ΥΜΚ 2012

SolidWorks

Παράδειγμα 2ο : Σχεδιασμός Part / Assembly

Στην προσπάθειά σας να κατασκευάσετε την τέλεια σβούρα αποφασίζετε να χρησιμοποιήσετε λογισμικό CAD για να μπορείτε να ελέγξετε κάθε λεπτομέρεια της κατασκευής σας. Η σβούρα σας αποτελείται από δύο μέρη, ένα ξύλινο, που είναι το κύριο σώμα της σβούρας και ένα μεταλλικό, το οποίο θα λειτουργήσει ως σημείο επαφής και τριβέας με το έδαφος.

Ανοίγουμε το SWs και επιλέγουμε New -> Assembly.

Πατάμε Cancel στο Begin Assembly και έπειτα από το dropdown menu του Insert Components επιλέγουμε New Part.

Το Solidworks σας δίνει την επιλογή να εισάγετε Parts που είναι ήδη ανοιχτά, μέσα στο Assembly, ή και να φτιάξετε ένα Layout του Assembly Πάνω στο οποίο θα δουλέψετε. Σε αυτό το παράδειγμα δεν μας ενδιαφέρει κάτι τέτοιο και γι αυτό πατάμε cancel.

Κάνουμε click μέσα στην επιφάνεια σχεδίασης και τώρα στο αριστερό menu πρέπει να βλέπουμε το νέο Part. Κάνουμε δεξί κλικ πάνω του και πατάμε Edit Component.

To νέο Part έχει στην αρχή του ονόματός του ένα (f). Αυτό σημαίνει πως το Part είναι παγωμένο στο χώρο και δεν μπορεί να μετακινηθεί. Για να το αναιρέσουμε αυτό πατάμε δεξί κλικ πάνω στο όνομα του Part και Float. Ομοίως, σε ένα floating part μπορούμε να κάνουμε fix.

Δημιουργούμε ένα Sketch από το tab sketch και το πρόγραμμα ζητά να επιλέξουμε το επίπεδο πάνω στο οποίο θα το δημιουργήσουμε. Από το menu της επιφάνειας σχεδίασης μπορούμε να επιλέξουμε ένα plane που μας εξυπηρετεί.

Δείτε πως μπορείτε να σχεδιάσετε σε επίπεδα που ανήκουν στο Part ή και σε επίπεδα που δεν ανήκουν στο Part αλλά στο Assembly ή σε ένα άλλο Part.

Κάνουμε δεξί κλικ στο sketch και επιλέγουμε Normal To ώστε να κοιτάμε το επίπεδο πάνω στο οποίο δουλεύουμε.

Δημιουργούμε το παραπάνω sketch. Προσέξτε πως για να είναι πλήρως ορισμένο το σχέδιο πρέπει το τμήμα κύκλου να είναι εφαπτομενικό (tangent) στα ευθεία τμήματα με τα οποία συνδέεται.

Προφανώς ο εικονιζόμενος τρόπος δεν είναι ο μοναδικός για να οριστεί αυτό το Part. Δοκιμάστε να βάλετε τις διαστάσεις που εσείς θεωρείτε ότι είναι κρισιμότερες.

Από το features επιλέγουμε Revolved Boss/Base. Το πρόγραμμα περιμένει να επιλέξουμε τον άξονα περιστροφής ή/και το κλειστό προφίλ που θέλουμε να χρησιμοποιήσουμε. Μόλις τα επιλέξουμε πατάμε ΟΚ.

Για να γίνει Revolve ή και Extrude το πρόγραμμα πρέπει να βλέπει ένα τουλάχιστον κλειστό προφίλ. Εάν για κάποιο λόγο το προφίλ σας δεν είναι εντελώς κλειστό τότε το feature δεν θα δημιουργηθεί.

Πάμε στο Hole Wizard και επιλέγουμε Legacy Hole , Type -> Simple Drilled με φ3 και βάθος 5 mm . Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε και άλλο hole type για το ίδιο αποτέλεσμα, αυτή η επιλογή είναι η “generic” οπή.

Τοποθετούμε την οπή στο κάτω τμήμα του part ομοαξονικά με το part (ομόκεντρα με τον περιφερειακό κύκλο που φαίνεται παραπάνω).

Πατάμε και πάλι Edit Component, αυτή τη φορά για να βγούμε από περιβάλλον Part και να περάσουμε σε περιβάλλον Assembly.

Φτιάχνουμε 2ο Part και Sketch στο ίδιο επίπεδο που επιλέξαμε για να σχεδιάσουμε το 1ο .

Διαλέγουμε τα επίπεδα πάνω στα οποία θα σχεδιάσουμε για τη δική μας διευκόλυνση και μόνο. Εδώ μας συμφέρει να σχεδιάσουμε σε ένα επίπεδο που τέμνει αξονικά τη σβούρα μας.Το γιατί φαίνεται παρακάτω.

Σχεδιάζουμε το pad επαφής της σβούρας με το επίπεδο. Τοποθετούμε τις γραμμές του sketch πάνω στην 2d προβολή της σβούρας που αυτόματα δημιουργείται ώστε να μη χρειαστεί να βάλουμε χειροκίνητα γεωμετρικούς συσχετισμούς.

Από το tab features κάνουμε Revolve και δημιουργούμε το part.

Πατάμε πάλι Edit Component για να βγούμε σε περιβάλλον Assembly. Κάνουμε δεξί κλικ στο 1ο Part και επιλέγουμε Edit Component.

