VIRTUALNO OBLIKOVANJE MEHATRONIČKIH SUSTAVA
Modul 2
Modeliranje dijelova i sklopova
Drugi modul je srce modeliranja: od baznog tijela dobivenog ekstrudiranjem, preko rupa, zaobljenja i skošenja u ispravnom redoslijedu, do ljuske, presjeka i uređivanja postojećih značajki. Slijede naprednije tehnike — 3D skiciranje i rešetkaste konstrukcije, uzorkovanje i standardni dijelovi, obrada limova te zavarene konstrukcije i cjevovodi. Modul završava sklapanjem — povezivanjem svih dijelova vezama u sklop s potpuno određenim stupnjevima slobode gibanja.
- izraditi bazni model dijela ekstrudiranjem prema zadanim kotama
- dodati rupe, zaobljenja i skošenja poštujući ispravan redoslijed značajki
- primijeniti ljusku i presjek te urediti postojeće značajke uz razumijevanje odnosa roditelj-dijete
- izraditi prostornu skicu i rešetkastu konstrukciju povlačenjem po putanji
- umnožiti značajke uzorkovanjem i zrcaljenjem te ugraditi standardne dijelove iz baze
- modelirati savijeni dio limenom obradom i prikazati njegov razvijeni oblik
- modelirati zavarenu konstrukciju i cjevovod s pripadnim spojnicama
- sklopiti dijelove u funkcionalnu cjelinu vezama uz potpuno određene stupnjeve slobode gibanja
O modulu
Drugi modul je mjesto gdje skice iz prvog modula postaju stvarna tijela, a tijela postaju funkcionalan sklop. Svaka jedinica dodaje jednu vještinu modeliranja, redom kojim se stvarno gradi hvatač MPH-1 — od baznog oblika do potpuno sklopljene cjeline.
Prve tri jedinice uče kako iz prve značajke izraditi funkcionalan dio — ekstrudiranje, rupe, zaobljenja i skošenja u ispravnom redoslijedu te ljusku, presjeke i uređivanje postojećih značajki uz razumijevanje odnosa roditelj-dijete. Slijede 3D skiciranje i rešetkaste konstrukcije te uzorkovanje, zrcaljenje i ugradnja standardnih dijelova iz baze.
Posljednje tri jedinice modula prelaze na specifične pristupe modeliranja — obradu limova za savijeni nosač, zavarene konstrukcije i cjevovode za podnožje i pneumatski dio hvatača — te završavaju sklapanjem svih četrnaest dijelova hvatača MPH-1 u sklop s potpuno određenim stupnjevima slobode gibanja.
Nastavne jedinice
- Otvori
2.1
Izrada dijela: baza i ekstrudiranje
Part dokument, izbor ravnine skiciranja, bazna značajka ekstrudiranjem i uvjeti završetka na primjeru tijela hvatača MPH-1.
- Otvori
2.2
Rupe, zaobljenja i skošenja
Namjenska značajka rupe naspram izreza, vrste zaobljenja i skošenja te pravilan redoslijed njihove primjene u stablu značajki.
- Otvori
2.3
Ljuska, presjeci i uređivanje značajki
Ljuska i presjek modela te uređivanje, brisanje i redanje značajki uz odnos roditelj-dijete, na primjeru kućišta hvatača MPH-1.
- Otvori
2.4
3D skiciranje i rešetkaste konstrukcije
3D skiciranje slobodno u prostoru, povlačenje profila po prostornoj putanji i rešetkaste konstrukcije, na primjeru skeletnog vodiča cjevovoda hvatača MPH-1.
- Otvori
2.5
Uzorkovanje, zrcaljenje i baze standardnih dijelova
Linearni i kružni uzorak, zrcaljenje značajki i baze standardnih dijelova, na primjeru pričvrsnih vijaka i zatika hvatača MPH-1.
- Otvori
2.6
3D modeliranje kod obrade limova
Bazne stijenke, rubni svitci, reljef savijanja i razvijeni oblik u modeliranju limova, na primjeru savijenog nosača hvatača MPH-1.
- Otvori
2.7
Modeliranje zavarenih konstrukcija i izrada cjevovoda
Profili i obrada zavarenih konstrukcija te modeliranje cjevovoda sa spojnicama, na primjeru podnožne konstrukcije i pneumatskog voda hvatača MPH-1.
- Otvori
2.8
Sklapanje: veze i stupnjevi slobode gibanja
Standardne, napredne i mehaničke veze te stupnjevi slobode gibanja, na primjeru sklapanja hvatača MPH-1 od četrnaest dijelova.
