Keernojen erottaminen

Transkriptio

1 Keernojen erottaminen Tuula Höök, Tampereen teknillinen yliopisto Teoriatausta Muotin rakenne Koneistettavuus CAD työkalut harjoituksessa Keernojen erottaminen Mallinnuksen vaiheet Avaa jokin harjoitukseen kuuluvista tiedostoista start_cores_x.sldprt tai sitä vastaava tiedosto start_with_tooling.sldprt. Jos käytät jälkimmäistä tiedostoa, tallenna muotin keernapuolen aihio uuteen tiedostoon ennen kuin alat käsitellä sitä. Valitse keernapuolen tilavuusmalli, paina hiiren oikean puolimaista painiketta ja valitse Insert into New Part. Jatka tarkastelemalla muotin keernapuolen aihiota koneistettavuuden ja valettavuuden näkökulmasta. Hae yksityiskohdat, jotka: Ovat hankalia koneistaa suoraan muottilaattaan tai pesäinserttikappaleeseen Tulevat todennäköisesti murtumaan tai kulumaan käytössä Estävät muottia avautumasta ja/tai estävät kappaleen ulostyönnön Kaksi ensimmäistä ovat tyypillisesti kapeita ulokkeita, esimerkiksi keernatappeja tai liuskamaisia muotoja (Kuva 1Kuva 2). Kapeiden solien ympäröimät muodot eivät kulu, mutta solat ovat hankalia koneistaa (Kuva 1). Useimmiten ne täytyy valmistaa kipinätyöstämällä, jolloin muotin koneistuskustannukset kasvavat ja viimeistelyyn kuluu enemmän aikaa. Yksityiskohdat, jotka estävät ulostyöntöä tai muotin avautumista, vaativat muottiin liikkuvan keernan. Pintamallinnus Offset Surface Extruded Surface Ruled Surface Extended Surface Surface Trim Surface Fill Surface Knit Fillet Mirror Circular Pattern Reference Axis Tilavuusmallinnus Split Muotti Core Kuva 1 Muottipesä, jossa on kapeilla urilla erottuvia muotoja. Kappaleessa on urien kohdalla rivoitus Jos kohtaat hankaluuksia työkalujen käyttämisessä, avaa SolidWorks Help ja yritä löytää ratkaisu sen avulla. Kuva 2 Muottipesässä on korkea uloke keskellä syvennystä. Tyypillinen esimerkki muodosta, joka toteutetaan keernatapilla Tuula Höök Keernojen erottaminen 1

2 SolidWorks sisältää työkalun, jolla voi erottaa keernan muusta kappaleesta. Työkalun nimi on Core. Se on eräs ohjelmiston muottityökaluista. Voit käyttää Core työkalua keernojen erottamiseen tai vaihtoehtoisesti tehdä erottamisen pintojen avulla. Molemmat tavat on selostettu ohessa. Keernan erottaminen pinnoilla 1. Tee erotettavan keernan pinnoista Surface Offset. Offset etäisyydeksi asetetaan 0 mm. 2. Muodosta keernalle kanta jatkamalla Offset pintaa muottilaatan läpi. Käytä Extended, Ruled, Fill jne pintamallinnustyökaluja kannan muotoilussa. Kantaan muotoillaan samalla jokin sopiva kiinnittävä muoto. Tavallisimmat elementit ovat kaulus tai viistottu pinta. Viistottu pinta muodostetaan yksinkertaisimmin jatkamalla keernassa olevaa hellitystä samalla kulmalla muottilaatan läpi asti (keerna a). Tällainen muoto on helppo toteuttaa lankasahaamalla. Jos keerna valmistetaan jyrsimällä, siihen voidaan muotoilla suorana jatkuva kanta ja kaulus (keerna b). 3. Käytä Ruled Surface tai Surface Fill piirteitä aukkojen täyttämiseen. 4. Liitä pinnat yhteen Knit työkalulla. 5. Leikkaa muottilaattaan aukko Split työkalulla käyttäen edellä mallinnettuja pintoja. Kuvassa oikealla esitetään viistotuilla pinnoilla valmistettu keerna (keerna a). Viistotun pinna lisäksi ei tarvita mitään muita kiinnittäviä elementtejä. Muotin takalaatta kiinnittää keernat tiukasti paikoilleen. a) Keernan erottaminen Core työkalun avulla 1. Valitse pinta, josta keerna lähtee ulkonemaan ja mallinna siihen keernan ulkoreunaa seuraava rautalankapiirros (Kuva vasemmalla). Käytä esimerkiksi rautalankapiirrostyökaluihin kuuluvaa Convert työkalua. 2. Avaa Core työkalu. Valitse äsken mallintamasi rautalankapiirros. Jos haluat viistota keernan kannan sivupinnat, aseta viistouskulma eli Draft kulma Core työkalun parametriksi. Voit muotoilla kannan myös suoraksi ja tehdä siihen kauluksen kiinnittämistä varten. Core työkalu toimii parhaiten, jos siinä ei ole hellityskulmaa parametrina. 3. Core työkalu erottaa keernan automaattiseksi omaksi tilavuusmalliksi. Keernan malli asettuu Core Bodies kansioon. Kuvassa oikealla keerna, jossa suora kanta ja kaulus. Kaulus kiinnittää keernan muottilaatan ja takalaatan väliin. b) Tuula Höök Keernojen erottaminen 2

