Perusteet 5, pintamallinnus

Transkriptio

1 Perusteet 5, pintamallinnus Tuula Höök Tampereen teknillinen yliopisto Ota piirustus fin_basic_4.pdf, sama piirustus kuin harjoituksessa basic_4. Käytä piirustuksessa annettuja mittoja ja tuota niiden pohjalta teknisesti hyvälaatuinen ruisku tai painevalukappale. Tällä kertaa pintamallinnustyökaluilla ja tekniikoilla. Jotta kappale olisi teknisesti hyvälaatuinen, siinä tulee olla seuraavat yksityiskohdat: Mitoituksen lähtötaso on valittu. Jakotaso on valittu ja sillä olevat nurkat ovat pyöristämättömiä. On tehty perusteltu valinta suoraan muottilaattaan tai inserttiin koneistettujen kiinteiden keernojen ja erillisistä keernakappaleista valmistettujen kiinteiden keernojen välillä. Keernan ja muottilaatan tai insertin yhtymäkohta on valinnasta riippuen joko pyöristetty tai pyöristämätön. Kaikki loput nurkat on pyöristetty sopivalla pyöristyssäteellä. Valukappaleen ulkonurkkien pyöristys valitaan koneistusmenetelmän, materiaalin vaatimusten ja prosessoinnin asettamien vaatimusten perusteella. Sisänurkkien pyöristykseen vaikuttavat pelkästään materiaalin sekä prosessoinnin vaatimukset. Sivuseinämät on varustettu sopivilla päästökulmilla ja lopputulos on tarkistettu ohjelman työkalulla Draft analysis. Harjoituksessa käytettyyn malliin kuuluu vielä pohjakappale. Tämä tulisi ottaa huomioon mitoituksen lähtötason valinnassa ja yleisesti mitoituksen tekemisessä. Pohjan ja harjoituksessa mallinnettavan kappaleen välistä sovitusta ei tarvitse ottaa huomioon. Ei myöskään kiinnitysja paikoituselementtejä. CAD työkalut harjoituksessa basic_5.sldprt Pintamallinnus Swept Surface Extruded Surface Filled Surface Trim Surface Knit Surface Fillet Mirror Tilavuusmallinnus Shell Fillet Muotti Draft analysis Teoriatausta Teknisen ruisku ja painevalukappaleen suunnittelu Ruisku ja painevalukappaleen suunnittelu yleisesti Päästöt Nurkkapyöristykset Seinämänpaksuus Aina, kun työkalujen käyttämisessä tulee eteen ongelma, avaa SolidWorks help ja yritä ratkaista ongelma sen avulla. Basic_5 1

2 Mallinnuksen vaiheet Tee piirustuksen mukainen rautalankapiirros kappaleen pohjan muodosta ja sivuseinämän muodosta. Mallinna sivuseinämä Swept Surface työkalulla. Tee kappaleen yläosan muotoa seuraava pinta Extruded Surface työkalulla ja päällä olevan syvennyksen pohjan muoto Swept Surface työkalulla. Tee syvennyksen sivuilla olevien urien pohja ja kaikki syvennyksen sivuseinämät Extruded Surface työkalulla. Voit käyttää piirteiden peilaamiseen tarkoitettua Mirror työkalua apuna. Leikkaa ylimääräinen materiaali pois Surface Trim työkalulla ja liitä erilliset pinnat yhteen. Pyöristä kaikki nurkat, missä tarpeen. Täytä kappaleen avonainen pohja, liitä yhteen pyöristettyjen pintojen kanssa ja tee kappaleesta tilavuusmalli Surface Knit työkalua käyttäen. Tee tilavuusmallista kuori ja pyöristä loput pinnat, missä tarpeen. Kuva 1: Aloita näillä muodoilla. Leikkaa ylimääräiset pinnat pois. 1. Ota mitat piirustuksesta ja tee kappaleen ulkomuodoista rautalankapiirros. Älä mallinna sivuseinämiä suorilla viivoilla. Käytä suurisäteisiä ympyränkaaria. 2. Mallinna sivuseinämän muoto rautalankapiirrokseksi ja toteuta seinämä Swept Surface työkalulla. Kuljeta sivuseinämän rautalankapiirros ulkomuodon rautalankapiirrosta pitkin. Jakotasolle on vain yksi järkevä paikka, mutta mitoituksen lähtötason kohta on silti valittava. Mitoituksen lähtötasolla kappaleen ulkomitta on se, mikä ulkomuodon mitoituksessa on esitetty. Voi olla, että mallinnettavaan kappaleeseen täytyy sovittaa pohja napsautusliitoksella tai joitakin sisäpuolisia osia. Sovitettavien osien mitoituksen lähtötaso on selvitettävä ja asetettava mitoitustaso vastaavaan kohtaan nyt tekeillä olevassa kappaleessa. Kuva 2: Vasemmalla:Mitoituksen lähtötaso kappaleen pohjassa. Oikealla: Mitoituksen lähtötaso 14,6 mmpohjan yläpuolella. Huomaa rautalankapiirroksen paikka. Basic_5 2

