Curs 10

Utilizarea calculatorului în proiectarea constructivă

Suport de curs

Modelarea pieselor în contextul ansamblului Modelarea pieselor în contextul ansamblului se utilizează în cadrul proiectării de sus în jos (atunci când se începe cu proiectarea ansamblului). Totdeauna când se realizează sau se modifică o componentă (piesă sau subansamblu) în contextul ansamblului, aceasta este afişată cu o culoare specifică (implicit culoarea roz). In acest fel se scoate în evidenţă faptul că se modifică acea componentă şi nu ansamblul. Crearea şi modificarea pieselor în contextul ansamblului Când se crează o piesă în contextul ansamblului, se poate face referire la oricare element al acestuia, realizându-se pe această cale o piesă “inteligentă”, ce are înmagazinate în baza de date intenţiile de proiectare. Fiecare piesă realizată în acest fel are propriul fişier de definire, astfel încât ea poate fi modificată independent de ansamblul în care a fost creată iniţial.
Pentru a crea o piesă în contextul unui ansamblu: •µ Intr-un document SolidWorks de tip ansamblu, din meniul bară principal se alege articolul de meniu Insert, Component şi New Part; •µ In caseta de dialog Save As, se introduce numele noii piese şi apoi se apasă butonul Save. Numele piesei apare în arborele de definire a ansamblului, iar cursorul ia o formă specifică (o săgeată care are ataşat un paralelipiped); •µ Se selectează un plan sau o suprafaţă plană a unei componente a ansamblului. Intre planul Plane1 al noii piese şi suprafaţa selectată, se stabileşte automat o relaţie de tipul InPlace, relaţie care defineşte complet poziţia piesei în cadrul ansamblului (îi anulează acesteia toate cele şase grade de libertate). Dacă se doreşte repoziţionarea acestei componente, trebuie mai întâi anulată relaţia de tipul InPlace. •µ Se realizează piesa cu ajutorul blocurilor grafice de construcţie, folosind metodele cunoscute de la realizarea pieselor ca entităţi individuale. •µ Pentru a se reveni la ansamblu, se apasă butonul Edit Part din caseta cu instrumente Assembly, sau se poziţionează cursorul mouse-ului în zona grafică într-o regiune unde nu există nici un element al ansamblului, se apasă butonul din dreapta, şi din meniul cursor se alege opţiunea Edit Assembly: Numele Ansamblului.
Pentru a modifica o piesă în contextul ansamblului: •µ Se poziţionează cursorul mouse-ului deasupra numelui piesei (în arborele de definire a ansamblului) sau deasupra acesteia în zona grafică, şi se apasă butonul din dreapta. Din meniul cursor se alege opţiunea Edit Part. O altă modalitate de a iniţia procesul de modificare a unei piese în contextul ansamblului este selectarea acesteia şi apăsarea butonului Edit Part din caseta cu instrumente Assembly. •µ Se fac modificările dorite; •µ Pentru a se reveni la ansamblu, se apasă butonul Edit Part din caseta cu instrumente Assembly, sau se poziţionează cursorul mouse-ului în zona grafică într-o regiune unde nu există nici un element al ansamblului, se apasă butonul din dreapta, şi din meniul cursor se alege opţiunea Edit Assembly: Numele Ansamblului. Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca

Catedra TCM

75

Utilizarea calculatorului în proiectarea constructivă

Suport de curs

Copierea multiplă a componentelor Dacă într-un ansamblu este nevoie de mai multe instanţe ale unui element, iar aceste cópii sunt dispuse după o anumită schemă de poziţionare, se poate utiliza funcţia de copiere multiplă. Realizarea cópiilor multiple în cadrul unui ansamblu se poate face în două moduri: prin definirea unei scheme de copiere (copiere circulară sau după o schemă de tipul “linii şi coloane”) sau prin utilizarea unei scheme care a fost deja definită atunci când s-a realizat unul din elementele ansamblului (de exemplu inserarea suruburilor de fixare în găurile, deja existente, ale unui capac).
Pentru inserarea multiplă a componentelor prin definirea unei scheme de copiere: •µ Din meniul bară principal se selectează articolul de meniu Insert şi apoi Component Pattern; •µ Din caseta de dialog Pattern Type, se alege opţiunea Define your own pattern (Local), una dintre opţiunile Linear sau Circular şi apoi se apasă butonul Next; •µ Se selectează componentele care urmează a fi copiate, fie din zona grafică, fie din arborele de definire a ansamblului. Aceste elemente sunt listate în zona Seed component(s) a casetei de dialog Local Component Pattern. •µ Se direcţionează intrările către caseta Along Edge/Dim şi apoi se selectează un element (muchie sau dimensiune liniară pentru copiere după schemă liniară, muchie, axă sau dimensiune unghiulară pentru schemă de copiere circulară) pentru definirea direcţiei de copiere; •µ Se activează opţiunea Reverse Direction, dacă sensul de copiere nu este cel dorit; •µ Se specifică spaţiul dintre instanţe şi numărul acestora, în casetele Spacing şi Instances; •µ Se apasă butonul Finish.
Pentru inserarea multiplă a componentelor prin utilizarea unei scheme de copiere existentă: •µ Se inserează în ansamblu o componentă care are blocuri grafice de construcţie realizate prin copiere multiplă, şi unul sau mai multe elemente, care la asamblare utilizează aceste blocuri grafice de construcţie; •µ Se poziţionează elementele cu ajutorul relaţiilor de asamblare; •µ Din meniul bară principal se alege articolul de meniu Insert şi apoi Component Pattern; •µ Din caseta de dialog Pattern Type se activează opţiunea Use an existing feature pattern (Derived) şi apoi se apasă butonul Next; 76

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca

Catedra TCM

Utilizarea calculatorului în proiectarea constructivă

Suport de curs

•µ Se selectează componentele care urmează a fi copiate (din arborele de definire a ansamblului sau din zona grafică). Acestea vor fi listate în zona Seed component(s) a casetei de dialog Derived Component Pattern. •µ Se direcţionează intrările către zona Pattern Feature şi apoi se selectează unul dintre blocurile grafice realizate prin operaţia de copiere multiplă; •µ Se apasă butonul Finish.


Pentru înlăturarea din ansamblu a unei instanţe obţinută prin copiere multiplă: •µ Se selectează elementul care urmează a fi înlăturat (prin selectare cu mouse-ul din zona grafică sau din arborele de definire a ansamblului); •µ Se apasă tasta Delete.
Pentru restaurarea unei instanţe care a fost ştearsă: •µ Se selectează, din arborele de definire a ansamblului, blocul care conţine instanţele obţinute prin copiere multiplă, se apasă butonul din dreapta al mouse-ului şi din meniul cursor se alege opţiunea Edit Definition; •µ Din caseta Positions to Skip, se selectează instanţa care urmează a fi restaurată şi apoi se apasă tasta Delete (pentru înlăturarea din listă). Utilizarea schiţelor ca şi elemente auxiliare în ansamblu O tehnică eficientă şi des utilizată în cadrul proiectării “de sus în jos”, este aceea a utilizării schiţelor ca şi elemente auxiliare în cadrul ansamblului. Principalul avantaj al folosirii acestei metode de proiectare, este posibilitatea de a face modificări într-un singur loc, şi anume în schiţă, aceste modificări reflectându-se automat în ansamblu şi în documentele SolidWorks de tip piesă ale elementelor ce compun ansamblul.
Pentru proiectarea unui ansamblu utilizând schiţe auxiliare: •µ Se realizează în cadrul ansamblului o schiţă ale cărei elemente reprezintă piesele ansamblului; •µ Se proiectează piesele ansamblului, stabilind relaţii geometrice între acestea şi elementele schiţei auxiliare. In continuare este prezentată succint, (folosind ca exemplu o transmisie cu curea a unui motor de automobil), tehnica proiectării ansamblurilor folosind schiţele auxiliare. •µ In cadrul ansamblului se realizează o schiţă în care roţile de curea, respectiv rolele întinzătoare sunt reprezentate prin cercuri, iar porţiunile drepte ale curelei sunt reprezentate prin segmente de dreaptă tangente la aceste cercuri; •µ Se dimensionează şi se poziţionează corespunzător fiecare element al schiţei; •µ Pentru fiecare roată de curea şi rolă întinzătoare se realizează câte o piesă în contextul ansamblului (la definirea blocurilor grafice de construcţie se vor folosi relaţii geometrice de tipul Concentric, Coradial, etc.);

