Bryła obrotowa (osiowo symetryczna), parametryzacja Zagadnienia. Tworzenie bryły obrotowej (dodawanie i odejmowanie brył). Tworzenie rowków. Tworzenie otworów i kołków powielonych za pomocą szyku kołowego. Parametryzacja. Zanim przystąpicie Państwo do wykonania modelu według tej instrukcji (sw_o2_bryla_obrotowa_parametryzacja.pdf), proszę najpierw wykonać model wg instrukcji sw_02_bryla_obrotowa.pdf, w której nie stosuje się parametryzacji. Rysunek 1. Model do utworzenia Po otwarciu SolidWorks a wybieramy z menu Plik -> Nowy... i jako dokument wybieramy Część (reprezentacja 3D pojedynczego komponenty projektu). Zamierzamy utworzyć szkic, z którego utworzymy bryłę poprzez obrót wokół osi wybieramy zatem na zakładce Operacje narzędzie Dodanie/baza przez obrót, rys. 2. Rysunek 2. Wybór narzędzia Dodanie/baza przez obrót Copyright 2014 mgr inż. Janusz Bonarowski 1
Po wybraniu tego narzędzia SW prosi o wskazanie płaszczyzny na której utworzymy Szkic. Z rozwiniętego drzewa operacji wybierzmy Płaszczyznę przednią, rys. 3. Rysunek 3. Wybieramy płaszczyznę szkicu - Płaszczyzna przednia Naszkicujmy zamknięty wielobok. Podczas szkicowania możemy od razu umieścić jeden narożnik wieloboku w Początku układu współrzędnych; możemy też zadbać o to by boki, które mają być pionowe i poziome od razu miały takie kierunki w tym celu zwracamy uwagę, aby podczas szkicowania pojawiały się ikony relacji Pionowy lub Poziomo. Szkic wykonujemy nie dbając o wymiary, rys. 4. Rysunek 4. Wstępny etap szkicu Potrzebujemy także umieścić na szkicu oś obrotu. Oś obrotu narysujemy specjalnym rodzajem linii Linią środkową. W tym celu, na zakładce Szkic, rozwińmy ikonę Linia i wybierzmy Linia środkowa, rys. 5, a następnie narysujmy oś, rys. 6. Copyright 2014 mgr inż. Janusz Bonarowski 2
Rysunek 5. Wybór Linii środkowej Rysunek 6. Linią środkową rysujemy poziomą (!) oś obrotu Teraz możemy przystąpić do wymiarowania szkicu. Z zakładki Szkic wybierzmy Inteligentny wymiar i zwymiarujmy szkic jak na rys. 7, aż do uzyskania komunikatu Całkowicie zdefiniowany. Rysunek 8. Okno Modyfikuj Rysunek 7. Nadajemy wartości wymiarom Podczas wprowadzania wymiarów pojawia się okno Modyfikuj. W oknie tym, oprócz modyfikacji wymiaru możemy odczytać, np. dla wymiaru 250mm, nazwę wymiaru: D6@Szkic1. Każdy wprowadzanych do szkicu wymiar ma swoją nazwę. Pierwszy wprowadzony wymiar uzyskuje nazwę D1@Szkic1, drugi wymiar D2@Szkic1 itd. Copyright 2014 mgr inż. Janusz Bonarowski 3
