Мы продолжим работу с деталями, создавая модели более сложных деталей. Мы создадим трехмерные модели деталей вентилятора: вертушку, защитную решетку и корпус. В процессе работы над этими деталями мы познакомимся с новыми инструментами программы SolidWorks, в том числе со справочной геометрией, взаимосвязями эскиза и уравнениями. Документы рассматриваемых моделей можно найти на web-странице http://www.bmom-press.ru/books/solidworks.htm.
Создание модели вертушки
Вертушка представляет собой цилиндрическое тело с семью лопастями сферической формы. Существует множество способов создания подобных форм, здесь же предлагается только один из возможных вариантов.
Габаритные размеры вертушки такие:
Внешний диаметр 70.00 мм;
Диаметр цилиндрической сердцевины 32.00 мм;
Высота цилиндра 14.00 мм;
Толщина цилиндра 1.00 мм;
Диаметр осевого отверстия 2.00 мм;
Внешний радиус кривизны лопасти у основания 22.00 мм;
Внутренний радиус кривизны лопасти у основания 40.00 мм;
Внешний радиус кривизны лопасти по краю 32.00 мм;
Внутренний радиус кривизны лопасти по краю 40.00 мм;■ Смещение края лопасти от оси вертушки 5.00 мм;
Размах лопасти у основания 10.00 мм.
Дня работы нам понадобятся следующие панели инструментов:
Features(Элементы);
ReferenceGeometry(Справочная геометрия);
Sketch(Эскиз);
SketchRelations(Взаимосвязи эскиза);
SketchTools(Инструменты эскиза);
StandardViews(Стандартные виды);
View (Вид).
В процессе работы мы познакомимся с тем, как использовать:
Объект эскиза CenterpointArc(Дуга с указанием центра);
Инструмент эскиза SketchTrim(Отсечь);
Конструктивные элементы Hole(Простое отверстие) и CircularPattern(Круговой массив).
Процесс создания вертушки будет состоять из следующих этапов. Сначала мы сформируем цилиндрическое основание, затем нарисуем профили лопастей на границе основания и на периферии. Затем сформируем одну лопасть и создадим массив из семи лопастей. И, наконец, добавим несколько дополнительных элементов (отверстия, фаски и т.д.).
Нажмите кнопку Sketch(Эскиз) панели инструментов Sketch(Эскиз), чтобы открыть эскиз.
Нажмите кнопку Circle(Окружность) панели инструментов SketchTools(Инструменты эскиза) или выберите Tools, SketchEntities, Circle(Инструменты, Объекты эскиза, Окружность) из главного меню.
Нарисуйте окружность произвольного диаметра с привязкой центра окружности к исходной точке.
Нажмите кнопку Dimension(Размер) панели инструментов SketchRelations(Взаимосвязи эскиза) или выберите Tools, Dimensions, Parallel(Инструменты, Размеры, Параллельный) из главного меню.
Установите диаметр окружности в 32.00 мм.
Нажмите клавишу F, чтобы изменить вид окружности в размер экрана.
Присвойте размеру и эскизу имена «Диаметр» и «Диаметр основания», соответственно.
Нажмите кнопку Sketch(Эскиз) панели инструментов Sketch(Эскиз), чтобы закрыть эскиз.
Нажмите клавишу F, чтобы изменить вид в размер экрана.
Нажмите кнопку Fillet(Скругление) панели инструментов Features(Элементы) или выберите Insert, Features, Fillet/Round(Вставка, Элементы, Скругление) из главного меню.
В Диспетчере свойств Fillet(Скругление), в группе ItemstoFillet(Скруглить элементы), выберите параметр TangentPropagation(Распространить вдоль линий перехода), задайте:Radius(Радиус) 1.00 мм; Edges, Faces, FeaturesandLoops(Элементы скругления) выберите переднюю кромку цилиндра, и нажмите ОК.
Присвойте элементу имя «Скругление».
Добавление элементов справочной геометрии
Для дальнейшей работы нам понадобится ось и плоскости, которые относятся к элементам справочной геометрии. Начнем с создания оси вертушки.
Нажмите кнопку Axis (Ось) панели инструментов ReferenceGeometry (Справочная геометрия) или выберите Insert, ReferenceGeometry, Axis (Вставка, Справочная геометрия, Ось) из главного меню.