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca

Catedra TCM

77

Utilizarea calculatorului în proiectarea constructivă

Suport de curs

•µ Se realizează cureaua, tot ca şi piesă creată în contextul ansamblului folosindu-se şi în acest caz constrângeri geometrice în care să fie implicate elementele schiţei auxiliare.

Ansamblul proiectat constă dintr-o curea şi un set de roţi a căror poziţie şi mărime este dictată de schiţa auxiliară. Avantajul acestui mod de proiectare devine evident în momentul în care se pune problema modificării ansamblului. De exemplu, prin acţionare doar asupra elementelor schiţei auxiliare se pot: repoziţiona roţile în cadrul ansamblului; modifica dimensiunile roţilor de curea şi ale rolelor întinzătoare; stabili parametrii dimensionali unghiulari care să controleze pentru fiecare roată cât de mare să fie zona acoperită de curea, etc. Când se părăseşte schiţa auxiliară, după efectuarea eventualelor modificări, în mod automat ansamblul şi piesele componente sunt actualizate. Dacă s-ar proiecta acest ansamblu fără a se utiliza schiţa auxiliară, şi ar fi necesare modificări ulterioare, acestea ar trebui făcute la nivelul fiecărui element component, iar după fiecare modificare ar trebui regenerat ansamblul.

Realizarea blocurilor grafice de construcţie într-un document de tip ansamblu Atunci când se lucrează într-un document SolidWorks de tip ansamblu, se pot realiza blocuri grafice de construcţie (de tipul “cut” şi “hole”), care vor exista numai în ansamblu, nefiind modificate în nici un fel fişierele în care sunt definite componentele acestuia. Stabilirea pieselor care vor fi afectate de blocurile grafice de construcţie create în cadrul ansamblului, se realizează prin definirea aşa-numitului domeniu de acţiune.

78

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca

Catedra TCM

Utilizarea calculatorului în proiectarea constructivă

Suport de curs

Blocurile grafice de construcţie realizate în cadrul ansamblului se recomandă a fi utilizate în situaţia în care acestea afectează mai mult de o componentă a ansamblului. De asemenea, se recomandă ca înainte de realizarea blocurilor de construcţie în cardul ansamblului, toate componentele să fie complet definite din punct de vedere al poziţiei acestora, sau să fie blocate în anumite poziţii (folosind comanda Fix). In acest fel se evită rezultatele neaşteptate care pot apărea la o eventuală modificare a poziţiei acestora. Domeniul implicit de acţiune (scope) al blocurilor de construcţie realizate în cadrul ansamblului include toate elementele componente ale acestuia. Dacă se doreşte ca numai anumite elemente ale ansamblului să fie afectate, se va preciza explicit acest lucru, înainte sau după realizarea blocurilor grafice de construcţie.
Pentru a defini domeniul de acţiune al blocurilor grafice de construcţie realizate în cadrul ansamblului: •µ Din meniul bară principal se alege articolul de meniu Edit şi apoi subarticolul Feature Scope; •µ Se selectează componentele care să fie afectate de blocul grafic de construcţie. Aceste elemente vor fi afişate în caseta de dialog Edit Assembly Feature Scope. Pentru înlăturarea unui element din listă, se va selecta încă odată acel element, iar pentru înlăturarea tuturor elementelor, se poziţionează cursorul mouse-ului în zona grafică, se apasă butonul din dreapta şi din meniul cursor se alege opţiunea Clear Selections. •µ Se apasă butonul OK.
Pentru realizarea unui element de tip “cut” prin extrudare: •µ Se deschide o nouă schiţă pe o suprafaţă plană a unui element din ansamblu, şi apoi se schiţează profilul; •µ Din meniul bară principal se alege articolul de meniu Insert, apoi Assembly Feature, Cut, Extrude; •µ In caseta de dialog Extrude Cut Feature se precizează toţi parametrii necesari realizării blocului grafic (a se vedea realizarea prin extrudare a blocurilor grafice de construcţie); •µ Se apasă butonul OK.
Pentru realizarea unui element de tip “cut” prin revoluţie: •µ Se deschide o nouă schiţă pe o suprafaţă plană a unui element din ansamblu, şi apoi se schiţează profilul care urmează a fi rotit şi linia de axă (centerline); •µ Din meniul bară principal se alege articolul de meniu Insert, apoi Assembly Feature, Cut, Revolve; •µ In caseta de dialog Revolve Feature se precizează toţi parametrii necesari realizării blocului grafic (a se vedea realizarea prin revoluţie a blocurilor grafice de construcţie); •µ Se apasă butonul OK.

