Curs 1

  • May 2020
  • PDF

This document was uploaded by user and they confirmed that they have the permission to share it. If you are author or own the copyright of this book, please report to us by using this DMCA report form. Report DMCA


Overview

Download & View Curs 1 as PDF for free.

More details

  • Words: 2,016
  • Pages: 7
Utilizarea calculatorului în proiectarea constructivă

Suport de curs

Modelarea geometrică 3D parametrizată Consideraţii generale O trăsătură comună a tuturor pachetelor de programe de proiectare asistată de calculator, care folosesc modelarea parametrizată, este aceea că lucrează cu blocuri grafice de construcţie. Aceste blocuri grafice de construcţie sunt de două tipuri: cu geometrie implicită (găuri cu secţiune circulară, teşituri, racordări, rotunjiri) şi cu geometrie explicită (în acest caz elementul de bază este forma secţiunii). Construirea modelului geometric al unei piese începe cu elementul de bază, care este obţinut întotdeauna prin adăugare de material. După realizarea elementului de bază urmează adăugarea celorlalte blocuri grafice de construcţie, care pot fi de tipul adăugare sau înlăturare de material. Toate acestea din urmă vor fi legate direct sau indirect de elementul de bază. Legăturile dintre blocurile grafice de construcţie (relaţiile “părinte-copil”) reprezintă un element esenţial al modeloarelor geometrice parametrizate, prin faptul că modificarea dimensiunilor sau geometriei unui bloc grafic de construcţie conduce la actualizarea automată a blocurilor grafice legate de acesta. Blocurile de construcţie cu geometrie explicită au la bază un profil 2D ce reprezintă forma secţiunii. Cu ajutorul acestui profil, se poate adăuga sau înlătura material, printr-o operaţie de extrudare, rotire în jurul unei axe sau de măturare a unei curbe date (sweep). Proiectanţii cu experienţă în domeniul utilizării modeloarelor geometrice parametrizate recomandă planificarea activităţii de proiectare, şi sugerează parcurgerea următorilor paşi: 1. Determinaţi dacă piesa care urmează a fi proiectată este dependentă sau nu de alte piese, şi apoi hotărâţi ce mod de proiectare veţi aborda: veţi începe cu proiectarea ansamblului (priectare de tipul “de sus în jos”), sau veţi începe cu proiectarea pieselor (proiectare de tipul “de jos în sus”); 2. Gândiţi-vă care sunt intenţiile de proiectare ce stau la baza realizării piesei pe care urmează să o modelaţi; 3. Identificaţi blocul grafic de construcţie de bază, cel de care, într-un fel sau altul vor fi legate toate celelalte elemente; 4. Identificaţi celelalte blocuri grafice de construcţie necesare finalizării modelului; 5. Stabiliţi în ce succesiune veţi adăuga celelalte blocuri grafice de construcţie pentru a definitiva modelul. In următoarele câteva pagini se vor descrie în detaliu cele cinci etape de realizare a modelului unei piese. Etapa I. Determinarea relaţiilor de interdependenţă şi alegerea celei mai bune metode de modelare. Stabiliţi dacă piesa pe care urmează să o modelaţi este sau nu dependentă de alte piese, apoi hotărâţi-vă asupra modalităţii de proiectare. Pentru început ar trebui să decideţi cu ce veţi începe: cu modelarea unei piese sau cu modelarea ansamblului. Dacă aveţi de modelat o singură piesă, alegerea este simplă: modelaţi piesa. Dacă aveţi de modelat o piesă ce intră în componenţa unui ansamblu (cazul cel mai des întâlnit în realitate), aveţi două posibilităţi: fie creaţi piesele ca entităţi independente şi apoi le asamblaţi (aşa-numita proiectare “de jos în sus”), fie începeţi direct cu ansamblul şi modelaţi piesele în contextul ansamblului (aşa-numita proiectare “de sus în jos”).

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca

Catedra TCM

1

Utilizarea calculatorului în proiectarea constructivă

Suport de curs

A) Proiectarea “de jos în sus” Creaţi fiecare piesă într-un fişier separat, apoi inseraţi aceste piese într-un ansamblu. Acest tip de proiectare vă permite să vă concentraţi atenţia asupra pieselor luate ca entităţi separate, şi este o metodă de proiectare ce se recomandă a fi utilizată în situaţia în care nu este necesar să realizaţi legături între piese.

B) Proiectarea “de sus în jos” In cadrul acestui tip de proiectare, începeţi cu realizarea ansamblului şi apoi realizaţi piesele în contextul ansamblului. Acest mod de lucru vă permite ca atunci când modelaţi o piesă, să puteţi face referiri la feţele, muchiile sau vertexurile unei alte piese care există deja. De asemenea vă permite să controlaţi mărimea sau forma unei piese prin stabilirea unor relaţii geometrice cu alte piese.