3 Liikkuvat keernat Liikkuvat keernat erotetaan samalla tavoin kuin kiinteät keernat. Liikkuvan keernan kanta muotoillaan siten, että sen avulla on mahdollista toteuttaa kiinnitys luistimekanismiin tai johonkin muuhun keernaa liikuttavaan mekanismiin. Keernan pään muotoilu Jos keernalla tehdään läpireikä, se voidaan lukita kartio tai päästöpinnasta muottipesän pintaan tai muotin muihin osiin. Lukitseminen estää keernan taipumista. Se estää myös purseen muodostumisen keernan ja sen vastapinnan välille. (Kuva oikealla) Muottilaatan koneistaminen Muottilaatan malli, jossa on keernojen kiinnitysaukot, ei ole välttämättä suoraan sopiva työstöratojen tekemiseen eri työstövaiheisiin ja eri työstökoneille. Aukot täytyy sulkea esimerkiksi jyrsinkoneen työstörataa varten. Sulje ne pursottamalla. Tee muottilaatasta kopio Save as New Part. Tee kopio, joissa on esimerkiksi jyrsittävä laatta ja toinen, jossa on lankasahattava laatta. Lankasahalla valmistetaan keernojen kiinnitysreiät. Versiointi Mitä tahansa menettelyä käytätkin keernan ja koneistettavien laattojen mallintamisessa, varmistu, että kappaleeseen tehdyt muutokset kopioituvat niihin. Voit esimerkiksi huomata unohtaneesi asettaa valettavan kappaleen malliin materiaalin kutistumavaran tai jostain muusta syystä tulee tarve muuttaa yksityiskohtia. Näissä tapauksissa on tärkeää, että muutokset päivittyvät mallinnusketjussa eteenpäin. Tavoitteet oppimiselle Opetellaan tunnistamaan muottipesistä muodot, jotka vaativat kiinteiden tai liikkuvien keernojen käyttämistä. Harjoitellaan keernojen mallintamista pintojen ja Core työkalun avulla. Harjoitellaan keernakantojen muotoilua Tunnistetaan mallien versiointiongelma Opiskeltavat CAD työkalut Pintamallinnus: Offset Surface, Extruded Surface, Ruled Surface, Extended Surface, Surface Trim, Surface Fill, Surface Knit, Fillet, Mirror, Circular Pattern, Reference Axis Tilavuusmallinnus: Split Muotti: Core Tuula Höök Keernojen erottaminen 3

4 Arviointi Hyväksytty Kappaleesta on erotettu kaikki tarvittavat liikkuvat ja/tai kiinteät keernat, muotoiltu niihin kannat ja tehty muottilaattaan kantoja vastaavat aukot Erinomainen Kappaleesta on erotettu kaikki tarvittavat liikkuvat ja/tai kiinteät keernat, muotoiltu niihin kannat ja tehty muottilaattaan kantoja vastaavat aukot Muottilaatasta on tehty versiot eri työstömenetelmiä varten, esim. muottipesän jyrsintä ja keernan kiinnitysaukkojen lankasahaus Tuula Höök Keernojen erottaminen 4

