Embed Size (px)
Citation preview
Šarūnas Šukevičius
KOMPIUTERIZUOTAS PROJEKTAVIMAS IR MODELIAVIMAS
vilnius „Technika“ 2012
Studijų programų atnaujinimas pagal ES reikalavimus, gerinant
studijų kokybę ir taikant inovatyvius studijų metodus
Projekto kodas VP1-2.2-ŠMM 07-K-01-023
Šarūnas ŠUKEVIČIUS
KOMPIUTERIZUOTAS PROJEKTAVIMAS IR MODELIAVIMAS
VilniAUS GEDiMinO TECHniKOS UniVERSiTETAS
Vilnius „Technika“ 2012
Praktinių darbų metodikos nurodymai
Š. Šukevičius. Kompiuterizuotas projektavimas ir modeliavimas: praktinių darbų metodikos nurodymai. Vilnius: Technika, 2012, 71 p. [3 aut. l. 2012 10 12]
Šiame mokomajame leidinyje pateikiami kompiuterinio projektavimo ir modeliavimo programos SolidWorks pagrindai, kurie tinka visoms šios trima-tės projektavimo programos versijoms. Knygelėje apžvelgiamos pagrindinės darbo su šia programa galimybės, pateikiama vaizdinė medžiaga ir pavyzdžiai. Pagrindinis dėmesys skirtas erdvinio modelio kūrimui ir koregavimui bei mo-delio analizei, modelių junginiams ir brėžinių pateikimui. Pasinaudoję leidinyje pateikta mokomąja medžiaga inžinerinės studijų krypties studentai galės ruošti kokybiškesnius kursinius projektus bei baigiamuosius darbus.
Leidinį rekomendavo VGTU Transporto inžinerijos fakulteto studijų komitetas
Recenzavo: mgr. Arvydas Matuliauskas, VGTU Transporto technologinių įrenginių katedra mgr. Viktor Skrickij, VGTU Transporto technologinių įrenginių katedra
Leidinys parengtas ir išleistas už Europos struktūrinių fondų lėšas, jomis finan-suojant VGTU Transporto inžinerijos, Biomechanikos ir Aviacinės mechanikos inžinerijos projektą „Studijų programų atnaujinimas pagal ES reikalavimus, gerinant studijų kokybę ir taikant inovatyvius studijų metodus“ pagal Lietuvos 2007–2013 m. Žmogiškųjų išteklių veiksmų programos 2 prioriteto „Mokymasis visą gyvenimą“ VP12.2ŠMM07K priemonę „Studijų kokybės gerinimas, tarptautiškumo didinimas“. Projekto kodas Nr. VP12.2ŠMM 07K01023, fi-nansavimo ir administravimo sutartis Nr. VP12.2ŠMM07K01023.
VGTU leidyklos TECHNIKA 1399S mokomosios metodinės literatūros knygahttp://leidykla.vgtu.lt
Redaktorė Ramutė PinkevičienėMaketuotoja Daiva Šepetauskaitė
eISBN 9786094573040doi:10.3846/1399S
© Šarūnas Šukevičius, 2012© Vilniaus Gedimino technikos universitetas, 2012
3
Turinys
Įvadas ........................................................................................................... 41. Solidworks programos vartotojo aplinka ir greitojo darbo trumpiniai .. 52. Eskizų kūrimas, koregavimas ir ryšių nustatymas ............................... 103. Trimačio modelio kūrimas, koregavimas. Funkcijos, reikalingos
darbui su 3D modeliais ........................................................................ 224. Detalės apkrovimas jėgomis, įtempimų tikrinimas ............................. 345. Surinkimo brėžiniai, „Mate“ funkcija .................................................. 496. Modelių pjūviai .................................................................................... 567. Solidworks 2011 programos standartinių gaminių biblioteka .............. 608. Brėžinių ruošimas spausdinti ............................................................... 659. Sukurto modelio vizualizacija .............................................................. 70Literatūra .................................................................................................... 71
4
Įvadas
Kompiuterinio projektavimo programos vis tvirčiau užima pozicijas visame pasaulyje, konstruktorių ir inžinierių biuruose ar pavienių kons-truktorių bei entuziastų namuose. Kaip kadaise daugelis netikėjo asmeni-nio kompiuterio sėkme, o dabar neįsivaizduoja darbo be jo, taip ir tobu-lėjančios kompiuterinio projektavimo bei modeliavimo programos darosi nebepakeičiamos. Tai parodo naujų programų arba jau žinomų atnaujintų versijų atsiradimas. Šias programas kuriantys biurai ir korporacijos glau-džiai bendradarbiauja su įvairių sričių inžinieriais, kūrėjais, modeliuoto-jais ir konstruktoriais, taip pat palaiko glaudžius ryšius su atsarginių dalių, detalių ir įvairiausių mechanizmų ar mašinų gamintojais visame pasauly-je. Pasitelkus visų šių asmenų neįkainojamą, per ilgus dešimtmečius, o kartais ir per šimtmečius sukauptą patirtį kuriami nauji, taip pat tobulina-mi ir atnaujinami senesni kompiuterinio projektavimo produktai.
Erdvinis projektavimas pasitelkiant kompiuterines programas nesto-koja privalumų, palyginti su dvimačiu kompiuteriniu projektavimu, jau nekalbant apie archajiškus projektavimo metodus, brėžinius braižant po-pieriaus lapuose pieštuku ar tušu. Visų pirma sumažinamos laiko sąnau-dos modeliuojant sudėtingus mechanizmus, atliekant jų patikrinamuosius skaičiavimus, nebelieka žmogiškųjų klaidų surinkimo brėžiniuose – kompiuterinės programos pačios aptinka klaidas, pasiūlo geriausius jų spendimo būdus. Naudojantis erdvinėmis projektavimo programomis galima kuriamą modelį sukioti erdvėje, nebereikia įsivaizduoti sudėtingų formų projekcijų ar sankirtų, viską galima apžiūrėti čia pat – kompiuterio ekrane. Galima teigti, jog kiekvienas braižytojas tampa kūrėju ir stengia-si, kad jo sukurtas modelis būtų kitoks, unikalus.
Šiame mokomajame leidinyje pateikiami kompiuterinio projek-tavimo ir modeliavimo programos SolidWorks 2011 pagrindai, ap-žvelgiamos pagrindinės darbo su šia programa galimybės, pateikiama vaizdinė medžiaga ir rekomendacijos. Išmokti dirbti šia programa gali kiekvienas, kaip ir visur, tai priklauso nuo įdėtų pastangų, noro iš-mokti ir praleisto laiko dirbant šia programa. Mokytis dirbti šia pro-grama nepaprastai įdomu, tad tikiu, kad daugelis skaitytojų nesustos ir tobulės erdvinio projektavimo srityje.
Sėkmės kūryboje.
5
1. solidworKs programos vartotojo aplinKa ir greitojo darbo trumpiniai
Pradėjus dirbti su SolidWorks 2011 projektavimo programa, pir-miausia pasirenkama, su kokio pobūdžio brėžiniu bus dirbama: trima-tės detalės braižymas, trimačio surinkimo brėžinio ar dvimačio detalės arba surinkimo brėžinio inžinerinis pateikimas.
1 pav. Brėžinio tipo pasirinkimas
Pasirinkus detalės braižymo funkciją galima sukurti atskiras me-chanizmo detales ir jas išsaugoti, toliau galima pasinaudoti trimačiu surinkimo brėžiniu ir visas nubraižytas detales sujungti į vientisą me-chanizmą. Norint atspausdinti dvimačius detalių ar surinkimo vaizdų brėžinius pasitelkiama dvimačių inžinerinių brėžinių funkcija, galima įvairiomis reikiamomis projekcijomis įsikelti nubraižytas detales ar mechanizmus, pateikti matmenis, pjūvius ir t. t.
