Perusteet 3, tilavuus ja pintamallinnus

Transkriptio

1 Perusteet 3, tilavuus ja pintamallinnus Tuula Höök Tampereen teknillinen yliopisto Ota piirustus fin_basic_3_1.pdf. Käytä piirustuksessa annettuja mittoja ja tuota niiden pohjalta teknisesti hyvälaatuinen ruisku tai painevalukappale. Jotta kappale olisi teknisesti hyvälaatuinen, siinä tulee olla seuraavat yksityiskohdat: CAD työkalut harjoituksessa basic_3_1.sldprt 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 käytetty malli on kansi toisen kappaleen päälle. Tämä tulisi ottaa huomioon mitoituksen lähtötason valinnassa ja yleisesti mitoituksen tekemisessä. Kannen ja sen alapuolelle tulevan osan välistä sovitusta ei tarvitse mallintaa. Ei myöskään kiinnitys ja paikoituselementtejä. Teoriatausta Piirros Line Centerline Centerpoint arc Tangent arc Sketch fillet Mirror Erilaisia piirrosobjektien välisiä relaatioita Tilavuusmallinnus Reference Plane Lofted Boss/Base Shell Cut with Surface Fillet Pintamallinnus Extruded Surface Muotti Teknisen ruisku ja painevalukappaleen suunnittelu Draft analysis 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_3_1 1

2 Mallinnuksen vaiheet Kappale on kansi toiseen kappaleeseen. Mallinna se seuraavin vaihein: Mallinna päätyprofiilit tasoille, jotka ovat kappaleen pituuden etäisyydellä toisistaan. Halutessasi voit mallintaa käyrät päätyprofiilien välille muotoamaan kappaletta lisää. Tee profiilien välille tilavuusmalli Lofted Boss/Base työkalua käyttäen. Leikkaa taaempi, korkeampi pääty pinnalla kaarevaksi. Tee kappaleesta kuori Shell työkalun avulla ja pyöristä oikeat nurkat. Kiinnitä kaikissa vaiheissa huomiota mitoituksen lähtötasoon. 1. Mallinna kappaleen päätyprofiilit rautalankapiirroksina kahdelle, kappaleen mitan verran toisistaan erillään olevaan tasolle. Mallinna päätyjen sivuseinämiin päästökulma suoraan piirrokseen. Käytä yhtä tai kahta Reference Plane objektia rautalankapiirrosten pohjatasona. Älä yritä valmistaa päästökulmia päätyseinämiin vielä tässä vaiheessa. kautta. 2. Mieti, missä on mitoituksen lähtötaso: Jos tekeillä oleva kappale täytyy sovittaa toiseen kappaleeseen, mihin kohtaan päätytasoja täytyy asettaa mitoitus ja missä on päästökulman saranakohta? 3. Voit tehdä sivuseinämiin tulevat pyöristykset suoraan päätyprofilien rautalankapiirroksiin. Toinen vaihtoehto on käyttää Fillet työkalua. 4. Mallinna päätyprofiilien välille ohjauskäyrät, jos haluat muotoilla kappaletta myös sivu ja pystysuunnassa päätyjen välillä. Jos ohjauskäyriä ei ole, kappaleen tekemiseen käytettävä Lofted Boss/Base työkalu hake suorimman reitin päätyprofiilien välillä. Ohjauskäyriä varten täytyy valmistaa referenssitasot. Vasemmalla olevassa kuvassa on mallinnettu referenssitaso kulkemaan kappaleen päätyprofiilien ylänurkan pisteiden 5. Mallinna kappale profiilien välille Lofted Boss/Base työkalulla. Käytä ohjauskäyriä, jos päätit mallintaa ne. 6. Mallinna kappaleen korkeampaan päähän kaareva pursotettu pinta Extruded Surface työkalulla. Katso kaaren mitoitus piirustuksesta. Mallinna pintaan päästö. Leikkaa edellisessä vaiheessa tekemäsi tilavuusmalli pinnalla. 7. Tee leikatusta tilavuusmallista kuori Shell työkalulla. Valitse kuoreen sopiva seinämänpaksuus. Huomaa, että voit valita avattavaksi niin monta seinämää kuin haluat. Tässä kappaleessa valitaan pohja ja etuseinämä. 8. Mallinna avonaiseen etuseinämään päästökulma. Tarkista lopputulos Draft Analysis työkalulla. Muokkaa mallia, jos jokin päästö on unohtunut. 9. Pyöristä oikeat kulmat sopivan säteisellä pyöristyksellä. Käytä Fillet työkalua. Basic_3_1 2

3 Tavoitteet oppimiselle Haasteellisempi tilavuusmallinnus. Referenssitasojen käyttäminen. Tilavuusmallin leikkaaminen pinnalla. Ruisku ja painevalukappaleiden suunnittelun peruskäsitteet ja logiikka: jakoviiva, päästö, nurkkapyöristys, seinämänpaksuus ja mitoituksen lähtötaso. Seinämän päästön mallintaminen rautalankapiirroksen avulla. Nurkkapyöristyksen tekeminen rautalankapiirroksen avulla. Tangentiaalisesti jatkuvien käyrien tekeminen. Opiskeltavat CAD työkalut Sketch: Line, Centerline, Centerpoint arc, Tangent arc, Sketch fillet, Mirror, Erilaiset piirrosobjektien väliset relaatiot Solid: Reference Plane, Lofted Boss/Base, Shell, Cut with Surface, Fillet Surface: Extruded Surface 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 Erinomainen Opiskelija on mallintanut kappaleen listatuilla työkaluilla Kappaleeseen on valittu valmistusmateriaali ja päästökulmat on valittu materiaalin vaatimusten perusteella Järkevä pyöristys oikeissa nurkissa. Sivuseinämien pyöristys on tehty rautalankapiirroksen avulla. Rautalankapiirroksen muodot jatkuvat tangentiaalisina. Lofted Boss/Base työkalussa on käytetty vähintään kahta ohjauskäyrää ja sen muoto on miellyttävä. Mitoituksen lähtötaso on valittu ja valinta on perusteltu. Basic_3_1 3

4 CAD pikaopas Sketch Ryhmä työkaluja, joilla mallinnetaan rautalankapiirros muiden työkalujen pohjaksi. Insert Boss/Base Loft Tuottaa tilavuusmallin kahden suljetun profiilin välille. Voit ohjata muotoa ohjauskäyrillä. Ohjauskärät ovat profiilien välisiä, referenssitasoille valmistettuja rautalankapiirroksia. 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 Reference Geometry Plane Referenssitaso on samanlainen taso kuin jokin perustasoista (top, right tai front). Voit määritellä pisteet, joiden kautta taso kulkee ja antaa sille suunnan. Käytä referenssitasoa rautalankapiirroksen pohjana, jos edellisessä vaiheessa mallinnettuja seinämiä ei ole mahdollista käyttää. Basic_3_1 4

5 Insert Features Fillet Pyöristää tilavuusmallissa tai pintamallissa olevan nurkan. Insert Surfaces 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. Insert Cut With Surface Leikkaa tilavuusmallin pinnalla. Valitse leikkaava pinta ja leikkauksen suunta. Pinnan täytyy ulottua leikattavan tilavuusmallin ulkopuolelle tai juuri sen ulkopintaan. 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_3_1 5

6 Basic_3_1 6