Muotin perusrakenne Ruisku tai painevalukappaleen rakenteen perusasiat: päästö, kulmapyöristys, jakopinta ja vastapäästö.

Transkriptio

1 Jakopinta perusteet JuhoTaipale, Tuula Höök Tampereen teknillinen yliopisto Teoriatausta Muotin perusrakenne Ruisku tai painevalukappaleen rakenteen perusasiat: päästö, kulmapyöristys, jakopinta ja vastapäästö. CAD työkalut harjoituksessa Jakopinta perusteet Mallinnuksen vaiheet 1. Avaa jokin harjoitukseen kuuluvista CATIA part tiedostoista start_parting_x_x.catpart tai jokin niiden neutraalimuotoisista tiedostoista. 2. Avaa Design työskentelytila. 3. Nimeä avaamasi kappale MoldedPart :ksi. Tämä on tärkeää, mikäli kappaleesta luodaan myöhemmin muottipaketti. (Valitse hiiren oikealla napilla Part Properties Feature Properties.) 4. Skaalaa kappale Scaling työkalulla. 5. Määritä ulostyöntösuunta Pulling Direction työkalulla. Avaa työkalu ja valitse kappale klikkaamalla sitä hiirellä. Tämän jälkeen CATIA analysoi hellitykset automaattisesti. Analyysin perustana on kappaleen peruskoordinaatiston Z akselin suunta, jonka oletetaan osoittavan muotin aukeamissuuntaa. Ohjelma laskee kappaleen seinämien kallistuskulmat (hellitykset) suhteessa Z akseliin ja näyttää tuloksen väreinä. Vertailussa käytettävän kulman arvon voi syöttää työkalun valintaikkunaan. Katso värit valintaikkunasta ja aseta ulostyöntösuunta siten, että kompassi osoittaa kappaleen keernapuolelta eli liikkuvalta puolelta ulospäin. Design Pulling direction Fill Scaling Join Split Boundary Jos työkalujen käytössä tulee ongelmia, yritä löytää ratkaisu CATIA Help tiedostoista. Mikäli kappaleessa on osia, jotka eivät ohjelman mielestä kuulu keernapintoihin eivätkä pesäpintoihin, kuvataan niitä oletusarvoisesti joko vaaleanpunaisella (ei hellitystä) tai sinisellä (hellitys väärään suuntaan). Käyttäjä on kuitenkin voinut muuttaa väriasetukset ja värit tulee aina tarkastaa valintaikkunasta. Jos kappaleessa on mielestäsi pintoja, jotka ohjelma näyttää väärin sinisinä tai vaaleanpunaisina, merkitse ne manuaalisesti oikeaan ryhmään. Aseta koordinaatisto tilaan Locked ja käytä valintaikkunan alalaidassa olevia Local Transfer työkaluja. Kun olet määrittänyt haluamasi elementit, hyväksy valinta OK painikkeella. Tähän harjoitukseen kuuluvissa kappaleissa ei saa olla muita kuin keerna ja pesäpintoja. Valitsemasi ulostyöntösuunta määrää, kuinka päin kappale asettuu muottipakettiin. Jos suunta meni väärin, sen voi muuttaa vaihtamalla Axis System alla olevan Main Pulling Direction Z koordinaatin suunnan päinvastaiseksi (valitse Reverse) Juho Taipale, Tuula Höök Jakopinta perusteet 1

