Provjera simulacijom, pohrana i ispis

Virtualna provjera prije izrade

Model sklopa iz jedinice 6.4 i crteži iz jedinice 6.5 opisuju proizvod geometrijski. Prije izdavanja dokumentacije treba odgovoriti na tri pitanja koja crtež sam ne otkriva: može li se sklop složiti, giba li se onako kako je zamišljeno i udara li neki dio u drugi u bilo kojem položaju. Svaka pogreška pronađena u računalu stoji nekoliko minuta; ista pogreška pronađena na montaži stoji novi dio, novi crtež i zastoj.

CAD sustavi nude nekoliko razina simulacije:

• kinematička provjera — dijelovi se gibaju prema relacijama sklopa, bez sila i masa; pokazuje putanje, krajnje položaje i kolizije;
• dinamička simulacija gibanja — uzima u obzir mase, sile, opruge, trenje i pogonske momente; daje sile u zglobovima i potrebni moment motora;
• proračun čvrstoće metodom konačnih elemenata — naprezanja i deformacije pojedinog dijela ili sklopa pod opterećenjem.

Za tehničku dokumentaciju osnovna je kinematička provjera; dinamička simulacija i proračun čvrstoće pripadaju konstrukcijskom proračunu i imaju vlastitu dokumentaciju (proračunski izvještaj). Rezultat svake provjere zapisuje se: što je provjereno, u kojem položaju, s kojim ishodom i nakon koje izmjene.

Provjera gibanja, granice hoda i kolizije

U sklopu PS-1 nakon relacija iz jedinice 6.4 ostaje jedan stupanj slobode: zakret vretena spregnut s pomakom klizača relacijom vijka od 3 mm/okr. Za provjeru gibanja zadaju se:

1. pogonsko gibanje — rotacijski pogon na osovini motora ili vretena, npr. stalna brzina vrtnje, ili linearni pogon na klizaču sa zadanom brzinom 50 mm/s;
2. granične relacije — udaljenost između čela klizača i referentne ravnine s granicama od 0 do 300 mm; sustav ne dopušta gibanje izvan granica i time predstavlja mehaničke graničnike;
3. otkrivanje kolizija tijekom gibanja — sustav u svakom koraku provjerava dodir odabranih dijelova i zaustavlja gibanje ili označava mjesto prvog dodira;
4. provjera zazora — najmanji razmak između klizača i nosača, vijaka i motora u cijelom hodu, uspoređen sa zadanim sigurnosnim razmakom.

Kod PS-1 provjera se radi u ovim koracima: klizač se dovede u položaj 0 i u položaj 300 mm i u oba se izmjeri zazor prema nosaču fiksnog i slobodnog kraja. Zatim se pokrene gibanje kroz cijeli hod s uključenim otkrivanjem kolizija, uz provjeru vijaka klizača prema nosačima, spojke prema nosaču motora i matice prema kraju navoja vretena. Na kraju se provjeri položaj graničnih sklopki -S1 i -S2 i senzora -B1: sklopka mora djelovati prije nego što klizač dođe do mehaničkog dodira, a senzor referentne točke mora biti unutar hoda i ne smije biti u koliziji s klizačem.

Profil gibanja i vrijeme hoda

Klizač ne može trenutačno postići brzinu od 50 mm/s. Upravljač -T1 ubrzava motor po zadanom ubrzanju, zatim vozi stalnom brzinom i na kraju usporava. Takav trapezni profil brzine koristi se i u simulaciji gibanja, pa se dobiva realno vrijeme hoda i provjerava je li hod dovoljno dug da se stalna brzina uopće postigne.

Duljina puta ubrzanja je s_a = v² / (2a) = 50² / (2 · 500) = 2,5 mm, a vrijeme ubrzanja t_a = v / a = 0,1 s. Ako je hod kraći od v² / a, stalna brzina se ne postiže, profil postaje trokutni, a najveća brzina je √(s · a). Pri 50 mm/s i usponu 3 mm/okr vreteno se vrti n = 50 / 3 · 60 = 1000 min⁻¹. Taj broj ide u zahtjev za motor i spojku, a provjerava se u karakteristici momenta koračnog motora: moment koračnog motora opada s brzinom vrtnje.

Izvoz dokumentacije u neutralne formate

Izvorne datoteke CAD sustava čita samo taj sustav, često samo njegova ista ili novija inačica. Za radionicu, dobavljače i kupca dokumentacija se izvozi u formate koje može otvoriti bilo tko. Pri svakom izvozu nešto se gubi, pa se format bira prema namjeni.

