Metallisen kestomuottikappaleen suunnittelua 1, kannet ja kotelot Tuula Höök Tampereen teknillinen yliopisto Hae kokoonpano start_assembly_1_x.sldasm. Tehtävänäsi on suunnitella kansi alueille, jotka on merkitty kuvaan punaisella, vihreällä ja sinisellä värillä. Laakeri sekä vihreät ja siniset alueet vaativat kappaleeseen koneistetut pinnat. CAD työkalut harjoituksessa Metallisen kestomuottikappaleen suunnittelua 1 Teoriatausta Kuva 1: Yksinkertainen kokoonpano, johon suunnitellaan kansi. Vihreät ja siniset alueet vaativat kappaleeseen koneistetut pinnat: uran, pyöreän syvennyksen ja koneistetun reiän. Näiden lisäksi koneistetaan pinnat kappaleessa olevaa laakeria varten. Perusteet: päästö, nurkkapyöristys, jne.. Yhtenäinen seinämänpaksuus Materiaalin paksuuserot Teknisen komponentin suunnittelu Koneistusvarat Mallinnuksen vaiheet 1. Avaa SW kokoonpanotiedosto start_assembly_1_x.sldasm. 2. Ala mallintamaan kokoonpanoon uutta osaa. Valitse Insert Component New Part. Solid Works kysyy tämän jälkeen, mihin haluat aloittaa rautalankapiirrosta. Voit valita rautalankapiirroksen pohjaksi aputason, jonkin mallin perustasoista tai kappaleen seinämän. Nimeä kappale ja tallenna se. 3. Ota mittoja kokoonpanon osista ja mallinna ensimmäinen karkeaversio muodosta. Jos osa on pyörähdyskappale, paras vaihtoehto on tehdä rautalankapiirros ja pyöräyttää se tilavuuskappaleeksi Revolved Boss/Base työkalulla. Muun muotoisia kappaleita voi hahmotella esimerkiksi pursotuksilla tai pursotetuilla pinnoilla. Älä anna Solid Worksin tehdä relaatioita mallinnettavana olevan kappaleen ja kokoonpanon välille. Mitoita muodot ja hävitä kaikki kokoonpanossa olevat relaatiot. Säilytä rautalankapiir Tilavuusmallinnus, esimerkiksi: Revolved Boss/Base Extruded Boss/Base Fillet Extruded Cut Revolved Pattern Kokoonpano: Make Assembly from Part Mates Edit Part Open Part Muotti: Draft analysis Jos kohtaat hankaluuksia työkalujen käyttämisessä, avaa SolidWorks Help ja yritä löytää sieltä ratkaisu. 11.3.2010 Tuula Höök Metallisen kestomuottikappaleen suunnittelua 1 1
roksessa vain kappaleen sisäiset relaatiot. Tällä tavoin kappaletta voi muokata ja käyttää turvallisesti myös kokoonpanon ulkopuolella. Katso alla oleva kuva ensimmäisen raakaversion rautalankamallin tekemisestä. Huomaa: Kaikki ne muodot, joita varten valukappaleeseen tarvitaan koneistettu pinta, seuraavat täsmälleen pohjana olevan kappaleen muotoja. Koneistusvarat lisätään myöhemmin. Ulkopuoliset muodot hellitetään. Kuva 2: Ensimmäisen raakaversion mallintaminen. Ota mittoja pohjana olevasta kappaleesta. Ole huolellinen mitoittaessasi koneistettavia muotoja. Niiden täytyy seurata täsmälleen pohjakappaleen muotoja. 4. Poistu rautalankapiirroksesta ja tee ensimmäinen pursotettu pinta, pyöräytetty tilavuusmalli tai pursotettu tilavuusmalli. Muokkaa rautalankapiirrosta, jos tarpeen. 5. Aseta mallintamasi kappale paikoilleen Mate työkaluilla. 6. Mallinna kaikki loput piirteet vastaavasti. Mittojen täytyy olla tässä vaiheessa vielä täsmälleen työn alla olevien kappaleen muotojen mukaisia. Koneistusvarat mallinnetaan myöhemmin. Muista hellitykset kappaleen ulkopuolelle. Voit halutessasi poistua Edit Component työtilasta ja avata mallinnettavan kappaleen uuteen ikkunaan Open Part toiminnolla. Valitse Open Part hiiren oikealla painikkeella muokattavan kappaleen päällä tai sen nimen päällä piirrepuussa. 