6
2 pav. Programos SolidWorks 2011 vartotojo darbinis langas
greitojo darbo trumpiniai Greitojo darbo trumpiniai – tai klaviatūros klavišų kombinacijos,
kurios leidžia sparčiai pasinaudoti tam tikromis programos funkcijo-mis. Žemiau pateikiami standartiniai trumpiniai.
Failo trumpiniaiCtrl+N – naujo failo sukūrimas;Ctrl+O – failo atidarymas;Ctrl+P – brėžinio spausdinimas; Ctrl+S – brėžinio išsaugojimas.
vaizdo trumpiniaiShift+Z – vaizdo didinimas;Z – vaizdo mažinimas;F – vaizdo perkėlimas į ekraną;Space – vaizdo orientavimo meniu;Ctrl + „rodyklių klavišai“ – brėžinio padėties keitimas ekrane;
7
„Rodyklių klavišai“ – brėžinio pasukimas ekrane;Shift + „rodyklių klavišai“ – brėžinio pasukimas 90º kampu;Alt + „rodyklių klavišai“ – brėžinio pasukimas pagal / prieš laik
rodžio kryptį.
Koregavimo trumpiniaiCtrl+Z – panaikinti paskutinį veiksmą;Ctrl+Y – pakartoti buvusį veiksmą;Enter – pakartoti paskutinę komandą;Ctrl+X – iškirpti;Ctrl+C – kopijuoti;Ctrl+V – įterpti;Delete – ištrinti;Ctrl+B – atkūrimas;Ctrl+Q – priverstinis atkūrimas.
Prieš pradedant dirbti šia programa reikėtų gerai išsistudijuoti nustatymų (options) galimybes. Kiekvienas vartotojas gali programos darbalaukį prisitaikyti pagal savo poreikius ir pomėgius. Pateikiami bendrieji sistemos nustatymai (system options) ir dokumento savybių nustatymai (document properties). Visas SolidWorks programos funk-cijas galima rasti nustatymuose (options – customize - commands), pagal jų kategorijas pateikiamos ir funkcijų piktogramos.
3 pav. Programos asmeninių nustatymų pasirinkimas (Customize)
8
4 pav. Funkcinių komandų kategorijos ir funkcijų piktogramos
Be standartinių trumpinių, vartotojas gali susikurti asmeninius trumpinius kiekvienai komandai, paprastai dažniausiai vartojamų ko-mandų aktyvavimas greitojo darbo trumpiniais sutaupo laiko ir paspar-tina darbą. Standartinius trumpinius ir asmeninius vartotojo komandų trumpinius (kuriuos reikia pačiam įsivesti) galima aptikti (options > customize > keyboard).
9
5 pav. Greitojo darbo trumpinių įvedimas
10
2. esKizų Kūrimas, Koregavimas ir ryŠių nustatymas
Trimatis modelio vaizdas pradedamas braižyti nuo dvimačio eski-zo (sketch). Yra keletas būdų, kaip gauti norimo modelio trimatį vaiz-dą, dažniausiai pats kūrėjas, įgavęs pakankamai darbo su SolidWorks programa patirties, pasirenka jam priimtiniausią. Tačiau visi eskizai pradedami braižyti nuo plokštumos, kurioje braižysime eskizą, pasi-rinkimo: frontalinė (front), horizontali (top) ir profilinė (right).
6 pav. Eskizo plokštumos pasirinkimas
Pasirinkę reikiamą plokštumą paspaudžiame savybių meniu (de-šiniuoju pelės klavišu) ir pasirenkame eskizo piktogramą (sketch).
11
7 pav. Pasirenkamas eskizo braižymas frontalioje plokštumoje
Galima pirmiausia pasirinkti pradėti eskizą paspaudus arba pasirinkus iš įterpties meniu pradėti eskizą (Insert>Sketch ) ir tik pas-kui pasirinkti pageidaujamą plokštumą.
8 pav. Eskizo braižymo pradžia ir plokštumos pasirinkimas
12
Kai pradėtas braižyti eskizas yra aktyvus, kairiajame viršutinia-me braižymo lange atsiranda simbolis, panašus į eskizo simbolį , paspaudus šį simbolį išsaugomi visi pakeitimai ir eskizas tampa ne-aktyvus (išeinama iš eskizo). Kitas simbolis yra panašus į raudonos spalvos X raidę – . Paspaudę šią piktogramą panaikinsime visus pakeitimus ir eskizas taps neaktyvus.
1 lentelė. Eskizų braižymo pagrindinių funkcijų piktogramų reikšmės
Komandos pavadinamas Komandos piktograma Geometrinis pavyzdys
Tiesė (Line)
Ašinė (centrinė) tiesė (Centerline)
Stačiakampis brėžiamas iš kampo (Corner rectangle)
Stačiakampis brėžiamas iš centro(Center Rectangle)
Lygiagretainis (Parallelogram)Apskritimas (Circle)
Tiesi išdroža (Straight Slot)
Arka, brėžiama iš centro (Centrepoint Arc)
Liestinė arka (Tangent Arc)
Trijų taškų arka (3 Point Arc)
Daugiakampis (Polygon)
13
Komandos pavadinamas Komandos piktograma Geometrinis pavyzdys
Kreivė (Spline)
Elipsė (Ellipse)
Dalinė elipsė (Partial Ellipse)
Parabolė (Parabola)
Eskizo apvalinimas (Sketch Fillet)
Eskizo nuožula (Sketch Chamfer)
1 lentelėje pateiktos pagrindinės eskizui braižyti naudojamos funkcijos ir jų geometriniai pavyzdžiai. Eskizo braižymo ir koregavi-mo funkcijų yra kur kas daugiau, tačiau jos naudojamos esant speci-finei būtinybei (teksto rašymas ir t. t.), kai kurios funkcijos paspartina eskizo braižymo darbą (Sketch pattern, Mirror Entities ir t. t.).
Pabaigus darbą eskize ir išsaugojus atliktus pakeitimus eskizas tampa neaktyvus (kontūrinė linija pilkos spalvos), norint koreguoti neaktyvų eskizą, reikia vėl jį suaktyvinti – parsirenkama funkcija ko-reguoti eskizą (Edit Sketch – ). Braižomo modelio atliktų veiksmų „medyje“ pasirenkamas norimas koreguoti eskizas, dešiniuoju pelės klavišu išskleidžiame parinkties meniu ir pasirenkame funkciją – ko-reguoti eskizą.
1 lentelės pabaiga
14
9 pav. Eskizo koregavimo funkcija
Aktyvavę pasirinktąjį eskizą, vėl grįžtame į paskutinį išsaugo-tą eskizo vaizdą ir jame galime atlikti reikiamus pakeitimus. Atlikus numatytuosius pakeitimus būtina šį eskizą išsaugoti (brėžinio kampe spaudžiame piktogramą ).
15
10 pav. Eskizo pakeitimų langas
Pastaba. Būtina žinoti, kad atlikus eskizo pakeitimus ir juos iš-saugojus, jie iškarto atsispindės modelio erdviniame vaizde. Gali atsi-tikti taip, kad tam tikrų atliktų pakeitimų nebus galima išsaugoti, nes geometriškai tokia figūra nesuderinama su erdviniu modeliu.
