Schwarz auf Weiß

Auch als Buch mit dem Titel '10 Selbstbauprojekte', ISBN-Nr. 978-3-7448-3433-9 und als e-book mit der ISBN-Nr. 9783744806299 erschienen.

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Dienstag, 21. Juni 2016

FreeCAD 3D Modellierung Gewinde und Rändel bei einer Foto-Geräteschraube 1/4"

Konstruktion einer Foto-Geräteschraube 1/4" mit FreeCAD Version 0.16. Die Gewinde und die Rändelung wurden 3D modelliert und mit Cut und Fusion erzeugt. 



Inhaltsverzeichnis

Konstruktion Grundkörper
Gewindeerzeugung mittels Macro screw_maker_2.0.py
Rändelerzeugung mittels involute gear im part design Modul
Downloads
Links


Konstruktion Grundkörper


Im Modul Part Design Skizze auf Ebene XY erstellen
auf 8 mm aufpolstern
Fase 1 mm hinzu



Gewindeerzeugung mittels Macro screw_maker_2.0.py


Schraube M6x12 eingefügt
in Z-Richtung um 4 mm verschieben

im Modul Part Grundkörper und Schraube vereinigen
nochmal Schraube M6x12 hinzufügen wie oben beschrieben
neue Schraube um 13 mm in Z-Richtung verschieben, zur besseren Kontrolle Grundkörper halb durchsichtig machen
Differenz bilden zwischen Vereinigung und Schraube
Ergebnis

Rändelerzeugung mittels involute gear im part design Modul

im Modul Part Design mit involute gear ein Zahnrad als Rändel-Innenform erzeugen
Zähnezahl auf 123, modul auf 0,2 und Eingriffswinkel auf 30° einstellen
auf 10 mm aufpolstern
neues Teil mit 40 mm Durchmesser für die Rändel-Außenform anlegen
auf 10 mm aufpolstern
in Assembly 2 die Rändel-Innenform hinzunehmen
im Modul Part die Differenz bilden
als Ergebnis aus der Differenz ergibt sich Rändel-Außenform
in Assembly 2 Grundkörper mit Gewinden und Rändel-Außenform laden
aus beiden die Differenz bilden
die fertige Geräteschraube 

Es soll in diesem Post die grundsätzliche Möglichkeit aufgezeigt werden, z. B. mittels Cut und Fusion Formen zu erzeugen. Dabei wurden die Abweichungen von M6 und 1/4" in Kauf genommen (Außendurchmesser M6 6 mm, Außendurchmesser 1/4"-20 BSW 6,35 mm, Steigung M6 ca. 1 mm, Steigung 1/4"-20 BSW 1,27 mm). 
Die Installation des Macros screw_maker 2.0 und des Mods Assembly 2 sind auf den jeweiligen Download Seiten beschrieben. 


Downloads


Links









Sonntag, 15. Mai 2016

Automata


Flugzeug-Automata  
In der Tradition der Automata wird die Flugzeug-Automata mit einer Handkurbel angetrieben und ist fast komplett aus Holz gebaut. Der Bewegungsablauf enthält Steigflug, Sinkflug, Rechtskurve und Linkskurve. Die Arme des Piloten und das Höhenruder werden dabei mit einer Hebelmechanik animiert. Der Propeller wird mit 4-facher Geschwindigkeit der Handkurbel angetrieben. Die Ablaufsteuerung wird mit 2 Steuerscheiben und 2 Steuerstiften realisiert. Die gesamte Konstruktion liegt beweglich auf einem Taumelstift und wird mit dem 4-kant Treibriemen leicht nach unten gezogen. Damit dieser nicht zu unterschiedlich gedehnt wird, liegen der Lagerpunkt des Taumelstiftes und der Treibriemen so nah wie möglich zusammen.
Die komplette Konstruktion wurde im freien 3D-Konstruktionsprogramm freeCAD 0.15 64Bit erstellt. Die Zeichnungen der Bauteile wurden jeweils daraus abgeleitet, im Massstab 1:1 ausgedruckt und mit doppelseitiger Klebefolie auf das Holz aufgebracht. 
Mit Python wurde auch eine virtuelle Animation realisiert. 

Inhaltsverzeichnis

Überlegungen zur Konstruktion
Verwendete Materialien, eingesetzte Werkzeuge
Making-of 


 

Überlegungen zur Konstruktion

Anlenkung Hoehenruder und Pilotenarm
Die entsprechende Hebelstellung ergibt sich durch die vertikale Bewegung des gesamten Flugzeuges. Diese wird bestimmt durch die jeweilige Stellung der Steuerstifte in Relation zum festen Lagerpunkt des Taumelstiftes. Bei gleicher Winkeländerung ergibt sich der Weg der Anlenkung durch die entsprechend angepasste Länge des jeweiligen Hebels.   


Anlenkung Hoehenruder und Pilotenarm

Betrachtung maximale Ausschläge Tragflügel und Heck
Diese Betrachtung ist notwendig, um das 'Programm' für die Steuerscheiben zu erstellen.


maimale Ausschläge Tragflügel und Heck

Programm Steuerscheiben
Die Vertiefungen und Erhöhungen werden auf den Umfang der Steuerscheiben für Links und Rechts übertragen. Die Steuerstifte, die unter den Tragflügeln ansetzen, werden dann entsprechend individuell gehoben oder gesenkt und somit das ganze Flugzeug animiert.



Programm Steuerscheiben


Riemenantrieb Propeller
Um einen ordentlichen Grip zu erreichen, werden Keilscheiben und ein 4-kant Riemen verwendet.
Pilot
Der Pilot ist mit seinen Gelenken voll beweglich.


Pilot

Verwendete Materialien, eingesetzte Werkzeuge

Verwendet wird Birken-Multiplexholz in den Dicken 6, 4 und 2 mm. Die Rundstäbe sind aus Buche mit einem Durchmesser von 4 und 5 mm. Die Gelenkachsen des Piloten und der Hebelmechanik sind aus Lötnägeln hergestellt.

Die verwendete Säge ist ein Dekupiersäge Vario Dekupiersäge SS16V. Weiterhin wird eine Bohrmaschine mit Ständer und das übliche Werkzeug für Holzbearbeitung eingesetzt.


Making of

Das grosse Zahnrad, 28 Zähne, Modul 2, in der Vorbereitung. 
Der Zahngrund wird gebohrt, die Zahnflanken werden gesägt.




Das kleine Zahnrad, 7 Zähne, Modul 2 und das grosse Zahnrad, 28 Zähne, Modul 2 beim Test.



Die kleine Keilscheibe mit dem 4-kant Riemen in der Testvorrichtung.



Die Hebelmechanik mit dem Lagerbock auf der oberen Platte des Kastens zur Probe montiert.



Um Grundplatte Flugzeugrumpf und Taumelstift ergänzt.

 
Kleine Keilscheibe und 4-kant Riemen für den Propellerantrieb.



Propeller mit Achse, Rumpf und Seitenleitwerk.



Pilot darf Probe sitzen.



Obere Verblendung Rumpf.



Piloten-Animation provisorisch.




Piloten-Animation Übersicht.




Piloten-Animation mit Hebelwerk verbunden.



Leitwerk.



Leitwerk Detail.



Großes Zahnrad und Steuerscheiben.




Vorbereitung seitliche Verblendung.





Seitliche Verblendung.





Motor und Tragflügel montiert.





Schild.





Anlenkung Höhenruder.





Hebelwerk.




Antrieb.




Keilscheibe groß, Steuerstifte und Zahnräder.




In Aktion: Linkskurve.




In Aktion: Rechtskurve.



Link zum youtube Film