Politechnika Warszawska Wydział Mechatroniki Instytut Automatyki i Robotyki

Transkrypt

1 Politechnika Warszawska Wydział Mechatroniki Instytut Automatyki i Robotyki Ćwiczenie laboratoryjne 2 Temat: Modelowanie powierzchni swobodnych 3D przy użyciu programu Autodesk Inventor

2 Spis treści 1. Wprowadzenie Uruchomienie Poruszanie się w 3D Podstawowe operacje 3D Wykonanie ćwiczenia głowica spawająca Część pierwsza podstawa Część druga nakrętka Część trzecia - uchwyt Część czwarta - głowica Połączenie elementów... 15

3 1. Wprowadzenie 1.1.Uruchomienie Tak jak w poprzednim ćwiczeniu uruchamiamy rysowanie prostego elementu. Standard.ipt posłuży nam do rysowania pojedynczych części, które na końcu ćwiczenia połączymy w całość. 1.2.Poruszanie się w 3D Inventor posiada kilka bardzo prostych i intuicyjnych narzędzi do obracania kamery w przestrzeni. Pasek narzędzi znajdziemy na nim wszystkie możliwe funkcje do przesuwania, obracania, zbliżania kamery do elementów. ViewCube znajdująca się w prawym górnym rogu ekranu kostka pozwala nam zorientować płaszczyznę w dowolny sposób bez konieczności szukania potrzebnych funkcji na pasku narzędzi, bądź w menu. SteeringWheels bardzo interesujące narzędzie, pozwalające nam zrobić wszystko z kamerą. Pozwala na szybki dostęp do najczęściej używanych narzędzi. 3

4 1.3.Podstawowe operacje 3D Przykład użycia większości funkcji zostanie pokazany w dalszej części ćwiczenia. W tym punkcie pokazane zostaną najważniejsze i najczęściej używane funkcje programu Autodesk Inventor. a) Wyciągnięcie tworzy element przez dodanie głębokości do szkicu. b) Obrót tworzy element przez obrót profilu wokół jednej z osi. c) Otwory służy do robienia otworów np. walcowych, gwintowanych, z pogłębieniem na głowę wkrętu. d) Wyciągnięcie złożone służy do łączenia profili o niejednakowym kształcie e) Przeciągnięcie - przeciągnięte elementy tworzy się za pomocą przeciągania jednego lub więcej profilu szkicu wzdłuż ścieżki. f) Zaokrągl, Fazuj operacje analogiczne do tych, których używaliśmy w 2D g) Płaszczyzna, oś, punkt konstrukcyjny funkcje bardzo przydatne podczas łączenia elementów w jeden zespół. Pozwalają nam także na szkicowanie w płaszczyznach innych, niż bazowe. 4

5 2. Wykonanie ćwiczenia głowica spawająca Celem ćwiczenia będzie zamodelowanie głowicy spawającej. Konstrukcję podzielimy na dwa etapy. Pierwszy, w którym zamodelujemy podstawowe komponenty głowicy, oraz drugi, w którym połączymy wszystkie części. 2.1.Część pierwsza podstawa Ta część jest tylko przypomnieniem z poprzedniego ćwiczenia. Otwieramy nowy plik, nazywamy część podstawa. Rzutujemy oś x i y. (będzie to wykonywane na początku wykonania każdej następnej części). Wybieramy funkcję wielokąt, ilość boków 8, środek wieloboku pokrywa się z przecięciem układu współrzędnych. Wybieramy wiązanie poziome jednego z boków. Odległość między dwoma przeciwległymi bokami wynosi 95 mm. Gotowy szkic pokazany jest na rysunku obok. Wychodzimy ze szkicu, zaznaczamy opcję wyciągnięcie, zaznaczamy profil i wyciągamy element na odległość 45 mm. Uzyskujemy bryłę jak na rysunku poniżej. Zapisać projekt. 5

6 2.2.Część druga nakrętka Otwieramy nowy dokument. Nazywamy część nakrętka. Rysujemy ośmiokąt ze środkiem pokrywającym się ze środkiem układu współrzędnych. Ustalamy odległość między przeciwległymi bokami na 45mm. Wychodzimy ze szkicu, zaznaczamy wyciągnięcie proste na odległość 10 mm. Wybieramy opcję otwory. Środek otworu pokrywa się ze środkiem bryły (umieszczenie liniowe i podanie wymiarów 22.5). Wybieramy średnicę 30 mm. Powinniśmy uzyskać bryłę jak na rysunku obok. Zapisujemy projekt. 6

7 2.3.Część trzecia - uchwyt Otwieramy nowy dokument, nazywamy go uchwyt. Narysować geometrię jak na rysunku. Wychodzimy ze szkicu, wybieramy wyciągnięcie proste na 20 mm Otrzymany element wygląda jak na rysunku. Wybieramy funkcję fazuj. Należy zaznaczyć krawędź jak na rysunku, zaznaczyć opcję wyznaczania fazy po dwóch odległościach i wstawić wartości jak na rysunku 7

8 Teraz fazujemy dwie następne krawędzie oznaczone na rysunku, wybieramy opcję fazowania jednym wymiarem i ustawiamy odległość 2 mm Następnie wybieramy funkcję zaokrągl, zaznaczamy najbardziej skrajną krawędź, wybieramy zaokrąglanie stałe na promień 10 mm. 8

