Последовательность разработки конструкции вала

Для выполнения упражнения открыть файл Rotation(CrankShaft).SLDPRT, пользуясь Полосой отката и командой Редактировать эскиз, проанализировать все этапы создания 3D модели.

Этап I Общие рекомендации по проектированию. Элемент, добавленный в проект первым, является основанием, так как вырезать материал, добавлять фаски, крепежные отверстия и т.п., еще не в чем. От правильности выбора и построения такого «базового» элемента зависит, в первую очередь, количество проблем или, если так можно выразиться, ошибок проектирования, на исправление которых может быть потрачено немало времени. Во избежание подобного следует придерживаться определенных правил проектирования.

Под правилами проектирования следует понимать установленные разработчиками системы рекомендации по созданию 3D моделей. В данном и последующих примерах реализуется подход, при котором используются максимально упрощенные эскизы, но, как следствие, несколько увеличенное число конструктивных элементов детали. С точки зрения использования ресурсов компьютера, это не самый лучший подход, однако инженеру в подобной ситуации намного проще контролировать процесс построения модели (проблема вычислений, при современных темпах развития вычислительной техники, сама по себе не критична, поэтому потребности человека должны ставиться на первое место).

Проанализировав конструкцию «Коленчатого вала» (рис. ), не тяжело прийти к выводу, что основание детали получить путем выполнения одной команды поворота контура невозможно, т.к. имеют место две оси вращения (соответственно для коренных и шатунной шейки). Следовательно, необходимо начертить два отдельных эскиза:

41#41

Поскольку эскиз (позиция 1) состоит из двух независимых контуров, результатом выполнения команды вращения станут два отдельных твердых тела. Их объединение произойдет после добавления шатунной шейки (позиция 2) вследствие того, что к вертикальным линиям эскиза применено ограничение Коллинеарность - совпадение с кромками уже существующей модели:

42#42

Этап II После создания основания можно приступать к добавлению дочерних более мелких элементов конструкции. В этом случае должен учитываться принцип иерархичности: в модель нельзя добавит элемент-потомок перед его родителем (например, фаску к несуществующему отверстию). Если же конструктивных элементов, принадлежащих одному уровню иерархии несколько, то порядок их создания может быть произвольным.

В данном случае подобных элементов пять:

-4pt

• центровые отверстия для обработки вала(позиции 3,4);
• полукруглый паз (позиция 5);
• отверстие для смазки (позиция 6);
• шпоночный паз (позиция 7);
• крепежные отверстия (позиция 8);

43#43

Перечисленные выше конструктивные элементы можно, и наверно проще, получить с помощью других команд (например, для центровых и крепежных отверстий использовать мастер Отверстие под крепеж - см. раздел ), но в учебных целях все эскизы нанесены на плоскость Спереди, с последующим выполнениям команды Вставка 1#1 Вырез 1#1 Повернуть.

44#44

Более подробно остановимся на добавлении библиотечных элементов и начнем со шпоночного паза.

Для начала выполнения операции достаточно открыть панель Библиотека проектирования и захватив указателем мышки нужный файл (в данном случае это KeySlot.SLDLFP) отбуксировать его в графическую область экрана. Очевидно, что после этих действий следует указать системе где и как расположить объект.

1) Место расположения. Так как все 2D эскизы строятся на плоскостях или плоских гранях, а библиотечный элемент не исключение, то первым параметром команды следует задать Плоскость для размещения.

Если таковой плоскости либо плоской грани нет в модели, то её требуется предварительно создать (вопросы, касающиеся вспомогательной геометрии рассматриваются в разделе 45#45). В данном случае плоскость для размещения элемента будет касательной к посадочной поверхности зубчатого колеса и перпендикулярной плоскости Спереди, что объясняется особенностями её изготовления:

46#46

2) Указав место расположения, пользователь скорее всего захочет изменить некоторые размеры добавляемого элемента. Часть собственных размеров (имеются ввиду длина, ширина и высота паза) можно переопределить в раскрывающемся списке Размеры, установив флажок Изменить значения размера. Одновременно с этим действием, в списке Конфигурация появится новое имя, отличное от исходного По умолчанию.

3) Если же после указания всех свойств не устраивает только ориентация объекта, придется редактировать его эскизы. Дело в том, что часть размеров могут связывать шпоночный паз с основанием, в котором он вырезан. А так как основание в модель не добавляется, эти размеры следует переопределить относительно существующей геометрии. В терминах SolidWorks это называется ссылками (появится соответствующий раскрывающийся список Ссылки), в котором каждому параметру следует поставить в соответствие кромку модели, заменяющую кромку основания для соответствующего размера. Все действия выполняются в графической области, а об успешном их выполнении можно судить по проявлению зеленого флажка слева от имени ссылки.

В том случае, если размеров, связывающих библиотечный элемент с основанием, нет, отображается параметр Местоположение (позиция 8). После нажатия кнопки Редактировать эскиз загружается режим эскиза, где обычными средствами однозначно определяется положение 2D примитивов контура добавляемого элемента.

18#18

Отредактировать библиотечный элемент можно лишь после того, как будет отключен параметр Связать с библиотечной деталью. При установленном параметре все изменения, внесенные в исходную модель библиотечного элемента, будут распространены на детали, содержащие его копии.

47#47

И еще два ограничения: нельзя добавлять библиотечный элемент непосредственно в сборку, а также создавать его из многотельной детали.

Этап III На последнем этапе, в соответствии с технологией обработки валов, создаются наиболее мелкие детали конструкции, наподобие фасок и скруглений, а также наносятся примечания к 3D модели.

Добавление фаски, наверное одна из самых простых команд, к тому же её окно свойств содержит достаточно очевидные параметры (позиция 9), поэтому особые комментарии по поводу создания двух заходных фасок 248#4845 мм на торцах «Коленчатого вала» излишние.

Что касается примечаний, то в качестве таковых использовано условное изображение резьбы - текстура, добавленная к поверхностям крепежных отверстий. В дальнейшем, подобный способ будет использоваться лишь для моделирования нестандартных резьбовых поверхностей.