Gwint gubiony na wale

Transkrypt

1 Gwint gubiony na wale Zagadnienia. Wyciągnięcie przez wyciągnięcie po ścieżce. Helisa i Spirala. Linia śrubowa (helisa) to krzywa trójwymiarowa zakreślona przez punkt poruszający się ze stałą prędkością po tworzącej walca lub stożka, który obraca się jednocześnie ze stałą prędkością kątową wokół swej osi. 1 Wstęp Aby zrozumieć operację Wyciągnięcie przez wyciągnięcie po ścieżce wykonajmy następujący przykład. Przykład W kostce wykonać kanał (rynnę) o przekroju trójkątnym (równoramiennym, zaokrąglonym). Rysowanie ścieżki Utwórzmy kostkę, a następnie na jej górnej płaszczyźnie narysujmy oś kanału linią łamana z zaokrągleniami, rys. 1 Dla ułatwienia przyjmijmy, że w punkcie 1 oś jest prostopadła do ściany bocznej. Rysunek 1 Rysowanie profilu Na bocznej ścianie narysujmy zamknięty profil kanału. Niech środek górnej krawędzi kanału leży w punkcie 1, rys. 2 Wykonanie kanału Na zakładce Operacje wybierzmy Wyciągnięcie przez wyciągnięcie po ścieżce, w oknie Właściwości jako Szkic wskażmy w drzewie Szkic3 (narysowany profil) jako Ścieżkę wskażmy w drzewie Szkic3 (oś kanału), rys. 3. Rysunek 2 Rysunek Copyright 2013, mgr inż. Janusz Bonarowski 1

2 Rysunek 4. Gotowy kanał Po tym wstępie możemy przystąpić do wykonania gwintu na walcu Jeśli kostkę zastąpimy walcem, dowolną linię - spiralą (helisą) leżącą na pobocznicy walca, to zamkniętym profilem przeciągniętym po tej spirali wytniemy w pobocznicy walca linię gwintu, rys. 5 Walec Na Płaszczyźnie prawej narysujmy okrąg o średnicy 50 mm i wyciągnijmy go na długość 80 mm. Rysunek 5. Kolorem żółtym zaznaczono gwint gubiony Rysunek 6. Walec Copyright 2013, mgr inż. Janusz Bonarowski 2

3 Helisa Aby utworzyć spiralę (linię śrubową w przestrzeni) musimy - narysować okrąg (czyli średnicę spirali), a następnie - określić długość (SW nazywa ją Wysokością) spirali i - jej skok. (Zamiast długości i skoku można linię śrubową zdefiniować podając skok i obrót lub wysokość i obrót.) W naszym przypadku, ponieważ linia śrubowa ma leżeć na pobocznicy walca - to okrąg ją definiujący będzie miał średnicę równą średnicy walca. Okrąg ten możemy utworzyć na kilka sposobów można np. rzutować krawędź podstawy walca na płaszczyznę szkicu albo po prostu narysować nowy okrąg o średnicy walca. Tak właśnie postąpimy narysujemy okrąg na płaszczyźnie czołowej (podstawy) walca i zamkniemy szkic klikając ikonę Wyjdź ze szkicu. Gdy okrąg zostanie narysowany (będzie to Szkic2), z zakładki Operacje, z narzędzia Krzywe wybieramy Helisa i spirala. W oknie Właściwości w panelu Zdefiniowana przez wybieramy Wysokość i skok, w panelu Parametry zaznaczamy opcję Stały skok, wpisujemy Wysokość: 45 mm, Skok: 4,5 mm. Jeśli potrzeba należy zaznaczyć kratkę Odwróć kierunek i określić Kąt początkowy (tu 180 stopni) i kierunek Zgodnie (lub przeciwnie) do ruchu wskazówek zegara (tu Zgodnie...), rys. 7. Rysunek 7 Rysunek 8. Linia śrubowa (walec ukryto) Copyright 2013, mgr inż. Janusz Bonarowski 3

4 Rysowanie profilu wycinającego gwint Rysowanie profilu wykonamy w 2 etapach: - Etap 1 utworzenie Płaszczyzny1 - Etap 2 - narysowanie profilu na Płaszczyźnie1 - Etap 3 wykonanie gwintu Wycięcie przez wyciągnięcie po ścieżce. Etap 1 utworzenie Płaszczyzny1 W płaszczyźnie przechodzącej przez oś walca i przez punkt 1 linii śrubowej, rys. 7 lub rys. 9, narysujemy profil (trójkąt z zaokrąglonym jednym wierzchołkiem). Włączmy zatem widok osi wybierając z menu Widok, Tymczasowe osie. Uwaga! Zanim rozpoczniemy tworzenie Płaszczyzny1 najpierw wskażmy początek linii śrubowej (punkt 1). Gdy punkt ten wyraźnie zasygnalizuje kolorem, że został wybrany rozpocznijmy tworzenie płaszczyzny. Na zakładce Operacje wybierzmy Geometria odniesienia, Płaszczyzna. W oknie Właściwości jako Pierwsze odniesienia będzie już wybrany Punkt<1>. Jako Drugie odniesienie wskażmy oś walca. Operację zakończmy zielonym haczykiem OK, rys. 9. Rysunek 9. Dodanie Płaszczyzny1 Copyright 2013, mgr inż. Janusz Bonarowski 4