Etapa II. Luarea în considerare a intenţiilor de proiectare. Incercaţi să vă imaginaţi ce intenţii a avut proiectantul în momentul în care a gândit piesa. Răspundeţi la următoarele întrebări: 1. Cum lucrează această piesă? Ce trebuie ea să facă? De exemplu, piesa ar putea fi un suport pe care trebuie montată o altă piesă a cărei masă este de 5 Kg. 2. Prin ce procedeu de fabricaţie este realizată piesa? De exemplu, dacă piesa este realizată prin injecţie, trebuie ca ea să prezinte suprafeţe înclinate astfel încât să poată fi scoasă cu uşurinţă din matriţă. 3. Ce rol au diferitele suprafeţe ale piesei? Analizaţi fiecare suprafaţă a piesei şi încercaţi să determinaţi ce rol are ea. Este suprafaţă cu rol funcţional sau este o suprafaţă secundară, fără rol funcţional? 4. Este piesa simetrică? Multe piese prezintă simetrii în raport cu diferite plane sau axe. De exemplu o carcasă poate fi simetrică în raport cu un plan median, iar găurile de fixare ale unei flanşe pot să fie simetrice în raport cu axa flanşei. 5. Piesa este unicat, sau face parte dintr-o familie de piese? Dacă piesa face parte dintr-o familie de piese, ar trebui să fie modelată în aşa fel încât să i se poată aduce cu uşurinţă cât mai multe modificări (realizaţi un model flexibil).

2

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca

Catedra TCM

Utilizarea calculatorului în proiectarea constructivă

Suport de curs

Etapa III. Stabilirea blocului grafic de construcţie de bază. Incercaţi să vă imaginaţi piesa – sau să vă uitaţi la ea dacă aveţi un model fizic sau un desen la îndemână – şi stabiliţi care este elementul pe care îl construiţi prima dată. In continuare vă sunt prezentate câteva sugestii de care puteţi ţine seama în momentul în care stabiliţi care este blocul grafic de construcţie de bază: 1. Faceţi alegerea cea mai evidentă. De cele mai multe ori puteţi alege ca şi bloc grafic de construcţie de bază elementul care pare a fi corpul piesei. Acesta poate fi construit printr-o operaţie de extrudare, revoluţie, sweep (măturarea unei curbe directoare cu ajutorul unei curbe generatoare) sau loft (element de construcţie care se obţine pe baza unor secţiuni, de regulă de forme diferite).

2. Luaţi în considerare feţele piesei. Priviţi piesa de sus, din faţă şi din lateral şi încercaţi să vă imaginaţi ce aţi obţine dacă aţi extruda faţa respectivă. Pentru multe piese puteţi extruda orice faţă pentru a obţine blocul grafic de construcţie de bază. Dacă luaţi în considerare şi celelalte elemente pe care trebuie să le adăugaţi ulterior, pentru a obţine modelul final al piesei, atunci o să constataţi

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca

Catedra TCM

3

Utilizarea calculatorului în proiectarea constructivă

Suport de curs

că extrudarea după una din direcţii este mai favorabilă decât extrudarea după celelalte două. 3. Obţinerea blocului grafic de construcţie de bază prin operaţia de revoluţie. De cele mai multe ori începătorii aleg extrudarea ca metodă de obţinere a blocului grafic de construcţie de bază, deşi adeseori este mai convenabil să se aleagă revoluţia. De exemplu, pentru realizarea piesei prezentate în figura de mai jos este mai simplu să se folosească operaţia de revoluţie A (este adevărat că forma profilului este ceva mai complicată) decât să se obţină un cilindru prin extrudare şi apoi să se adauge celelalte elemente de construcţie pentru definitivarea piesei B. Etapa IV. Identificarea celorlalte blocuri grafice de construcţie necesare finalizării modelului. Pentru a identifica celelalte blocuri grafice de construcţie necesare finalizării modelului, puteţi ţine cont de următoarele sugestii: 1. Incepeţi cu elementele mai importante. Incercaţi, pentru început, să ignoraţi elementele care dau un aspect estetic piesei (racordări, rotunjiri, teşituri) şi să vă concentraţi atenţia asupra elementelor importante. 2. Incercaţi să identificaţi tipul fiecărui element de construcţie (bloc grafic). Stabiliţi modul în care veţi realiza fiecare bloc grafic de construcţie: prin adăugare de material, prin înlăturare de material (folosind operaţii de extrudare, revoluţie, sweep sau loft), racordare, rotunjire, teşire, etc. 3. Căutaţi elementele care apar de mai multe ori în cadrul piesei. Când un element apare de mai multe ori pe o piesă (cum ar fi găurile de trecere pentru şuruburi, de exemplu), instanţele pot fi generate individual sau se pot obţine în urma unei operaţii de copiere multiplă. Dacă există mai mult de două instanţe ale unui element de construcţie sau dacă acestea formează o matrice liniară sau circulară, probabil că este avantajos să folosiţi o operaţie de copiere multiplă. Dacă există numai două instanţe, atunci probabil că o operaţie de copiere simplă rezolvă mai eficient problema. 4. Căutaţi să identificaţi simetriile. Utilizaţi operaţia de oglindire de fiecare dată când un element de construcţie sau un set de elemente este oglindit în raport cu un plan sau cu o axă. Etapa V. Stabiliţi succesiunea de adăugare a blocurilor grafice de construcţie. După ce aţi stabilit tipul blocurilor grafice de construcţie de care aveţi nevoie pentru a modela piesa, înainte de a vă apuca efectiv de modelarea geometrică, stabiliţi în ce ordine veţi construi aceste blocuri grafice.

