ksafe-base.scad

   1 // -*- C -*-
   2
   3 // from actual ksafe
   4 bolt_above = 8.50 - 0.50;
   5 bolthole_height = 4.24 + 1.00;
   6 wall_thick = 4.50;
   7 bolthole_width = 16.62 + 2.00;
   8 main_sz = 150.56 + 0.75;
   9 cnr_rad = 13.5; // approx
  10 lidinner_thick_allow = 20.78 + 0.50;
  11
  12 dpp3 = [ -5.5, 8.5 ];
  13 dpp2 = [ -11.0, 7.0 ];
  14 dpp1 = [ -34.0, 14.0 ];
  15
  16 // other parameters
  17 web_thick = 4;
  18 web_height = 20; // excluding wall and base thick
  19 bolthole_rhs = 20;
  20 bolthole_lhs = 20;
  21 boltreinf_thick = 6;
  22 anchor_wall_space = 25;
  23 base_thick = 4;
  24 space = 25;
  25 anchor_thick = 4;
  26 anchor_rad = 4;
  27 bevel = 8;
  28 string_slot = 3.0;
  29 string_depth = 6.0;
  30 thumbslot_depth = 5.0;
  31 thumbslot_width = 15.0;
  32 thumbslot_between = 10;
  33 ksafecover_lip = 4.62;
  34 dcover_endthick = 3.0;
  35 dcover_mainthick = 5.0;
  36 dcover_slop_height = 0.35;
  37 dcover_slop_depth = 0.25;
  38 dcover_slop_inside = 1.50;
  39 dcover_commonvertoff = 0.00; // slop_height or slop_inside is added too
  40
  41 // ----- calculated -----
  42
  43 hsz = main_sz/2;
  44
  45 gppA = [0,0];
  46 gppB = gppA - [ wall_thick, 0 ];
  47
  48 gppL = [ gppB[0], -(lidinner_thick_allow + space + base_thick) ];
  49
  50 yw1 = -web_thick/2;
  51 yw2 = yw1 - bolthole_rhs;
  52 yw3 = yw2 - anchor_thick;
  53 yw4 = yw3 - anchor_wall_space;
  54 yw5 = yw4 - wall_thick;
  55 yw6 = -(hsz - cnr_rad + 0.1);
  56
  57 yw10 = web_thick/2;
  58 yw11 = yw2 + anchor_wall_space;
  59 yw12 = yw11 + wall_thick;
  60 yw13 = -yw6;
  61
  62 cpp1 = dpp1 + [  dcover_slop_depth, dcover_slop_height ];
  63 cpp2 = dpp2 + [ -dcover_slop_depth, dcover_slop_height ];
  64 cppH = cpp1 + [ 0, dcover_endthick ];
  65 cppA = [ cpp2[0], dpp3[1] + dcover_slop_inside ];
  66 cppK = cppA + [ 0, dcover_mainthick ];
  67 cppZ = [ -ksafecover_lip, -dcover_commonvertoff ];
  68 cppD = cppZ + [ 0, -dcover_slop_inside ];
  69 cppE = cppD + [ 0, -dcover_mainthick ];
  70 cppC = [ dcover_slop_inside, cppD[1] ];
  71 cppF = cppC + dcover_mainthick * [1,-1];
  72 cppB = [ cppC[0], cppA[1] ];
  73 cppG = [ cppF[0], cppK[1] ];
  74
  75 // anchor
  76
  77 anchor_b = anchor_thick + anchor_rad;
  78 appM = gppL + anchor_b * [1,1];
  79
  80 a_bevel = 2 * anchor_b * (1 + sqrt(0.5));
  81
  82 module upp_app_Vars(t_bevel){
  83   $xppE = gppL + t_bevel * [0,1];
  84   $xppF = gppL + t_bevel * [1,0];
  85
  86   $xppJ = $xppE + wall_thick * [ 1, tan(22.5) ];
  87   $xppI = $xppF + base_thick * [ tan(22.5), 1 ];
  88
  89   // must pass a_bevel for t_bevel for these to be valid
  90   $gppP = gppA + [0,-1] * lidinner_thick_allow;
  91   $gppQ = $gppP + [1,-1] * web_height;
  92   $gppR = $xppJ + [ 1, tan(22.5) ] * web_height;
  93   $gppS = $xppI + [ tan(22.5), 1 ] * web_height;
  94   $gppT = [ $gppQ[0], $xppE[1] ];
  95
  96   children();
  97 }
  98
  99 module upp_app_Profile(){
 100   polygon([ gppA,
 101             gppB,
 102             $xppE,
 103             $xppF,
 104             $xppF + [1,0],
