IX–1/13
Ćwiczenie 9. Moduł złożenie – składanie urządzeń
Co to jest złożenie i czym się je wykonuje
Złożenie jest wirtualnym modelem projektowanego urządzenia. Jest to obiekt struktu- ralny, którego składnikami – komponentami – mogą być części lub inne złożenia. Każdy komponent może być wstawiony do złożenia wielokrotnie. Złożenie ma budowę hierar- chiczną przypominającą strukturę danych na dysku – analogiem części są pliki a złożeń foldery. Projektowane urządzenie stanowi szczyt struktury a złożenia będące jej kompo- nentami są odpowiednikami jednostek, podjednostek, zespołów, podzespołów, itp. Złożenie nie musi reprezentować formalnego (pod)zespołu urządzenia. Czasami wygodnie jest utworzyć proste złożenia stanowiące komplet typowo ze sobą współpracujących części np.
śruba z podkładką, po to tylko, by ułatwić sobie składanie złożeń. Wszystkie komponenty złożenia są widoczne jako osobne pozycje w PathFinderze (PF) (rys.1).
Rys.1. Złożenie zaworu. W ramce na PF zaznaczono jego 7 komponentów: 2 części par (Korpus i Nakrętka M15) i 5 złożeń asm, z których jedno – Kołnierz boczny – jest wstawione 2 razy. Struktura tego komponentu (jego drugiego wystąpienia) jest widoczna obok po rozwinięciu.
Złożenia wykonuje się modułem Złożenie skojarzonym z szablonami Złożenie (ISO me- tryczne) lub Konstrukcja spawana (ISO metryczne). Złożenia zapisywane są w plikach typu . W tym module można na wstawionych częściach wykonywać operacje obróbkowe związane z usuwaniem materiału np. fazowania krawędzi, wykonywania otworów itp. Operacje wy- pełniające przestrzeń materiałem można wykonać dopiero po oznaczeniu zespołu jako ze- spół spawany – polecenie Narzędzia | Model Konstrukcja spawana.
Pliki typu nie zawierają w sobie treści zawartych w plikach komponentów a tylko odwołania do nich plus informacje niezbędne do ich złożenia. Na kompletny projekt urzą- dzenia składają się wszystkie powiązane ze sobą pliki: złożeń , części i rysunków
, o czym trzeba pamiętać przenosząc projekt na inny komputer lub wysyłając go w wersji elektronicznej.
Tworzenie złożeń
Tworzenie złożenia, przypomina montaż rzeczywistych urządzeń i polega na umieszczaniu składników w przestrzeni złożenia. W świecie rzeczywistym ograniczenia fizyczne w spo- sób naturalny redukują liczbę stopni swobody współpracujących ze sobą komponentów np.
śrubę włożoną do otworu można obracać i przesuwać tylko poosiowo, inne ruchy są nie- możliwe. W przestrzeni złożenia ograniczenia świata rzeczywistego są emulowane przez relacje – czyli więzy geometryczne analogicznie jak w szkicach tyle tylko, że realizowane w przestrzeni głównie między licami.
IX–2/13
Aby poprawnie złożyć zespół należy usytuować komponenty względem siebie za po- mocą relacji, które zredukują ich liczbę stopni swobody zgodnie z fizyczną naturą oraz zamierzeniami konstrukcyjnymi. Każdy komponent wstawiony do przestrzeni złożenia ma 6 stopni swobody – 3 translacje wzdłuż trzech nieplanarnych kierunków i 3 obroty wokół trzech nieplanarnych osi. Każda relacja odbiera pewną liczbę stopni swobody. Aby kompo- nent utwierdzić całkowicie należy użyć minimalnej liczby relacji koniecznych do odebrania mu wszystkich stopni swobody. ⚠ Błędem popełnianym przez początkujących jest wsta- wiane zbyt dużej liczby relacji np. dublowanie identycznych relacji lub dodawanie innych relacji dublujących istniejące już ograniczenia. To prowadzi do „przesztywnienia” złożenia i utrudnia późniejsze zmiany lub symulację ruchu. Jeżeli komponent, zgodnie z pełnioną funkcją, musi mieć możliwość poruszania się, to trzeba pozostawić mu tyle stopni swobody, ile potrzebuje do realizacji ruchu. Tworzenie złożenia sprowadza się do wykonania dwóch zasadniczych czynności:
1. Wstawienie komponentu do przestrzeni złożenia
2. Ustalenie położenia komponentów względem siebie za pomocą relacji Wstawianie komponentu
Do tworzenia i składania złożeń służą polecenia zebrane w panelu Składaj (rys.2). Nowy komponent wstawia się poleceniem Wstaw komponent.
