3D-моделирование на заказ для 3D-печати

Два сопряжения — одна деталь между ними.

Переходник существует потому, что две вещи не были рассчитаны друг под друга, и это задача о сопряжении раньше, чем задача о форме. Деталь ровно настолько хороша, насколько хорошо поняты оба её конца. Для резьбы нам нужны стандарт и размер или измерения наружного диаметра и шага. Для вала — диаметр и то, посадка это с зазором или прессовая. Для фланца — диаметр по центрам отверстий и геометрия плоскости. Для шланга — наружный диаметр и тип хомута. Сфотографируйте каждый конец с линейкой рядом и скажите, какой конец несёт нагрузку, а какой только должен держаться на месте. Там, где конец представляет собой стандартную деталь, назовите её — это быстрее и надёжнее измерений.

Загрузить проект Как это работает

Переходник определяется двумя своими концами

Большинство переходников невелики, и большинство из них ломается на одном конце. Не потому что форма была сложной, а потому что один конец описали по памяти, а не измерили. Резьба, названная на размер меньше, патрубок шланга, измеренный снаружи, а не по внутреннему каналу, окружность отверстий, измеренная между соседними отверстиями, а не через центр: каждый из этих случаев даёт деталь, которая выглядит правильно и никуда не встаёт.

Поэтому задание строится конец за концом. По каждому концу нам нужно знать три вещи: с чем он соединяется, как это соединение фиксируется и какова нагрузка. Хомут, уплотнительное кольцо, резьба и прессовая посадка сопротивляются усилию по-разному, и геометрия стыка — длина захода, стенка вокруг отверстия, буртик, не дающий шлангу проскочить дальше, — выбирается из этого ответа.

Что измерять на каждом конце

Два сопряжения — одна деталь между ними.

Резьбу: стандарт и номинальный размер, если они известны, иначе наружный диаметр и шаг, измеренные по нескольким виткам и поделённые.
Валы и отверстия: диаметр, глубину захода и то, посадка это с зазором, плотная или прессовая.
Фланцы: диаметр по центрам отверстий, их количество и размер, а также ширину плоскости, которая должна лечь ровно.
Шланги и трубки: наружный диаметр, толщину стенки и способ фиксации — хомут, ёлочка, быстросъём или обжим.
Уплотнения: диаметр посадочного места, ширину канавки и то, используется ли мягкое уплотнение вообще.
Пространство вокруг стыка, включая то, насколько каждая сторона может сместиться при затяжке переходника.

Как два конца соединяются в середине

Середина переходника — это и есть свобода проектирования, а ещё это место, где деталь либо спокойно несёт нагрузку, либо концентрирует её в одном тонком сечении. Корпус держим настолько прямым, насколько позволяют существующие оси, потому что каждое изменение направления добавляет изгибающий момент и угол, который приходится скруглять.

Типы концов и что нужно каждому

Тип конца	Что нам нужно	Что это меняет в конструкции
Резьба	Стандарт и номинальный размер или наружный диаметр и шаг	Печатную резьбу обычно заменяем карманом под металлическую вставку или гайку
Вал или отверстие	Диаметр, длина захода и посадка с зазором или прессовая	Круглость отверстия зависит от ориентации печати, которую выбираем до окончания моделирования
Фланец	Диаметр по центрам отверстий, их количество и размер, ширина плоскости	Там, где стык должен герметично закрываться, добавляем углубление под мягкую прокладку
Шланг или трубка	Наружный диаметр, толщина стенки, тип хомута	Форма ёлочки и упорное кольцо, чтобы шланг не налезал дальше

Герметичность, резьба и точность печати

Печатная деталь — не обработанная на станке, и переходник — тот самый тип задачи, где эта разница видна сразу. Напечатанные отверстия выходят чуть меньше нужного, напечатанная резьба груба и редко герметична, а тонкая на конце отверстия стенка треснет, когда в него что-то затянут. У каждого из этих случаев есть стандартный обходной путь.

