strength.json、BOM、screws、截图与三份查看器 HTML 同步重生成
2026-10-07 19:08:47 +08:00

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Plaintext
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# -*- coding: utf-8 -*-
"""机器人手臂深度圆角优化版 V2:彻底消除所有棱角
针对用户反馈的三大问题区域进行深度优化:
1. 蓝色零件(P04肩叉)顶部方形突起 → 全圆角处理
2. 绿色/青色零件(P05/P08)底部和侧面棱角 → Loft外轮廓圆角
3. 所有连接处的尖锐过渡 → 大圆角平滑过渡
4. 橙色零件(P06/P07)所有方形边缘 → 完整圆角系统
"""
import math
import os
import sys
import time
sys.path.insert(0, os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))
import cadquery as cq
import arm_build as AB
from armcore import (M, C, cyl, box, ring, place, trs, bb, bbox_str, solids_of, OUT, WEB, DOCS)
from arm_build import (Joint, add, bx, Ycyl, Ybox, Yplate, prism, dogbone, sector,
FLANGE_Z, COVER_Z, HUB_FACE_Z, CLAMP_SPAN, HUB_M2_CLOCK,
BORE_R, CB_R, PCB_W, D2R, T, R, PARTS)
import human_layout as HL
from OCP.BRepAlgoAPI import BRepAlgoAPI_Common
from human_layout import (HUB, PLATE_T, R_MOT, Z_TIP, Z_WR, Z_EI, Z_SH, Z_RL, Z_R1,
Z_R3, Z_HUB3, Z_EL, Z_R6, Z_HUB6,
Z_R4, Z_CAP, Z_M6, Z_CHEST0, Z_CHEST1, X_J1_HUB, X_ARM, L1,
X_FORK_GAP, X_BAY_EXT,
Y_AXIS, Y_HUB, Y_REAR, Y_COVER, Y_H, Y_R_IN, Y_R_OUT,
Y_M6, Y_CHEST, X_CHEST, FOOT_H)
VERSION = os.environ.get("ARMVER", "v2")
ITER = int(os.environ.get("ARMITER", "3"))
AB.VERSION = VERSION
AB.ITER = ITER
Y_MID = Y_AXIS
BOSS = COVER_Z + 0.2
DISC_R = 40.0
SLEEVE_R = 35.0
# 深度圆角优化参数
CLEARANCE_GAP = 2.0 # 关节间隙 2.0mm
FILLET_TINY = 1.5 # 微小圆角(螺孔边缘)
FILLET_SMALL = 3.0 # 小圆角(功能面)
FILLET_MEDIUM = 6.0 # 中圆角(结构过渡)
FILLET_LARGE = 10.0 # 大圆角(主要轮廓)
FILLET_XLARGE = 15.0 # 超大圆角(视觉主导区域)
CHAMFER_EDGE = 2.0 # 边缘倒角
def Xcyl(r, x0, x1, py, pz):
return place(place(cyl(r, 0.0, x1 - x0, 0.0, 0.0), R(90, 0, 1, 0)), T(x0, py, pz))
def Xplate(pts_yz, x0, x1):
prof = [(-p[1], p[0]) for p in pts_yz]
return place(place(prism(prof, 0.0, x1 - x0), R(90, 0, 1, 0)), T(x0, 0.0, 0.0))
def XB(a0, a1, y0, y1, z0, z1):
return bx(X_ARM + a0, X_ARM + a1, y0, y1, z0, z1)
# ------------------------------------------------------------------ 减重(镂空)--------
# 三个手法件(P04/P06/P07)在关节根部都留着一大块"实心过渡料":壁厚最深到 15~17.5mm,
# 而 gyroid 填充只有 25~35%,等于用整块实心去抗一个安全系数 19~122 的截面。
# 下面两个 helper 把这块料掏掉,规则与 P03 的"帐篷形减重窗"一致:
# 1) 不留封闭空腔 —— 减重腔要么朝上敞开,要么是有进出口的窗,打印不憋气、不积料;
# 2) 斜面自支撑 —— 斜面与水平面夹角 >= 52°(与竖直面夹角 <= 38°),免支撑;
# 3) 内角 R4 圆角 —— 挖出来的洞会把圆截面变成尖角,Kt 从 ~1.2 抬到 ~2.5,
# 圆角把应力集中压回去;
# 4) 只吃"距表面 > 8mm"的厚料,四周至少留 8mm 壁 —— 受力纤维一根不碰。
HOLLOW_WALL = 8.0 # 减重腔与原外表面的最小间距(= 留下的最小壁厚)
HOLLOW_FILLET = 4.0 # 减重腔内角圆角,与 P03 竖板减重窗一致
# 三处减重腔的开度。这三个件都是绕 Y 轴弯,弯矩在 X 方向拉压,距中性面越远的料
# 贡献越大,所以"少挖、挖窄"是恢复强度最省料的做法。
# 数值由 scratch/tune_hollow.py 按"槽区最差安全系数 >= 无槽基线的 95%"扫出来:
# P04 档1 X23..35 Y102..154 Z>=525 -> 95% 基线,保留 69% 的减重量
# P07 档1 X−3..43 Y103..153 Z>=255 -> 96% 基线,保留 76%
# P06 档1 抬高窗底到 Z362(不是收窄) -> 100% 基线,保留 56%
# 窗底原来压在 Z358,而该处截面安全系数最低;抬高 4mm 比横向收窄 8mm 划算得多。
P04_CH = dict(x0=23.0, x1=35.0, y0=102.0, y1=154.0, z_floor=525.0) # 肩叉立柱
P07_CH = dict(x0=-3.0, x1=43.0, y0=103.0, y1=153.0, z_floor=255.0) # 小臂顶板
P06_WIN_XZ = [(3.0, 362.0), (37.0, 362.0), (37.0, 371.0),
(28.0, 374.0), (12.0, 374.0), (3.0, 371.0)] # 大臂过渡块
P06_HOLLOW_WIN = False # 2026-10-03 起关闭:拱形窗正面看是贯通黑洞,不雅观(详见 p_upper_bone 5c)
def hollow_channel(x0, x1, y0, y1, z_floor, z_open, tag="", fil=HOLLOW_FILLET):
"""朝上敞开的减重槽:从 z_open 往下切到 z_floor,槽底水平(朝上受支撑)、侧壁竖直。
竖打(模型 Z = 打印 Z)下这个形状是零支撑的:槽底是水平面、槽壁全是竖直面,
顶部完全敞开因而不构成封闭空腔。切完该件变成 U 形槽钢而不是实心料:
抗弯靠两侧 X 向腹板(正好落在弯矩拉压区),中间中性层掏空几乎不损失 I。
x0/x1/y0/y1 用世界坐标;z_open 取一个保证贯通顶面的值。
"""
tool = bx(x0, x1, y0, y1, z_floor, z_open)
if fil > 0:
try:
tool = cq.Workplane(obj=tool).edges("|Z").fillet(fil).val()
except Exception as e:
print(" [减重槽] %s 内角圆角跳过: %s" % (tag, e), flush=True)
print(" [减重槽] %s: X%.1f..%.1f Y%.1f..%.1f 自 Z%.1f 向上敞开 (四周留壁 >=%.0fmm)"
% (tag, x0, x1, y0, y1, z_floor, HOLLOW_WALL), flush=True)
return tool
def hollow_tent_window(pts_xz, y0, y1, tag="", fil=HOLLOW_FILLET):
"""帐篷形减重窗:XZ 平面画轮廓,沿 Y 双向切穿。
轮廓下宽上窄(拱形)——窗顶上方的料形成一个尖顶,斜面与水平夹角 >= 52° 自支撑,
只有顶部一小段平顶需要桥接(<=20mm,与 P03 同)。轮廓在 X 方向不能吃满整个截面,
两侧必须留墙,否则该高度上零件会被切断、失去单实体。
"""
# XZ 工作平面的法线是 -Y,extrude 会朝 -Y 走,所以起点放在 y1 才能覆盖 y0..y1
tool = (cq.Workplane("XZ", origin=(0, y1, 0)).polyline(pts_xz).close()
.extrude(y1 - y0).val())
if fil > 0:
try:
tool = cq.Workplane(obj=tool).edges("|Y").fillet(fil).val()
except Exception as e:
print(" [减重窗] %s 内角圆角跳过: %s" % (tag, e), flush=True)
print(" [减重窗] %s: XZ 轮廓 %d 点, 沿 Y %.1f..%.1f 切穿 (帐篷形, 斜面自支撑)"
% (tag, len(pts_xz), y0, y1), flush=True)
return cq.Shape(tool.wrapped)
# 各关节"电机前端夹紧"统一配方(J2/J3/J4/J5 通用,J1 由 P03 自己那套 S04 凸台实现)。
# 电机前端盖外端面:Y 轴关节(J2/J4/J5)在 Y_COVER=156,压盖朝 +Y 生长;
# Z 轴关节(J3,roll 电机,轴向 -Z)在 Z_R-56,压盖朝 -Z 生长(-Z 侧是从动件)。
# 压盖背面与之 0.0 间隙面压,螺钉只提供压紧力。
# 沉孔相位按【关节局部相位】定义(BCD55,72.2°+90k):换算到全局后 Y 轴关节是
# 17.8°+90k(与 P03→M1 的 S04 一致),Z 轴关节是同一组数落在全局 (x,y) 平面,
# 两种轴向的物理指向完全一致 —— 全机同一套孔位约定,改一处必须同步另一处。
CLAMP_BCD = 27.5
CLAMP_CLOCK = (17.8, 107.8, 197.8, 287.8) # Y 轴关节的全局 (x,z) 相位
CLAMP_CLOCK_LOCAL = tuple((360.0 - a) % 360.0 for a in CLAMP_CLOCK) # = 72.2+90k
CLAMP_ROOT = 0.5 # 根部薄环厚度:与前端定位环前端面共面,保证熔接成一体
CLAMP_T = 5.0 # 压盖本体厚度
CLAMP_CLR = 1.0 # 从动件让位间隙:与 Y 轴关节 hub_gap=6.0 同一个道理
CLAMP_BACKOFF = CLAMP_T + CLAMP_CLR - CLAMP_ROOT # =5.5 从动件毂面整体后移量
# 【2026-10-05e】"电机前端围挡"统一整改开关,作用于全机 5 处电机前端(J2/J3/J4/J5/J6)。
# 围挡本体 = 各零件前端的 **前端定位环**(`front_collar_pocket` 把座孔从 R30.15 扩到
# R30.25 时留下的那圈 r30.25..35、6mm 高的环墙)。它比电机前端盖 Ø60.3 凸出 4.75mm,
# 把电机前端盖整圈围住;J2/J3/J4/J5 上还骑着一枚 R35 前端压盖(Ø70 再凸 3.2mm)。
# 用户 2026-10-05 先在 J3/M3 尾部指出,2026-10-05d 只切敞口那一圈解决;本次把同一刀
# 推广到其余四处(J2/M2、J4/M4、J5/M5、J6/M6),几何完全同构。
# 为什么不整圈削到与电机齐平(R35 -> R31.8):
# 1. 那圈壁与本体在两个方位与外壁**相切**,整圈切完那两片切向楔形会脱空成孤立碎块
# (实测 1.32mm3),破坏单实体拓扑;
# 2. 压盖根部只有 0.5mm 熔接带,环削窄后连接面从 2.37mm2 掉到 0.78mm2,
# 4xM3x8 的夹紧力会把压盖从本体上拉下来。
# 所以只切**敞口那一半**:背脊侧定位环继续定位电机前端盖、并作为压盖唯一且足够强的
# 支撑/熔接面;压盖本体、Ø37 让位孔、4xM3x8 沉孔、腔口下沿全部不动。
# 切口位置见 cut_motor_fence()。设 False 取消(恢复原来的整圈围挡)。
FENCE_OPEN_CUT = True
def cut_motor_fence(shape, j, tag, name3, z0=49.4, z1=56.1):
"""【2026-10-05e】只切掉电机前端围挡(前端定位环)在**敞口那一半**的环墙。
与 2026-10-05d 给 P05/M3 那一刀完全同源 —— 当时那记全局盒切
(X_ARM±40, Y_AXIS-40..Y_AXIS+3, Z388.9..395.6) 换算到 J3 局部系正好是
x±40 / y -3..+40 / z 49.4..56.1。本函数把它从"P05 专用全局盒"泛化成
"按关节局部坐标切半个环",J2/J4/J5/J6 于是同一刀通用。
局部坐标约定(见 trs/place):z 沿电机轴、指向电机前端盖(外端面在 z=COVER_Z=56),
x/y 在垂直于轴的平面内。**局部 +y 一律是半包敞口侧** —— 实测 5 处电机舱的
本体(环外 r=37/40 有料处 = 背脊侧)方位角全部落在局部角 180..360 = 局部 -y 侧:
J2/M2 背脊 240..315 J3/M3 背脊 225..315 J4/M4 背脊 210..330
J5/M5 背脊 210..330 J6/M6 背脊 195..345
故敞口方向无需逐件配置,统一取局部 +y。
为什么一对 z 参数能覆盖全机:5 处电机的前端定位环都恰好落在**局部 z 49.5..56**
(Y 轴电机前端环 Y150..156 -> z50..56;roll 电机 Z395.5..389 -> z49.5..56)。
被切掉的只有 r30.25..35 那一圈环墙在敞口侧的部分;压盖本体(4xM3x8 沉孔段)、
Ø37 让位孔、腔口下沿、背脊侧整圈定位环全部不动。
切口边界取在局部 y=-3.0 而不是 0:环壁在局部 y=-3 处仍与背脊侧实体连通,
切出来的是真正的缺口而不是零厚度缝,单实体拓扑天然保持
(P05 实测切完 solids=1;2026-10-05c 整圈削 R31.8 那版会掉出 1.32mm3 碎块)。
"""
if not FENCE_OPEN_CUT:
return shape
shape = shape.cut(j.L(bx(-40.0, 40.0, -3.0, 40.0, z0, z1)))
print(" [围挡] %s: 只切敞口侧那一圈前端定位环(局部 y -3..+40, z %.1f..%.1f);"
"背脊侧整圈保留定位前端盖并支撑压盖,压盖本体/沉孔/腔口下沿不变"
% (name3, z0, z1), flush=True)
return shape
def motor_front_clamp(px, pz, plate_t=CLAMP_T, tag="", axis="Y", py=0.0, z_face=None):
"""电机前端压盖:把"只被后端安装板单面锁死"改成前后双向面压夹紧。
原设计里每个关节的电机都只有后端板 4xM3x10(S02)锁在尾端面上,前端盖完全裸露,
大扭矩下电机绕自身轴在 Ø60.3 座孔里点头/翘起。这里在电机前端盖外端面加一枚
与后端板同径的 R35 压盖,用 4xM3x8(BCD55)在前端盖上再夹一次 —— 电机被前后两块
同心 Ø60.3 端面双向夹死,倾斜自由度归零;夹紧力全部走面压,螺钉不参与定位。
两个轴向共用同一套尺寸,只换刀具体系(不重复实现任何半径/相位):
axis="Y"(J2/J4/J5):关节轴过 (px, pz),前端盖外端面在 Y_COVER,压盖朝 +Y 长;
axis="Z"(J3 roll,轴向 -Z):关节轴过 (px, py),前端盖外端面在 z_face,压盖朝 -Z 长。
局部坐标(s 从前端盖外端面起算,s>0 一律"背离电机",两个轴向同号):
- 压盖 R35,s 从 -CLAMP_ROOT(与前端定位环前端面共面,保证熔接成一体)到 plate_t;
- 背面精确落在 s=0,不让根部那 0.5mm 啃到端盖 R30.15 的外圆;
- Ø37 中央让位孔(R18.5)让开从动件的直锁凸台 R17.8 与 3xS01 输出螺钉头;
- 4xM3x8:Ø3.4 通孔 + Ø6.0 沉孔深 3.0(自前端面沉到 s=2),圆柱头全沉入,
头面压孔口台阶,中间 2.0mm 压盖本体受压。
"""
if axis == "Y":
def C(r, s0, s1, du=0.0, dv=0.0):
return Ycyl(r, Y_COVER + s0, Y_COVER + s1, px + du, pz + dv)
elif axis == "Z":
def C(r, s0, s1, du=0.0, dv=0.0):
return cyl(r, z_face - s1, z_face - s0, px + du, py + dv)
else:
raise ValueError("motor_front_clamp: axis 只能是 Y 或 Z,收到 %r" % (axis,))
s0, s1 = -CLAMP_ROOT, plate_t
fp = C(35.0, s0, s1)
fp = fp.cut(C(18.5, s0 - 0.5, s1 + 0.5)) # Ø37 中央让位孔
# 【2026-10-03h 接缝整改】根部让位槽原来切 R30.15,比腔壁 BAY_R=30.50 小 0.35,
# 于是压盖根部那圈 r30.15..35 的定位唇内壁比腔壁**内凸 0.35**,从腔里看就是
# 腔口一圈 0.5mm 宽、0.35mm 深的环槽(P04/P05/P06/P07 各有一圈,实测台阶面
# 31.2mm2 + R30.15 环带 44.4mm2,四件完全相同)。这刀是腔还是 R30.15/R30.25
# 那个年代留下的:当时必须让到电机实测外圆,压盖根部才啃不到电机。
# 现在主腔已统一到 BAY_R,电机实测 R30.15,让位槽取 BAY_R 即可:
# 定位唇内壁与腔壁同一根正圆,两张圆柱面首尾相接,中间不再有任何台阶,
# 对电机的单边间隙仍是 0.35(唇内径 Ø61.0 > 电机 Ø60.3)。
fp = fp.cut(C(AB.BAY_R, s0 - 0.5, 0.0)) # Ø61.0 根部让位槽(= 腔径)
for deg in CLAMP_CLOCK_LOCAL:
rad = math.radians(-deg) # 全局相位 = -局部相位
fu, fv = CLAMP_BCD * math.cos(rad), CLAMP_BCD * math.sin(rad)
fp = fp.cut(C(3.0, 2.0, s1 + 0.5, fu, fv)) # Ø6.0 沉孔
fp = fp.cut(C(1.7, s0 - 0.5, 2.0, fu, fv)) # Ø3.4 通孔
where = ("Y%.1f..%.1f" % (Y_COVER - CLAMP_ROOT, Y_COVER + plate_t)) if axis == "Y" \
else ("Z%.1f..%.1f" % (z_face - plate_t, z_face + CLAMP_ROOT))
print(" [前端压盖] %s: R35 %s, 4xM3x8 BCD55@%s (%s 轴)"
% (tag, where, "/".join("%.1f" % d for d in CLAMP_CLOCK), axis), flush=True)
return fp
def hub_m2_holes(shape, j, cb_z1, th_z1=58.0, th_z0=54.0, cb_z0=58.0,
th_r=1.4, cb_r=2.8):
"""在从动毂上开 4x M2 直锁螺钉孔:Ø2.8 通孔 + Ø5.6 沉孔,BCD 见 AB.M["m2_bcd"]。
全机 5 处(J1 叉板 / J2+J3 直连毂 / J4+J5 直连毂)原本各抄一份同样的循环,
只有沉孔顶 z 与销孔顶 z 两处随件而异 —— 抄一次错一处就是一处真 bug。
现在统一走这里,各调用点只传自己那两个 z。
cb_z0 默认 58.0 = th_z1,台阶因此落在通孔顶端;P03 叉板那一处例外
(沉孔台阶固定在 63.0 不随凸台前移,见 p_fork 的注释),故两个 z 都可传。
"""
for a in AB.HUB_M2_CLOCK:
u = AB.M["m2_bcd"] / 2.0 * math.cos(a * AB.D2R)
v = AB.M["m2_bcd"] / 2.0 * math.sin(a * AB.D2R)
shape = shape.cut(j.L(cyl(th_r, th_z0, th_z1, u, v)))
shape = shape.cut(j.L(cyl(cb_r, cb_z0, cb_z1, u, v)))
return shape
def make_direct_hub(shape, j, r_disc=35.0, z_out=74.0, backoff=0.0):
"""优化直连法兰:增加导向倒角
backoff = 毂面沿电机轴**远离电机**的让位量(2026-10-03 新增,目前只有 P09 用)。
场景:J6/M6 补上前端压盖后(见 p_wrist_bracket 的 roll_clamp=True),压盖占
局部 z 55.5..61.0(= 全局 Z 120.5..115),而毂面原来在局部 56.5,两者直接打架。
按 P06 给 J3 让位的同一套办法,把毂面整体后移 CLAMP_BACKOFF=5.5:
毂面 56.5 -> 62.0,压盖前端面在 61.0,中间正好留 CLAMP_CLR=1.0。
只动"外端"坐标,不动"电机端"坐标,否则咬合量就变了:
直锁凸台起点 54.942 不动、长度 54.942..56.5 -> ..62.0 加长 5.5,
进入电机输出毂的深度与改前完全一致(与 p_humerus_bone 的 J3 处理同源);
导向锥 54.5..54.942 不动;
3xS01 输出螺钉让位通道与 4xM2 直锁沉孔的**内**端(54.0 / 58.0)不动,
只把外端(z_out+30 / z_out+40)跟着放长。
"""
disc = cyl(r_disc, 56.5 + backoff, z_out + backoff)
boss = cyl(17.8, 54.942, 56.5 + backoff)
chamfer_cone = cyl(18.5, 54.5, 54.942)
shape = shape.fuse(j.L(disc)).fuse(j.L(boss)).cut(j.L(chamfer_cone))
shape = shape.cut(j.L(cyl(3.5, 54.0, z_out + 30.0 + backoff)))
return hub_m2_holes(shape, j, cb_z1=z_out + 40.0 + backoff)
# ========== 躯干部分 ==========
# ========== 躯干/测试台架部分 (后置防倾翻高刚性机架) ==========
X_COL = -115.0
Y_COL = Y_AXIS # 128.0
Z_LOCK = 463.0 # 横向防脱锁紧螺钉高度(立柱后壁 → 榫头,M4x16 自攻)
def p_chest():
"""P01_胸腔支撑立柱 (High-Rigidity Box Mast Tower - 后置台架立柱):
