Dźwignia - model bryłowy w CATIA

Tym razem zadanie polega na zbudowaniu modelu bryłowego części typu dźwignia. Zanim jednak rozpoczniemy pracę nad modelem przestrzennym dźwigni, warto zastanowić się nad technologią wykonania projektowanej części. Załóżmy, że dźwignia w stanie surowym jest wykonana jako element kuty, a następnie po procesie obróbki skrawaniem (frezowanie czół otworów, wiercenie i fazowanie krawędzi otworów) otrzymujemy ostateczny kształt dźwigni (rysunek P16.1).

Rysunek P16.1. Model przestrzenny dźwigni

 

Korzystając z wniosków z poprzednich przykładów, spróbujmy i w tym przypadku zastosować metodę Skeleton-Based Modeling. Wykonanie modelu bryłowego części bardziej skomplikowanych warto rozpocząć od podziału funkcjonalnego modelu na bryły
cząstkowe. System CATIA V5 umożliwia projektowanie w środowisku wielo-bryłowym (Multi-Body Modeling), w którym bryły cząstkowe powstają z szeregu cech konstrukcyjnych, a model końcowy jest rezultatem operacji Boole’a na bryłach cząstkowych
(rysunek P16.2). Rezultatem takiej funkcjonalnej analizy modelu bryłowego Dźwignia mógłby być podział na następujące bryły cząstkowe:
Model odkuwki — Odkuwka:

• Bryła Główna,
• Główka,
• Gniazdo Środkowe,
• Gniazdo Lewe,

Model obróbki skrawaniem — Obróbka:

• Obróbka Główki,
• Obróbka Gniazda Środkowego,
• Obróbka Gniazda Lewego.

 

Rysunek P16.2. Dekompozycja modelu Dźwignia — podział na bryły podstawowe

Taka dekompozycja modelu docelowego na mniejsze bryły cząstkowe nie oznacza wcale, że powinny być one tworzone niezależnie (rysunek P16.3). Każda z tych brył cząstkowych ma z jednej strony swoje specyficzne cechy (kontur, oś symetrii, płaszczyznę symetrii itp.), a z drugiej jest częścią większej całości, czyli musi być jakoś (asocjatywnie!?) powiązana z innymi bryłami cząstkowymi. Przecież kierunek kucia i powierzchnia podziału dotyczą dźwigni jako całości, a nie każdej z brył cząstkowych z osobna.

 

Rysunek P16.3. Dekompozycja bryły Odkuwka

Analiza każdej z brył cząstkowych oraz bryły dźwigni jako całości prowadzi do ustalenia elementów podstawowych. Elementy te dla lepszej przejrzystości modelu zostały zdefiniowane w trzech grupach (Geometrical Set):
1. Geometria Zadana (rysunek P16.4):
a) Płaszczyzny konstrukcyjne: podstawowe konturów, symetrii, granice wymiarowe,
b) Płaszczyzny technologiczne (powierzchnie czołowe gniazd dźwigni po operacji
frezowania).

 

Rysunek P16.4. Elementy zestawu Geometria Zadana

2. Geometria Pomocnicza (rysunek P16.5):
a) Elementy konstrukcyjne wynikające z analizy technologicznej projektowanej części (Kierunek Kucia, Powierzchnia Podziału),
b) Elementy pomocnicze — Oś Główki (bryły obrotowej) dźwigni.

 

Rysunek P16.5. Elementy zestawu Geometria pomocnicza

3. Kontury Brył Podstawowych (rysunek P16.6):

 

Rysunek P16.6. Elementy zestawu Kontury Brył Podstawowych

Już na etapie wstępnym trzeba zdecydować, jak zostaną zbudowane bryły podstawowe, czyli jakie funkcje zostaną użyte do ich definicji geometrycznej. Wybór funkcji modelowania przestrzennego implikuje zestaw elementów, czyli kontury, krzywe i ewentualnie powierzchnie, które muszą być wcześniej przygotowane.

a) Podstawowy kształt Bryły Głównej powstanie w wyniku iloczynu logicznego dwóch brył typu Pad — dlatego zdefiniowano dwa kontury dla tej bryły: Kontur Podstawowy Bryły Głównej i Kontur Boczny Bryły Głównej,
b) Główka jest bryłą obrotową — potrzebny będzie Kontur Główki,
c) Gniazdo Środkowe i Gniazdo Lewe powstaną na bazie brył typu Pad — potrzebne będą dwa kontury: Kontur Gniazda Środkowego i Kontur Gniazda Lewego.