Braižant eskizą patogu ir rekomenduojama naudotis „eskizo ry-šiais“ (sketch relations), naudojantis ryšiais galima išvengti brėžinio ar kuriamo modelio netikslumų. Ryšiai nustato ir fiksuoja eskizo objektų tarpusavio padėtis. Yra keletas eskizo ryšių tipų, kuris bus galiojantis, priklauso nuo geometrinės objektų kombinacijos, kai kuriais atvejais vienam taškui galima priskirti keletą ryšių. Pagrindiniai galimi ryšių pavyzdžiai pateikti 2 lentelėje. Nustačius ryšius, eskizo vaizde atsi-randa atitinkamo ryšio, žalios spalvos piktograma . Esamus ryšius galima panaikinti pasinaudojant komanda „ryšių panaikinimas“ (Remove relation) arba tiesiog pažymėjus atitinkamą ryšį spaudžia-mas klaviatūros klavišas Delete.
16
2 lentelė. Eskizo ryšių pavyzdžiai
Eskizo ryšys Prieš Po
sutampantis – tarp tiesės ir pabaigos taško (Coincident)
sujungimas – tarp dviejų pa-baigos taškų (Merge)
lygiagretumo – tarp dviejų ar daugiau tiesių (Parallel)
statmuo – tarp dviejų tiesių (Perpendicular)
sutapimo – tarp dviejų ar dau-giau tiesių (Collinear)
Horizontalumo – tarp dviejų ar daugiau tiesių (Horizontal)
17
Eskizo ryšys Prieš Po
Horizontalumo – tarp dvie-jų ar daugiau pabaigos taškų (Horizontal)
vertikalumo – tarp dviejų ar daugiau tiesių (Vertical)
vertikalumo – tarp dviejų ar daugiau pabaigos taškų (Vertical)
lygybės – tarp dviejų ar dau-giau tiesių (Equal)
lygybės – tarp dviejų ar dau-giau apskritimų ar arkų (Equal)
vidurinio taško – tarp tiesės ir pabaigos taško (Midpoint)
2 lentelės pabaiga
18
Norint susieti eskizo objektus ryšiais, reikia pažymėti norimą objektą. Kairėje ekrano pusėje atsidaro objekto savybių meniu, šia-me meniu pasirenkame funkciją pridėti ryšį (Add relation). Taip pat galima dešiniuoju pelės klavišu iškviesti objekto savybių meniu ir ten pasirinkti funkciją – pridėti ryšį. Pasinaudojus klavišu Ctrl galima pa-žymėti iš karto kelis objektus ir visiems jiems uždėti vienodą ryšį, pvz., fiksuoti ( ), pridėjus šį ryšį objektų nebus galima koreguoti.
11 pav. Eskizo ryšių pridėjimas
Kuriant erdvinį modelį ir norint parengti kokybiškus bei išbaigtus brėžinius, būtina pateikti visus matmenis, reikalingus šiam modeliui (detalei) pagaminti, šioje erdvinio modeliavimo programoje tam yra įdiegta patogi funkcija „išmanūs matmenys“ (Smart Dimensions). Esant aktyviam eskizui, įrankių juostoje galima pasirinkti, kokį ir kaip matmenį pateikti.
19
12 pav. Matmenų funkcijos pasirinkimas
Sudėjus eskizo objektui matmenis, „aprašytojo“ objekto kontūras pasidaro juodos spalvos (14 pav.), „neaprašytojo“ ar nepakankamai „aprašyto“ objekto kontūras yra mėlynos spalvos (15 pav.). Jei pa-žymėsime daugiau matmenų, nei reikia detalei nubraižyti, gausime automatinį programos įspėjimą, kad matmenų yra daugiau nei reikia, eskizo kontūras pažymimas geltona spalva. Taip pat programa leidžia pasirinkti, kuris matmuo yra svarbesnis, t. y. siūlo vartotojui pasirink-ti, kuriuo matmeniu vadovautis tolesniame darbe (16 pav.).
13 pav. Sužymėti visi reikalingi braižomo eskizo matmenys
20
14 pav. Nesužymėti visi braižomojo eskizo matmenys
15 pav. Įspėjimas, kad braižomame eskize per daug matmenų
Žymint eskizo matmenis, po kiekvieno uždėto matmens yra parodoma tiksli skaitinė objekto matmens vertė (17 pav.), tačiau jei tokia vertė vartotojo netenkina, galima įrašyti norimą vertę ir progra-ma automatiškai pakoreguos objektą pagal įvestą matmens vertę.
21
16 pav. Matmens koregavimo ar keitimo funkcija
Matmenis koreguoti galima pažymėjus norimą matmenį (vienu kairiuoju pelės klavišo spustelėjimu), kairėje lango pusėje atsidaro matmens savybių meniu (17 pav.) arba du kartus spustelėjus (kairiuo-ju pelės klavišu) galima aktyvuoti matmens korekcijos funkciją, kaip pateikta (16 pav.).
17 pav. Matmens savybių meniu
22
3. trimačio modelio Kūrimas, Koregavimas. FunKcijos, reiKalingos
darbui su 3d modeliais
Braižant erdvinius modelius su programa SolidWorks yra ne vie-nas būdas galutiniams rezultatui pasiekti, visi būdai yra geri, jei ga-lutinis rezultatas tenkina patį braižytoją. Tačiau vieniems braižymo būdams prireikia didesnių laiko sąnaudų, kitiems mažesnių. Norint sutrumpinti darbo laiką, reikia tinkamai suplanuoti modelio braižymo etapus, taip, kad tų etapų būtų mažiausiai. Vienas iš būdų yra nubrai-žyti eskizą, kurį aktyvavę Extrude Boss/Base funkcija (atlikus eskizo išstūmimą viena arba dviem kryptimis), gausime formą panašiausią į galutinį detalės vaizdą. Keletą pavyzdžių pateiksime 3 lentelėje.
3 lentelė. Tinkamiausio eskizo kontūro parinkimas
Braižoma detalė Tinkamiausias eskizo kontūras
Pagrindinės funkcijos, skirtos trimačiam modeliui kurti ir kore-guoti, pateikiamos 4 lentelėje.
23
4 lentelė. Trimačio modelio kūrimo ir koregavimo pagrindinės funkcijos
Komandos pavadinamas Komandos ikona
extruded boss/base – išstumia eskizą ar eskizo kon-tūrą viena arba dviem kryptimis, gaunamas vientisas trimatis modelis.
revolved boss/base – eskizo sukinys aplink pasi-rinktą tiesę.
swept boss/base – eskizo atkartojimas pagal pasi-rinktą kreivę.lofted boss/base – dviejų ar daugiau paviršių sklan-dus suliejimas.
extruded cut – eskizo iškirtimas viena ar dviem kryptimis.
Hole wizard – kiaurymių įterpimo „pagalbininkas“.
revolved cut – sukinio iškirtimas aplink pasirinktą tiesę.
sweep cut – eskizo kontūro iškirtimas pagal pasirinktą kreivę.lofted cut – sklandus iškirtimas tarp dviejų plokš-tumų.Fillet – kampų ir briaunų apvalinimas.
chamfer – kampų ir briaunų pavertimas nuožulomis.
linear pattern – pakartoja eskizus, elementus ar kirtinius pagal linijinį šabloną.circular patern – pakartoja eskizus, elementus ar kirtinius pagal apskritiminį šabloną.rib – standumo briauna plonasieniams modeliams sutvirtinti.shell – plonasienis modelis, galima naudoti liejimo formoms kurti.
24
Braižant įvairias sudėtingas konstrukcijas ar modelius, braižymo laiką galima ženkliai sutrumpinti naudojantis specialiomis funkcijo-mis – Revolved Boss/Base ar Swept Boss/Base.
Extruded Boss/BasePagrindinė funkcija, kuri dvimatį eskizą paverčia trimačiu modeliu.
