Perusteet 4, tilavuusmallinnus Juho Taipale, Tuula Höök Tampereen teknillinen yliopisto Ota piirustus fin_basic_4.pdf. 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_4.catpart Tilavuusmallinnus Pad Pocket Slot Draft Fillet Shell Teoriatausta Muotti Draft analysis Teknisen valukappaleen suunnittelu Ruiskuvalukappaleen suunnittelu yleisesti Päästöt Nurkkapyöristykset Seinämänpaksuus Aina, jos työkalujen käyttämisessä tulee eteen ongelma, avaa CATIA help ja yritä ratkaista ongelma sen avulla. Mallinnuksen vaiheet Tee kappaleen perusmuodosta rautalankapiirros joko nurkkapyöristysten kanssa tai ilman niitä. Pursota rautalankapiirros. Valitse, mallinnatko päästöt suoraan pursotustyökalulla vai päästötyökalua käyttäen. Valinnat vaikuttavat pystynurkkien pyöristysten muotoon ja suuruuteen. Leikkaa päälliosan perusmuoto Pocket työkalulla. Käytä Groove työkalua päälle tulevan taskun mallintamiseen. Mallinna kaikki tarvittavat päästöt ja pyöristykset. Tee kappaleesta kuori Shell työkalulla ja pyöristä vielä pyöristämättömät nurkat. Basic_4 1
Kuva 1: Aloita näillä muodoilla. 1. Mallinna kappaleen ulkoreunan muoto rautalankapiirrokseen ja pursota se. Käytä suurisäteisiä kaaria suorien viivojen sijaan. Päätä seuraavat asiat: Pyöristetäänkö pystynurkat rautalankamallissa vai myöhemmin. Mallinnetaanko päästöt parametriksi pursotukseen vai käytetäänkö päästötyökalua myöhemmin valmiisiin seinämiin. Päätös vaikuttaa nurkkapyöristysten muotoon ja suuruuteen. Mihin kohtaan sivuseinämää ulkoreunan muotoa varten tehty rautalankapiirros asettuu. Tällä tasolla valmiin kappaleen mitat ovat todennettavissa ja niiden pitäisi olla piiruistukseen merkityn tasalukeman suuruisia. Katso seuraava kuva. Kuva 2: Vasemmalla: Piirustukseen merkitty mitta kappaleen pohjan tasalla. Oikealla: Piirustukseen merkitty mitta kappaleen seinämän keskellä 14,6 mm pohjatason yläpuolella. Huomaa rautalankapiirroksen sijoittaminen. 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 pursotuksen pohjana oleva rautalankapiirros samalle tasolle. 2. Mallinna yläpinnan kaareva muoto Pocket työkalulla. Katso kuva 1. 3. Mallinna kappaleen päälle tuleva tasku ja sen sivuilla olevat urat. Käytä Slot, Groove tai Pocket työkaluja. Jos haluat mallintaa taskun pohjan kaarevaksi, käytä Slot työkalua. Muussa tapauksessa Pocket työkalu tarjoaa riittävät toiminnot. Varmista, että pyöreiden muotojen lopussa on riittävän suuruiset päästöt. Suunnittele päästön mallintaminen ennen kuin aloitat. 4. Pursota leikkaus, jolla muotoilet taskun sivuille tulevat urat. Katso esimerkkimalli. 5. Pyöristä nurkat, missä tarpeen. 6. Tarkista Pulling Direction työkalulla ja päästä vielä päästämättömät pinnat. 7. Tee kappaleesta kuori sopivan kokoisella seinämänpaksuudella ja pyöristä loput nurkat, jos tarpeen. Basic_4 2
Kuva 3: Slot työkalulla valmistettu tasku kappaleen yläpinnalla. Kuvan esimerkissä tasku on tehty pyöreäpohjaiseksi. Jos haluat mallintaa tasapohjaisen taskun, käytä Pocket työkalua Slot työkalun sijaan. Tavoitteet oppimiselle Haastavampi tilavuusmallinnus. Opittujen työkalujen käytön kertaaminen. Mitoituksen lähtötaso. Opiskeltavat CAD työkalut Tilavuusmallinnus: Pad, Pocket, Slot, Draft, Fillet, Shell Muotti: Pulling Direction Analysis 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_4 3
CAD Pikaopas Sketch Näillä työkaluilla mallinnetaan rautalankapiirros muiden työkalujen pohjaksi. Mechanical Design Part Design Sketch Based Features Pad Pursottaa rautalankapiirroksena mallinnettua muotoaa asetetun matkan asetettuun suuntaan. Sketch Based Features Pocket Pursottaa rautalankapiirroksena mallinnettua muotoaa asetetun matkan asetettuun suuntaan ja leikkaa samalla reiän jo olemassa olevaan tilavuusobjektiin. Basic_4 4
Sketch Based Features Slot Tuottaa reiän kuljettamalla rautalankapiirroksena mallinnettua profiilia rautalankapiirroksena mallinnettua polkua pitkin. Leikkaavan profiilin täytyy olla suljettu. Mechanical Design Part Design Dress Up Features Draft Kallistaa tilavuusobjektin seinämän valitun pinnan (neutraalielementin) suhteen. Neutraalielementti toimii kallistuksen saranana. Dress Up Features Shell Tekee tilavuusobjektista kuoren, jossa on tietty parametrina annettu seinämänpaksuus. Valitut seinämät poistetaan. Basic_4 5
Dress Up Features Edge Fillet Pyöristää valitut nurkat tilavuusobjektissa. Core and Cavity Design Insert 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_4 6