Создание наружной метрической резьбы в Solidworks.

Автор: Павел Гончаров Добавлено: 2010-10-04 21:53:42

Версия для печати Скачать статью

В данной статье будут описаны методы создания трехмерной модели резьбы на примере метрической резьбы. И для начала несколько терминов, которые будут встречаться в процессе создания трехмерной модели резьбы. Согласно ГОСТ 11708-82 «Резьба. Термины и определения»

Резьба (thread, screw thread) – один или несколько равномерно расположенных выступов резьбы постоянного сечения, образованных на боковой поверхности прямого кругового цилиндра или прямого кругового конуса.

Наружная резьба (external thread)– резьба, образованная на наружной прямой круговой цилиндрической или прямой круговой конической поверхностью.

Шаг резьбы (pitch) – расстояние по линии, параллельной оси резьбы между средними точками ближайших одноименных боковых сторон профиля резьбы, лежащими в одной осевой плоскости по одну сторону от оси резьбы.

Длина резьбы – длина участка детали, на котором образована резьба, включая сбег резьбы и фаску.

Длина резьбы с полным профилем – длина участка резьбы, на котором вершины и впадины резьбы соответствуют номинальному профилю резьбы и находятся в пределах полей допусков наружного и внутреннего диаметров резьбы.

Сбег резьбы – участок в зоне перехода резьбы с гладкой части детали, на котором резьба имеет неравный профиль.

Профиль резьбы (thread profile) – профиль выступа и канавки резьбы в плоскости осевого сечения резьбы.

Угол профиля резьбы (included angle) – угол между смежными боковыми сторонами резьбы в плоскости осевого сечения.

Высота профиля резьбы (height of thread) – расстояние между вершиной и впадиной резьбы в плоскости осевого сечения в направлении, перпендикулярном к оси резьбы.

Для начала моделирования резьбы, необходимо определиться на каком изделии мы будем ее создавать. Самые распространенные изделия имеющие резьбу – это крепежные элементы (болты, винты, гайки, шпильки и т.д.). Так что для примера создадим трехмерную модель болта и «нарежем» на нем резьбу. Болт создадим согласно ГОСТ 7805-70 «Болты с шестигранной головкой».

Итак, приступаем к моделированию. Вначале стоит отметить, что система трехмерного твердотельного проектирования Solidworks обладает богатым инструментарием для создания различного рода геометрии, поэтому одну и ту же модель можно создавать разными способами.
Для создания модели болта возьмем болт М12х45 по ГОСТ 7805-70. Цифра 12 означает наружный диаметр резьбы, а буква М – резьба метрическая, ну и 45 – длина болта без шляпки.

Сначала создаем цилиндр длиной 45 мм и диаметром 12 мм (рисунок 1).




Рисунок 1



Далее на торце получившейся бобышки создаем эскиз, и используя инструмент панели эскиза многоугольник создаем шестигранник со стороной под ключ S= 18 мм (рисунок 2), и вытягиваем его на высоту головки k=8 мм. Получили головку болта (рисунок 3).




Рисунок 2




Рисунок 3



Теперь на торце головки болта создаем фаску с углом от 15 до 30 градусов. Для этого выберем плоскость, проходящую по верхней грани шестигранника головки болта и создадим эскиз с фаской у которой угол равен 30 градусов, а диаметр начала фаски D=0,95S=17,1 мм (рисунок 4). В заключении создания модели скругляем кромку у основания головки болта и делаем фаску на противоположном торце (рисунок 5, 6).




Рисунок 4




Рисунок 5




Рисунок 6



Теперь, когда болт готов приступаем к моделированию резьбы. Зададимся шагом резьбы Р=1,5 мм. Профилем метрической цилиндрической резьбы является равносторонний треугольник с углом при вершине 60 градусов. Согласно ГОСТ 7805-70 длина резьбы составляет 30 мм (сюда входит длина резьбы с полным профилем и сбег резьбы). Длина резьбы с полным профилем пусть составляет 25 мм, а сбег резьбы 5 мм.



Согласно схемы (рисунок 7), основные размеры профиля резьбы равны:

- высота профиля резьбы H=0,866*P=1,3 мм;

- делительный диаметр резьбы – d2=d-0,65*P=12-0,65-1,5=11,025 мм;

где d – наружный диаметр резьбы равен 12 мм.

- внутренний диаметр резьбы – d1=d-1,08P=12-1,08*1,5=10,38 мм.

- d3=d-1,23*P=12-1,23*1,5=10,155 мм.

- R=H/6=1,3/6=0,22 мм.




Рисунок 7 - Профиль метрической цилиндрической резьбы



Для создания витка резьбы необходимо создать спираль с шагом P=1,5 мм. Для этого создаем плоскость, расположенную на расстоянии 25 мм от торца болта и на этой плоскости создаем эскиз. В эскизе рисуем окружность диаметром 12 мм и используя команду геликоид и спираль создаем спираль. В свойствах спирали выбираем высота и шаг и вводим следующие параметры высота составляет 26 мм и шаг равен 1,5 мм, направление вращения – против часовой стрелки. Точно такие же действия делаем в противоположную сторону. В значении высота указываем 5 мм (сбег резьбы), направление вращения – по часовой стрелке. И ставим галочку напротив конусная спираль вводим угол конусности равный 15 градусам и устанавливаем галочку уклон наружу. В итоге проделанных действий к Нас получились две спирали: одна с полным профилем резьбы длиной 26 мм, другая – сбег резьбы длиной 5 мм.

Осталось создать эскиз с профилем резьбы. Для этого выбираем плоскость проходящую через начальную точку спирали и создаем эскиз на котором вычерчиваем профиль впадины метрической резьбы по размерам определенным ранее (рисунок 8).




Рисунок 8 - профиль впадины метрической резьбы



Закрываем эскиз и используя команду вырез по траектории создаем на поверхности болта резьбу с полным профилем используя первую спираль длиной 26 мм и сбег резьбы используя вторую спираль длиной 5 мм.




Рисунок 9 - Болт с резьбой



Болт готов и полностью соответствует ГОСТ. Для создания других видов резьбы (трапецеидальной, упорной и т.д.) изменяется только эскиз с профилем впадины и шаг резьбы.

Скачать 3d модель болта.

Оглавление   |  На верх     Читать комментарии (2)

---

Всего комментариев: 2

Комментировал: rock	13.10.12
А где у нас используются болты под ключ на 18?

Комментировал: HEY	31.08.12
не могли бы вы подробнее описать как создать фаску на головке болта