Norimą eskizą pažymime ir pasinaudoję šia funkcija gauname trimatį mo-delį. Modelio matmenį galima pasirinkti / koreguoti tiesiog pelės judesiu arba įvedant tikslius skaitmenis kairėje darbinio lango pusėje (18 pav.).
18 pav. Trimačio modelio matmens koregavimas
Revolved Boss/BaseTai eskizo kontūro sukinys ar tik jo dalis aplinkui pasirinktą tiesę.
Šią funkciją galima naudoti eskizo kontūro sukiniui aplink centrinę ašį arba aplink detalės pasirinktą briauną atsižvelgiant į modelį (19 pav.). Naudojantis šia funkcija svarbu, kad eskizo kontūras, iš kurio bus daro-mas sukinys, ir ašis būtų tinkamose plokštumose, priešingu atveju ne-bus įmanoma iki pabaigos atlikti pasirinkto veiksmo. Eskizo kontūras turi būti braižomas toje pačioje plokštumoje arba lygiagrečioje plokštu-moje kaip ir ašis, aplink kurią bus kuriamas sukinys, ši funkcija neveiks, jei eskizo kontūras bus plokštumoje, kuri yra statmena sūkinio ašiai.
25
19 pav. Pažymėtų eskizų kontūrų sukiniai aplink centrinę ašį ir plokštelės briauną
Swept Boss/BaseŠi funkcija panaši į kontūro sukinį, tik eskizo kontūras
atkartojamas pagal tam tikrą kreivę, 20 pav. pateikti Swept Boss/Base funkcijos etapai.
20 pav. Eskizo kontūro atkartojimas pagal kreivę, kai kreivė yra vienoje plokštumoje: a – eskizo kontūras ir kreivė; b – funkcijos aktyvavimas
(šiame etape atliekama klaidų paieška); c – užbaigta detalė
26
Naudojantis šia funkcija galima atkartoti eskizo kontūrą pagal kreivę, kai kreivė kerta kelias plokštumas, pavyzdys pateiktas 21 pav.
21 pav. Stačiakampis eskizo kontūras ir laužtė, kuri kerta kelias plokštumas
Norint nubraižyti kreivę ar laužtę, kuri kerta kelias plokštumas, rei-kia pradėti braižyti trimatį eskizą aktyvuojant funkciją (3D Sketch on Plane), braižant patogu naudotis klavišu „Tab“ plokštumoms pakeisti. Nubraižius kreivę, jos pabaigoje sukuriame naują plokštumą. Pažymėję kreivės pabaigos tašką aktyvuojame funkciją (Insert plane in to the 3d sketch), naujos plokštumos sukūrimas trijų matmenų eskize, ir šio-je plokštumoje nubraižome kontūrą, kuris bus atkartotas pagal kreivę. Pažymėję kontūrą aktyvuojame Swept Boss/Base funkciją ir gauname visą kontūro atkartojimą pagal pasirinktą kreivę (22 pav.).
22 pav. Pažymėto eskizo kontūro atkartojimas pagal laužtę, kuri kerta kelias plokštumas
27
Čia funkcija patogu naudotis, kai braižomi ar modeliuojami vamz-dynai, vientisos rėminės konstrukcijos ar sudėtingos formos profiliai.
Hole WizardŠi funkcija naudojama braižomame modelyje kiaurymėms įterpti.
Kiaurymes galima įterpti pasinaudojus Extruded cut funkcija, kiaury-mė bus tokios formos, koks bus eskizo kontūras (apvalus, stačiakam-pis, daugiakampis ir t. t.). Pagrindinis skirtumas tarp šių funkcijų yra tas, kad Hole Wizard yra naudojamas specializuotoms kiaurymėms įterpti – dažniausiai naudojama detalėse, kuriose bus sujungimų varž-tais. Pasižymėjus plokštumoje tašką (jei taško padėtis nustatoma tiks-liai – matmenimis) ir aktyvavus kiaurymių „pagalbininko“ funkciją, kairėje pusėje kiaurymės savybių langas (23 pav.).
23 pav. Įterpiamos kiaurymės savybių parinkčių meniu
28
Kiaurymės savybės pasirenkamos pagal konstrukcines savybes, pagal kiaurymės savybes, standartus, tipus, kiaurymių gylius ir t. t. Keletas pavyzdžių pateikta 24 pav. Kiaurymės padėtis modelyje nu-sakoma matmenimis (Position parinkčių meniu).
24 pav. Kiaurymių vaizdas iš viršaus ir jų pjūviai modelyje
Sweep CutŠi funkcija yra priešinga Swept Boss/Base, ji ne sukuria modelio
aplink tiesę ar kreivę, bet vientisame modelyje pagal pasirinktą tiesę ar kreivę „iškerta“ kiaurymę (eskizo kontūro formos). Sukurto vien-tiso modelio paviršiaus plokštumose (šiuo atveju iškirtimas atrodys kaip raižinys) ar į modelio vidų įterpę papildomą plokštumą (Plane 1, 25 pav.) nubraižome tiesę, kreivę ar laužtę, pagal kurią bus iškirstas eskizo kontūras. Eskizo kontūras braižomas statmenoje kreivės plokš-tumoje. Kiekvienai kreivės atkarpai galima atlikti skirtingo kontūro iškirtimą.
29
25 pav. Erdvinis modelio, parengto iškirsti, vaizdas ir kirtinio pjūvis
Fillet – ChamferDaugelyje modelių, gaminių, detalių galime aptikti suapvalin-
tų briaunų ar nuožulų. Naudojantis šiomis funkcijomis patogu greitai padaryti briaunų suapvalinimus ar nuožulas, pasirinkus vieną iš šių funkcijų tereikia sužymėti briaunas ir nustatyti savybes šių operacijų nustatymų parinktyse (25 pav.). Atkreiksime dėmesį (26 pav.) į pasi-rinkimus, apibrauktus raudonai: Full preview – parodo visų briaunų apvalinimo ar nuožulų kontūrus, kai funkcija aktyvi; Partial preview parodo tik pirmosios pažymėtos briaunos ar nuožulos kontūrą, visus kitus pasirinktus pažymi mėlyna spalva; No preview nerodo kontūrų, tiesiog pažymi pasirinktas briaunas mėlyna spalva.
30
26 pav. Nuožulų ir briaunų apvalinimo savybių parinktys
Naudojant Full preview parinktį, brėžinys gali būti perkrautas lai-kinais briaunų apvalinimo ar nuožulų kontūrais. Siūloma naudoti tar-pinį variantą – Partial preview, šiuo atvejų patogu keisti nuožulos ar briaunos apvalinimo matmenis ir stebėti pokyčius realiu laiku, kartu modelis neperkraunamas laikinais kontūrais kaip 27 pav.
31
27 pav. Modelio briaunų ir nuožulų žymėjimas: a – Full preview žymimos visos nuožulos; b – Partial preview dalinis žymėjimas;
c – modelis su užbaigtomis apvalinti briaunomis ir nuožula
Linear pattern / Circular patternTai funkcija, leidžianti atkartoti eskizo kontūrą arba kokį nors
išbaigtą objektą (kiaurymės, pleištavietės ir t. t.) pagal linijinį arba apskritiminį šabloną. Patogu naudotis, jei modelyje yra keletas to-kių pačių elementų, tokiu atveju pažymimas elementas ir pasirenka-ma, pagal kokį šabloną norima atkartoti elementą ar eskizo kontūrą (28 pav.), taip pat galima elementus atkartoti pagal tam tikrą kreivę, funkcijos nustatymuose galima pasirinkti norimų atkartoti elementų skaičių, atstumus arba kampus tarp jų ir t. t.