Rys.2. Panel Składaj zawiera- jący polecenia do wstawiania komponentów i zakładania re- lacji.
Jego wywołanie (rys.3.) powoduje pojawienie się z lewej strony okna panelu o nazwie Bi- blioteka części, w którym wyświetlana jest zawartość aktualnego folderu, w analogiczny sposób jak w Eksploratorze Windows.
Rys.3. Wstawianie komponentu: 1 – wywołanie polecenia Wstaw, 2 – wybór komponentu, 3 – przejście do składania.
IX–3/13
Korzystając z tego panelu należy odszukać folder zawierający komponenty składanego urządzenia lub zespołu i (2) zaznaczyć potrzebny komponent – część lub złożenie. Widok zaznaczonego komponentu pojawia się w dolnej części panelu. Jeżeli elementem tym jest część, to można ją ustawić w pozycji wygodnej do zakładania relacji, manipulując rolką myszy w oknie podglądu tak samo jak podczas ustalania widoku w oknie dokumentu. Ele- ment będzie wstawiony do przestrzeni tak jak widać go w oknie podglądu. Wybrany kom- ponent wstawia się podwójnym klikiem lewego przycisku myszy (LPM) lub przeciągając nazwę pliku do okna dokumentu. Po wstawieniu komponent jest wyświetlany jako przej- rzysty obiekt zabarwiony na zielono. Element wstawiony jako pierwszy jest automatycznie unieruchamiany względem przestrzeni relacją Utwierdź, która odbiera wszystkie stop- nie swobody, dlatego nie wymaga on wykonywania żadnych dodatkowych czynności. Wsta- wione części mogą się przenikać, dlatego muszą zostać prawidłowo ustawione by być w zgodzie z fizyczną naturą urządzenia.
Ustalenie położenia komponentu
Wstawianie drugiego i dalszych elementów wymaga założenia relacji przy pomocy polece- nia Składaj (rys.3. (3)) lub poleceń relacji zebranych w panelu Składaj – grupa niebieskich przycisków (rys.2). Polecenie Składaj jest automatycznie wywoływane po wykonaniu pole- cenia Wstaw komponent, ale można je wywołać później w dowolnym momencie pracy.
Obsługa polecenia Składaj (rys.4.) głównie sprowadza się do wskazywania par lic (lub in- nych elementów geometrii: punktów, krawędzi itp.), które mają utworzyć relację w kolej- ności:
1 – lico (element) źródłowe na części ustawianej zwanej źródłową,
2 – lico (element) docelowe na części docelowej – już istniejącej w złożeniu.
Rodzaj zakładanej relacji reprezentuje przycisk R, za pomocą którego można zmienić typ relacji wybierając ją ze związanej z nim listy. Przy zakładaniu nowej relacji na liście L pojawia się napis Tworzenierelacjin. Listę tą można użyć do przywołania już założonej rela- cji w celu jej edycji.
Rys.4. Pasek pole- cenia Składaj
O ile nie zmieniono ustawień program proponuje użycie funkcji FlashFit służącej do kon- tekstowego wyboru jednej z trzech relacji: Przyleganie, Wyrównanie płaszczyzn i
Współosiowość. To która z nich zostanie zastosowana zależy od typu lica źródłowego. Dla lica płaskiego zostanie użyte albo Przyleganie, albo Wyrównanie płaszczyzn w zależności od tego, które z nich w danym momencie bardziej pasuje do wskazanej pary lic. Jeżeli pro- gram wybrał relację niezgodną z intencją projektanta, to można przyciskiem Przełącz lub klawiszem F (TAB w wersjach starszych) wybrać drugą. Dla lica o symetrii osiowej (np.
walcowe, stożkowe lub inne wykonane poleceniem Obróć) program zastosuje relację Współ- osiowość.