7. Jos suunniteltavassa kappaleessa on kiinnitysreikiä tai muita pienikokoisia reikiä, valitse menetelmä jolla valmistat ne. Pohjana olevassa kappaleessa voi olla esimerkiksi kierrereikiä. Tällöin valukappaleeseen tulee väljät reiät, jotka useimmiten valetaan kestomuottimenetelmien tapauksessa keernoilla valmiiksi. Valukappaleeseen tulevat kierrereiät voidaan valaa umpeen, jos ne ovat pienikokoisia, mutta useimmiten kierrereikää varten valmistetaan keernalla aihio. valettavat reiät varustetaan hellityksillä. 8. Tarkista lopputulos aika ajoin Draft Analysis työkalulla. Muokkaa, jos tarpeen. Tarkista samalla myös muotoja ja mittoja. 9. Mallinna seuraavaksi koneistusvarat päästöllisinä. Valitse mahdollisia liikkuvia keernoja varten keernanvetosuunta ja mallinna päästöt valitun suunnan mukaan. 10. Pyöristä oikeat nurkat. 11. Tarkista lopputulos vielä Draft Analysis työkalulla ja muokkaa, jos tarpeen. 11.3.2010 Tuula Höök Metallisen kestomuottikappaleen suunnittelua 1 2
CAD pikaopas Sketch Ryhmä työkaluja, joilla mallinnetaan rautalankapiirros muiden työkalujen pohjaksi. Insert Cut Extrude Pursottaa rautalankamallia määritetyn matkan määritettyyn suuntaan leikaten reiän pursotuksen kohdalle. Insert Boss/Base Extrude Pursottaa rautalankamallilla hahmotettua muotoa määritetyn matkan määritettyyn suuntaan. Insert Features Fillet Pyöristää tilavuusmallissa tai pintamallissa olevan nurkan. 11.3.2010 Tuula Höök Metallisen kestomuottikappaleen suunnittelua 1 3
Insert Boss/Base Revolve Pyöräyttää rautalankapiirroksena mallinnetun suljetun profiilin akselin ympäri muodostaen tilavuusmallin. Akselina voi toimia jokin rautalankapiirroksessa olevista viivoista, keskiviiva tai apuakseli. Insert Features Draft Kallistaa valitut seinämät parametrina annettuun päästökulmaan. Kulman voi asettaa joko nurkan tai pinnan suhteen. Insert Pattern/Mirror Circular Pattern Kopioi yhden tai useampia piirteitä, tilavuuskappaleen vartaloita tai pintamallin vartaloita ympyrän muotoon akselin ympärille. Anna kohteiden kokonaismäärä parametrina. Molds 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. 11.3.2010 Tuula Höök Metallisen kestomuottikappaleen suunnittelua 1 4
Tavoitteet oppimiselle Yksinkertaisen kappaleen muotoilu teknisistä lähtökohdista Mittojen ottaminen toisesta kappaleesta Kappaleen mallintaminen suorana kokoonpanon osaksi Opiskeltavat CAD työkalut Tilavuusmallinnus: Aikaisemmin opittujen työkauljen kertaaminen Kokoonpano: Make Assembly from Part, Mates, Edit Part, Open Part Muotti: Draft analysis Arviointi Hyväksytty Valmis kansi koneistusvaroineen Vähintään 2 asteen päästöt oikeissa paikoissa ja oikeisiin suuntiin Järkevä pyöristys oikeissa nurkissa Erinomainen Valmis kansi koneistusvaroineen Kappaleelle on valittu valmistusmateriaali ja päästökulmat on valittu materiaalin vaatimusten perusteella Järkevä pyöristys oikeissa nurkissa Kappaleen muodot ovat teknisesti järkeviä ja perusteltuja. Muodot ovat myös miellyttäviä. 11.3.2010 Tuula Höök Metallisen kestomuottikappaleen suunnittelua 1 5