 105             $xppI + [1,0],
 106             $xppJ ],
 107           convexity=10);
 108 }
 109
 110
 111 module UsualProfile(){
 112   upp_app_Vars(bevel) upp_app_Profile();
 113 }
 114
 115 module NearAnchorProfile(){
 116   upp_app_Vars(a_bevel) upp_app_Profile();
 117 }
 118
 119 module AnchorProfile(){
 120   upp_app_Vars(a_bevel) {
 121
 122     upp_app_Profile();
 123
 124     difference(){
 125       hull(){
 126         polygon([ $xppE,
 127                   $xppF,
 128                   $xppF + [0,1],
 129                   $xppE + [1,0] ],
 130           convexity=10);
 131         translate(appM) circle(r= anchor_b);
 132       }
 133       translate(appM) circle(r= anchor_rad);
 134     }
 135   }
 136 }
 137
 138 module AnchorWallProfile(){
 139   UsualProfile();
 140   NearAnchorProfile();
 141   hull(){
 142     for (bev = [bevel, a_bevel]) {
 143       upp_app_Vars(bev) {
 144         polygon([ $xppE,
 145                   $xppF,
 146                   $xppI,
 147                   $xppJ ],
 148           convexity=10);
 149       }
 150     }
 151   }
 152 }
 153
 154 module WebProfile(){
 155   upp_app_Vars(a_bevel){
 156     if ($gppR[1] <= $gppP[1]) {
 157       polygon([ $gppP,
 158                 $xppE,
 159                 $gppT,
 160                 $gppQ ]);
 161       polygon([ $gppP,
 162                 $xppE,
 163                 $xppF,
 164                 $gppS,
 165                 $gppR ],
 166           convexity=10);
 167     } else {
 168       polygon([ $gppP,
 169                 $xppE,
 170                 $xppF,
 171                 $gppS,
 172                 $gppP + web_height * [1,0] ],
 173           convexity=10);
 174     }
 175     polygon([ $gppS,
 176               $xppF,
 177               $xppF + [1,0],
 178               $gppS + [1,0] ],
 179           convexity=10);
 180   }
 181 }
 182
 183 module SomeBaseProfile(I, F){
 184   polygon([ I,
 185             F,
 186             [ hsz+1, F[1] ],
 187             [ hsz+1, I[1] ] ]);
 188 }
 189
 190 module BaseProfile(){
 191   SomeBaseProfile($xppI, $xppF);
 192 }
 193
 194 module DCoverProfileRaw(){
 195   polygon([ cpp1,
 196             cpp2,
 197             cppA,
 198             cppB,
 199             cppC,
 200             cppD,
 201             cppE,
 202             cppF,
 203             cppG,
 204             cppK,
 205             cppH ],
 206           convexity = 10);
 207 }
 208
 209 module DCoverProfile(){
 210   translate(-cppZ)
 211     DCoverProfileRaw();
 212 }
 213
 214 module SWalls(ymin, ymax, t_bevel) {
 215   upp_app_Vars(t_bevel) {
 216     translate([0,ymin,0])
 217       mirror([0,1,0])
 218       rotate([90,0,0])
 219       linear_extrude(height= ymax-ymin, convexity=10)
 220       for (xm=[0,1])
 221         mirror([xm,0])
 222           translate([-hsz, 0])
 223             children();
 224   }
 225 }
 226
 227 module AtTwoCorners(){
 228   for (xm=[0,1]) {
 229     mirror([xm,0,0])
 230     translate((hsz - cnr_rad) * [1,1])
 231     intersection(){
 232       rotate_extrude(convexity=10)