Ključni pojmovi modula
| Pojam | Značenje |
|---|---|
| Part dokument | Datoteka jednog dijela (engl. part), temeljna vrsta dokumenta u parametarskom CAD sustavu. |
| Predložak (engl. template) | Polazna datoteka s unaprijed postavljenim jedinicama, standardima i svojstvima dokumenta. |
| Značajka rupe (engl. hole feature) | Namjenska značajka provrta koja uz geometriju nosi i standard, vrstu i parametre navoja ili upuštenja. |
| Upuštena rupa (engl. countersink) | Stožasto prošireni ulaz provrta za utopljenu glavu vijka. |
| Ljuska (engl. shell) | Značajka koja uklanja unutrašnjost tijela i ostavlja stijenku zadane debljine. |
| Presjek modela (engl. section view / clipping) | Privremeni prikaz unutrašnjosti tijela odsijecanjem dijela geometrije, bez trajne promjene modela. |
| 3D skica (engl. 3D sketch) | Skica čije točke imaju tri slobodne koordinate umjesto dvije, bez ograničenja na jednu ravninu. |
| Ravnina rada (engl. sketch plane / working plane) | Trenutačna ravnina na kojoj alat crta sljedeći segment 3D skice, promjenjiva tijekom crtanja. |
| Linearni uzorak (engl. linear pattern) | Umnažanje značajke duž pravca, u jednom ili dva smjera, zadanim razmakom i brojem instanci. |
| Kružni uzorak (engl. circular pattern) | Umnažanje značajke oko osi, zadanim kutom i brojem instanci. |
| Bazna stijenka (engl. base flange / tab) | Prva značajka lima; zadaje debljinu i zadani radijus savijanja cijelog dijela. |
| Rubni svitak (engl. edge flange) | Nova savijena stijenka dodana duž odabranog ruba postojeće stijenke. |
| Zavarena konstrukcija (engl. weldment) | Konstrukcija modelirana od kostura i standardnih strukturnih profila, umjesto ekstrudiranjem punog tijela. |
| Strukturni profil (engl. structural member) | Standardni profil poprečnog presjeka postavljen duž segmenta kostura. |
| Sklop (engl. assembly) | Dokument koji referencira part datoteke i pozicionira ih vezama, bez kopiranja njihove geometrije. |
| Veza (engl. mate) | Geometrijsko ograničenje koje uklanja jedan ili više stupnjeva slobode gibanja dvaju dijelova. |
Vježbe uz modul
Uz modul idu 8 vježbi, ukupno 16 sati. Pitanja u vježbama su bez odgovora, a rješenje se otvara gumbom Prikaži rješenje; upute za nastavnika su na dnu svake vježbe.
- Otvori
VJEŽBA V3 · 2 SATA
Prvi model dijela: ekstrudiranje i rupe
Izrada prvog modela dijela hvatača MPH-1 od skice do bazne značajke ekstrudiranjem, s naknadnim dodavanjem rupa za vodilicu i pričvrsne vijke.
- Otvori
VJEŽBA V4 · 2 SATA
Zaobljenja, skošenja i ljuska dijela
Dorada tijela hvatača MPH-1 zaobljenjima i skošenjima ruba te oblikovanje unutrašnjosti ljuskom radi smanjenja mase, uz provjeru redoslijeda značajki.
- Otvori
VJEŽBA V5 · 2 SATA
Uređivanje značajki i feature stabla
Uređivanje postojećeg modela tijela hvatača MPH-1 izmjenom dimenzija i redoslijeda značajki te ispravljanje pogreške koja nastaje odnosom roditelj-dijete.
- Otvori
VJEŽBA V6 · 2 SATA
3D skiciranje: rešetkasta konstrukcija
Izrada rešetkaste konstrukcije podnožja hvatača MPH-1 pomoću 3D skiciranja i profila povučenih po putanji, radi smanjenja mase uz zadržanu krutost.
- Otvori
VJEŽBA V7 · 2 SATA
Uzorkovanje, zrcaljenje i standardni dijelovi
Izrada uzorka i zrcaljenja značajki na tijelu hvatača MPH-1 te umetanje standardnih dijelova (vijci, zatici) iz baze umjesto ručnog modeliranja.
- Otvori
VJEŽBA V8 · 2 SATA
Obrada limova: savijeni nosač
Izrada savijenog limenog nosača hvatača MPH-1 modeliranjem limova: razvijeni oblik, savijanje pod 90 stupnjeva i provjera razvijene duljine.
- Otvori
VJEŽBA V9 · 2 SATA
Zavarena konstrukcija i cjevovod
Izrada zavarene podnožne konstrukcije hvatača MPH-1 od čeličnih profila i cjevovoda za dovod zraka do pneumatskog cilindra.
- Otvori
VJEŽBA V10 · 2 SATA
Sklop: veze i stupnjevi slobode gibanja
Sklapanje 14 dijelova hvatača MPH-1 vezama tako da prsti zadrže točno jedan stupanj slobode gibanja.