Liikkuva keerna Tuula Höök Tampereen teknillinen yliopisto Hae aloitusmalli start_movingcore_x.catpart. Tehtävänä on muokata kappaleen muodot siten, että vastapäästölliset muodot voi valmistaa liikkuvilla keernoilla. Mallinna hellitykset liikkuvien keernojen liikesuuntiin ja tarkista, että kaikkialla muualla on muotin avautumissuuntaiset hellitykset. CAD työkalut harjoituksessa Liikkuva keerna Teoriatausta Vastapäästöt ja hellityksettömät pinnat Muotin perusrakenne Muotin standardiosat Mekanismit keernojen liikuttamiseen Mallinnuksen vaiheet 1. Tutki aloituskappaleen muotoja. Osa muodoista estää kappaleen ulostyönnön ja/tai muotin aukeamisen. Näitä muotoja varten täytyy valmistaa muottiin liikkuvat keernat. Kappale voi vaatia ulospäin, sisäänpäin tai sekä ulos että sisäänpäin liikutettavia keernoja. Hae tietoa keernojen liikuttamiseen käytettävistä mekanismeista. Käytä teoria aineistoja apunasi. Perusmekanismit ovat: luisti, vipu, taittuva keerna ja jousikuormitteinen kiila. Tilavuusmallinnus Split Add Edge Fillet Draft Pintamallinnus Extrude Surface Muut Draft analysis Jos kohtaat hankaluuksia työkalujen käyttämisessä, avaa CATIA Help ja yritä löytää ratkaisu sen avulla. Kuva 1 Vasemmalla: Kappaleen hellitysten suunnat. Vihreät pinnat kuuluvat muotin kiinteään puoliskoon ja punaiset liikkuvaan puoliskoon. Kappaleen keskellä on lovi, joka muodostaa vastapäästön. Vastapäästö näkyy väärän värisinä pintoina. Oikealla: Kappale muottilaattojen sisällä. Kappaleen keskellä oleva lovi estää selvästi muotin avaamisen ja samalla myös kappaleen ulostyönnön. Näihin muotoihin tarvitaan liikkuva keerna. 2. Muodot on mallinnettu harjoituskappaleisiin pääosin ilman hellityksiä ja nurkkapyöristyksiä. Huomaa, että joihinkin kohtiin täytyy mallintaa hellityksiä myös muotin avautumissuuntaan, ei ainoastaan liikkuvan keernan liikesuuntaan. Liikkuvan keernan muotoilu vaikuttaa nurkkapyöristyksiin. Esimerkiksi muottipesän ja keernan liitoskohtaan ei tule nurkkapyöristystä. 2.3.2010 Tuula Höök Movingcore_1 1
3. Liikkuva keerna jättää kappaleeseen näkyvän jakolinjan, joka on samantapainen kuin muottipuoliskojen välillä muotoutuva jakolinja. Liikkuva keerna täytyy muotoilla siten, että jakolinja on huomaamaton ja kappaleesta tulee mahdollisimman siisti. Kuvan esimerkissä (Kuva 2) täytyy käyttää keernaa, joka ulottuu vastapäästöllisen muodon ulkoreunaan saakka (tai ulkoreunan yli muottipesän sisään). Hahmottele keernan muotoa mielessäsi tai piirrä se kynällä paperille. Kuva 2 Kuvassa vasemmalla oleva koukku on mallinnettu pääosin ilman nurkkapyöristyksiä ja hellityksiä. Tehtävänä on hahmottaa liikkuvan keernan muodot ja mallintaa nurkkapyöristykset niiden mukaan. Muottipesän ja keernan liitoskohtaan ei tule pyöristystä (keskimmäinen kuva). Keernaan ja muottipesään mallinnetaan pyöristyksiä sekä sisä että ulkonurkkiin. Keernan ulkonurkka kuluu pyöristämättömänä nopeasti. Äärimmäisenä oikealla olevassa kuvassa on keskimmäisen kuvan rakennetta vastaavat pyöristykset keernan päässä. 4. Liikkuvan keernan hellitykset mallinnetaan Draft työkaluilla, missä vain mahdollista. Hankalissa tilanteissa voi joutua tekemään pursotettuja hellityksiä tai leikkaamaan vastapäästöllisen muodon irti muusta kappaleesta. Käytä leikkaamiseen pursotettua pintaa tai jollain muulla tavoin muotoiltua pintaa sekä Split työkalua (Kuva 3). Kahdenna kappale (eli koko PartBody ) aluksi Copy/Paste operaatiolla. Käytä Split työkalua molempiin PartBody kappaleisiin: Toiseen leikataksesi vastapäästöllisen muodon erilleen muusta kappaleesta ja toiseen leikataksesi muun kappaleen erilleen vastapäästöllisestä muodosta. Liitä PartBody t hellittämisen jälkeen takaisin toisiinsa Add työkalulla. Kuva 3 Hellitettävän muodon leikkaaminen irti muusta kappaleesta. Kuvan esimerkeissä vastapäästöllistä muotoa erotetaan pursotetulla pinnalla. Kun hellitykset on mallinnettu, palat liitetään takaisin toisiinsa yhdeksi tilavuuskappaleeksi. 2.3.2010 Tuula Höök Movingcore_1 2
