University of BelgradeFaculty of Mechanical Engineering

Konstrukcija i tehnologijaproizvodnje letelica

Vežbe 128.2.2019.

Mašinski fakultetUniverziteta u Beogradu

Aleksandar M. GrbovićJelena M. Svorcan

Miloš D. Petrašinović

Vezbe 1Sadržaj vežbe

• Proces konstruisanja• Programski paket CATIA V5• Radno okruženje programa• Sketcher - osnovne operacije• Part Design - osnovne operacije

Konstrukcija i tehnologija proizvodnje letelica - 1/27

Proces konstruisanja

Proces izrade dela/sklopa (danas CAD/CAE/CAM) seuprošćeno može podeliti na sledeće faze:1. Definisanje problema (namene i polaznih zahteva),2. Polazna skica,3. Modeliranje (CAD),4. Proračun (CAE),5. Validacija i optimizacija,6. Proizvodnja (CAM).

Konstrukcija i tehnologija proizvodnje letelica - 2/27

Proces konstruisanja

• Proces konstruisanja podrazumeva faze 1-5 i pripremu zafazu 6.

• Proces je iterativan i često se sa viših koraka vraćamo napočetne da bismo uneli potrebne izmene.

• Kombinacijom ljudske imaginacije i modernih softverskihalata moguće je konstruisati sistem po definisanimzahtevima.

Konstrukcija i tehnologija proizvodnje letelica - 3/27

Proces konstruisanjaCAD (Computer Aided Design) predstavlja skup metoda ialata na računaru kojima se inženjer služi tokom projektovanja.Pod time podrazumevamo:1. Stvaranje geometrijskog modela,2. Dimenzionisanje modela,3. Unos potrebnih promena na modelu,4. Čuvanje/arhiviranje modela kako bi drugi korisnici mogli

da ga koriste,5. Stvaranje sklopova,6. Stvaranje prateće dokumentacije,7. Pripremu modela za analizu (CAE) i simulaciju

proizvodnog procesa (CAM).

Konstrukcija i tehnologija proizvodnje letelica - 4/27

Programski paket CATIA V5

• CATIA (Computer Aided Three-dimensional InteractiveApplication) je danas jedan od najzastupljenijih i najrazvijenijihkomercijalnih paketa za modeliranje, proizvodnju, proračun itd.razvijen od strane Dassault Systèmes i napisan u C++.Prevashodno se koristi u vazduhoplovnoj i automobilskoj industriji,kao i u brodogradnji, ali i drugim oblastima.

• Za potrebe mašinske industrije, CATIA pruža mogućnostmodeliranja linijskih, ravanskih i prostornih tela uključujući veomasložene geometrije i sklopove, kao i tankih limova i kompozitnihdelova, zatim izrade tehničkih crteža, definisanja proizvodnihprocesa, mehanizama itd.

• Tokom ovog kursa koristićemo module Part Design, AssemblyDesign, Sketcher i Drafting.

Konstrukcija i tehnologija proizvodnje letelica - 5/27

Radno okruženje programa

Kada se CATIA V5 pokrene, vidi se početno radno okruženje.

Zatvoriti prozor Product1. U gornjem levom uglu vidi se glavni meni:Start, File, Edit, View, Insert, Tools, Window i Help.

Konstrukcija i tehnologija proizvodnje letelica - 6/27

Radno okruženje programa• Pritiskom na Start se pojavljuje padajući meni u kom su

razvrstani postojeći moduli programa.• Za ulaz u modul za prostorno modeliranje izabrati:Start/Mechanical Design/Part Design

• Otvara se prozor New Part, isključiti opciju Enablehybrid design.

Konstrukcija i tehnologija proizvodnje letelica - 7/27

Radno okruženje programaMenja se radno okruženje programa. Sada se prikazuju radnookruženje koje odgovara modulu Part Design.

Konstrukcija i tehnologija proizvodnje letelica - 8/27

Radno okruženje programa

Neki od elemenata radnog okruženja (sa prethodne slike):• A - pobrojane ravni globalnog koordinatnog sistema u

stablu,• B - PartBody u stablu (prvo, početno prostorno telo gde

će biti sačuvane sve operacije koje izvršimo),• C - ravni koje obrazuju ose globalnog koordinatnog

sistema,• D - 3D kompas (moguće menjati orijentaciju i položaj),• E - ose globalnog koordinatnog sistema.

Konstrukcija i tehnologija proizvodnje letelica - 9/27

Radno okruženje programa

• Pored navedenih elemenata pojavljuju se palete saalatkama (toolbar).

• U okviru padajućeg menija View/Toolbars je mogućeupravljati prozorima sa alatkama.

• Većini alatki je moguće pristupiti i iz padajućeg menijaInsert.

• U padajućem meniju Tools se nalazi opcija zapodešavanje programa pod nazivom Options.

• Za odgovarajuća podešavanja programa videti dokumentsa nazivom CATIAV5-podesavanja.

Konstrukcija i tehnologija proizvodnje letelica - 10/27

Sketcher - osnovne operacije

• Kreiranje većine zapreminskih (solid) elemenata počinjeod 2D profila, koji se nazivaju skicirani profili.

• Izabrati Insert/Sketcher/Sketch ili iz palete alatkiSketcher izabrati Sketch (modul za skiciranje).

• Zatim je potrebno izabrati ravan iz stabla ili pritiskom nasamu ravan. U ovoj ravni se potom skicira profil.

Konstrukcija i tehnologija proizvodnje letelica - 11/27

Sketcher - osnovne operacijePonovo se menja radno okruženje programa. Sada se prikazujuradno okruženje koje odgovara modulu Sketcher. Glavni meniostaje isti ali se menjaju palete sa alatkama.