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca

Catedra TCM

79

Utilizarea calculatorului în proiectarea constructivă

Suport de curs


Pentru realizarea unui element de tip “hole” în cadrul unui ansamblu: •µ Se selectează o suprafaţă plană a unei componente a ansamblului. Selectarea se va face în apropierea locului în care se doreşte plasarea găurii. •µ Din meniul bară principal se alege articolul de meniu Insert, apoi Assembly Feature, Hole Simple; •µ Se precizează elementele de definire a găurii în caseta de dialog Hole Feature; •µ Se apasă butonul OK. •µ Pentru a poziţiona gaura cu precizie, se aduce cursorul mouse-ului deasupra găurii (în arborele de definire a ansamblului sau în zona grafică) şi se apasă butonul din dreapta. Din meniul cursor se alege opţiunea Edit Sketch şi apoi se poziţionează gaura cu ajutorul parametrilor dimensionali sau a constrângerilor geometrice.
Pentru modificarea unui bloc grafic de construcţie realizat în cadrul ansamblului: •µ Se selectează elementul vizat şi se apasă butonul din dreapta al mouse-ului; •µ Din meniul cursor se alege una din opţiunile Edit Sketch, Edit Definition sau Feature Scope; •µ Se realizează modificările dorite. Realizarea pieselor cu configuraţii complexe prin unirea pieselor cu configuraţii simple Uneori, pentru realizarea pieselor cu configuraţii complexe se poate apela la unirea a două sau mai multe piese cu configuraţii simple. Operaţia de unire elimină suprafeţele care se întrepătrund şi uneşte piesele într-un singur solid.
Pentru realizarea unei piese complexe prin unirea a două sau mai multe piese simple: •µ Se modelează piesele cu configuraţie simplă şi apoi se realizează un ansamblu în care se inserează aceste piese; •µ Se poziţionează piesele în cadrul ansamblului; •µ Se salvează ansamblul (Save); •µ Se realizează o nouă piesă în contextul ansamblului; Din meniul barăprincipal se alege articolul de meniu Insert, şi apoi Component, New Part; Se introduce numele piesei cu configuraţie complexă şi apoi se apasă butonul Save; Se selectează un plan sau o suprafaţă plană a uneia dintre componentele ansamblului; •µ Din meniul bară principal se alege articolul de meniu Insert, şi apoi Features, Join. •µ Se selectează piesele care urmează a fi unite pentru a realiza piesa cu configuraţie complexă. Acestea vor fi listate în zona Design component a casetei de dialog Join.