Φτιάχνουμε ένα Fillet 2 mm στην ένωση της κορώνας της σβούρας με το υπόλοιπο σώμα της (το πορτοκαλί κομμάτι στο παραπάνω σχέδιο ) και ένα Chamfer 1 mm στη οπή της σβούρας.

Κάνουμε Edit Component στο 2ο Part και φτιάχνουμε ένα Fillet 0.8 mm στην ένωση του post με το υπόλοιπο κομμάτι.

Βγαίνουμε σε περιβάλλον Assembly, επιλέγουμε το 1ο part και πατάμε δεξί κλικ και Rename. To ονομάζουμε “Spinning Top”. Ομοίως ονομάζουμε το 2ο Part “Pad”. Κάνουμε Save και επιλέγουμε τα Parts να σωθούν εσωτερικά στο Assembly.

Ένα Part μπορεί να υπάρχει μόνο μέσα σε ένα Assembly ή και να βρίσκεται σε δική του θέση στα αρχεία σας. Εδώ επιλέγουμε να το σώσουμε μέσα στο Assembly

Πηγαίνουμε στα Mates στο αριστερό μενού. Όπως βλέπουμε υπάρχει ένα μόνο Mate, το InPlace που αφορά στο Part “Pad” . Αυτό σημαίνει οτι το πρόγραμμα κρατά «παγωμένο» το εν λόγω Part μέχρι εμείς να αποφασίσουμε να του δώσουμε Mates, δηλ γεωμετρικούς συσχετισμούς με το υπόλοιπο assembly. Σβύνουμε το InPlace.

Όπως βλέπουμε, το Pad κινείται πλέον ελεύθερα στο χώρο. Εμείς θέλουμε να το τοποθετήσουμε στο κάτω μέρος της σβούρας. Από το tab Assembly επιλέγουμε Mate.

Διαλέγουμε ως πρώτο feature το post του Pad (μπλε) και ως δεύτερο την οπή στο κάτω μέρος της σβούρας (πορτοκαλί) . Το πρόγραμμα υποθέτει πως θέλουμε να τα κάνουμε ομόκεντρα. Πατάμε ΟΚ.

Τώρα διαλέγουμε ως πρώτο feature το πρόσωπο γύρω από το post (πορτοκαλί) και ως δεύτερο το επίπεδο στο κάτω τμήμα της σβούρας (μπλε) . Το πρόγραμμα δίνει ως πρώτη επιλογή το mate Coincident και πατάμε OK. Το Assembly επανέρχεται στην αρχική του μορφή, μόνο που τώρα έχει πραγματικές γεωμετρικές συσχετίσεις που δεν θα αλλάξουν εάν εμείς αλλάξουμε τις διαστάσεις του σχεδίου μας.

Για να διαλέξουμε υλικά κάνουμε δεξί κλικ σε κάθε Part και επιλέγουμε Material -> Edit Material. Το υλικό της σβούρας είναι σφενδάμι (Maple) και του Pad είναι φωσφορούχος ορείχαλκος (Phosphor Bronze).

Πηγαίνουμε στο tab Evaluation και επιλέγουμε Mass Properties. Από εδώ μπορούμε να δούμε τη μάζα και τη συνολική ροπή αδράνειας της σβούρας μας.

Αφού έχουμε κατασκευάσει τη σβούρα μας, τη δοκιμάζουμε και αποφασίζουμε να μεγαλώσουμε λίγο την κορώνα (το κομμάτι από όπου δίνουμε την περιστροφή). Επίσης βλέπουμε οτι το Pad δεν πατάει καλά πάνω στη σβούρα επειδή το post και η τρύπα έχουν ακριβώς το ίδιο μήκος, με αποτέλεσμα μια αρνητική διακύμανση στο βάθος της τρύπας ή μια θετική στο μήκος του post να οδηγούν σε λάθος επαφή των δύο parts. Αποφασίζουμε να μεγαλώσουμε το βάθος της οπής κατά 2 mm.

Πηγαίνουμε στο 1ο Part και επιλέγουμε Edit Part.

Βρίσκουμε το Sketch που έχει καταναλωθεί από το Revolve και πατάμε Edit Sketch . Αλλάζουμε τη διάσταση της κορώνας από 10 mm σε 12 mm. Πατάμε ΟΚ.

Πηγαίνουμε στο Hole που δημιουργήσαμε προηγουμένως και επιλέγουμε Edit Feature. Αλλάζουμε το βάθος σε 7 mm. Πατάμε OK.Βγαίνουμε σε περιβάλλον Assembly.

Bλέπουμε πως το σχέδιο έχει τροποποιηθεί με βάση αυτές τις νέες διαστάσεις αλλά πως όλες οι υπόλοιπες επιλογές που έχουμε κάνει έχουν διατηρηθεί. Εάν είμαστε ικανοποιημένοι με το σχέδιό μας, πατάμε Save και το κλείνουμε, αλλιώς μπορούμε να κάνουμε και άλλες αλλαγές στις διαστάσεις του σχεδίου.

Σημείωση: Εάν χρειάζεται να μετρήσουμε κάποια διάσταση κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού, μπορούμε να πάμε στο tab Evaluate -> Measure και να χρησιμοποιήσουμε το εργαλείο μέτρησης.

Για οποιαδήποτε απορία μπορείτε να στείλετε mail στο gkanak84@gmail.com ή και να έρθετε από το εργαστήριο εμβιομηχανικής στο ισόγειο του κτιρίου Μ.