3 3. Valmista kappaleen yläosan perusmuoto pursottamalla muodon mukainen pinta ja leikkaamalla sen jälkeen ylimääräiset osat pois Surface Trim työkalulla. Katso kuva Valmista kappaleen päällä ulevan syvennyksen ja sen sivuilla olevien urien pohjat. Tee syvennyksen pohja Swept Surface työkalulla tai pursottamalla Extruded Surface työkalulla. Jos syvennykseet valmistetaan kaareva pohja, käytä Swept Surface työkalua. Muussa tapauksessa pohjan voi mallintaa pursottamalla. Varmistu, että syvennyksen ja urien ylälaidassa on riittävä päästö. Päästön vuoksi et voi käyttää Revolved Surface työkalua. Kuva 3: Kappaleen yläosassa olevan syvennyksen pohjan muoto Swept Surface työkalulla valmistettuna. Kuvassa olevassa esimerkissä pohjan muoto on kaareva. Jos mallinnat tasomaisen pohjan, käytä pursotustyökalua. 5. Pursota syvennyksen ja urien seinämät Extruded Surface työkalulla siten, että niistä tulee päästölliset. Voit halutessasi vähentää mallinnustyötä peilaamalla toisen puolen Mirror työkalulla. Katso esimerkkimallia. 6. Leikkaa ylimääräinen pinta pois Surface Trim työkalulla ja liitä pinnat yhteen. 7. Pyöristä nurkat, missä tarpeen. 8. Täytä avonainen pohja. Liitä se aikaisemmin tehtyyn yhtenäiseen pintaan ja muodosta samalla kappaleesta tilavuusmalli. 9. Tee kappaleesta kuori Shell työkalulla. 10. Valmista lisää pyöristyksiä, missä tarpeen. Tarkista lopputulos Draft Analysis työkalulla ja korjaa., jos huomaat puutteita. Basic_5 3

4 CAD pikaopas Sketch Ryhmä työkaluja, joilla mallinnetaan rautalankapiirros muiden työkalujen pohjaksi. Sweep Tuottaa pintamallin kuljettamalla rautalankapiirrosta toista rautalankapiirrosta pitkin. Jos kuljetettavana on suljettu rautalankapiirros, muodostuu ontto pintamalli. Pintamallin sisällä ei ole mitään. Extrude Pursottaa suljettua tai avonaista rautalankapiirrosta suoraviivaisesti ja muodostaa pinnan. Voit määritellä kulman, jossa pursotus tapahtuu, suhteessa rautalankapiirroksen pohjatasoon. Jos kulmaa ei ole annettu, pursotus tapahtuu pursotettavan rautalankapiirroksen pohjatason normaalin suuntaan. Basic_5 4

5 Fill Muodostaa pinnan rautalankapiirroksen tai olemassa olevan tilavuus tai pintamallin nurkkien sisään. Voit valita, jatkuuko pinta tangentiaalisesti vai suoraviivaisesti mallin pinnoista. Trim Leikkaa pinnan. Työkalu vaatii toimiakseen kaksi pintaa tai pinnan ja piirrosobjektin. Pinnan ja tilavuusmallin yhdistelmä ei käy. Tilavuusmalli leikataan Cut with surface työkalulla. Knit Liittää kaksi tai useampia erillisiä pintoja yhteen ja muodostaa niistä yhden yhtenäisen pinnan. Jos liitettävät pinnat sulkeutuvat, voit yrittää muodostaa niistä tilavuusmallin. Työkalussa on valintaruutu toimintoa varten. Basic_5 5

6 Insert Pattern/Mirror Mirror Peilaa piirteitä tai erillisiä tilavuus tai pintaobjekteja tason suhteen ja kopioi ne. Insert Features Shell Tekee tilavuusmallista kuoren, jossa on tietty, parametrina annettu seinämänpaksuus. Valitsemasi seinämät poistuvat. Jos yhtään seimää ei ole valittu, kappaleesta tulee ontto. Insert Features Fillet Pyöristää tilavuusmallissa tai pintamallissa olevan nurkan. Erillisten pintojen välisen nurkan pyöristäminen ei ole mahdollista. Tools Draft Analysis Näyttää seinämät, joissa on parametrina annettua päästökulmaa suuremmat päästökulmat, punaisella ja vihreällä värillä, päästöttömät seinämät keltaisella ja satulaseinämät sinisellä värillä. Värit ovat ohjelmiston perusasetuksia. Käyttäjä voi muuttaa ne haluamikseen. Basic_5 6

7 Tavoitteet oppimiselle Haastava pintamallinnus. Monimutkaiset leikkaus ja liittämistoimenpiteet pinnoilla Opittujen työkalujen kertaaminen Päästöllisen pyöreän muodon tekeminen. Opiskeltavat CAD työkalut Surface: Swept Surface, Extruded Surface, Filled Surface, Trim Surface, Knit Surface, Fillet, Mirror Solid: Fillet, Shell Mold: Draft analysis Arviointi Hylätty Opiskelija on mallintanut kappaleen listatuilla työkaluilla Hyväksytty Opiskelija on mallintanut kappaleen listatuilla työkaluilla Vähintään 2 asteen päästö oikeissa paikoissa ja oikeaan suuntaan Järkevä pyöristys oikeissa nurkissa; ei viivasuoria seinämiä vaakamuodoissa Erinomainen Opiskelija on mallintanut kappaleen listatuilla työkaluilla Kappaleeseen on valittu valmistusmateriaali ja päästöt on valittu materiaalin perusteella Järkevä pyöristys oikeissa nurkissa, ei viivasuoria seinämiä vaakamuodoissa, tangentiaalisesti jatkuvat muodot. Syvennyksen ja urien yläreuna on päästöllinen Syvennyksen pohja on kaareva Mitoituksen lähtötason valinta on perusteltu järkevästi Basic_5 7