Budowę modelu dźwigni według struktury zaproponowanej na rysunku P16.2 rozpoczniemy od zdefiniowania wszystkich brył cząstkowych (polecenie Insert/Body w środowisku Part Design). Następnie trzeba zmienić nazwę każdej z brył cząstkowych za pomocą polecenia Properties/Feature Properties, dostępnego w menu kontekstowym każdej z tych brył (rysunek P16.7).

 

Rysunek P16.7. Przygotowanie brył cząstkowych modelu Dźwignia

Dalej, dla wszystkich brył cząstkowych wykonujemy odpowiednie operacje Boole’a:

• Etap1: Assemble dla bryły Odkuwka oraz Remove dla bryły Obróbka,
• Etap2: Assemble dla pozostałych brył cząstkowych (rysunek P16.8).

 

Rysunek P16.8. Proces budowy struktury modelu bryłowego Dźwignia

 

W rezultacie powstaje drzewo strukturalne modelu dźwigni (bez geometrii). Mając tak przygotowaną strukturę modelu oraz bazowe elementy geometryczne (szkielet konstrukcyjny
dźwigni), możemy przystąpić do definiowania modelu bryłowego dźwigni. W tym miejscu warto przypomnieć, że:

• Każda nowa cecha konstrukcji pojawia się w strukturze modelu bryłowego w miejscu zdefiniowanym jako aktywne (Define In Work Object w menu kontekstowym). Jeśli jednak przez nieuwagę „wstawimy” nową cechę konstrukcyjną w niewłaściwym miejscu struktury modelu, to w środowisku Part Design mamy do dyspozycji funkcję Reorder, która pozwala na zmianę miejsca wskazanego elementu w strukturze modelu. 
• Jeśli pracujemy w środowisku wielobryłowym, to dla wygody dobrze jest ustawić opcję pokazywania w obszarze graficznym tylko bryły, nad którą aktualnie pracujemy (Tools/Options/Infrastructure/Part Infrastructure Display In Geometry Area = Only the current operated solid).

 

Model bryłowy dźwigni najlepiej rozpocząć od jej definicji w stanie „surowym”, czyli bez pochyleń technologicznych ścian i zaokrągleń krawędzi. W tym celu należy zdefiniować cztery podstawowe bryły cząstkowe:

1. Ustal obiekt Bryła Główna jako obiekt aktywny (Define In Work Object). Wybierz funkcję Solid Combine i wskaż kontury: Kontur Podstawowy Bryły Głównej oraz Kontur Boczny Bryły Głównej (rysunek P16.9).

Rysunek P16.9. Definicja Bryły Głównej

 

2. Ustal obiekt Główka jako obiekt aktywny. Wybierz funkcję Shaft i wskaż wymagane przez tę funkcję elementy wejściowe: Kontur Główki oraz Oś Główki (rysunek P16.10).

Rysunek P16.10. Definicja bryły Główka

 

3. Ustal obiekt Gniazdo Środkowe jako obiekt aktywny. Wybierz funkcję Pad i wskaż Kontur Gniazda Środkowego jako element wejściowy oraz płaszczyzny Górny Limit Odkuwki i Dolny Limit Odkuwki jako elementy graniczne (rysunek P16.11).