5 Etap 2 narysowanie profilu na Płaszczyźnie1 Utwórzmy szkic na Płaszczyźnie1 i narysujmy zamknięty, trójkątny profil, którego jeden narożnik leży w punkcie początkowym linii śrubowej (punkt 1). Uwaga! Dla wygody odnalezienia punktu 1 możemy bryłę walca uczynić niewidoczną. W tym celu należy w drzewie modelu kliknąć Dodanie-wyciągnięcie1 i w kontekstowym menu kliknąć ikonę okularów (Pokaż/Ukryj) Będąc w szkicu i mając narysowany zamknięty profil musimy zapewnić sytuację, że wierzchołek trójkąta leży w początku linii śrubowej. W tym celu, przytrzymując klawisz CTRL klikamy narożnik trójkąta i (starannie i w dużym powiększeniu) początek linii śrubowej, a w oknie Właściwości relację Wspólne, rys. 10. Uwaga Aby łatwo było wskazać narożnik trójkąta i początek linii śrubowej proszę ustawić szkic dokładnie w takim położeniu jak na rys, 10. Rysunek 10 Jeśli jednak w dalszym ciągu SW nie może zgłosić się oknem Właściwości takim jak na rys. 10, tzn. z możliwością dodania relacji Wspólne wykonajmy rzut linii śrubowej na Płaszczyznę1 i wtedy początek rzutu linii śrubowej będzie Punktem1. Aby wykonać rzut linii śrubowej na Płaszczyznę1 wybierzmy, na zakładce Szkic narzędzie Konwertuj elementy i w panelu Elementy do konwertowania wskażmy linię śrubową, rys. 11. Rysunek 11 Copyright 2013, mgr inż. Janusz Bonarowski 5

6 Aby linia śrubowa nie zaciemniała rysunku, po jej uzyskaniu, kliknijmy ją i w oknie Właściwości (zatytułowanym Splajn), które zgłosi się po kliknięciu, w panelu Opcje zaznaczmy kratkę Konstrukcyjna, rys.12. Rysunek 12 Teraz możemy już łatwo wskazać (z klawiszem CTRL) koniec rzutu linii śrubowej i wierzchołek trójkąta, a w oknie Właściwości wybrać relację Scalaj, rys. 13. Rysunek 13 Szkic kończymy wprowadzając wymiary 4 mm, kąty 60 stopni i promień 0.5 mm, rys. 14. Rysunek 14 Copyright 2013, mgr inż. Janusz Bonarowski 6

7 Etap 3 wykonanie gwintu Wycięcie przez wyciągnięcie po ścieżce Po wykonaniu profilu możemy przystąpić do nacięcia gwintu. Na zakładce Operacje wybieramy Wycięcie przez wyciągnięcie po ścieżce. W oknie Właściwości w panelu Profil i ścieżka, w polu Profil wskazujemy w drzewie modelu ostatnio wykonany szkic profilu, a w polu Ścieżka wskazujemy linię śrubową. Efekt wycięcia pokazuje rys. 15. (Można też (1) najpierw zaznaczyć w drzewie modelu szkic i Helisę, a (2) później wskazać narzędzie Wycięcie... i SW od razu wykona nacięcie.) Uwaga Proszę zwrócić uwagę na zakończenie gwintu. Po 45 milimetrach nacinanie gwint raptownie ustaje, bo skończyła się linia śrubowa, patrz rys. 7 parametry helisy. Wykonamy teraz dalszą część linii śrubowej, ale łagodnie zmniejszając jej głębokość, aż do zera. Operację wykonamy podobnie. Zamknięty profil identyczny z tym jaki rysowaliśmy poprzednio, rys. 14. wyciągniemy po ścieżce, ale tym razem nowej linii śrubowej. Profil uzyskamy rzutując przekrój starego profilu na płaszczyznę szkicu, a wcześniej zdefiniujemy nową linię śrubową, która nie będzie leżeć na pobocznicy walca. Będzie zaczynała się tylko na pobocznicy, ale będzie się rozszerzała jakby była ułożona na pobocznicy stożka. Stały profil poruszający się po takiej spiralnej linii śrubowej będzie nacinał na walcu coraz to płytszy gwint, aż do jego zaniku. Rysunek 15 Copyright 2013, mgr inż. Janusz Bonarowski 7