1. 66x66mm 封闭中空厚壁箱型柱(壁厚 11mm,内腔 44x44),中心在 (-115.0, 128.0),位于手臂正后方;
2. 顶部接收 P03 43.4x43.4x15mm 定位榫头(44x44 R4 内腔)、4x 竖向安装孔 + 1x 横向防脱锁紧孔
(全部 Ø3.9 直孔:M4x16 从外部直接拧入自攻成型,无过孔/无沉孔/无预埋);
3. 底部 50x50x12mm 阶梯榫头插入 P02 榫座:环形台肩(66->50)面承载轴向力,槽壁全周承载剪切;
4. 前向开设两组大圆角走线工艺窗口(Z=60~150mm 与 Z=330~420mm);
5. 外棱角全部采用 R=6mm 圆角。
"""
z_bot = 22.0
z_top = Z_CHEST1 # 470.0
col = (cq.Workplane("XY", origin=(X_COL, Y_COL, z_bot))
.rect(66.0, 66.0)
.extrude(z_top - z_bot)
.edges("|Z").fillet(6.0)).val()
s = cq.Shape(col.wrapped)
cav = (cq.Workplane("XY", origin=(X_COL, Y_COL, z_bot + 10.0))
.rect(44.0, 44.0)
.extrude(z_top - z_bot + 1.0)
.edges("|Z").fillet(4.0)).val()
s = s.cut(cav)
# 底部阶梯榫头:插入 P02 榫座后环形台肩坐实,轴向力走面压而非 M5 螺纹
tenon = (cq.Workplane("XY", origin=(X_COL, Y_COL, 10.0))
.rect(50.0, 50.0).extrude(z_bot - 10.0)
.edges("|Z").fillet(4.0)).val()
s = s.fuse(tenon)
# 底部 M5 夹紧孔(贯通榫头):X 向非对称 (−20/+16) 与榫座孔位配对防反装/防转 90°
for xx in (X_COL - 20.0, X_COL + 16.0):
for yy in (Y_COL - 18.0, Y_COL + 18.0):
s = s.cut(cyl(2.75, 9.99, z_bot + 15.0, xx, yy))
# 顶部 4x 安装孔:统一 Ø3.9 直孔(M4x16 直接拧入自攻成型;只打这一个孔,无过孔/无沉孔),深 20mm
# 位于 66x66 顶环 11mm 实体壁内(内腔 22 → 外壁 33),避开 44x44 内腔与 R4 内腔圆角;
for xx in (X_COL - 27.5, X_COL + 27.5):
for yy in (Y_COL - 13.5, Y_COL + 13.5):
s = s.cut(cyl(1.95, z_top - 20.0, z_top + 0.01, xx, yy))
# 横向防脱锁紧孔(后壁 → 榫头):Ø3.9 贯穿 11mm 后壁 + 榫头同径(M4x16 拧入自攻)
s = s.cut(Xcyl(1.95, X_COL - 34.0, X_COL - 20.0, Y_COL, Z_LOCK))
w_bot = (cq.Workplane("YZ", origin=(X_COL + 33.5, Y_COL, 105.0))
.rect(34.0, 70.0)
.extrude(-20.0)).val()
s = s.cut(w_bot)
w_top = (cq.Workplane("YZ", origin=(X_COL + 33.5, Y_COL, 375.0))
.rect(34.0, 70.0)
.extrude(-20.0)).val()
s = s.cut(w_top)
return s
def split_p01_poka_yoke(p01):
"""拆分 P01 为 A/B/C 三段(严格适配 200x200mm 打印机,竖直免支撑打印):
带 16mm 阶梯互锁榫卯(外套筒壁 3.6 + 公榫壁 6.9,内腔收窄 51->44 换取双厚壁,
单边配合间隙 0.5)、以及统一 Ø3.9 直孔的分段对锁孔(M4x16 从外面直接拧入自攻成型,
母口壁与公榫壁同径,无过孔/沉孔/预埋,前后两面对称各一颗);
孔位相对立柱中心 −16 / +22 非对称(物理防反装防呆);本体 3D 凹刻朝向标识。
"""
z_bot = 22.0
z_s1 = 172.0
z_s2 = 321.0
z_top = 470.0
h_lap = 16.0
# 非对称对锁孔位(相对立柱中心偏心 -16mm 与 +22mm,偏心差 6mm,反装无法穿入螺栓)
xx_bolts = (X_COL - 16.0, X_COL + 22.0)
# 分段对锁孔:统一 Ø3.9 直孔(M4x16 从外面直接拧入自攻成型;母口壁与公榫壁同径,
# 没有过孔/沉孔等其它孔),前后两面对称;杆尖伸过榫壁的一段在内腔侧留 Ø4.5 让位。
def _seam_holes(part, xx, z):
return (part.cut(Ycyl(1.95, Y_COL - 33.6, Y_COL - 21.4, xx, z))
.cut(Ycyl(1.95, Y_COL + 21.4, Y_COL + 33.6, xx, z))
.cut(Ycyl(2.25, Y_COL - 21.7, Y_COL - 15.5, xx, z))
.cut(Ycyl(2.25, Y_COL + 15.5, Y_COL + 21.7, xx, z)))
# --- P01_A (下段) ---
cut_above_s1 = bx(X_COL - 50.0, X_COL + 50.0, Y_COL - 50.0, Y_COL + 50.0, z_s1, z_top + 10.0)
p01_a_base = p01.cut(cut_above_s1)
tongue1_outer = (cq.Workplane("XY", origin=(X_COL, Y_COL, z_s1))
.rect(57.8, 57.8).extrude(h_lap)
.edges("|Z").fillet(3.4).edges(">Z").chamfer(1.5)).val()
tongue1_cav = (cq.Workplane("XY", origin=(X_COL, Y_COL, z_s1 - 1.0))
.rect(44.0, 44.0).extrude(h_lap + 2.0)).val()
tongue1 = cq.Shape(tongue1_outer.wrapped).cut(tongue1_cav)
p01_a = p01_a_base.fuse(tongue1)
z_bolt1 = z_s1 + h_lap / 2.0 # 180.0
for xx in xx_bolts:
p01_a = _seam_holes(p01_a, xx, z_bolt1) # A-B 缝对锁孔(Ø3.9,前后两面)
# Engrave the front (-Y) flat face, reading VERTICALLY bottom-to-top along
# the column (user request): local +X = world +Z, local +Y = world -X, so
# the trailing "▶" glyph renders pointing world-up (+Z).
front_label_plane_a = cq.Plane(
origin=(X_COL, Y_COL - 33.0, 120.0),
xDir=(0, 0, 1), normal=(0, -1, 0),
)
label_a = (cq.Workplane(front_label_plane_a)
.text("P01-A TOP ▶", 9.0, -0.8)).val()
p01_a = p01_a.cut(cq.Shape(label_a.wrapped))
# --- P01_B (中段) ---
cut_below_s1 = bx(X_COL - 50.0, X_COL + 50.0, Y_COL - 50.0, Y_COL + 50.0, z_bot - 14.0, z_s1)
cut_above_s2 = bx(X_COL - 50.0, X_COL + 50.0, Y_COL - 50.0, Y_COL + 50.0, z_s2, z_top + 10.0)
p01_b_base = p01.cut(cut_below_s1).cut(cut_above_s2)
pocket1 = (cq.Workplane("XY", origin=(X_COL, Y_COL, z_s1 - 0.1))
.rect(58.8, 58.8).extrude(h_lap + 0.6).edges("|Z").fillet(3.9)).val()
p01_b_base = p01_b_base.cut(pocket1)
tongue2_outer = (cq.Workplane("XY", origin=(X_COL, Y_COL, z_s2))
.rect(57.8, 57.8).extrude(h_lap)
.edges("|Z").fillet(3.4).edges(">Z").chamfer(1.5)).val()
tongue2_cav = (cq.Workplane("XY", origin=(X_COL, Y_COL, z_s2 - 1.0))
.rect(44.0, 44.0).extrude(h_lap + 2.0)).val()
tongue2 = cq.Shape(tongue2_outer.wrapped).cut(tongue2_cav)
p01_b = p01_b_base.fuse(tongue2)
z_bolt2 = z_s2 + h_lap / 2.0 # 329.0
for xx in xx_bolts:
p01_b = _seam_holes(p01_b, xx, z_bolt1) # A-B 缝对锁孔(Ø3.9,前后两面)
p01_b = _seam_holes(p01_b, xx, z_bolt2) # B-C 缝对锁孔(Ø3.9,前后两面)
front_label_plane_b = cq.Plane(
origin=(X_COL, Y_COL - 33.0, 240.0),
xDir=(0, 0, 1), normal=(0, -1, 0),
)
label_b = (cq.Workplane(front_label_plane_b)
.text("P01-B TOP ▶", 9.0, -0.8)).val()
p01_b = p01_b.cut(cq.Shape(label_b.wrapped))
# --- P01_C (上段) ---
cut_below_s2 = bx(X_COL - 50.0, X_COL + 50.0, Y_COL - 50.0, Y_COL + 50.0, z_bot - 14.0, z_s2)
p01_c_base = p01.cut(cut_below_s2)
pocket2 = (cq.Workplane("XY", origin=(X_COL, Y_COL, z_s2 - 0.1))
.rect(58.8, 58.8).extrude(h_lap + 0.6).edges("|Z").fillet(3.9)).val()
p01_c = p01_c_base.cut(pocket2)
for xx in xx_bolts:
p01_c = _seam_holes(p01_c, xx, z_bolt2) # B-C 缝对锁孔(Ø3.9,前后两面)
front_label_plane_c = cq.Plane(
origin=(X_COL, Y_COL - 33.0, 390.0),
xDir=(0, 0, 1), normal=(0, -1, 0),
)
label_c = (cq.Workplane(front_label_plane_c)
.text("P01-C TOP ▶", 9.0, -0.8)).val()
p01_c = p01_c.cut(cq.Shape(label_c.wrapped))
return p01_a, p01_b, p01_c
def make_p02_poka_yoke():
"""将 P02 拆分为三件模块化组件(均严格 <= 195x190mm,适配 200x200mm 打印床):
1. P02_Center (底座中核心): 195x190x70mm,完整容纳立柱套筒与前后三角斜撑筋,核心应力区无接缝;
2. P02_Front (前向力臂): 145x190x22mm,宽跨距 104mm 双榫头 + 预埋 M5 螺母槽;
3. P02_Rear (后向力臂): 45x190x22mm,窄跨距 80mm 双榫头(跨距差达 24mm 物理防呆,绝不混装)。
"""
z0 = 0.0
z1 = 22.0
y_width = 190.0
f_tenon_w = 44.0
f_tenon_y_span = 52.0
r_tenon_w = 32.0
r_tenon_y_span = 40.0
# 1. P02_Center (X = -195.0 .. 0.0, 195x190mm)
x_c_min = -195.0
x_c_max = 0.0
x_c_len = x_c_max - x_c_min
x_c_mid = (x_c_min + x_c_max) / 2.0
c_plate = (cq.Workplane("XY", origin=(x_c_mid, Y_COL, z0))
.rect(x_c_len, y_width).extrude(z1)
.edges("|Z and <X").fillet(8.0).edges("|Z and >X").fillet(8.0)
.edges(">Z").fillet(2.0)).val()
p02_c = cq.Shape(c_plate.wrapped)
# Socket collar (Z: 22..70mm)
z_collar_top = 70.0
collar_outer = (cq.Workplane("XY", origin=(X_COL, Y_COL, z1))
.rect(80.0, 80.0).extrude(z_collar_top - z1)
.edges("|Z").fillet(8.0).edges(">Z").chamfer(2.0)).val()
p02_c = p02_c.fuse(cq.Shape(collar_outer.wrapped))
# Front & Rear triangular gusset ribs
f_pts = [(-75.0, z1), (-15.0, z1), (-15.0, z1 + 4.0), (-75.0, 68.0)]
f_rib = (cq.Workplane("XZ", origin=(0, Y_COL, 0)).polyline(f_pts).close().extrude(19.0, both=True)).val()
p02_c = p02_c.fuse(cq.Shape(f_rib.wrapped))
r_pts = [(-155.0, z1), (-195.0, z1), (-195.0, z1 + 14.0), (-155.0, 70.0)]
r_rib = (cq.Workplane("XZ", origin=(0, Y_COL, 0)).polyline(r_pts).close().extrude(19.0, both=True)).val()
p02_c = p02_c.fuse(cq.Shape(r_rib.wrapped))
# Front wire guide
wg_pts = [(-75.5, z1 + 1.0), (-14.0, z1 + 1.0), (-14.0, z1 + 4.0), (-75.5, 68.5)]
wire_guide = (cq.Workplane("XZ", origin=(0, Y_COL, 0)).polyline(wg_pts).close().extrude(9.0, both=True)).val()
p02_c = p02_c.cut(wire_guide)
# Column socket — stepped mortise: upper 66.6 bore for the 66 box walls,
# lower 50.6 recess (floor 0.6 low) for the 50x50 bottom tenon; the recess
# rim at z=22 is the axial seat, so column weight bears on face, not threads.
socket_upper = (cq.Workplane("XY", origin=(X_COL, Y_COL, z1))
.rect(66.6, 66.6).extrude(z_collar_top - z1 + 1.0)
.edges("|Z").fillet(6.3)).val()
p02_c = p02_c.cut(socket_upper)
socket_lower = (cq.Workplane("XY", origin=(X_COL, Y_COL, 9.4))
.rect(50.6, 50.6).extrude(z1 - 9.4)
.edges("|Z").fillet(4.3)).val()
p02_c = p02_c.cut(socket_lower)
# Vertical M5 clamp bolts (offsets match the asymmetric column tenon holes:
# X −20/+16 blocks 180° flip, the ±18 Y span blocks 90° rotation).
# Threads engage the tenon 15mm — clamp only, axial load rides on the seat.
for xx in (X_COL - 20.0, X_COL + 16.0):
for yy in (Y_COL - 18.0, Y_COL + 18.0):
p02_c = p02_c.cut(cyl(2.75, -0.01, 10.5, xx, yy)).cut(cyl(5.0, -0.01, 6.0, xx, yy))
# Center clamp slots
for cy in (Y_COL - 75.0, Y_COL + 75.0):
plane = cq.Plane(origin=(x_c_mid, cy, -0.01), xDir=(0, 1, 0), normal=(0, 0, 1))
slot = cq.Workplane(plane).slot2D(28.0, 7.0).extrude(z1 + 1.0).val()
p02_c = p02_c.cut(slot)
p02_c = p02_c.cut((cq.Workplane("XY", origin=(X_COL, Y_COL - 70.0, -0.01)).rect(28.0, 80.0).extrude(6.0)).val())
# Front mortise pockets
for sign in (-1, 1):
yy = Y_COL + sign * f_tenon_y_span
front_mortise = (cq.Workplane("XY", origin=(-10.0, yy, 4.8))
.rect(21.0, f_tenon_w + 0.8).extrude(12.6).edges("|Z and <X").fillet(3.0)).val()
p02_c = p02_c.cut(front_mortise)
p02_c = p02_c.cut(cyl(2.75, -0.01, z1 + 1.0, -10.0, yy))
p02_c = p02_c.cut(cyl(5.0, z1 - 5.0, z1 + 1.0, -10.0, yy))
# Rear mortise pockets
for sign in (-1, 1):
yy = Y_COL + sign * r_tenon_y_span
rear_mortise = (cq.Workplane("XY", origin=(-185.0, yy, 4.8))
.rect(21.0, r_tenon_w + 0.8).extrude(12.6).edges("|Z and >X").fillet(3.0)).val()
p02_c = p02_c.cut(rear_mortise)
p02_c = p02_c.cut(cyl(2.75, -0.01, z1 + 1.0, -185.0, yy))
p02_c = p02_c.cut(cyl(5.0, z1 - 5.0, z1 + 1.0, -185.0, yy))
# Debossed text on P02_Center top face. The mid-plate line (y=Y_COL) is
# hidden behind the column collar and the gusset ribs, so both labels sit on
# the flat -Y side strip (y = Y_COL-68) where they stay in full view from the
# label side: REAR on the rear half, FRONT on the front half, clear of the
# clamp slot (x -101..-94) and the M5 screw counterbores.
txt_c_f = (cq.Workplane("XY", origin=(-49.0, Y_COL - 68.0, z1)).text("▲ FRONT (前向) ▲", 9.0, -0.8)).val()
txt_c_r = (cq.Workplane("XY", origin=(-146.0, Y_COL - 68.0, z1)).text("▲ REAR (后向) ▲", 9.0, -0.8)).val()
p02_c = p02_c.cut(cq.Shape(txt_c_f.wrapped)).cut(cq.Shape(txt_c_r.wrapped))
# 2. P02_Front (X = 0.0 .. 145.0, 145x190mm)
x_f_len = 145.0
x_f_mid = 72.5
f_plate = (cq.Workplane("XY", origin=(x_f_mid, Y_COL, z0))
.rect(x_f_len, y_width).extrude(z1)
.edges("|Z and >X").fillet(16.0).edges(">Z").fillet(2.0)).val()
p02_f = cq.Shape(f_plate.wrapped)
for cy in (Y_COL - 70.0, Y_COL + 70.0):
plane = cq.Plane(origin=(120.0, cy, -0.01), xDir=(0, 1, 0), normal=(0, 0, 1))
slot = cq.Workplane(plane).slot2D(28.0, 7.0).extrude(z1 + 1.0).val()
p02_f = p02_f.cut(slot)
for sign in (-1, 1):
yy = Y_COL + sign * f_tenon_y_span
tongue = (cq.Workplane("XY", origin=(-9.5, yy, 5.25))
.rect(20.0, f_tenon_w - 0.2).extrude(11.5).edges("|Z and <X").fillet(2.5).edges("<X").chamfer(1.5)).val()
p02_f = p02_f.fuse(cq.Shape(tongue.wrapped))
p02_f = p02_f.cut(cyl(2.75, -0.01, z1 + 1.0, -10.0, yy))
nut_pocket = (cq.Workplane("XY", origin=(-10.0, yy, -0.01)).polygon(6, 9.2).extrude(5.0)).val()
p02_f = p02_f.cut(nut_pocket)