Панель инструментов ReferenceGeometry (Справочная геометрия) предоставляет инструменты для создания и манипулирования справочной геометрии.
В диалоговом окне ReferenceAxis (Справочная ось) выберите параметр Cylindrical/ConicalSurface (Цилиндрическая/коническая поверхность), а в графической области боковую поверхность цилиндра, и нажмите ОК.
Присвойте элементу имя «Ось вертушки».
Теперь создадим две плоскости, на которых будем рисовать сечения лопасти вертушки в районе цилиндра и на периферии.
Выберите плоскость Right (Справа).
Нажмите кнопку Plane (Плоскость) панели инструментов ReferenceGeometry (Справочная геометрия) или выберите Insert, ReferenceGeometry, Plane (Вставка, Справочная геометрия, Плоскость) из главного меню.
В Диспетчере свойств Plane (Плоскость) выберите параметр ParallelPlaneatPoint (Параллельная плоскость в точке), задайте:OffsetDistance (Расстояние смещения) 15.00 мм, и нажмите ОК.
Обратите внимание на то, что выбранная плоскость появилась в окне ф ReferenceEntities (Выбранные элементы) группы Selections (Выбор) в Диспетчере свойств Plane (Плоскость). Вы можете удалить ее, нажав клавишу Delete (Удалить), и указать другую плоскость.
Присвойте элементу имя «Основание лопасти».
Повторите описанные действия еще раз. Установите OffsetDistance (Расстояние смещения) равным 35.00 мм и присвойте элементу имя «Край лопасти».
Нажмите кнопку Right (Справа) панели инструментов StandardViews (Стандартные виды) или выберите параметр Right (Справа) из контекстного меню Orientation(Ориентация), которое появляется при нажатии клавиши Backspace (Пробел).
Выберите плоскость «Основание лопасти» и с помощью ручек, которые расположены в вершинах плоскости и посередине ее сторон, согласуйте ее размах с размером цилиндра.
Измените таким же образом и плоскость «Край лопасти».
Нажмите клавишу F, чтобы изменить вид в размер экрана.
Щелкните правой кнопкой мыши по плоскости в графическом окне или его имени в дереве проекта FeatureManager (Диспетчера конструктивных элементов) и выберите Hide (Скрыть) из контекстного меню. При этом выбранная плоскость не будет отображаться в графической области.
Нажмите кнопку CenterpointArc (Дуга с указанием центра) панели инструментов SketchTools (Инструменты эскиза) или выберите Tools, SketchEntities, CenterpointArc (Инструменты, Объекты эскиза, Дуга с указанием центра) из главного меню.
Наведите курсор в произвольную точку правее и выше цилиндра и щелкните левой кнопкой мыши.
Наведите курсор на край цилиндра и опять щелкните левой кнопкой мыши.
Проведите курсором влево вверх. При этом отображается предварительный вид дуги. Щелкните левой кнопкой мыши еще раз, чтобы завершить дугу.
Нажмите клавишу Esc или кнопку CenterpointArc (Дуга с указанием центра) панели инструментов SketchTools (Инструменты эскиза), чтобы выйти из режима рисования.
Нажмите клавишу F, чтобы изменить вид в размер экрана.
Нажмите кнопку Dimension (Размер) панели инструментов SketchRelations (Взаимосвязи эскиза) или выберите Tools, Dimensions, Parallel (Инструменты, Размеры, Параллельный) из главного меню.
Установите такие размеры:
Радиус окружности 40.00 мм;
Расстояние от исходной точки до верхнего края дуги 5.00 мм;
Высота дуги 10.00 мм.
Присвойте размерам имена «Внутренний радиус», «Смещение», «Размах», соответственно.
При нажатой клавише Ctrl выберите верхний край дуги и окружность скругления. В Диспетчере свойств Properties (Свойства) выберите параметр Coincident(Совпадение) в группе AddRelations (Добавить взаимосвязи).
Добавьте параметр Coincident (Совпадение) для нижнего края дуги и кромки цилиндра. Дуга окрасится в черный цвет и будет полностью определена.
Нажмите кнопку CenterpointArc (Дуга с указанием центра) панели инструментов SketchTools (Инструменты эскиза) или выберите Tools, SketchEntities, CenterpointArc (Инструменты, Объекты эскиза, Дуга с указанием центра) из главного меню.
Нарисуйте еще одну произвольную дугу радиусом 22.00 мм.
