Jousen mallinnus toleranssien avulla

Video

Jousen mallinnuksesta toleranssien avulla löytyy vinkkivideo Vertex Systems Oy:n Youtube-kanavalta. Klikkaa alla olevaa linkkiä.

Jousen mallinnus toleranssien avulla

Tämä teksti on generoitu videon litteroinnin perusteella.

Tässä ohjeessa mallinnetaan puristus-/vetojousi siten, että jousen keskeiset mitat ovat parametreina ja niille annetaan toleranssit. Tavoitteena on, että sama 3D-malli toimii sekä suunnittelussa että piirustuksissa: kokoonpanotarkastelu (välykset/sovitukset) onnistuu sekä nimellismitoilla että min–max-rajoilla.

1) Määritä jousen suunnitteluparametrit

Luo osalle mittamuuttujat (Mittataulukko/Parametrit), joilla johdat koko jousen geometrian:

• d = langan halkaisija (nom, ±toleranssi)

• D_m = jousen keskihalkaisija (nom, ±toleranssi)
  – vaihtoehtoisesti ohjaa sisä- (D_i) tai ulkohalkaisijaa (D_o)

• n = aktiivikierrosten määrä (esim. 8, ei yleensä toleroida)

• L0 = vapaapituus (nom, ±toleranssi) – jos ohjataan pituudella

• p = nousu/pitch (alternatiivinen tapa ohjata pituus)

• Päätytyyppi: hiottu/grounded tai suora/squared (valinta-parametri)

Suhdekaavat:

• D_o = D_m + d

• D_i = D_m - d

• Jos ohjaat pituudella: p = (L0 – päätyvarat) / n

Vinkki: Tee mittataulukkoon myös valmiit sarakkeet Min / Nom / Max arvoille, jotta voit helposti vaihtaa tilojen välillä.

2) Apuakseli ja heliksikäyrä

1. Piirrä keskiakseli (suora) jousen pituussuuntaan.

2. Luo Helix/Spiral:

   • Tapa A (korkeus + kierrokset): Korkeus = L0, kierrokset = n.

   • Tapa B (nousu + kierrokset): Nousu = p, kierrokset = n.

   • Halkaisija = D_m (tai anna säde = D_m/2).

3. Jos päädyt ovat hiotut, varaa heliksin alkuun ja loppuun pieni päätyvaraus (lyhyt suora tai pienennä nousua) niin, että viimeinen kierros “asettuu”.

3) Profiili ja pyyhkäisy

1. Luo ympyräprofiili halkaisijalla d heliksin alkuun, kohtisuoraan käyrän tangenttiin.

2. Sweep/Pyyhkäisy pitkin heliksiä.

3. Lisää tarvittaessa päätyjen tasohionta:

   • Leikkaa/jyrsintä-operaatio tasolla, joka on kohtisuorassa akseliin nähden.

4) Toleranssien liittäminen mittoihin

Liitä toleranssit samoihin parametreihin, joista geometria määräytyy:

• d: esimerkiksi ±0,05 mm (tai standardin mukainen IT-luokka).

• D_m: esimerkiksi ±0,10 mm, tai käytä sovituksia (esim. reikä H7 / akseli g6) silloin kun jousen sisä-/ulkohalkaisijan suhde ympäröiviin osiin halutaan tarkistaa.

• L0: esimerkiksi ±1,0 mm.

Piirustuksessa: avaa mitan ominaisuudet → Toleranssit → valitse tyyppi (±, ylä/ala, sovitus) ja arvot. Lisää tarvittaessa GD&T-symboliikka (esim. pituuden suoruus tai pinnan tasomaisuus päätyihin).

5) Min / Nom / Max -tilojen käyttö tarkasteluun

Luo mittataulukkoon kolme tilaa:

• MIN: käytä pienentäviä äärirajoja (esim. d_min, D_m_min, L0_min).

• NOM: nimelliset arvot.

• MAX: suurentavat äärirajat (d_max, D_m_max, L0_max).

Käyttö:

1. Valitse taulukosta haluttu tila.

2. Päivitä malli → tarkista kokoonpanossa välykset, kosketukset ja mahtuminen.

3. Toista tarvittaessa: MIN-jousi tiukkoja välyksiä varten, MAX-jousi mahdollisten osumien löytämiseksi.

6) Kokoonpanotarkistus ja sovitukset

• Tarkista sisähalkaisija D_i MIN-tilassa suhteessa akseliin (riittävä välys?).

• Tarkista ulkohalkaisija D_o MAX-tilassa suhteessa pesään (ei törmäystä).

• Varmista päätyjen kosketuspinta: hiottu pääty nojaa tasoon, suora pääty voi tarvita prikan.

• Tarvittaessa lisää kollisio-/välystarkastelu kokoonpanotyökaluilla.

7) Piirustus (2D) toleransseilla

1. Luo jousesta piirustusnäkymä(t): sivu + yksityiskohta päädystä.

2. Nosta mitat d, D_i/D_o tai D_m, L0 sekä kierrosluku n (tekninen tieto).

3. Aseta toleranssit samoille mitoille kuin 3D-parametreissa.
   – Voit näyttää MIN/NOM/MAX taulukon piirustuksessa (vaihtoehtoisesti huomautuksena).

4. Lisää materiaalitieto (jousiteräs), käsittely (esim. lämpökäsittely), ja tarvittaessa pintakäsittely.

8) Laadun ja valmistuksen huomioita

• Langan halkaisija d vaikuttaa voimakkaimmin jousivakioon → valitse realistiset toleranssit valmistajan mukaan.

• Keskihalkaisijan toleranssi vaikuttaa sekä jousivakioon että mahtumiseen.

• Vapaapituus L0 on herkkä päätyjen toteutukselle (hiottu vs. suoraksi taivutettu).

• Jos käytät standardijousia (katalogi), määritä malli valmistajan toleransseilla.

9) Yhteenveto

• Ohjaa jousi parametreilla: d, D_m (tai D_i/D_o), n, L0/p.

• Tee heliksi akselin ympärille ja pyyhkäise langan profiili.

• Liitä mittoihin toleranssit ja rakenna MIN/NOM/MAX-tilat mittataulukkoon.

• Tarkista kokoonpanossa välykset ja sovitukset vaihtamalla tilaa.

• Viimeistele piirustus samoilla toleransseilla, lisää tarvittavat materiaalit ja huomiot.

Näillä vaiheilla saat jousesta tuotantokelpoisen ja kokoonpanossa toimivan mallin, jossa toleranssit vaikuttavat sekä 3D-geometriaan että piirustuksen mitoitukseen.

Related Articles