Perusteet 6, lisää pintamallinnusta Tuula Höök Tampereen teknillinen yliopisto Hae piirustus fin_basic_6_3.pdf. Käytä piirustukseen merkittyjä mittoja ja mallinna kappale pinta ja tilavuusmallinnustyökaluja käyttäen. Kappaleesta ei välttämättä tule helposti valettava. Ensisijaisena tarkoituksena on oppia käyttämään pintamallinnustyökaluja haastavammalla tasolla ja tuottaa kappaleisiin kauniita muotoja. Yritä selvittää itsellesi, miksi kappale ei ole helposti valettava. CAD työkalut harjoituksessa basic_6_3.sldprt Kappale mallinnetaan eri tekniikoilla: Offset pintoja käyttäen Paksuntamalla pintaa Thicken työkalulla Tekemällä ulkokuoren mukaisista pinnoista tilavuusmalli Surface Knit työkalulla ja siitä edelleen kuori Shell työkalulla Pintamallinnus Leikkaamalla ulkokuoren mukaisella pinnalla kappale irti tilavuusmallista ja tekemällä lopputuloksesta kuori Shell Filled Surface Reference Plane työkalulla Extruded Surface Lofted Surface Swept Surface Taustatiedot Offset Surface Trim Surface Valukappaleen suunnittelun vaiheet Knit Surface Jakopinta Päästöt Nurkkapyöristykset Tilavuusmallinnus Seinämänpaksuus Thickened Boss/Base Extruded Boss/Base Cut with Surface Harjoituksen vaiheet Shell Fillet Harjoituksessa mallinnetaan muovinen pölyimurin suulake erilaisia Draft pintamallinnustekniikoita käyttäen. Jokainen tekniikka selostetaan erikseen. Muotti Draft analysis Perusmuoto: Sama kaikissa tekniikoissa 1. Mallinna rautalankapiirros, joka seuraa suulakkeen pohjan ulkomuotoa imuroitavaa pintaa vasten tulevan osan yläpuolelta. Tee toinen rautalankapiirros, joka seuraa muotoa suulakkeen putkimaisen osan alareunasta, mutta edelleen kappaleen yläpuolelta. (Kuva alla) Jos työkalujen käyttämisessä tulee hankaluuksia, avaa SolidWorks help ja yritä löytää ratkaisu sen avulla. Kuva 1: Ohjauskäyrä, suulakkeen pohjan ulkopmuoto ja putkimaisen osan muoto yläpuolelta. 2. Täytä pohjan muoto Filled Surface työkalua käyttäen. Basic_6_3 1
3. Mallinna kaksi referenssitasoa: Toinen suulakkeen putkimaisen osan yläreunan tasalle ja toinen sen loppuun. Mallinna muoto rautalankapiirroksena näille tasoille. (Katso kuva vasemmalla) 4. Mallinna edellisessä vaiheessa tehtyjen rautalankapiirrosten ja putkimaisen osan ovaalin alaosan muodon välille pinta Surface Loft työkalulla. Lopputulos on esitetty alla olevassa kuvassa. Mallinnustekniikka 1: Muotoilu offset pintojen avulla 1. Jatka perusmuodon mallinnusta tekemällä putkimai sen osan sisään pinta Offset Surface työkalulla. Jatka sekä sisä että ulkopuolista pintaa alareunasta suoraan alaspäin. Katso kuva vasemmalla. 2. Liitä alkuperäinen ja jatkopinta yhteen Knit Surface työkalulla. Nyt sinulla pitäisi olla kaksi yhtenäistä pintaa: Toinen seuraamassa putken sisäpintaa ja toinen ulkopintaa. 3. Tee referenssitaso kappaleen alapinnan tasalle. Tee tälle tasolle pinta Filled Surface työkalulla käyttäen rajoina ensimmäisessä vaiheessa luotua ulkomuodon piirrosta eli samaa piirrosta, jolla on tehty pinta tasomaisen osan yläpintaan. Katso kuva alla. 4. Leikkaa ylimääräiset pinnat pois. Mallissa pitäisi olla nyt alla olevan kuvan mukaiset pinnat. 5. Tee avonaisiin sivuihin pinta Filled Surface työkalulla (Katso kuva vasemmalla.) ja liitä kaikki pinnat yhteen. Valitse Knit Surface työkalussa ruutu Try to form solid. Lopputuloksena pitäisi olla yksi yhtenäinen tilavuusmalli. 6. Pyöristä nurkat ja tee tarvittavat päästöt. Tarkista Draft Analysis työkalulla. Basic_6_3 2