Rysunek P16.11. Definicja bryły Gniazdo Środkowe

 

4. Procedura tworzenia bryły Gniazdo Lewe może być identyczna jak dla Gniazda Środkowego. Skoro jednak te gniazda mają identyczne wymiary, to optymalnym i logicznie uzasadnionym rozwiązaniem będzie skopiowanie modelu całego gniazda. W tym celu skopiuj bryłę Gniazdo Środkowe (polecenie Copy) i wklej (polecenie Paste Special... z opcją As Result With Link) do struktury modelu dźwigni (rysunek P16.12).

Rysunek P16.12. Kopiowanie bryły Gniazdo Środkowe

a) Dla porządku należałoby teraz (rysunek P16.13):

Rysunek P16.13. Definicja bryły Gniazdo Lewe

 

• Usunąć uprzednio zdefiniowany obiekt Gniazdo Lewe oraz Kontur Gniazda Lewego,
• Wykonać operację Assembly obiektów Result of Gniazdo Środkowe i Odkuwka,
• Zmienić nazwę kopii gniazda środkowego z Result of Gniazdo Środkowe na Gniazdo Lewe.

b) Aby ustalić położenie Gniazda Lewego w przestrzeni, należy ustalić bryłę Solid.1 jako obiekt aktywny (wewnątrz obiektu Gniazdo Lewe) i wykonać polecenie Translation z parametrami (rysunek P16.14):

• Kierunek (Direction) = oś X,
• Odległość (Distance) = –Położenie Osi Gniazda Lewego = –120 mm.

Rysunek P16.14. Przesunięcie bryły Gniazdo Lewe

"Surowy" model bryłowy dźwigni ze wstępnie zdefiniowanymi bryłami cząstkowymi, czyli model bez szczegółów konstrukcyjnych i cech technologicznych, mimo swojej „surowości” ma wiele zalet (rysunek P16.15):

• Umożliwia sprawdzenie poprawności przygotowanych elementów podstawowych,
• Umożliwia wstępną analizę wielkości projektowanej części:
  • Przybliżonej wielkości powierzchni zewnętrznej części, która może posłużyć do oszacowania kosztów nałożenia powłoki zewnętrznej, na przykład malowania, cynkowania itp.,
  • Przybliżonej objętości i masy części, która może być podstawą do ustalenia wielkości zamówienia materiału surowego,
• Umożliwia strukturalne spojrzenie na projektowaną część i stopniową (przemyślaną) realizację procesu budowy szczegółowego modelu przestrzennego projektowanej części.

Rysunek P16.15. „Surowy”, bo bez szczegółów konstrukcyjnych, model bryłowy dźwigni

 

Kolejny etap projektowania to definiowanie szczegółów konstrukcyjnych oraz cech technologicznych (pochyleń ścian i zaokrąglenia krawędzi). Należy pamiętać o generalnej zasadzie modelowania bryłowego, według której pochylenia technologiczne ścian definiujemy przed zaokrągleniem krawędzi modelu. Żeby jednak mieć pewność, na których powierzchniach modelu należy zdefiniować pochylenia technologiczne (w naszym przykładzie kuziennicze), należałoby wykonać odpowiednią analizę modelu. W systemie CATIA V5 taka analiza (polecenie Draft Analysis) jest dostępna w pasku
narzędzi Analysis. Rezultat takiej analizy, dla kierunku zgodnego z linią Kierunek Kucia lub Oś Gniazda Centralnego i dla kąta pochylenia α = 2°, pokazano na rysunku P16.16:

• W obszarach zaznaczonych kolorem zielonym wartość kąta pomiędzy styczną do powierzchni a Kierunkiem Kucia jest nie mniejsza niż zadana wartość graniczna (α = 2°). Na tych powierzchniach nie ma potrzeby definiowania pochyleń technologicznych.
• Na ściankach zabarwionych na czerwono wartość kąta pomiędzy styczną do powierzchni a Kierunkiem Kucia jest mniejsza od zadanej wartości minimalnej (α = 2°). Na tych powierzchniach konieczne jest zdefiniowanie pochyleń technologicznych.
• W obszarach zaznaczonych kolorem niebieskim wartość kąta pomiędzy styczną do powierzchni a Kierunkiem Kucia jest ujemna. Obszary zaznaczone na niebiesko znajdują się poniżej powierzchni podziału odkuwki.

