Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych Lab. 10 Assembly Design Modelowanie złożonych układów mechanicznych Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki Katedra Robotyki i Mechatroniki dr inż. Zbigniew Śliwa
Cel ćwiczenia Wykonanie modelu mechanicznego układu złożonego stanowiska do badań uderzeniowych. Zastosowanie więzów kinematycznych dostępnych w module Assembly Design. Wstępna symulacja ruchu układu. 2
Niezbędny zakres wiedzy Moduł Assembly Design, a w szczególności narzędzia: Existing Component Part Fix Component Coincidence Constraint Contact Constraint Compass 3
Czynności przygotowawcze 1. Utwórz nowy folder o nazwie Test udarowy i przenieś do niego pliki części wykonane w ramach ćwiczeń 7 (Korbowod) i 9 (Suwak) 2. Aktywuj moduł Assembly Design (AD) jednocześnie otwierając nowy plik typu Product. Start Mechanical Design Assembly Design 3. Zmień nazwę modelu w drzewie specyfikacji z Product1 na Stanowisko udarowe i zapisz plik w nowo utworzonym folderze. Obecnie w folderze Test udarowy powinny znajdować się trzy pliki: 1 plik typu CATProduct o nazwie Stanowisko udarowe oraz 2 pliki typu CATPart o nazwach Korbowod Suwak 4
Umieszczanie modelu gotowej części w pliku złożenia 1. W drzewie specyfikacji wybierz Stanowisko udarowe 2. Wybierz ikonę Existing Component 3. Wyszukaj w folderze i wybierz plik Suwak oraz otwórz go W przestrzeni modelu ukazuje się model suwaka. Ustaw dla niego tryb wizualizacji Shading with edges 5
Wprowadzanie nowej części do struktury złożenia 1. Wybierz Stanowisko udarowe w drzewie specyfikacji modelu 2. Wybierz ikonę Part w menu po prawej stronie 3. Przeczytaj pytanie w oknie New Part: Origin Point i odpowiedz Nie (No) 4. Prawym przyciskiem myszy wybierz w drzewie Part1 (Part1.1) i wybierz Properties 5. W oknie Properties wpisz w zakładce Product: w polu Instance name: Korpus.1 w polu Part number: Korpus 6. Wciśnij w oknie OK 7. Zapisz pliki w folderze Test udarowy. Użyj komendy Save All W folderze Test udarowy powinny się teraz znajdować cztery pliki: Stanowisko udarowe, Suwak, Korbowod i Korpus. Sprawdź to! 6
Modelowanie nowej części w kontekście złożenia 1. W drzewie specyfikacji kliknij dwukrotnie Korpus aby otworzyć plik modelu korpusu w module Part Design i przejść do jego edycji. 2. Otwórz szkicownik w płaszczyźnie xy. 3. Sporządź szkic pokazany na rysunku. Obowiązkowo wykorzystaj następujące narzędzia: - Project 3D elements - Allow symmetry line - Mirror. 4. Opuść szkicownik: Exit workbench 7
Modelowanie nowej części w kontekście złożenia 1. Za pomocą Pad, wyciągnij sporządzony szkic o 300 mm do góry i o 150 mm ku dołowi. 2. Zakończ wciskając OK 8
Modelowanie nowej części w kontekście złożenia (cd.) - podstawa stanowiska 1. Otwórz szkicownik w płaszczyźnie podstawy prowadnic i słupów ramy 2. Narysuj szkic pokazany na rysunku 3. Wyciągnij szkic za pomocą Pad na długość 100 mm ku dołowi 4. Wykonaj fazowanie otworów w narożnikach płyty; 1mm, 45º 9
Modelowanie nowej części w kontekście złożenia (cd.) - belka ramy 1. Otwórz szkicownik w płaszczyźnie zx 2. Narysuj szkic według rysunku Okrąg D40 i łuk R50 są koncentryczne. Ich wspólny środek znajduje się w połowie odległości pomiędzy prowadnicami. 3. Zamknij szkicownik 4. Wyciągnij szkic przy użyciu Pad po 20 mm z obu stron szkicu 10
Nowa część Korba w modelu złożenia 1. Wzorując się na slajdzie nr 6, wprowadź nową część o nazwie Korba do struktury modelu Stanowisko udarowe 2. Stosując obowiązkowo narzędzia Pad, Project 3D element i inne wykonaj samodzielnie model korby według podanego niżej wzoru. Grubość tarczy 5mm Długość wału korby 45mm Grubość 5mm 11
Edycja części Suwak 1. W drzewie specyfikacji kliknij dwukrotnie Stanowisko udarowe, aby przejść do modułu Assembly Design 2. Uporządkuj widok okna: View Tree Expansion Expand First Level Drzewo powinno wyglądać teraz tak 12