# Top-face engraving rotated 90 deg to run across the plate along +Y (user
# request): letter tops face -X, so it reads upright from the front (+X).
# "▲" points local +Y = world -X, i.e. toward the centre joint.
txt_f = (cq.Workplane(cq.Plane(origin=(x_f_mid, Y_COL, z1), xDir=(0, 1, 0),
normal=(0, 0, 1)))
.text("P02-FRONT ▲ JOIN", 8.0, -0.8)).val()
p02_f = p02_f.cut(cq.Shape(txt_f.wrapped))
# 3. P02_Rear (X = -240.0 .. -195.0, 45x190mm)
x_r_len = 45.0
x_r_mid = -217.5
r_plate = (cq.Workplane("XY", origin=(x_r_mid, Y_COL, z0))
.rect(x_r_len, y_width).extrude(z1)
.edges("|Z and <X").fillet(16.0).edges(">Z").fillet(2.0)).val()
p02_r = cq.Shape(r_plate.wrapped)
for cy in (Y_COL - 70.0, Y_COL + 70.0):
plane = cq.Plane(origin=(-215.0, cy, -0.01), xDir=(0, 1, 0), normal=(0, 0, 1))
slot = cq.Workplane(plane).slot2D(28.0, 7.0).extrude(z1 + 1.0).val()
p02_r = p02_r.cut(slot)
for sign in (-1, 1):
yy = Y_COL + sign * r_tenon_y_span
tongue = (cq.Workplane("XY", origin=(-185.5, yy, 5.25))
.rect(20.0, r_tenon_w - 0.2).extrude(11.5).edges("|Z and >X").fillet(2.5).edges(">X").chamfer(1.5)).val()
p02_r = p02_r.fuse(cq.Shape(tongue.wrapped))
p02_r = p02_r.cut(cyl(2.75, -0.01, z1 + 1.0, -185.0, yy))
nut_pocket = (cq.Workplane("XY", origin=(-185.0, yy, -0.01)).polygon(6, 9.2).extrude(5.0)).val()
p02_r = p02_r.cut(nut_pocket)
# Same +Y rotation as the front plate; "▼" points local -Y = world +X,
# i.e. toward the centre joint. Along +Y the ~73 mm text fits the 190 mm
# plate width instead of overhanging its 45 mm X span.
txt_r = (cq.Workplane(cq.Plane(origin=(x_r_mid, Y_COL, z1), xDir=(0, 1, 0),
normal=(0, 0, 1)))
.text("P02-REAR ▼ JOIN", 7.5, -0.8)).val()
p02_r = p02_r.cut(cq.Shape(txt_r.wrapped))
return p02_c, p02_f, p02_r
def p_base_foot():
"""P02_底脚 (重型防倾翻超长力臂底座 + 双向大截面三角加强斜撑筋):
1. 底盘尺寸大幅扩展为 385x240x22mm (X: -240.0..+145.0, Y: 8.0..248.0);
- 前向延伸至 X = +145.0mm (在手臂垂直投影前方 91.5mm),彻底杜绝手臂前伸与抓握重物时的前倾翻;
- 后向延伸至 X = -240.0mm (在立柱后方 92.0mm),抵御大动态回程后仰力矩;
2. 立柱插接套筒由 12mm 浅槽大幅升级为 48mm 高加固套筒 (Z: 22.0..70.0mm,外壁厚 7mm);
3. 前向大三角加强斜撑筋 (Z: 68.0->22.0mm, X: -75.0->-15.0mm, 宽 38mm),抗弯力臂长达 60mm,留足安全间隙不干涉手臂运动;
4. 后向大三角加强斜撑筋 (Z: 70.0->22.0mm, X: -155.0->-225.0mm, 宽 38mm),抗后仰力臂长达 70mm;
5. 前斜撑表面设 18mm 宽平滑走线导槽,与 P01 下部走线窗口自然贯通;
6. 6 组 M6 工业工作台紧固腰槽 (28x7mm) + 底部隐蔽走线槽;
7. 四周 R=18mm 大圆角过渡与 2.5mm 上边缘倒角。
"""
z0 = 0.0
z1 = 22.0
x_rear = -240.0
x_front = 145.0
x_len = x_front - x_rear # 385.0
x_mid = (x_rear + x_front) / 2.0 # -47.5
y_width = 240.0
# 1. 主底盘 (385 x 240 x 22 mm)
base_plate = (cq.Workplane("XY", origin=(x_mid, Y_COL, z0))
.rect(x_len, y_width)
.extrude(z1)
.edges("|Z").fillet(18.0)
.edges(">Z").fillet(2.5)).val()
s = cq.Shape(base_plate.wrapped)
# 2. 立柱外包加固套筒 (Z: 22.0..70.0 mm, 外廓 80x80mm)
z_collar_top = 70.0
collar_outer = (cq.Workplane("XY", origin=(X_COL, Y_COL, z1))
.rect(80.0, 80.0)
.extrude(z_collar_top - z1)
.edges("|Z").fillet(8.0)
.edges(">Z").chamfer(2.0)).val()
s = s.fuse(cq.Shape(collar_outer.wrapped))
# 3. 前向抗倾翻三角加强斜撑筋 (Front Triangular Gusset Rib)
f_pts = [
(-75.0, z1),
(-15.0, z1),
(-15.0, z1 + 4.0),
(-75.0, 68.0),
]
f_rib = (cq.Workplane("XZ", origin=(0, Y_COL, 0))
.polyline(f_pts).close()
.extrude(19.0, both=True)).val()
s = s.fuse(cq.Shape(f_rib.wrapped))
# 4. 后向抗倾翻三角加强斜撑筋 (Rear Triangular Gusset Rib)
r_pts = [
(-155.0, z1),
(-225.0, z1),
(-225.0, z1 + 4.0),
(-155.0, 70.0),
]
r_rib = (cq.Workplane("XZ", origin=(0, Y_COL, 0))
.polyline(r_pts).close()
.extrude(19.0, both=True)).val()
s = s.fuse(cq.Shape(r_rib.wrapped))
# 5. 前斜撑表面走线导槽 (与 P01 前走线窗 Z=70..140mm 自然顺接)
wire_guide_pts = [
(-75.5, z1 + 1.0),
(-14.0, z1 + 1.0),
(-14.0, z1 + 4.0),
(-75.5, 68.5),
]
wire_guide = (cq.Workplane("XZ", origin=(0, Y_COL, 0))
.polyline(wire_guide_pts).close()
.extrude(9.0, both=True)).val()
s = s.cut(wire_guide)
# 6. 立柱深插槽内腔 (Pocket: 66.6 x 66.6 mm, 留 0.3mm 精密滑配间隙)
socket_box = (cq.Workplane("XY", origin=(X_COL, Y_COL, 10.0))
.rect(66.6, 66.6)
.extrude(z_collar_top - 10.0 + 1.0)
.edges("|Z").fillet(6.3)).val()
s = s.cut(socket_box)
# 7. 4x M5 底部垂直紧固螺栓孔与沉孔
for xx in (X_COL - 21.0, X_COL + 21.0):
for yy in (Y_COL - 21.0, Y_COL + 21.0):
th = cyl(2.75, -0.01, 10.5, xx, yy)
cb = cyl(5.0, -0.01, 6.0, xx, yy)
s = s.cut(th).cut(cb)
# 8. 6 组 M6 工业工作台紧固腰槽 (28 x 7 mm)
slot_positions = [
(-215.0, Y_COL - 85.0), (-215.0, Y_COL + 85.0), # 后部两角
(-47.5, Y_COL - 95.0), (-47.5, Y_COL + 95.0), # 中部两侧
(120.0, Y_COL - 85.0), (120.0, Y_COL + 85.0), # 前部两角
]
for cx, cy in slot_positions:
plane = cq.Plane(origin=(cx, cy, -0.01), xDir=(0, 1, 0), normal=(0, 0, 1))
slot = cq.Workplane(plane).slot2D(28.0, 7.0).extrude(z1 + 1.0).val()
s = s.cut(slot)
# 9. 底部隐蔽走线通槽
wire_ch = (cq.Workplane("XY", origin=(X_COL, Y_COL - 80.0, -0.01))
.rect(28.0, 100.0)
.extrude(6.0)).val()
s = s.cut(wire_ch)
return s
def p_girdle(j1):
"""P03_肩关节安装悬臂 (轻量化板式桁架版 + 侧开式电机托架):
1. 10mm 后端重载法兰盘 (X: -61.0..-51.0, 74x74mm);
2. 主干由 66mm 实心块改为双侧 6mm 桁架竖板 (Y = Y_ARM ± 27..33),外轮廓保持旧版
"主干 ∪ 侧筋"并集不变 —— 只减材料不加体积,零新增干涉风险;实心 728 -> 286 cm³ (-61%);
3. 竖板帐篷形减重窗 (顶/底斜面 ≥52°,自支撑;仅 20mm 平顶可桥接);
4. 底部 9mm 承力鞍座 + 43.4x43.4 定位榫头 (配 P01_C 44x44 内腔,单边 0.3mm 间隙);
鞍座底面 66x66 与立柱顶环带承压面积 2403mm² —— 竖向载荷走面压,螺栓只防上抬/防滑;
5. 4x 安装孔 (X_COL±27.5, Y_COL±13.5):Ø3.9 直孔,M4x16 从上方直接拧入自攻成型
(鞍座与立柱顶环同径,无过孔/沉孔/预埋),可拆装;
6. 下腹中央龙骨筋 (12mm 中位腹板,自鞍座斜拉至法兰下缘) + 顶部横向锁紧环抱筋 (66x9x10mm,
与两侧竖板外面齐平、顶面压在筋板脊线上,仅顶前棱一道 2mm 倒角);
7. 侧开式电机托架 (+Y侧全开, X: -51.0..11.5,前端随 X_BAY_EXT 前延 3mm),
M1 电机可从侧方斜插卡入装配(插槽比电机长 3mm),由后端法兰 4xM3x16 锁死;
电机舱 Ø60.7 从后端直通到前端面(2026-10-02 用户裁定"去掉台阶改成平的":无环形台阶、
无喇叭锥;原前置止脱锁紧法兰 4xM3 随之取消,电机轴向由后端 4xM3x16 约束);
9. 两侧大面积散热舷窗 (34x20mm) + 顶部双斜向对流排热槽 (30x6.5mm),确保散热畅通;
10. Ø26mm 中央走线孔;竖板间为开放腔体(无封闭空腔),M3 螺丝刀通道直接走腔体,拧紧更顺手。
"""
X_MOUNT = Z_R1 # -51.0 (Rear face of M1)
T_FLANGE = 10.0 # 10mm thick high-strength mounting flange
X_BACK = X_MOUNT - T_FLANGE # -61.0
Y_ARM = Y_AXIS # 128.0
Z_ARM = Z_RL # 610.0
Y_P_IN = 27.0 # 桁架竖板内表面 (Y_ARM ± 27)
Y_P_OUT = 33.0 # 桁架竖板外表面 (与旧主干齐平)
T_SADDLE = 9.0 # 底部鞍座厚度
TENON = 43.4 # 定位榫头边长(P01_C 内腔 44x44 R4,单边留 0.3mm)
WIN_R = 4.0 # 竖板减重窗内角圆角(消除内尖角应力集中,Kt 由 ~2.5 降到 ~1.2)
BOLT_DX, BOLT_DY = 27.5, 13.5 # 4x 安装孔相对立柱中心偏移:落在顶环 11mm 实体壁内
# 1. 主安装法兰盘 (74x74mm, 四角倒圆 R=8mm)
# 背面那圈 2mm 倒角已去掉:板料只伸进法兰 0.1mm,倒角面与板背面相交会在
# Z≈574.9 挤出一批 2mm 短棱,正是这批短棱让整条交接内棱网络倒不出圆角;
# 同时它跨过 R8 角部圆弧,就是角上那道"卷起来"的怪倒角。
flange = (cq.Workplane("YZ", origin=(X_BACK, Y_ARM, Z_ARM))
.rect(74.0, 74.0)
.extrude(T_FLANGE)
.edges("|X").fillet(8.0)).val()
s = cq.Shape(flange.wrapped)
# 2. 双侧桁架竖板 (6mm):旧"斜挑支撑主干"与"大三角加强筋"轮廓同段挤出 → 自动并集成单块侧板
# 主干的后缘两点取在加强筋斜边的延长线上,使外轮廓顶部成为一整条直线
# (否则后缘 (-148,550) 处有 5° 折点、留下 5mm 台阶)。
# Z_CREST = 侧筋脊线高度,同时是顶筋 2mm 顶前倒角的下沿:倒角从 (X-71,Z_CREST)
# 斜上到 (X-69,Z_CREST+2) = 顶筋顶面,斜坡面与倒角面几乎相切,顶部读起来是一整张面。
Z_CREST = Z_ARM + 33.0 # 643(初版 642;顶筋整体上移 3mm 让出扳手空间后跟着抬)
RIB_SLOPE = (Z_CREST - 575.0) / ((X_BACK - 10.0) - (X_COL - 15.0))
def rib_line_z(x):
return Z_CREST + RIB_SLOPE * (x - (X_BACK - 10.0))
trunk_pts = [
(X_COL - 33.0, Z_CHEST1),
(X_COL + 33.0, Z_CHEST1),
(X_COL + 33.0, 505.0),
(X_BACK + 0.1, 565.0),
(X_BACK + 0.1, Z_ARM - 5.0),
(X_COL - 10.0, rib_line_z(X_COL - 10.0)),
(X_COL - 33.0, rib_line_z(X_COL - 33.0)),
]
rib_pts = [
(X_COL - 33.0, Z_CHEST1), # 底边两端与主干/鞍座对齐 (±33):原来收进 3mm,
(X_COL + 33.0, Z_CHEST1), # 会在鞍座顶面上留下 0.7/3mm 短棱,卡住整条底棱圆角
(X_BACK + 0.1, 565.0),
(X_BACK + 0.1, Z_CREST),
(X_BACK - 10.0, Z_CREST), # 脊线 (-71,643):正好落在顶筋前面与 2mm 倒角下沿的交点
(X_COL - 15.0, 575.0),
(X_COL - 30.0, 530.0),
]
for sign in (-1, 1):
ya = Y_ARM + sign * Y_P_IN
yb = Y_ARM + sign * Y_P_OUT
y0, y1 = min(ya, yb), max(ya, yb)
for prof in (trunk_pts, rib_pts):
s = s.fuse(cq.Shape(Yplate(prof, y0, y1).wrapped))
# 3. 竖板减重窗 (帐篷形:斜面 ≥52° 自支撑、仅 20mm 平顶可桥接;避开鞍座与 M5 螺母柱)
# 6 个内角全部 R4 圆角:把内尖角应力集中 (Kt≈2.5) 降到 ≈1.2,同时圆角面仍是竖直/自支撑面
win_pts = [
(X_COL - 24.0, 498.0), (X_COL + 23.0, 498.0), (X_COL + 25.0, 522.0),
(X_COL + 10.0, 545.0), (X_COL - 10.0, 545.0), (X_COL - 25.0, 524.0),
]
for sign in (-1, 1):
yc = Y_ARM + sign * 0.5 * (Y_P_IN + Y_P_OUT)
tool = (cq.Workplane("XZ", origin=(0, yc, 0)).polyline(win_pts).close()
.extrude(Y_P_OUT - Y_P_IN + 1.0, both=True)
.edges("|Y").fillet(WIN_R).val())
s = s.cut(cq.Shape(tool.wrapped))
# 4. 底部承力鞍座:坐实立柱顶面,把两竖板、龙骨与榫头连成整体
s = s.fuse(bx(X_COL - 33.0, X_COL + 33.0, Y_ARM - Y_P_OUT, Y_ARM + Y_P_OUT,
Z_CHEST1, Z_CHEST1 + T_SADDLE))
# 5. 下腹部纵向抗弯龙骨筋 (12mm 中位腹板,自鞍座斜拉至法兰背面;交接内棱在融合后做真 3D 圆角)
keel_pts = [
(X_COL + 33.0, Z_CHEST1), # (-82, 470)
(X_COL + 33.0, 495.0), # (-82, 495)
(X_BACK + 0.1, 573.0), # (-60.9, 573) 斜拉至法兰背面
(X_BACK + 0.1, 594.4), # (-60.9, 594.4) 顶端贴法兰
(X_COL + 42.1, 585.0), # (-72.9, 585)
(X_COL + 20.0, Z_CHEST1), # (-95, 470) 背面一路斜到底:原来在 (-95,480) 有个折点,
] # 折点离鞍座顶面只 1mm,R2.5 圆角爬不上去 → 龙骨底棱整组倒不出
s = s.fuse(cq.Shape(Yplate(keel_pts, Y_ARM - 6.0, Y_ARM + 6.0).wrapped))
# 7. 顶部横向锁紧环抱横筋:Y 向与两竖板外面齐平 (Y_ARM±33)、前面与筋板脊线共面 (X=-71)、
# 顶面 Z=645 压住脊线 (Z=643) 并与 2mm 顶前倒角相切 → 顶筋与两侧脊线合成一整块。
# 整体比初版抬高 3mm (底面 633→636):4x M3 后端沉孔 Ø6.5 跨在 Z 627.2..633.7 上,
# 底面 633 会压住孔口上沿 0.7mm、扳手让位只剩负间隙;抬到 636 后退到孔口上方 2.3mm、
# 离螺钉轴线 5.55mm。顶面 645 不越过法兰 R8 角部圆弧在 Y=95 处的 645.9 上界。
tie_rib = (cq.Workplane("YZ", origin=(X_BACK - 10.0, Y_ARM, Z_ARM + 30.5))
.rect(66.0, 9.0)
.extrude(10.0)
.edges(cq.selectors.BoxSelector((X_BACK - 10.5, Y_ARM - 34.0, Z_ARM + 34.5),
(X_BACK - 9.5, Y_ARM + 34.0, Z_ARM + 35.5)))
.chamfer(2.0)).val()
s = s.fuse(cq.Shape(tie_rib.wrapped))
# 6.y 体-体交接凹棱:融合完成后对"凹棱"直接做真 3D 圆角。
# 原先这里是手工沿棱 fuse 的 10 条"正方形−四分之一圆"焊珠小体(_cove),已整体删除:
# 焊珠端面是平的、悬在半空,两条互相垂直的焊珠在角上互不搭接 → 圆角"缺一块",
# 并与相邻体的棱互相穿插留 1~3mm² 碎面。真圆角在面边界自然收口、多棱相交处由 OCC
# 生成角部补片。
from cadquery import selectors as _sel
from OCP.BRepAdaptor import BRepAdaptor_Surface
from OCP.GeomAbs import GeomAbs_Plane
from OCP.TopAbs import TopAbs_REVERSED
def _outward(f, sh):
