VJEŽBA V1 · MODUL 1 · OSNOVE SOLIDWORKSA I SKICIRANJE
Vježba V1 · 2 sata
Sketch osnove: crtanje i relacije
Crtanje dvodimenzijske skice vodilice prstiju hvatača MPH-1 uz primjenu sketch entiteta, geometrijskih relacija i dimenzioniranja do potpuno određene skice.
- nacrtati skicu odgovarajućim sketch entitetima
- primijeniti geometrijske relacije za hvatanje namjere dizajna
- dimenzionirati skicu do potpuno određenog stanja
- prepoznati i ispraviti nedovoljno ili prekomjerno određenu skicu
O vježbi
Prije vježbe proći gradivo: 1.5 Osnove 2D skiciranja: entiteti i crtanje, 1.6 Sketch relacije i dimenzioniranje.
Pitanja i zadaci na ovoj stranici su bez odgovora. Rješenje s postupkom otvara se gumbom Prikaži rješenje ispod svakog pitanja, a upute za nastavnika nalaze se na dnu stranice.
Zadatak
Za hvatač MPH-1 potrebno je nacrtati skicu vodeće ploče kroz koju prolaze oba prsta. Ploča je vanjskih dimenzija 90 × 50 mm, u sredini ima dva uska proreza za vodilice prstiju, a u uglovima četiri rupe za pričvrsne vijke M5. Hod svakog prsta je 15 mm, pa prorez mora dopustiti to gibanje uz obostrani zazor 1 mm. Skicu nacrtajte na prednjoj ravnini novog dijela, u mm, i dovedite je do potpuno određenog stanja isključivo relacijama i dimenzijama koje ćete sami postaviti — bez korištenja gotovog predloška ili uvezene geometrije.
Oprema i pribor
- Računalo s instaliranim parametarskim CAD sustavom (npr. SolidWorks) i predloškom dijela u milimetrima
- List s radioničkim skicama zadatka (vanjski obris, položaj proreza i rupa)
- Pomično mjerilo ili kalkulator za provjeru izračunatih razmaka prije unosa dimenzija
- Bilježnica za zapisivanje redoslijeda relacija, radi lakšeg ispravljanja pogrešaka
Pravila koja se primjenjuju
Namjera dizajna skice hvata se prvenstveno geometrijskim relacijama, a tek zatim dimenzijama koje utvrđuju veličinu — ne obrnuto. Simetrični elementi (dva proreza, četiri rupe) vezuju se na zajedničku konstrukcijsku os relacijom simetrije, umjesto da se svaki mjeri zasebno od ruba. Entiteti koji ne pripadaju konačnom obliku (pomoćne osi, referentne crte) crtaju se kao konstrukcijska geometrija, a ne kao obična linija. Skica se smatra ispravno završenom tek kad je potpuno određena: svaka točka ima jednoznačno mjesto, bez preostalih stupnjeva slobode gibanja i bez suvišnih (prekomjernih) ograničenja. Opće tolerancije oblika i položaja koje vrijede za gotov dio (npr. ISO 2768-m) ovdje se ne kotiraju izravno u skici — skica nosi nazivne (nominalne) vrijednosti, tolerancije se dodaju kasnije na nacrtu.
Pažnja
Najčešća početnička pogreška je dodavanje dimenzije na entitet koji je već potpuno određen relacijama iz prethodnih koraka. Skica tada postaje prekomjerno određena (sustav to najčešće obilježi žutom ili crvenom bojom), a rješenje nikad nije silom pomicati entitet dok se ne "uklopi" — treba prepoznati koja je relacija ili dimenzija suvišna i obrisati baš nju.
Crtež
Postupak
- Otvorite novi dokument dijela iz predloška u milimetrima.
- Odaberite prednju ravninu i uđite u način skiciranja (naredba Sketch).
- Nacrtajte vodoravnu i okomitu konstrukcijsku os kroz ishodište — to su buduće osi simetrije ploče.
- Nacrtajte vanjski obris ploče pravokutnikom (naredba Corner Rectangle ili odgovarajuća) tako da mu je središte na sjecištu osi.
- Nacrtajte jedan prorez kao dvije usporedne linije zatvorene polukružnim lukovima (ili gotovom naredbom Slot) uz gornji i donji rub ploče.
- Primijenite relaciju simetrije na prorez u odnosu na okomitu os, zatim ga zrcalno kopirajte relacijom simetrije za drugi prorez.
- Nacrtajte jednu kružnicu za rupu u uglu i primijenite relacije jednakog razmaka od oba bliža ruba.
- Kopirajte kružnicu relacijama simetrije oko obje osi tako da nastanu preostale tri rupe.
- Dodajte dimenzije redom: vanjska širina i visina ploče, razmak između proreza, dužina proreza (iz hoda prsta i zazora), promjer rupa i njihov razmak od ruba.
- U statusnoj traci provjerite da skica javlja "potpuno određena"; ako ne javlja, pronađite i uklonite suvišnu ili nedostajuću relaciju prije izlaska iz skiciranja.
Pitanja i zadaci
1. Čime se prvenstveno hvata namjera dizajna u skici, a čime se tek naknadno utvrđuje veličina elemenata?
Prikaži rješenje
Namjera dizajna hvata se geometrijskim relacijama (simetrija, koincidencija, tangentnost, paralelnost, jednakost) koje opisuju odnos među entitetima neovisno o konkretnim brojkama. Veličina se tek nakon toga utvrđuje dimenzijama; obrnut redoslijed (prvo mnoge dimenzije, pa naknadne relacije) obično vodi do sukoba ili do skice koja se pri promjeni jedne mjere raspada.
2. Izračunajte potrebnu dužinu proreza za vodilicu prsta ako je hod prsta 15 mm, a na svakoj strani ostavljamo zazor 1 mm.
Prikaži rješenje
Dužina proreza mora pokriti puni hod prsta uvećan za zazor na oba kraja: L = 15 + 1 + 1 = 17 mm. To je vrijednost upisana na crtežu skice (slika V1.1).
3. Ploča je 90 × 50 mm, a četiri rupe M5 raspoređene su simetrično s rubnim razmakom 8 mm od svakog bližeg ruba. Izračunajte vodoravni i okomiti razmak (pitch) između rupa.
Prikaži rješenje
Vodoravni razmak: 90 − 2 × 8 = 74 mm. Okomiti razmak: 50 − 2 × 8 = 34 mm. Ove se vrijednosti u skici ne unose izravno kao dimenzije rupa nego proizlaze iz relacije simetrije i jedne dimenzije položaja, čime se izbjegava dvostruko određivanje istog razmaka.
4. Skica nakon dodavanja posljednje dimenzije promijeni boju u žutu (ili crvenu, ovisno o postavkama), a poruka javlja da je "prekomjerno određena". Što to znači i kako se rješava?
Prikaži rješenje
Znači da je jedan stupanj slobode gibanja ograničen dvaput — dodana dimenzija ponavlja nešto što je već zadano relacijom ili ranijom dimenzijom. Rješenje nije pomicanje entiteta silom, nego pronalazak i brisanje suvišne relacije ili dimenzije; sustav obično ponudi popis uključenih ograničenja za tu točku.
5. Zašto se pomoćne osi ploče crtaju kao konstrukcijska geometrija, a ne kao obične linije?
Prikaži rješenje
Konstrukcijska geometrija sudjeluje u relacijama i dimenzioniranju, ali se ne ekstrudira niti postaje dio konačnog oblika tijela. Time se jasno razdvaja "pomoćna" geometrija (osi simetrije, referentne crte) od geometrije koja stvarno opisuje rub dijela.
6. Kojom se bojom u većini CAD sustava obično prikazuje nedovoljno određena skica i što ona znači za daljnje modeliranje?
Prikaži rješenje
Plavom (u nekim sustavima drugom neutralnom bojom različitom od crne). Znači da barem jedan entitet još ima preostali stupanj slobode gibanja — može se pomaknuti mišem bez da se poruši nijedna relacija. Model se može ekstrudirati i s takvom skicom, ali svaka naknadna izmjena postaje nepredvidljiva jer geometrija nije jednoznačno vezana.
7. Zašto se relacija simetrije primjenjuje na oba proreza zajedno s okomitom osi, umjesto da se svaki prorez zasebno kotira od ruba ploče?
Prikaži rješenje
Relacija simetrije jamči da će promjena položaja jednog proreza automatski pomaknuti i drugi tako da ostanu zrcalno postavljeni, bez obzira mijenja li se poslije širina ploče. Zasebno kotiranje od ruba dalo bi isti izgled u trenutnom stanju, ali bi se pri promjeni širine ploče prorezi razišli od stvarne osi simetrije dijela.
8. Koja je razlika između sketch entiteta i sketch relacije?
Prikaži rješenje
Sketch entitet je geometrijski element koji se vidi u skici (linija, kružnica, luk, pravokutnik). Sketch relacija je geometrijsko ograničenje koje povezuje entitete ili točke među sobom (koincidencija, tangentnost, paralelnost, simetrija, jednakost) i ne prikazuje se kao dodatna geometrija, nego kao simbol uz entitet na koji se odnosi.
Za nastavnika
Otvori upute za nastavnika
Priprema
Pripremiti list s radioničkom skicom zadatka (obris, položaj proreza i rupa) i provjeriti da je na svim računalima predložak dijela postavljen na milimetre. Vježba traje 2 nastavna sata; prvi sat demonstracija i vođeno crtanje, drugi sat samostalan rad i provjera.
Tijek sata
- Kratko ponoviti razliku između relacije i dimenzije te status skice (5 min).
- Demonstrirati crtanje osi, obrisa i jednog proreza uz naglasak na redoslijedu relacija prije dimenzija (20 min).
- Polaznici samostalno dovršavaju skicu prema listu zadatka (40–50 min).
- Provjera statusa skice kod svakog polaznika i kratka rasprava o čestim pogreškama (15 min).
Očekivani rezultati
Potpuno određena skica s vanjskim obrisom, dva proreza i četiri rupe, izgrađena relacijama simetrije oko obiju osi i najmanjim mogućim brojem dimenzija koje jednoznačno određuju veličinu (širina, visina, dužina proreza, promjer i razmak rupa).
Česte pogreške
- Kotiranje svakog elementa zasebno od ruba umjesto korištenja relacije simetrije.
- Zaboravljena promjena predloška u milimetre, pa dimenzije ispadnu deseterostruko krive.
- Crtanje pomoćnih osi kao običnih linija, koje se poslije slučajno ekstrudiraju.
- Ignoriranje upozorenja o prekomjernoj određenosti i pokušaj "guranja" geometrije mišem.
Vrednovanje
| Kriterij | Bodovi |
|---|---|
| Skica potpuno određena (bez preostalih stupnjeva slobode) | 30 |
| Ispravno postavljene relacije simetrije i koincidencije | 25 |
| Točne dimenzije prema zadatku (uklj. izračunatu dužinu proreza) | 25 |
| Uredna konstrukcijska geometrija i imenovanje skice | 10 |
| Predaja u zadanom roku sata | 10 |