 233         translate([-cnr_rad,0])
 234         children();
 235       translate([0,0,-250])
 236         cube([50,50,500]);
 237     }
 238   }
 239 }
 240
 241 module Box(){
 242   /// corners, and front and back of base
 243   for (ym=[0,1]) mirror([0,ym,0]) {
 244     AtTwoCorners(){
 245       UsualProfile();
 246     }
 247     hull() AtTwoCorners(){
 248       upp_app_Vars(bevel){
 249         polygon([ $xppI,
 250                   $xppF,
 251                   $xppF + [0.1, 0],
 252                   $xppI + [0.1, 0]
 253                   ]);
 254       }
 255     }
 256   }
 257
 258   // side walls and base
 259   SWalls(yw6 , yw4 , bevel  ) { UsualProfile();      BaseProfile(); }
 260   SWalls(yw5 , yw4 , a_bevel) { AnchorWallProfile(); BaseProfile(); }
 261   SWalls(yw5 , yw12, a_bevel) { NearAnchorProfile(); BaseProfile(); }
 262   SWalls(yw3 , yw2 , a_bevel) { AnchorProfile();     BaseProfile(); }
 263   SWalls(yw11, yw12, a_bevel) { AnchorWallProfile(); BaseProfile(); }
 264   SWalls(yw11, yw13, bevel  ) { UsualProfile();      BaseProfile(); }
 265   SWalls(yw1,  yw10, a_bevel) { WebProfile(); SomeBaseProfile($gppS, $xppF); }
 266
 267   // front and rear walls
 268   rotate([0,0,90]) SWalls(yw6, yw13, bevel) UsualProfile();
 269 }
 270
 271 module KsafeBase(){ ////toplevel
 272   cut = main_sz + 20;
 273
 274   difference(){
 275     Box();
 276
 277     // bolt holes
 278     translate([0,0, -bolt_above -0.5 * bolthole_height])
 279       cube(center=true, [ cut, bolthole_width, bolthole_height ]);
 280
 281     // string slot
 282     translate([ -cut,
 283                 -(bolthole_width/2 + bolthole_rhs),
 284                 1 ])
 285       mirror([0,1,0]) mirror([0,0,1])
 286       cube([ cut*2,
 287              string_slot,
 288              lidinner_thick_allow + string_depth + 1 ]);
 289
 290     // thumb slots
 291     for (mx=[0,1]) mirror([mx,0,0]) {
 292       translate([ thumbslot_between/2,
 293                   0,
 294                   -thumbslot_depth ])
 295         cube([ thumbslot_width,
 296                cut,
 297                thumbslot_depth+1 ]);
 298     }
 299   }
 300 }
 301
 302 module DemoProfiles(){ ////toplevel
 303   translate([0,0,-2]) color("yellow") AnchorWallProfile();
 304   color("red") AnchorProfile();
 305   translate([0,0,2]) color("black") NearAnchorProfile();
 306   translate([0,0,4]) color("blue") UsualProfile();
 307   translate([0,0,-4]) color("pink") WebProfile();
 308   translate([0,0,6]) color("purple") DCoverProfile();
 309 }
 310
 311 module RimTest(){ ////toplevel
 312   intersection(){
 313     Box();
 314     cube(center=true, [ main_sz*2, main_sz*2,
 315                         2.5 ]);
 316   }
 317 }
 318
 319 module BoltTest(){ ////toplevel
 320   dy = 0.5 * (bolthole_width+4);
 321   intersection(){
 322     KsafeBase();
 323     translate([ 0, -dy, -(bolt_above + bolthole_height + 1) ])
 324       cube([ main_sz, dy*2, 50 ]);
 325   }
 326 }
 327
 328 //DemoProfiles();
 329 //Box();
 330 //KsafeBase();
 331 //RimTest();