"""平面面的外法向:先按 Orientation 修正,再用"面中心外移 1mm 是否仍在实体内"兜方向。"""
ad = BRepAdaptor_Surface(f.wrapped)
if ad.GetType() != GeomAbs_Plane:
return None
ax = ad.Plane().Axis().Direction()
n = cq.Vector(ax.X(), ax.Y(), ax.Z())
if f.wrapped.Orientation() == TopAbs_REVERSED:
n = n * -1.0
c = f.Center()
if cq.Solid(sh.wrapped).isInside(cq.Vector(c.x + n.x, c.y + n.y, c.z + n.z), 1e-6):
n = n * -1.0
return n
def _fillet_reflex(lo, hi, radii, tag, eps=0.9):
"""倒出 lo~hi 区域内的凹棱(两面夹 270° 材料)。判据:从棱中点沿 (n1-n2) 外探 eps,
落在实体内 = 凹、落在外 = 凸。区域内凹棱先整批一次倒(半径逐级降级,且倒完验拓扑:
OCC 会给出"没抛异常但面已坏"的结果),建不出时按相连棱分组逐组倒。"""
nonlocal s
def _pick(sh):
edges = sh.Edges()
idx = {}
for i, e in enumerate(edges):
idx[e.hashCode()] = i
adj = [[] for _ in edges]
for f in sh.Faces():
for ee in f.Edges():
k = idx.get(ee.hashCode())
if k is not None:
adj[k].append(f)
box = _sel.BoxSelector(lo, hi)
out = []
for i, e in enumerate(edges):
if e.Length() <= 6.0 or len(adj[i]) != 2 or not box.filter([e]):
continue
n1 = _outward(adj[i][0], sh)
n2 = _outward(adj[i][1], sh)
if n1 is None or n2 is None:
continue
dx, dy, dz = n1.x - n2.x, n1.y - n2.y, n1.z - n2.z
ln = math.sqrt(dx * dx + dy * dy + dz * dz)
if ln < 1e-6:
continue
p = e.Center()
if cq.Solid(sh.wrapped).isInside(
cq.Vector(p.x + dx / ln * eps, p.y + dy / ln * eps,
p.z + dz / ln * eps), 1e-6):
out.append(e)
return out
es0 = _pick(s)
if not es0:
print(" [P03 真圆角] %-14s 区域内无凹棱,跳过" % tag, flush=True)
return
def _groups(ee):
"""按共端点把凹棱连成链/网络:一组一次倒,OCC 才能在交汇处生成角部补片;
逐条倒会在交汇处留下断口(看着就像圆角倒一半停了)。"""
pts = [e.Vertices() or [e.Center()] for e in ee]
par = list(range(len(ee)))
def find(a):
while par[a] != a:
par[a] = par[par[a]]
a = par[a]
return a
for i in range(len(ee)):
for j in range(i + 1, len(ee)):
if any(pi.distance(pj) < 0.05 for pi in pts[i] for pj in pts[j]):
par[find(i)] = find(j)
g = {}
for i in range(len(ee)):
g.setdefault(find(i), []).append(ee[i])
return list(g.values())
def _do(edges_, rr):
"""倒完立刻验拓扑:OCC 会给出"没抛异常但面已坏"的结果,必须挡下来。"""
try:
ns = cq.Shape(cq.Solid(s.wrapped).fillet(rr, edges_).wrapped)
except Exception:
return None
return ns if cq.Solid(ns.wrapped).isValid() else None
# 先试"区域内全部凹棱一次倒"(探针实测这样能整批成型,且只重建一次,
# 不会像分批那样把同一张面反复重算坏掉);不行再按相连棱分组逐组倒。
for rr in radii:
ns = _do(es0, rr)
if ns is not None:
s = ns
print(" [P03 真圆角] %-14s %d 条凹棱 R%.1f ✓ 整批一次成型"
% (tag, len(es0), rr), flush=True)
return
n_ok, n_grp, left = 0, 0, len(es0)
for _ in range(24):
es = _pick(s)
if not es:
break
got = False
for g in sorted(_groups(es), key=lambda g: -sum(e.Length() for e in g)):
for rr in radii:
ns = _do(g, rr)
if ns is None:
continue
s = ns
n_ok += len(g)
n_grp += 1
print(" [P03 真圆角] %-14s 第%d组 %d 条 R%.1f ✓"
% (tag, n_grp, len(g), rr), flush=True)
got = True
break
if got:
break
if not got:
left = len(es)
break
print(" [P03 真圆角] %-14s 共 %d 组 %d 条凹棱倒圆,剩 %d 条保持尖棱"
% (tag, n_grp, n_ok, left), flush=True)
XR, YC, ZS = X_BACK, Y_ARM, Z_CHEST1 + T_SADDLE # -61, 128, 479
# —— 鞍座顶面 (Z=479) 上的交接内棱:龙骨三条 + 两竖板内侧两条,一次真圆角 ——
# 半径上限 2.0:龙骨侧面 Y=122 与 M5 螺钉头外缘 Y=118.75 只隔 3.25mm,
# 原来的 R3 焊珠会顶到螺帽承压边,R2.0 留 1.25mm。
_fillet_reflex((X_COL - 34.0, Y_ARM - 40.0, ZS - 3.0),
(X_COL + 34.0, Y_ARM + 40.0, ZS + 7.0),
(2.0, 1.5), "鞍座顶面交接")
# —— 法兰背面 (X=-61) 上的交接内棱:只倒竖板/龙骨的竖直棱 ——
# 顶筋底面那条水平棱 (Z=636) 不倒:4x M3 沉孔 Ø6.5 在 Z 627.2..633.7,
# 倒上 R2.5 会把螺钉上方 5.55mm 的扳手让位吃掉 2.5mm。
# 上界取 631:竖板内棱被顶筋底面切成 573..636 / 636..643 两段,只倒下面长的那段
# ——把 636..643 的 7mm 短段并进来,整批就从"一次成型"退化成逐组、且少倒 6 条。
_fillet_reflex((X_BACK - 3.0, Y_ARM - 40.0, 570.0),
(X_BACK + 3.0, Y_ARM + 40.0, 631.0),
(2.5, 2.0, 1.5), "竖板/龙骨↔法兰")
_fillet_reflex((X_BACK - 3.0, Y_ARM - 40.0, Z_ARM + 34.5),
(X_BACK + 3.0, Y_ARM + 40.0, Z_ARM + 35.5),
(1.5, 1.0), "顶筋顶↔法兰")
# 与立柱顶部配合的定位榫头 (43.4x43.4x15mm):配 P01_C 44x44 R4 内腔,单边 0.3mm 滑配
boss = (cq.Workplane("XY", origin=(X_COL, Y_COL, Z_CHEST1 - 15.0))
.rect(TENON, TENON)
.extrude(15.0)
.edges("|Z").fillet(4.2)).val()
s = s.fuse(cq.Shape(boss.wrapped))
# 4x 安装孔:统一 Ø3.9 直孔(M4x16 从腔体正上方拧入自攻成型;鞍座与立柱顶环同径、无沉孔)
# 孔位 (X_COL±27.5, Y_COL±13.5) 同时满足:①在立柱顶环实体壁内(内腔 22 → 外壁 33);
# ②在 P03 两竖板之间、避开中间龙骨,从腔体正上方用扳手可直接拧紧。
for xx in (X_COL - BOLT_DX, X_COL + BOLT_DX):
for yy in (Y_COL - BOLT_DY, Y_COL + BOLT_DY):
s = s.cut(cyl(1.95, Z_CHEST1 - 0.5, Z_CHEST1 + T_SADDLE + 0.5, xx, yy))
# 1x 横向防脱锁紧:榫头 −X 侧向内 Ø3.9x14 直孔(与立柱后壁 Ø3.9 孔同轴,M4x16 拧入自攻)
s = s.cut(Xcyl(1.95, X_COL - TENON / 2.0 - 1.0, X_COL - TENON / 2.0 + 14.0, Y_COL, Z_LOCK))
# 4x M3 连接螺孔(螺丝刀通道直接走两竖板之间的开放腔体,无需再钻 Ø8.5 直通隧道)
# 孔位 = 电机尾端 4x M3 螺纹径向槽实测位(电机.STEP):BCD55、相位 39.9°+90k。
# 旧 35.1×40.9 矩形孔距与实际槽位差 ~4.7mm(对角两颗螺钉无处咬合),
# 2026-10-02 用户指出"螺钉没有对齐"后按 STEP 实测修正。
for dy, dz in ((21.06, 17.65), (-17.65, 21.06), (-21.06, -17.65), (17.65, -21.06)):
py = Y_ARM + dy
pz = Z_ARM + dz
th = Xcyl(1.7, X_BACK - 0.5, X_MOUNT + 4.0, py, pz)
cb = Xcyl(3.25, X_BACK - 0.5, X_BACK + 4.5, py, pz)
s = s.cut(th).cut(cb)
# 中央走线孔 (Ø26mm)
wire_hole = Xcyl(13.0, X_COL - 40.0, X_MOUNT + 2.0, Y_ARM, Z_ARM)
s = s.cut(wire_hole)
# 6. 前向电机全包托架 (X: -51.0..8.5+X_BAY_EXT=11.5,Ø60.7 舱孔平直贯通到端面)
# 端面随插槽加长前延 X_BAY_EXT;叉板背面(10.5+X_FORK_GAP=11.5)与端面 0.0 硬贴平
# (用户两次要求"搞成平的";J1 转动摩擦由用户知悉,发涩时可微松 M2)
X_FRONT = 8.5 + X_BAY_EXT
R_POD = 36.5
R_BORE = 30.35
cradle_outer = (cq.Workplane("YZ", origin=(X_MOUNT - 0.1, Y_ARM, Z_ARM))
.circle(R_POD)
.extrude(X_FRONT - X_MOUNT + 0.1)
.edges(">X").chamfer(1.5)).val()
s = s.fuse(cq.Shape(cradle_outer.wrapped))
# 电机定子配合内腔(最终状态,2026-10-02 用户裁定"去掉台阶改成平的+保留固定电机的面"):
# Ø60.7 圆柱孔壁从前端面平直贯通到舱底(无窄颈、无台阶、无喇叭锥);
# 舱底 = 一个完整的平坦环面(X=5.06+X_BAY_EXT=8.06,与插槽末端墙共面,中开 Ø39 凸台过孔)
# ——即电机前限位面。电机轴向由后端法兰 4xM3x16 约束;
# 前端锁紧由 4 个 Ø10 局部凸台上的 M3 圆柱头螺钉承担(见下方凸台段)。
motor_pocket = Xcyl(R_BORE, X_MOUNT - 0.2, 5.06 + X_BAY_EXT, Y_ARM, Z_ARM)
s = s.cut(motor_pocket)
# 4x 前置 M3 锁紧螺钉凸台(BCD=55mm,17.8°/107.8°/197.8°/287.8°):
# 平直舱孔的沉头座位由 4 个 Ø10 局部凸台承载——凸台位于舱孔前段 8.06..11.5,
# 电机前端面(5.0)之前 3mm,电机斜插路径不经过;M3x8 圆柱头坐在凸台沉孔
# 底(x=9.5)旋入电机前端面,咬合 3.5mm,兼作电机前端防转定位。
for deg in (17.8, 107.8, 197.8, 287.8):
rad = math.radians(deg)
fy = Y_ARM + 27.5 * math.cos(rad)
fz = Z_ARM + 27.5 * math.sin(rad)
s = s.fuse(Xcyl(5.0, 5.06 + X_BAY_EXT, X_FRONT, fy, fz))
th = Xcyl(1.6, 5.06 + X_BAY_EXT, X_FRONT, fy, fz)
cb = Xcyl(3.0, X_FRONT - 2.0, X_FRONT, fy, fz)
s = s.cut(th).cut(cb)
# J1 输出凸台过孔 (Ø39 × 3.44——J1 凸台与 3xM2 输出螺钉的必经孔,非台阶;
# 原 6.7mm 长颈与半圆台肩已随舱底前移一并消除)
hub_clearance = Xcyl(19.5, 4.8, X_FRONT + 0.5, Y_ARM, Z_ARM)
s = s.cut(hub_clearance)
# 8. 电机托架 +Y 侧全开(侧开式半包,替代原封闭全包筒):
# M1 电机可从 +Y 侧方直线滑入托架完成装配——原封闭筒电机物理上无法装入。
# 轴向约束:后端法兰 4xM3(电机尾端面)单向锁死(前置止脱法兰随平直舱孔要求取消);
# 径向约束:Ø60.7 精密滑配托架底 + 重力贴底。开口前端至 5.06+X_BAY_EXT=8.06
# (比电机前端面多 3mm 斜插余量,电机可倾斜卡入),止脱法兰环随之前移、环宽保持 3.44mm。
s = s.cut(bx(X_MOUNT, 5.06 + X_BAY_EXT, Y_ARM, Y_ARM + 60.0, Z_ARM - 60.0, Z_ARM + 60.0))
# 7. 散热系统:双侧大视窗 + 顶部斜向对流排热槽
for sign in (-1, 1):
win_plane = cq.Plane(
origin=(-24.5, Y_ARM + sign * 35.0, Z_ARM),
xDir=(1, 0, 0),
normal=(0, sign, 0)
)
win_cut = cq.Workplane(win_plane).slot2D(34.0, 20.0).extrude(16.0, both=True).val()
s = s.cut(win_cut)
for deg in (45, 135):
rad = math.radians(deg)
slot_plane = cq.Plane(
origin=(-24.5, Y_ARM + 33.0 * math.cos(rad), Z_ARM + 33.0 * math.sin(rad)),
xDir=(1, 0, 0),
normal=(0, math.cos(rad), math.sin(rad))
)
slot_cut = cq.Workplane(slot_plane).slot2D(30.0, 6.5).extrude(15.0, both=True).val()
s = s.cut(slot_cut)
return s
def p_fork(j1, j2):
"""P04_肩叉_螺旋体30%_墙5底5_竖打 (Shoulder Fork / L-Bracket) - 加长避让顺滑流线版:
1. 头部与身子起点自 X=5.5 前移加长至 X=10.5+X_FORK_GAP=11.5,叉板背面与 P03 托架端面
(X=8.5+X_BAY_EXT=11.5) 0.0 硬贴平(2026-10-02 用户两次要求"搞成平的";
P03 侧插槽独立加长 3mm 便于 M1 电机斜插卡入);
2. J1 从动法兰圆盘已删除(盘面在 column 前缘形成鼓楞):J1 由 boss(Ø35.6)贯通 P03 前盖中心孔直连电机输出盘;column 顶边保持 Z=646.5 与 P03 环齐高,R=18mm 大圆弧顺滑过渡;
3. 头部转接凸台加长贯通 P03 前盖中心孔 (R=19.5mm),直连 J1 旋转法兰盘;
4. M2 保留后端安装板(R=35mm, 带 rear_mount_holes 螺钉孔),前端定位环鼓出圆盘已删除(前端定位由 column 端面 pocket 承担),中间镂空散热;
4b. 【2026-10-02 新增】M2 前端压盖:原方案电机只被后端安装板(S02 4xM3x10)单面锁死,
大扭矩下电机绕 Y 轴在 Ø60.3 座孔里点头/翘起,固定不牢。现在前端盖外端面
(Y=156.0) 再加一枚同径 R35 压盖,用 4x M3x8 在电机前端盖 BCD55 上把电机
从前端夹一次 —— 电机被前后两块同心 Ø60.3 端面双向夹紧,倾斜自由度归零;
螺钉沉在压盖沉孔内不外凸,不占用 J2 轴向间隙(P05 法兰盘已相应后移);
5. 严格满足 single-solid 流形拓扑与 360° 全范围零干涉 (COLLISION pairs = 0)。
"""
# 1. M2 后端安装法兰盘 (Y: 92..100, R=35mm)
rear_plate = Ycyl(35.0, Y_REAR - 8.0, Y_REAR, X_ARM, Z_SH)
# 2. M2 前端定位环 (Y: 149.5..155.5, R=35mm)
front_collar = Ycyl(35.0, Y_COVER - 6.5, Y_COVER - 0.5, X_ARM, Z_SH)
s = rear_plate.fuse(front_collar)
# 2b. 【2026-10-02 新增】M2 前端压盖(几何与理由见 motor_front_clamp)。
# 必须在第 6/7 步所有 R30.15~30.5 圆柱刀具走完之后才熔接,否则压盖根部会被
# front_collar_pocket / c_m2 啃掉一圈 0.1mm 薄边(见 7b)。
fp = motor_front_clamp(X_ARM, Z_SH, tag="P04/M2")
# 3. J1 从动法兰圆盘已删除:原 R=36.5 圆盘盘面在 column 前缘形成圆盘鼓楞,
# J1 与 P04 的连接由 boss(Ø35.6 贯通 P03 前盖中心孔 R=19.5)直连电机输出盘
# 承担,螺钉走 boss 端面 4xB 孔,圆盘无传力功能已去除。
# 4. XZ 平面有机连续流线轮廓(随 X_FORK_GAP 整体前移,避让顺滑过渡):
x_b, z_b = -12.65 + X_FORK_GAP, 506.0
x_a, z_a = 10.5 + X_FORK_GAP, 545.0
Lz = z_a - z_b
d0 = 0.514 * Lz
d1 = 0.0
hermite_pts = []
N_h = 16
for i in range(N_h + 1):
t = i / N_h
h00 = 2.0 * (t**3) - 3.0 * (t**2) + 1.0
h10 = t**3 - 2.0 * (t**2) + t
h01 = -2.0 * (t**3) + 3.0 * (t**2)
h11 = t**3 - t**2
xh = x_b * h00 + d0 * h10 + x_a * h01 + d1 * h11
zh = z_b + t * Lz
hermite_pts.append((xh, zh))
dx_flare = (53.5 + X_FORK_GAP) - (44.0 + X_FORK_GAP)
dz_flare = 545.0 - 490.0
R_flare = (dx_flare**2 + dz_flare**2) / (2.0 * dx_flare)
xz_wire = (cq.Workplane("XZ", origin=(0, Y_AXIS, 0))
.moveTo(10.5 + X_FORK_GAP, 545.0)
.lineTo(10.5 + X_FORK_GAP, Z_RL + 36.5)
.lineTo(28.0 + X_FORK_GAP, Z_RL + 36.5)
.radiusArc((44.0 + X_FORK_GAP, 630.0), 18.0)
.lineTo(44.0 + X_FORK_GAP, 545.0)
.radiusArc((53.5 + X_FORK_GAP, 490.0), -R_flare)
.lineTo(18.5 + X_FORK_GAP, 490.0)
.lineTo(-16.5 + X_FORK_GAP, 490.0)
.threePointArc((-15.1 + X_FORK_GAP, 498.5), (-12.65 + X_FORK_GAP, 506.0)))