 

Rysunek P16.16. Analiza pochyleń kuzienniczych bryły Odkuwka

 

Wniosek jest oczywisty: na każdej z brył cząstkowych trzeba zdefiniować pochylenia technologiczne. Ponadto wszystkie krawędzie odkuwki powinny być zaokrąglone:
1. Bryła Główna (rysunek P16.17):
a) Ustal Bryłę Główną jako obiekt aktywny,
b) Pochylenia technologiczne — na sześciu ściankach tej bryły trzeba zdefiniować pochylenie, którego parametry pokazano na rysunku P16.17,

Rysunek P16.17. Definicja pochyleń ścian Bryły Głównej

 

c) Zaokrąglenie krawędzi (rysunek P16.18): 

Rysunek P16.18. Model Bryły Głównej

 

• Zaokrąglić ze stałą wartością promienia (na przykład R = 29 mm) 8 krawędzi „pionowych” (krawędzi, które przed definicją pochylenia Draft.1 są równoległe do osi Z),
• Zaokrąglić ze stałą wartością promienia (na przykład R = 150 mm) 4 krawędzie poziome (równoległe do osi Y),
• Zaokrąglić ze zmienną wartością promienia (na przykład R = 5 mm do R = 2 mm) 4 krawędzie wzdłużne („równoległe” do osi X),

d) Sprawdzenie — spojrzenie na model całej dźwigni w aspekcie wcześniej zdefiniowanej i stale dostępnej w drzewie strukturalnym modelu analizy FreeFormAnalysis.1/Draft Analysis.1 i mamy pewność, że można przejść do definiowania szczegółów technologicznych bryły cząstkowej Główka (rysunek P16.19).

Rysunek P16.19. Analiza pochyleń kuzienniczych bryły Odkuwka

 

2. Główka:

a) Ustal bryłę Główka jako obiekt aktywny.

b) Pochylenia technologiczne. Zanim rozpoczniemy definiowanie pochyleń technologicznych modelu bryłowego Główki, proponuję zastanowić się przez chwilę nad szczegółami geometrycznymi tego przypadku (tabela 3.1):

• Operacje Pochylenie1 (Draft.2) i Pochylenie2 (Draft.3), zgodnie z analizą geometryczną opisaną w tabeli 3.1, należy wykonać z tymi samymi parametrami. Zmienia się jedynie kierunek pochylenia (zwrot wektora Pulling Direction). Koniecznie trzeba zaznaczyć opcję Define parting element i wskazać Powierzchnię Podziału, bo polecenie Draft Reflect Line dodaje materiał aż do najbliższej powierzchni bryły (a tej w przypadku bryły Główka NIE ma!) lub do wskazanej powierzchni (rysunek P16.20).
• Operacja Pochylenie3. Definicja powierzchni zamykającej wymaga chwilowej zmiany środowiska pracy na Generative Shape Design:
  • W pierwszym kroku zdefiniujemy nowy zestaw elementów geometrycznych (Insert/Geometrical Set):
  • W strukturze modelu pojawił się obiekt Geometrical Set.4,
• Dla porządku można przenieść obiekt Geometrical Set.4 do bryły Główka (polecenie Change Geometrical Set w menu kontekstowym), zmienić nazwę lub ustalić niestandardowe właściwości graficzne (rysunek P16.21).
• W kolejnym kroku, zgodnie z procedurą opisaną w tabeli 3.1, należy skonstruować powierzchnię zamykającą bryłę Główka. Powierzchnia zamykająca powinna być z jednej strony styczna do dolnej powierzchni bryły Główka, a z drugiej opierać się na krawędzi bryły powstałej po operacji Draft.2.

