利用 DesignSpark Mechanical 为 NFC 戒指建模

利用 RS 功能强大的 CAD 软件包，您可以更轻松地打印自己的可穿戴设备

NFC 戒指最开始的目标是满足一个男人让戒指拥有某些功能的要求：他很快就要结婚了，但是不太喜欢没有任何功能的东西。人们进行了一些实验之后，发起了一个 Kickstarter 众筹项目并成功获得了资金。

经过快速发展，您现在已经能够从他们的在线商店购买 NFC 戒指，也可以只购买 NFC 标签来制作自己的戒指！

在本文中，我将使用 DesignSpark Mechanical（以下称为 DSM），这款来自 RS 的 CAD 软件包可免费使用且功能强大，可用于设计 NFC 戒指，然后在 Ultimaker 2 3D 打印机上打印。

计划

NFC 戒指团队有着非常开放的心态，他们在自己的 GitHub 帐户中共享了很多数据，包括戒指模型。尽管可以下载他们的某项设计来打印，但我还是希望使用 DSM 来制造自己的戒指。

在为戒指建模之前，需要考虑以下事项：

• 需要为 NFC 标签创建一个与官方 NFC 戒指不同的扁平表面，并且大小足够容纳 NFC 标签
• 决定戒指将戴于哪根手指，并使用相应的戒指尺寸建模
• 在戒指内面添加“舒适贴合”的半径

我将绘制一个二维剖面，再旋转 360 度以形成戒指的主体，然后添加一个用于放置 NFC 标签的戒面。这是对圆形对象建模时常用的技巧。姑且假设您已经安装了 DSM，并且完成了一些基础教程的学习。

绘制戒指剖面

开始时，我选择了 Sketch Mode（草图模式），然后选择 Plan View（计划视图），使主绘图窗口中显示一个平面网格视图。接下来创建戒指剖面，我首先使用了 Line（直线）工具绘制两条长度为 1 毫米的平行水平直线，然后使用 Three-Point-Arc（三点弧）工具在每侧添加一段弧形，如上所示。

接下来，我使用了 Create Rounded Corner（创建圆角）工具来柔化四个边角，柔化半径为 0.2 毫米。该尺寸很小，可能无法在 DIY 3D 打印模型上显示出来，但完全值得添加，因为将来可能会使用分辨率更高的打印机，例如将文件发送到专业级 3D 打印室。

完成戒指剖面之后，我使用了 Construction Line（构造直线）工具来绘制直线，以形成一条轴，然后使戒指剖面围绕其旋转。这一构造直线与已绘戒指剖面之间的距离应该等于所需的戒指内径。我知道适合自己的美制戒指尺寸是 10 号，在参考网上众多戒指图纸中的一幅之后，可知这一尺寸应该相当于内径为 19.8 毫米，也就是内半径为 9.9 毫米。

选择 Construction Line（构造直线）工具之后，我在大致合适的位置向现有剖面的一侧绘制了一条垂直线。可采用不同的方法确定这条直线的位置，以下详细介绍其中两种。

一种是使用 Move（移动）工具，我单击了构造直线，然后单击移动轴的箭头。此时出现了一个弹出菜单，我选择 Ruler（尺子）选项，然后将一个测量值拖到戒指剖面上。然后，我可以键入两个对象之间的所需尺寸，构造直线将相应移动。

另一种方法是从戒指剖面开始绘制一个 9.9 毫米宽的矩形，然后再次使用 Move（移动）工具，但是这次使用弹出菜单中的 Up to（直到）选项，并将矩形的远端选择作为要移到的点。一旦构造直线处于正确位置，就可以删除该矩形。

旋转实体

可以使用 Pull（拉动）工具，绕构造直线旋转并拉伸戒指剖面。选定 Pull（拉动）工具后，我首先点击了戒指剖面作为要影响的草图。接下来，选择 Revolve（旋转）选项并选定构造直线作为旋转点。此时出现了一个弹出菜单，其中包含几个选项。Full Pull（完全拉动）选项允许执行完全旋转，从而形成一个完整的戒指。

现在，我们得到的模型看上去就像一个戒指！但我希望在正面添加一个扁平零件以容纳 NFC 戒指标签。

我绘制了一个 22 毫米 x 4 毫米的矩形，并将其定位在戒指中心。通过使用 Pull（拉动）工具并确保选定 No Merge（不合并）选项，我将矩形拉动到戒指外直径的外侧。此选项可以防止正在拉动的零件与其他 3D 零件自动合并。

我使用了 Combine（组合）工具来切除实心立方体和移除内部零件和重叠零件，同时仅保留围绕在戒指零件上的外部零件。

现在我们有了一个扁平戒面，但是高度只有 4 毫米，还不够进行 NFC 戒指镶嵌。这一尺寸可以使用 Measure（测量）工具来检查，如以下截屏所示。

随后，我使用了 Pull（拉动）工具的另一个模式，方法是选择该模式，再选择戒指面的其中一条边线，然后选择 Pivot Edge（旋转边线）选项。向上拖动该边线并按如下所示修改模型。每条边线均拉出 2 毫米，从而得到一个 22 毫米 x 8 毫米的扁平戒面。

最后，我在该面上绘制了一个 20 毫米 x 6 毫米的矩形，并将其向下拉动以创建用于镶嵌的凹面，然后在戒指面上添加一个圆形倒角，使整体显得较为光洁。

[屏幕 – 完成后的戒指]

完成模型之后，我使用简单的导出菜单将其导出为 STL 文件，然后就能使用 Ultimaker 2 打印戒指了！有关打印过程的详情，请参阅另一篇贴文。

总结

Pull（拉动）工具是 DSM 中的一项多用途的强大功能，可在零件建模时发挥多种作用。它可以拉伸绘制剖面以创建圆形零件、添加倒角、雕刻及修改现有零件等等。

借助 DesignSpark Mechanical 和 Ultimaker 2，我能够在短短几个小时内完成零件设计（在此案例中是一个 NFC 戒指）并打印出可用的物理模型，使原型制造变得更快速、更简单、更高效。