Konstrukcija i tehnologija proizvodnje letelica - 12/27

Sketcher - osnovne operacije

Neke od paleta alatki u okviru modula Sketcher:

• A (Profile) - za stvaranje 2Delemenata (tačaka, linija, osa, likova,kružnica itd.).

• B (Operatio) - za izmenu prethodnonapravljenih elemenata.

• C (Sketch tools) - za pomoćneelemente.

• D (Constraints) - za definisanjeograničenja (dimenzija i relacija).

• E (Visualiyation) - za upravljanjeprikazom.

Konstrukcija i tehnologija proizvodnje letelica - 13/27

Sketcher - osnovne operacijeCrtanje pavougaonika

Alatka za crtanje pravougaonika se može aktivirati izboromInsert/Profile/Predefined Profile/Rectangle ili izboromRectangle iz palete Profile.

Konstrukcija i tehnologija proizvodnje letelica - 14/27

Sketcher - osnovne operacijeDimenzionisanje pavougaonika

Alatka za dimenzionisanje kojom je moguće definisati dužine stranicanapravljenog pravougaonika se može aktivirati izboromInsert/Constraint/Constraint Creation/Constraint ili izboromConstraint iz palete Constraint.Nakon što je aktivirana alatka potrebno je izabrati elemente kojima sedodeljuju dimenzije (izabrati stranicu ili krajnje tačke stranice).

Konstrukcija i tehnologija proizvodnje letelica - 15/27

Sketcher - osnovne operacijeCrtanje kružnice

Alatka za crtanje kružnice se može aktivirati izboromInsert/Profile/Circle/Circle ili izborom Circle iz paleteProfile.

Konstrukcija i tehnologija proizvodnje letelica - 16/27

Sketcher - osnovne operacijeDimenzije i relacije kružnice

Ponovo aktivirati alatku za dimenzionisanje (Constraint) i izabratikružnicu kako bi se definisao prečnik (ili poluprečnik), zatim definisatiudaljenost centra kružnice od vertikalne ose. Prilikom pravljenja kružnicecentar kružnice je izabran tako da leži na horizontalnoj osi. Automatski jedodata relacija (Constraint Definition/Coincidence) da on pripada tojosi. Kada je profil zelene boje znači da je on jednoznačno i upotpunostiodredjen.

Konstrukcija i tehnologija proizvodnje letelica - 17/27

Sketcher - osnovne operacijeIzlaz iz modula Sketcher

Kada je 2D element napravljen potrebno je izaći iz modulaSketcher izborom Exit workbench iz palete Workbench.

Konstrukcija i tehnologija proizvodnje letelica - 18/27

Part Design - osnovne operacijeAlatka Pad

Alatka Insert/Sketch-Based Features/Pad se koristi zaekstrudiranje profila duž nekog pravca.

Konstrukcija i tehnologija proizvodnje letelica - 19/27

Part Design - osnovne operacijeNovi profil

Ponovo pokrenuti modul za skiciranje i napraviti sledeći profilu okviru xz ravni. Koristiti alatku za crtanje profila izboromInsert/Profile/Profile ili izborom Profile iz palete Profile.

Redom zadavati tačke (levim klikomili unosom koordinata), prva tačka sepodudara sa koordinatnim početkomdok poslednja leži na vertikalnoj osi.Obratiti pažnju na ograničenja kaošto su horizontalnost, paralelnost ikoincidencija. Duplim klikom se prekidaunos profila. Profil pored duži možeda sadrži i lukove (tangentne ili ne naprethodnu duž).

Konstrukcija i tehnologija proizvodnje letelica - 20/27

Part Design - osnovne operacijeZatvaranje profila

Potrebno je još zatvoriti nacrtani profil alatkom zapreslikavanje izborom Mirror iz palete Operation.

Izabrati sve duži koje suprethodno nacrtane i vertikalnuosu za osu preslikavanjeIzmedju ostalog moguće je joštranslirati, rotirati ili skaliratiprofil korišćenjem alatki iz paleteOperation.

Konstrukcija i tehnologija proizvodnje letelica - 21/27

Part Design - osnovne operacijeAlatka Pad - Mirrored extent

Ponovo koristiti alatku Pad za ekstrudiranje novog profila,pritom uključiti opciju Mirrored extent.

Konstrukcija i tehnologija proizvodnje letelica - 22/27

Part Design - osnovne operacijePomoćna geometrija

Alatkama u okviru palete Reference Elements je mogućenapravit dodatne tačke, prave ili ravni. Napraviti dve pomoćneravni udaljene od ravni yz za 100 i -100 mm (moguće koristitiReverse Direction).

Konstrukcija i tehnologija proizvodnje letelica - 23/27

Part Design - osnovne operacijeAlatka Pad - Granice

U jednoj od napravljenih pomoćnih ravni nacrtati elipsu iekstrudirati je do druge ravni.

Konstrukcija i tehnologija proizvodnje letelica - 24/27

Part Design - osnovne operacijeAlatka Pad - Pravac

Ekstrudirati nacrtanu elipsu koristeći stranicu sa slike kaopravac ekstrudiranja (More»Direction).

Konstrukcija i tehnologija proizvodnje letelica - 25/27

Part Design - osnovne operacijeAlatka Pocket

Alatka Insert/Sketch-Based Features/Pocket takodjeekstrudira nacrtani profil ali dobijenu zapreminu oduzima odprethodne zapremine modela.

Konstrukcija i tehnologija proizvodnje letelica - 26/27

Kraj prezentacije

Hvala na pažnji!

Konstrukcija i tehnologija proizvodnje letelica - 27/27