Создание вала в Компас-3D

Вал (ось) одна из ключевых деталей при создании сложных вращающихся или перемещающихся механизмов, таких как: редукторы, двигатели и пр., предназначен для передачи крутящего момента и восприятия действующих сил со стороны расположенных на нём деталей и опор.

Для построения модели вала в Компас-3D, возьмем несложный вал с несколькими ступенями, скруглениями и фасками.

Создать модель можно несколькими способами.

Первый способ построения вала

Первый способ — построить продольный разрез вала и используя инструмент тело вращения повернуть полученный эскиз вокруг продольной оси. Для этого выберем любую из плоскостей и создадим на ней эскиз.

Включился режим создания эскиза, в котором нарисуем эскиз нашего вала и ось, вокруг которой будет производиться вращение эскиза. В этом способе, создается только половину эскиза, которая в дальнейшем будет повернута на заданный угол (для создания вала это угол 360°)

После этого выберем инструмент элемент вращения в меню элементы и зададим параметры вращения.

После выбора всех параметров можно нажать OK,  после чего будет создана модель. При создании модели важно обращать внимание на параметр тонкостенный элемент, так как если он будет включен, как на примере выше, будет создан полый вал, с указанной толщиной стенки, а значит все параметры детали, такие как масса и объем будут рассчитываться не верно, так-же это повлияет на созданный по этой модели ассоциативный чертеж.

Получилась модель, с заданными диаметрами, длинами, а также фасками и скруглениями.

Для редактирования эскиза или параметров выдавливания, в дереве построения модели укажем требующийся эскиз, нажмем правой кнопкой мыши и выберем редактировать.

Этот способ хорошо применять при создании простых валов, так как при создании сложных изделий легко ошибиться при создании эскиза.

Второй способ построения вала

Второй способ — последовательно, при помощи операции выдавливание, как-бы набирать ступени вала. Для этого, также как и в предыдущем способе выберем плоскость и создадим на ней эскиз, но в отличии от первого способа — только окружность, с диаметром первой ступени.

Также как и в первом способе, важно, чтобы параметр тонкостенный элемент был отключен. Аналогично, последовательно создаются следующие ступени вала. В конце получился вал без дополнительных элементов.

Для создания фасок и скруглений для моделей, в Компас-3D существуют инструменты скругление и фаска , которые находятся в меню элементы тела.

Если указывать при создании фаски или скругления не грань, а плоскость, то эти элементы будут созданы на всех гранях соприкасающихся с выбранной плоскостью, что позволит немного сократить время на создание модели.

В результате мы получили такую же модель вала, но в дереве построения добавилось много элементов, которые можно редактировать по отдельности. Редактирование элементов производится точно так-же: нажатием правой кнопки мыши на требуемом элементе и выбором пункта редактировать.

Третий способ построения вала

Третий способ — имитация процесса обработки заготовки на токарном станке. В начале нужно создать заготовку в виде цилиндра с диаметром самой большой ступени будущего вала и длиной равной этому валу, в нашем случае это: ø90 мм и длина 470 мм. А после этого — убирать последовательно лишнее. Хоть такой способ и не самый быстрый, но немного помогает понять технологию токарного процесса и не допускать некоторых ошибок при проектировании, а также дает возможность, как и предыдущий, создавать асимметричные элементы, такие как, например, кулачки.

Для начала любым удобным способом создадим цилиндр с размерами ø90 мм и длиной 470 мм.

Далее удалим последовательно ступени цилиндра, создавая окружности нужного диаметра. Для этого после выбора плоскости и создания эскиза,создадим окружность и зададим диаметр. Далее можно создать вторую окружность, ограничивающую пространство вырезания тела. Диаметр наружной окружности при этом может быть любой, но больше диаметра заготовки.

Для создания кулачка или части вала со смещенным центром, нужно просто построить эскиз нужной формы либо сместить его в сторону.
Но создавать вторую окружность не обязательно, чем снова можно немного сократить время моделирования. Можно воспользоваться параметром тонкостенный элемент и задать толщину срезаемой части и глубину.

Аналогично повторяем с другими ступенями вала.

Фаски и скругления создаются также как и в предыдущем способе. В результате мы получили такой же вал.

В результате получился вал с заданными размерами, чего мы и добивались.

Четвертый способ создания вала — через библиотеку элементов.

Для создания валов, кроме создания их вручную, в Компас-3D существует специальная библиотека, которая находится в разделе Приложения — Механика.

Однако создавать в ней простые валы не всегда удобно. Этот способ эффективнее использовать при создании более сложных валов-шестерней, о чем будет рассказано в следующих уроках.

При создании внешней цилиндрической ступени, нужно ввести параметры ступени: диаметр, длину, а также выбрать плоскость и направление.

Далее создание модели вала происходит аналогично второму способу, требуется пошагово создавать каждую ступень вала, после чего добавить остальные элементы вала — фаски и скругления.

В этом уроке мы рассмотрели 4 способа построения простого вала с заданными параметрами. При конструировании разных валов не стоит останавливаться на одном способе, не существует самого лучшего универсального способа, всегда нужно подбирать наиболее оптимальный в конкретном случае вариант построения, а также возможно комбинирование разных способов, поэтому стоит выбирать тот способ, который кажется наиболее удобным именно вам.