2 6. Lisää puurakenteeseen uusi Geometrical set (valitse: Insert Geometrical Set ) ja nimeä lisäämäsi elementti PartingBody :ksi. (Valitse hiiren oikealla napilla Geometrical Set Properties valitse auenneesta ikkunasta välilehti, jossa voit muuttaa nimen.) Muottipakettien tekemiseen käytettävä työkalu löytää näin nimetyn elementin alta automaattisesti oikeat pinnat: keernapinnan, pesäpinnan ja muotin jakopinnan. 7. Käytä mielellään muitakin Geometrical Set ryhmiä, jotta mallintamasi objektit pysyvät paremmin järjestyksessä. Geometrical Set kansiot selkiyttävät mallin rakennetta, koska CATIA ohjelmisto ei itse järjestä objekteja. Nimeä ryhmät siten, että löydät myöhemmin itse kaikki objektit, jos niihin täytyy tehdä muutoksia. 8. Luo aluksi jakotason leikkaamiseen käytettävä elementti PartingBody Geometrical set alle. Aloita Boundary Tool työkalulla. Jos kappaleen jakolinja etenee koko ajan samalla tasolla, yhtenäinen Boundary on kaikki mitä tarvitaan. Jos kappaleen jakolinja vaihtaa välillä tasoa, täytyy mallintaa useampia kuin yksi Boundary ja yhdistää väliin jäävät aukot sketsaamalla. (Katso alla olevat kuvat.) Huolehdi, että sketsatut viivat tai kaaret jatkavat jakolinjan muotoa. Jos jakolinja on kaareva, sketsaa kaari ja aseta sen päihin tangentiaalisuusehto Boundary :n kanssa. Jakolinja kulkee vihreän ja punaisen pinnan nurkkakohtaa pitkin. Kuva 1: Vasemmalla: Kappaleen jakolinja kulkee samaa tasoa pitkin koko kappaleen ympäri. Jakotason leikkaava elementti on yksi Boundary Tool työkalulla tehty Boundary elementti. Oikealla: Jakolinja hyppää välillä eri tasolle. Tee Boundary Tool :lla Boundary elementtejä riittävä määrä ja yhdistä välit sketsaamalla. Boundary Tool :iin voi asettaa kaksi Limit :a, joilla määritetään Boundary :n alku ja loppupisteet. Kuva 2: Jos jakolinja on kaareva, sketsaa ympyränkaari ja aseta päät tangentiaalisiksi Boundary elementin kanssa Juho Taipale, Tuula Höök Jakopinta perusteet 2

3 9. Jos leikkaavassa elementissä on monta osaa, yhdistä ne yhdeksi kokonaisuudeksi Join työkalulla. 10. Mallinna jakopinta samaan tasoon leikkaavan elementin kanssa. Valitse taso, avaa rautalankapiirrostyökalu ja piirrä uuteen rautalankapiirrokseen jakotason ulkoreuna (esim. neliö). Jakotason tulee olla suurempi kuin myöhemmin valittavan muottipaketin laattojen, joten mallinna ulkoreuna riittävän kauas kappaleesta. Jos muotista tehdään monipesäistä, mitoita rautalankapiirros siten, että voit sen avulla kopioida kaikki pesät. Täytä piirtämäsi rautalankapiirros Fill työkalulla. 11. Leikkaa jakopinta aikaisemmin mallintamallasi leikkaavalla elementillä Split työkalua käyttäen. Jakopintaan tulee kappaleen muotoinen reikä. (Katso kuvat alla.) 12. Jos keerna ja pesäpinnan ja jakopinnan välille jää aukkoja, ne täytetään pinnoilla. Huolehdi, että täytepinnat jatkuvat tangentiaalisesti valukappaleen pinnasta. Kuva 3: Vasemmalla: Leikkaamaton jakotaso. Oikealla: Leikattu jakotaso. Nuolien osoittamissa kohdissa on jakotasossa aukot. Ne tilkitään pinnoilla ja liitetään muuhun tasoon. 13. Avaa Join työkalu ja valitse kaikki jakopintaan kuuluvat elementit: Sketsatun suorakaiteen sisälle mallinnettu taso sekä pinnat, joilla aukot kappaleen jakolinjan ja jakopinnan välissä on täytetty. Hyväksy Join ja nimeä se PartingSurface :ksi. 14. Täytä kappaleen keerna ja pesäpintojen sisällä olevat aukot pinnoilla. Valitse reikien nurkat Boundary Tool :lla ja täytä ne Fill työkalulla. Täytteenä olevia pintoja kutsutaan sulkupinnoiksi. Sulkupinnat asetetaan jakolinjan kohdalle eli nurkkaan, jossa pintojen väri vaihtuu. Voit halutessasi luoda Join :n kaikille sulkupinnoille. Tämä helpottaa työtä seuraavassa vaiheessa. (Kuvat seuraavalla sivulla.) 15. Luo liikkuvan ja kiinteän puolen pinnat PartingBody setin alle. Tavoitteena on saada molemmille puolille kappaletta yhtenäiset pinnat. Aktivoi Join työkalu ja valitse seuraavat elementit kiinteän puolen pintaa varten: Jakotaso, jonka olit nimennyt PartingSurface :ksi Pinta Cavity Geometrical Set alta Kaikki sulkupinnat Nimeä Join CavitySurface :ksi ja valitse seuraavat elementit liikkuvan puolen pintaa varten: Jakotaso, jonka olit nimennyt PartingSurface :ksi Pinta Core Geometrical Set alta Kaikki sulkupinnat Juho Taipale, Tuula Höök Jakopinta perusteet 3