Za każdym razem po wyborze lica docelowego program zmieni ustawienie elementu wstawianego zgodnie z nową i istniejącymi już relacjami i przejdzie automatyczne do za- kładania następnej relacji. W czasie obsługi polecenia, ale tylko przy włączonym FlashFit, można jeszcze przed wskazaniem lica docelowego zmieniać usytuowanie elementu prze- ciągając go przy pomocy LPM lub obracając ciągnięciem LPM z wciśniętym CTLR.
W razie omyłkowego wskazania lica źródłowego należy kliknąć prawym przyciskiem myszy (PPM) i ponowić wskazanie. W razie omyłkowo wskazanego lica docelowego należy wrócić do błędnej relacji wybierając ją z listy L (najpóźniej wykonana relacji jest na szczycie
IX–4/13
listy) i użyć przycisku Element części docelowej (przycisk C rys.4) a potem ponowić wskaza- nie. Podobnie po założeniu relacji można zmienić lico źródłowe w tym wypadku trzeba użyć przycisku Element części umieszczanej (przycisk Z rys.4).
Polecenie Składaj można wywołać w każdej chwili bezpośrednio lub lepiej po zaznaczeniu komponentu i kliknięciu w lewy przycisk Zaznacz - edytuj definicję widoczny w pływają- cym pasku ukazanym w oknie dokumentu (lewy przycisk paska S na rys.6.). Polecenia relacji zebrane w panelu Składaj są obsługiwane tym samym paskiem co polecenia Składaj.
Część która jest nie w pełni ograniczona relacjami jest oznakowana ikoną . Podstawowe relacje
Relacje Przyleganie, Wyrównanie płaszczyzn, Współosiowość są najczęściej stosowane i prak- tycznie większość urządzeń można złożyć tylko za ich pomocą. Na rys.5. pokazano na czym polegają różnice między nimi. Dwie pierwsze relacje ustawiają bryłę w taki sposób by wy- brane lica były do siebie równoległe i standardowo splanowane a normalne wskazanych lic były skierowane zgodnie (Wyrównanie płaszczyzn) albo przeciwnie (Przyleganie). Normalna to wektor prostopadły do lica skierowany na zewnątrz bryły – zielone strzałki na rysunku.
Wyrównanie płaszczyzn ustawia części obok siebie tak by licowały się ze sobą. Przyleganie ustawia części na wprost siebie tak by się stykały wybranymi licami. Obie relacje zbierają 3 stopnie swobody pozostawiając tylko możliwość ruchu równoległego do lic (2 stopnie swo- body) i obrotu wokół osi równoległej do normalnej lic (1 stopień swobody).
Wyrównanie płaszczyzn Przyleganie Współosiowość
Rys.5. Podstawowe relacje zakładane funkcją FlashFit
Relacja Współosiowość ustawia bryłę w taki sposób by osie lic obrotowych pokrywały się. Współosiowość ignoruje średnice i kształty lic a bierze pod uwagę tylko ich osie. Po- zwala to na wstawienie np. cylindra o dużej średnicy do otworu o małej średnicy. Relacja ta zabiera 4 stopnie swobody pozostawiając jedynie możliwość ruchu wzdłuż osi i obrotu względem niej.
Wymienione relacje są kontekstowo wybierane przez funkcje FlashFit. Funkcja ta, o ile jest w opcjach polecenia włączona lokalizacja punktów, pozwala też na zastosowanie rela- cji Połącz. Warto nadmienić też, że relacja Wstawienie jest przewidziana do wstawiania śrub w otwory i po jej wykonaniu zakładane są dwie relacje: przylegania i współosiowości.
Strategia tworzenia złożenia
Właściwa kolejność postępowania przy tworzeniu złożenia polega na:
1. Wstawieniu pierwszego elementu, który stanowi bazę złożenia i którym powinien być element nieruchomy lub kluczowy w danym urządzeniu. Element wstawiony jako pierwszy jest automatycznie unieruchamiany względem przestrzeni relacją Utwierdź.
Wstawienie tego elementu nie wymaga wykonywania żadnych dodatkowych czynno- ści.
IX–5/13
2. Wstawianiu po kolei następnych elementów i na bieżąco zakładaniu relacji między nimi a elementami już wstawionymi. Błędem jest wstawianie od razu wszystkich kom- ponentów a potem zakładaniu relacji. Take postępowanie wywołuje chaos i utrudnia składanie.
3. Relacje, których nie dało się założyć w czasie wstawiania komponentów (np. z braku wszystkich koniecznych składników) można założyć później poleceniem Składaj lub po- leceniami relacji.
Edycja relacji
Istniejące relacje są widoczne w dwóch miejscach (rys.6.). Pierwsze to lista L polecenia Składaj a drugie to lista pod wykazem komponentów PathFindera (PF). Relacje są tam uwidocznione dopiero po zaznaczeniu komponentu w PF lub w oknie dokumentu a na liście znajdują się tylko te relacje, które wiążą zaznaczony element. Ponieważ relacje wiążą dwa komponenty, to dana relacja jest widoczna na liście każdego z komponentów z osobna.
Rys.6. Edycja relacji: 1 – zaznaczenie komponentu, 2 – wybór relacji, 3 – wybór operacji edycyjnej z menu kursora
Najłatwiej edytować korzystając z listy (2) pod PF. Po kliknięciu PPM na danej relacji z menu kursora (3) można wybrać żądaną operację. Operacja Blokuj powoduje zamrożenie relacji. Relacja będzie pamiętana, ale nie będzie aktywna. Można ją traktować jako bez- pieczną wersję usuwania. Zablokowaną relację można później odblokować poleceniem Od- blokuj dostępnym z menu kursora. Korzystając z polecenia składania należy wybrać relację z listy L pasku polecenia Składaj (rys.4 i 6) i wypełnić dane w oknie, ewentualnie klawiszem
DEL usunąć daną relację.
Pozycja Edytuj definicję wywołuje pasek polecenia Składaj, więc dalsza obsługa jest iden- tyczna jak w tym poleceniu. Zawsze po zaznaczeniu komponentu a potem po zaznaczeniu jednej z relacji u dołu ekranu ukazuje się dodatkowy pasek z kontrolkami pozwalającymi wprowadzenie odpowiednich danych.
Wybór liczby stopni swobody
Istnieje możliwość doprecyzowania liczby stopni swobody jakie mogą odbierać relacje.
Służą do tego opcje typu odstępu: Stały, Zmienny i Zakres (rys.4. przycisk T) doty- czące ruchu postępowego oraz Zablokuj obrót, Odblokuj obrót (rys.4. przyciski O) doty- czące obrotu. Opcja odstęp Stały blokuje jeden stopnień swobody, ale pozwala ustalić poło- żenia lic (lub innych elementów geometrii) względem siebie przez podanie wartości od- stępu między nimi w polu edycyjnym paska polecenia (rys.4. pole D). Wartość standardowa
IX–6/13
czyli zero zapewnia pokrywanie się tych elementów. Odstęp Zmienny dodaje stopień lub stopnie swobody pozwalając na przesuwanie sparowanych elementów zachowując ich rów- noległość (np. wzdłuż normalnych do lic). Odstęp typu Zakres jest opcją pośrednią częściowo przywracającą jeden stopnień swobody pozwalając tylko na ruch w ustawionym zakresie.
Opcja Zablokuj obrót odbiera relacji współśrodkowości jeszcze jeden stopień swobody nie pozwalając na obrót wokół sparowanych osi zostawiając jedynie możliwość przesuwania poosiowego. Opisane opcje dotyczą też innych relacji dostępnych w programie i są aktywo- wane w zależności od rodzaju relacji.
Wstawianie wielokrotne wg szyku
Często w zespole ta sama część występuje wielokrotnie i rozmieszczona jest w regularny sposób. Na przykład zestaw śrub łączących kołnierze, które trzeba wstawić do otworów równomiernie wykonanych na obwodzie kołnierza. Jeżeli liczba tych części jest znaczna, to wstawianie ich jeden po drugim jest żmudną i czasochłonną operacją. W tym przypadku z pomocą przychodzi operacja Szyk (dawna nazwa Wzór części) służąca do wielokrotnego wstawienia określonej części lub grupy części. Operacja ta jest dostępna na wstążce Narzę- dzia główne panel Szyk1. Operacja ta wykorzystuje szyki zdefiniowane we wstawionych kom- ponentach, ale można w złożeniu utworzyć niezależny szyk poleceniem Szkic, którego także można użyć do ustawienia elementów.
Wielokrotnie wstawienie komponentu należy rozpocząć od wstawienia komponentu początkowego. Aby polecenie mogło być wykonane, to wcześniej do złożenia należy wstawić jakiś komponent, którego niektóre elementy geometrii (wycięcia, przeciągnięcia, otwory itp.) utworzono co najmniej jednym poleceniem szyku. Według nich będą wyrównane po- wielane komponenty.
Rys.7. Wstawianie wielokrotne Łopatki turbiny w gniazda Wału wirnika turbiny. Etapy wykonania: 1 – wskazanie obiektów do powielania, czyli łopatki; 2 – wybór części zawierającej szyk, czyli wir- nika, 3 – wybór szyku w wirniku, 4 – wskazanie położenia odniesienia w wyświetlonym szyku.
Zasada funkcjonowania polecenia jest wyjaśniana na rys.7. Prezentuje on etap pro- cesu składania wirnika turbiny. W złożeniu jest już wstawiony (i utwierdzony) jako ele- ment bazowy wał wirnika turbiny. Wał zawiera 5 gniazd wykonanych poleceniem szyk kołowy rozmieszczonych na jego obwodzie jak pokazuje rysunek. W złożeniu jest też wsta- wiona wraz z odpowiednimi relacjami łopatka turbiny, która jest elementem początko- wym. Aby ją powielić wywołuje się polecenie Narzędzia główne Szyk Szyk i realizuje 4
1 Uwaga! Operacja o podobnej nazwie znajduje się na wstążce Operacje, ale służy do innych celów, więc należy uważać by ich nie pomylić.
IX–7/13
kroki zaznaczone na rysunku. W kroku 1 wskazuje się elementy do powielania, czyli ło- patkę; w kroku 2 wskazuje się część zawierającą szyk, czyli wał wirnika; w kroku 3 wska- zuje się szyk w części wskazanej w kroku 2 (szyków może być kilka więc należy uważać by wskazać właściwy); w kroku 4 w podświetlonym szyku wskazuje się początkowy element geometrii – zwykle jest to ten, który jest związany z powielaną częścią. Na koniec można nadać powielonej grupie elementów jakąś nazwę w przykładzie użyto słowa „Łopaty”. Po zakończeniu polecenia w PF pokaże się nowa pozycja oznaczana symbolem re- prezentująca wstawione elementy. Jej rozwinięcie daje dostęp do każdego ze wstawionych elementów z osobna.
Wstawiane w ten sposób elementy stanowią jeden złożony komponent, którego ważną cechą jest to, że jego składniki przejmują od elementu początkowego także sposób zacho- wania się. To znaczy, że np. zmiana kąta ustawienia łopatki początkowej przeniesie się na powielone elementy i pozostałe łopatki dostosują się do nowych ustawień kąta. To znako- micie ułatwia ustawianie elementów w szczególności, gdy zgodnie z założeniami projekto- wymi powinny się poruszać ze sobą synchronicznie. Dodatkową cechą powielania elementu szykiem jest to, że edycja szyku w części polegająca np. na zmianie liczby elementów spo- woduje automatycznie zmianę liczby wstawionych składników. Na przykład zmiana w wale wirnika turbiny liczby gniazd spowoduje zmianę liczby łopat w złożeniu bez potrzeby wykonywania dodatkowych czynności.
Badanie możliwości ruchu elementów oraz ich przemieszczanie
Do badania możliwości ruchu służy polecenie Przeciągnij komponent (panel Modyfikuj), którego atrakcyjną cechą jest możliwość wykonywania ruchów uwzględniającego ograni- czenia ustawione relacjami oraz ograniczenie fizyczne. Do tego celu można by też użyć koła sterowego (tego samego co w trybie synchronicznym), które ukazuje się po zaznaczeniu części, ale koło to pozwala na przeprowadzenie dowolnych zmian ignorując istniejące rela- cje. Można je wyłączyć porzyciskiem Przenieś po wybraniu (panel Modyfikuj).
Polecenie Przeciągnij komponent (rys.8.) służy do dynamicznego przemieszczania poje- dynczych części z możliwością analizy ewentualnych kolizji. Przemieszczanie odbywa się zgodnie z aktualnie dostępnymi stopniami swobody danego elementu. Dodatkowe funkcje polecenia są ustawiane w opcjach (przycisk A).
Rys.8. Polecenie Przenieś część. A – opcje polecenia; B – rodzaj analizy; C – wybór obiektu; G,H,I – rodzaj ruchu (translacja, obrót, translacja swobodna)
Po wyborze komponentu (przycisk C), w oknie dokumentu pojawia się specjalny obiekt graficzny (trzy wektory XYZ) zwany triadą OrientXpress umieszczony w początku global- nego układu współrzędnych wybranego elementu. Rodzaj ruchu ustala się przyciskami: G – translacja; H – obrót; I – translacja swobodna (równolegle do płaszczyzny widoku). Ele- mentami sterującymi dla translacji i obrotu mogą być krawędzie, osie brył obrotowych lub ramiona triady. Wybiera się je klikając na odpowiedni element. Części i elementy ustala- jące kierunek oraz rodzaj ruchu można zmieniać dowolną ilość razy. Wszystkie ruchy są rejestrowane. Przyciskami E można poruszać się po historii ruchu. Przyciskiem Resetuj ka- suje się historię ruchu i część wraca do stanu jak przed wydaniem polecenia. Ruchy kom- ponentów wykonuje się ciągnąc LPM w oknie dokumentu lub wpisując w polu edycyjnym odległość przemieszczenia lub kąt obrotu. Obie wielkości mierzone są względem aktual- nego położenia obiektu i każdorazowo po wykonaniu ruchu są zerowane.
IX–8/13
Wykrywanie kolizji (przenikania się części) jest aktywne po wyborze odpowiedniej po- zycji z listy B. Dostępne możliwości to: Bez analizy, Wykryj kolizje oraz Ruch rzeczywisty. Pierw- sza i druga opcja pozwala na dowolne przemieszczanie komponentów (włącznie z przeni- kaniem się części), przy czym druga w razie zaistnienia kolizji zaznacza kolorem przeni- kające się części. Opcja trzecia nie pozwala na takie ustawienie części, które prowadzi do jej przenikania z inną. Ruch rzeczywisty można wykorzystać do symulowania rzeczywi- stego zachowania się części w zespole, do sprawdzania możliwych ruchów części lub usta- wiania ich w fizycznie realizowalnych położeniach początkowych. Należy pamiętać, że ana- liza ruchu dokonywana jest z pewną czułością i w przypadku małej czułości i wykonania zbyt szybkich ruchów kolizja może nie zostać wykryta, co umożliwi na przykład przemiesz- czenie części przez wnętrze innej.
Uwagi końcowe - wskazówki
Należy pamiętać, że relacje można zakładać nie tylko między elementami geometrycznymi brył części (lica, krawędzie, punkty), ale także między elementami konstrukcyjnymi ta- kimi jak płaszczyzny konstrukcyjne, układy współrzędnych oraz szkice globalne. Aby to było możliwe w czasie składania należy użyć przycisku W (rys.4.), który pozwala włączyć lub wyłączać (patrz zad.2 etap IV) widoczności tych elementów danej części – normalnie są one niewidoczne. Operację tę można wykonać też za pomocą polecenia Pokaż/ukryj kom- ponent dostępnego z menu kursora wywołanego po zaznaczeniu składnika zespołu.
W czasie pracy ze złożeniem przeszkadzające w składaniu komponenty można wyłą- czyć zmieniając stan przycisku umieszczonego przy komponencie z widocznego na nie- widoczny . Dalszym ułatwieniem może być zastosowanie przekrojów. Tworzy się je pole- ceniem Przekrój lub Przekrój wg płaszczyzny dostępnych w sekcji Widoki modelu na wstążce PMI (Product manufacturing information).
Przydatne wskazówki
1. Pamiętaj, że w module Złożenie wielu operacji nie da się cofnąć i jedyny sposób na- prawienia, to usunięcie komponentu lub relacji i powtórzenie operacji.
2. Starannie wybierz element początkowy. Powinien być to element z założenia nieru- chomy lub taki, który pełni funkcję elementu bazowego wokół którego skupiają się inne składniki.
