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公開日:2018.05.22 [最終更新日]2018.05.25

キャップボルトをモデリングしてみる!

 マシニングマスター「かずばん」

ボルトのモデリングにパラメータ機能は使えそうだ!

前回はネジのプリントをやってみて、汎用的なネジを製作するには、「タップ・ダイス」という
工具を使ったほうが効果的だと分かりました。
これで、もっと積極的にネジを使った製品が作れるようになりますね!
会社の現場には、いろんな寸法のネジがあふれています。
IMG_0159
すぐに安く手に入るように、規格品がほとんどです。
個人でも、数種類のネジをストックしておけば、便利かもしれません。
と言うことで、今回は、径や長さの違う、キャップボルトをモデリングしようと思います。
形状的にはほぼ円柱で単純だし、Fusion360にはネジ作成機能もあるので、
本当簡単にモデリングできます。
それでも種類が多いと、履歴を操作したり、ファイルの管理だけでも面倒ですね。
このように似たパターンをモデリングする場合、パラメータ機能を使うと便利そうなので挑戦しようと思います
まずは、M8のボルトと仮定して、普通にモデリングしてみます。
M8ネジは、頭部分は、φ13mm の高さ8mm です。

プラスドライバー仕様キャップボルト

通常のキャップボルトは、こんな感じ。レンチは六角形状が多いですね。
キャップボルト
でも家庭の場合、六角レンチよりプラスドライバーの方が一般的じゃないでしょうか?
今回は、プラスドライバー仕様にしたいと思います
ドライバー
自宅のプラスドライバーの先を測定してみると、だいたい口元形状は、
幅1.4mm 長さφ6mm ぐらい、深さは4mm で3°程度のテーパーを付けたいと思います。

頭部のモデリング

ボルト頭から順にモデリングしていきましょう。
今回は、プラスドライバー仕様にしようと思っているので、まずはドライバー用の溝を作成
Sketch01
スケッチで幅1.4mm φ6 の溝を描きます。
次に、4mm押し出して、3°のテーパーをつけます。
ドライバー穴押し出し
それを、90°回転コピーすれば、ドライバー部は完了ですね。
ドライバー穴コピー
次に頭の部分です。とりあえず、M8ボルトの規格で描こうと思います。直径がφ13mm 高さが8mm。
頭押し出し
次に、頭部分の底面が、平面原点になるように、頭部分を上側へ頭高さ分だけ移動させます。
次には、ネジ用の円柱を描きたいのですが、その場合今描いた頭部分の底面を基準にする事もできます。
ただよくわかりませんが、パラメータ化した場合、変数が期待通りに反映されない場合がありました
なるべく原点を基本に押し出したほうがよさそうなので、頭部分の底面を、平面原点に合わせるために移動させました。
頭移動
この後、ネジ部のモデリングに入りますが、頭を移動した事で、また平面原点からの作業ができます。
このように、パラメータを利用する場合には、なるべく原点を基準に作業したほうがよさそうです。

ネジ部のモデリング

次にネジ部のモデリングに進みます。
ネジ部は、下画像のように、完全ネジ部と首ニゲ部分に分けてモデリングしようと思います。
本来のボルトの首部分は、ニゲていない場合が多いですが、ネジ径よりも少し小径にしておいたほうが
組み立てなどする際に、入らないなどのトラブルが少なくなると思い少し小さくすますが
その必要がない場合には、ネジ直径と同じ寸法にすればいいと思います
今回は、首部分は、首ニゲとして、ネジ径よりも小さくします。
ネジ長さ
まずは、首部を円柱で描きます。
径は、とりあえずM8ネジで進めているので、ネジ外径よりも少し(0.4mm)小さくしておこうと思います。
高さは、適当に1mmとしました。
ニゲ部押し出し
次に完全ネジ部のモデリングです。
ここでは、ネジ長さを15mmと考えますから、14mm(完全ネジ部)=15mm(ネジ長さ)-1mm(首ニゲ)となりますね
ネジ部押し出し
この完全ネジ部も、平面原点から下へ押し出したので、首ニゲ長さ分だけ、下側へ移動させます。
ネジ部移動
各ボディをまとめるとほぼ完成です。
まずは頭部分。頭の円柱から、ドライバー部分を引き算します。
ドライバー部切り取り
次に、頭、首ニゲ、完全ネジ部を足し算してほぼ完成
全結合
最後に、頭の上面にフィレットをかけて、ボルトの素材が完成で~す!!
フィレット

まだネジをモデル化していませんが、それは、最後に行います
次回、このモデルをパラメータ化しようと思います

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マシニングマスター「かずばん」

マシニングマスター「かずばん」

勤続約37年、CAM関連の業務に携わりCAMデータ供給や、社内のNC工作機械新規設備の導入検討立上げなどにも携わる。CAMは、昔の自動プロから始まり20年ほど前に3Dに移行後、GRADE、Space-E、HyperMILLを使用。社内での立上げなどで携わったNC工作機械は、国内製では、マキノ、オークマ、OKK、安田、ソディック、ナガセ、ワイダなどで、海外製では、Hauser、Moore、Hermle など。
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