9 Efekt wykonanych operacji powinien wyglądać tak jak rysunku poniżej: Zapisać projekt. 9

10 2.4.Część czwarta - głowica Narysować szkic tak jak na rysunku: Wychodzimy ze szkicu. Wybieramy funkcję obrót. Zaznaczamy tylko jeden obrys, pełen kąt obrotu i jako oś obrotu zaznaczamy oś x. Wybieramy w Obrocie 1 szkic pierwszy, otwieramy menu prawym klawiszem myszy i wybieramy współdzielenie szkicu. Umożliwia nam wykonanie wielu operacji na jednym szkicu. Dzięki temu można po raz drugi wykonać obrót elementu. Obracamy pozostałe fragmenty szkicu względem osi x. 10

11 Tworzymy szkic na postawie lewego skrajnego walca. Rzutujemy okrąg i wychodzimy ze szkicu. Teraz wyznaczamy kolejna płaszczyznę. Wybieramy funkcję płaszczyzna konstrukcyjna odległość 40 mm od modelu., tworzymy nową płaszczyznę na szkicu 2 i odsuwamy ją na 11

12 Tworzymy szkic na nowopowstałej płaszczyźnie. Rzutujemy na nią oś i rysujemy okrąg o średnicy 25 mm. Wychodzimy ze szkicu. Wybieramy wyciągnięcie złożone. Zaznaczamy oba okręgi. Uzyskujemy efekt jak na rysunku. Edytujemy szkic 1. Rysujemy dwie proste (długość 30 mm), jedna pokrywającą się z osią x, drugą pod kątem 150 o. 12

13 Przejście między jedną o drugą prostą zaokrąglamy na promień 100 mm Wychodzimy ze szkicu. Tworzymy nowy szkic na podstawie prawego skrajnego walca. Rysujemy okrąg o środku na osi x i o średnicy 10 mm. Wybieramy opcję przeciągnięcie, zaznaczamy okrąg i wyznaczoną krzywą. Powinniśmy uzyskać rezultat tak jak na rysunku: 13

14 Tworzymy nowy szkic na prawym zakończeniu elementu. Na szkicu rysujemy okrąg o średnicy 12 mm. Wychodzimy ze szkicu i wydłużamy okrąg na 20 mm. Uzyskujemy element taki, jak na rysunku poniżej W ten sposób zakończyliśmy rysowanie trzonu głowicy. Efekt pracy jest przedstawiony poniżej Pozostało nam już jedynie połączyć narysowane wcześniej elementy. 14

15 2.5.Połączenie elementów Aby połączyć wszystkie narysowane już części należy przy włączaniu nowego dokumentu wybrać dokument z rozszerzeniem *.iam. Przy użyciu funkcji wstaw komponent wstawiamy narysowane już części. Na początku wybieramy element podstawa. Wklejamy też kolejną część uchwyt. Wykorzystując funkcję Wstaw wiązanie łączymy obie części ze sobą. Żeby dokonać tego precyzyjnie należy wcześniej wyznaczyć konstrukcyjnie na szkicu środek krawędzi (np. metodą przedstawioną na rysunku, ale nie jest to jedyna metoda). Funkcje szkicu są takie same jak w standardzie *.ipt. To samo robimy z krawędzią drugiej części. 15

16 Wychodzimy ze szkicu i wstawiamy punkty konstrukcyjne środku obu krawędzi. Wybieramy funkcję wiązanie zaznaczamy obie krawędzie na. Najpierw Nie jest to wystarczające, aby części były w takim położeniu, jakie chcemy. Jeszcze raz wybieramy funkcję wiązanie i zaznaczamy wyznaczone wcześniej punkty. Po tych operacjach otrzymane złożenie powinno wyglądać tak jak na rysunku. 16

17 Wstawiamy kolejny komponent: nakrętka (dwa razy). Musimy je związać z uchwytem. Aby to zrobić, musimy wyznaczyć punkty konstrukcyjne na uchwycie, tak jak na rysunku poniżej. Zaznaczamy punkty konstrukcyjne na środku dowolnej krawędzi nakrętki. Tak samo jak ostatnio przy użyciu funkcji wiązanie wiążemy nakrętki do uchwytu. Ta operacja może wymagać jeszcze trzeciego wiązania. Poza wiązaniami krawędzi i punktów należy związać przylegające płaszczyzny. To samo robimy z drugą nakrętką. Efekt końcowy powinien wyglądać tak: 17

18 Wstawiamy komponent głowica. Odpowiednie przywiązanie głowicy do reszty mechanizmu może sprawić pewne trudności. Ciężko jest właściwie zorientować głowice względem mechanizmu. W tym calu dobrze zrobić znacznik na jednej z nakrętek, np. jak na rysunku poniżej. Wychodzimy ze szkicu, wyciągamy znacznik na odległość 2 mm. Teraz możemy przystąpić do wiązania głowicy z nakrętkami. Zaznaczamy wiązanie krawędzi znacznika z krawędzią głowicy 18

19 Drugie wiązanie wykonujemy funkcją wiązanie otworów. Gotowy element powinien wyglądać jak na rysunku poniżej: 19

20 Zapisujemy zespół tak jak w pierwszym ćwiczeniu, do formatu IGES (pamiętamy o zmienieniu opcji zapisu). 20