for pt in hermite_pts[1:]:
xz_wire = xz_wire.lineTo(pt[0], pt[1])
xz_wire = xz_wire.close()
xz_shape = cq.Shape(xz_wire.extrude(100.0, both=True).val().wrapped)
# 5. YZ 平面包络
# 【2026-10-07 按用户手绘红线改成"R3 圆角 + 竖直前壁",消掉顶面前沿那颗尖】
# 来历:2026-10-04 那版把前脸做成与顶面**相切**的 Hermite 弧面,但这条曲线
# 只有 9.0mm 的 Y 预算(164.5->155.5),却要吸收 120.5mm 的落差,于是 90° 的
# 转弯全挤在起点:实测离开顶面 0.28mm 落差就转到 45°,起始曲率半径 0.571mm。
# 后果是顶面前沿 Y=164.5 成了**全件最外凸点**,往下前脸立刻后退,
# 在 Y=164.32 处顶面与前脸之间的料厚只剩 0.027mm —— 就是用户截图圈的那颗尖。
# 2026-10-05 的"起点加密采样"把第一段 57° 折线(那其实是一层意外的钝化)抹平,
# 反而让它变成真正的刀刃。两次都只碰了前缘**一条**棱,
# 顶面左缘(X=11.5, 73mm)与后缘(Y=91.5, 17.5mm)仍是 89° 直棱,所以没解决。
# 现在的形状:顶面 -> 前侧 R3 圆角 -> 竖直前壁 Y=164.5 一路直落到 Z=566
# -> Hermite(两端切线均沿 -Z,G1) 顺收到 (155.5, 526);
# 顶面**后缘**同样倒 R3(与前缘对称,用户 2026-10-07 追加要求),
# 弧心落在背面那条斜线上(背面从 (91.5,646.5) 斜到 (92.0,526),斜 0.24°,
# 切点 Y 必须按该斜线取,否则弧端会露出 0.01mm 台阶)。
# crest 不再是独立的最外凸点(整条前壁同为 Y=164.5),尖由此从根上消失;
# 全件 Y 最大值仍是 164.5,与 P03 止脱环 R36.5/顶646.5 的齐平关系不变。
# 后缘圆角只减料:体积 296.24 -> 296.20 cm3,Y 最小值 91.50 -> 91.51。
# 代价(实测):P04 体积 276.2 -> 296.2 cm3 (+20.0),因为填掉了原来那个内凹腔;
# 且 J1 扫掠半径由 crest 的 hypot(36.5,36.5)=51.6 增到前壁 (Y164.5,Z566) 的
# hypot(36.5,44.0)=57.2 (+5.6mm) —— 全行程碰撞/行程必须重扫才算完成。
# 注意:顶点绕序必须与原列表一致(先顶面、再前壁、再竖直段),否则多边形自交、
# 布尔后零件会碎掉(实测会掉到 48cm3 / 3 块实体)。
y_a = (Y_COVER - 0.5, Z_SH + 36.0) # (155.5, 526.0) 顺收终点
y_b = (Y_AXIS + 36.5, Z_RL + 36.5) # (164.5, 646.5) 顶面前沿 = 前壁所在 Y
R_TIP = 3.0 # 顶面 -> 竖直前壁 的圆角半径
R_BACK = 3.0 # 顶面 -> 背面 的圆角半径(与前缘对称)
Z_WALL_END = 566.0 # 竖直前壁落到此处,再往里顺收
_c = (y_b[0] - R_TIP, y_b[1] - R_TIP) # 前侧圆角心 (161.5, 643.5)
# 背面那条线是斜的:(91.5, 646.5) -> (92.0, 526.0),斜 0.24°。
# 后侧圆角必须切在这条线上,否则弧端点会露出 0.01mm 的台阶。
_zb0, _zb1 = Z_RL + 36.5, Z_SH # 背面上下端 Z
_yb0, _yb1 = Y_AXIS - 36.5, Y_REAR - 8.0 # 背面上下端 Y
_z_ab = _zb0 - R_BACK # 弧与背面的切点高度 643.5
_y_ab = _yb0 + (_zb0 - _z_ab) / (_zb0 - _zb1) * (_yb1 - _yb0)
_cb = (_y_ab + R_BACK, _z_ab) # 后侧圆角心
yz_pts = [(_cb[0], _zb0), # 顶面后缘改从圆角起点开始
(_c[0], y_b[1])] # 顶面走到前侧圆角起点 Y=161.5
for _k in range(1, 31): # R3 圆角:90° -> 0°,切线由水平转竖直
_a = math.radians(90.0 - 90.0 * _k / 30.0)
yz_pts.append((_c[0] + R_TIP * math.cos(_a), _c[1] + R_TIP * math.sin(_a)))
yz_pts.append((y_b[0], Z_WALL_END)) # 竖直前壁 Y=164.5 直落(直线段)
_m = 0.5 * math.hypot(y_b[0] - y_a[0], Z_WALL_END - y_a[1]) * 0.5
for _k in range(1, 121): # 底部顺收 Hermite:两端切线都沿 -Z
t = _k / 120.0
h00 = 2 * t ** 3 - 3 * t ** 2 + 1
h10 = t ** 3 - 2 * t ** 2 + t
h01 = -2 * t ** 3 + 3 * t ** 2
h11 = t ** 3 - t ** 2
yz_pts.append((h00 * y_b[0] + h01 * y_a[0],
h00 * Z_WALL_END + h01 * y_a[1] - _m * (h10 + h11)))
yz_pts += [(Y_COVER - 0.5, Z_SH),
(Y_REAR - 8.0, Z_SH),
(Y_REAR - 8.0, Z_SH + 36.0)]
for _k in range(0, 30): # 后侧 R3 圆角:180° -> 90°
_a = math.radians(180.0 - 90.0 * _k / 30.0)
yz_pts.append((_cb[0] + R_BACK * math.cos(_a), _cb[1] + R_BACK * math.sin(_a)))
yz_solid = Xplate(yz_pts, -20.0, 60.0)
c_int = BRepAlgoAPI_Common(yz_solid.wrapped, xz_shape.wrapped)
c_int.Build()
column = cq.Shape(c_int.Shape())
s = s.fuse(column)
# 6. 中部电机定子散热切除
# 【2026-10-05f】这刀原本是独立存在的(挖 R30.5 让定子裸露)。现在主腔已经
# 统一到 BAY_R=30.50 并从承压面一路挖到前端,这刀完全落在主腔范围内 ——
# 留着不改也不会多挖,但它是「同一段腔被两个不同半径各挖一次」的残留,
# 正是接缝的来源,删掉以免后人以为散热口另有深意。
# 通风靠 cut_open(第 6b 步的敞口盒切)实现,不依赖这刀。
# s = s.cut(Ycyl(30.5, Y_REAR + 0.5, Y_COVER - 6.5, X_ARM, Z_SH))
# 7. M2 接口成型
# 【2026-10-05f】与 Joint.pocket 同步:主腔统一为单一 BAY_R 圆柱,
# 从承压面一路挖到前端盖外,内壁不再有 R35/R30.15/R30.25/R30.50 四段台阶。
# (承压面段不再单独挖 SEAT_R:BAY_R 从 -REAR_SEAT 起就覆盖了它,
# 承压面本身仍是 R35 外壁围出的完整平圆盘。)
s = j2.rear_mount_holes(s, t_plate=8.0, hole_d=2.8, cb_d=5.5, cb_depth=4.0)
s = s.cut(j2.L(cyl(AB.BAY_R, -AB.REAR_SEAT, COVER_Z + 0.6)))
s = s.cut(j2.L(cyl(AB.SEAT_R, -AB.REAR_SEAT, AB.SEAT_TOP)))
# 7b. M2 前端压盖熔接(见 2b):必须在 6/7 步所有 R30.15~30.5 圆柱刀具走完之后,
# 否则压盖根部会被 front_collar_pocket / c_m2 啃掉一圈 0.1mm 薄边。
s = s.fuse(fp)
# 7b2.【2026-10-05e】删掉前端"围挡"在敞口侧的那半圈环墙(见 FENCE_OPEN_CUT)。
# 围挡 = front_collar_pocket 把座孔扩到 R30.25 后留下的那圈 r30.25..35、6mm 高
# 环墙(Y149.5..155.5),比电机前端盖 Ø60.3 凸 4.75mm,把前端盖整圈围住;
# 上面还骑着 R35 压盖(Ø70 再凸 3.2mm)。切敞口(局部 +y = 全局 -Z)那半圈后,
# 背脊(局部 -y = 全局 +Z)侧整圈保留:继续定位前端盖、并作为压盖唯一且足够强
# 的支撑面(4.75mm 宽 x 0.5mm 熔接带,本次完全不碰)→ M2 仍是
# 后端板 4xM3x10 + 前端压盖 4xM3x8 双向面压;压盖本体/Ø37 孔/4xM3x8 沉孔/
# 腔口下沿 Y155.5 全部不动。
s = cut_motor_fence(s, j2, "P04/M2", "P04")
# 7c. 【2026-10-02 新增】立柱减重槽(见 hollow_channel)。
# 立柱 Z525..635 整段是壁厚最深处达 17.5mm 的实心料,而 J2 在 z=560/600 的
# 安全系数有 19。挖成朝上敞开的 U 形槽后立柱变成槽钢:抗弯的两片 X 向腹板
# 正好落在弯矩拉压区(z=560 截面 X13..45,中性面在 X29,腹板占 X13~23/X35~45),
# 被掏掉的正是中性层附近几乎不参与抗弯的料。
# 槽底 Z525 以下保留整块实心过渡到电机座;顶部敞开故非封闭腔、免支撑。
# 必须在 8 步 J1 凸台/螺钉孔之前切:槽的 X23..35 范围离 J1 凸台(X<=11.5)与
# 3xS01 沉孔(X12..14)都有富余,但先切可以保证后面那些刀具不会把槽壁打薄。
# 7c2.【2026-10-05 槽右壁跟随外轮廓,去掉右上角两段尖楔】
# x1=35 是按立柱中段定的(Z525~630,X11.5~45 全宽都在,中性面 X29,
# 两片腹板 X13~23 / X35~45 各 10mm)。可 Z630 以上零件被 R18 圆角收窄:
# 顶面只剩 X11.5~29,再往右是圆角带 X29~45。
# 原先一刀切到底,槽就横着切进圆角带;又因为槽在 Y=102/154 收尾,
# 圆角带被切成两段悬空的楔料(一头尖一头宽),从右上角看就是"一小段尖的"
# —— 它悬在槽口上方 1.7mm(Z644.76~646.5)没有支撑,尖头正好落在收尾处。
# 改法:**上段跟着外轮廓收窄**,Z>630 只切到 X29(顶面右边缘),
# 圆角带 X29~45 一整条保持连续,中/左/右三段料都不再悬空,
# 尖楔和新台阶一起消失(先前只在 Z644.8 削平顶面,等于把尖顶削成一条
# 新台阶,尖头本身还在,更难看 —— 已回退)。
# 下段 X23..35 原样保留,腹板位置和厚度都不动,强度结论不受影响。
# 分界 Z=630 取自 xz_wire:R18 圆弧正是从 (X45,Z630) 起往左上收。
Z_TAPER = 630.0 # = 圆角起点 Z,槽右壁在此处收窄
X_TOP_EDGE = 29.0 # = 顶面右边缘(圆角带上沿),槽不许越过
s = s.cut(hollow_channel(P04_CH["x0"], P04_CH["x1"], P04_CH["y0"], P04_CH["y1"],
P04_CH["z_floor"], Z_TAPER, tag="P04立柱下段"))
s = s.cut(hollow_channel(P04_CH["x0"], X_TOP_EDGE, P04_CH["y0"], P04_CH["y1"],
Z_TAPER, 660.0, tag="P04立柱上段(随外轮廓收窄)", fil=0.0))
# 上段 fil=0:槽宽只剩 6mm(X23~29),R4 内角圆角在 6mm 宽的槽上两侧
# 叠加会退化成零面积而失败(实测报 BRep_API: command not done)。
# 这里本来就是直壁窄槽,不倒角也符合"跟随外轮廓"的意图。
# 8. 头部转接凸台加长(贯通 P03 前盖中心孔,跨越装配缝直连 J1 输出盘)
boss = cyl(17.8, 54.942, 61.5 + X_FORK_GAP)
s = s.fuse(j1.L(boss))
s = s.cut(j1.L(cyl(3.5, 54.0, 74.0 + 30.0)))
# 沉孔台阶固定在 63.0(不随前移):M2x10 旋入电机输出毂的咬合量与改前一致;
# 螺钉头(63..65)相对叉板背面(64.5)外露 0.5mm,位于 2mm 叉缝空隙内,无干涉。
s = hub_m2_holes(s, j1, cb_z1=74.0 + 40.0 + X_FORK_GAP,
th_z1=63.0 + X_FORK_GAP, cb_z0=63.0)
return s
def make_pitch_to_roll_bracket(j_pitch, j_roll, z_pitch, z_r, name="bracket", hub_gap=1.0,
roll_clamp=False, fillet_r=1.5):
"""Half-wrapped (半包) 双曲面有机流线型 Pitch-to-Roll 结构座 (P05 & P08):
1. 顶部从动法兰与前侧 Loft 自然相切顺接;
2. 严格清除 z_plate 顶面以上与上级旋转件贴面的多余材料 (cut_top_solid),保证关节大范围摆动动态 0 干涉;
3. 下方电机实行半包散热设计,-Y侧敞开,+Y侧背脊与圆柱一体化融合;
4. 严格满足 single-solid 流形拓扑与零干涉 (COLLISION pairs = 0)。
hub_gap = 从动法兰盘背面与上级电机前端盖之间的轴向让位间隙。
默认 1.0(贴合防磨)。P05 传 6.0:J2 处 P04 新增了 M2 前端压盖
(Y 155.5..161.0),必须让出这 6.0mm 才能装下;见 p_shoulder_roll_base。
roll_clamp = 本件作为 roll 电机【前端夹紧件】时为 True(J3/P05 夹 M3)。
roll 电机(J3/J6)轴向是 -Z,前端盖外端面在 z_r-56,-Z 侧是从动件:
压盖朝 -Z 长(Z_COVER-5..Z_COVER),从动件毂面必须整体后移 CLAMP_BACKOFF=5.5
让位(与 Y 轴关节 hub_gap=6.0 同一个道理,只是基准间隙 0.5 而非 1.0)。
P08 自 2026-10-03 起也传 True:M6 前端压盖补齐,对侧 P09 让位 CLAMP_BACKOFF
(见 make_direct_hub 的 backoff),五处电机腔至此全部是「后端板 + 前端压盖」
双向面压,配方同源。
fillet_r = 立柱顶面与竖直臂交汇处的 L 型内转角过渡圆角半径(mm,默认 1.5)。
半径调小为 1.5mm 确保在 OCC 中稳定边倒圆成型(小于临界高度 2.0mm,彻底避免算法异常),
同时不生成多余外凸台阶,平滑消除 90° 锐角应力集中。
"""
z_bot = z_r - 56.0 # roll 电机底端 (front collar)
z_plate = z_r + 8.0 # roll 电机顶端安装板 (rear plate top);见第 8 步 t_plate 说明
y_out = HL.Y_HUB + HL.PLATE_T # 174.0 (俯仰直连法兰外侧面)
y_hub_in = HL.Y_COVER + hub_gap # 157.0 / (P05) 162.0 从动法兰内侧面
z_hub_in = y_hub_in - HL.Y_REAR # 法兰盘背面的电机局部 z(凸台长度跟着它走)
y_cyl_max = HL.Y_AXIS + 35.0 # 163.0 (下方电机外轮廓极值)
# 1. 基础立柱:Ø70mm 实心圆柱 (Z: z_bot .. z_plate, R=35mm)
s = cyl(35.0, z_bot, z_plate, HL.X_ARM, HL.Y_AXIS)
# 2. 俯仰轴直连法兰盘:全圆柱实体 (Y: y_hub_in .. y_out, R=35mm)
disc = Ycyl(35.0, y_hub_in, y_out, HL.X_ARM, z_pitch)
s = s.fuse(disc)
# 3. 前侧从底端 Ø70mm 圆柱到顶端法兰的有机相切平滑渐变过渡体 (Loft Morph)
Z_top = z_pitch - 35.0
z_start = z_bot
N = 16
wp = cq.Workplane("XY")
for i in range(N + 1):
t = i / float(N)
z_curr = z_start + t * (Z_top - z_start)
st = 3.0 * (t**2) - 2.0 * (t**3)
y_center = y_cyl_max + st * (y_out - y_cyl_max)
y_side = HL.Y_AXIS + st * (y_out - HL.Y_AXIS)
v_c = y_center - HL.Y_AXIS
v_s = y_side - HL.Y_AXIS
v_mid = max(v_c, v_s + 0.02)
# 后缘两角 R2 圆角:把 y=123 凸包与 R35 柱面交汇的两条 90° 竖棱圆润化
# (磨掉"凸起来的"尖角,不动后缘高度/位置,打印无悬挂)
FR = 2.0
w = (cq.Workplane("XY", origin=(HL.X_ARM, HL.Y_AXIS, z_curr))
.moveTo(-35.0, v_s)
.threePointArc((0.0, v_mid), (35.0, v_s))
.lineTo(35.0, -5.0 + FR)
.radiusArc((35.0 - FR, -5.0), FR)
.lineTo(-35.0 + FR, -5.0)
.radiusArc((-35.0, -5.0 + FR), FR)
.lineTo(-35.0, v_s)
.close())
wp = wp.add(w)
loft = wp.toPending().loft()
s = s.fuse(loft.val())
# 4. 顶部填充(仅保留 y >= y_hub_in 与法兰盘对齐的部分,避免侵入上级关节旋转扫掠区域)
top_fill = (cq.Workplane("YZ", origin=(HL.X_ARM, 0, 0))
.moveTo(y_hub_in, Z_top)
.lineTo(y_out, Z_top)
.lineTo(y_out, z_pitch)
.lineTo(y_hub_in, z_pitch)
.close()
.extrude(35.0, both=True))
s = s.fuse(top_fill.val())
# 5. 旋转清让切除:彻底清除 z >= z_plate 且 y <= y_hub_in 范围内的多余材料,
# 消除导致与上游旋转件(P04/P07)严重干涉的立壁与尖角,保持顶面平整规整!
cut_top_solid = (cq.Workplane("YZ", origin=(HL.X_ARM, 0, 0))
.moveTo(-999.0, z_plate)
.lineTo(y_hub_in, z_plate)
.lineTo(y_hub_in, z_pitch + 50.0)
.lineTo(-999.0, z_pitch + 50.0)
.close()
.extrude(60.0, both=True))
s = s.cut(cut_top_solid.val())
# 6. 电机半包处理 (Half-Enclosure):-Y侧敞开散热,+Y侧背脊壳体加强
cut_open = bx(HL.X_ARM - 40.0, HL.X_ARM + 40.0, HL.Y_AXIS - 40.0, HL.Y_AXIS + 3.0, z_bot + 6.0, z_r - 1.0)
s = s.cut(cut_open)
# 7. 上级电机同心圆弧避让
clearance = Ycyl(35.5, HL.Y_AXIS - 40.0, HL.Y_COVER + 0.1, HL.X_ARM, z_pitch)
s = s.cut(clearance)
# 8. 下方电机安装孔位与定位止口
# t_plate=8.0:Joint.pocket 的尾端面承压面让空了 MOTOR_TOL=1.0,承压面到螺钉沉孔
# 台阶为 t_plate-cb_depth-REAR_SEAT = 8-4-1.6 = 2.4mm 膜厚(结构强度大幅提升)。
s = j_roll.rear_mount_holes(s, t_plate=8.0, hole_d=2.8, cb_d=5.5, cb_depth=4.0)
# 【2026-10-03i 接缝整改】front_collar_pocket 已删。
# 它切的是 cyl(BAY_R, z0=50.0, z1=56.5),而紧接着的 Joint.pocket 切的是
# cyl(BAY_R, -REAR_SEAT, COVER_Z+front_pad) —— **同一根圆柱、同一个半径**,
# 前者完全是后者的子集。两次半径相同的圆柱布尔相减,等于让 OCC 在腔壁上
# 留下一条 s=50.0 的零宽棱:实测 P05 的 R30.500 腔壁被切成 5090.5 + 493.9
# 两张面(-2.6..50.0 与 50.0..55.5),P06 同样在 50.0 处裂开。着色时那条
# 棱就是腔里横穿的一道线。P04/P08 本来就没调它,腔壁是完整一张面。
s = j_roll.pocket(s)
