FreeCADメモ-チュートリアル グローブバルブ

グローブバルブのモデリング-ステップ1

2018/4/23 更新
バージョン0.17

チュートリアル内容

作るもの・・グローブバルブのボディー部分

グローブバルブのボディー グローブバルブのボディー
グローブバルブのボディー(断面表示) グローブバルブのボディー(断面表示)

グローブバルブ(玉形弁)はディスク、シート、ステム、ハンドル、ボンネット、ボディーなどから構成されますが、このチュートリアルではその中でも比較的複雑な構造をしているボディー(弁箱)部分のみを作成します。

グローブバルブの全体形状(1/4カットモデル) グローブバルブの全体形状(1/4カットモデル)

マウス操作

選択平行移動拡大縮小回転
mouse_select_CAD mouse_pan_CAD mouse_zoom_CAD mouse_rotate_CAD または mouse_rotate_CAD2
※他にもInventor互換モード、Blender互換モード、タッチパッドモードなどがあります。FreeCAD メモ-マウス操作の設定を参照してください。

ボディー部分の作成

  1. 新しいドキュメントの作成

    FreeCADを起動し、新しいドキュメントを作成「新しいドキュメントを作成」アイコンします。

  2. スケッチ面の作成

    ワークベンチをスケッチャーワークベンチ「スケッチャーワークベンチ」コンボボックスへ切り替え、新しいスケッチ平面を作成「新しいスケッチ平面の作成」アイコンします。

    スケッチ面の作成ダイアログでXY平面を選択して OK をクリックします。

    スケッチ面の作成ダイアログ スケッチ面の作成ダイアログ
  3. 基本部分の作成

    連続線の作成「連続線の作成」アイコンと円弧の作成「円弧の作成」アイコンを使用して、下図のようなおおまかなスケッチを作成し、端点を一致拘束「一致拘束」アイコンで連結します。

    おおまかなスケッチの作成 おおまかなスケッチの作成
    端点を連結 端点を連結

    スケッチ左右の2点とスケッチ面のY軸を選択してから対称拘束「対称拘束」アイコンを実行して2点をY軸に対して対称となるように拘束します。この操作をスケッチ上側の角と円弧の端点に行ってスケッチ全体がY軸に対して対称となるように拘束します。

    Y軸に対して対称となるように拘束 Y軸に対して対称となるように拘束

    水平距離拘束「水平距離拘束」アイコン、垂直距離拘束「垂直距離拘束」アイコンを使用して下図のようにスケッチの寸法を拘束します。既に対称拘束しているので寸法拘束はスケッチの右半分のみで十分です。

    直線部分の寸法を拘束 直線部分の寸法を拘束

    さらに半径拘束「半径拘束」アイコンを使用して円弧部分の半径を外側からそれぞれ 97 mm、90 mm に拘束します。

    球形部分の寸法を拘束 球形部分の寸法を拘束

    最後に一致拘束「一致拘束」アイコンで2つの円弧の中心を一致させるとスケッチが完全拘束されて緑色で表示されるので、タスク・タブの Close を押してスケッチ編集を終了します。

    完全拘束状態になったスケッチ 完全拘束状態になったスケッチ
  4. 回転押し出しによるスケッチの立体化

    ワークベンチをパートワークベンチ「パート」コンボボックスへ切り替え、作成したスケッチをモデル・ツリー上で選択して回転押し出し「回転押し出し」アイコンを実行します。

    表示されたダイアログで回転軸方向を(1, 0, 0)に設定します。さらに回転軸通過点が(0, 0, 0)、回転角度が 360°、Create Solid がチェックされていることを確認して OK を押すとボディーの基本形状が作成されます。

    回転押し出しダイアログ 回転押し出しダイアログ
    スケッチ スケッチ
    回転押し出し結果 回転押し出し結果

シャフト用のパイプ部分の作成

次にバルブのシャフトが通過するためのパイプ部分を作成します。

作業がしやすいように、作成した形状(Revolve)をモデル・ツリーで選択してスペースキーを押し、いったん非表示状態にします。

  1. スケッチ面の作成

    ワークベンチをスケッチャーワークベンチ「スケッチャーワークベンチ」コンボボックスへ切り替え、モデル・ツリーで何も選択されていない状態にしてから新しいスケッチ平面を作成「新しいスケッチ平面の作成」アイコンします。

    スケッチ面の作成ダイアログでXY平面を選択して OK をクリックします。

    スケッチ面の作成ダイアログ スケッチ面の作成ダイアログ
  2. シャフト通過部のスケッチ作成

    連続線の作成「連続線の作成」アイコンを使用して、おおまかなスケッチを作成します。

    おおまかなスケッチの作成 おおまかなスケッチの作成

    水平距離拘束「水平距離拘束」アイコン、垂直距離拘束「垂直距離拘束」アイコンを使用して下図の様にスケッチの寸法を拘束します。

    寸法の拘束 寸法の拘束

    スケッチが完全拘束されて緑色で表示されたら、タスク・タブの Close を押してスケッチ編集を終了します。

  3. シャフト通過部のスケッチの立体化

    ワークベンチをパートワークベンチ「パート」コンボボックスへ切り替え、作成したスケッチ(Sketch001)をモデル・ツリー上で選択して回転押し出し「回転押し出し」アイコンを実行します。

    表示されたダイアログで回転軸方向を(0, 1, 0)に設定します。さらに回転軸通過点が(0, 0, 0)、回転角度が 360°、Create Solid がチェックされていることを確認して OK を押すとシャフト用のパイプ部分形状が作成されます。

    回転押し出しダイアログ 回転押し出しダイアログ
    スケッチ スケッチ
    回転押し出し結果 回転押し出し結果

    形状が作成できたら非表示にしていたボディー部分形状(Revolve)をモデル・ツリーで選択してスペースキーを押し、表示状態に戻します。

基本部分とシャフト通過部の接続

以上で2つの立体形状が作成されました。次にこれらを接続します。

モデル・ツリー上で2つの立体形状を選択し、パイプの連結「パイプの連結」アイコンを実行します。

接続前のモデル・ツリーの状態 接続前のモデル・ツリーの状態
接続後のモデル・ツリーの状態 接続後のモデル・ツリーの状態

これで2つの形状が連結され、下図のようなグローブバルブの概形ができあがりました。

接続前の状態 接続前の状態
接続後の状態 接続後の状態

次にバルブ内部の仕切り板を作成します。

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