Filetage pour vis Tutorial
introduction
Ce didacticiel est un ensemble de techniques pour modéliser des filets de vis dans FreeCAD.
La modélisation des fils est déconseillée, car elle met grosse charge sur le noyau de modélisation, ainsi que sur le rendu côté. formes de discussion prennent beaucoup de mémoire, et ayant un seul fil dans un projet FreeCAD peut facilement faire sauter la taille du fichier à portée de méga-octets. Cependant, il y a des situations où il est essentiel de modéliser le fil à ses détails, et c'est ce que le tutoriel est pour.
Méthode 0. Obtenir une bibliothèque de pièces
L'utilisation de modèles que d'autres personnes ont fait est facile et fait gagner du temps. Consultez Macro BOULONS. qui est une interface pour l'insertion des pièces standard à partir de la bibliothèque des boulons.
Méthode 1. Utilisation des macros.
Il y a une célèbre vis macro Maker. faite par ulrich1a, et un ensemble de fixation Workbench faite par shaise (lien vers GitHub). Celles-ci ont une option pour générer un fil. Ceux-ci sont destinés à des profils de fil standard (-ish triangulaire).
Méthode 2. Tricher par des disques d'empilage.
Ceci est un très bon moyen pour visualiser les discussions, tout en gardant la simple géométrie.
Méthode 3. Le balayage d'un profil vertical.
L'idée est assez simple: dessiner le profil du fil, puis balayer le long d'une hélice. Lors du balayage, assurez-vous de cocher des cases à cocher et solides Frenet. Solide est la clé pour être en mesure d'effectuer des opérations syndicales ou coupées sur elle. Frenet gardera le profil de torsion (plus d'informations sur ce qui est disponible dans la documentation partie de balayage).
Ceci génère une bobine de fil, sans la tige ou le trou. Pour faire un fil sur une tige ou d'un trou, il faut union ou couper cette bobine avec un cylindre. Il faut des opérations booléennes supplémentaires pour former les extrémités abruptes laids de la bobine.
Création d'une bobine de fil par balayage d'un profil vertical. 1 - le profil (une esquisse). 2 - trajectoire de balayage (partie Helix). 3 - le résultat de balayage (Sweep partie)
Astuces pour réussir
Règle 2. Rappelez-vous que l'hélice dans FreeCAD est une chose imprécise. En conséquence, un cylindre pour coopérer avec le filetage est précisément très susceptibles de ne pas faire fondre le fil. D'une manière générale, éviter coïncidant géométrie des éléments de balayage, tels que les faces tangentes, les arêtes tangentes aux faces ne sont pas reliés à des bords coïncidents, et tangente, etc.
Tip 1. Le rayon de l'hélice n'a pas d'importance (à moins que l'hélice est conique). Tout ce qui importe est la hauteur et la hauteur de l'hélice. Cela signifie que vous pouvez utiliser une hélice générique pour générer un certain nombre de fils avec un pas égal.
Astuce 2. Gardez-le court (faible nombre de tours). longs fils ont tendance à échouer dans les opérations booléennes. Pensez à empiler le fil de courtes pièces à l'aide de projet Array. si un long fil se révèle problématique.
Avantages et inconvénients
+ manière très naturelle de définir le profil de fil
+ facile à comprendre
+ pas de problèmes de génération mesh, contrairement à la méthode 4
- en raison de l'invalidité de balayages auto-coupant, il est pratiquement impossible de produire un fil sans gorge (qui est, à faces non cylindrique au niveau des côtés extérieurs ou intérieurs du fil)
- Les opérations booléennes sont nécessaires pour obtenir des résultats significatifs. Celles-ci prennent beaucoup de temps et échouent souvent.
- Discussions avec le nombre élevé de tours sont problématiques.
Méthode 4. Le balayage d'un profil horizontal
L'idée est de balayer une section transversale horizontale du fil le long de l'hélice. Le principal problème est de trouver ici sur, ce profil à utiliser pour obtenir un certain fil.
Si l'on utilise un cercle comme un profil horizontal (le cercle doit être placé hors de l'origine, ce décalage définit la profondeur du filetage), le profil de filetage sera sinusoïdale.
Pour obtenir un profil standard en dents de scie, une paire de spirales archimédiennes en miroir doivent être fusionnés en un fil. Le chiffre obtenu est une forme de coeur, qui devient à peine distinguer d'un cercle lorsque la profondeur du filetage est faible par rapport à son diamètre (ce qui est la raison pour laquelle un tel fil « épais » est affiché sur l'image ci-dessus).
