Для создания моделей и сборки дрели был выбран графический пакет «Компас 3D ».
Компас – 3D – система трёхмерного моделирования, ставшая стандартом для тысяч предприятий, благодаря удачному сочетанию простоты освоения и легкости работы с мощными функциональными возможностями твердотельного и поверхностного моделирования.
Ключевой особенностью продукта является использование собственного математического ядра и параметрических технологий, разработанных специалистами АСКОН.
Основные компоненты КОМПАС – 3D – собственно система трёхмерного моделирования, универсальная система автоматизированного проектирования КОМПАС График и модуль проектирования спецификаций и текстовый редактор. Все они легки в освоении, имеют русскоязычные интерфейс и справочную систему.
Базовая функциональность продукта легко расширяется за счёт различных приложений, дополняющих функционал КОМПАС – 3D эффективным инструментарием для решения специализированных инженерных задач. Например, приложения для проектирования трубопроводов, металлоконструкций, различных деталей машин позволяют большую часть действий выполнять автоматически, сокращая общее время разработки проекта в несколько раз.
Модульность системы позволяет пользователю самому определить набор необходимых ему приложений, которые обеспечивают только востребованную функциональность.
Дружелюбный, интуитивно понятный интерфейс, мощная справочная система и встроенное интерактивное обучающее руководство «Азбука КОМПАС» позволяют освоить работу с системой в кратчайшие сроки и без усилий.
К тому же он имеет мощный базовый функционал системы, которая включает в себя:
§ развитый инструментарий трёхмерного моделирования, в том числе возможности построения различных типов поверхностей;
§ механизм частичной загрузки компонентов и специальные методы оптимизации, позволяющие обеспечить работу со сложными проектами, включающими десятки тысяч подсборок, деталей и стандартных изделий;
§ функционал моделирования деталей из листового материала — команды создания листового тела, сгибов, отверстий, жалюзи, буртиков, штамповок и вырезов в листовом теле, замыкания углов и т. д., а также выполнения развёртки полученного листового тела (в том числе формирования ассоциативного чертежа развёртки);
§ специальные возможности, облегчающие построение литейных форм — литейные уклоны, линии разъема, полости по форме детали (в том числе с заданием усадки);
§ инструменты создания пользовательских параметрических библиотек типовых элементов;
§ возможность получения конструкторской и технологической документации: встроенная система КОМПАС-График позволяет выпускать чертежи, спецификации, схемы, таблицы, текстовые документы;
§ встроенные отчёты по составу изделия, в том числе по пользовательским атрибутам;
§ возможность простановки размеров и обозначений в трехмерных моделях (поддержка стандарта ГОСТ 2.052–2006 «ЕСКД. Электронная модель изделия»);
§ поддержку стандарта Unicode;
§ средства интеграции с различными CAD / CAM / CAE системами;
§ средства защиты пользовательских данных, интеллектуальной собственности и сведений, составляющих коммерческую и государственную тайну (реализовано отдельным программным модулем КОМПАС-Защита).
2.1 Моделирование патрона
При моделировании патрона (рисунок 9) был создан эскиз 1 (рисунок 10) и выполнена операция вращения, далее выполнено два скругления сверху и снизу патрона.
Рисунок 9 – Патрон
Рисунок 10 – Эскиз 1
Создана смещенная плоскость на расстоянии 16 от синей плоскости для создания эскиза 2 (рисунок 11).
Рисунок 11 – Эскиз 2
Далее создана вторая смещенная плоскость относительно первой на расстоянии 3.5 и создан в ней эскиз 3 (рисунок 12) и выполнена операции вырезать элемент по сечениям, использую эскиз 2 и эскиз 3. Выполнена операция массив по концентрической сетке, создано 24 зубчика.
Рисунок 12 – Эскиз 3
Создан эскиз 4 (рисунок 13) для того чтобы придать уклон зубчикам и выполнена операция вырезать элемент вращением.
Рисунок 13 – Эскиз 4
Далее создан эскиз 5 (рисунок 14) и выполнена операция вырезать элемент выдавливанием для создания отверстия для шпинделя и выполнено скругление внутри отверстия радиусом 1.