Присвойте размеру имя «Внешний радиус».
Нажмите кнопку AddRelation (Добавить взаимосвязь) панели инструментов SketchRelations (Взаимосвязи эскиза) или выберите Tools, Relations, Add(Инструменты, Взаимосвязи, Добавить) из главного меню.
Выберите верхние края внешней и внутренней дуг и нажмите кнопку Merge (Слить точки) в группе AddRelations (Добавить взаимосвязи) Диспетчера свойств AddRelations (Добавить взаимосвязи) и нажмите ОК.
Повторите эти же действия для нижних краев внешней и внутренней дуг. Внешняя дуга также окрасится в черный цвет и будет полностью определена.
Нажмите кнопку CenterpointArc (Дуга с указанием центра) панели инструментов SketchTools (Инструменты эскиза) или выберите Tools, SketchEntities, CenterpointArc (Инструменты, Объекты эскиза, Дуга с указанием центра) из главного меню.
Нарисуйте дугу произвольного размера с центром правее и выше исходной точки.
Нажмите клавишу Esc или кнопку CenterpointArc (Дуга с указанием центра) панели инструментов SketchTools (Инструменты эскиза), чтобы выйти из режима рисования.
Нажмите кнопку AddRelation (Добавить взаимосвязь) панели инструментов SketchRelations (Взаимосвязи эскиза) или выберите Tools, Relations, Add (Инструменты, Взаимосвязи, Добавить) из главного меню.
В Диспетчере свойств AddRelations (Добавление взаимосвязей) задайте такие взаимосвязи:
Центр дуги и верхний край сечения основания лопасти Horizontal (Горизонтально);
Верхний край дуги и верхний край сечения основания лопасти Coincident (Совпадение);
Нижний край дуги и нижний край сечения основания лопасти Vertical (Вертикально).
Нажмите кнопку Dimension (Размер) панели инструментов SketchRelations (Взаимосвязи эскиза) или выберите Tools, Dimensions, Parallel (Инструменты, Размеры, Параллельный) из главного меню.
Установите радиус дуги в 40.00 мм. Дуга окрасится в черный цвет и будет полностью определена.
Нажмите кнопку 3 PointArc (Дуга по трем точкам) панели инструментов SketchTools (Инструменты эскиза) или выберите Tools, SketchEntities, 3 PointArc (Инструменты, Объекты эскиза, Дуга с указанием центра) из главного меню.
Нарисуйте дугу из нижней точки предыдущей дуги до ее верхней точки. И установите радиус дуги 32 мм. Эскиз будет полностью определен.
Нажмите клавишу Esc или кнопку CenterpointArc (Дуга с указанием центра) панели инструментов SketchTools (Инструменты эскиза), чтобы выйти из режима рисования.
жмите кнопку Sketch (Эскиз) панели инструментов Sketch(Эскиз), чтобы закрыть эскиз. Присвойте эскизу имя «Сечение края».
Формирование лопасти
После создания сечений основания и края, мы можем приступить к созданию лопасти.
Нажмите кнопку Loft (По сечениям) панели инструментов Features(Элементы) или выберите Insert, Boss/Base, Loft (Вставка, Бобышка/Основание, По сечениям) из главного меню.
Щелкните по вкладке FeatureManager (Диспетчер конструктивных элементов) и выберите последовательно эскизы «Сечение основания» и «Сечение края». В графической области отобразится форма лопасти после применения конструктивного элемента.
В Диспетчере свойств Loft(По сечениям), в группе Profiles(Профили) появятся указанные профили. Нажмите кнопку ОК, чтобы закрыть Диспетчер свойств Loft (По сечениям).
Присвойте элементу имя «Лопасть».
Формирование одной лопасти завершено.
Создание лопастей вертушки
Создав одну лопасть, нам не составит труда создать массив лопастей, используя в качестве оси вращения кругового массива ось вертушки.
Нажмите кнопку CircularPattern (Круговой массив) панели инструментов Features (Элементы) или выберите Insert, Pattern/Mirror, CircularPattern (Вставка, Массив/Зеркало, Круговой массив) из главного меню.
В Диспетчере свойств CircularPattern (Круговой массив) в группе Parameters(Параметры) выберите параметр EqualSpacing (Равное расстояние) и задайте:
Direction (Направление) ось «Ось вертушки» из дерева построения;
TotalAngle (Общий угол) 360.00 градусов;
Number of Instances (Количествоэлементов) 7.00.