8 Rysowanie gubionej części gwintu Gubioną część gwintu narysujemy w następujących etapach: - Etap 1 utworzenie linii śrubowej - Etap 2 zamknięty szkic - Etap 3 gwint gubiony Etap 1 utworzenie linii śrubowej, kroki (1), (2) i (3) (1) Płaszczyzna szkicu Płaszczyzna2 Przez Punkt 2, rys. 15, poprowadźmy Płaszczyznę2 równoległą do płaszczyzny przedniej walca (prostopadłą do jego osi). W tej płaszczyźnie utworzymy okrąg wspomagający rysowanie linii śrubowej. Na zakładce Operacje wybierzmy Geometria odniesienia, Płaszczyzna. W oknie Właściwości, w panelu Pierwsze odniesienie wskazujemy Punkt 2 (koniec pierwszej linii śrubowej, patrz rys. 15), w panelu Drugie odniesienie wskazujemy płaszczyznę podstawy walca. Operacje kończymy zielonym haczykiem OK, rys. 16. Rysunek 16 (2) Okrąg Na Płaszczyźnie2 trzeba uzyskać okrąg o średnicy podstawy walca. Napisałem uzyskać, a nie narysować, bo można wprawdzie go narysować, ale my, w tym przypadku zrzutujemy okrąg podstawy walc (rys. 17, okrąg w kolorze pomarańczowym) na Płaszczyznę2. W tym celu rozpoczynamy szkic na Płaszczyźnie2, a następnie na zakładce Szkic klikamy narzędzie Konwertuj elementy, W oknie Właściwości w panelu Elementy do konwertowania klikamy okrąg podstawy walca, rys. 17. Po akceptacji zielonym haczykiem OK pojawi się rzut okręgu na Płaszczyźnie2 (w kolorze czarnym), rys. 17. Szkic kończymy klikając Wyjdź ze szkicu.. Rysunek 17 Copyright 2013, mgr inż. Janusz Bonarowski 8

9 (2) Linia śrubowa Na zakładce Operacje wybieramy Krzywe, Helisa i spirala. W panelu Zdefiniowana przez wybieramy Wysokość i skok, w panelu Parametry zaznaczamy opcję Stały skok, w polu Wysokość wpisujemy wartość trochę większą niż spodziewamy się, że osiągnie odcinek gwintu gubionego, np. 9 mm, w polu Skok wpisujemy skok identyczny jak skok już wykonanego gwintu, 4,5 mm (rys. 7). Jeśli potrzeba zaznaczamy kratkę Odwróć kierunek, w polu Kąt początkowy wpisujemy taki kąt, aby linia śrubowa zaczynała się z Punktu 2, tu 180 stopni, opcja co do kierunku helisy powinna być identyczna jak na rys. 7, tu Zgodnie... Zaznaczamy kratkę w panelu Zwężenie helisy, w polu Kąt zwężenia wpisujemy 60 stopni i zaznaczamy kratkę Zwężenie na zewnątrz (chyba lepiej byłoby przetłumaczyć ten napis na Rozszerzenie?), rys. 18. Rysunek 18 Copyright 2013, mgr inż. Janusz Bonarowski 9

10 Etap 2 zamknięty szkic Aby wykonać zamknięty szkic potrzebny do wycięcia gubionej części gwintu musimy zdefiniować płaszczyznę, na której on ma leżeć. Płaszczyzna taka już istnieje jest to płaszczyzna zakończenia gwintu, rys. 19. Klikamy zatem tę płaszczyznę, a następnie kolejno zakładkę Szkic i ikonę Szkic (czyli rozpoczynamy szkicowanie na tej płaszczyźnie). Nie będziemy jednak nic rysować lecz zrzutujemy krawędzie przekroju na płaszczyznę szkicu. W tym celu klikamy Konwertuj elementy. Po kliknięciu tego narzędzia wszystkie krawędzie trójkąta i zaokrąglenie zrzutują się na płaszczyznę (pojawią się w kolorze czarnym), rys. 20. Rysunek 19 Rysunek 20 Etap 3 gwint gubiony Posiadamy zamknięty profil i linię prowadzącą możemy wykonać gubiona część gwintu. Zaznaczamy w drzewie modelu wykonany przed chwilą szkic i przygotowaną Helisę/Spuiralę i na zakładce Operacje klikamy Wycięcie przez wyciągnięcie po ścieżce. SW sam rozpoznał co należy wstawić w pole Profil, a co w pole Ścieżka i wykona wycięcie. Operację kończymy zielonym haczykiem OK, rys. 18. Gwint gubiony wyróżniono kolorem żółtym. Rysunek 21 Copyright 2013, mgr inż. Janusz Bonarowski 10