Parametryzacja W SolidWorks możemy powiązać równaniami wymiary między sobą korzystając z ich nazw. Pewne wymiary pozostawimy niezależne, a inne będą od tych niezależnych - zależały. Np. niech wymiar 300mm będzie niezależny, a wymiar 250mm niech od niego zależy, tzn. niech będzie równy: (wymiar 300 o nazwie D1@Szkic1) * (5/6) = 250. Takie równanie wpisujemy w odpowiedni arkusz podobny do arkusza kalkulacyjnego w MS Excel. Dopóki nie zastosujemy pierwszego równania parametryzującego szkic - arkusza tego nie widzimy w drzewie modelu (rys. 9) i musimy wywołać go samodzielnie. W tym celu wybieramy z menu Narzędzia -> Równania... Po tym wyborze zgłosi się arkusz: Równania, zmienne globalne i wymiary, rys. 10. Rysunek 9. Drzewo modelu Rysunek 10. Arkusz Równania, zmienne globalne i wymiary Ustawiamy kursor w ostatnim wierszu arkusza zaznaczonym na rys. 10 (w kolumnie Nazwa) i wpisujemy w cudzysłowach nazwę wymiaru, który ma być obliczany "D6@Szkic1" lub klikamy, na szkicu, wymiar 250mm co spowoduje wpisanie tego tekstu i przeniesienie kursora, w prawo, do kolumny Wartość / Równanie i wpisanie tam znaku równości (=). Teraz, po znaku równości trzeba wpisać równanie, wg którego obliczymy wymiar D6@Szkic1. Aby ułatwić to wpisywanie możemy kliknąć myszą wymiar 300mm, co automatycznie wpisze do równania nazwę wymiaru niezależnego "D1@Szkic1", dalszy ciąg równania musimy już wpisać ręcznie. Ostateczna postać wypełnionej komórki ma postać: ="D1@Szkic1"*(5/6), patrz rys. 11. Copyright 2014 mgr inż. Janusz Bonarowski 4
Rysunek 11. Wpisane równanie uzależniające wymiar D6@Szkic1 od wymiaru D1@Szkic1 Wpisane równanie zatwierdzamy zielonym haczykiem, co spowoduje wyliczenie wymiaru (w kolumnie Wartość pojawi się 250mm) i zamykamy arkusz klikając przycisk OK. Szkic przyjmie postać jak na rys. 12: w drzewie modelu pojawi się pozycja Równania, a wymiar 250mm uzyska czerwony symbol Σ mówiący o tym, że wymiar ten został wyliczony. Rysunek 12. Postać szkicu po sparametryzowaniu wymiaru D6@Szkic1 Po uzależnieniu wymiaru D6@Szkic1 od wymiaru D1@Szkic1 wystarczy zmienić wymiar D1@Szkic1, np. na 200mm, a wymiar D6@Szkic1 zmieni się odpowiednio z wprowadzonym równaniem, rys. 13. Rysunek 13. Działanie parametryzacji Copyright 2014 mgr inż. Janusz Bonarowski 5
Przywróćmy poprzednią wartość (300mm) wymiarowi D1@Szkic1, zamknijmy szkic i dokończmy operację Dodanie/baza przez obrót, rys. 14. Rysunek 14. Wykonanie konstrukcji Dodanie/baza przez obrót Kołki z fazą na płaszczyźnie czołowej Na płaszczyźnie czołowej tulei narysujemy jeden kołek z fazą, a następnie powielimy go szykiem kołowym. W tym celu, na zakładce Operacje, wybierzmy Wyciągnięcie dodania/bazy i jako płaszczyznę szkicu wskażmy płaszczyznę większego okręgu tulei. Na płaszczyźnie tej narysujemy okrąg o średnicy 20mm. Aby zwymiarować ten okrąg - narysujemy pionową, pomocniczą linię (Linią środkową) wychodzącą ze środka okręgu i na tej linii umieścimy środek okręgu do wyciągnięcia, rys. 15. Rysunek 15. Szkic do wyciągnięcia Wyjdźmy ze szkicu i określmy wyciągnięcie na 30mm. Następnie wykonajmy fazę 3mm, wybierając narzędzie Sfazowanie (znajdujące się pod narzędziem Zaokrąglenie. Aby uwidocznić oś tulei wybierzmy z menu Widok pozycję Tymczasowe osie, rys.16. Rysunek 16. Kołek z fazą; widoczna oś Copyright 2014 mgr inż. Janusz Bonarowski 6
