Realizziamo un ingranaggio con Autocad

In questo tutorial vi mostrerò come disegnare un ingranaggio in 2D con Autocad. Il disegno di un ingranaggio, apparentemente semplice, è in realtà un qualcosa che permette di fare molta pratica dal momento che per la sua realizzazione vi rientrano più figure geometriche e l’utilizzo di più comandi di uso comune. Alla fine di questo tutorial saremo in grado di disegnare la seguente figura:

Analizziamo innanzitutto la forma di ciò che vogliamo ottenere, in maniera tale da abituarci a scomporre figure complesse in figure più semplici: si tratta in realtà di un cerchio sul cui perimetro sono applicati tanti “dentini”  di forma trapezoidale.

Cominciamo quindi col disegnare la circonferenza di base utilizzando l’apposito comando come evidenziato in figura (è anche possibile digitare l’istruzione “_circle” nella riga di comando):

Selezioniamo quindi il punto di partenza del cerchio all’interno della nostra area di lavoro: cliccandoci all’interno andremo ad inserire un valore numerico che rappresenterà il raggio della nostra circonferenza. Io normalmente adotto come unità di misura il centimetro, quindi scrivendo 10, avremo un cerchio con un raggio di 10 cm (ovviamente se avete impostato l’unità di misura in metri, e desiderate un raggio di 10cm, dovrete scrivere 0.1 … ).

Otteniamo quindi la “base” del nostro ingranaggio:

Ritorniamo al disegno di esempio: possiamo affermare che l’altezza dei “dentini” dell’ingranaggio è pari a circa 1/10 del diametro del cerchio. Avendo impostato il raggio a 10cm, il diametro varrà quindi 20cm, per cui daremo al dentino un’altezza di 2cm. Partendo dal vertice superiore del cerchio, tracciamo una linea di 2cm verso l’alto utilizzando il comando linea (oppure digitiamo “_line” nella riga di comando):

Clicchiamo sul vertice alto del cerchio, portiamo il cursore verso l’alto, digitiamo 2 (per indicare 2cm) e premiamo invio, il risultato deve essere il seguente:

Fatto ciò, concentriamoci sulla costruzione del dentino: Si tratta di un trapezio isoscele, faremo la base maggiore lunga quanto l’altezza del dentino (quindi 2cm) e la base minore leggermente inferiore: la faremo di 1,8cm.

Partendo dal punto inferiore dell’altezza da poco tracciata (cioè all’apice del cerchio) tracceremo due linee della lunghezza di 1cm: una verso destra e una verso sinistra, in modo da ottenere la base del trapezio:

Faremo la stessa cosa per la base minore del trapezio (quella posta in alto), con la sola differenza che le linee saranno di 0,9cm (abbiamo detto infatti che vogliamo la base minore di 1,8cm: disegneremo quindi 2 linee di 0,9cm):

Bene: non ci resta che unire le estremità con altre 2 linee:

Vediamo nell’immagine finita che i dentini in totale sono 16, quindi anzichè disegnare altre 15 volte il dentino, ci basterà copiare quello appena fatto e incollarlo nei punti giusti!

Risolviamo quindi un problema alla volta: troviamo dapprima i punti esatti in cui saranno posizionati i dentini: dobbiamo dividere la circonferenza in 16 parti uguali. Il comando adatto per eseguire questa operazione non fa parte dei comandi standard di autocad presenti nella barra degli strumenti, per cui utilizzeremo la riga di comando come segue:

• Digitiamo “_divide” (senza virgolette) nella riga di comando e premiamo invio.
• Selezioniamo l’oggetto da dividere, la circonferenza nel nostro caso.
• Dobbiamo specificare in quanti parti dividere: digitiamo 16 e premiamo invio.
• Se non l’abbiamo già attivata , nei comandi 0SNAP dobbiamo spuntare il checkbox relativo al NODO (vedi nota in fondo all’articolo): questo permetterà di impostare dei nodi nei punti di divisione della circonferenza.
• Ora dobbiamo copiare il nostro dentino sui nodi creati sul cerchio, eseguiamo quindi il comando copia (“_copy”):
  
• Selezioniamo quindi il nostro dentino e premiamo invio.
• Specifichiamo il punto base dello spostamento (che è il punto basso dell’altezza).
• Specificare infine il secondo punto, rappresentato da ciascuno dei punti nodo (in cui è stato diviso il cerchio).