Рисунок 14 – Эскиз 5
Создана смещенная плоскость на расстоянии 10 относительно красной плоскости. В этой плоскости создан эскиз 6 (рисунок 15) и выполнена операция вырезать элемент вращением. Далее выполнен массив по концентрической сетке и создано три отверстия.
Рисунок 15 – Эскиз 6
Создан эскиз 7 (рисунок 16) и выполнена операция вырезать элемент выдавливанием.
Рисунок 16 – Эскиз 7
Создан эскиз 8 (рисунок 17) и выполнена операция выдавливания. Таким образом, были созданы зажимные кулачки патрона. В конце были созданы два скругления: скругления трех отверстий под ключ и скругление зубчиков.
Рисунок 17 – Эскиз 8
2.2 Изготовление шпинделя
При моделировании шпинделя (рисунок 18) был создан эскиз 1 (рисунок 19) и выполнена операция вращения. Выполнено три скругления.
Рисунок 18 – Шпиндель
Рисунок 19 – Эскиз 1
Далее был создан эскиз 2 (рисунок 20) и выполнена операция вырезать элемент вращением. Выполнено два скругления вначале и в конце отверстия.
Рисунок 20 – Эскиз 2
Создана смещенная плоскость на расстоянии 4 от синей плоскости и в ней создан эскиз 3 (рисунок 21) и выполнена операция вырезать элемент выдавливанием. В конце сделано скругление.
Рисунок 21 – Эскиз 3
2.3 Моделирование корпуса
2.3.1 Моделирование алюминиевого корпуса
Моделирование алюминиевого корпуса дрели (рисунок 22) началось с создания эскиза 1 (рисунок 23) и выполнения операции вращения.
Рисунок 22 – Корпус
Рисунок 23 – Эскиз 1
Создан эскиз 2 (рисунок 24) и выполнена операция вырезать вращением.
Рисунок 24 – Эскиз 2
Создан эскиз 3 (рисунок 25) и выполнена операция выдавливания.
Рисунок 25 – Эскиз 3
Далее создан эскиз 4 (рисунок 266) и выполнена операция выдавливания. После этого делаем скругление сверху.
Рисунок 26 – Эскиз 4
Далее создается эскиз 5 (рисунок 27) и выполняется операция вырезать элемент выдавливанием.
Рисунок 27 – Эскиз 5
Далее создан эскиз 6 (рисунок 28) и так же выполнена операция вырезать элемент выдавливанием.
Рисунок 28 – Эскиз 6
Создается смещенная плоскость на расстоянии 31 от красной плоскости и в ней создается эскиз 7 (рисунок 29) и выполняется операция вырезать элемент выдавливанием.
Рисунок 29 – Эскиз 7
Создаем эскиз 8 (рисунок 30) и выполняем операцию вырезать элемент выдавливанием.
Рисунок 30 – Эскиз 8
Создаем эскиз 9 (рисунок 31) и выполняем операцию вырезать элемент выдавливанием.
Рисунок 31 – Эскиз 9
Создаем эскиз 10 (рисунок 32) и выполняем операцию вырезать элемент выдавливанием.
Рисунок 32 – Эскиз 10
Создаем смещенную плоскость на 2 относительно зеленой плоскости и создаем в ней эскиз 11 (рисунок 33) и вырезаем элемент выдавливанием.
Рисунок 33 – Эскиз 11
Далее создаем эскиз 12 (рисунок 34) и выполняем операцию выдавливания.
Рисунок 34– Эскиз 12
Так же создаем эскиз 13 (рисунок 35) и выполняем операцию выдавливание.
Рисунок 35– Эскиз 13
Создаем эскиз 14 (рисунок 36) и выполняем операцию вырезать элемент выдавливанием.
Рисунок 36– Эскиз 14
Создаем эскиз 15 в смещенной плоскости и выполняем операцию выдавливание.
Рисунок 37 – Эскиз 15
Создаем эскиз 16 (рисунок 38) и выполняем операцию выдавливание.
Рисунок 38 – Эскиз 16
Создаем эскиз 17 (рисунок 39) и выполняем ту же операцию выдавливание.