Szyk kołowy Powielmy kołek z fazą szykiem kołowym. W tym celu, na zakładce Operacje, po rozwinięciu narzędzia Szyk liniowy, wybierzmy Szyk kołowy. W oknie Właściwości, w panelu Parametry, w polu Oś szyku wskażmy na rysunku wyświetloną oś tulei, w polu Liczba wystąpień wpiszmy 6 i zaznaczmy kratkę Jednakowe odstępy. W panelu Operacje do powtórzenia, po rozwinięciu drzewa modelu w obszarze rysowania, zaznaczmydodaniewyciągnięcie1 i Sfazowanie1, rys. 17. Rysunek 17. Szyk kołowy Wycięcie na obwodzie Wykonajmy na obwodzie tarczy wycięcie kołowe. W tym celu na zakładce Operacje wybierzmy Wyciągnięcie wycięcia. Jako płaszczyznę szkicu wskażmy tę samą płaszczyznę, na której narysowano szkic do utworzenia kołka. Zanim narysujemy okrąg do wycięcia narysujmy dwie linie pomocnicze (Linią środkową). Zwymiarowany kąt pomiędzy tymi liniami będzie jednym z wymiarów do pozycjonowania środka okręgu. Drugiego wymiaru pozycjonującego środek okręgu nie wskażemy, lecz wprowadzimy relację wspólności okręgu zarysu i środka okręgu, rys. 18 i rys. 19. Copyright 2014 mgr inż. Janusz Bonarowski 7
Rysunek 18 Rysunek 19 Po zamknięciu szkicu rozpoczęło działanie narzędzie wycinania. W oknie Właściwości (Wytnij-wyciągnięcie?), w panelu Kierunek 1, z listy rozwijalnej Status końca wybieramy Do następnej. Tworzenie wycięcia zamykamy zielonym haczykiem OK., rys. 20. Rysunek 20. Wycinanie rowka Copyright 2014 mgr inż. Janusz Bonarowski 8
Krawędzie rowka zaokrąglimy promieniem 5mm. W tym celu na zakładce Operacje wybierzmy Zaokrąglenie, wpiszmy promień zaokrąglenia 5mm i wskażmy dwie krawędzie, rys. 21. Rysunek 21. Tworzymy Zaokrąglenia Powielenie wycięcia i zaokrągleń Szykiem kołowym Na zakładce Operacje wybieramy (z rozwiniętego narzędzia Szyk liniowy) Szyk kołowy. W panelu Parametry w polu Oś szyku wskazujemy oś tulei, w polu Liczba wystąpień wpisujemy 6 i zaznaczamy kratkę Jednakowe odstępy. W panelu Operacje do powtórzenia, w polu Operacje do powtórzenia, z rozwiniętego w obszarze rysowania Drzewa modelu, Rysunek 22. Powielanie szykiem kołowym wycięcia i zaokrągleń Copyright 2014 mgr inż. Janusz Bonarowski 9
Parametryzacja Liczby wystąpień elementów Szyku kołowego Co należy zrobić, aby liczba wystąpień wycięcia była taka sam jak liczba wystąpień kołków? Należy wprowadzić Parametryzację w arkuszu Równania. Kliknijmy prawym klawiszem myszy, w Drzewie modelu, Równania i z kontekstowego wybierzmy Zarządzaj równaniami zgłosi się arkusz z równaniami. 1. Ustawmy kursor w ostatnim wierszu kolumny Nazwa (z szarym napisem Dodaj równanie) 2. Kliknijmy w Drzewie modelu pozycję Szyk kołowy2. 