32
28 pav. Kiaurymių ir elementų atkartojimas: a – pagal tiesinį šabloną; b – pagal apskritiminį šabloną
ShellNaudojantis šia funkcija labai patogu kurti plonasienes „kevali-
nes“ konstrukcijas. Jas kurti galima dvejopai: vientisame modelyje galima iškirsti tuštumą arba sukurtą vientisą modelį priimti kaip tuš-tumą ir aplink ją sukurti sieneles (29 pav.). Nubraižytame modelyje reikia pasirinkti plokštumą, kurioje norima iškirsti tuštumą.
29 pav. Kevalinės konstrukcijos: a – modelyje iškirsta tuštuma; b – aplink modelį sukurtas kevalas
Rib Standumo briaunų kūrimo funkcija. Kuriant standumo briau-
nas reikia pasirinkti, tarp kokių plokštumų jos bus, arba pasirinktį tų plokštumų briauną. Tuomet sukuriama papildoma plokštuma, kurioje reikia nusibraižyti standumo briaunos įstrižainę, ir pagal ją sukuriame standumo briauną (30 pav.). Pasirenkame briaunos storį ir poziciona-
33
vimą ( ) į kairę pusę nuo įstrižainės; į abi puses nuo įstrižainės; į dešinę nuo įstrižainės.
30 pav. Standumo briaunos braižymas
34
4. detalės apKrovimas jėgomis, Įtempimų tiKrinimas
Atliekant inžinerinius projektavimo darbus susiduriama su bū-tinybe patikrinti, ar sumodeliuota detalė arba mechanizmas eksplo-atacijos metu atlaikys dėl aplinkos veiksnių atsiradusius įtempimus. SolidWorks braižymo ir modeliavimo programa turi Simulation pa-ketą, kuris yra skirtas būtent detalių atsparumui skaičiuoti ir tikrinti. Jei komandinėje eilutėje nėra Simulation paketo, jį reikia aktyvuoti pažymint langelius varnelėmis prie SoidWorks Simulation (31 pav.) (Options>Addins).
31 pav. SolidWorks Simulation paketo aktyvavimas
35
Aktyvavuotas Simulation paketas turi atsirasti komandinėje eilu-tėje (32 pav.).
32 pav. Aktyvuotas Simulation paketas
Norint atlikti naują detalės analizę, reikia Simulation pakete pasi-rinkti New Study (33 pav.), tokiu atveju kairioje pusėje belieka nuro-dyti, kokią analizę pageidaujame atlikti (34 pav.).
33 pav. Naujos detalės stiprumo analizės (studijos) aktyvavimas
Projektuojant mechanizmus ir detales labai svarbu tiksliai žino-ti, kokios jėgos ar išoriniai veiksniai veiks kuriamą modelį eksploa-tacijos metu. Tik tiksliai įvertinus ir nustačius jėgas bei kitus veiks-nius ar jų pobūdžius galima gauti tikslius simuliacijos rezultatus ir jais vadovautis tolesniuose modelio kūrimo ar tobulinimo etapuose (pvz., svorio ar geometrijos optimizacija). Norint būti geru inžinie-riumi neužtenka turėti gerų darbo įgūdžių su trimačio projektavimo ir modeliavimo programomis (SolidWorks, Autodesk Inventor ar kito-mis), svarbiausia tiksliai žinoti ir suprasti, kodėl reikia naudoti vieną ar kitą funkciją, išmanyti naudojamų medžiagų savybes ir daugelį kitų fizikinių reiškinių.
36
34 pav. Detalės analizės (studijos) pobūdžio pasirinkimas
5 lentelė. Trumpi simuliacijos pobūdžio aprašymai
Komandos piktograma Komanda Komandos aprašymas
Static Statinių jėgų apkrova
Frequency Pasikartojančios apkrovos, virpesiai
Buckling Gniuždymo apkrovų analizė
Thermal Terminė modelio analizė
37
Komandos piktograma Komanda Komandos aprašymas
Drop Test Smūginė apkrova, kritimo testas
Fatigue Modelio nuovargio analizė
Nonlinear Netiesinės dinaminės apkrovos
Linear Dynamic Tiesinės dinaminės apkrovos
Pressure Vessel Design Slėginių indų bandymai
Pradėjus modelio simuliaciją reikia pasirinkti modelio medžia-gą, kaip modelis kontaktuoja su kitais elementais, kaip jis įtvirtintas, nustatyti veikiančių apkrovų ir jėgų parametrus, galima suformuoti vizualinį modelio tinklelį (baigtinių elementų metodas) ir atlikti simu-liaciją aktyvavus Run funkciją (35 pav.).
35 pav. Modelio simuliacijos nustatymai ir simuliacijos aktyvavimas
5 lentelės pabaiga
38
Visus šiuos nustatymus galima atlikti kairioje darbinio lango pu-sėje arba Simulation paketo komandinėje eilutėje (36 pav.).
36 pav. Simulation paketo komandinė eilutė
Renkantis modelio ar detalės medžiagą SolidWorks programa siū-lo pasirinkti iš duomenų bazėje esančių gausybės medžiagų: įvairūs metalo lydiniai, plastikai, gumos, mediena, stiklo pluoštas ir t. t. Esant specialiam poreikiui ir neradus duomenų bazėje, pats vartotojas gali susikurti medžiagą ir apsirašyti jos savybes pagal poreikį (37 pav.).
37 pav. Modelio medžiagų katalogas
39
Pagal poreikį pasirinkę medžiagą, pvz., normalizuotas plienas (AISI 4340 Steel, normalized), gausime visas šios medžiagos savybes pagal pasirinktą matavimo vienetų sistemą, taip pat galime atlikti ke-letą pakeitimų pagal asmeninį poreikį (38 pav.).
38 pav. Normalizuoto plieno savybių lentelė
Pasirinkus modelio medžiagą, simuliacijos nustatymuose atsiran-da medžiagos pavadinimas ir žalia varnelė, toliau reikia įvesti nustaty-mus, kaip bandomasis modelis sąveikauja su aplinka ar kitomis deta-lėmis (priveržtas varžtais, privirintas ar kitaip įtvirtintas). Pasirinkime, kad mūsų analizuojamas modelis privežtas varžtais per kiaurymes (39 pav.) (naudojamės Fixed Henge funkcija).
40
39 pav. Modelio įtvirtinimo kiaurymės
Pasirenkame, kokios išorinės jėgos veiks mūsų analizuojamą mo-delį. Veikiančias jėgas galime pasirinkti aktyvavus funkciją External Loads, šiuo atveju pasirenkame Force – tiesiog modelį veiks stati-nė jėga. Kiekvienu atskiru atveju galime pasirinkti veikiančias jėgas pagal jų pobūdį ar modelio analizės poreikį: statinė jėga, sukimo momentas, slėgis, gravitacijos jėga, išcentrinė jėga, guolių apkrovos, temperatūros ir t. t. (40 pav.).
40 pav. Veikiančių išorinių jėgų pasirinkimo langas
41
Toliau nustatomi tokie parametrai: kokį modelio paviršių veiks jėga, pagal kokia matavimo sistemą matuosime veikiančią apkrovą ir jos dydį (41 pav.). Tiriamuoju atveju įveskime, kad veikiančios išori-nės jėgos dydis lygus 5000 N (Niutonų) ir ji veiks statmenai pasirink-tai plokštumai. Bet kuriuo nustatymo metu įvestus parametrus galima koreguoti, tiesiog grįžus į konkrečių nustatymų savybių langus.
41 pav. Modelį veikiančios jėgos savybių nustatymai
Pagrindiniai modelį veikiančių išorinių jėgų parametrai parinkti ir nustatyti ir galima uždėti / aktyvuoti programos paketo SolidWorks Simulation siūlomą standartinį baigtinių elementų metodo tinklelį, taip pat pagal poreikį nusistačius tinklelio parametrus (42 pav.).
