課題J2

タブの作成

  1. 「J」フォルダの中に部品設計タブ「J2」を作る。
  2. 課題J3ではJ1で作った部品と、ここで作る部品を使う。
    部品設計タブの工程数が多くなると、工程をひとつ進めるたびに時間がかかるようになる。また、大きい部品のあとで小さい部品を作ろうとすると、表示方向の切り替えのたびにいちいちズームし直す手間がかかる (大きい部品を非表示にするなどの回避方法もあるが)。そのような場合は、部品設計を複数のタブに分けて行うと効率よく設計をすすめられる。自由制作2で複雑なものを作る場合は適宜部品設計タブを分けるとよい。

ネジ部を作る

この課題ではネジ規格と寸法ナベ小ねじ/よくわかる規格ねじ六角ナットの形状・寸法を参考にして、長さ8mmのM3ネジとそれに合うナットを作る。

  1. をクリックし、ツリーのTopを選択する。
  2. スケッチの名前を「ネジ部の基準」に変更する。
  3. 表示方向をTopに切り替える。


  4. Center point circle で原点を中心とした円を描き、Dimensionで直径を3にする。
  5. 円はデフォルトのTopの面の枠より極端に小さいので右図のようになる。ズームすれば円は大きく見えるが、このままだと表示方向を切り替えるたびに「引いた表示」になってしまう。


  6. 緑のチェックマークをクリックする。


  7. J1のときと同じ要領で (ただし今度は小さくする) Top面、Front面、Right面の大きさを調整し、表示方向をTrimetricにしたときに図のようになるくらいの状態にする。


  8. ツリーの「ネジ部の基準」を選んでExtrude をクリックし、工程名を「ネジ部作成」に書き換えて、長さを10にして緑のチェックマークをクリックする。


  9. Helix をクリックし、工程名を「らせん作成」に書き換えて、円柱の側面を選び、Revolution(巻き数)を20にして緑のチェックマークをクリックする。
  10. 参考サイトによればM3のネジのピッチ(ネジ山どうしの間隔)には0.5と0.35のものがあるが、ここでは0.5のものにする。10mmの円柱で巻き数を20回にすることで、らせんの間隔がちょうど0.5mmになる。


  11. Thicken をクリックし、工程名を「円柱両端カット」に変更し、円柱の上下の面を選び、長さを1にして方向を反転させて緑のチェックマークをクリックする。
  12. このあと断面のスケッチを描き、それとらせんを組み合わせてスイープを行って円柱を削るが、課題E2で見たようにらせんの元になった円柱をそのまま使うと両端が汚い形になってしまう。
    そこで、あらかじめこのようにして円柱の両端を削っておく。また、こうすることでネジ部の長さが計画通り8mmになる。


  13. をクリックし、ツリーのFrontを選択する。
  14. スケッチの名前を「ネジ山カットの基準」に変更する。
  15. 表示方向をFrontに切り替える。


  16. Line で図のような形を描く。
  17. 「2」は横軸上でクリック
    「4」は「3」と鉛直になるように(「┃」のマークが出る)クリック
    「5」は「2」と同じ位置でクリック


  18. Midpoint 縦線とらせんの端点に「中点」の条件をつける。


  19. Dimensionで2つの線の間の角度を60°にする。
  20. 参考サイトによればネジ山の角度は60°。削りの形を60°にしておけば山の角度も60°になる。


  21. Dimensionで縦線の長さを0.4999にする。全ての線が黒くなったことを確認したら緑のチェックマークをクリックする。
  22. 小数第2位までしか表示されないため、入力後の表示は「0.5」になる。
    参考サイトによればピッチが0.5なのでこの部分の長さもそうするべきだが、スイープの工程ではできる立体の形が自分自身と交差したり接したりするとエラーになるので、ギリギリくっつかない長さにしておく。
    (表示が同じだからといって、ここで「0.5」と入力してしまうと、このあとの工程でエラーがおこる)


  23. Sweep で「ネジ山カットの基準」を断面、「Curve 1」を経路としたスイープを行い、円柱を削る (工程名は「ネジ山カット」)。


  24. 設計画面のらせんを右クリックし、「Delete Curve 1」を選び、工程名を「らせん削除」として緑のチェックマークをクリックする。
  25. 以前同様のことをしたときは左下の「Curves (1)」を展開してその中にあるものを右クリックしたが、このように設計画面からでも選べる。
    「Delete らせん作成」を選ばないように注意。こちらを選ぶと「らせんを作ったという工程」を削除してしまう (ツリーで「らせん作成」を削除するのと同じ) ので、らせんの端点を位置基準としたスケッチ「ネジ山カットの基準」や、それを使ったスイープ「ネジ山カット」がエラーになってしまう。


