MODUL 1 · UVOD U PROGRAMSKI ALAT SOLIDWORKS
Nastavna jedinica 1.3
Namjera dizajna
Dva modela mogu izgledati potpuno jednako, a ponašati se posve različito čim se promijeni jedna mjera. Razlika nije u geometriji nego u onome što je konstruktor zapisao u model o tome kako se predmet smije mijenjati. To se zove namjera dizajna i najvažnija je odluka koja se donosi prije prve nacrtane linije.
- objasniti pojam namjere dizajna vlastitim riječima
- navesti tri sredstva kojima se namjera zapisuje u model
- razlikovati slojevitu strategiju, strategiju lončarskog kotača i proizvodni pristup
- odabrati strategiju modeliranja prema obliku predmeta i načinu izrade
- predvidjeti posljedice loše postavljene namjere pri kasnijoj izmjeni
- procijeniti trošak izmjene modela ovisno o kvaliteti namjere dizajna
Što je namjera dizajna
Namjera dizajna odgovor je na pitanje: što u ovom predmetu mora ostati istinito i kad se mjere promijene? Na nosaču P-12 to su, primjerice, tri tvrdnje. Provrti za vijke uvijek su 12 mm od ruba ploče. Ležajno gnijezdo uvijek je u sredini ploče. Rebro je uvijek jednako debelo kao dvije trećine ploče.
Te tvrdnje nisu geometrija nego pravila. Ako se zapišu u model, ploča se može produljiti sa 120 na 150 mm i sve će ostati na svome mjestu. Ako se ne zapišu, model će i dalje izgledati ispravno, ali nakon izmjene provrti će ostati ondje gdje su bili, gnijezdo će se pomaknuti izvan sredine, a rebro će zadržati staru debljinu.
Namjera dizajna dolazi iz funkcije predmeta i iz načina na koji se predmet izrađuje. Nosač se pričvršćuje četirima vijcima M8, pa razmak provrta mora odgovarati rasporedu navojnih provrta na postolju. Ležaj ima vanjski promjer 40 mm, pa gnijezdo mora biti Ø40 i ne smije se mijenjati neovisno o ležaju. Sve te činjenice postoje prije modela i model ih mora poštovati.
Čime se namjera zapisuje
Na raspolaganju su tri sredstva i uobičajeno se koriste zajedno.
| Sredstvo | Što čini | Primjer na nosaču P-12 |
|---|---|---|
| Relacije u skici | vezuju entitete jedan uz drugi bez brojeva | simetričnost provrta u odnosu na osi, jednakost svih zaobljenja |
| Kote | zadaju mjere i biraju od čega se mjeri | 12 mm od ruba do provrta, a ne 108 mm od suprotnog ruba |
| Jednadžbe i varijable | vežu jedan parametar uz drugi | debljina rebra = 0,67 × debljina ploče |
Najviše se griješi kod kota, jer izbor mjesta od kojeg se mjeri obično izgleda nevažno. Nije. Kota govori dvije stvari: koliko iznosi mjera i što se smatra nepromjenjivim. Ako se provrt kotira od lijevog ruba, tada je lijevi rub stalna točka. Ako se kotira od simetrale, tada je stalna simetrala. Nakon produljenja ploče ta dva izbora daju posve različit rezultat.
Na slici se vidi da lijevi model nije pogrešan sam po sebi. Ako je nosač doista naslonjen na lijevi rub i tamo pričvršćen, kotiranje od lijevog ruba upravo je ispravno. Pogreška nastaje tek kad se kotira bez razmišljanja, pa model nakon izmjene radi nešto što nitko nije htio.
Tri strategije modeliranja
Prije prve skice bira se i put kojim će se model graditi. Uobičajene su tri strategije i svaka odgovara drugom obliku predmeta.
- Slojevita strategija gradi predmet kao tortu: sloj po sloj, svaki sloj iz svoje skice i svojeg izvlačenja. Prikladna je za predmete sastavljene od ploča, stopa, rebara i uški — dakle za većinu zavarenih i strojno obrađenih nosača, pa i za naš P-12.
- Strategija lončarskog kotača polazi od jedne skice presjeka koja se zavrti oko osi. Prikladna je za sve što je okretno: osovine, čahure, prirubnice, poklopce, remenice. Jedna dobro kotirana skica tada nosi gotovo cijeli oblik.
- Proizvodni pristup slijedi redoslijed kojim bi se dio doista izradio: prvo sirovac, zatim svaki zahvat obrade kao zasebna značajka odreza. Prikladan je kada je važno pratiti tehnologiju, primjerice kod obradaka iz odljevka ili kod dijelova koji se izrađuju iz ploče.
| Strategija | Tipičan predmet | Prva značajka | Slaba strana |
|---|---|---|---|
| Slojevita | nosač, konzola, kućište iz ploča | izvlačenje osnovne ploče | mnogo skica, potrebno je pomno vezati ih uz ishodište |
| Lončarskog kotača | osovina, čahura, poklopac, remenica | rotacija presjeka | neprikladna za predmete bez osi simetrije |
| Proizvodni pristup | obradak iz odljevka ili iz ploče | izvlačenje sirovca | dulje stablo i sporija obnova |
Primjer
Poklopac L-3 iz našeg zadatka lim je debljine 2 mm. Slojevita strategija ovdje bi dala model koji izgleda točno, ali se ne može razviti u ravninu. Proizvodni pristup — osnovna stijenka, pa savijanje s radijusom 2 mm i K-faktorom 0,44 — daje model iz kojeg se dobiva i razvijeni oblik za lasersko rezanje. Namjera dizajna ovdje izravno slijedi iz tehnologije.