80

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca

Catedra TCM

Utilizarea calculatorului în proiectarea constructivă

Suport de curs

•µ Se activează (dacă este necesar) opţiunile Hide input components şi/sau Force surface to surface contact; •µ Se apasă butonul OK al casetei de dialog Join; •µ Pentru părăsirea modului de lucru Editing Part, se poziţionează cursorul mouseului undeva în zona grafică, se apasă butonul din dreapta şi din meniul cursor se alege opţiunea Edit Assembly: Numele Ansamblului.
Pentru modificarea piesei complexe prin adăugare sau înlăturare de elemente: •µ Se efectuează un clic de mouse pe semnul + care se găseşte la stânga piesei complexe (obţinute prin unire); •µ Se selectează elementul Join# şi se apasă butonul din dreapta al mouse-ului; •µ Din meniul cursor se alege opţiunea Edit Definition. In urma acestei acţiuni se deschide caseta de dialog Join. •µ Se efectuează modificările dorite (se adaugă sau se elimină piese din caseta Design component); •µ Se apasă butonul OK al casetei de dialog Join. Piesa complexă obţinută prin unirea a două sau mai multe piese cu configuraţie simplă este dependentă atât de piesele originale cât şi de ansamblu. Aceasta înseamnă că orice modificare operată asupra pieselor originale sau asupra poziţiei acestora în cadrul ansamblului se va reflecta automat şi în piesa obţinută prin unire. Modelarea pieselor sudate Piesele sudate (structurile sudate) sunt ansambluri de elemente, unite între ele cu ajutorul cordoanelor de sudură.
Pentru adăugarea unui cordon de sudură între componentele unui ansamblu: •µ Se realizează elementele componente ale ansamblului; •µ Se deschide un document SolidWorks de tip ansamblu şi se inserează elementele care urmează a fi sudate; •µ Se poziţionează elementele cu ajutorul relaţiilor de asamblare; •µ Din meniul bară principal se alege articolul de meniu Insert, apoi Assembly Feature, Weld Bead; •µ Din caseta de dialog Weld Bead Type se alege tipul sudurii şi apoi se apasă butonul Next; •µ Din caseta de dialog Weld Bead Surface: Se selectează forma suprafeţei libere a cordonului de sudură (Surface Shape). Aceasta poate fi plană (Flat), convexă (Convex) sau concavă (Concave); Se specifică parametrii Top Surface Delta (distanţa dintre cel mai înalt punct

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca

Catedra TCM

81

Utilizarea calculatorului în proiectarea constructivă

Suport de curs

al cordonului de sudură şi suprafeţele de contact – pentru cordoane convexe), Bottom Surface Delta (parametru necesar cordoanelor de sudură concave) şi pentru sudurile de colţ Radius (raza unei bile imaginare ce rulează de-a lungul cordonului de sudură – muchiile cordonului de sudură coincid cu punctele de tangenţă dintre bilă şi suprafeţele sudate);

•µ Se apasă butonul Next al casetei de dialog Weld Bead Surface (în urma acestei acţiuni se deschide caseta de dialog Weld Bead Mate Surfaces); •µ Se selectează suprafeţele necesare. Pentru toate tipurile de sudură se precizează Contact Faces (acele suprafeţe care sunt unite de cordonul de sudură). In funcţie de tipul de sudură ales poate fi necesară precizarea suprafeţeleor care delimitează lungimea cordonului de sudură (Stop Faces) şi suprafaţa de la care se va măsura valoarea stabilită pentru parametrul Top Surface Delta (Top Faces).

•µ Se apasă butonul Next al casetei de dialog Weld Bead Mate Surfaces; •µ In caseta de dialog Weld Bead Part, fie se acceptă numele implicit pentru fişierul în care va fi salvat cordonul de sudură, fie se precizează un alt nume; •µ Se apasă butonul Finish al casetei de dialog Weld Bead Part.
Pentru modificarea cordonului de sudură: •µ In arborele de definire a ansamblului se expandează crdonul de sudură, se poziţionează mouse-ul deasupra elementuluiWeld Bead, se apasă butonul din dreapta şi din meniul cursor se alege opţiunea Edit Definition; •µ In fiecare dintre casetele de dialog care se deschid se operează modificările dorite. Trecerea de la o casetă la alta se face cu ajutorul butonului Next, iar când se ajunge la ultima casetă de dialog se apasă butonul Finish.

82

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca

Catedra TCM