Kuva 4 Vasemmalla: Pursotettu hellitys. Oikealla: Valmis muoto hellitettynä ja pyöristettynä. Huomaa terävä nurkka keernan ja muottipesän liittymäkohdassa. 5. Tarkista lopputulos Draft Analysis työkalulla. Tarkista sekä liikkuvien keernojen liikesuunnat että muotin aukeamissuunta. 6. Pyöristä loput nurkat, missä vielä tarpeen. Kuva 5 Muotti on täyttämisen aikana kiinni ja kaikki liikkuvat keernat ovat sisällä. Kuvassa näkyy muotin liikkuvan puolen pesä kokonaisena. Kiinteältä puolelta näkyy ainoastaan kolme liikkuvaa keernaa kappaleen sivulla. Ensimmäisen keernan yläpuolella on liikkuvaan muottipuoliskoon kuuluva sisäänpäin liikkuva keerna. Kuva 6 Keernat siirtyvät pois tieltä ennen ulostyöntöä ja muotin avaamista. 2.3.2010 Tuula Höök Movingcore_1 3
Tavoitteet oppimiselle Liikkuvan keernan muotojen hahmottaminen Hellitykset keernan liikesuunnassa: Keernan liike muottilaatan sisällä ja liike kappaleen seinämien suhteen Opiskeltavat CAD työkalut Tilavuusmallinnus: Split, Add, Edge Fillet, Draft Pintamallinnus: Extrude Surface Muut: Draft analysis Arviointi Hylätty Luetelluilla työkaluilla tehty CAD malli Hyväksytty Luetelluilla työkaluilla tehty CAD malli Vähintään 2 asteen hellitys oikeissa pinnoissa ja oikeisiin suuntiin Järkevä pyöristys oikeissa nurkissa Erinomainen Luetelluilla työkaluilla tehty CAD malli Kappaleelle on valittu valmistusmateriaali ja hellitykset on mallinnettu materiaalin vaatimusten perusteella Järkevä pyöristys oikeissa nurkissa Liikkuvien keernojen muoto on käytännöllinen Liikkuvien keernojen rakenne on selvitetty 2.3.2010 Tuula Höök Movingcore_1 4
CAD pikaopas Sketch Näillä työkaluilla mallinnetaan rautalankapiirros muiden työkalujen pohjaksi. Generative Shape Design tai Wireframe and Surface Design Pursottaa pinnan rautalankapiirroksesta suoraan piirroksen pohjana olevaa tasoa vastaan. Voit valita pursotuksen suunnan työkaluikkunassa. Insert Surfaces Extrude Insert Surface Based Features Split Leikkaa tilavuuskappaleen pinnalla ja hävittää materiaalin valitulta puolelta pintaa. Leikkaavan pinnan täytyy sulkea sisäänsä yhtenäinen alue tilavuusmallin sisältä tai jakaa tilavuuskappale kahteen tai useampaan erilliseen osaan. Jos leikkaavassa pinnassa on reikiä, leikkaaminen ei onnistu. 2.3.2010 Tuula Höök Movingcore_1 5
Patrt Design Insert Boolean Operations Add Työkalu liittää erilliset tilavuusobjektit yhdeksi yhtenäiseksi tilavuusobjektiksi. Insert Dress Up Features Edge Fillet Pyöristää valitut nurkat tilavuusobjektissa. Insert Dress Up Features Draft Kallistaa tilavuusobjektin seinämän valitun pinnan (neutraalielementin) suhteen. Neutraalielementti toimii kallistuksen saranana. 2.3.2010 Tuula Höök Movingcore_1 6
Draft Analysis Näyttää hellitysten suuruudet eri väreillä. Kappaleen näkymäksi täytyy asettaa Shading with Material. Yleensä näkymä on Shading with Edges tai Shading. Työkalu ei löydy valikoiden kautta. Se on osa Analysis nimistä Toolbar ia. 2.3.2010 Tuula Höök Movingcore_1 7