Posljedice lošeg izbora
Loša namjera dizajna ne vidi se odmah. Model prolazi pregled, nacrt je uredan, dio se izradi. Trošak se pojavljuje tek kod prve izmjene, a izmjena gotovo uvijek dolazi: ležaj se zamijeni većim, postolje se produlji, vijci se s M8 promijene na M10.
Tada se javljaju tipični simptomi. Skica poslije izmjene postaje previše određena i program traži da se ukloni koja relacija. Zaobljenje se ne može izvesti jer je brid na koji se odnosilo nestao. Provrt visi u zraku jer je bio kotiran od ruba koji se pomaknuo. Uzorak preskače pojave jer nema mjesta. Svaka od tih pogrešaka traži nekoliko minuta, a pomnože se brojem značajki i brojem izmjena.
Pažnja
Kad model počne padati nakon svake izmjene, ne krpajte pojedinačne pogreške. Vratite se na prvu skicu i provjerite je li vezana uz ishodište i uz prave referencije. Popravak korijena obično traje kraće od trećeg kruga krpanja posljedica.
Procjena broja značajki koje padnu nakon izmjene i vremena potrebnog za njihovo ispravljanje. Udjeli su iskustveni i služe za usporedbu, a ne za točan proračun.
Namjera dizajna u sklopu i nacrtu
Namjera se ne zaustavlja na dijelu. U sklopu se iskazuje izborom prve, nepomične komponente i izborom veza. Ako se nosač P-12 postavi tako da mu se ishodište poklopi s ishodištem sklopa S-4, sve ostale komponente mogu se vezati uz njega i sklop ostaje predvidljiv. Ako se prva komponenta umetne nasumično, a zatim se sve vezuje jedno uz drugo u lancu, izmjena bilo koje komponente pomiče cijeli sklop.
Isto vrijedi i za veze. Osovina Ø40 u gnijezdu nosača vezuje se koncentrično uz provrt, a ne udaljenošću od ruba ploče. Tada promjena duljine ploče ne pomiče osovinu. Vijci M8 × 25 vezuju se koncentrično uz provrte, pa slijede uzorak provrta i kad se on promijeni.
U nacrtu se namjera pokazuje u izboru kota koje se preuzimaju iz modela. Nacrt koji je nastao tako što su kote unesene iz modela govori isto što i model. Nacrt na kojem su kote naknadno dodavane ručno može reći nešto drugo, a razlika se otkriva tek u radionici.
Kontrolni popis prije modeliranja
Nekoliko minuta razmišljanja prije prve skice vrijedi sata ispravljanja poslije. Popis pitanja koji je koristan gotovo uvijek:
- Koje mjere ovog predmeta zadaje netko drugi (ležaj, vijak, postolje, norma)?
- Koje su mjere slobodne i najvjerojatnije će se mijenjati?
- Postoji li simetrija i oko koje osi ili ravnine?
- Od čega se mjeri: od ruba, od simetrale ili od obrađene plohe?
- Koja je prva značajka i zašto baš ona?
- Kako se dio izrađuje i mora li stablo pratiti taj redoslijed?
- Koje mjere treba uvesti kao globalne varijable?
Odgovori na tih sedam pitanja praktički su namjera dizajna. Kad se zapišu, modeliranje postaje samo provedba: svaka relacija i svaka kota tada imaju razlog, a model podnosi izmjene koje će sigurno doći.
Ključni pojmovi
| Pojam | Značenje |
|---|---|
| Namjera dizajna | Zapis pravila o tome što u predmetu mora ostati istinito nakon izmjene mjera. |
| Relacija | Veza među entitetima skice koja se zadaje bez broja: simetrija, tangentnost, jednakost. |
| Referencija kotiranja | Element od kojega se mjeri; određuje što se smatra nepromjenjivim. |
| Slojevita strategija | Gradnja predmeta sloj po sloj, iz više skica i izvlačenja. |
| Strategija lončarskog kotača | Gradnja rotacijom jedne skice presjeka oko osi. |
| Proizvodni pristup | Modeliranje redoslijedom kojim bi se dio doista izradio, od sirovca nadalje. |
| Previše određena skica | Skica u kojoj se relacije i kote međusobno proturječe ili ponavljaju. |
Provjeri se
Kratka provjera prije prelaska na sljedeću jedinicu. Odgovor se potvrđuje klikom, a obrazloženje se prikazuje odmah.
Pitanje 1 od 3
Namjera dizajna prije svega odgovara na pitanje:
Namjera dizajna zapisuje pravila ponašanja modela pri izmjeni, a ne sam izgled.
Pitanje 2 od 3
Koja je strategija najprikladnija za osovinu Ø40 mm?
Rotacijom jedne skice presjeka oko osi dobiva se cijeli okretni oblik odjednom.
Pitanje 3 od 3
Provrt je kotiran 12 mm od lijevog ruba ploče. Što se dogodi kada se ploča produlji sa 120 na 150 mm?
Kota vezuje provrt uz lijevi rub; sve ostalo se pomiče, a provrt ostaje na svome mjestu.
Odgovoreno 0 od 3.