42
42 pav. Analizuojamo modelio padengimas baigtiniu elementų metodo tinkliuku
Belieka užbaigti pagal pasirinktus nustatymus modelio analizę, aktyvuojant funkciją Run ( ). Modelį veikiančių jėgų simuliacijos skaičiavimų laikas labai priklauso nuo modelio formos sudėtingumo, nuo veikiančių jėgų kiekio ir nuo BEM tinklelio tankumo, kompiute-rio našumo ir t. t. Pasibaigus simuliacijai lango kampe atsiranda simu-liacijos rezultatų skiltis (43 pav.).
43 pav. Modelio simuliacijos rezultatų katalogas
43
Pateikti simuliacijos skaičiavimų rezultatai yra įtempimai pagal von Mises (Pa arba MPa), poslinkiai (mm) ir ekvivalentinė deforma-cija. Įtempimai pagal von Mises parodo modelio apkrovimo lygį, pa-lyginti su medžiagos takumo riba, jei veikiantys įtempimai mažesni už medžiagos takumo ribą, tokiu atveju bus plastinės deformacijos, priešingu atveju liekamosios deformacijos. Pagal pateiktą įtempimų skalę 44 pav. matome, kad šio plieno takumo riba yra 710 MPa, o vei-kiantys didžiausi įtempimai yra beveik 55 MPa, modelio vaizde, vie-tos, kuriose veikia didžiausi įtempimai, pavaizduotos raudona spalva, kuriose veikia mažiausi įtempimai, – mėlyna spalva (44 pav.). Gauti rezultatai rodo, kad ši detalė gali išlaikyti daug didesnius įtempimus arba gali būti mažesnių gabaritinių matmenų, kitaip tariant, modelio geometriniai parametrai nėra tinkamiausi.
44 pav. Veikiantys įtempimai pagal von Mises (Paskaliais)
44
Taip pat galime įvertinti deformuotos detalės poslinkius, poslin-kiai matuojami milimetrais. Ta modelio vieta ar briauna, kuri pavaiz-duota raudona spalva, yra toliausiai nutolus nuo pradinės būsenos (45 pav.). Analizuojamu atveju pateikta maksimali poslinkių vertė 6,938e003 mm, kurią reikėtų interpretuoti kaip 6,938x10–3 mm arba tiesiog 0,006938 mm.
45 pav. Deformuoto modelio poslinkiai
45
Modelio deformacijos rezultatai padeda sužinoti modelio atsargos koeficientą. Dešiniuoju pelės klavišu išsikviečiame rezultatų savybių meniu (46 pav.) ir pasirenkame Define Factor of Safety Plot (modelio atsargos koeficiento pateikimas).
46 pav. Modelio atsargos koeficiento pateikimo funkcija
Kaip matosi iš 47 paveikslėlyje pavaizduoto modelio spalvos ir pateiktos skalės, mažiausias atsargos koeficientas yra 13, reikšmė yra labai didelė, ir tik dar kartą įrodo, kad modelio parametrai nėra tinka-miausi.
46
47 pav. Analizuojamo modelio apskaičiuotas atsargos koeficientas
Atlikus modelio deformacijų simuliaciją galima automatiškai su-kurti atliktos simuliacijos ataskaitą, pasinaudojant Simulation>Report funkcija (48 pav.).
47
48 pav. Modelio analizės ataskaitos sukūrimo funkcija
Kuriant ataskaitą galima išsirinkti, kurių rezultatų ataskaitos konkrečiu atveju reikia, įvesti savo asmeninę informaciją, nurodyti, kur bus išsaugota ataskaita, ir pasirinkti Publish funkciją (49 pav.). Programa SolidWorks suformuos Microsoft Word failą, kuriame bus pateikta informacija apie modelį, jo savybes, veikiančias jėgas, defor-macijų vaizdai ir t. t.
48
49 pav. Modelio analizės ataskaitos parinkčių langas
49
5. surinKimo brėžiniai, „mate“ FunKcija
Mechanizmai sudaryti iš daugybės detalių, susietų tarpusavyje sa-vitais ryšiais, vienos detalės sujungiamos nejudamai, o kitos gali judėti, suktis, slankiotis kitų atžvilgiu. Praktikoje pasitaiko nemažai nutikimų, kai dėl projektavimo klaidų ar neatitikimų neįmanoma visų suprojek-tuotų ir pagamintų mechanizmų detalių sujungti į vientisą mechanizmą. Siekiant kuo labiau sumažinti tokias inžinierių klaidas, kurios masinė-je ir pramoninėje gamyboje gali labai daug kainuoti, SolidWorks 2012 programoje numatyta virtuali mechanizmo surinkimo galimybė. Esant bent menkiausioms matmenų klaidoms galima aptikti ir laiku ištaisyti šiuos neatitikimus, taip sumažinant nuostolius ar net išvengiant netikėtų mechanizmo gedimų eksploatacijos metu. Norėdami pradėti darbą su surinkimo brėžiniu, renkamės Assembly funkciją (50 pav.).
50 pav. Surinkimo brėžinio failo sukūrimas
Dirbant su surinkimo brėžiniais patariama visą galutinį projektą surinkti iš nedidelių atskirų mazgų. Patogu kiekvieno mazgo detales saugoti atskirame aplanke. Pradėjus dirbti surinkimo brėžinyje kairėje pusėje atsiranda detalės ar mazgo paieškos funkcija – tai, ką norime įsikelti į surinkimo brėžinį (51 pav.)
50
51 pav. Naujų detalių ar surinktų mazgų paieškos funkcija
Pasirinkus komandą Browse atsiveria paieškos langas, jame rei-kia susirasti aplanką, kuriame saugomos nubraižytos detalės, ir pagal surinkimo eiliškumą įsikelti detales į surinkimo brėžinį (52 pav.), taip pat galima detales tiesiog pažymėjus pele įsitempti į surinkimo brė-žinio langą.
51
52 pav. Detalių, įkeliamų į surinkimo brėžinį, pasirinkimas
Toliau kartojamas komponuojančių detalių įkėlimo veiksmas nau-dojantis Insert Components>Browse>Open komandomis. Sukeltos dalys yra laisvai orientuotos erdvėje ir nesusietos ryšiais. Tam, kad mechanizmas taptų vientisas, atskiras detales reikia susieti ir užfik-suoti. Pagrindinė dalių sujungimo komanda yra Mate (sujungimas), tačiau darbui surinkimo brėžinyje naudojama gerokai daugiau koman-dų nei detalės įterpimas ir sujungimas. Pateiksime surinkimo brėžinio pagrindinių komandų reikšmes 6 lentelėje.
6 lentelė. Darbo surinkimo brėžinyje pagrindinės komandos
Komandos piktograma Komanda Trumpas aprašymas
Edit Component Komponento ar detalės koregavimo galimybė
Insert ComponentsKomponento ar detalės įkėlimas į surinkimo brėžinį
52
Komandos piktograma Komanda Trumpas aprašymas
Mate Komponentų sujungi-mo komanda
Linear/Circular Component Pattern
Tiesinis arba apskri-timinis komponentų išdėstymo šablonas
Smart FastenersGalimybė pasinaudoti standartinių gaminių biblioteka
Move Component Perkelti ar pasukti deta-lę arba komponentą
Show Hidden Components
Parodyti paslėptus komponentus
Assembly Features Surinkimo brėžinio savybės
New Motion Study Judesio analizės studija
Exploded View Surinkto mazgo išrin-kimas
Naudojantis komponentų sujungimo komanda Mate reikia nuro-dyti, kokias plokštumas, paviršius ar briaunas norime susieti ryšiais pasirinkus paviršius, taip pat galime nurodyti, koks tai turėtų būti ry-šys (53 pav.).
