Fusion 360 12 (Rack Gear A)

ラックギアを作成します。

歯を1つ作って、複製して、台を付けるところまで進めます。

Fusion 360

Fusion 360を起動すると次の画面となります。

Fusion 360 just boot

基本的な使い方については、下記を参照ください。
Fusion 360 1

Save / 保存

New Designを、tmpとして保存します。

Insert into Current Design

Pinion_for_Servo_Motorを呼び出します。

Data PanelからPinion_for_Servo_Motorを右クリックして、[Insert into Current Design]を選択します。
[OK]をクリックします。

右上のTOPをクリックします。

001

[Modify] >> [Move/Copy] : キーボードショートカット ‘m’
Move Object : Components

Zで7.5deg回転させます。
歯を、Y軸に対して左右対称にして、Sketchを描きやすくするためです。

OKをクリックします。

002

Sketch / 素描 + Dimension / 寸法

[Create] >> [Line] : キーボードショートカット ‘l’

[Capture Posion]をクリックします。

003

ここを選択します。

004

始めに、円の中心を取るための補助の操作を2つやります。

ピニオンギアの中心が原点にあります。
原点から真下に40mmの線を引き、それと垂直になるように線を引きます。拘束を使い、接線とすることも可能です。

40mm
90deg

005

次に、横の線を引きます。
[Create] >> [Line] : キーボードショートカット ‘l’
12mm(適当)
180deg

006

Spur Gearが出力する点線があります。これを利用します。
ピッチ円のはずです。拘束を使って接線とします。
[Constraints] >> [Tangent]

007

円を作成します。
[Create] >> [Circle] >> [Center Diameter Circle] : キーボードショートカット ‘c’
歯にくっつけることができます。
接線として良さそうなところを探します。大体、直径が3.737mmくらいが接線ぽいです。

008
009

Backlashを考慮して、下記の円を作成します。
[Create] >> [Circle] >> [Center Diameter Circle] : キーボードショートカット ‘c’
3.637

010

addendumとdedendumの横の線を引きます。
計算式は下記です。KHKの資料の情報なので、間違っているはずがありません !!

addendum = 1.00 * (module)
dedendum = 1.25 * (module)

2.5
3.125

補助。
[Create] >> [Line] : キーボードショートカット ‘l’
2.5mm
90deg

補助。
[Create] >> [Line] : キーボードショートカット ‘l’
3.125mm
90deg

011

補助を使って横線を引きます。

[Create] >> [Line] : キーボードショートカット ‘l’
[Create] >> [Line] : キーボードショートカット ‘l’

012

20degの線を引きます。160degとする場合も70degとする場合も110degとする場合もあります。
[Create] >> [Line] : キーボードショートカット ‘l’
10mm(適当)
70deg

013

直径3.637の円に対して下記の操作を行います。
[Constraints] >> [Fix/UnFix]

20degの線を直径3.637の円に対する接線とします。
[Constraints] >> [Tangent]

014

反対側に対しても同様の操作をします。

015
016

Extrude / 押し出し

[Create] >> [Extrude] : キーボードショートカット ‘e’
10mm

017
018

外側の円は削除しておいた方が楽です。

Save / 保存

ここで、一旦区切ります。
ピニオンギヤを削除します。

019

[Delete]をクリックします。

020
022

tmpを上書き保存します。

New Designを開いて、tmp_2として保存します。

023

Insert into Current Design

tmpを呼び出します。

024

複製する

上記で作成したものを複製します。
[Create] >> [Pattern] >> [Rectangular Pattern]

Pattern Type : Components(BodyでもComponentでもいけます)
Objects : 歯を選択します
Directions : 次の図の赤線を選択します

026

Distance Type : Spacing

次の計算をしておきます。

Pitch = (module) * (pi)

2.5 * 3.141592 = 7.85398 = 7.854
2.5 * 3.1415926535 = 7.853981 = 7.854

Quantity : 16

16個で約60度の旋回の計算です。
90度を目指すなら、ウォームギヤにするか、モーターを変えるか、など検討が必要となります。
凄い大きさになってもいいなら、この作りでもいけます。

Suppressについては、下記の動画で説明されています。
一気に複製したいけど、ところどころは削除したいというときは、suppressにチェックを入れて複製して、その後にそれぞれ1個ずつのチェックを外すと削除の対象となります。
What does SUPPRESS do?

027

[OK]をクリックします。

028

Sketch / 素描 + Dimension / 寸法

土台部分を作成します。

[Create] >> [Rectangle] : キーボードショートカット ‘r’

一番左の歯の裏側を選択します。

一番左の歯の角はSnapできるので、これを使います。
一番右の歯の角にSnapできないので、途中までの長方形を描きます。

029

Extrude / 押し出し

[Create] >> [Extrude] : キーボードショートカット ‘e’
3mm

030

Sketch / 素描 + Dimension / 寸法

一番右の歯の裏側を選択します。

031

一番右の歯の大きさの長方形を描きます。

032

Extrude / 押し出し

Joinで3mmだけExtrudeします。

[Create] >> [Extrude] : キーボードショートカット ‘e’
3mm

033
034

Sketch / 素描 + Dimension / 寸法

六角ボルトを取り付けるための板を左右につけます。

ここを選択します。

035

伸ばす部分の長方形を描きます。
[Create] >> [Rectangle] : キーボードショートカット ‘r’
縦 : 10
横 : 3

036

Extrude / 押し出し

[Create] >> [Extrude] : キーボードショートカット ‘e’
10mm

037

Sketch / 素描 + Dimension / 寸法

六角ボルトを取り付けるための板を左右につけます。

逆側です。
ここを選択します。

038

伸ばす部分の長方形を描きます。
[Create] >> [Rectangle] : キーボードショートカット ‘r’
縦 : 10
横 : 3

039

Extrude / 押し出し

[Create] >> [Extrude] : キーボードショートカット ‘e’
10mm

040

Save as/ 名前を付けて保存

Rack_Gear_Parts_Aとして保存します。

まとめ

完成です !!

041

下記を参考にしています。

Fusion 360 Rack and Pinion Tutorial

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とても刺激になります。

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