# 9. 电机定子配合空腔
# 【2026-10-05f】原 cyl(30.5, ...) 定子配合空腔已删,同上:已被主腔 BAY_R 覆盖。
# 10. 俯仰轴直连法兰结构(凸台延伸至法兰盘背面之后 2.5mm,跨过间隙与法兰盘牢固熔接,
# 保持单实体)。凸台长度跟着 y_hub_in 走:法兰盘后移时凸台同步加长,
# 3xS01 输出螺钉的头面台阶(局部 z=58)、杆长、咬合量与改前完全一致。
boss = cyl(17.8, 54.942, z_hub_in + 2.5)
s = s.fuse(j_pitch.L(boss))
s = s.cut(j_pitch.L(cyl(3.5, 54.0, 74.0 + 30.0)))
s = hub_m2_holes(s, j_pitch, cb_z1=74.0 + 40.0)
# 11. L 型转角连接处圆角过渡(圆角半径调小为 1.5mm):
# 平滑消除立柱顶面与竖直臂交汇处的 90° 尖角与应力集中,
# 半径调小至 1.5mm 确保在 OCC 中稳定成型(小于临界高度 2.0mm,彻底避免算法异常),
# 局部圆角不切入两侧轮廓,完全避免任何外凸台阶,流线自然过渡。
if fillet_r > 0:
try:
wp_s = cq.Workplane(obj=s)
sel_l = cq.NearestToPointSelector((HL.X_ARM, y_hub_in, z_plate))
s = wp_s.edges(sel_l).fillet(fillet_r).val()
except Exception as e:
print(f"[{name}] L型转角圆角异常: {e}")
# 12. roll 电机(M3)前端压盖:与 P04/P06/P07 的 M2/M4/M5 压盖同一套配方,
# 只是 roll 电机轴向为 -Z,压盖朝 -Z 长(见 motor_front_clamp 的 axis="Z")。
# 熔接必须放在最后:第 6/7/8/9 步所有 R30.15~30.5 圆柱刀具都走完之后才接,
# 否则压盖根部那 0.5mm 薄环会被 front_collar_pocket / 定子孔啃掉一圈。
if roll_clamp:
# tag 里的电机号从 j_roll.jid 取(P05->M3 / P08->M6),别再写死 M3 ——
# 写死的话 P08 的构建日志会谎报自己夹的是 M3,排查时容易被带偏。
s = s.fuse(motor_front_clamp(HL.X_ARM, 0.0,
tag="%s/M%d" % (name[:3], int(j_roll.jid[1])),
axis="Z", py=HL.Y_AXIS, z_face=z_r - COVER_Z))
# 13.【2026-10-05d】只切"围挡"那一圈:敞口(-Y)侧的前端定位环 + 压盖根部薄环。
# 用户 2026-10-05 指出这圈环墙把 M3 前端盖和 P06 的 J3 凸台围在中间;我第一版
# 把整个前端(定位环 + 压盖 + 腔口下沿 389->395)都切了,电机前端没了支撑面 ——
# 过度。现在只切敞口这一圈,Y 界限与第 6 步 cut_open 完全一致
# (Y_AXIS-40 .. Y_AXIS+3),保证 -Y 半圈从 Z=395.5 一路开到压盖背面 Z=389;
# 背脊(+Y)侧整圈定位环保留:
# - 继续定位 M3 前端盖(内孔 r30.25,前端盖 Ø60.3 -> 单边 0.10mm);
# - 继续当 R35 压盖唯一且足够强的支撑面(4.75mm 宽 x 0.5mm 熔接带,本次改动
# 完全不碰)→ M3 仍是后端板 4xM3x10 + 前端压盖 4xM3x8 双向面压夹紧;
# - 压盖本体 / Ø37 让位孔 / 4xM3x8 沉孔 / 腔口下沿 z_bot=389 全部不动,
# 压盖敞口侧的端面从 Z=389.5 降到 389 与背面齐平,视觉上不再凸出。
# 为什么不能整圈削到与电机齐平(R35->R31.8,见 FENCE_OPEN_CUT 处的说明):
# ① 这圈壁与第 3 步 Loft 在 X=±35 处与 Ø70 柱面**相切**,整圈切完那两片切向楔形
# (实测 1.32mm3)会脱空成孤立碎块,破坏单实体拓扑;
# ② 压盖根部只有 0.5mm 熔接带,环削到 1.55mm 宽后连接面从 2.37mm2 掉到 0.78mm2,
# 4xM3x8 的夹紧力会把压盖从本体上拉下来。
# 附带效果:盒切把 Loft 在 X=±35 与 Ø70 柱面相切的那两片切向楔形一起带走
# (楔形位于 Y_AXIS 附近 < Y_AXIS+3),不会留下孤立碎块 -> 单实体拓扑保持。
# 13.【2026-10-05e】删掉前端"围挡"在敞口侧的那半圈环墙(见 FENCE_OPEN_CUT)。
# P05(M3)/P08(M6) 现在都有前端压盖、环上骑着压盖 —— 两者都只切敞口(局部 +y)
# 那半圈定位环,背脊侧整圈保留,继续定位电机前端盖,并给压盖当 4.5mm x 0.5mm
# 的熔接带支撑面。
if roll_clamp or FENCE_OPEN_CUT:
s = cut_motor_fence(s, j_roll, "%s/M3" % name[:3], name[:3])
return s
def p_shoulder_roll_base(j2, j3, half=None):
"""P05_大臂旋转座_螺旋体30%_墙4底5_竖打(深度圆角优化版)
本件在链路上有两重身份,两处让位都是为前端压盖:
1. hub_gap=6.0(从动侧):J2 处 P04 新增了 M2 前端压盖(前端夹紧电机,消除大扭矩下的
倾斜),压盖占 Y 155.5..161.0,所以从动法兰盘背面必须从 Y=157 后移到 Y=162
(留 1.0mm 动间隙)。
2. roll_clamp=True(前端夹紧侧):P05 自己抱着 M3(J3,-Z 轴),原来也只有后端板
4xM3x10 单面锁死;现在按 motor_front_clamp 的统一配方在 M3 前端盖外端面
(Z=389)加一枚 R35 压盖(Z 384..389,4xM3x8 BCD55),与后端板前后双向面压,
倾斜自由度归零。代价是对侧从动件 P06 的 J3 毂面整体后移 CLAMP_BACKOFF=5.5
(Z 388.5→383.0),见 p_humerus_bone。
P08 保持默认 —— J5 处 P07 的前端压盖已做(只需 6.0 的 hub_gap),而 J6 的 M6
前端压盖尚未做,故 roll_clamp 传 False。
"""
return make_pitch_to_roll_bracket(j2, j3, Z_SH, Z_R3,
name="P05_大臂旋转座_螺旋体30%_墙4底5_竖打",
hub_gap=6.0, roll_clamp=True)
def p_humerus_bone(j3, j4):
"""P06_大臂骨架_螺旋体25%_墙4底5_竖打 (Humerus Bone - Loft 圆弧转方有机过渡版):
受 J3 (大臂自转, -Z轴, hub@Z_HUB3=380) 驱动,
向下延伸构成大臂主体骨架,底端抱紧 M4 (肘部俯仰电机, +Y轴, 轴线位于 Z_EL=332.0)。
1. 借鉴 P05 大臂旋转座几何放样算法:
- 顶端结合面 (Z = 383.0mm):与 J3 轴径严格相切的 Ø70mm 正圆形轮廓,彻底消除原先外突的方形水平阶梯;
- 底端结合面 (Z = 367.0mm):平滑展开融入 M4 电机套筒的 70x63.5mm 方形截面;
- 过渡区 (Z: 367.0..383.0mm):采用 Hermite s(t) = 3t² - 2t³ 驱动 20 层放样切片连续渐变;
2. 下部抱紧套筒与安装板 (R=35mm),电机定子 100% 裸露散热开窗;
3.【2026-10-03】J3 毂面整体后移 CLAMP_BACKOFF=5.5(顶端 388.5→383.0,直锁凸台
59.5→65.0):P05 新增 M3 前端压盖,占 Z 384..389,原先 388.5 的毂面只剩 0.5mm
让位放不下压盖。配方与 Y 轴三处(J2/J4/J5 令从动法兰盘 Y157→162)完全同源:
压盖 5.0 + 动间隙 1.0 - 原基准 0.5 = 5.5。凸台同步加长,3xS01 输出螺钉的头面
台阶(局部 s=58)、杆长、咬合量与改前完全一致,J3 直锁与零干涉不受影响。
压盖中央 Ø37 让位孔(R18.5)也让开 R17.8 凸台,单边余 0.7mm。
4. 严格单实体 (solids = 1) 且与上下级旋转构件及电机实现动态 0 碰撞干涉。
"""
# 1. M4 底部抱紧套筒与后端安装板 (R=35mm)
rear_m4 = Ycyl(35.0, Y_REAR - 8.0, Y_REAR, X_ARM, Z_EL)
front_m4 = Ycyl(35.0, Y_COVER - 6.0, Y_COVER - 0.5, X_ARM, Z_EL)
s = rear_m4.fuse(front_m4)
# 顶端结合面与过渡高度
# z_top 由 M3 前端盖外端面反推:压盖占 [Z_COVER-CLAMP_T, Z_COVER],再留 CLAMP_CLR
# 动间隙 -> 383.0(改前 388.5,与前端盖只有 0.5mm,放不下压盖)。
z_cover3 = Z_R3 - COVER_Z # 389.0 M3 前端盖外端面
z_top = z_cover3 - CLAMP_T - CLAMP_CLR # 383.0 J3 毂面(= 388.5 - CLAMP_BACKOFF)
z_bot = Z_EL + 35.0 # 367.0
# 2. 下部实心基座块 (Z: Z_EL..z_bot + 0.5)
lower_block = bx(X_ARM - 35.0, X_ARM + 35.0, Y_REAR - 8.0, Y_COVER - 0.5, Z_EL, z_bot + 0.5)
s = s.fuse(lower_block)
# 3. 借鉴 P05 的 Loft 放样过渡体:圆弧变方形(20 层平滑放样,保持严格对称 4 段式截面拓扑)
N = 20
wp = cq.Workplane("XY")
for i in range(N + 1):
t = i / float(N)
z_curr = z_bot + t * (z_top - z_bot)
st = 3.0 * (t**2) - 2.0 * (t**3)
# 前侧:t=0 为平直面 (Y=155.5, v=27.5),t=1 渐变为与 Ø70 正切的圆弧顶点 (Y=163.0, v=35.0)
v_sf = 27.5 * (1.0 - st) + 0.05 * st
v_cf = max(27.5 * (1.0 - st) + 35.0 * st, v_sf + 0.05)
# 后侧:从 t=0 的平直面 (Y=92.0, v=-36.0) 渐变到 t=1 的圆弧 (Y=93.0, v=-35.0)
v_sr = -36.0 * (1.0 - st) - 0.05 * st
v_cr = min(-36.0 * (1.0 - st) - 35.0 * st, v_sr - 0.05)
w = (cq.Workplane("XY", origin=(X_ARM, Y_AXIS, z_curr))
.moveTo(-35.0, v_sf)
.threePointArc((0.0, v_cf), (35.0, v_sf))
.lineTo(35.0, v_sr)
.threePointArc((0.0, v_cr), (-35.0, v_sr))
.close())
wp = wp.add(w)
loft = wp.toPending().loft()
s = s.fuse(loft.val())
# 4. 电机中间定子散热裸露切除 (100% 裸露)
# 【2026-10-05f】原 Ycyl(30.5, ...) 定子散热切除已删:主腔统一 BAY_R=30.50
# 且从承压面挖到前端,这刀完全落在主腔内,属同段腔被两个半径各挖一次的残留。
# 通风由敞口盒切实现,不依赖它。
# 5. M4 接口成型
# 【2026-10-03i 接缝整改】front_collar_pocket 已删,理由同 p_shoulder_roll_base:
# 它与 Joint.pocket 切的是同一根 BAY_R 圆柱,是后者的子集,两次同半径布尔
# 相减会在腔壁上留下 s=50.0 的零宽棱(本件实测 R30.500 裂成 5168.4 + 493.9 两张面)。
s = j4.rear_mount_holes(s, t_plate=8.0, hole_d=2.8, cb_d=5.5, cb_depth=4.0)
s = j4.pocket(s)
# 5b. 【2026-10-02 新增】M4 前端压盖 4xM3x8(BCD55):M4 原来只被后端板单面锁死,
# 大扭矩下会绕 J4 轴在 Ø60.3 座孔里点头。现在前端也面压夹一次(见 motor_front_clamp)。
# 熔接放在所有 R30.15~30.5 圆柱刀具之后,理由同 p_fork 7b。P07 的 J4 从动侧
# 已相应后移到 Y>=162(见 p_forearm_bone 的 J4_CLEAR),与压盖前端面留 1.0mm。
s = s.fuse(motor_front_clamp(X_ARM, Z_EL, tag="P06/M4"))
# 5b2.【2026-10-05e】删掉前端"围挡"在敞口侧的那半圈环墙(见 FENCE_OPEN_CUT)。
# 配方与 P04/P07 的 M2/M5 完全同源(同一套 front_collar_pocket + motor_front_clamp),
# 局部 z 50..56 的 r30.25..35 环墙切掉敞口(局部 +y = 全局 -Z)那半圈;背脊侧整圈
# 保留,继续定位 M4 前端盖并支撑压盖 → M4 前后双向面压不变。
s = cut_motor_fence(s, j4, "P06/M4", "P06")
# 5c. 【2026-10-02 新增】电机上方过渡块减重窗(见 hollow_tent_window)。
# Z360..385 这段 Loft 过渡块壁厚最深 15.8mm,是 P06 唯一一块可掏的厚料
# (Z332..367 的下部本体已经被 Ø61 定子孔掏成 4.5mm 薄壁,没得再掏)。
# 但它正压在 J3 毂下面,所以三条红线:
# 1) 窗顶最高只到 Z374 —— J3 的 Ø70 毂面在 Z380..388.5,窗顶留 6mm 整块
# 实心托住毂面承压,绝不碰毂面和它后面的 3xS01 直锁螺钉;
# 2) 窗的 X 范围 3..37 —— 截面本体 X-15..55,两侧各留 18mm 竖墙,
# 该高度上零件才不会被切成两半(必须单实体);
# 3) 拱形(下宽上窄)轮廓,斜面与水平 >= 52° 自支撑,只有顶部 X12..28 的
# 16mm 平顶需要桥接(与 P03 同量级)。
# 窗底取 Z362 而不是更低:Z360 附近是全段安全系数最低的截面,
# 抬高窗底 4mm 比横向收窄 8mm 更划算(减重量只少 3cm3,安全系数从 92% 回到 100%)。
# 窗沿 Y 双向切穿(Y87..172 超出本体,前后都贯通),顺带把这段的定子散热口
# 一起打开。
# 【2026-10-03 关闭】用户实机视点确认这个拱形窗在正面看就是一个贯通的矩形黑洞,
# 位于J4 关节正上方、整机最显眼的落脚点,视觉上像"零件破了个洞",非常不雅观。
# 权衡后恢复实心:代价只有 161->183cm3(+22cm3 / +27g PLA),而强度本来就已经是
# 无窗基线的 100%(这段本来就不缺强度),减重收益纯属锦上添花。
# 保留 P06_WIN_XZ 与本段注释,需要减重时把开关改回 True 即可复原。
if P06_HOLLOW_WIN:
s = s.cut(hollow_tent_window(P06_WIN_XZ, 80.0, 175.0, tag="P06过渡块"))
else:
print(" [减重窗] P06过渡块: 已关闭(2026-10-03 视觉整改),该段恢复实心", flush=True)
# 6. J3 直连法兰结构(凸台延伸至 65.0 跨过结合面牢固熔接,保持单实体与零干涉)
# 凸台随 J3 毂面一起后移 CLAMP_BACKOFF=5.5(59.5→65.0):进入电机输出毂的深度
# 仍是 s54.942..56.0 那 1.06mm,3xS01 的头面台阶(s=58)/杆长/咬合量一律不变。
boss = cyl(17.8, 54.942, 59.5 + CLAMP_BACKOFF)
chamfer_cone = cyl(18.5, 54.5, 54.942)
s = s.fuse(j3.L(boss)).cut(j3.L(chamfer_cone))
s = s.cut(j3.L(cyl(3.5, 54.0, 58.0 + 30.0)))
s = hub_m2_holes(s, j3, cb_z1=58.0 + 40.0)
return s
def p_forearm_bone(j4, j5, half=None):
"""P07_小臂骨架_螺旋体30%_墙5底5_竖打 L型高刚度无干涉版(深度圆角优化版)
设计要点:
1. 改为与 P05/P08 统一的 L 型结构(L-bracket):
- +Y侧垂直背脊立柱(Y: y_hub_in..y_out),避开上级大臂骨架 P06(Y <= 155.5)
- 彻底消除原全深S弯在J4轴下方向两边突出的干涉结构(两边突出的结构全部去除)
- 垂直立柱与下方 M5 电机水平座之间采用规则折角(Corner Chamfer/Gusset)刚性连接
2. 下方 M5 电机实行半包散热结构,底部与内腔开窗散热
3. J4 轴俯仰动态行程从受限的 ±54° 大幅释放至无死角大范围摆动(零干涉)
4. 满足单实体 (solids=1) 与装配零碰撞。
5.【2026-10-02】M5 前端压盖(4xM3x8 BCD55)消除"电机只被后端板单面锁死"的倾斜隐患;
J4 从动侧整体让位:y_hub_in 由 158.5 后移到 J4_CLEAR=162.0,让出 P06 的 M4 前端压盖
(前端面 Y=161.0),留 1.0mm 动间隙。J4 直连凸台同步加长,3xS01 输出螺钉咬合量不变。
"""
y_out = Y_HUB + PLATE_T # 174.0
# J4 从动侧让位基准:必须 >= P06 的 M4 前端压盖前端面(Y_COVER+5.0=161.0) + 1.0mm
J4_CLEAR = Y_COVER + 6.0 # 162.0
y_hub_in = J4_CLEAR
y_front = Y_COVER - 0.5 # 155.5
y_rear = Y_REAR - 8.0 # 92.0
z_top_housing = Z_WR + 39.0 # 261.0 (顶面加厚 4.0mm,消除过薄破面问题)
z_roof_top = z_top_housing + 19.0 # 280.0 (顶板整条加高 19mm,用户确认方案4)
# 1. J5 电机前后安装环
collar_front = Ycyl(35.0, HL.Y_COVER - 6.0, HL.Y_COVER - 0.5, X_ARM, Z_WR)
rear_plate = Ycyl(35.0, HL.Y_REAR - 8.0, HL.Y_REAR, X_ARM, Z_WR)
s = collar_front.fuse(rear_plate)
# 2. J4 顶部从动法兰盘 (Y: y_hub_in..y_out, R=35mm, Z: Z_EL)
disc = Ycyl(35.0, y_hub_in, y_out, X_ARM, Z_EL)
s = s.fuse(disc)
# 3. M5 电机壳体水平顶部顶板 (Z: Z_WR..z_top_housing, Y: y_rear..y_front)
roof_w = (cq.Workplane("YZ", origin=(X_ARM, 0, 0))
.moveTo(y_rear, Z_WR)
.lineTo(y_rear, z_roof_top)
.lineTo(y_front - 3.0, z_roof_top)
.threePointArc((y_front - 3.0 + 3.0 * math.cos(math.pi / 4),
z_roof_top - 3.0 + 3.0 * math.sin(math.pi / 4)),
(y_front, z_roof_top - 3.0))
.lineTo(y_front, Z_WR)
.close()
.extrude(35.0, both=True))
s = s.fuse(roof_w.val())
# 4. L型垂直立柱臂 (+Y侧,Y: y_hub_in..y_out,从 Z_EL 顶端延伸至下方电机座)
vert_leg = (cq.Workplane("YZ", origin=(X_ARM, 0, 0))
.moveTo(y_hub_in, z_top_housing)
.lineTo(y_out, z_top_housing)
.lineTo(y_out, Z_EL)
.lineTo(y_hub_in, Z_EL)
.close()
.extrude(35.0, both=True))
s = s.fuse(vert_leg.val())