Рисунок 39 – Эскиз 17
Создаем смещенную плоскость на расстоянии 12.5 относительно зеленой плоскости и создаем в ней эскиз 18 (рисунок 40) и выполняем операцию вращения. Так мы создаем две клепки. В конце показываем условное обозначение резьбы.
Рисунок 40 – Эскиз 18
2.3.1 Моделирование пластмассового корпуса
Моделирование пластмассового корпуса (рисунок 41) началось с построение эскиза 1 (рисунок 42) и операции выдавливания.
Рисунок 41 – Корпус пластмассовый
Рисунок 42 – Эскиз 1
Создаем две смещенной плоскости на расстоянии 75 и 25 от предыдущей относительно синей плоскости и в них создаем два эскиза: эскиз 2 (рисунок 43) и эскиз 3 (рисунок 44) соответственно. Далее по этим эскизам выполняем операцию по сечениям. И выполняем операцию скругления, для более плавного перехода корпуса.
Рисунок 43 – Эскиз 2
Рисунок 44 – Эскиз 3
Создавая аналогичные два эскиза (эскизу 2 и эскизу 3), размер который на 6 меньше (толщина стенки) и по этим эскизам (эскиз 4 и эскиз 5) выполняем операцию вырезать элемент по сечениям.
Далее создаем эскиз 6 (рисунок 45) и выполняем операцию выдавливание.
Рисунок 45 – Эскиз 6
Дальше был создан эскиз 7 (рисунок 46) и выполнена операция выдавливания.
Рисунок 46 – Эскиз 7
В средней плоскости рисуем эскиз 8 (рисунок 47) и выдавливаем ручку для дрели. Применяем операции скругления для краев, чтобы ручка смотрелась с более плавными краями.
Рисунок 47 – Эскиз 8
Создаем эскиз 9 (рисунок 48) и применяем операцию вырезать элемент выдавливанием.
Рисунок 48 – Эскиз 9
Далее был создан эскиз 10 (рисунок 49) и применена операция вырезать элемент выдавливанием.
Рисунок 49 – Эскиз 10
Создаем эскиз 11 (рисунок 50) и выполняем операцию вырезать элемент выдавливанием.
Рисунок 50 – Эскиз 11
Создаем смещенную плоскость на расстоянии 37 от зеленой плоскости и создаем в ней эскиз 12 (рисунок 51) и вырезаем элемент выдавливанием.
Рисунок 51 – Эскиз 12
Создаем эскиз 13 (рисунок 52) и так же вырезаем элемент выдавливанием.
Рисунок 52 – Эскиз 13
Создаем эскиз 14 (рисунок 53) и вырезаем элемент выдавливанием, создаем вентиляционные отверстия в корпусе.
Рисунок 53 – Эскиз 14
Создаем эскиз 15 (рисунок 54) и создаем отверстие под кнопку пуска, применяем операцию вырезать элемент выдавливанием.
Рисунок 54 – Эскиз 15
Создаем смещенную плоскость относительно зеленой на расстоянии 37 и создаем в ней эскиз 16 (рисунок 55) и вырезаем элемент выдавливанием.
Рисунок 55 – Эскиз 16
Создаем эскиз 17 (рисунок 56) для создания места под щетки и выполняем операцию выдавливание.
Рисунок 56 – Эскиз 17
Создаем эскиз 18 (рисунок 57) и вырезаем элемент выдавливанием.
Рисунок 57 – Эскиз 18
Создаем эскиз 19 (рисунок 58) и выполняем операцию выдавливание.
Рисунок 58 – Эскиз 19
Создаем эскиз 20 и 21 (рисунок 59) и выполняем операции вырезать элемент выдавливанием.
Рисунок 59 – Эскиз 20
Создаем две смещенные плоскости относительно зеленой и создаем в них два эскиза: эскиз 21 и эскиз 22 ( рисунок 60) соответственно. Выполняем операцию по сечениям.
Рисунок 60 – Эскиз 21
Создаем смещенную плоскость на расстоянии 126 относительно синей плоскости и создаем в ней эскиз 22 (рисунок 61) и вырезаем элемент выдавливанием.
