Przykład montażu w CATIA v5 Za przykład posłuży proste połączenie wałka i tulejki za pomocą wpustu. Pierwszym etapem jest konstrukcja modeli 3D. Zacznijmy od stworzenia modelu wałka.

Model 3D wałka Modelowanie pojedynczych elementów wykonujemy w module Part. W tym celu wybieramy odpowiednie polecenie z menu:

Niezależnie od typu modelowanego elementu, przebieg jego projektowania jest podobny.

Zaczynamy od narysowania szkicu (ang. sketch) a następnie dokonujemy operacji np. obrotu (dla wykonania bryły obrotowej) lub wyciągnięcia (dla uzyskania bryły nieobrotowej).

Zacznijmy, więc od narysowania szkicu wałka. Ponieważ jest to bryła obrotowa, to wystarczy zamodelować górną połówkę przekroju (w postaci konturu zamkniętego) a następnie obrócić ją wokół osi symetrii.

Aby rozpocząć rysowanie szkicu należy najpierw wskazać płaszczyznę, na której będziemy rysować. Domyślnie przyjęty jest układ współrzędnych skojarzony z modelowanym przedmiotem i mamy tu do wyboru 3 płaszczyzny. My wybierzemy płaszczyznę „zx plane”, poprzez klikniecie lewym klawiszem myszy na rozwijanym drzewie.

Następnie wybieramy polecenie rysowania szkicu:

Przechodzimy wówczas do sketchera (szkicownika), w którym rozpoczniemy rysowanie

konturu wałka. Co prawda nie jest to wymagane, ale lepiej aby jedna z płaszczyzn PO pokrywała

się punktem zerowym układu. Szkicownik posiada siatkę (można uaktywnić przyciąganie do siatki podczas rysowania). Zasada rysowania szkicu bryły jest następująca: wykonany szkic musi być zamknięty. Można go rysować linia po linii, ale wygodniej jest użyć narzędzia „Profile”:

Rysujemy profil zamknięty, nie przejmując się na razie wymiarami. Należy jedynie podczas

rysowania zwrócić uwagę powstające więzy, (które na rysunku mają kolor zielony). Jeśli są one niezamierzone należy ich unikać!

Pojawiają się więc więzy: H – horizontal (poziomy), V – vertical (pionowy), O –

koincydencja (współosiowy), || - tangent (styczny) itp. Po narysowaniu szkicu jest on biały. Należy go (zgodnie z rysunkiem, jeśli posiadamy) teraz

zwymiarować. Szkic taki staje się wówczas modelem parametrycznym, który będzie można w łatwy sposób modyfikować. Dobrze zwymiarowany szkic jest cały zielony, nie ma białych elementów konturu ani fioletowych (element przewymiarowany, należy któryś z dublujących się wymiarów usunąć). Dla wymiarowania korzystamy z polecenia „Contraint”:

Klikamy na ikonę wymiarowania, następnie wybieramy element szkicu i odsuwamy

powstający wymiar w pożądane miejsce. Najpierw wymiarujemy całkowitą długość, potem długości stopni przez wskazanie wpierw powierzchni czołowej np. lewej a potem powierzchni czołowej sąsiedniego stopnia. Następnie wymiarujemy powierzchnie cylindryczne (wskazując wpierw powierzchnie a potem dolną linię zamykającą kontur – będącą osią symetrii), podcięcia (wymiarując ich szerokość i głębokość wcięcia od sąsiadującej powierzchni cylindrycznej) i sfazowania (przez podanie długości – klikamy na elemencie konturu (sfazowaniu) wyciągamy wymiar a następnie klikając na nim prawym klawiszem wybieramy właściwy sposób wymiarowania – Vertical Measure Direction, oraz podanie kąta – wskazujemy sfazowanie a następnie powierzchnie czołową i wyciągamy wymiar kąta do odpowiedniej ćwiartki). Poprawnie zwymiarowany szkic powinien wyglądać następująco:

Aby zakończyć definiowanie szkicu klikamy ikonę wyjścia ze szkicownika:

Mamy gotowy szkic:

który należy obrócić w celu otrzymania bryły obrotowej. W tym celu wybieramy polecenie „Shaft”:

W okienku definicji bryły obrotowej należy wskazać szkic, który chcemy obracać (powinien być już wybrany nasz) oraz oś obrotu. Powinna to być oś Z (na rysunku: H), którą trzeba kliknąć aby wybrać:

Po wybraniu dostajemy podgląd wałka:

który możemy zaakceptować, otrzymując gotowy model 3D:

Otrzymany model należy zapisać:

Do tak otrzymanego wałka dodamy teraz rowek wpustowy. W tym celu należy wpierw

zdefiniować nową płaszczyznę, w której będziemy rysować szkic wpustu. Należy z paska „Reference elements” wybrać polecenie „Plane”:

Chcemy dodać rowek na pierwszym stopniu wału. W tym celu można dodać płaszczyznę np. płaszczyznę równoległą do płaszczyzny „zx” oddaloną o promień tej powierzchni cylindrycznej.