6 lentelės pabaiga
53
53 pav. Naudojantis sujungimo komanda suteiktas cilindrinių paviršių bendraašumo ryšys
Užbaigus sujungimo komandą detalių tarpusavio padėtis ekrane pasikeičia, detalės ar komponentai pasislenka pagal sujungtų paviršių ryšio pobūdį. Paviršių sujungimo ryšiai gali būti: sąlyčio, lygiagretu-mo, statmenumo, liestinės, bendraašumo ir gali būti fiksuojami taip, kaip buvo įkelti į surinkimo brėžinį. Paprastai kad detalės susijungtų taip, kaip pridera mechanizmui, dažniausiai vieno sujungimo nepa-kanka, tenka nurodyti kelius paviršius ar briaunas, kad detalės būtų tinkamai orientuotos (54 pav.).
54
54 pav. Ašies ir guolio sujungimas pagal du paviršius
Šiuo atveju surinkimo brėžinyje bandoma surinkti kėlimo krano kablio pakabos mechanizmą. Naudodamiesi jau aprašytomis komandomis įkeliame visus reikalingus komponentus, juos sujungiame atitinkamais ryšiais ir gauname užbaigtą surinkimo vienetą (55 pav.).
55 pav. Krano kablio pakabos mechanizmas
Dažnai prie pagamintų mechanizmų būna pridėtas eksploatacijos ar surinkimo vadovas, komplektuojančių dalių brėžinys ar pan. Turint jau suprojektuotą ir „virtualiai“ surinktą mechanizmą šiuos dokumentus lengva paruošti pasinaudojus Exploded View komanda – aktyvavę šia komandą pažymime reikalingus komponentus ir tiesiog pele truktelim
55
atsiradusių ašių kryptimi (56 pav.). Komponentai atpalaiduojami nuo ry-šių, bet išlieka orientuoti pagal atliktus sujungimus. Siekdami geriausio komponentų matomumo išstumdome juos nedideliais atstumais (57 pav.).
56 pav. Exploded View komandos aktyvavimas
57 pav. Krano kablio pakabos surinkimo mazgo išardymas
56
6. modelių pjūviai
Daugelis mašinų ar mechanizmų išoriškai atrodo ganėtinai ne-sudėtingos konstrukcijos, tačiau išardžius galima suskaičiuoti, kiek sudedamųjų dalių mechanizmas turi, ir įvertinti sudėtingumo lygį. Beveik visuose surinkimo brėžiniuose pateikiami elementų pjūviai, matydami pjūvį galime tiksliai suvokti, kaip ir kokios detalės sąvei-kauja, sužinoti jų matmenis ir tarpusavio sąveikas (pvz., presuotos jungtys, virintos, kniedytos ir t. t.). Kai kuriems žmonėms yra gana sunku įsivaizduoti ir suvokti, kas slypi už vieno ar kito mazgo elemen-to, todėl naudinga netgi kūrimo ir modeliavimo proceso metu pasižiū-rėti, kaip keičiasi elementų profiliai keičiant pjūvio plokštumą. Šiame skyrelyje pateiksime, kaip paprastai rasti ir keisti detalių bei modelių pjūvius. Pjūvio komanda vadinasi Section View (58 pav.), ją galima rasti braižymo lango viršuje.
58 pav. Pjūvio atlikimo piktograma Section View.
Detalės ar surinkimo mazgo pjūvį atvaizduoti galima keliais būdais, vienas iš jų tiesiog pasirenkant vieną iš standartinių plokš-tumų (Front, Top, Right Plane) iš modelio savybių medžio (Feature Manager design tree) ir aktyvuoti Section View funkciją. Pagal pasi-rinktą plokštumą bus atliktas pjūvis, belieka spustelti žalios spalvos varnelę ( ) ir modelio vaizde liks užfiksuotas pjūvis. Norint keisti standartinės plokštumos pjūvį, galima pele slinkti statmenai plokštu-mos kryptimi į vieną ir kitą pusę (59 pav.).
57
59 pav. Pjūvio plokštumos: a – standartinė pjūvio plokštuma (Front plane); b – pakeista pjūvio plokštuma
Norint pasirinkti nestandartinę pjūvio plokštumą ar net ne vie-ną (kartais yra būtinybė atvaizduoti pjūvį pagal laužtę), pirmiausia spaudžiame piktogramą Section View ir kairėje ekrano pusėje atsira-dusiame pjūvio savybių meniu pasirenkame pjūvio plokštumas, pagal poreikį nustatome jų savybes. Kompiuterinio modeliavimo programa SolidWorks 2012 gali atkartoti iki trijų pjūvio plokštumų (59 pav.).
58
60 pav. Trijų plokštumų pjūviai ir jų nustatymų galimybės
Kiekviena plokštuma pjūvyje žymima skirtingomis spalvomis, kol aktyvus pjūvių parametrų langas. Pagal pageidavimą vartotojas gali šias spalvas pasikeisti. Kai pjūvio plokštumos užfiksuojamos, jų spalva pasikeičia pagal modelio medžiagos spalvą (61 pav.), ją galima keisti su Add material arba Edit material komandomis.
59
61 pav. Skriemulio modelio dviejų pjūvių vaizdai (Front Plane ir Top Plane), skriemulio medžiaga – bronza
60
7. SoLidWoRkS 2011 programos standartinių gaminių biblioteKa
Projektuojant mechanizmus labai svarbu unifikuoti kuo daugiau konstrukcinių elementų. Standartinių gaminių naudojamas atpigina gaminį, taip pat pagreitina ir palengvina mechanizmo techninį aptar-navimą. Nestandartinius gaminius stengiamasi naudoti tik tuomet, kai tai neišvengiama. Standartinių gaminių privalumai akivaizdūs: pra-moninė serijinė gamyba yra gerokai pigesnė už vienetinius darbus, dažniausiai standartinius gaminius gamina ne vienas gamintojas – to-kiu atveju galima pasirinkti pagal poreikį ar pagal technines sąlygas, konkurencija tarp gamintojų mažina produkcijos kainas ir verčia pri-žiūrėti gaminių kokybę. SolidWorks programa turi standartinių gami-nių biblioteką, kurioje galima rasti mechanizmuose dažnai naudoja-mus elementus (tvirtinimo elementai, guoliai, profilinės konstrukcijos ir t. t.). Kaip rasti standartinių gaminių biblioteką pavaizduota 62 pav.
62 pav. Programos SolidWorks standartinių gaminių biblioteka
Standartinių gaminių biblioteka suformuota taip, kad ja naudotis būtų patogu viso pasaulio vartotojams – ji sugrupuota pagal galiojan-čius šalių standartus (Lietuvoje galioja Europos Sąjungos standartai ISO), taip pat pateikta, kokius elementus galėsime rasti standartinių gaminių bibliotekoje (63 pav.).
61
63 pav. Standartinių gaminių grupavimas pagal šalių standartus ir jų asortimentas.
Pateiksime paprastą pavyzdį, kaip galima pasinaudoti programos SolidWorks standartinių gaminių biblioteka. Tarkime, kad pradėjome naują surinkimo brėžinį, surinkimo brėžinyje reikia dvi plokšteles su kiaurymėmis suveržti varžtais. Pradžioje turime plokšteles įsikelti į surinkimo brėžinį, jas orientuoti viena kitos atžvilgiu taip, kaip reikia atsižvelgiant į konstrukciją, plokšteles galima stumdyti erdvėje nau-dojant kompiuterio pelę (kairiuoju klavišu), o sukioti erdvėje galima panaudojant dešinį pelės klavišą. Susiejame kiaurymes bendraašumo ryšiais, tokiu atveju plokštelės tampa nepaslankios tarpusavio atžvil-giu. Iš standartinių gaminių bibliotekos pasirenkame varžtą (pvz., Hex Screw Grade AB ISO 4014) ir palei jį tempiame į kiaurymę, į kurią norime jį įstatyti (64 pav.).