В группе FeaturestoPattern (Копировать элементы) из дерева проекта FeatureManager (Диспетчера конструктивных элементов) выберите: «Лопасть», и нажмите ОК.
В графическом окне появится предварительное изображение модели после применения конструктивного элемента.
Нажмите кнопку Isometric (Изометрия) панели инструментов StandardViews (Стандартные виды) или нажмите клавишу Backspace (Пробел) и выберите Isometric (Изометрия) из контекстного меню Orientation(Ориентация). Форма лопастей сформирована и имеет следующий вид.
Формирование контура лопастей
Вертушка устанавливается внутри цилиндрического корпуса. Сформируем контур лопастей с тем, чтобы они помещались в корпусе с внутренним диаметром 76.00 мм.
Нажмите кнопку Circle (Окружность) панели инструментов SketchTools (Инструменты эскиза) или выберите Tools, SketchEntities, Circle (Инструменты, Объекты эскиза, Окружность) из главного меню.
Нарисуйте окружность произвольного диаметра с привязкой центра окружности к исходной точке.
Нажмите кнопку Dimension(Размер) панели инструментов SketchRelations (Взаимосвязи эскиза) или выберите Tools, Dimensions, Parallel (Инструменты, Размеры, Параллельный) из главного меню.
Нажмите кнопку ExtrudedCut (Вытянутый вырез) панели инструментов Features (Элементы) или выберите Insert, Cut, Extrude (Вставка, Вырез, Вытянуть) из главного меню.
В Диспетчере свойств Cut-Extrude (Вырез Вытянуть) выберите параметр Flipsidetocut (Инвертировать вырез) и задайте:Direction (Направление) TroughAll (Через все), и нажмите ОК.
Формирование тонкостенного цилиндра
Внутри цилиндрического основания вертушки должен находиться электродвигатель. Поэтому удалим внутреннее заполнение цилиндра.
Поверните изображение детали так, чтобы стала доступной задняя поверхность цилиндра.
Нажмите кнопку OffsetEntities (Смещение объектов) панели инструментов SketchTools (Инструменты эскиза) или выберите Tools, SketchTools, OffsetEntities (Инструменты, Инструменты эскиза, Смещение объектов) из главного меню.
В Диспетчере свойств OffsetEntities (Смещение объектов) выберите параметр Reverse (Реверс), задайте: OffsetDistance (Расстояние смещения) 1.00 мм, и нажмите ОК.
Присвойте размеру и эскизу имена «Толщина» и «Толщина цилиндра», соответственно.
Нажмите кнопку ExtrudedCut (Вытянутый вырез) панели инструментов Features (Элементы) или выберите Insert, Cut, Extrude (Вставка, Вырез, Вытянуть) из главного меню.
В Диспетчере свойств Cut-Extrude (Вырез Вытянуть) задайте:Direction (Направление) OffsetfromSurface (Смещение от поверхности);Face/Plane (Поверхность/Плоскость) Front (Спереди); OffsetDistance (Смещение) 1.00 мм и нажмите OK.
Формирование осевого отверстия
В заключение сформируем осевое отверстие вертушки диаметром 2.00 мм.
Нажмите кнопку SimpleHole (Простое отверстие) панели инструментов Features (Элементы) или выберите Insert, Features, Hole, Simple (Вставка, Элементы, Отверстие, Простое) из главного меню.
В Диспетчере свойств Hole (Отверстие) выберите параметр TroughAll(Через все), задайте: Diameter (Диаметр) 2.00 мм, и нажмите ОК.
Присвойте элементу имя «Отверстие».
Щелкните правой кнопкой мыши по имени «Отверстие» в дереве проекта FeatureManager (Диспетчера конструктивных элементов) и выберите EditSketch (Редактирование эскиза) из контекстного меню.
При нажатой клавише Ctrl выберите центр отверстия и исходную точку, нажмите кнопку Coincident (Совпадение) в группе AddRelations (Добавить взаимосвязи) Диспетчера свойств Properties(Свойства) и нажмите ОК.
В дереве проекта FeatureManager(Диспетчера конструктивных элементов) щелкните правой кнопкой по Origin(Исходной точке) и выберите Hide(Скрыть) из контекстного меню.