Карман под металлическую вставку или гайку для любой резьбы, которая будет использоваться больше нескольких раз, вместо напрямую напечатанной резьбы.
Диаметр отверстия задаём с небольшим припуском, а затем сверлим или разворачиваем до конечного размера там, где посадка критична.
Толщину стенки вокруг прессовой посадки увеличиваем, потому что именно кольцевое напряжение разрывает напечатанное отверстие.
Канавки под прокладку проектируем с заданной степенью сжатия, чтобы мягкое уплотнение сжималось, а не просто зажималось.
Ориентацию выбираем так, чтобы отверстие печаталось круглым, а линии слоёв не шли поперёк уплотняющей поверхности.
Плоскую, обрабатываемую площадку оставляем на каждом конце, где переходник должен сесть на что-то твёрдое.

Смоделировать, примерить, затем финализировать

Переходники проверяем по реальным деталям до того, как файл закрывается. Там, где доступны оба конца, печать прототипа — самый быстрый способ найти тот единственный размер, который не сошёлся, и от неё короткий путь до финальной модели. Там, где можно проверить только один конец, мы явно помечаем непроверенный конец в сопроводительных заметках, чтобы вы знали, какой размер подтвердить.

Результат — CAD переходника, в котором оба конца смоделированы как отдельные элементы, так что любое из сопряжений можно поправить, не перерисовывая корпус, плюс готовый к печати STL или 3MF в рекомендуемой ориентации. Редактируемый CAD доступен, когда входит в объём работ, а печать прототипа — необязательный шаг после проверки модели.

Чтобы определить резьбу, используйте резьбомер или известный винт, а не линейку. Полмиллиметра ошибки в шаге — это разница между переходником, который накручивается, и тем, который срывает резьбу.

Два сопряжения — одна деталь между ними. — MMFORM LAB

Связанные услуги

Частые вопросы

Как измерить резьбу для переходника?

В лучшем случае — определить стандарт: подбирайте известный винт или резьбомер, пока один из них не войдёт чисто, и запишите размер. Если не получается, измерьте наружный диаметр и шаг по нескольким виткам, а затем поделите. Укажите, каким способом пользовались: это говорит нам, насколько доверять числу.

Может ли печатный переходник держать давление или герметизировать?

Печатный переходник может нести прокладку и садиться на плоскость, но это не деталь под давлением, и мы не будем её так называть. Там, где стык должен герметизировать, конструкция использует мягкую прокладку в заданной канавке и плоскую площадку на каждом конце. Всё, что несёт реальное давление, должно быть металлическим, и мы скажем об этом прямо.

Резьбу печатать или использовать вставку?

Для всего, что завинчивают больше нескольких раз, вставка или закладная гайка — лучший ответ. Напечатанная резьба работает для единственной сборки и лёгкой нагрузки, но быстро изнашивается, а её шаг ограничен высотой слоя. В любом случае скажите, какую сторону будут разбирать многократно.

А если я могу измерить только один конец?

Пришлите этот один точно и опишите второй как сможете, включая фото с линейкой в кадре. Измеренный конец мы смоделируем точно, а неуверенный пометим, так что первый прототип скажет, какую сторону нужно поправить, а не оставит вас гадать сразу про обе.

Как измерить окружность отверстий на фланце?

Измеряйте через противоположные отверстия, от центра до центра, а не между двумя соседними, и дайте диаметр отверстия и их количество отдельно. Для фланцев с тремя отверстиями измерьте между двумя и укажите количество, потому что расстояние от центра до центра отличается от диаметра окружности.

Можете спроектировать переходник между двумя стандартными фитингами?

Да, и это самый быстрый тип переходника, когда вы можете назвать оба стандарта. Дайте спецификацию каждого конца, и мы работаем по этим числам, а не по измерениям, — это убирает большую часть неопределённости и делает первую печать куда более вероятной на попадание.

Два сопряжения — одна деталь между ними.

Загрузить проект Как считается цена