Tabela 3.1. Analiza wymaganych pochyleń kuzienniczych bryły Główka

 

Analiza powierzchni obrotowej Główki (w przekroju prostopadłym do Osi Główki) prowadzi do wniosku, że aby zdefiniować pochylenia kuziennicze, należy zastosować funkcję Draft Reflect Line. Trzeba jednak pamiętać, że funkcja ta umożliwia definiowanie pochyleń tylko po jednej stronie powierzchni podziału.

 

Pochylenie1 W wyniku zastosowania operacji Draft Reflect Line, nad powierzchnią podziału system doda materiał (obszary niebieskie), uwzględniając zadany kąt A i wskazaną Powierzchnię Podziału.

 

Pochylenie2 W wyniku zastosowania operacji Draft Reflect Line, pod powierzchnią podziału system doda materiał (obszar niebieski) jedynie po prawej stronie przekroju — lewa strona jest niejednoznaczna.

 

Pochylenie3 Aby zamknąć przekrój bryły po lewej stronie:

a) należy skonstruować powierzchnię zamykającą opartą z jednej strony na krawędzi powstałej po operacji Pochylenie1, a z drugiej strony styczną do dolnej części bryły Główka,

b) wypełnić przestrzeń pomiędzy tą powierzchnią a bryłą Główka.

 

Rysunek P16.20. Okno definiowania parametrów polecenia Draft Reflect Line

 

Rysunek P16.21. Definiowanie nowego zestawu elementów geometrycznych oraz jego przeniesienie do bryły Główka

Teoretycznie tego typu powierzchnię można zdefiniować za pomocą funkcji Multi-sections Surface lub Sweep. W tym konkretnym przypadku lepiej jest wybrać funkcję Sweep (rysunek P16.22), bo można zdefiniować powierzchnię zamykającą bez konstruowania dodatkowych elementów geometrycznych (przekrojów, krzywych prowadzących itp.).

 

Rysunek P16.22. Definicja powierzchni zamykającej Sweep.1

Po zdefiniowaniu powierzchni zamykającej można powrócić do środowiska Part Design. Ale jak wypełnić przestrzeń pomiędzy powierzchnią zamykającą a bryłą Główka? Możliwych jest kilka rozwiązań:

• Polecenie Thick Surface — definicja bryły przez określenie stałej grubości powierzchni zamykającej. Grubość bryły wynikowej jest mierzona w każdym punkcie wskazanej powierzchni w kierunku prostopadłym do tej powierzchni. A to oznacza, że powierzchnie skrajne bryły ThickSurface nie będą równoległe i zgodne z płaskimi powierzchniami czołowymi bryły Główka — konieczna będzie korekta tego problemu,
• Polecenie Close Surface — definicja bryły wewnątrz powierzchni zamkniętej. Zdefiniowana wcześniej powierzchnia zamykająca nie jest powierzchnią zamkniętą. Należałoby więc zdefiniować kolejne płaty powierzchni,
• Polecenie Sew Surface — definicja bryły przez przyszycie powierzchni do bryły aktywnej. Powierzchnia przyszywana do bryły musi generować zamkniętą krawędź przecięcia z tą bryłą — powierzchnia zamykająca Sweep.1 nie spełnia tego warunku,
• Polecenie Pad. Element typu Pad w systemie CATIA V5 może być zdefiniowany na podstawie płaskiego konturu lub płata powierzchni. I tu skorzystamy z tej drugiej, rzadko stosowanej możliwości, czyli należy wskazać powierzchnię zamykającą (Sweep.1) i, jako kierunek (Direction Reference), ukośny segment Konturu Powierzchni Podziału (rysunek P16.23). Dzięki temu skrajne obszary bryły Pad.2 są zgodne z płaskimi powierzchniami czołowymi bryły Shaft.1. 

Rysunek P16.23. Pryzma Pad.2 — zamknięcie bryły Główka

 

Definicja wymaganych pochyleń technologicznych powierzchni obrotowej bryły Główka jest prawie zakończona. Prawie, bo trzeba jeszcze tylko wykonać pochylenia płaskich ścian czołowych Główki. Tu zastosujemy klasyczny wariant funkcji Draft z parametrami jak na rysunku P16.24.