62
64 pav. Plokštelių sujungimas standartiniais varžtais
Privedus varžtą prie kiaurymės, jis automatiškai į ją įsistato, be-lieka pasirinkti varžto išorinį skersmenį pagal kiaurymę, jo ilgį ir, jei-gu reikia, – pakeisti varžto sriegio ilgį. Tą patį padarykime su kita kiauryme, tačiau prieš tai sudėkime poveržles ir užveržkime varžtą veržle (65 pav.)
65 pav. Plokštelių suveržtų standartiniais varžtais vaizdai
63
Dažnai atliekant inžinerinius projektinius skaičiavimus reikia žinoti panaudotų standartinių gaminių specifinius parametrus, tokius kaip paviršiaus plotas, masė, masės centro koordinatės, elemento inercijos momentas ir t. t. Pateiksime dar vieną pavyzdį, kaip pasi-rinkus standartinį profilinį elementą sužinoti visus šiuos parametrus. Iš standartinių gaminių bibliotekos įsikeliame (ISO>Structural Members>Steel>SB Beam) SB Beam elementą, kurio standartiniai matmenys yra SB 350x56, ir traukdami elemento ilgio nustatymo ro-dyklę nustatome elemento ilgį lygų vienam metrui.
66 pav. Standartinis profilinis (dvitėjas) vieno metro ilgio elementas SB350x56
Nustatę pageidaujamus profilinio konstrukcinio elemento para-metrus aktyvuojame komandą – Mass Properties ( ), šią komandą rasime tarp Tools funkcinių komandų. Aktyvavę Mass Properties ko-mandą gauname tikslius pasirinktojo elemento geometrinius ir masių parametrus (67 pav.). Daugelis apskaičiuotų duomenų pateikiami mi-limetrais, tačiau nustatymuose galima pasikeisti į pageidaujamą masės mato vienetą.
64
Pastaba. Geometrinius ir masių parametrus galima sužinoti ne tik standartinių gaminių, bet absoliučiai visų nubraižytų detalių ir su-rinkimo mazgų.
67 pav. Pasirinktojo standartinio elemento masės ir geometrinių parametrų pateiktis
65
8. brėžinių ruoŠimas spausdinti
Nubraižę modelį ar surinkimo mazgą (nepamirštame sukurtą modelį išsaugoti) lieka paskutinis etapas – dvimačių brėžinių spaus-dinimas. Norint pradėti brėžinių ruošimą spausdinti reikia pasirinkti komandą Drawing (68 pav.).
68 pav. Brėžinių ruošimo spausdinti dokumento sukūrimas
Atsižvelgiant į suprojektuoto modelio gabaritinius parametrus ir spausdintuvo galimybes pasirenkamas standartinis lapo formatas (69 pav.). Esant būtinybei galima pasirinkti ir įvesti nestandartinio lapo, ant kurio bus spausdinamas modelis, matmenis.
66
69 pav. Spausdinimo lapo dydžio pasirinkimas
Pasirinkus lapo, ant kurio bus spausdinamas modelis, matmenis, kairėje programos lango pusėje atsiveria paieškos langas, per kurį tu-rime įkelti spausdinti rengiamą modelį (70 pav.).
70 pav. Spausdinti rengiamo modelio paieškos langas
Pasirinkus modelį ir užvedus pelės žymeklį ant lapo ruošinio automatiškai atsiranda modelio projekcijos. Jas užfiksuoti galima kairiuoju peles klavišu, sudėjus tiek projekcijų, kiek reikia brėžiniui spausdinti. Toliau siūlomų projekcijų ir vaizdų galime atsisakyti spus-
67
telėję Esc klavišą, kiekvienos projekcijos ar vaizdo spalvų ir linijų matomumą galima nustatyti individualiai, ant vaizdo spustelėjus kai-rįjį pelės klavišą ir pakeitus Display Style ( ), kaip pa-vaizduota 71 pav.
71 pav. Projekcijų ir vaizdų rengimas spausdinti
68
Norėdami brėžinyje sudėti matmenis, dešiniuoju pelės klavišu, pažymime projekciją, kuriai užrašysime matmenis, ir pasirenkame komandą Smart Dimension. Sužymime projekcijoje pageidaujamus matmenis, tuomet pasirenkame kitas projekcijas ir taip pat sužymime reikalingus matmenis (72 pav.).
72 pav. Modelis su sužymėtais matmenimis
69
Norėdami atlikti papildomus brėžinio korekcijos veiksmus (pvz., išdidinti vaizdus, parodyti pjūvius, sužymėti elementus, įterpti charakteristikų lentelę, komentarus, užbrūkšniuoti atliktu pjūvius ir t. t.), dešiniuoju pelės klavišu pažymime projekciją ir pasirenkame no-rimą atlikti veiksmą (73 pav.), pvz., pjūvio užbrūkšniavimą.
73 pav. Brėžinio koregavimo galimybių lentelė
70
9. suKurto modelio vizualizacija
Sukūrus modelį dažnai prireikia ne tik brėžinių, bet ir mode-lio vizualizacijos. Šiame skyrelyje pateiksime, kaip pasinaudojus SolidWorks paketu PhotoView 360 gana nesudėtingai ir greitai pateikti modelio vizualizaciją. Pagrindinis vizualizacijos tikslas – nubraižy-tam modeliui, parinkus aplinkos, spalvinius, apšvietimo ir kt. para-metrus, suteikti kaip įmanoma realesnį vaizdą. Galima paprasčiausiai teigti, kad iš brėžinio padarysime nuotrauką. PhotoView 360 paketą ir visas jo komandas rasime viršuje programos lango (74 pav.). Jei programos lango viršuje nerandate šio paketo, vadinasi, reikia jį akty-vuoti per Options>Add-Ins komandą.
74 pav. Programos SolidWorks vizualizacijos paketas PhotoView 360
Nustatę ir pasirinkę modelio išvaizdos spalvinius parametrus (Edit Appearance), taip pat parinkę pageidaujamą aplinkos vaizdą (Edit Scene), galime pasižiūrėti laikinąjį vaizdą (Preview Window). Jei norime ką nors koreguoti, grįžtame į prieš tai buvusias komandas ir atliekame pakeitimus. Kai visos parinktys nustatytos ir jų nustaty-mai tenkina vartotoją, spaudžiame Final Render komandą ir gausime atliktos vizualizacijos rezultatą (75 pav.).
71
75 pav. Žirklinio keltuvo modelio vaizdai: a – modelio vaizdas braižant;
b – tikroviškas modelio vaizdas po vizualizacijos
Pastaba. Atliekant didelės rezoliucijos vizualizacijas gali stipriai pailgėti konvertavimo laikas, taip pat tai priklauso nuo modelio sudė-tingumo ir kompiuterio procesoriaus našumo bei grafinių parametrų.
literatūraDundulis, R.; Povilionis, A. B. 2005. Kompiuterinis projektavimas 1. Kaunas:
Technologija. 198 p.Dundulis, R. 2006. Kompiuterinis projektavimas 2. Kaunas: Technologija.
152 p.SolidWorks® 2009, SolidWorks Essentials, SolidWorks Corporation, 300
Baker Avenue, Concord, Massachusetts 01742 USA. 524 p.Matt Lombard, SolidWorks® 2010, Bible, Villey Publishing Inc. 1179 p.
