Perusteet 5, pintamallinnus Juho Taipale, 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. Jotta kappale olisi teknisesti hyvälaatuineen, 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 Pulling Direction. CAD työkalut harjoituksessa basic_5.catpart Pintamallinnus Sweep Surface Extruded Surface Filled Surface Trim Surface Join Surface Edge Fillet Symmetry Teoriatausta Teknisen valukappaleen suunnittelu Ruiskuvalukappaleen suunnittelu yleisesti Päästöt Nurkkapyöristykset Seinämänpaksuus Mallinnuksen vaiheet Tee pohjan ulkoreunan ja sivuseinämän perusmuodosta rautalankapiirrokset. Mallinna piirroksista pinta Sweep työkalulla. Pursota kappaleen päälliosan muoto pintana, mallinna päällä olevan taskun pohja Sweep työkalulla, pursota taskun sivuilla olevien urien pohjat, pursota taskun ja urien sivuseinämät (käytä peilaustyökalua halutessasi), leikkaa ylimääräiset pinnat pois Trim työkalulla ja liitä kaikki pinnat yhteen Join työkalulla. Mallinna kaikki tarvittavat pyöristykset. Täytä kappaleen pohja, liitä se muihin pintoihin ja muunna kappale tilavuusmalliksi. Tee tilavuusmallista kuori ja Pyöristä loput nurkat, missä tarpeen. Tilavuusmallinnus Closed Surface Shell Fillet Muotti Core and Cavity Design Aina, jos työkalujen käyttämisessä tulee eteen ongelma, avaa CATIA help ja yritä ratkaista ongelma sen avulla. Basic_5 1
Kuva 1: Aloita näillä muodoilla. Leikkaa ylimääräiset pinnat pois. 1. Tee rautalankapiirros kappaleen ulkoreunan muodosta. Älä mallinna suorin viivoin. Mallinna muodot suurisäteisillä kaarilla. Voit järjestää piirteet piirrepuussa käyttämällä useita Geometrical Set ryhmiä ( Insert Geometrical Set ). 2. Mallinna sivuseinämän muodosta rautalankapiirros ja muodosta siitä pinta Sweep työkalulla. Käytä pohjan ulkoreunan muotoa polkuna. Päätä mille tasolle sivuseinämää asetat pohjamuodon. Tälle tasolle asettuu mitoituksen lähtötaso. Kappaleen jakotason sijoittamiseen on vain yksi järkevä vaihtoehto, mutta siitä huolimatta mitoituksen lähtötaso voidaan valita vapaasti. Kappale voi olla kokoonpanon osa, jolloin siihen täytyy sovittaa muita osia. Kokoonpanoon voi kuulua esimerkiksi napsautusliitoksella kiinnitettävä pohja tai joitakin sisäpuolelle asennettavia osia. Sinun on selvitettävä, missä kohdassa näissä asennettavissa kappaleissa on tasamitta ja asetettava nyt mallinnettavan kappaleen ulkoreunan muodon rautalankapiirros samalle tasolle. Kuva 2: Vasemmalla: Tasamitta kappaleen pohjassa. Oikealla: Tasamitta 14,6 mm kappaleen pohjatason yläpuolella. Huomaa ulkoreunan muodon rautalankapiirroksen sijoittaminen. 3. Mallinna kappaleen yläosan perusmuoto pursottamalla pinta ja leikkaamalla ylimääräiset osat pois. Katso kuva 1. 4. Mallinna kappaleen yläosassa olevan taskun ja urien pohjat. Käytä Sweep tai Extrude työkaluja. Jos haluat mallintaa taskuun kaarevan pohjan, sinun on käytettävä Sweep työkalua. Muussa tapauksessa pursotustyökalu tarjoaa kaikki tarpeelliset toiminnot. Huolehdi, että kaareva muoto loppuu päästöllisenä. Siitä syystä: Älä käytä taskun mallintamiseen Revolved Surface työkalua. Mallinna jollakin muulla tavoin kuin pyöräyttämällä. Basic_5 2