3. W obszarze rysowania, na osi modelu pojawi się liczba 6 jest to Liczba wystąpień kołowego wycięcia z zaokrągleniami. Kliknijmy liczbę 6 spowoduje to wpisanie w polu Nazwa - nazwy zmiennej przechowującej liczbę wystąpień wycięć: "D1@Szyk kołowy2", rys. 23. Kursor przemieścił się do kolumny Wartość / Równania, wpisując tam znak równości (=). Rysunek 23. Odnajdujemy Nazwę zmiennej przechowującą Liczbę wystąpień wycięć 4. W Drzewie modelu klikamy teraz Szyk kołowy1 i w kolumnie Wartość / Równanie dopisany zostanie tekst "Szyk kołowy1" kasujemy ten tekst. W obszarze rysowania, na osi modelu pojawi się Liczba wystąpień kołka z fazą w Szyku kołowym, czyli liczba 6. Kliknijmy tę liczbę spowoduje to wpisanie nazwy zmiennej do pola arkusza: D1@Szyk kołowy1, rys. 24. Wpis kończymy zielonym haczykiem. Postać arkusza przedstawia rys. 25. Copyright 2014 mgr inż. Janusz Bonarowski 10
Rysunek 24. Odnajdujemy Nazwę zmiennej przechowującą Liczbę wystąpień Wyciągnięcia kołka Rysunek 25. Postać arkusza po zakończeniu wpisywania równania 5. Jeśli będzie się zmieniała liczba wystąpień rowka zmianie ulegnie także wymiar kąta z rys. 19. Jeśli jest 6 wystąpień, to kąt ten wynosi 360/6/2 (czyli 30 stopni - jest to podział kąta pełnego na 6 części i jeszcze wzięta połowa tego kąta). Musimy zatem wstawić takie równanie do arkusza zamieniając liczbę 6 na zmienną przechowującą liczbę wystąpień kołka. Umieszczamy zatem kursor w pierwszym pustym wierszu w kolumnie Nazwa. W Drzewie modelu klikamy w gałęzi Wytnij-wycięcie1 Szkic4 - w obszarze rysowania, pojawi się wymiar 30stopni. Kliknijmy ten wymiar spowoduje to wpisanie w polu Nazwa - nazwy zmiennej przechowującej ten kąt: "D1@Szkic4", rys. 26. Kursor przemieścił się do kolumny Wartość / Równania, wpisując tam znak równości (=). Copyright 2014 mgr inż. Janusz Bonarowski 11
Rysunek 26. Przepisujemy nazwę zmiennej przechowującej wartość kąta - do arkusza 6. Zamierzamy wpisać wyrażenie: kąt pełny / liczba wystąpień kołka /2 Wpisujemy zatem 360 i znak dzielenia (/), następnie klikamy w Drzewie modelu Szyk kołowy1 (następuje wpis do arkusza "Szyk kołowy1", który kasujemy, w obszarze rysowania, w okolicach osi odnajdujemy liczbę 6 klikamy ją co dopisuje do równania nazwę zmiennej "D1@Szyk kołowy1" przechowującej liczbę kołków. Równanie kończymy dzieleniem przez 2, rys. 27. Operację kończymy zielonym haczykiem. Arkusz zatwierdzamy klikając przycisk OK. Rysunek 27. Tworzenie równania Równania zatem mają postać: "D6@Szkic1" ="D1@Szkic1"*(5/6) 250mm "D1@Szyk kołowy2" ="D1@Szyk kołowy1" 6 "D1@Szkic4" =360*" D1@Szyk kołowy1"/2 Copyright 2014 mgr inż. Janusz Bonarowski 12
Skutki parametryzacji Jeśli zmienimy liczbę kołków w szyku (z 6 na 12) edytując Szyk kołowy1, rys. 28. Rysunek 28. Zmiana liczby kołków z 6 na 12 Po zatwierdzeniu zmiany liczby kołków (zielonym haczykiem OK, na rys. 28) natychmiast jednocześnie zmianie ulegnie także liczba wycięć i nastąpi ich zagęszczenie, bo zmieni się kąt położenia pierwszego wycięcia, rys. 29. Rysunek 29. Zmiana liczby i rozmieszczenia wycięć Copyright 2014 mgr inż. Janusz Bonarowski 13