Edycja części Suwak cd. 1. W drzewie specyfikacji kliknij dwukrotnie Suwak, aby edytować ten model w module Part Design. Drzewo ma teraz wyglądać tak 2. Kliknij prawym klawiszem myszy Part Body i wybierz opcję Define In Work Object 3. Wybierz przednią płaszczyznę suwaka (od strony tarczy korby) i otwórz szkicownik 13
Edycja części Suwak cd. 1. Narysuj okrąg o średnicy 100mm, którego środek pokrywa się ze środkiem geometrycznym wybranej płaszczyzny suwaka 2. Zamknij szkicownik 3. Wyciągnij szkic na grubość 5mm używając Pad 4. W drzewie specyfikacji kliknij dwukrotnie Stanowisko udarowe, aby powrócić do modułu Assembly Design 14
Dołączanie kolejnej gotowej części i jej wstępne pozycjonowanie 1. W sposób pokazany na slajdzie 5 wprowadź część Korbowod 2. Wybierz Korbowod w drzewie specyfikacji 3. Przeciągnij Compass, chwytając za czerwony punkt u jego podstawy i upuść go na korbowodzie 4. Wykorzystując możliwości narzędzia Compass, wstępnie ustaw Korbowod względem suwaka i korby 5. Kliknij lewym przyciskiem myszy w wolnym miejscu przestrzeni modelu, aby zaakceptować wstępną pozycję korbowodu 6. Odstaw Compass: View Reset Compass 15
Więzy kinematyczne w Assembly Design Nakładanie więzów najlepiej rozpocząć od unieruchomienia korpusu względem układu odniesienia: 1. Wyszukaj pasek narzędzi Constraints 2. Wybierz ikonę Fix Component 3. Wybierz część Korpus w drzewie specyfikacji lub geometrii modelu Gdzieś na powierzchni Korpusu pojawi się symbol kotwicy 16
Więzy kinematyczne w Assembly Design 1. Nadal pasek narzędzi Constraints 2. Wybierz narzędzie Coincidence Constraint 3. Wybierz kolejno dwie powierzchnie walcowe: czopa korby i panewki korbowodu Oba elementy ustawiają się współosiowo. Jeżeli nie, to kliknij Update All 4. W ten sam sposób ustaw współosiowość czopa suwaka i drugiej panewki korbowodu. 5. Następnie, zrób to samo dla prowadnic podstawy i suwaka, po obu stronach oraz dla korpusu i korby 17
Więzy kinematyczne w Assembly Design cd. 1. Wybierz narzędzie Contact Constraint z paska narzędzi Constraints 2. Wybierz kolejno dwie powierzchnie płaskie korby i korpusu które mają do siebie przylegać 3. W ten sam sposób ustaw przyleganie czopa korby i panewki korbowodu. 18
Uzupełnienie geometrii części 1. Model wymaga edycji czopów korby i suwaka 2. W drzewie specyfikacji kliknij dwukrotnie Korba, aby włączyć moduł Part Design dla tej części a) Wybierz płaszczyznę czopa i włącz szkicownik c) Użyj Pad z opcją Up to plane dla tej płaszczyzny b) Rzutuj krawędź panewki na płaszczyznę szkicu. Exit workbench d) Czop korby jest gotowy 19
Uzupełnienie geometrii części cd. Czop suwaka wymaga dwóch operacji: dociągnięcia istniejącego elementu czopa do płaszczyzny korbowodu wykonania nowego elementu czopa znajdującego się wewnątrz panewki Kliknij dwukrotnie Suwak w drzewie. Znajdź odpowiedni Pad w drzewie i przedłuż go do płaszczyzny korbowodu Wykonaj drugi element czopa, znajdujący się wewnątrz panewki 20
Symulacja ruchu układu za pomocą Compass 1. Kliknij dwukrotnie w drzewie specyfikacji Stanowisko udarowe 2. Przywróć Compass do położenia spoczynkowego: View Reset Compass 3. Pojedynczym kliknięciem wybierz Korba w drzewie specyfikacji 4. Lewym przyciskiem myszy uchwyć czerwony punkt kompasu i upuść go na płaszczyznę czopa korby biały punkt 5. Wciśnij i trzymaj lewy klawisz Shift 6. Lewym przyciskiem myszy uchwyć i trzymaj biały punkt na szczycie masztu kompasu oraz wykonuj koliste ruchy myszą. Korba powinna się obracać powodując ruch pozostałych części układu, zgodny z nałożonymi więzami. 21
Podsumowanie. W modelu złożonego układu mechanicznego użyto dwóch części sporządzonych wcześniej. Wykonano modele dwóch nowych części mechanizmu metodą w kontekście złożenia. Nałożono więzy kinematyczne. Sprawdzono poprawność więzów przy użyciu narzędzia Compass. 22
Koniec instrukcji 23