歯車の形に興味のある人に

歯車作成アドイン「igears2.1」公開のお知らせ・・・創成図&歯形曲線出力追加

ジョイント機能付きFusion360用歯車作成アドイン「igears2.0」に創成図およびインボリュート曲線、歯元隅肉曲線出力を追加しました。その概要を紹介します。なお、対象は標準平歯車および転位平歯車です。

図1.創成図出力

igearsとは

Autodesk社のCADソフトウェアである「Fusion 360」で使用できる、無料の歯車モデル作成アドインについて説明します。

このアドインは、歯車のモデルを簡単に作成するためのツールセットで、以下の主要な機能を提供します:

1. 歯形作成: 歯車の歯の形状を簡単に作成できます。
2. 外歯車と内歯車: 外部歯車と内部歯車のモデリングが可能です。
3. 外歯車セットと遊星歯車セット: 複数の歯車をセットとしてまとめて作成できます。
4. はすば歯車、転位設計、バックラッシ設計対応: 歯車の設計に関連するさまざまな要素に対応しています。
5. JIS基準ラック対応: 日本工業規格ラックに基づいた設計が可能です。
6. 歯元隅肉曲線計算: 歯車の正確な歯元隅肉曲線を計算し、ラックによる加工を再現できます。アンダーカットも計算できます。
7. 諸元表出力と計算過程表示: CADアドイン内で、歯車の主要な仕様や計算過程を表示できます。
8. バージョン2での追加機能: バージョン2では、「ジョイント機能」が追加され、モーションリンクの角度ガイド表示も可能になり、歯車の回転アニメーションを容易に作成できます。
9. バージョン2.1での追加機能: バージョン2.1では、「創成図作成」「ラックの歯先丸み中心の軌跡とそのオフセット」が追加され、歯車創成過程の理解が容易になります。

図2.igears

「igears2.1」アドインダウンロード

以下のリンクからZIPファイルをダウンロード後、右の「サイドバー」⇒「リンク」にある「igears問い合わせフォーム」でパスワードをお尋ねください。送信後に自動応答がありますので、内容をよくお確かめください。
アドインダウンロード(パスワード付きzip)

起動

「デザイン」ワークスペース⇒「igears」ツールバー⇒「歯車創成」をクリックします。
図3.ツールバー
次の入力フォームがあらわれます。
図4.諸元入力フォーム
必要事項を記入または設定してください
  • ❸ 設定タブ
    • ❹ 諸元入力:歯数、モジュール、圧力角、転位係数、頂隙係数、ラック歯先丸み係数
    • ❺ プレビュー:OKボタンで確定前に、諸元を変えて歯車の出来上がりを確認できます
    • ❻ OKボタン:諸元を確定し、計算開始します。
  • ❼ オプションタブ
    • ❽ リセットボタン:入力値は保存されて、次回立ち上がりに読み込まれます。再利用したくない場合はリセットすると、デフォルト値に戻ります

出力内容

初期出力画面は以下の通りで、すべて「スケッチ」です。
図5.出力画面

「スケッチ」は以下の4つがそれぞれ作成されています。

図6.スケッチ

tooth_curve

インボリュート曲線、ラック歯先の丸み中心が描くトロコイド曲線(破線)、トロコイドの平行曲線のスケッチがあります。
この例では、インボリュート曲線の一部をトロコイドの平行曲線が切り取る「アンダーカット」が再現できています。

図7.

rack_move

ラック加工においてラックをrθ平行移動、ワークをθ回転して加工しますが、これをワークを止めて、ラックカッタが動いたと仮定したときのラックの動きのスケッチです。内側包絡線が歯の輪郭となります。

図8.

rack_org

角度0でのラック形状のあるスケッチです。

図9.

circle

歯先円、ピッチ円、歯底円、基礎円のスケッチです。

図10.

igears履歴

2023.03.13 Version1.0公開 新規公開
2023.07.10 Version2.0公開 ジョイント機能追加
2023.09.05 Version2.1公開 創成メニュー追加

謝辞

本アドイン開発において、「Fusion360日本語フォーラム」kandennti様に多大なご支援をいただきました。ありがとうございました。