5 CAD tools quick guide Offset Extrude Muodostaa olemassa olevasta pinnasta toisen pinnan parametrina annetun mitan päähän alkuperäisestä pinnasta. Uuden pinnan mitat ja esimerkiksi kaarevuussäteet muuttuvat. Jos alkuperäisessä pinnassa on liian pieniä pyöristyssäteitä, voi muodostuva uusi pinta olla rikkoutunut tai ohjelma ei pysty laskemaan sitä lainkaan. Jos työkalun käytössä on ongelmia, kannattaa ensimmäisenä tarkistaa alkuperäisen pinnan pyöristyssäteet. Pursottaa rautalankapiirroksella muotoillun pinnan lineaarisesti. Voit asettaa pursotukselle kallistuskulman suhteessa rautalankapiirroksen pohjatasoon. Jos kulmaa ei ole asetettu, pursotus etenee rautalankapiirroksen pohjatason normaalin suuntaan Tuula Höök Keernojen erottaminen 5

6 Ruled Surface Tuottaa tilavuuskappaleen tai pinnan reunasta pursotetun tai sweepatun pinnan. Pinnan ohjaamiseen on tarjolla erilaisia vaihtoehtoja. Extend Jatkaa olemassa olevaa pintaa. Jatkettu pinta on yhtä saumatonta kokonaisuutta työkalun pohjana käytetyn pinnan kanssa. Pinta ottaa pohjapinnan muodon ja suunnan mahdollisimman tarkasti. Trim Leikkaa pinnan. Työkalu vaatii toimiakseen kaksi pintaa tai pinnan ja piirrosobjektin. Pinnan ja tilavuusmallin yhdistelmä ei käy. Tilavuusmalli leikataan Cut with surface työkalulla Tuula Höök Keernojen erottaminen 6

7 Fill Muodostaa pinnan rautalankapiirroksen tai olemassa olevan tilavuus tai pintamallin nurkkien sisään. Voit valita, jatkuuko pinta tangentiaalisesti vai suoraviivaisesti mallin pinnoista. Knit Muodostaa pinnan rautalankapiirroksen tai olemassa olevan tilavuus tai pintamallin nurkkien sisään. Voit valita, jatkuuko pinta tangentiaalisesti vai suoraviivaisesti mallin pinnoista. Insert Features Fillet Pyöristää tilavuuskappaleessa olevan nurkan Tuula Höök Keernojen erottaminen 7

8 Insert Pattern/Mirror Mirror Peilaa piirteitä tai tilavuuskappaleita tason suhteen ja kopioi ne. Insert Pattern/Mirror Circular Pattern Kopioi yhden tai useampia piirteitä, tilavuuskappaleita tai pintoja ympyrän muotoon akselin ympärille. Anna kohteiden kokonaismäärä parametrina. Insert Reference Geometry Axis Luo akselin, jota voidaan käyttää referenssinä esimerkiksi kopioitaessa piirteitä tai esimerkiksi pintoja ja mallin sisältämiä tilavuuskappaleita ympyrän muotoon. Käytä nurkkia, ympyräpintaa, kartiopintaa, tasoja ja pisteitä, kun määrittelet akselin suuntaa ja paikkaa Tuula Höök Keernojen erottaminen 8

9 Insert Features Split Leikkaa tilavuuskappaleen kahteen tai useampaan osaan. Työkalussa voi asettaa parametrina, hävitetäänkö leikatut pinnat mallista vai säilytetäänkö ne erillisinä tilavuuskappaleina. Leikkaamiseen voi käyttää tasoa tai pintaa. Insert Molds Core Erottaa keernan muusta kappaleesta. Sopii hyvin suoralla kannalla varustettujen Keernojen mallintamiseen, mutta huonommin viistotulla kannalla varustettujen keernojen mallintamiseen Tuula Höök Keernojen erottaminen 9