4 Nimeä Join CoreSurface :ksi. Jos kaikki on mennyt oikein, sinulla tulisi olla alla olevien kuvien (Kuva 5: ) mukaiset pinnat mallissasi. Huom! On tärkeää nimetä PartingBody ja sen alla olevat pakolliset elementit oikealla tavalla. Tämä helpottaa työskentelyä huomattavasti luotaessa muottipaketteja tulevissa harjoituksissa Kuva 4: Vasemmalla: Kappaleen sisällä oleviin reikiin mallinnetaan Boundary. Oikealla: Boundary :t täytetään pinnoilla esimerkiksi Fill työkalua käyttäen. PartingSurface CavitySurface CoreSurface Kuva 5: Muottipaketin tekemiseen tarvittavat pinnat: PartingSurface, CavitySurface ja CoreSurface Juho Taipale, Tuula Höök Jakopinta perusteet 4

5 Tavoitteet oppimiselle Muotin jakamisessa tarvittavien työkalujen käyttö Jakamisessa tarvittavien elementtien nimeäminen Jakopinnan muodon hahmottaminen Design työskentelytilan CAD työkalut Pulling Direction: Pulling direction Surface: Fill Operations: Scaling, Join, Split, Boundary Arviontiperusteet Hyväksytty Pakolliset PartingBody elementit (PartingLine, PartingSurface, CoreSurface ja CavitySurface). Erinomainen Elementit ovat oikein nimettyjä. Kappaleen materiaali on valittu ja kappaletta on skaalattu materiaalin edellyttämällä tavalla Juho Taipale, Tuula Höök Jakopinta perusteet 5

6 CAD pikaopas Pulling Direction Core And Cavity Pulling Direction Pulling Direction Scaling Operations Scaling Analysoi kappaleen päästökulmat. Asetettua arvoa pienemmät päästökulmat esitetään vihreällä (liikkuva puoli) ja punaisella (kiinteä puoli) värillä. Päästöttömät pinnat kuvataan violetilla ja väärän suuntaiset päästöt sinisellä värillä. Kun työkalu on avoimena, klikkaa näytöllä olevaa kappaletta. Jos ulostyöntösuunta meni väärin, vaihda Z akselin suuntaa. Työkaluikkunassa voidaan määrittää kulma, johon laskenta vertaa kappaleessa olevia päästökulmia. Kun olet antanut haluamasi arvot työkalulle, hyväksy valintasi OK painikkeella. Tämän jälkeen Catia luo automaattisesti kaksi pintaa eri Geomtrical set :n, joista toinen on kiinteän ja toinen liikkuvan puolen pinta. Syntyneitä pintoja havainnollistetaan oikean puolen räjäytetyssä kuvassa. Skaalaa kappaletta määrätyn tekijän suhteen. Skaalaus voidaan tehdä joko pisteen tai erillisten tasojen suhteen. Skaalaus voidaan tehdä sekä tilavuuskappaleelle että pinnoille. Boundary Operations Boundary Työkalulla mallinnetaan piirteen muotoja seuraavia yhtenäisiä käyriä. Kappaleen jakolinja ja sulkupintojen reunat voidaan valita Boundary työkalulla. Työkalua voidaan käyttää myös vain osaan jakolinjasta siten, että sille asetetaan alku ja loppupisteet Juho Taipale, Tuula Höök Jakopinta perusteet 6

7 Fill Surfaces Fill Fill työkalulla mallinnetaan pinta suljetun rautalankapiirroksen (sketsi) sisälle tai kappaleen nurkkien sisälle. Voit valita myös yhdistelmän rautalankapiirroksia ja kappaleen nurkkia. Huomaa, että nurkat täytyy valita järjestyksessä. Voit asettaa pinnalle jatkuvuusehdon ympäröivien pintojen kanssa. Tällöin Fill työkalulla mallinnettu pinta jatkuu tangentiaalisesti ympäröivistä pinnoista. Split Operations Split Käytetään pintojen leikkaamiseen. Leikkaava elementti voi olla pinta tai käyrä, esimerkiksi Boundary, Sketch tai Join. Join Join työkalulla liitetään pintoja/piirteitä toisiinsa. Operations Join Juho Taipale, Tuula Höök Jakopinta perusteet 7