Рисунок 61 – Эскиз 22
Создаем последний эскиз 23 (рисунок 62) и выполняем операцию выдавливание. В конце показываем условное обозначение резьбы.
Рисунок 62 – Эскиз 23
2.4 Моделирование электродвигателя
2.4.1 Моделирование ротора
При моделировании ротора (рисунок 63) вначале был создан эскиз окружности в синей плоскости, в перпендикулярной плоскости был создан эскиз спирали и выполнена кинематическая операция.
Рисунок 63 – Ротор
Создан эскиз 1 (рисунок 64) и выполнена операция выдавливания.
Рисунок 63 – Эскиз 1
Создан эскиз 2 (рисунок 64) и выполнена операция вращения.
Рисунок 64 – Эскиз 2
Создана смещенная плоскость на расстоянии 15 и в ней нарисован эскиз 3 (рисунок 65) и выполнена операция выдавливание. Далее создан массив по концентрической сетке.
Рисунок 65 – Эскиз 3
Создан эскиз 4 (рисунок 66), выполнена операция выдавливания и так же создан круговой массив по сетке.
Рисунок 66 – Эскиз 4
Создана смещенная плоскость на расстоянии 36 от красной и выполнен в ней эскиз 5 (рисунок 67) и выполнена операция вырезать элемент вращением. Далее был создан массив по сетке и массив по концентрической сетке для размножения вырезанного элемента.
Рисунок 67 – Эскиз 5
2.4.2 Моделирование статора
2.4.2.1 Моделирование корпуса статора
При моделировании корпуса статора (рисунок 68) вначале был создан эскиз 1 (рисунок 69) и выполнена операция выдавливание.
Рисунок 68 – Корпус статора
Рисунок 69 – Эскиз 1
Далее создан эскиз 2 (рисунок 70) и вырезан элемент выдавливанием.
Рисунок 70 – Эскиз 2
Создан эскиз 3 (рисунок 71) и выполнена операция выдавливания. В конце выполнено скругление.
Рисунок 71 – Эскиз 3
2.4.2.2 Моделирование обмотки статора
При создании обмотки статора (рисунок 72) первым делом создаем эскиз 1, окружность в синей плоскости, и выполняем операцию выдавливание.
Рисунок 72 – Обмотка статора
Далее создаем эскиз 2 окружность на конце цилиндра, а эскиз 3 (рисунок 73) создаем в перпендикулярной плоскости и выполняем кинематическую операцию.
Рисунок 73 – Эскиз 2
Создаем эскиз 3 окружность на конце предыдущей операции и эскиз 4 (рисунок 74) и выполняем кинематическую операцию по двум эскизам. В конце при помощи зеркальных массивов мы отражаем недостающие элементы
Рисунок 74 – Эскиз 3
Создаем сборочную единицу статора (рисунок 75) и соединяем корпус статора и его обмотку.
Рисунок 75 – Сборка статора
2.5 Моделирование шестеренок
Моделирование шестеренки (рисунок 76) началось с создания эскиза 1 (рисунок 77) и операции выдавливания. И выполнено скругление внутреннего отверстия.
Рисунок 76 – Шестеренка
Рисунок 77 – Эскиз 1
Далее были созданы два одинаковых эскиза (эскиз 2 и эскиз 3 ) (рисунок 78) но в разных плоскостях , для создания косых зубчиков и выполнена операция по сечениям. И создан массив по концентрической сетке получившегося зубчика.
Рисунок 78 – Эскиз 2
Создан эскиз 4 (рисунок 79) и выполнена операция вырезать элемент выдавливанием.
Рисунок 79 – Эскиз 4
После моделирования всех оставшихся деталей (вентилятор, пластмассовое кольцо, кнопка реверсирования, кольцо большое, кольцо распорное маленькое, кольцо распорное большое, корпус железный, корпус пластмассовый, пружина, кнопка пуска, щетка, шестеренка, шпонка) дрели была собрана сборка дрели (рисунок 80). Так же представлен вид сборки c скрытыми деталями корпуса.