Musimy teraz wskazać powierzchnię (np. xz bezpośrednio wskazać na drzewie), od której

chcemy dodać naszą płaszczyznę równoległą (Reference) oraz podać odległość (Offset) odsunięcia (w naszym przypadku 20mm). Różne typy tworzenia płaszczyzn pomocniczych znajdują się na liście „Plane type”.

Na tak utworzonej płaszczyźnie rysujemy szkic. Wybieramy nowo utworzoną płaszczyznę i klikamy ikonę tworzenia szkicu. Tu rysujemy i wymiarujemy szkic wpustu (jego zarys z góry). Można do tego użyć polecenia „Elongated hole”:

Wymiarujemy rowek podając promień rowka, jego długość całkowitą, odsunięcie od krawędzi stopnia oraz ustalając jego położenie symetrycznie względem osi symetrii wału (poprzez dodanie odpowiednich więzów).

Po wyjściu ze sketchera wybieramy polecenie tworzenia „pocket” :

Model wpustu 3D

Model tuleji 3D

Montaż 3D – wykonanie złożenia Mają tak przygotowane wcześniej modele 3D poszczególnych części możemy przystąpić do budowy złożenia. W tym celu wybieramy polecenie utworzenia nowego wyrobu:

Otrzymujemy na ekranie puste drzewko produktu. Teraz do złożenia trzeba wstawiać kolejne elementy. Klękając prawym klawiszem na „Produkt” (w drzewku) wybieramy polecenie „Existing komponent” z podręcznego menu (bo wcześniej już te elementy narysowaliśmy i są do dyspozycji). Wstawiamy więc kolejno stworzony wałek, wpust i tulejkę wskazując odpowiednie pliki (operacje powtarzamy 3 razy – dla każdego elementu osobno). Otrzymamy poniższą sytuację:

Ponieważ wszystkie elementy były rysowane w tej samej płaszczyźnie „zx” od początku układu współrzędnych to po nałożeniu teraz nachodzą na siebie – ale nadal nie są „zmontowane”. Trzeba je teraz porozsuwać. Do tego służy „kompas”.

Chwytamy kompas lewym klawiszem myszy za czerwony punkt, przesuwamy nad wybrany element i puszczamy. Klękając na wybrane krawędzie kompasu możemy element przesuwać w zadanym kierunku.

Trochę inaczej sprawa wygląda w przypadku wpustu, który znajduję się obecnie wewnątrz wałka. Trzeba najpierw ukryć wałek (prawym klawiszem na drzewie na wałku i wybrać polecenie „Hide/Show”). Potem używając kompasu odsunąć wpustu i ponownie przywrócić widoczność wałka. Teraz mamy przygotowane zadanie do złożenia. Oto kolejne operacje złożenia:

Włożenie wpustu do wałka Każdy zabieg montażu wymaga narzucenia odpowiednich więzów. W części „Produkt” mamy dostępne menu z odpowiednimi ikonami zawierającymi różne rodzaje więzów. Aby umieścić wpust w rowku należy:

1. Narzucić więź „Coincidence Constraint” pomiędzy powierzchnią boczną zaokrągloną wpustu i rowka.

2. Narzucić więź „Contact Constraint” pomiędzy dolną powierzchnią płaską wpustu i dnem

rowka.

3. Wykonać narzucone więzi poleceniem „Update All”

Narzucanie więzi odbywa się następująco. Wybieramy (klikając) wybraną powierzchnie jednego elementu, a następnie trzymając lewy klawisz Ctrl klikamy drugą powierzchnię:

Następnie narzucamy odpowiednie więzi poprzez wybranie odpowiedniej ikony. Potem wykonujemy „update”. Tak dokonaliśmy złożenia wpustu i wałka. Teraz należy narzucić odpowiednie więzi koincydencji między tulejka a wałkiem (względem wpustu):

Następnie należy nasunąć tulejkę na wałek np. za pomocą kompasu. Tak otrzymujemy gotowe złożenie po montażu: