INSTRUKCJA nr 2 DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH Modelowanie konstrukcji blaszanych w systemie NX 6.0 Celem instrukcji jest zapoznanie studentów z funkcjami modułu Sheet Metal programu NX 6.0, z wykorzystaniem procesu modelowania przykładowej części blaszanej widocznej na rys. 1. Panel 4 Panel 2 Panel 3 Panel 1 Rys. 1. Przykładowy model konstrukcji blaszanej projekt podstawowy 1. Po uruchomieniu programu pojawia się okno przedstawione na rys. 2, w którym wybrać przycisk New, a następnie z dostępnych opcji wybrać NX Sheet Metal. Dodatkowo w oknie tym podać należy nazwę części i folder docelowy zapisu.
Rys. 2 2. W celu utworzenia podstawowego panelu 1 wybrać przycisk Sketch, a następnie wskazać jedną z płaszczyzn układu współrzędnych widocznego w głównym oknie programu, np. płaszczyznę XY. Zatwierdzić przyciskiem OK, co powoduje przeniesienie projektu do szkicownika. Rys. 3. 3. Z widocznego w szkicowniku paska narzędziowego wybrać narzędzie Rectangle i wskazać za pomocą LKM (lewy klawisz myszy), dwa punkty definiujące prostokąt, który zostanie później przekształcony w podstawowy panel 1 projektowanej konstrukcji blaszanej.
Rys. 4. 4. Prostokąt zwymiarować za pomocą polecenia Inferred Constraints, wskazując krawędzie prostokąta, definiujące wymiary poziome i pionowe. Zadać wymiary prostokąta na 100 x 200 mm. Rys. 5. 5. Zakończyć pracę w szkicowniku wybierając polecenie Finish Sketch. Aby utworzyć pierwszy element blaszany, wybrać polecenie Tab, następnie wybrać (jeśli nie stało się to automatycznie) wcześniej wykonany szkic i w oknie polecenia podać grubość panelu blaszanego Thickness (przyjąć g=1 mm)
Rys. 6. 6. W kolejnym kroku przystąpić do utworzenia drugiego panelu 2 blaszanego. W tym celu wybrać polecenie Flange. Następnie wskazać krawędź definiującą zagięcie blachy, która jednocześnie wskazuje kierunek wyciągania panelu. Wskazana krawędź blachy definiuje wewnętrzną powierzchnię blachy. Zdefiniować długość panelu od zagięcia Length (80 mm), jego kąt Angle (90º), oraz sposób zagięcia (sposób wymiarowania) Length Reference i położenie ścianki Inset (poza krawędzią definiującą, przed krawędzią). Zatwierdzić zmiany przyciskiem OK. Rys. 7.
7. Za pomocą tego samego polecenia utworzyć kolejny panel konstrukcji blaszanej, Wymiary i położenie panelu zdefiniować w odmienny sposób: zamiast wyboru domyślnego Width Option ustalonego jako Full pełna krawędź, wybrać opcję From Both Ends (od obu końców) i zadać pożądane odległości krawędzi ścianki od poszczególnych krawędzi panelu 1 (w tym przypadku 30 i 50 mm). Ustalić długość na 80 mm. Zatwierdzić zmiany przyciskiem OK. Rys. 8. 8. W kolejnym kroku utworzyć zagięcie konturowe. Wybrać narzędzie Contour Flange. W nowo otwartym oknie wybrać opcję Select Curve i wskazać zewnętrzną górną krawędź panelu 3 i zatwierdzić przyciskiem OK. Rys. 9.
9. Umiejscowić płaszczyznę konturu w połowie wskazanej krawędzi. W kolejnym oknie wybranego wcześniej polecenia jako opcję położenia płaszczyzny (Location) wybrać %arc length i zadać wartość 50. Rys. 10. 10. Zatwierdzić polecenie (OK) co pozwoli przejść automatycznie do szkicownika, w którym należy naszkicować kształt konturu zagięcia, (patrz rys.), po czym należy wybrać Finish Sketch. Rys. 11.
11. W kolejnym oknie polecenia, w opcji Width Option wybrać Symmetric, w opcji Width ustawić szerokość (40 mm), a w menu Relief, przy opcji Bend Relief wybrać Square lub Round, aby uzyskać kwadratowe lub okrągłe podcięcia, albo None, aby podcięcia w ogóle nie występowały. Rys. 12. 12. Wykonać zawinięcie kołnierza na trzech krawędziach panelu 2. W tym celu wybrać Hem Flange z menu rozwijalnego przycisku Flange, następnie zadać Flange Length długość zawinięcia (15 mm), a następnie wskazać po kolei trzy krawędzie panelu 2 i zatwierdzić (OK). Rys. 13.
13. Utworzyć panel 4, wybierając Flange i ustawiając opcję Width Option na At End (na końcu), po czym wskazać krawędź oraz jej punkt końcowy (Specify Point). Długość panelu zadać na 50 mm. Rys. 14. 14. Wykonać kątowe zagięcie na nowo utworzonej ściance. Do tego celu z rozwijanego menu Flange wybrać polecenie Bend. a następnie wskazujemy ściankę, na której należy wykonać zagięcie. Zadać wartość kąta zagięcia i zatwierdzić (OK.). Rys. 15. 15. Po przejściu do szkicownika naszkicować linię zagięcia (rys. 16 ), zwymiarować i zatwierdzić wyjście ze środowiska szkicownika poleceniem Finish Sketch.
Rys. 16 16. Skorygować sposób zagięcia wybierając w odpowiedni sposób przyciski Reverse Direction oraz Reverse Side. Rys. 17. 17. Na wykonanym zagięciu utworzyć odsadzenie/przesunięcie. Wybrać polecenie Jog. Wskazać powierzchnię, na której naszkicować linię odsadzenia, zatwierdzić i przejść do środowiska szkicownika.
Rys. 18. 18. Naszkicować i zwymiarować linię odsadzenia. Opuścić środowisko szkicownika (Finish sketch). Rys. 19. 19. Zadać wartość odsadzenia Height (20 mm), a następnie za pomocą opcji Reverse Direction oraz Reverse Side ustalić kierunek odsadzenia. Zatwierdzić polecenie (OK). Rys. 20. 20. Wykonać cechy konstrukcyjne przetłaczania w panelu 1. Wybrać na początek opcję Dimple, która służy do wykonywania przetłoczeń na bazie profilów zamkniętych (np. okrąg, prostokąt, itp.). Wskazać powierzchnię podstawy, zatwierdzić (OK) by przejść do środowiska szkicownika.
Rys. 21. 21. Naszkicować prostokąt o wymiarach podanych na rysunku 22, a następnie zaokrąglić narożniki (R4) poleceniem Fillet. Opuścić środowisko szkicownika. Rys. 22. 22. Zdefiniować głębokość przetłoczenia Depth (2 mm), a następnie jego kierunek za pomocą przycisku Reverse Direction. Zatwierdzić (OK).
Rys. 23. 23. W podobny sposób wykonać tzw. żaluzje. Wybrać Louver, a następnie wskazać, jak poprzednio, powierzchnię panelu 1, zatwierdzić, przejść do szkicownika, naszkicować linię jak na rys. 24. Rys. 24. 24. Ustalić głębokość Depth (wysokość, na jaką żaluzja się odchyla ) (5 mm) oraz szerokość Width (wielkość pióra żaluzji) (10 mm) oraz kształt żaluzji Lanced lub Formed (obie opcje widoczne na rys. 25)
Rys. 25. 25. Wykonać na panelu 1 wycięcie. W tym celu wykorzystamy polecenie Drawn Cutout. Ponownie wskazać powierzchnię panelu 1, zatwierdzić i przejść do szkicownika. Rys. 26. 26. Naszkicować okrąg zgodnie z wymiarami przedstawionymi na rys. 27. Rys. 27. 27. Po wyjściu ze szkicownika wprowadzić głębokość Depth wyciągnięcia (3 mm), jego kierunek za pomocą polecenia Reverse Direction, kąt pochylenia ścianki Side Angle (180º) oraz promień zaokrąglenia matrycy Die Radius (2 mm).
Rys. 28 28. W kolejnym kroku wykonać przetłoczenie na bazie profilu otwartego (krzywa splain, profilu łączonego z linii i łuków, itp.). W tym celu wykorzystać polecenie Bead. Po wybraniu polecenia wskazać powierzchnię panelu 1 i zatwierdzić (OK). Rys. 29. 29. Po zatwierdzeniu i przejściu do szkicownika naszkicować profil, zachowując warunki styczności pomiędzy poszczególnymi liniami i łukami (rys. 30). Opuścić środowisko szkicownika.
Rys. 30. 30. W oknie polecenia wybrać typ przekroju Cross Section (pozostawić domyślny Circular), głębokość Depth (tu 1 mm) oraz promień zaokrąglenia Radius (tu 3 mm). Podgląd wyniku działania polecenia można zobaczyć wybierając zakładkę Preview, a następnie Show Result. Rys. 31. 31.Kolejną cechą konstrukcyjną wykorzystywaną w konstrukcjach blaszanych jest proste wycięcie (np. wywiercony otwór). W celu stworzenia takiego otworu utworzyć szkic na płaszczyźnie przedstawionej na rysunku 32.
Rys. 32. 32. Wybrać polecenie Normal Cutout, a następnie wskazać utworzony szkic. Jako Limit wybrać Until Next do następnego. Rys. 33. 33. Wykorzystać możliwość tworzenia szyków prostokątnych za pomocą polecenia Instance Feature. Wybrać kolejno Insert -> Associative Copy -> Instance Feature. W nowo otwartym oknie polecenia wybrać Pattern Face. Wskazać powierzchnię tworzącą wcześniej utworzonego otworu za pomocą polecenia Select Face.
Rys. 34. Rys. 35. 34. W kolejnych krokach należy wskazać krawędzie odpowiadające kierunkom X oraz Y wykonywanego szyku za pomocą poleceń Specify Vector. (rys. 36)
Rys. 36. 35. Wprowadzenie parametrów szyku. Na rys. 37 przedstawiono podgląd tworzonego szyku, wraz z wybranymi wektorami i wprowadzonymi danymi liczbowymi X Distance odpowiada za odległość pomiędzy powtarzalnymi elementami szyku w kierunku X, Y Distance odpowiada za odległość pomiędzy powtarzalnymi elementami szyku na kierunku Y, X Count odpowiada za liczbę elementów w kierunku X, a Y Count za liczbę elementów w kierunku Y. Rys. 37.
36. Inną potrzebną funkcją jest polecenie Mirror Feature, pozwalające na wykonywanie odbić lustrzanych. Polecenie to znajdziemy po wybraniu kolejno Insert -> Associative Copy -> Mirror Feature. Rys. 38. 37. Wybrać z drzewa historii tworzenia części te elementy, które chcemy odbić, a więc SB Normal Cutout (26) oraz Pattern Face (27), czyli otwór oraz jego szyk. Następnie z menu Specify Plane wybrać Bisector. Rys. 39. 38. Następnie wskazać zewnętrzne powierzchnie ścian bocznych, aby wyznaczyć płaszczyznę symetrii części, która posłuży nam za płaszczyznę odbicia otworów. Zatwierdzić.
Rys. 40. 39. Efekt odbicia lustrzanego otworów przedstawiono na rys.41 Rys. 41. 40. W ostatniej operacji tworzenia części przypisać całej konstrukcji materiał. Wybrać Tools - > Material Properties, a w otwartym oknie wskazać część za pomocą polecenia Select Body, wybierając odpowiedni materiał z tabeli i ostatecznie zatwierdzając (OK).
Rys. 42. 41. Ze względów technologicznych procesu gięcia konieczne jest wprowadzanie danych dotyczących promieni gięcia, współczynnika giecia, domyślnej grubości materiału itp. W tym celu należy wybrać Properties -> NX Sheet Metal. W otwartym oknie wprowadzić wymienione parametry zgodnie z obliczonymi/podanymi przez prowadzącego wartościami. Rys. 43. 42. Ważną funkcją programu jest tworzenie rozwinięć, które możemy mierzyć za pomocą kolejnych funkcji, jakie opisane będą poniżej. Aby stworzyć rozwinięcie bryłowe, umożliwiające nam np. na bezpośredni pomiar masy, powierzchni itp. wybieramy polecenie Flat Solid. W nowo otwartym oknie musimy wybrać powierzchnię, która pozostanie
nieruchoma (zazwyczaj podstawa tutaj panel 1) za pomocą polecenia Select Stationary Face, oraz krawędź odpowiadającą osi X Select Edge for X-Axis. Rys. 44. 43. Efekt rozwinięcia przedstawiono na rys. 45. Rozwinięcie i część nachodzą na siebie w celu zwiększenia czytelności możemy ukryć, wskazując w drzewie historii tworzenia części tuż powyżej SB Flat Solid za pomocą PKM i wybrać Hide Parents. Rys. 45. 44. Na gotowym rozwinięciu możemy np. dokonywać pomiarów odległości pomiędzy krawędziami. Dokonuje się tego za pomocą polecenia Measure Distance i wskazaniu kolejno dwóch interesujących nas krawędzi.
Rys. 46. 45. Kolejnym przydatnym poleceniem jest Measure Faces, dostępne w zakładce Analysis menu głównego programu NX 6.0. Po wskazaniu konkretnej powierzchni otrzymujemy wynik obliczenia jej powierzchni w mm 2. Rys. 47. 46. Ostatnią opcją prezentowaną w instrukcji jest opcja obliczania wielkości fizycznych, takich jak objętość, masa i ciężar modelowanej części. Polecenie dostępne jest w zakładce Analysis pod nazwą Measure Bodies. Po wskazaniu części otrzymujemy rozwijalne menu, w którym możemy wybrać interesującą nas wielkość.
Rys. 48.