Rysunek P16.24. Pochylenie ścian czołowych bryły Główka

 

c) Zaokrąglenie krawędzi na powierzchni obrotowej Główki, na przykład stałym promieniem R = 2 mm.

d) Sprawdzenie poprawności technologicznej bryły Odkuwka (rysunek P16.25).

 

Rysunek P16.25. Analiza pochyleń kuzienniczych bryły Odkuwka

3. Gniazdo Środkowe:

a) Ustal bryłę Gniazdo Środkowe jako obiekt aktywny.

b) Pochylenia technologiczne — należy zdefiniować pochylenie cylindrycznej powierzchni bryły Pad.1 (rysunek P16.26).

Rysunek P16.26. Definicja pochyleń cylindrycznej powierzchni bryły Gniazdo Środkowe

 

c) Zaokrąglenie krawędzi — dwie krawędzie kołowe (górna i dolna) ze stałym promieniem zaokrąglenia R = 2 mm (rysunek P16.27).

Rysunek P16.27. Bryła Gniazdo Środkowe

 

4. Gniazdo Lewe.

Definicja Gniazda Lewego, jako wiernej kopii Gniazda Środkowego skopiowanej z opcją As Result With Link, jest automatycznie „odświeżona”, jeśli w Tools/ Options/Infrastructure/Part Infrastructure/Display opcja Update jest ustawiona na Automatic. Aby zobaczyć, że mechanizm połączenia pomiędzy Gniazdem Środkowym a Gniazdem Lewym działa poprawnie, należy ustalić bryłę Odkuwka jako obiekt aktywny (Define In Work Object). Jeśli ponadto wciąż jest aktywna, zdefiniowana wcześniej dla tego obiektu, analiza pochyleń, to wyraźnie widać, że model odkuwki dźwigni zdefiniowano poprawnie pod względem technologicznym — nie ma powierzchni modelu zaznaczonych kolorem czerwonym, czyli nie ma takich powierzchni dźwigni, które byłyby pochylone pod kątem mniejszym niż α = 2° do Kierunku Kucia (rysunek P16.28).

Rysunek P16.28. Analiza pochyleń kuzienniczych bryły Odkuwka

 

5. Do zakończenia prac nad modelem odkuwki dźwigni potrzebne są jeszcze zaokrąglenia wszystkich krawędzi wspólnych, powstałych po połączeniu brył cząstkowych. Warto tu zauważyć, że zaokrąglenia krawędzi wspólnych dwóch brył cząstkowych powinny być definiowane zaraz po wykonaniu operacji połączenia tych brył. Jeśli model części składa się z 4 brył cząstkowych, to do ich połączenia potrzebne są 3 operacje typu Assembly. Po wykonaniu tych operacji powstaną trzy zestawy krawędzi wspólnych, które mogą być zaokrąglone niezależnie (3 polecenia Edge Fillet) lub jednocześnie, na przykład wtedy, gdy mają być zaokrąglone tym samym promieniem (rysunek P16.29).

Rysunek P16.29. Zaokrąglenie krawędzi wspólnych brył cząstkowych

 

Model Odkuwka jest zakończony, a jego struktura jest zgodna ze zdefiniowanymi wcześniej założeniami (patrz rysunek P16.2). Zgodnie z tymi założeniami można przystąpić do etapu definiowania modelu Obróbka. W większości przypadków model obróbki może być zbudowany z najprostszych brył geometrycznych: prostopadłościanu (Pad) lub bryły obrotowej (Shaft). Czasami potrzebne będą dodatkowe operacje technologiczne: pochylenia ścian (Draft), zaokrąglenia lub fazowania krawędzi (Fillet lub Chamfer).