  26. 部品の名前を「ネジ」に変更する。
  27. ツリー、部品リスト(左下)、部品の形が図のようになっていることを確認してから次に進む。

ネジの頭を作る

  1. 表示方向をTopにし、ネジの上の面を選択して をクリックし、スケッチ名を「ネジ頭の基準」に変更する。


  2. Center point circle で原点を中心とした円を描き、Dimensionで直径を5.5にして緑のチェックマークをクリックする。


  3. 視線方向をTrimetricにし、ツリーの「ネジ頭の基準」を選んでExtrude をクリックし、工程名を「ネジ頭作成」に書き換えて、長さを2にして緑のチェックマークをクリックする。
  4. 参考サイトによると、M3ネジの頭の直径と高さはそれぞれ5.5mm, 2mm。上の丸めや十字穴の形状などの記述はないので、これ以降の数値はバランスをみてなるべく実物に近くなるように決めたもの。


  5. Fillet で工程名を「ネジ頭丸め」として頭の上のエッジに半径1.2の丸めをかける。
  6. 図では「4」で頭の上の面を選んでいるが、この面のエッジを選んでも同様の結果になる。自由制作などでは面とエッジのどちらを選ぶかはプレビューを確認しながら効率の良い方を選べばよい。


  7. 表示方向をTopにし、ネジ頭の平らな面を選択して をクリックし、スケッチ名を「十字穴の基準」に変更する。


  8. Center point rectangle で原点を中心とした長方形を2つ描く。


  9. Equal で2つの長方形の長辺・短辺の長さを一致させ、Dimensionで長辺・短辺の長さを決める。すべての線が黒くなったのを確認したら緑のチェックマークをクリックする。


  10. 表示方向をTrimetricにし、ツリーの「十字穴の基準」を選んでExtrude をクリックし、下に1mmカットする (工程名は「十字穴作成」)。

ナットを作る

  1. 右ドラッグで下から覗き込んだ状態にし、図のようにして新しい面「ナット基準面」を追加する。
  2. 新しい面はネジ頭の下面から4mm下にできる。ここに面を作ったのは、後で組み合わせる縦板・横板の穴の上下の幅が4mmなので、初期位置でちょうどネジが締まった状態にするため。


  3. 表示方向をBottomにし、ツリーの「ナット基準面」を選択して をクリックし、スケッチ名を「ナットの基準」に変更する。


  4. Inscribed polygon で、原点を中心とした、白丸が横軸上にある六角形を描く。


  5. Coincident でネジ頭の外形と白丸を一致させ、線が黒くなったのを確認したら緑のチェックマークをクリックする。


  6. 表示方向をTrimetricにして、ツリーの「ナットの基準」を選んでExtrude をクリックし、新規部品として下向きに2.4押し出す (工程名は「ナット作成」)。


  7. ネジを非表示にし、新しくできた部品の名前を「ナット」に変更する。


  8. 表示方向をRightにし、Right面を選択して をクリックし、スケッチ名を「ナット削りの基準」に変更する。


  9. Line で図のような線を描く。
  10. 「2」は縦軸上でクリック
    「4」は「3」と水平な位置で(「━」マークが表示される)クリック
    「5」はナットのエッジに合わせてクリック


  11. Coincident で水平な線をナットの上面に一致させる。


  12. Dimensionで横線の端点の位置を確定させる。


  13. Dimensionで左右の斜め線の傾きを30°にする。


  14. Construction 、Line の順にクリックし、図のようにナットを上下に等分する基準線を描く。
  15. 「1」は「中点」のマークが出た状態でクリック


  16. Mirror で基準線に対する3本の線の鏡映コピーを作る。


  17. Line で左右の開いている部分を縦につなぐ。ここまでできたら緑のチェックマークをクリックする。


  18. 表示方向をTrimetricにしてツリーの「ナット削りの基準」を選んでRevolve をクリックし、工程名を「ナット削り」にして回転軸をさっきのスケッチの左側の縦線に設定する。作成設定を「Intersect」(既存の立体と重なる部分だけを残す)に設定して緑のチェックマークをクリックする。
  19. 「5」の「Revolve axis」はクリックするまでは赤くなっている。間違えて「Merge scope」の方をクリックしないように注意。
    さっきのスケッチを回転させてできるのは下の図のような形。設定をIntersectにすれば、もとの立体とこれの重なった部分だけが残る (Newでこの立体を作り、Boolean→Intersectでナットと組み合わせても上記と同様の結果が得られる)。


  20. ネジを表示させる。


  21. Boolean でナットからネジに重なる部分を取り除く。
  22. ネジを非表示にしてみると、ナットにネジの形の穴があいているのがわかる。

部品にMate connectorをつける

  1. ネジ、ナットを非表示にし、Mate connector をクリックし、コネクタの名前を「ネジ基準位置」に変更し、コネクタの所属先をネジに設定し、位置を原点に設定して緑のチェックマークをクリックする。
  2. 「3」は原点でクリックする。
    ここで作成したMate connectorは組み立てのときにネジの基準位置として使う。ネジ山のせいでネジの底面は円ではなく、拘束条件を付けようとしたときに自動的に表示されるMate connectorは回転軸からずれた位置になってしまう。そこで、あらかじめここで確実に中心の位置にあるMate connectorを作っておく。


  3. 「ネジ基準位置」を非表示にする。


  4. 同様にしてナットに属するMate connector「ナットの基準位置」を作る。


  5. ネジとナット、ツリーの一番下「ネジ基準位置」を表示状態にしたら課題J1は完了。



課題J3

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