Za PS-1 postolje PS1-01-001 i klizač PS1-01-004 šalju se dobavljaču kao STEP (za CNC glodanje) uz PDF crteža s tolerancijama; ploča koja se reže iz lima može se poslati kao DXF u mjerilu 1:1, s jednom konturom po sloju. Dijelovi iz kataloga proizvođača stižu u suprotnom smjeru, kao STEP, i uvoze se u sklop. Datoteka izvoza nosi isti broj crteža i indeks izmjene kao izvornik.

Ispis u mjerilu

Crtež se ispisuje na formatu za koji je izrađen, bez skaliranja. Najčešća pogreška je postavka ispisa „prilagodi stranici“: crtež A3 u mjerilu 1:2 ispisan na A4 smanji se faktorom 210 / 297 ≈ 0,707, pa je stvarno mjerilo na papiru približno 1:2,83. Mjerilo u zaglavlju i dalje piše 1:2, a svaki tko mjeri ravnalom s papira dobiva pogrešnu vrijednost.

• za ispis birajte stvarnu veličinu (100 %) i format jednak formatu lista;
• provjerite debljine crta: sloj za vidljive bridove mora dati debelu crtu (npr. 0,5 mm), a kotne crte tanku (0,25 mm);
• provjerite ispis kontrolnom mjerom: izmjerite poznatu kotu ili ucrtanu mjernu crtu okvira;
• crno-bijeli ispis mora ostati čitljiv i kad je crtež na zaslonu u bojama — boje slojeva se ne koriste za prijenos značenja.

Postolje PS-1 dugo je 400 mm, pa u mjerilu 1:1 ne stane unutar okvira lista A3 (420 mm širine, umanjeno za rub i polje za uvez). Zato se crta u mjerilu 1:2 na A3 ili 1:1 na A2. I kad je mjerilo ispravno, na crtež se stavlja pravilo: mjere se čitaju iz kota, a ne mjere se ravnalom s papira.

Imenovanje datoteka, inačice i arhiva

Dokumentacija bez pravila imenovanja brzo postaje zbirka datoteka „nosac_novi_konacno2“. Pravilo je jednostavno: naziv datoteke jednak je broju crteža, a indeks izmjene dodaje se kao zaseban dio naziva ili se vodi u sustavu za upravljanje dokumentacijom.

Treba razlikovati inačicu (radni zapis koji nastaje pri svakom spremanju ili predaji u sustav) i reviziju ili indeks izmjene (službena promjena izdanog dokumenta, opisana u tablici izmjena). Dokument prolazi statuse: u izradi → na pregledu → izdano → povučeno. Izdani dokument se više ne mijenja; svaka izmjena stvara novi indeks, a stari ostaje u arhivi.

Za manji broj dokumenata dovoljna je stroga struktura mapa (izvornici, izdano, povučeno) s jednim odgovornim za izdavanje. Kod više suradnika koristi se sustav za upravljanje podacima o proizvodu (PDM): datoteke se preuzimaju na uređivanje i vraćaju, sustav pamti sve inačice, čuva poveznice između dijelova, sklopova i crteža, upravlja pravima i tijekom odobravanja. Upravljanje izmjenama i PDM detaljno se obrađuju u jedinici 8.3.

Računski prikaz: vrijeme hoda i brzina vrtnje motora

Iz hoda, brzine, ubrzanja i uspona vretena računaju se vrijeme hoda za trapezni ili trokutni profil, broj okretaja vretena za hod, brzina vrtnje motora i frekvencija impulsa koju upravljač mora dati pri odabranom mikrokoraku.

n = v / P_h · 60    t = s / v + v / a    f = v / P_h · 200 · m

Za PS-1 (hod 300 mm, 50 mm/s, 500 mm/s², 3 mm/okr, mikrokorak 1/8) vreteno napravi 100 okretaja, motor se vrti 1000 min⁻¹, hod traje 6,1 s, a upravljač -T1 mora davati oko 26 667 impulsa u sekundi (1600 mikrokoraka po okretaju). Najveću frekvenciju ulaznih impulsa upravljača i moment motora pri 1000 min⁻¹ treba provjeriti u tehničkim listovima; ovaj račun daje samo zahtjev.

Ključni pojmovi

Provjeri se

Kratka provjera prije prelaska na sljedeću jedinicu. Odgovor se potvrđuje klikom, a obrazloženje se prikazuje odmah.

Vježbe uz jedinicu

Gradivo ove jedinice priprema za sljedeće vježbe:

• V13 CAD: sklop, provjera gibanja i sklopni crtež · 2 sata