Dobbiamo ottenere questa figura:

Ora non resta che allineare in maniera corretta tutti i dentini, in pratica ogni dentino dovrà essere ruotato di un angolo pari a : 360/16 = 22.5°

NOTA
Autocad, di default, ha impostata per la misurazione degli angoli la rotazione antioraria, quindi se partite dalla vostra destra, per il primo dentino dovrà essere impostato un angolo di -22,5°.

Utilizziamo il comando ruota (“_rotate”):

Selezioniamo il dentino da ruotare (il secondo andando verso destra) e premiamo invio. Specifichiamo quindi il punto base (rappresentato sempre dal vertice basso dell’altezza). Ora dobbiamo specificare l’angolo di rotazione, il dentino dovrà girare verso destra di 22,5°, quindi come specificato prima, dovremo digitare -22.5 e dare invio:

Ora continuiamo con tutti gli altri dentini tenendo conto che dovremo incrementare l’angolo di 22.5° (anzi: -22.5°) per ogni dentino: quindi per il secondo dentino imposteremo l’angolo a -45, per il terzo -67.5, per il quarto -90 e così via fino ad arrivare a -157.5 per il 7° dentino. Per l’ottavo potremo digitare 180 o -180 (è lo stesso!). Per i rimanenti 8 dentini possiamo anche partire dal secondo dentino andando verso sinistra e dare gli stessi valori ma senza il segno negativo. Il risultato finale sarà il seguente:

Possiamo anche tranquillamente cancellare le altezze e le basi maggiori dei trapezi, basta selezionare tali segmenti e premere il tasto CANC sulla tastiera. Ci siamo avvicinati molto al risultato finale:

Per terminare non ci resta altro che eliminare tutte le porzioni di circonferenza presenti tra i due lati obliqui di ogni dentino. Ma prima di procedere ingrandiamo un po un dentino: notiamo qualcosa:

Già: il dentino non tocca il perimetro della circonferenza… Dobbiamo risolvere questo problema!

Clicchiamo sul comando Estendi (“_extend”):

• Selezionare oggetti: qui bisogna selezionare l’oggetto SUL quale vanno estesi gli altri oggetti che andremo a selezionare al passo successivo. In pratica dobbiamo selezionare il cerchio: selezioniamolo e premiamo invio.
• Selezionare oggetto da estendere: selezioniamo uno ad uno tutti i dentini e al termine premiamo invio.

Tutti i dentini ora toccano la circonferenza:

Adesso possiamo procedere ad eliminare i tratti di circonferenza tra i lati obliqui dei dentini. Utilizziamo il comando Taglia (“_trim”):

• Selezionare oggetti: per comodità selezioneremo l’intero ingranaggio. Selezioniamolo e premiamo invio.

Ora non resta che selezionare le porzioni di cerchio che vogliamo eliminare: quelle alla base di ogni dentino:

Ecco infine il risultato:

Note sull’attivazione del NODO

Per attivare il “Nodo” dobbiamo eseguire questi passaggi:

Clicchiamo con il tasto destro del mouse sulla barra 0SNAP e selezioniamo “Impostazioni”:

Si aprirà la seguente finestra nella quale dovremo spuntare la checkbox indicata con “NODO”:

Ricordiamoci di avere sempre attivati (cliccandoci sopra) i comandi (nella barra inferiore) “ORTO” (attivabile anche premendo F8)  e 0SNAP (attivabile anche con F3):