3. Wstawiaj składniki po kolei i od razu zakładaj relacje.
4. Unikaj wstawiania na jeden raz zbyt wielu elementów.
5. Kontroluj założone relacje. Zbyt wiele zablokuje wymagany ruch a nawet uniemoż- liwi ustawienie koniecznych relacji dla nowych komponentów. Nie dubluj relacji!
6. Pamiętaj, że określony stan ograniczenia komponentu można uzyskać różnym zesta- wem relacji.
7. Stosuj przekroje lub wyłączaj widoczność tych komponentów, które nie biorą udziału w zakładanych relacjach.
IX–9/13
Tabela. Zestawienie relacji (kolumny: 3– liczba zabranych stopni swobody, 4 i 5 – wolne stopnie swo- body: 4 – translacja; 5 – obrót).
Relacja Element wiązane
Stopnie swobody
1 2 3 4 5
Lica płaskie 2 4 2+ 1–
Lica obrotowe, krawędzie proste i kołowe 4, 5 1 1– Krawędzie prostoliniowe, lica obrotowe 3 2 1
Punkty 3 0 3
Lica płaskie, el. liniowe 2 3 1
Lica płaskie lica obrotowe Lica obrotowe lica obrotowe
3
2 2 1
2 Lica płaskie łańcuch lic
Lica krzywoliniowe łańcuch lic
3 2
2 2
1 2
Lica płaskie i obrotowe 0 3 3
Układy współrzędnych 6 0 0
Różne 3 2 1
Punkt łańcuch krzywych Linia łańcuch krzywych
2 1
1 1
3 2 Indeks (+) oznacza możliwość zwiększenia a (–) zmniejszenia w zależności od typu odstępu i blokowania obrotu
IX–10/13
Zadania zasadnicze
Zad. 1.
Korzystając z elementów wykonanych w poprzednim ćwiczeniu (łącznik i śruba) złóż połą- czenie kołnierzowe pokazane na rysunku korzystając z funkcji FlashFit, która automatycz- nie zakłada relacje na podstawie wskazywanych lic: Przylegania i Wyrównanie płaszczyzn
, jeśli wskaże się lico płaskie (wyboru między nimi dokonuje się przyciskiem Przełącz) oraz Współosiowości , jeśli wskaże się lico cylindryczne. Wykorzystaj relacje: (a) Przylega- nie i dwa razy Współosiowość; (b) Przyleganie i Współosiowość. Pozostałe śruby (c) wstaw ko- rzystając z polecenia Szyk. Spróbuj przemieścić śruby wyciągając je wzdłuż osi z otworów.
a) b) c)
Zad. 2.
Złóż zespół silnika z części dostarczonych przez prowadzącego. Przez cały czas korzystaj z polecenia Składaj FlashFit.
Etap I – Zacznij od podzespołu cylindra (rys. wyżej). Otwórz nowe złożenie i wstaw naj- pierw cylinder (1) a potem tuleję cylindra (2). Złóż oba elementy wykorzystując najpierw relację Współosiowość a potem Przylegania (dolnego lica wargi tulei i górnego lica podcięcia w cylindrze. Po złożeniu wykonaj przekrój podzespołu. Zastosuj polecenie PMI Przekrój. Zarys przekroju naszkicuj na górnej pł. cylindra – odsłoniętą stronę pokazuje strzałka.
Zapisz wynik w pliku cylinder.asm.
IX–11/13 Etap II – Składanie podzespołu
tłoka (nowy plik złożenia). Najpierw wstaw tłok a potem sworzeń tłoka i pokazanymi obok relacjami umieść go na miejscu. Relacja Przylegania jest między podstawą sworznia a płaskim licem cylindrycznego wgłębienia w tłoku (rys. obok). Zapisz wynik w pliku tłok.asm
Etap III – Otwórz nowy dokument złożenia. Najpierw wstaw korpus silnika (1) a następ- nie zapisany wcześniej zespół cylinder.asm (2). Wykorzystaj pokazane na rys. relacje Współosiowości, Przylegania (spód cylindra i górne lico korpusu) oraz Wyrównanie płaszczyzn (boczne lico cylindra i frontowe korpusu). Tu podobnie jak w etapie (I) Zastosuj polecenie PMI Przekrój. Zarys przekroju naszkicuj na górnej pł. cylindra a w ostatnim kroku pole- cenia Wybór części wybierz (!!! ważne) z listy pozycję Przetnij tylko zaznaczone części następ- nie wskaż cylinder, tuleję cylindra oraz korpus i zatwierdź (prawym przyciskiem myszy).
(III) (IV)
Etap IV – Włącz wyświetlanie płaszczyzn głównych. Wstaw wał korbowy. Załóż relację Współosiowości (lico cylindryczne końca wału z licem cylindrycznym otworu w korpusie).
Następnie kliknij w przycisk Wyświetlanie elementów konstrukcyjnych (rys.4. W) i w rozwinię- tym pasku kliknij przycisk Pokaż płaszczyzny konstrukcyjne (1). Następnie skojarz (relacją Wyrównanie płaszczyzn) pokazane na rysunku płaszczyzny. Zacznij od pł. XY (2) a potem skojarz pł. YZ (3). Po wykonaniu tego etapu wał korbowy ustawi się tak by później tłok znajdował się w górnym położeniu. Ostatnią relację trzeba będzie później zablokować patrz Etap VII.
Etap V – Wstaw korbowód. Skojarz cylindryczne lica otworu korbowodu i elementu wy- korbionego w wale korbowym. Podobnie jak poprzednio wyświetl we wstawianym korbo- wodzie pł. konstrukcyjne i skojarz je relacjami Wyrównanie płaszczyzn z płaszczyznami XZ i
IX–12/13
YZ globalnego układu współrzędnych w celu ustawienia korbowodu w pozycji pionowej i w środku cylindra.
(V), (VI)
(VII) Etap VI – Wstaw podzespół tłoka (tłok.asm). Ustaw go na miejscu relacjami Współosiowości jak pokazuje rys.
Zapisz zespół pod nazwą silnik.asm. Silnik jest zło- żony
Symulacja ruchu
Etap VII – Kolejnym zadaniem będzie symulacja ru- chu. W tym celu trzeba wybrać jeden ze składników:
korbowód lub wał korbowy i zablokować relację unie- możliwiającą obrót wału. W obu przypadkach jest to re- lacja przylegania pł. elementu z pł. YZ. Aby to zrobić kliknij prawym klawiszem na relacji i wybierz z menu pozycje Blokuj.
Etap VIII – Teraz należy sprawdzić czy możliwe jest ob- rócenie wału a wraz z nim całego tłoka. Wywołaj polece- nie Narzędzia główne | Modyfikuj Przeciągnij komponent. Wskaż w oknie dokumentu czop wału korbowego. W pa- sku polecenia zaznacz typ ruchu Obrót; (rys.8.H) kliknij
powtórnie na licu cylindrycznym lub na osi Y wyświetlonej triady i ciągnąc myszą wykonaj obrót lub wpisz wartość obrotu w polu edycyjnym Kąt.
Uwaga! Jeżeli nie da się wybrać wału, to znaczy, że jakaś relacja blokuje ruch (patrz Etap VII). Trzeba wówczas przeanalizować relacje i zidentyfikować tą, która jest za to od- powiedzialna. Relacją blokującą nie koniecznie musi być relacja wiążąca wał korbowy.
Może to być każda relacja odbierająca zbyt wiele stopni swobody elementom, które mają być ruchome, czyli tłokowi i korbowodowi.
Etap IX – Na końcu, poleceniem Narzędzia główne | Silniki Silnik obrotowy przyłącz silnik do czopa wału korbowego a następnie poleceniem Symulujsilnik wpraw całość w ruch.
(VIII)
IX–13/13
Zadania uzupełniające
Zad. 3.
Korzystając z elementów dostarczonych przez prowadzącego złóż podzespół (9) z części:
(8) – shaft.par, 2 x (6) – halfball.par, (5) – handle.par i (7) – handlebase.par a potem użyj go oraz reszty elementów (1) – housing.par; (2) – endplate.par;
(3) – top.par; (4) – M8x25_bolt.par do złożenia zaworu kulowego.
Kompletny zawór kulowy
Elementy te są dostępne w podfolderze Solid Edge o nazwie Training. Dla standardowej instalacji programu w wersji 2020 będzie to folder:
c:\Program Files\Siemens\Solid Edge 2020\Training\
W wersji 2020 mają one inne nazwy a zlokalizujesz je otwierając plik: seaacfa.asm
