3 - D МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ТОКАРНО-ВИНТОРЕЗНОГО СТАНКА НА БАЗЕ ГРАФИЧЕСКОЙ ПРОГРАММЫ AUTOCAD

На сегодняшний день при активном развитии техники и технологии графическая программа Автокад находит широкое применение для моделирования объектов в различных областях технической индустрии. Особенно широкое применение данная программа находит в строительстве, архитектуре, геодезии, а так же ее широко используют для 3-d моделирования в машиностроении.

Стоит отметить, что при развитии новых программных продуктов, графическая программа AutoCAD все же остается одной из самых распространенных и самых востребованных систем проектирования, предназначенной для специалистов различных сфер деятельности. Версия программы AutoCAD  2017 включает в себя полный набор инструментов для комплексного трёхмерного моделирования. Процесс создания трехмерных моделей позволяет развивать пространственное представление и логическое мышление, что является важным для студентов и учащихся технического направления [1].

Данная работа посвящена 3-d моделированию основных узлов задней бабки токарно-винторезного станка 250 ИТВМ. Разработка позволяет визуализировать модель станка, что вызывает интерес в более тщательном изучении действующего оборудования. Моделирование проводилось на базе AutoCad 2017. Далее по тексту подробно представлен алгоритм построения элемента станка - бабки задней 250ИТП.40.000.

Первым шагом построения является построение основы с внешней резьбой (винт). Для построения конструкции выбрана резьба M18, с шагом 1,5 мм [2].

Построение детали следует начать с построения цилиндра с диаметром, равным внешнему диаметру резьбы (18 мм).

Рисунок 1. Построение базы

Следующим шагом открываем вкладку рисование и выбираем объект «спираль». Выставляем её начало в центр цилиндра с помощью заранее включенной привязки и указываем начальный диаметр и конечный (они совпадают). После выставления в панели управления выбираем действие «высота витка» и ставим 1,5.

Далее создаем инструмент для «нарезания» винтовой поверхности, представленный на рисунке 2. Для этого рассчитываем длину стороны треугольника, применяя знания из школьной геометрии (высота треугольника равна разнице радиусов, далее делим на синус 60). Чтобы получился равносторонний треугольник, который нам нужен, нужно использовать команду «сторона» на панели управления, которая появляется после подтверждения количества сторон объекта. Получившийся треугольник перемещаем к началу спирали и присоединяем с помощью объектной привязки.

Рисунок 2. Построение «инструмента» – треугольника для визуализации нарезанной резьбы

После проведённых манипуляций находим вкладку «сдвиг» на панели управления сверху и нажимаем на неё. Вместо привычного курсора появится квадратик. Нажимаем на треугольник, далее клавишу Enter или щёлкаем правой кнопкой мыши и выбираем в вышедшем окне команду «ввод». После этого выбираем второй элемент (в моём случае спираль). Далее автоматически происходит объединение фигур, которая является спиралью с треугольным сечением. Полученный результат представлен на рисунке 3.

Рисунок 3. Этап построения резьбы

Для визуализации резьбы выбираем в верхней панели управления команду «вычитание» и выделяем сначала цилиндр, нажимаем Enter, потом нашу спираль. В результате получится метрическая резьба с шагом 1,5 (рисунок 4)

Рисунок 4. Этап построения резьбы

Вставляем необходимые элементы, а именно два цилиндра и получаем готовую деталь.

Рисунок 5. Полная деталь с резьбой

На рисунке 6 представлена данная деталь в структуре. Деталь 1 (винт) вращается с помощью ручного привода, который  перемещается в два направления. Деталь 2 (серьга) неподвижная и прикреплена к корпусу задней бабки. С переднего конца пиноль снабжена коническим отверстием, в которое вставляется центр, а иногда хвостовая часть сверла, зенкера или развертки. При вращении рукояти происходит движение винта, который перемещает пиноль. При этом деталь 2 (серьга) статична. В этом смещении на довольно небольшое расстояние и заключается действие задней бабки. Задние бабки, похожие по типу на данную, нужны для центровки детали в станке, а также высверливания отверстий на небольшую глубину [3].

На рисунке 8 представлена смоделированная модель задней бабки токарно-винторезного станка 250 ИТВМ.

Рисунок 6. Детали в структуре

Рисунок 7. Детали в структуре

Рисунок 8. Общий вид задней бабки

Список литературы:

1. Мостовая А.М., Афанасьев А.А., Мороз О.Н. 3-D моделирование шпилечного соединения на базе графической программы AutoCad 2017. В сборнике: Научное сообщество студентов XXI столетия. Технические науки. Электронный сборник статей по материалам LI студенческой международной научно-практической конференции. 2017. С. 157-170.
2. ГОСТ 24705-81. Резьба метрическая для диаметров от 0,25 – 600 мм. Министерством станкостроительной и инструментальной промышленности СССР, Москва. Издательство стандартов, 1982. – 10 с.
3. Бруштейн Б. Е. и Дементьев В. И. Токарное дело. Учебник для проф.-техн. училищ. Изд. 6-е, переработ, и доп. М., «Высш. школа», 1967, 448 с. с илл.