Génération du profil
Comprendre, ce que le profil horizontal doit être fait pour obtenir un certain profil vertical est pas facile. Pour les cas simples comme triangulaire ou trapézoïdale, il peut être construit manuellement. En variante, il peut être construit en créant un court fil avec la méthode 3, et d'obtenir une tranche de celui-ci en faisant un commun entre une face plane horizontale et le fil.
Profil de fil triangulaire
- Créer une spirale (Archimède) dans le plan XY.
- Régler le nombre de tours à 0,5,
- le rayon intérieur au rayon du fil (rayon extérieur sera cette + profondeur de coupe)
- et la croissance de doubler la profondeur de coupe du fil.
- Miroir partie de la spirale contre le plan XY
- Union partie de la spirale et le miroir pour obtenir un fil de fermeture, en forme de coeur. Terminé!
Profil de section transversale arbitraire
- faire un (vertical) le profil de coupe. Assurez-vous que la hauteur de l'esquisse correspond à la hauteur du fil dont vous avez besoin.
- faire une helix1 avec une hauteur identique à la hauteur et le pas identique au pas de filetage et un rayon d'hélice de 0,42 * diamètre nominal du fil.
- Balayer le profil de coupe le long de la helix1. Set faire solides et Frenet true.
- Faire un cercle de rayon nominal du filetage dans le plan x-y.
- Faire un visage du cercle. (Part-établi: utilitaire avancé pour créer des formes ou Brouillon de mise à niveau puis Makeface = true)
- couper la face avec le profil de balayage
- faire un clone de la coupe (projet établi)
- Déclasser le clone afin d'obtenir un fil. (Projet établi) Ce fil est le profil horizontal nécessaire pour cette méthode.
- Faire une hélice de rayon d'un rayon nominal du filet et le pas du filetage et de la hauteur du filetage nécessaire.
- Balayer le fil le long de l'hélice. Set solide et Frenet true.
Crédit: guide étape par étape à partir d'un poste de forum par Ulrich1a. légèrement modifiée.
Avantages et inconvénients
+ Un prêt-à-utilisation de fil sur une tige solide de forme est créée par le balayage directement.
+ Moins ou même pas d'opérations booléennes requis, la vitesse de production est très élevée par rapport à la méthode 3.
+ extrémités de fil sont bien coupés tout de suite
+ longs fils ne sont pas un problème, sauf si une opération booléenne est nécessaire. Dans le cas contraire, il ne va pas être beaucoup mieux que la méthode 3.
+ les discussions ne sont pas simples et rapides un problème.
- Définir le profil de fil est complexe.
- mailleur standard génère des mailles laid, ce qui peut conduire à des problèmes. D'autres mailleurs sont mieux, Mefisto semble donner les meilleurs résultats.
- grande empreinte mémoire [1]
Méthode 5. Lofting entre les faces extrudées hélicoïdales
cannelures hélicoïdales seront extrudez visages coaxiaux qui peuvent être lobée, tandis que l'hélice paramétrique de FreeCAD ne sera pas. Il faut deux cannelures hélicoïdales pour définir un fil. Ces deux peuvent être mis à l'échelle d'une spline de bibliothèque, puis située et extrudées de manière appropriée pour obtenir la bonne forme.
Une fois que les cannelures sont mises à l'échelle à la bonne taille et situés de telle sorte que le loft aura le droit angle inclus entre les flancs de filet, ils sont extrudées le long de leur axe, la valeur d'une longueur de pas pour la nervure intérieure, la hauteur extérieure / 8.
ISO et d'autres fils ont soulagé, c.-à-plat, bords intérieur et extérieur plutôt que pointu, qui convient aux utilisateurs freecad avec cette méthode, parce que nous pouvons grenier à la face hélicoïdale à la taille de fixation nominale, tandis qu'une face interne ne peut pas être lobée à une cannelure de bord extérieur, car une face est un profil fermé, une cannelure est ouverte. norme ISO indique la taille nominale des filets extérieurs ont un pas de largeur de face / 8. L'image montre comment la géométrie est agencé, et le hélicoïdale fait face à ce résultat. Ensuite, loft entre les faces, puis un cylindre qui donne à la face intérieure hélicoïdale, qui met à ISO hauteur / largeur 4, on ajoute aux fils.
Cette méthode produit des solides fiables booléennes correctement. Bien qu'il ne produit pas de vis « paramétriques » dans des tailles standard dans le sens d'avoir un accès simple à former par la taille de fixation, il est un moyen facile de produire une bibliothèque précise pour la réutilisation, et des modèles de formes spécialisées comme ACME, ou des vis d'Archimède , sont aussi simple que d'un compromis.