# 5. L型内侧圆弧加强过渡(Circular Arc Gusset,用户要求"改成圆弧而不是折角,消掉悬空小块")
# 彻底取代直角折角与直斜线折角,采用与顶面和立柱双相切的平滑内凹大圆弧 (R=28.0mm)
# 起点在顶板平整面 (y_arc_start, z_roof_top),精确相切至立柱内侧面 (y_hub_in, z_arc_end)
# 严控全域 Z >= z_top_housing,彻底消除侵入下方旋转副的悬空小方块与多余突起!
# 注:顶板整条加高19mm(z_roof_top=280)后,R28改R14使弧仍与顶板面光滑相切,不出现折角
R_arc = 14.0 # 随顶板加高联动重定:相切起点(144.5,280)->终点(158.5,294),避开P06环底z=297留3mm
y_arc_start = y_hub_in - R_arc
z_arc_end = z_roof_top + R_arc
p_mid_arc = (y_arc_start + R_arc * math.cos(math.pi / 4),
z_arc_end - R_arc * math.sin(math.pi / 4))
gusset_w = (cq.Workplane("YZ", origin=(X_ARM, 0, 0))
.moveTo(y_arc_start, z_roof_top)
.threePointArc(p_mid_arc, (y_hub_in, z_arc_end))
.lineTo(y_out, z_arc_end)
.lineTo(y_out, z_top_housing)
.lineTo(y_arc_start, z_top_housing)
.close()
.extrude(35.0, both=True))
s = s.fuse(gusset_w.val())
# 6. 下级 P08 旋转圆盘动态避让切除(R=35.5mm,预留 0.5mm 间隙)
p08_clearance = Ycyl(35.5, 156.0, y_out + 2.0, X_ARM, Z_WR)
s = s.cut(p08_clearance)
# 6b. 【2026-10-02 新增】顶板根部减重槽(见 hollow_channel)。
# 顶板在 Z255..280 一整段是壁厚最深 15mm 的实心料,而 J4 在 z=245 的安全系数
# 高达 122、z=195 也有 24。挖成朝上敞开的 U 形槽,顶板变成槽钢:
# 槽底 Z255 以下保留整块实心到电机座,抗弯的两片 X 向腹板(X-15..-7 / X47..55)
# 留在弯矩拉压区。Y 上限取 156 而非核心的 166,是为了避开 y_hub_in=158.5 起的
# 竖直立柱本体(立柱是 J4 从动法兰的承力柱,不能掏)。
# 槽顶 Z280 就是顶板上表面,敞口向上,免支撑、非封闭腔。
s = s.cut(hollow_channel(P07_CH["x0"], P07_CH["x1"], P07_CH["y0"], P07_CH["y1"],
P07_CH["z_floor"], 300.0, tag="P07顶板"))
# 7. M5 电机安装接口与定子空腔
# 【2026-10-05f 接缝整改】本件原先是全机唯一给腔径加 CLEARANCE_GAP(2.0) 的地方:
# front_collar_pocket(r_bore=32.25) + 一刀 Ycyl(32.5, Y_REAR-0.5, y_front-6)。
# 结果内壁是 35 -> 32.5 -> 30.2 -> 32.3 -> 30.2,比兄弟件多两道台阶
# (实测 scratch/bay_step_profile.py:z=5.5 处 32.5、z=49.5 处掉到 30.2、
# z=50.25 又回到 32.3)。
# 这 2.0mm 是「关节间隙」,但关节间隙是**轴向**让位(见 hub_gap / CLAMP_CLR),
# 径向把腔径撑大 2mm 只会让电机在腔里晃,且与 P05/P06/P08 不一致。
# 现统一走 BAY_R(30.50),与兄弟件同径,接缝归零。
# 【2026-10-03i】front_collar_pocket 随之删除:它切 cyl(BAY_R, 50.0..56.5),
# 是 Joint.pocket 那根 cyl(BAY_R, -2.6..61.6) 的子集,同半径重复相减
# 只会在腔壁上多出一条 s=50.0 的零宽棱。
s = j5.rear_mount_holes(s, t_plate=8.0, hole_d=2.8, cb_d=5.5, cb_depth=4.0)
s = j5.pocket(s)
# 【2026-10-05f】原 Ycyl(30.5+CLEARANCE_GAP=32.5, ...) 整刀删除:
# 它既撑大了腔径(接缝主因),又已被主腔 BAY_R 完全覆盖(纯冗余)。
# 半包散热设计:-Z底部电机定子通风口
vent_cut = bx(X_ARM - 40.0, X_ARM + 40.0, y_rear + 8.0, y_front - 6.0, Z_WR - 40.0, Z_WR - 25.0)
s = s.cut(vent_cut)
# 7b. 【2026-10-02 新增】M5 前端压盖 4xM3x8(BCD55):M5 原来只被后端板单面锁死,
# 大扭矩下会绕 J5 轴在座孔里点头。现在前端也面压夹一次(见 motor_front_clamp)。
# 必须在第 6 步 p08_clearance(R35.5 让位孔,Y>=156)之后熔接,否则压盖会被削掉。
# P08 的 J5 从动侧已相应后移到 Y>=162(make_pitch_to_roll_bracket 的 hub_gap=6.0)。
s = s.fuse(motor_front_clamp(X_ARM, Z_WR, tag="P07/M5"))
# 7c2.【2026-10-05e】删掉前端"围挡"在敞口侧的那半圈环墙(见 FENCE_OPEN_CUT)。
# 与 P04/P06 同源。注意本件的 front_collar_pocket 用了 r_bore=30.25+CLEARANCE_GAP
# =32.25(2.0mm 关节间隙),环壁因此更薄(r32.25..35),切法与配方完全一致。
s = cut_motor_fence(s, j5, "P07/M5", "P07")
# 8. J4 直连法兰结构(凸台延伸到法兰盘背面之后 2.0mm 跨过间隙与法兰盘牢固熔接,
# 保持单实体)。凸台长度跟着 y_hub_in 走:法兰盘后移时凸台同步加长,
# 3xS01 输出螺钉的头面台阶(局部 z=58)、杆长、咬合量与改前完全一致。
boss = cyl(17.8, 54.942, (y_hub_in - HL.Y_REAR) + 2.0)
s = s.fuse(j4.L(boss))
s = s.cut(j4.L(cyl(3.5, 54.0, 74.0 + 30.0)))
s = hub_m2_holes(s, j4, cb_z1=74.0 + 30.0)
# 9. 工艺走线通孔
slot_z = (Z_EL + z_top_housing) / 2.0
slot = Ycyl(7.0, y_hub_in - 2.0, y_out + 2.0, X_ARM, slot_z)
s = s.cut(slot)
# ========== 关键圆角优化 ==========
try:
# 后侧顶板外边缘圆角(平滑消除水平顶板与后部垂直端面交汇处的 90° 尖角,用户要求倒角改圆角)
wp_s = cq.Workplane(obj=s)
sel_rear = cq.selectors.BoxSelector(
(X_ARM - 40, y_rear - 1.0, z_roof_top - 1.0),
(X_ARM + 40, y_rear + 1.0, z_roof_top + 1.0)
)
s = wp_s.edges(sel_rear).fillet(FILLET_SMALL).val()
except Exception as e:
print(f"P07 顶板后边缘圆角异常: {e}")
return s
def p_wrist_bracket(j5, j6):
"""P08_腕偏转座_螺旋体25%_墙4底5_竖打(深度圆角优化版)
hub_gap=6.0:J5 处 P07 新增了 M5 前端压盖(Y 155.5..161.0),从动法兰盘背面必须
从 Y=157 后移到 Y=162 让位;J5 直锁凸台同步加长,3xS01 输出螺钉咬合量不变。
roll_clamp=True【2026-10-03】:M6 补上前端压盖,与 P04/P05/P06/P07 的
M2/M3/M4/M5 同一套配方(R35、4xM3x8 BCD55 @17.8°+90k、Ø6.0 沉孔、Ø61.0 根部
让位槽),轴向 -Z,压盖占全局 Z 120.5..115。此前本件是五处电机腔里**唯一**
只被后端板 4xM3x10 单面锁死的,电机大扭矩下会在 Ø60.3 座孔里点头;对侧
P09 让位 CLAMP_BACKOFF=5.5(见 make_direct_hub 的 backoff),工具端点不动。
"""
return make_pitch_to_roll_bracket(j5, j6, Z_WR, Z_R6,
name="P08_腕偏转座_螺旋体25%_墙4底5_竖打",
hub_gap=6.0, roll_clamp=True)
def p_tool_flange(j6):
"""P09_工具法兰_螺旋体30%_墙4底5_竖打 深度圆角优化版
关键改进:
1. 外轮廓全圆角(R=4mm)
2. 法兰面倒角(2mm)
3. 螺孔边缘倒角(1.5mm)
"""
z_bot = Z_HUB6 - PLATE_T - 9.0
s = cyl(35.0, z_bot, Z_HUB6, X_ARM, Y_AXIS)
P09_M4 = []
# 4x M4螺栓孔
#
# 分布圆半径 20 -> 22(BCD 40 -> 44):R20 与 3xS01 输出螺钉的 Ø5.6 螺丝刀通道
# (make_direct_hub 里 cyl(2.8, 58.0, z_out+40) 在 BCD29=R14.5、相位 351.4/232.3/112.1°)
# 咬穿沉孔。0° 那个孔中心 (39.5,128) 到 351.4° 通道中心 (33.84,125.83) 只有 6.06mm,
# 而两孔半径之和是 3.5+2.8=6.30 —— 差 0.24mm,Ø7.0 沉孔壁被啃掉一块,
# 完整圆柱面(88mm²)裂成 45.7+35.4 两片,即用户截图里的月牙孔。
# 该相位差只有 8.6°,转动 M4 孔相位无法躲开(0/90/180/270 与 45 度错开全部仍 <6.30),
# 只能加大分布圆半径:R22 时最小中心距 7.96mm,余量 1.66mm。
# 边壁仍充足:R35 法兰外径 - (R22 + 沉孔 3.5) = 9.5mm。
for a in (0, 90, 180, 270):
rad = 22.0
u = rad * math.cos(a * D2R)
v = rad * math.sin(a * D2R)
# 实际切割推迟到 make_direct_hub 之后(见下)。这里只算出 4 个孔位。
P09_M4.append((X_ARM + u, Y_AXIS + v))
# 定位止口 + 走线孔
pilot = cyl(10.0, z_bot - 1.0, z_bot + 2.5, X_ARM, Y_AXIS)
thru = cyl(5.0, z_bot - 1.0, Z_HUB6 + 1.0, X_ARM, Y_AXIS)
s = s.cut(pilot).cut(thru)
# 直连法兰
# 【2026-10-03】M6 补上前端压盖后,J6 毂面必须让位 CLAMP_BACKOFF=5.5
# (详见 make_direct_hub 的 backoff)。P09 的法兰本体 z_bot/Z_HUB6 一个字没动,
# 让位的只是伸进 J6 腔里的那圈毂面 —— 圆盘下移后仍与法兰本体在局部 65..79.5
# 大面积交叠,熔接不受影响;工具端点 Z_TIP=93 也随之不变。
s = make_direct_hub(s, j6, r_disc=35.0, z_out=74.0, backoff=CLAMP_BACKOFF)
# 4x M4 孔(必须在 make_direct_hub 之后切)
#
# 直连法兰那步 fuse 了 R35 圆盘(局部 z=56.5..74 -> 全局 z=102..121 一侧),
# 会把先切的孔重新填死:分段求交显示 z=97..102 无干涉、z=102 以上整根杆都埋在料里
# (每段 12.57 mm^3 = pi*2^2*1,全截面被埋)。
#
# 孔径与深度同时修正:旧值 Ø3.7 比 M4 杆 Ø4.0 还细,且只到 z=105,
# 而 M4x16 头面在 z=97、杆要走到 z=113 —— 杆尾 8mm 无处可去(干涉 147.3 mm^3)。
# Ø4.4 是 M4 标准间隙孔(ISO 273 medium ≈ Ø4.3)。
# 孔顶要盖过 M4x16 的杆尾:头面 z=97 + 杆长 16 = z=113,故开到 Z_HUB6+4=115,
# 比杆尾多留 2mm(实测开到 112 时最后 1mm 杆尾仍撞料 37.7mm³)。
for (fx, fy) in P09_M4:
s = s.cut(cyl(2.2, z_bot - 1.0, Z_HUB6 + 4.0, fx, fy))
s = s.cut(cyl(3.5, z_bot - 1.0, z_bot + 4.0, fx, fy))
# ========== 关键圆角优化 ==========
try:
# 外轮廓圆角
s = s.edges("|Z").fillet(FILLET_SMALL)
except:
pass
try:
# 法兰面倒角
s = s.edges("<Z").chamfer(CHAMFER_EDGE)
except:
pass
try:
# 顶部边缘圆角
s = s.edges(">Z").fillet(FILLET_TINY)
except:
pass
return s
# ---------------------------------------------------------------- assembly ----------------
def build():
print("=" * 80, flush=True)
print("【第一阶段 1/5】开始生成手臂各级构件 3D 几何实体模型...", flush=True)
print("=" * 80, flush=True)
t_stage1 = time.time()
print(" [0/9] 载入电机标准件模组 (STEP)...", end="", flush=True)
t0 = time.time()
motor = cq.importers.importStep(AB.SRC_STEP).val()
motor = place(motor, T(0, 0, -2.57))
AB.MOTOR, AB.HALF, AB.CLAMP = motor, None, None
print(f" 完成 ({time.time()-t0:.2f}s) ✓", flush=True)
JS = {}
for tag, cn, rear, d, xd, holder, driven in HL.JOINTS:
JS[tag] = Joint(tag, cn, rear, d, xd, lug_phase=90.0 if tag == "J1" else 0.0)
j1, j2, j3, j4, j5, j6 = (JS["J%d" % k] for k in range(1, 7))
PARTS[:] = []
AB.CENTS.clear()
AB.GRP = {}
par = {"J1": "root", "J2": "J1", "J3": "J2", "J4": "J3", "J5": "J4", "J6": "J5"}
driven = {"J1": "P04_肩叉_螺旋体30%_墙5底5_竖打", "J2": "P05_大臂旋转座_螺旋体30%_墙4底5_竖打", "J3": "P06_大臂骨架_螺旋体25%_墙4底5_竖打",
"J4": "P07_小臂骨架_螺旋体30%_墙5底5_竖打", "J5": "P08_腕偏转座_螺旋体25%_墙4底5_竖打", "J6": "P09_工具法兰_螺旋体30%_墙4底5_竖打"}
motor_of = {"J1": "M1_J1", "J2": "M2_J2", "J3": "M3_J3",
"J4": "M4_J4", "J5": "M5_J5", "J6": "M6_J6"}
for t in ("J1", "J2", "J3", "J4", "J5", "J6"):
AB.GRP[motor_of[t]] = par[t]
AB.GRP[driven[t]] = t
AB.GRP.update({
"P01_A_立柱下段_三角形30%_墙4底5_竖打": "root", "P01_B_立柱中段_三角形30%_墙4底5_竖打": "root", "P01_C_立柱上段_三角形30%_墙4底5_竖打": "root",
"P02_Center_底座中核心_螺旋体30%_墙5底6_平打": "root", "P02_Front_前向防翻力臂_螺旋体30%_墙4底5_平打": "root", "P02_Rear_后向防翻力臂_螺旋体30%_墙4底5_平打": "root",
"P03_肩吊臂_螺旋体35%_墙5底5_竖打": "root"
})
AB.JAW = {}
p01_full = p_chest()
p01_a, p01_b, p01_c = split_p01_poka_yoke(p01_full)
p02_c, p02_f, p02_r = make_p02_poka_yoke()
parts_to_build = [
("P01_A_立柱下段_三角形30%_墙4底5_竖打", "立柱下段", lambda: p01_a, 0x0284c7,
"200mm适配分段A:高166mm+16mm阶梯公榫+顶端 2x Ø3.9 对锁孔(M4x16 自攻)+底部50x50x12榫头+P01-A 竖排TOP刻字"),
("P01_B_立柱中段_三角形30%_墙4底5_竖打", "立柱中段", lambda: p01_b, 0x2563eb,
"200mm适配分段B:高165mm+双端公母榫+两端各 2x Ø3.9 对锁孔(M4x16 自攻,非对称孔位防反装)+P01-B 竖排TOP刻字"),
("P01_C_立柱上段_三角形30%_墙4底5_竖打", "立柱上段", lambda: p01_c, 0x1d4ed8,
"200mm适配分段C:高149mm+底端母榫+底端 2x Ø3.9 对锁孔(非对称孔位防反装)+顶面P03安装台(4x Ø3.9 安装孔 + 1x Ø3.9 横向锁紧孔)+P01-C 竖排TOP刻字"),
("P02_Center_底座中核心_螺旋体30%_墙5底6_平打", "底座核心承力座", lambda: p02_c, 0x475569,
"200mm适配中座:195x190mm核心承力座+48mm套筒+12mm阶梯榫座(轴向面承载)+前后三角加强筋+前后非对称防呆母榫槽+刻字"),
("P02_Front_前向防翻力臂_螺旋体30%_墙4底5_平打", "前向防翻力臂", lambda: p02_f, 0xe11d48,
"200mm适配前臂:145x190mm扩展力臂+104mm宽跨距双公榫+底部M5预埋螺母沉槽+P02-FRONT刻字"),
("P02_Rear_后向防翻力臂_螺旋体30%_墙4底5_平打", "后向防翻力臂", lambda: p02_r, 0xd97706,
"200mm适配后臂:45x190mm扩展力臂+80mm窄跨距双公榫+底部M5预埋螺母沉槽+P02-REAR刻字"),
("P03_肩吊臂_螺旋体35%_墙5底5_竖打", "肩关节安装悬臂", lambda: p_girdle(j1), 0x4b5563,
"轻量化板式桁架版:主干由 66mm 实心块改为双侧 6mm 桁架竖板+帐篷减重窗(斜面≥52°自支撑)+R4内角,外轮廓与旧版并集完全一致,实心 728->286cm³;底部 9mm 承力鞍座(Ø3.9 安装孔)+12mm 中位龙骨筋(自鞍座斜拉至法兰下缘)+40~45°外扩斜撑;保留 10mm 后置法兰、侧开式电机托架、Ø60.7 直通电机舱(平孔无台阶)(M1 从+Y滑入,后端 4xM3x16 锁死)、大散热窗与对流槽;无封闭空腔、免支撑"),
("P04_肩叉_螺旋体30%_墙5底5_竖打", "肩叉", lambda: p_fork(j1, j2), 0x2563eb,
"齐平插槽+ M2 前端压盖+ 立柱减重槽版:叉板背面与P03托架端面(11.5)0.0硬贴平(用户要求外观齐平),P03侧插槽独立加长3mm,M1电机可倾斜卡入,J1输出凸台贯通直连电机,J1从动法兰圆盘鼓楞已删(接缝区与P03止脱环齐径齐高R36.5/顶646.5),单实体全角度零干涉;【2026-10-02】M2 前端压盖(R35, Y155.5..161.0):电机前端盖外端面加 4xM3x8 沉孔(BCD55)夹紧,与后端安装板 4xM3x10 形成前后双向面压,消除大扭矩下电机在座孔里的倾斜;【2026-10-02】立柱减重槽(X23~35 / Y102~154 / 自Z525向上敞开):立柱Z525~635整段壁厚峰值17.5mm,J2在z=560/600的安全系数有19,改成U形槽钢后361->289cm3(-20%),抗弯的两片X向腹板正好落在弯矩拉压区(z=560截面X13~45、中性面X29,腹板占X13~23/X35~45),掏掉的正是中性层附近几乎不参与抗弯的料;槽底Z525以下保留整块实心过渡到电机座,槽底水平朝上、侧壁竖直、顶部敞开故零支撑且非封闭腔;开度按「减重区最差安全系数 >= 无槽基线 95%」选定(X23~35 比最初的 X21~37 收窄 2mm,强度从 88% 回到 95%);【2026-10-04 视觉整改】电机上方那块 4048mm2 的大平面改成 Hermite 弧面(全行程重扫 907s 确认 J1~J6 行程逐项不变):原来 yz_pts 里(164.5,646.5)->(155.5,526) 是一条直线,沿 X 拉成 4048mm2 平板(法向 (0,1,-0.07)、带 4° 斜度),正对电机上方,两侧被 xz_wire 的 R18 圆弧挤出去,形成「中间一块平、两边鼓」的观感。改成三次 Hermite(两端切线分别沿 Y/Z,与上下水平段 G1 连续),中部向 +Y 外凸约 3mm,弧度与两侧 R18 一致;单段圆弧无法同时满足两端切线(解出 R=9 与 R=120.5 矛盾)故用 Hermite。P04 体积 282.1->274.3cm³(弧面替代平面削掉的料);【2026-10-05 承压面让位腔改为 R35 圆腔、凸台与围挡一并消除】电机尾端垫片位(REAR_SEAT=2.6)用圆腔掏出承压面。**刀半径必须等于外壁 R35**(arm_build.SEAT_R):取小于 R35(曾试 32.2 = 64.4 方腔内切圆)时,刀半径与外壁之间那圈 2.8mm 环墙完整保留,而承压面只挖到刀半径,于是该环墙相对承压面【凸起】并把电机尾端面围住 —— 这就是用户截图里的一圈围挡(P08 实测 1536.9mm3)。它不是残留,而是 SEAT_R<R35 的必然产物。现 SEAT_R=35.0、SEAT_TOP=+1.0(越过尾端面 1mm,吃掉半包开口处那截0.052cm3 残片):承压面段整圈挖到外壁,承压面成为完整 R35 平圆盘,凸台与围挡一起消失,电机尾端面与承压面之间再无凸起。承力改由臂身本体承担(band 段 r36..58 有料方位 P04 10/36、其余各 15/36,其余方位靠 z>+1.0 杯体连接,无整圈通槽)。沉孔 z 区间(-8..-4)与圆腔(-2.6..+1.0)不重叠,S02 完好。连带:承压环由「方腔内切 32.2 − 沉孔外缘 30.25 = 1.95mm 窄环」变为「完整 R35 圆环 4.75mm」,受压面积 383->974mm²(2.5 倍)。【2026-10-04 承压面让位腔改为 32.2 圆腔】电机尾端垫片位(REAR_SEAT=2.6)之前用 64.4 **方**腔掏出来,方腔壁以外 z=-2.6..0 那圈料相对新承压面凸起 2.6mm,打印时是悬空薄壁(用户反馈:难打印、需支撑、公差差)。现承压面段改用**SEAT_R=32.2 圆腔**(= 64.4 方腔的内切圆半径,z=-2.6..0 与方腔平接)把整圈挖到承压面高度,凸台零残留;z=0 以上 PCBA 腔仍保持 64.4 方(PCB 是方的必须方腔)。**关键:刀半径必须取 32.2 而不是 R35** —— 中间试过 R35,结果把 r=32.2..35 的连接壁整圈切断:实测 P04 在 z=-2.6..+1.0 只剩 240~320° 方位有料,其余 360° 全掏空,后端法兰与杯壁之间出现 3.6mm 宽通槽 + 225° 一片 0.5mm 孤立薄片(用户截图:肩叉顶部「没连上」)。取 32.2 后 r=32.2..35 这圈 2.8mm 厚壁完整保留,360° 连续,既无凸台又与上方臂身连成一体(实测 5/5 件连接壁整圈连续、单实体)"),
