Болт. 
Инженерная 3d-компьютерная графика

При построении чертежей, выполняемых по 2D-технологии, возникает необходимость многократного вычерчивания крепежных резьбовых изделий. Прежде всего, это болты и гайки различных типоразмеров. В учебных заданиях их чертежи требуется выполнить геометрически точно, что связано с немалыми трудозатратами, включающими время на поиск размеров по многочисленным справочным таблицам. В связи с этим целесообразно создание динамических блоков крепежных изделий, в которых учтена специфика выполнения учебных заданий.

Рассмотрим построение динамического блока болта, наиболее распространенного в учебных работах. Этот болт выполняется по ГОСТ 7798–70 «Болты с шестигранной головкой» [2, 9]. Динамический блок должен воспроизводить чертеж болта и содержать наборы параметров болтов, применяемых в учебных заданиях.

Чертеж для динамического блока. Построим чертеж болта по размерам (рис. 27.14), наглядно передающим его геометрию. Головку болта выполним по методике [28], согласно которой линии на боковых гранях головки, представляющие собой гиперболы, па чертеже заменяются дугами окружностей. Эти дуги строим на основе проекционной связи видов спереди и слева:

• ? по размеру «иод ключ» 30 строим правильный шестиугольник вида сверху (см. рис. 27.14, а);
• ? по проекционной связи с шестиугольником, высоте головки 13, размерам 024 и 30° строим контур головки на виде спереди, а также проекции боковых ребер головки как шестигранной призмы;

Рис. 27.14. Чертеж для динамического блока «Болт»

• ? по проекционной связи с видом спереди, размерам 13, 30, 024, 30° строим контур головки на виде слева;
• ? по точке 1 (см. рис. 27.14, б) находим точку 2 и строим горизонтальные отрезки /?! (1, 1*), /?2 (2, 2*), определяющие вершины дуг (символ * указывает симметричные конечные точки отрезков);
• ? по точке 3 находим точку 4 и строим отрезки /г₃ (3,3*), /?₄ (4,4*), определяющие нижние точки дуг.

Дуги строим по двум конечным точкам и касанию с отрезками к_л, h₂. Пример построения дуги 4,5, 6:

• ? circle / Зр / точка 4 / привязка tan, указать отрезок h_{ / точка 6 — построена окружность;
• ? trim / указать отрезок / указать точку нижней части окружности — построена дуга 4,5, 6.

Завершаем построение чертежа: строим остальные дуги, стержень болта с линиями резьбы и фаской, оси симметрии, на отдельном слое наносим ассоциативные размеры.

Модули динамического блока. Создаем базовый блок, в который включаем чертеж с размерами и отрезками A/— h₄. В качестве базовой точки указываем точку А.

Учитывая сложность геометрии чертежа, преобразование блока в динамический выполняем поэтапно, составляя блок из трех автономных внутренних модулей. Первым создадим модуль вида спереди, затем для вида сверху и последним — для вида слева. Связь между модулями осуществляется внутри блока через общие размерные параметры. Каждый модуль тестируем на надежность и полноту ограничений. В завершение геометрическими зависимостями устанавливаем проекционную связь между модулями, а размерными параметрами — расстояние между ними.

? Открываем блок в редакторе блоков. Слой с размерами замораживаем.

Модуль вида спереди. Автоналожение геометрических зависимостей требует корректировки. Так, не предусмотрено автоналожение зависимостей симметрии и фиксации. Возникают и ложные зависимости:

• ? автоналожением создайте геометрические зависимости объектов вида спереди — возникло сообщение о присвоении 71 зависимости 25 объектам;
• ? удалите зависимости касания в точках 3 и 3*, удалите две зависимости касания между дугами под головкой и боковыми дугами головки, приложите фиксацию в точке А, симметрию фасок и симметрию линий продольного контура стержня;

Рис. 27.15. Блок «Болт»:

а — размерные параметры; б — параметры видимости; в — таблица свойств; г — диспетчер параметров Размерные параметры первоначально задаем как независимые, тестируем модуль, затем устанавливаем зависимости между ними:

• ? задайте 12 размерных параметров для вида спереди (рис. 27.15, а), из них шесть линейных горизонтальных, четыре линейных вертикальных, радиальный и угловой. Имена присваиваем в соответствии с обозначениями по ГОСТ;
• ? проверить блок на полноту определения. Все линии контура вида спереди должны быть фиолетовыми;
• ? -1 •вотировать блок. Убедиться, что в окне быстрых свойств доступны для редактирования все параметры. Изменяя значения параметров через это окно или ручками, контролировать согласованное неразрывное изменение контура. Выйти из окна тестирования;
• ? открыть диспетчер параметров (рис. 27.15, г), создать пользовательские параметры dD, т, задать зависимости для параметров d1, d2, de, t;
• ? повторить тестирование. В окне быстрых свойств должны быть доступны для редактирования 9 независимых параметров, из них 8 оставшихся после введения зависимостей и добавленный пользовательский параметр от;
• ? закройте блок с сохранением, выполните вставку блока. Разморозьте размеры. Тестируйте вставку, управляя ею через окно быстрых свойств и перемещая ручки параметров.

Модуль вида сверху.

• ? Вновь откройте редактор с создаваемым блоком, заморозьте размеры;
• ? для привязки вертикальной оси и центра окружности к шестиугольнику постройте два радиальных отрезка из точки пересечения осей в вершины (см. рис. 27.15, а);
• ? выполните автоналожение геометрических зависимостей объектов вида сверху. Возникло сообщение о наложении 30 зависимостей на 11 объектов;
• ? приложите три размерных параметра d’J, d4, d5. В диспетчере параметров задайте для них зависимости (см. рис. 27.15, г);
• ? для поддержания проекционной связи задайте коллинеарность осей видов спереди и сверху;
• ? проверьте полноту определения блока — «все фиолетово»;
• ? тестируйте блок.

Модуль вида слева.

• ? Автоналожением задайте геометрические зависимости (27 зависимостей на 11 объектов);
• ? добавьте симметрию фасок;
• ? обеспечьте проекционную связь с видом спереди, задав коллинеарность четырех горизонтальных линий вида слева соответствующим линиям вида спереди;
• ? задайте четыре размерных параметра (d6, d7, d8, а2), в диспетчере задайте для них зависимости (см. рис. 27.15, г);
• ? проверьте полноту определения модуля, выполните тестирование.

Вспомогательная геометрия. Отрезки hi — h₄ и два радиальных отрезка на виде сверху предназначены только для задания геометрических зависимостей. Такие объекты относятся к вспомогательной геометрии. На чертеже они не приводятся, в редакторе отображаются пунктирной линией:

? найдите и укажите кнопку Вспомогательная геометрия вкладки Управление (см. рис. 27.1, поз. б);

? укажите объекты — шесть отрезков, переводимых во вспомогательную геометрию, — указанные отрезки отображены пунктиром.

Управление геометрией вставки блока «Болт». Изображение болта определяется тремя параметрами: диаметр резьбы d, длина стержня L и длина резьбы Ь. Согласно ГОСТ 7798–70 эти параметры являются дискретными. Количество их сочетаний достигает 500. Поэтому в таблицу свойств создаваемого блока (рис. 27.15, в) внесены лишь наборы значений d, L, b, характерные для учебных заданий. Соответствующие им значения К, z, г, приведенные в таблице свойств, взяты из ГОСТ. Значения остальных параметров, являющихся расчетными, можно прочесть в окне быстрых свойств. Здесь же можно редактировать все параметры в диапазонах, выходящих за границы приведенных наборов.

Из многочисленных ручек размерных параметров оставлены две (см. рис. 27.15, а): по одной ручке у параметров L (длина стержня) и b (длина резьбы). Остальные ручки удалены (в редакторе блоков, через окно быстрых свойств).

Приведенный динамический блок отрабатывает качественно различные варианты геометрии головки болта. При т = 0.8 воспроизводится изображение с увеличенной фаской (см. рис. 27.14, а). При т = 0.95 — стандартное изображение согласно ГОСТ. Задав т= 1, получаем упрощенное изображение с минимальной фаской, допускаемое на сборочных чертежах (рис. 27.16, а). Следующий вариант упрощения, без фаски (рис. 27.16, б), формируется, если задать угол фаски а 1 = а2 = 0.1. При b=L формируется изображение, в котором резьба нарезана на всю длину стержня (см. рис. 27.16, б).

Создана таблица видимости с двумя параметрами, управляющими отображением размеров (рис. 27.15, б).

Рис. 27.16. Варианты вставки блока «Болт»:

а — головка с минимальной фаской; б — головка без фаски и резьбой на всю длину стержня.