Mallinnustekniikka 2: Tekemällä ulkokuoren mukaisista pinnoista tilavuusmalli Surface Knit työkalulla ja siitä edelleen kuori Shell työkalulla 1. Jatka perusmuotoa leikkaamalla kaikki ylimääräiset pinnat pois Trim Surface työkalulla. Lopputuloksena pitäisi olla kaksi pintaa, kuten vasemmalla olevassa kuvassa. 2. Täytä pyöreän putkimaisen osan pää pinnalla. 3. Tee pinta tasomaisen osan ulkoreunaan Swept Surface työkalulla. Huomioi päästö. Katso kuva alla. 4. Täytä pohja yhdellä Filled Surface työkalulla tehdyllä pinnalla. 5. Liitä kaikki pinnat yhteen Knit Surface työkalulla. Valitse ruutu Try to form solid. Lopputuloksena pitäisi olla yksi yhtenäinen tilavuusmalli, joka seuraa mallinnettavan kappaleen ulkomuotoa. 6. Tee putkimaisen osan ja tasomaisen osan liitoskohtaan pyöristys. Katso kuva alla. Sweep Fill Fillet 7. Tee kappaleesta kuori Shell työkalulla. 8. Päästä oikeat sivut ja pyöristä oikeat nurkat. Tarkista Draft Analysis työkalulla, että tasomaisen osan sivu on päästöllinen. Mallinnustekniikka 3: Leikkaamalla ulkokuoren mukaisella pinnalla kappale irti tilavuusmallista ja tekemällä lopputuloksesta kuori Shell työkalulla 1. Jatka perusmuotoa leikkaamalla kaikki ylimääräiset pinnat pois Trim Surface työkalulla. Lopputuloksena pitäisi olla kaksi pintaa, kuten yllä olevassa tekniikassa 2, ensimmäinen kuva. 2. Tee tasomaisen osan reunaan sivvupinta Swept Surface työkalulla. Huomioi päästö. 3. Täytä pyöreä putkimainen kiinnitysosa pinnalla. Lopputuloksen tulisi olla sama kuin edellisen tekniikan yhteydessä esitetty toinen kuva. 4. Liitä kaikki pinnat yhteen Knit Surface työkalulla. 5. Pyöristä pintamallissa olevista nurkista ainakin putkimaisen ja tasomaisen osan risteyskohdassa oleva nurkka (Katso edellisen tekniikan yhteydessä esitetty kolmas kuva.) ja tasomaisen osan ulkonurkka. Basic_6_3 3
6. Tee pursotettu tilavuusmalli pintamallin päälle. Aloita kappaleen alareunan muodosta. Katso kuva vasemmalla. 7. Leikkaa tilavuusmalli pintamallilla käyttäen Cut with Surface työkalua. Tässä vaiheessa mallinnusta kappaleen muodon mukaisen pintamallin pitäisi olla yhtenäinen, jotta leikkaaminen olisi mahdollista. 8. Tee muodostuneesta kappaleen muotoisesta tila vuusmallista kuori Shell työkalulla. Pyöristä oikeat nurkat. Tarkista Draft Analysis työkalulla, että tasomaisen osan sivu on päästöllinen. Mallinnustekniikka 4: Paksuntamalla pintaa Thicken työkalulla 1. Jatka perusmuotoa leikkaamalla kaikki ylimääräiset pinnat pois Trim Surface työkalulla. Lopputuloksena pitäisi olla kaksi pintaa, kuten vasemmalla olevassa ku 2. Tee pinta tasomaisen osan ulkoreunaan Swept Surface vassa. työkalulla. Huomioi päästö. 3. Liitä kaikki pinnat yhteen Knit Surface työkalulla. 4. Pyöristä pintamallissa olevista nurkista putkimaisen ja tasomaisen osan risteyskohdassa oleva nurkka ja tasomaisen osan ulkonurkka. Katso alempi kuva vasemmalla. 5. Paks unna pinta Thicken työkalulla, jolloin pinnasta muodostuu yksi yhtenäinen tilavuusmalli. 6. Pyöristä oikeat nurkat. Tarkista Draft Analysis työk alulla, että tasomaisen osan sivu on päästöllinen. Tavoitteet oppimiselle Haastava pintamallinnus. Erilaiset tekniikat kappaleen muotoilemiseksi pintojen avulla Opiskeltavat CAD työkalut Surface: Reference Plane, Filled Surface, Extruded Surface, Lofted Surface, Swept Surface, Offset Surface, Trim Surface, Knit Surface Solid: Thickened Boss/Base, Extruded Boss/Base, Cut with Surface, Shell, Fillet, Draft Mold: Draft analysis Basic_6_3 4