Exemplu. Modelarea geometrică 3D a unei bride de fixare In cadrul acestui exemplu, pornind de la o schiţă a unei piese, se va realiza un model geometric 3D. In tema de proiectare este specificat că va fi necesară şi o altă variantă a piesei, variantă care diferă de cea prezentată prin diametrul şi poziţia găurilor de fixare şi prin lungimea şi lăţimea canalului . Pentru început să analizăm piesa, parcurgând cele cinci etape prezentate anterior. Etapa I. Din cauză că este vorba despre o piesă independentă (una care nu face parte dintrun ansamblu), problema este simplă: se va modela piesa.

4

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca

Catedra TCM

Utilizarea calculatorului în proiectarea constructivă

Suport de curs

Etapa II. Piesa prezentată în desen pare a fi o bridă de fixare realizată prin procedee tehnologice de aşchiere. Cele două găuri vor fi probabil utilizate pentru fixarea bridei, prin intermediul a două şuruburi, pe o altă piesă. Poziţia celor două găuri (pe lăţimea piesei) este precizată prin cele doua cote 27,5 mm, respectiv 30 mm ceea ce conduce la ideea că sunt simetrice în raport cu planul median al piesei.

Canalul practicat în braţul mai lung al bridei, probabil că va fi utilizat pentru ajustarea poziţiei unei piese ce se va sprijini pe această bridă.

Etapa III. Piesa este rectangulară. Aceasta sugerează ca blocul grafic de construcţie de bază să fie obţinut prin operaţia de extrudare (nu prin revoluţie, sweep sau loft). Să privim piesa din lateral, de sus şi din faţă şi să vedem ce obţinem prin extrudarea profilului.

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca

Catedra TCM

5

Utilizarea calculatorului în proiectarea constructivă

Suport de curs

A) Extrudând profilul piesei văzută din lateral, obţinem un bloc grafic de construcţie de bază ca şi cel prezentat în figura de mai jos.

B) Extrudând profilul piesei vazută de sus, rezultă un bloc grafic de construcţie ca şi cel prezentat în figura următoare. In acest caz, găurile şi canalul sunt încapsulate în aceeaşi schiţă, ceea ce conduce la o mai mică flexibilitate de modelare decât în cazul în care acestea ar fi modelate ca entităţi separate. C) Extrudând profilul piesei văzută din faţă, rezultă un bloc grafic de construcţie de bază de formă paralelipipedică.

Analizând cele trei cazuri prezentate anterior, se poate constata că piesa obţinută în cazul A este alegerea cea mai favorabilă. Etapa IV. Blocurile grafice de construcţie care au mai rămas de realizat sunt:

6

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca

Catedra TCM

Utilizarea calculatorului în proiectarea constructivă

Suport de curs

a) Două găuri, care se pot obţine în următoarele moduri: - prin realizarea a două entităţi de tip gaură; - prin realizarea unei găuri şi oglindirea ei în raport cu planul median al piesei; - prin realizarea unei găuri şi apoi copierea ei folosind o schemă de copiere rectangulară; - prin îndepărtare de material folosind operaţia de extrudare, pornind de la două secţiuni de formă circulară; b) Canalul din braţul mai lung al bridei, care se poate obţine prin îndepărtare de material utilizând operaţia de extrudare; c) Patru rotunjiri de muchii (R5); d) Două racordări (R6,5). Etapa V. Piesa se poate modela geometric parcurgând următoarea succesiune de operaţii: a) Realizarea blocului grafic de construcţie de bază; b) Realizarea unei găuri prin extrudare şi apoi copierea ei folosind o schemă de copiere rectangulară; c) Adăugarea canalului; d) Rotunjirea muchiilor (R5); e) Adăugarea racordărilor (R6,5).

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca

Catedra TCM

7

Related Documents

Curs 1
October 2019 16
Curs 1
October 2019 22
Curs 1
May 2020 13
Curs 1
July 2020 12
Curs 1
May 2020 11
Curs 1
May 2020 11