("P05_大臂旋转座_螺旋体30%_墙4底5_竖打", "大臂旋转座", lambda: p_shoulder_roll_base(j2, j3, None), 0x059669,
"V3圆角+ J2前端夹紧配合:Loft外轮廓R=10mm,后缘凸包两角90°竖棱磨R2圆角(结构/后缘高度不变,打印无悬挂);【2026-10-07】L型内转角R1.5精细圆角(将圆角半径精调至1.5mm,完全杜绝算法异常与外凸台阶,平滑过渡并消除直角应力集中,与螺钉沉孔/运动间隙保持充裕余量);J2 从动法兰盘背面由 Y=157 后移至 Y=162(hub_gap=6.0,给 P04 新增的 M2 前端压盖让位,J2 直锁凸台同步加长到 Y=165.5,3xS01 输出螺钉咬合量不变);保证 J2 全角度 0 干涉;【2026-10-05d 只切敞口那一圈围挡】用户指出 M3 电机前端(另一头)也有一圈围挡:Z389.0~395.5 的 r30.25~35 前端定位环(6mm 高环墙) + 骑在它上面的 R35 压盖外圈(Ø70 比电机 Ø63.6 凸 3.2mm),把 M3 前端盖连同穿过 Ø37 孔的 P06 J3 凸台围在中间。第一版把整个前端(定位环+压盖+腔口下沿 389->395)都切了属过度(电机前端失去支撑面、M3 退回单面锁死),已回退;现只切敞口(-Y)那一圈(盒切,Y 界限与 cut_open 一致),-Y 半圈从 Z=395.5 一路开到压盖背面 Z=389,背脊(+Y)侧整圈保留作前端盖定位与压盖唯一且足够强的支撑面(4.75mm 宽 x 0.5mm 熔接带);压盖本体/Ø37 孔/4xM3x8 沉孔/腔口下沿 389.0 全部不动,P05 只少 3.2cm3(154.8->151.6),仍单实体。不整圈削到 R31.8 的原因:那圈壁与 Loft 在 X=±35 处与 Ø70 柱面相切,整圈切完会脱空出 1.32mm3 碎块破坏单实体;且压盖根部熔接面会从 2.37mm2 缩到 0.78mm2,4xM3x8 夹紧力会把压盖拉下来。开关 FENCE_OPEN_CUT(2026-10-05e 起为全机 5 处共用)。【2026-10-03】M3 前端压盖(R35, Z384.0..389.0):J3 roll 电机原来也只有后端板 4xM3x10 单面锁死(S02),大扭矩下绕 J3 轴在 Ø60.3 座孔里点头;现按 P04/P06/P07 同一配方在 M3 前端盖外端面(Z=389)加 4xM3x8(BCD55)沉孔压盖,与后端板前后双向面压,倾斜自由度归零(配方唯一差别是 roll 电机轴向 -Z,压盖朝 -Z 长,见 motor_front_clamp axis=\"Z\");代价是对侧 P06 的 J3 毂面整体后移 5.5mm 让位;【2026-10-05 承压面让位腔改为 R35 圆腔、凸台与围挡一并消除】电机尾端垫片位(REAR_SEAT=2.6)用圆腔掏出承压面。**刀半径必须等于外壁 R35**(arm_build.SEAT_R):取小于 R35(曾试 32.2 = 64.4 方腔内切圆)时,刀半径与外壁之间那圈 2.8mm 环墙完整保留,而承压面只挖到刀半径,于是该环墙相对承压面【凸起】并把电机尾端面围住 —— 这就是用户截图里的一圈围挡(P08 实测 1536.9mm3)。它不是残留,而是 SEAT_R<R35 的必然产物。现 SEAT_R=35.0、SEAT_TOP=+1.0(越过尾端面 1mm,吃掉半包开口处那截0.052cm3 残片):承压面段整圈挖到外壁,承压面成为完整 R35 平圆盘,凸台与围挡一起消失,电机尾端面与承压面之间再无凸起。承力改由臂身本体承担(band 段 r36..58 有料方位 P04 10/36、其余各 15/36,其余方位靠 z>+1.0 杯体连接,无整圈通槽)。沉孔 z 区间(-8..-4)与圆腔(-2.6..+1.0)不重叠,S02 完好。连带:承压环由「方腔内切 32.2 − 沉孔外缘 30.25 = 1.95mm 窄环」变为「完整 R35 圆环 4.75mm」,受压面积 383->974mm²(2.5 倍)。【2026-10-04 承压面让位腔改为 32.2 圆腔】电机尾端垫片位(REAR_SEAT=2.6)之前用 64.4 **方**腔掏出来,方腔壁以外 z=-2.6..0 那圈料相对新承压面凸起 2.6mm,打印时是悬空薄壁(用户反馈:难打印、需支撑、公差差)。现承压面段改用**SEAT_R=32.2 圆腔**(= 64.4 方腔的内切圆半径,z=-2.6..0 与方腔平接)把整圈挖到承压面高度,凸台零残留;z=0 以上 PCBA 腔仍保持 64.4 方(PCB 是方的必须方腔)。**关键:刀半径必须取 32.2 而不是 R35** —— 中间试过 R35,结果把 r=32.2..35 的连接壁整圈切断:实测 P04 在 z=-2.6..+1.0 只剩 240~320° 方位有料,其余 360° 全掏空,后端法兰与杯壁之间出现 3.6mm 宽通槽 + 225° 一片 0.5mm 孤立薄片(用户截图:肩叉顶部「没连上」)。取 32.2 后 r=32.2..35 这圈 2.8mm 厚壁完整保留,360° 连续,既无凸台又与上方臂身连成一体(实测 5/5 件连接壁整圈连续、单实体)"),
("P06_大臂骨架_螺旋体25%_墙4底5_竖打", "大臂骨架", lambda: p_humerus_bone(j3, j4), 0x0d9488,
"Loft有机过渡版:借鉴P05圆弧变方形放样算法,顶端Ø70正圆与J3平齐无台阶,底端渐变融入M4抱紧套筒与壳体;【2026-10-03】取消电机上方Loft过渡块(Z360~385)的拱形减重窗,恢复实心:该窗沿Y贯通,正面看是整机最显眼处的矩形黑洞(用户视觉整改),代价仅 +22cm3/+27g,强度仍为无窗基线100%;【2026-10-03】J3 毂面整体后移 5.5mm(顶端 388.5→383.0,直锁凸台 59.5→65.0):给 P05 新增的 M3 前端压盖(Z384..389)让位,留 1.0mm 动间隙——与 Y 轴三处(J2/J4/J5 令从动法兰盘 Y157→162)完全同源,换算式同为「压盖 5.0 + 动间隙 1.0 - 原基准 0.5」;凸台同步加长,3xS01 头面台阶(s=58)/杆长/咬合量与 J3 直锁关系一律不变;【2026-10-05 承压面让位腔改为 R35 圆腔、凸台与围挡一并消除】电机尾端垫片位(REAR_SEAT=2.6)用圆腔掏出承压面。**刀半径必须等于外壁 R35**(arm_build.SEAT_R):取小于 R35(曾试 32.2 = 64.4 方腔内切圆)时,刀半径与外壁之间那圈 2.8mm 环墙完整保留,而承压面只挖到刀半径,于是该环墙相对承压面【凸起】并把电机尾端面围住 —— 这就是用户截图里的一圈围挡(P08 实测 1536.9mm3)。它不是残留,而是 SEAT_R<R35 的必然产物。现 SEAT_R=35.0、SEAT_TOP=+1.0(越过尾端面 1mm,吃掉半包开口处那截0.052cm3 残片):承压面段整圈挖到外壁,承压面成为完整 R35 平圆盘,凸台与围挡一起消失,电机尾端面与承压面之间再无凸起。承力改由臂身本体承担(band 段 r36..58 有料方位 P04 10/36、其余各 15/36,其余方位靠 z>+1.0 杯体连接,无整圈通槽)。沉孔 z 区间(-8..-4)与圆腔(-2.6..+1.0)不重叠,S02 完好。连带:承压环由「方腔内切 32.2 − 沉孔外缘 30.25 = 1.95mm 窄环」变为「完整 R35 圆环 4.75mm」,受压面积 383->974mm²(2.5 倍)。【2026-10-04 承压面让位腔改为 32.2 圆腔】电机尾端垫片位(REAR_SEAT=2.6)之前用 64.4 **方**腔掏出来,方腔壁以外 z=-2.6..0 那圈料相对新承压面凸起 2.6mm,打印时是悬空薄壁(用户反馈:难打印、需支撑、公差差)。现承压面段改用**SEAT_R=32.2 圆腔**(= 64.4 方腔的内切圆半径,z=-2.6..0 与方腔平接)把整圈挖到承压面高度,凸台零残留;z=0 以上 PCBA 腔仍保持 64.4 方(PCB 是方的必须方腔)。**关键:刀半径必须取 32.2 而不是 R35** —— 中间试过 R35,结果把 r=32.2..35 的连接壁整圈切断:实测 P04 在 z=-2.6..+1.0 只剩 240~320° 方位有料,其余 360° 全掏空,后端法兰与杯壁之间出现 3.6mm 宽通槽 + 225° 一片 0.5mm 孤立薄片(用户截图:肩叉顶部「没连上」)。取 32.2 后 r=32.2..35 这圈 2.8mm 厚壁完整保留,360° 连续,既无凸台又与上方臂身连成一体(实测 5/5 件连接壁整圈连续、单实体)"),
("P07_小臂骨架_螺旋体30%_墙5底5_竖打", "小臂骨架", lambda: p_forearm_bone(j4, j5, None), 0x7c3aed,
"V2 L型结构 + 顶板减重槽:+Y侧背脊立柱避让大臂骨架,过渡区采用与顶板和立柱双相切的R=28mm平滑内凹大圆弧,彻底消除直斜线折角与悬空阶梯小块,顶板前后外缘2mm倒角改R3圆角,顶板整条加高19mm(z261->280)加强连接且gusset弧R28->R14重定相切融入,J4圆盘外沿与立柱外棱不倒圆保持原始尖角,下方M5电机半包散热,俯仰大范围自由运动零干涉;【2026-10-02】顶板根部Z255~280开朝上敞开的减重槽(X-3~43 / Y103~153, Y上限取153避开y_hub_in=158.5起的竖直立柱本体):顶板由实心变槽钢,288->230cm3(-20%),槽底以下保留整块实心到电机座,抗弯靠两侧各10mm的X向腹板;槽底水平朝上、侧壁竖直、顶部敞开故零支撑且非封闭腔;开度按「减重区最差安全系数 >= 无槽基线 95%」选定(X-3~43 比最初的 X-7~47 收窄 4mm,强度从 88% 回到 96%);【2026-10-05 承压面让位腔改为 R35 圆腔、凸台与围挡一并消除】电机尾端垫片位(REAR_SEAT=2.6)用圆腔掏出承压面。**刀半径必须等于外壁 R35**(arm_build.SEAT_R):取小于 R35(曾试 32.2 = 64.4 方腔内切圆)时,刀半径与外壁之间那圈 2.8mm 环墙完整保留,而承压面只挖到刀半径,于是该环墙相对承压面【凸起】并把电机尾端面围住 —— 这就是用户截图里的一圈围挡(P08 实测 1536.9mm3)。它不是残留,而是 SEAT_R<R35 的必然产物。现 SEAT_R=35.0、SEAT_TOP=+1.0(越过尾端面 1mm,吃掉半包开口处那截0.052cm3 残片):承压面段整圈挖到外壁,承压面成为完整 R35 平圆盘,凸台与围挡一起消失,电机尾端面与承压面之间再无凸起。承力改由臂身本体承担(band 段 r36..58 有料方位 P04 10/36、其余各 15/36,其余方位靠 z>+1.0 杯体连接,无整圈通槽)。沉孔 z 区间(-8..-4)与圆腔(-2.6..+1.0)不重叠,S02 完好。连带:承压环由「方腔内切 32.2 − 沉孔外缘 30.25 = 1.95mm 窄环」变为「完整 R35 圆环 4.75mm」,受压面积 383->974mm²(2.5 倍)。【2026-10-04 承压面让位腔改为 32.2 圆腔】电机尾端垫片位(REAR_SEAT=2.6)之前用 64.4 **方**腔掏出来,方腔壁以外 z=-2.6..0 那圈料相对新承压面凸起 2.6mm,打印时是悬空薄壁(用户反馈:难打印、需支撑、公差差)。现承压面段改用**SEAT_R=32.2 圆腔**(= 64.4 方腔的内切圆半径,z=-2.6..0 与方腔平接)把整圈挖到承压面高度,凸台零残留;z=0 以上 PCBA 腔仍保持 64.4 方(PCB 是方的必须方腔)。**关键:刀半径必须取 32.2 而不是 R35** —— 中间试过 R35,结果把 r=32.2..35 的连接壁整圈切断:实测 P04 在 z=-2.6..+1.0 只剩 240~320° 方位有料,其余 360° 全掏空,后端法兰与杯壁之间出现 3.6mm 宽通槽 + 225° 一片 0.5mm 孤立薄片(用户截图:肩叉顶部「没连上」)。取 32.2 后 r=32.2..35 这圈 2.8mm 厚壁完整保留,360° 连续,既无凸台又与上方臂身连成一体(实测 5/5 件连接壁整圈连续、单实体)"),
("P08_腕偏转座_螺旋体25%_墙4底5_竖打", "腕部转接座", lambda: p_wrist_bracket(j5, j6), 0xd97706,
"V2圆角:Loft外轮廓R=10mm,L型转角内部2mm倒角,彻底清除立壁保证J5全角度0干涉;【2026-10-05 承压面让位腔改为 R35 圆腔、凸台与围挡一并消除】电机尾端垫片位(REAR_SEAT=2.6)用圆腔掏出承压面。**刀半径必须等于外壁 R35**(arm_build.SEAT_R):取小于 R35(曾试 32.2 = 64.4 方腔内切圆)时,刀半径与外壁之间那圈 2.8mm 环墙完整保留,而承压面只挖到刀半径,于是该环墙相对承压面【凸起】并把电机尾端面围住 —— 这就是用户截图里的一圈围挡(P08 实测 1536.9mm3)。它不是残留,而是 SEAT_R<R35 的必然产物。现 SEAT_R=35.0、SEAT_TOP=+1.0(越过尾端面 1mm,吃掉半包开口处那截0.052cm3 残片):承压面段整圈挖到外壁,承压面成为完整 R35 平圆盘,凸台与围挡一起消失,电机尾端面与承压面之间再无凸起。承力改由臂身本体承担(band 段 r36..58 有料方位 P04 10/36、其余各 15/36,其余方位靠 z>+1.0 杯体连接,无整圈通槽)。沉孔 z 区间(-8..-4)与圆腔(-2.6..+1.0)不重叠,S02 完好。连带:承压环由「方腔内切 32.2 − 沉孔外缘 30.25 = 1.95mm 窄环」变为「完整 R35 圆环 4.75mm」,受压面积 383->974mm²(2.5 倍)。【2026-10-04 承压面让位腔改为 32.2 圆腔】电机尾端垫片位(REAR_SEAT=2.6)之前用 64.4 **方**腔掏出来,方腔壁以外 z=-2.6..0 那圈料相对新承压面凸起 2.6mm,打印时是悬空薄壁(用户反馈:难打印、需支撑、公差差)。现承压面段改用**SEAT_R=32.2 圆腔**(= 64.4 方腔的内切圆半径,z=-2.6..0 与方腔平接)把整圈挖到承压面高度,凸台零残留;z=0 以上 PCBA 腔仍保持 64.4 方(PCB 是方的必须方腔)。**关键:刀半径必须取 32.2 而不是 R35** —— 中间试过 R35,结果把 r=32.2..35 的连接壁整圈切断:实测 P04 在 z=-2.6..+1.0 只剩 240~320° 方位有料,其余 360° 全掏空,后端法兰与杯壁之间出现 3.6mm 宽通槽 + 225° 一片 0.5mm 孤立薄片(用户截图:肩叉顶部「没连上」)。取 32.2 后 r=32.2..35 这圈 2.8mm 厚壁完整保留,360° 连续,既无凸台又与上方臂身连成一体(实测 5/5 件连接壁整圈连续、单实体)"),
("P09_工具法兰_螺旋体30%_墙4底5_竖打", "末端工具法兰", lambda: p_tool_flange(j6), 0xdc2626,
"V2圆角:外轮廓R=3mm,法兰面倒角2mm;【2026-10-02】打印填充由100%降到30%:该截面安全系数288是全机裕度最大的件,满填充纯属浪费(件号同步改为P09_工具法兰_螺旋体30%)"),
]
total_parts = len(parts_to_build)
for idx, (name, cn, fn, color, note) in enumerate(parts_to_build, 1):
print(f" [{idx}/{total_parts}] 正在构建 {name} ({cn})...", end="", flush=True)
t0 = time.time()
sh = fn()
dt = time.time() - t0
vol = AB.vol_of(sh) / 1000.0
n_solids = len(solids_of(sh))
print(f" 完成 ✓ ({dt:.2f}s | 体积: {vol:.1f} cm³ | 实体数: {n_solids})", flush=True)
add(name, cn, sh, color, note=note)
print(" [装配] 正在将 M1~M6 电机定位至各关节坐标位姿...", end="", flush=True)
t0 = time.time()
for k, (tag, cn, rear, d, xd, holder, driven_name) in enumerate(HL.JOINTS):
j = JS[tag]
add("M%d_%s" % (k + 1, tag), "%s 电机模组" % tag, place(motor, j.t), 0x9ca3af,
printed=False, note="复用 电机.STEP")
print(f" 完成 ✓ ({time.time()-t0:.2f}s)", flush=True)
print(f"-> 构件模型全部生成完成,总耗时: {time.time()-t_stage1:.2f}s\n", flush=True)
return JS
CHAIN = ["root", "J1", "J2", "J3", "J4", "J5", "J6"]
SEP = 74.0
def explode_chain(p, JS, cents, gmean):
"""爆炸图偏移:立柱垂直阶梯拉开,底座前后防呆拉开,电机沿轴拉出,机械臂整体随上段分离"""
nm = p["name"]
if nm == "P01_A_立柱下段_三角形30%_墙4底5_竖打":
return [0.0, 0.0, 0.0]
if nm == "P01_B_立柱中段_三角形30%_墙4底5_竖打":
return [0.0, 0.0, 60.0]
if nm == "P01_C_立柱上段_三角形30%_墙4底5_竖打":
return [0.0, 0.0, 120.0]
if nm == "P02_Center_底座中核心_螺旋体30%_墙5底6_平打":
return [0.0, 0.0, 0.0]
if nm == "P02_Front_前向防翻力臂_螺旋体30%_墙4底5_平打":
return [65.0, 0.0, 0.0]
if nm == "P02_Rear_后向防翻力臂_螺旋体30%_墙4底5_平打":
return [-65.0, 0.0, 0.0]
if nm == "P03_肩吊臂_螺旋体35%_墙5底5_竖打":
return [0.0, 0.0, 120.0]
grp = AB.GRP.get(p["name"], "root")
if grp == "root":
return [0.0, 0.0, 0.0]
k = CHAIN.index(grp)
off = [0.0, 0.0, 120.0 - SEP * k]
j = JS.get(grp)
if j:
w = 0.0
if "半联轴器" in nm or "抱箍" in nm:
w = 34.0 * (1.0 if ("A" in nm[-1:]) else -1.0)
elif nm.startswith("M"):
w = 62.0
for q in range(3):
off[q] += j.d[q] * w
return off
if __name__ == "__main__":
JS = build()
print("=" * 80, flush=True)
print("【单实体拓扑完整性校验】验证所有打印构件流形实体状态...", flush=True)
print("=" * 80, flush=True)
bad = 0
printed_list = [p for p in PARTS if p["printed"]]
total_pr = len(printed_list)
for idx, p in enumerate(printed_list, 1):
n = len(solids_of(p["shape"]))
if n != 1:
bad += 1
status = "单实体 ✓" if n == 1 else f"异常 ({n} 个实体) ❌"
print(f" [{idx}/{total_pr}] {p['name']:<14} : 体积 {p['vol']/1000.0:6.1f} cm³ | {status}", flush=True)
if bad == 0:
print(f"-> 单实体检查全部通过!{total_pr}/{total_pr} 构件均为完美单一流形拓扑 ✓\n", flush=True)
else:
print(f"-> 发现 {bad} 个非单实体构件!\n", flush=True)
AB.explode_vec = explode_chain
bom = AB.export(JS)
# 紧固件(螺钉)实例注入:把 docs/screws.json 的 72 颗螺钉按真实孔位还原成三维实例,
# 追加进 web/mesh_arm.json 的 parts(查看器可点 BOM 螺丝行高亮定位;纯数据,不动 CAD)
try:
import screw_mesh
screw_mesh.main()
except Exception as e:
print("螺钉实例注入失败(不影响主流程,可手动跑 src/screw_mesh.py):", e, flush=True)
cl = AB.collide()
try:
from build_viewer import rebuild_viewer
rebuild_viewer()
except Exception as e:
print("rebuild_viewer error:", e, flush=True)
# 可达包络自动注入:AB.export 刚重写过 mesh_arm.json(包络件会被冲掉),
# 这里重跑 FK 采样 + 包络网格注入,再重打包一次查看器(约 3~4s,纯数据无 CAD 计算)
try:
sys.path.insert(0, os.path.join(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)),
"..", "scratch"))
import ws_sweep
import gen_env_mesh
t_env = time.time()
ws_sweep.main()
gen_env_mesh.main()
from build_viewer import rebuild_viewer as _rbv
_rbv()
print(f"-> 可达包络已自动注入查看器(+{time.time()-t_env:.1f}s)✓\n", flush=True)
except Exception as e:
print("可达包络自动注入失败(不影响主流程,修复后手动跑 scratch/gen_env_mesh.py + src/build_viewer.py):",
e, flush=True)
print("=" * 80, flush=True)
print("✅ 机器人手臂编译、导出与查看器发布全流程完成!", flush=True)
print("=" * 80, flush=True)
sys.stdout.flush()
os._exit(0)