Model bryły Obróbka, tak jak każdy model bryłowy, będzie zbudowany na bazie konturów. Kontury te mogą być zupełnie niezależne od konturów konstrukcyjnych bryły Odkuwka lub mogą być powiązane z elementami konturów konstrukcyjnych relacjami typu zgodność (Coincidence), współosiowość (Concentricity) czy równoległość (Parallelism). Można też powiązać relacjami arytmetycznymi parametry wymiarowe tych konturów. Pamiętajmy jednak o zaleceniach i wnioskach z poprzednich przykładów i spróbujmy odpowiedzieć na następujące pytania:

• Którą z funkcji środowiska Part Design należy zastosować, aby zdefiniować każdą z brył cząstkowych bryły Obróbka?
• Czy można wykorzystać wcześniej zdefiniowane elementy podstawowe (kontury, płaszczyzny, kierunki, punkty, parametry itp.)?
• Czy (i jeśli tak, to jakie) dodatkowe elementy podstawowe będą potrzebne do definicji bryły Obróbka?

Po chwili zastanowienia bez problemu odpowiemy na powyższe pytania:

• Każda z brył cząstkowych bryły Obróbka powinna być modelem geometrycznym operacji frezowania (planowania) czoła główki lub gniazda, wiercenia otworu i fazowania jego krawędzi. Najprościej więc będzie, jeśli zastosujemy bryły obrotowe, czyli w języku systemu CATIA V5 elementy typu Shaft oraz Chamfer, jako model fazowania krawędzi otworu.
• Kontur bryły Obróbka Główki można zdefiniować na Płaszczyźnie Konturu Główki, a jako oś obrotu można wybrać linię Oś Główki. Wskazane jest zdefiniowanie parametru Średnica Otworu Główki. (rysunek P16.30).

 

Rysunek P16.30. Nowe elementy modelu Dźwignia konieczne do zdefiniowania bryły Obróbka

• Kontur bryły Obróbka Gniazda Centralnego można zdefiniować na płaszczyźnie XZ. Wskazane jest zdefiniowanie parametru Średnica Otworu Gniazda Centralnego.
• Bryła Obróbka Gniazda Lewego może być kopią bryły Obróbka Gniazda Środkowego.

Kontur Obróbki Główki może być wykonany zgodnie z następującą procedurą:

1. Narysować teoretyczną oś otworu główki w trybie construction mode. Wstępnie narysowana oś powinna leżeć poza linią Oś Główki.

2. Naszkicować zarys konturu. Punkt początkowy i końcowy tego konturu powinien leżeć na teoretycznej osi otworu (rysunek P16.31).

Rysunek P16.31. Definicja Konturu Obróbki Główki 3. Definicja wymiarów i położenia konturu:

a) Zgodność (Coincidence) segmentów konturu z płaszczyznami Limit Obróbki Główki1 i Limit Obróbki Główki2,

b) Promień otworu główki (18 f(x)) równy połowie wartości parametru Średnica Otworu Główki,

c) Promień obszaru planowania (36 f(x)) powinien być odpowiednio duży. W rozważanym przykładzie wystarczy, gdy będzie on równy wartości parametru Średnica Otworu Główki,

d) Grubość obszaru planowania (15) musi być wystarczająco duża, aby po odjęciu bryły Obróbka otrzymać poprawny model dźwigni,

e) Ostatni krok definiowania Konturu Obróbki Główki to ustalenie warunku zgodności teoretycznej osi otworu z linią Oś Główki.

Końcowy kształt modelu bryłowego Obróbka Główki otrzymamy po zastosowaniu poleceń Shaft i Chamfer (rysunek P16.32).

Rysunek P16.32. Bryła Obróbka Główki

 

Dokładnie taka sama procedura może mieć zastosowanie podczas definiowania bryły Obróbka Gniazda Centralnego. Bryła Obróbka Gniazda Lewego zostanie wykonana jako kopia bryły Obróbka Gniazda Centralnego — dokładnie tak samo, jak bryła Gniazdo Lewe jest kopią bryły Gniazdo Środkowe. W rezultacie model obróbki dźwigni jest gotowy (rysunek P16.33).

 

Rysunek P16.33. Model bryły Obróbka

 

Zakończyliśmy więc prace nad modelem bryłowym Dźwignia (rysunek P16.34).