Kuva 3: Pyöreäpohjainen muoto, joka on valmistettu Sweep työkalulla. Jos haluat mallintaa tasaisen pohjan, käytä pursotustyökalua, joka on yksinkertaisempi. 5. Pursota taskun ja urine sivuseinämät siten, että niihin tulee päästöt. Mallinna sivuille aputasot. Peilaa vastakkaiset seinät halutessasi. Katso esimerkkimalli. 6. Leikkaa ylimääräiset pinnat pois Trim työkalulla. Liitä kaikki pinnat yhteen Join työkalulla. 7. Pyöristä nurkat, missä tarpeen. 8. Täytä kappaleen pohja. Liitä pohja muihin pintoihin Join työkalulla ja muunna pinnat tilavuusmalliksi Closed Surface työkalulla. 9. Tee tilavuuskappaleesta kuori Shell työkalulla. 10. Pyöristä loput nurkat, missä tarpeen. Tavoitteet oppimiselle Haastavampi pintamallinnus. Monimutkaiset pintojen leikkaus ja liitosoperaatiot. Opittujen työkalujen kertaaminen. Pyöreiden, päästään päästöllisten muotojen tuottaminen. Opiskeltavat CAD työkalut Pintamallinnus: Sweep Surface, Extruded Surface, Filled Surface, Trim Surface, Join Surface, Edge Fillet, Symmetry Tilavuusmallinnus: Closed Surface, Fillet, Shell Muotti: Pulling Direction Analysis Basic_5 3
CAD Pikaopas Sketch Näillä työkaluilla mallinnetaan rautalankapiirros muiden työkalujen pohjaksi. Surfaces Sweep Kuljettaa rautalankapiirroksena mallinnettua profiilia rautalankapiirroksena mallinnettua polkua pitkin ja tuottaa niistä pinnan. Jos profiili on suljettu, lopputuloksena on ontto pintamalliobjekti. Surfaces Extrude Pursottaa pinnan rautalankapiirroksesta suoraan piirroksen pohjana olevaa tasoa vastaan. Voit valita pursotuksen suunnan työkaluikkunassa. Basic_5 4
Operations Trim Leikkaa pinnan toisella pinnalla, tasolla tai rautalankapiirroksella. Surfaces Fill Täyttää suljetun rautalankapiirroksen, suljetun särmäketjun tai suljetun särmien ja rautalankapiirrosten yhdistelmän pinnalla. Voit asettaa muodostuvan pinnan jatkumaan tangentiaalisesti ympäröivistä pinnoista. Operations Join Liittää yhden tai useamman pinnan yhteen muodostaen yhden yksittäisen pintamalliobjektin. Basic_5 5
Operations Symmetry Peilaa ja kopioi piirteitä pinnan, tason tai rautalankapiirroksessa olevan viivan suhteen. Operations Edge Fillet Pyöristää nurkat. Nurkan on oltava yhden ( Join työkalulla yhteen liitetyn) pinnan sisällä. Erillisten pintojen välillä olevaa nurkkaa ei voi pyöristää. Part Design Insert Surface Based Features Close Surface Muodostaa suljetuista tai tasolle päättyvistä pinnoista tilavuuskappaleen. Työkalu osaa täyttää avonaisen seinämän, mutta täytettävän seinämän tulee olla tasomainen. Basic_5 6
Part Design Insert Dressup Features Shell Tekee tilavuuskappaleesta kuoren, jolla on tietty, parametrina annettu seinämänpaksuus. Valitut pinnat poistuvat. Part Design Insert Dressup Features Edge Fillet Pyöristää valitut nurkat. Core and Cavity Pulling Direction Pulling Direction Esittää päästölliset, päästöttömät tai riittämättömästi päästetyt sekä satulapinnat eri väreinä. Kulman, johon ohjelmisto vertaa mallin pinnoissa olevia päästöjä, voi antaa parametrina. Basic_5 7
Arviointi Hylätty Opiskelija on tehnyt piirustuksen mukaisen CAD mallin luetelluilla työkaluilla Hyväksytty Opiskelija on tehnyt piirustuksen mukaisen CAD mallin luetelluilla työkaluilla 2 asteen päästöt oikeissa paikoissa ja oikeisiin suuntiin Järkevä pyöristys oikeissa nurkissa Erinomainen Opiskelija on tehnyt piirustuksen mukaisen CAD mallin luetelluilla työkaluilla Kappaleen valmistusmateriaali on valittu ja päästöt on valittu materiaalin perusteella Järkevä pyöristys oikeissa nurkissa. Tangentiaalisesti jatkuvat kaaret sivujen muodoissa. Tasku ja sen sivuilla olevat urat on mallinnettu siten, että kaaret päättyvät päästöllisinä Taskussa on pyöristetty pohja Mitoituksen lähtötaso on valittu ja valinta on perusteltu Basic_5 8