Arviointi Hylätty Opiskelija on mallintanut kappaleen listatuilla työkaluilla Hyväksytty Opiskelija on mallintanut kappaleen listatuilla työkaluilla Vähintään 2 asteen päästö oikeissa paikoissa Kappale on mallinnettu vähintään kahdella eri tekniikalla Erinomainen Opiskelija on mallintanut kappaleen listatuilla työkaluilla Päästöt ja pyöristykset on mallinnettu oikeisiin paikkoihin ja oikeisiin suuntiin Kappale on mallinnettu vähintään kolmella eri tekniikalla Päästökulma on valittu materiaalitaulukoista Putkimaisessa osassa oleva Loft on valmistettu käyttäen jotakin alku ja loppupään suun on viehättävä tausoptiota (start/end constraints) ja muoto Pystyt vastaamaan kysymykseen: Mikä hankaluus tulee eteen muotin valmistuksessa? Basic_6_3 5
CAD pikaopas Sketch Ryhmä työkaluja, joilla mallinnetaan rautalankapiirros muiden työkalujen pohjaksi. Referenssitaso on samanlainen taso kuin jokin perus Reference tasoista (top, right tai front). Voit määritellä pisteet, Geometry joiden kautta taso kulkee ja antaa sille suunnan. Käytä Plane referenssitasoa rautalankapiir roksen pohjana, jos edelli sessä vaiheessa mallinnettuja seinämiä ei ole mahdollista käyttää. Muodostaa pinnan rautalankapiirroksen tai olemassa olevan tilavuus tai pintamallin nurkkien sisään. Voit Fill valita, jatkuuko pinta tangentiaalisesti vai suoraviivai sesti mallin pinnoista. Pursottaa suljettua tai avonaista rautalankapiirrosta suoraviivaisesti ja muodostaa pinnan. Voit määritellä Extrude kulman, jossa pursotus tapahtuu, suhteessa rautalankapiirroksen pohjatasoon. Jos kulmaa ei ole annettu, pursotus tapahtuu pursotettavan rautalankapiirroksen pohjatason normaalin suuntaan. Basic_6_3 6
Loft Tuottaa pinnan kahden tai useamman profiilin välille. Voit ohjata pintaa ohjauskäyrillä, jotka ovat profiilien välillä olevia rautalankapiirroksia. Sweep Tuottaa pintamallin kuljettamalla rautalankapiirrosta toista rautalankapiirrosta pitkin. Jos kuljetettavana on suljettu rautalankapiirros, muodostuu ontto pintamalli. Pintamallin sisällä ei ole mitään. Offset Muodostaa olemassa olevasta pinnasta toisen pinnan parametrina annetun mitan päähän alkuperäisestä pinnasta. Uuden pinnan mitat ja esimerkiksi kaarevuussäteet muuttuvat. Jos alkuperäisessä pinnassa on liian pieniä pyöristyssäteitä, voi muodostuva uusi pinta olla rikkoutunut tai ohjelma ei pysty laskemaan sitä lainkaan. Jos työkalun käytössä on ongelmia, kannattaa ensimmäisenä tarkistaa alkuperäisen pinnan pyöristyssäteet. Basic_6_3 7
Trim Leikkaa pinnan. Työkalu vaatii toimiakseen kaksi pintaa tai pinnan ja piirrosobjektin. Pinnan ja tilavuusmallin yhdistelmä ei käy. Tilavuusmalli leikataan Cut with surface työkalulla. Knit Liittää kaksi tai useampia erillisiä pintoja yhteen ja muodostaa niistä yhden yhtenäisen pinnan. Jos liitettävät pinnat sulkeutuvat, voit yrittää muodostaa niistä tilavuusmallin. Työkalussa on valintaruutu toimintoa varten. Boss/Base Thicken Tekee valituista pinnoista tietyllä etäisyydellä olevat pinnat ja täyttää välin. Thicken työkalu tekee pintamallista tilavuusmallin. Reunat muotoutuvat suoraan kulmaan pohjana olevaan pintaan nähden. Boss/Base Extrude Pursottaa rautalankamallilla hahmotettua muotoa määritetyn matkan määritettyyn suuntaan. Basic_6_3 8
Cut With Surfa ce Leikkaa tilavuusmallin pinnalla. Valitse leikkaava pinta ja leikkauksen suunta. Pinnan täytyy ulottua leikattavan tilavuusmallin ulkopuolelle tai juuri sen ulkopintaan. Features Shell Tekee tilavuusmallista kuoren, jossa on tietty, parametrina annettu seinämänpaksuus. Valitsemasi seinämät poistuvat. Jos yhtään seimää ei ole valittu, kappaleesta tulee ontto. Features Fillet Pyöristää tilavuusmallissa tai pintamallissa olevan nurkan. Featur es Draft Kallistaa valitut seinämät parametrina annettuun päästökulmaan. Kulman voi asettaa joko nurkan tai pinnan suhteen. Basic_6_3 9