Rysunek P16.34. Model bryły Dźwignia

 

Na zakończenie dwa krótkie pytania:

• Jak pokazać na ekranie TYLKO model odkuwki (Dźwignia – Obróbka)?
• Jak pokazać na ekranie model CAŁEJ dźwigni (Odkuwka + Obróbka)?

Rozwiązania są co najmniej dwa:

1. Ręczne.

Jeśli chcemy widzieć w obszarze graficznym tylko model odkuwki, to:

a) Dla aktywnej opcji Display In Geometry Area = Only the current operated solid (patrz Tools/Options/Infrastructure/Part Infrastructure) wystarczy ustawić obiekt Odkuwka jako aktywny (Define In Work Object),

b) Można też chwilowo wyłączyć lub włączyć (Deactivate lub Activate w menu kontekstowym) węzeł Remove.1.

2. Automatyczne.

terowane wartością parametru tekstowego i zasadą konstrukcyjną wyłączanie i włączanie (Deactivate lub Activate w menu kontekstowym) węzła Remove.1:

a) Należy zdefiniować parametr tekstowy, na przykład o nazwie Model, z dwoma predefiniowanymi wartościami: Dźwignia i Odkuwka.

• W tym celu wybierz funkcję Formula (pasek narzędzi Knowledge).
• W oknie Formulas: Part1:
  • Ustal typ parametru: String,
  • Wybierz Multiple Values,
  • Potwierdź definicję parametru: New parameter of type.
• W oknie Value List of String.1 wpisz wartości parametru:
  • Dźwignia,
  • Odkuwka,
  • OK.
• W oknie Formulas: Part1:
  • zmień nazwę parametru na Model,
  • OK.
• Nowy obiekt o nazwie Model pojawił się w strukturze modelu (rozwiń węzeł Parameters).
• Aby zdefiniować zasadę (Rule), należy zmienić środowisko pracy na Knowledge Advisor i wybrać funkcję Rule:
  • W oknie Rule Editor wybierz OK,
  • W oknie Rule Editor: Rule.1 Active wpisz treść zasady konstrukcyjnej: If Model == "Dźwignia" {PartBodyRemove.1Activity = True} else {PartBodyRemove.1Activity = False}
• Wybierz OK
• Nowy obiekt o nazwie Rule.1 pojawił się w drzewie strukturalnym modelu (rozwiń węzeł Relations).

 

Jak sprawdzić, czy to działa?

Należy zmienić wartość parametru Model — możliwy jest wybór jednej z dwóch uprzednio zdefiniowanych wartości: Dźwignia lub Odkuwka. Jeśli opcja Update = Automatic (patrz Tools/Options/Infrastructure/Part Infrastructure/General), to efekt działania zasady Rule.1 widoczny jest niemal natychmiast.

 

WNIOSKI:

1. Konstrukcyjny model odkuwki od samego początku tworzono z uwzględnieniem aspektów technologicznych — analiza pochylenia ścian (Draft Analysis).

2. Projekt dźwigni zawiera model odkuwki i model obróbki skrawaniem:

• Dzięki takiej strukturze modelu Dźwignia, konstruktor odpowiedzialny za konstrukcję narzędzia (matrycy) ma gotowy do wykorzystania model Odkuwka.

3. Model odkuwki i model obróbki bazują na wspólnym zestawie elementów podstawowych:

• Wszędzie tam, gdzie to było możliwe, konstruktor skorzystał z tych samych elementów podstawowych.

4. Zestaw elementów podstawowych mógłby być poszerzony o dodatkowe parametry podstawowe dźwigni (kąt pochylenia powierzchni, promień zaokrąglenia krawędzi itp.) — zmiany konstrukcyjne w takim przypadku byłyby znacznie prostsze.

CATIA V5. Przykłady efektywnego zastosowania systemu w projektowaniu mechanicznym Autor: Andrzej Wełyczko Wydawnictwo: Helion