VJEŽBA V2 · MODUL 1 · OSNOVE SOLIDWORKSA I SKICIRANJE
Vježba V2 · 2 sata
Parametarski model dijela s promjenom namjere dizajna
Izrada parametarskog modela tijela hvatača MPH-1 preko vodećih dimenzija i jednadžbi, te provjera kako se model ponaša pri promjeni namjere dizajna.
- izraditi model tijela dijela sa svjesno odabranom vodećom dimenzijom
- povezati mjere jednadžbama umjesto ponavljanja istog broja
- usporediti dva pristupa istoj geometriji i posljedice promjene namjere dizajna
- prepoznati kad promjena jedne dimenzije neočekivano ruši model
O vježbi
Prije vježbe proći gradivo: 1.2 Namjera dizajna i pristupi modeliranju, 1.7 Stanje skice i dijagnostika pogrešaka.
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
Tijelo hvatača MPH-1 je blok aluminija 80 × 60 × 40 mm s četiri provrta za pričvršćenje na nosač, raspoređena simetrično po rubovima gornje plohe s rubnim razmakom 10 mm. Zadatak ima dva dijela. U prvom dijelu model izradite tako da je širina bloka vodeća dimenzija, a položaj svih četiriju rupa izveden je iz nje jednadžbama (rupe su uvijek na 1/8 širine i 1/6 dubine od ruba, zaokruženo na 0,5 mm). U drugom dijelu promijenite širinu bloka na 96 mm i provjerite ponaša li se raspored rupa i dalje simetrično bez ručnog ispravljanja ijedne dimenzije.
Oprema i pribor
- Računalo s parametarskim CAD sustavom i pristupom uređivaču jednadžbi (Equations)
- List sa zadanim mjerama tijela hvatača i položajem rupa
- Tablica za bilježenje koje su dimenzije proglašene vodećima, a koje izvedenima
Pravila koja se primjenjuju
Namjera dizajna znači unaprijed odabrati koja dimenzija upravlja modelom (vodeća dimenzija), a koje su od nje izvedene — izbor se radi prije crtanja, ne slučajno tijekom kotiranja. Izvedene mjere povezuju se jednadžbama s vodećom dimenzijom, umjesto da se ista brojka ručno upiše na više mjesta; time se model pri promjeni ponaša predvidljivo i mijenja se na jednom mjestu. Redoslijed značajki u stablu odražava logiku nastanka dijela (najprije osnovni oblik, zatim detalji poput rupa), jer kasnija značajka uvijek ovisi o ranijoj (odnos roditelj–dijete). Model se smatra dobro postavljenim tek kad promjena jedne razumne ulazne vrijednosti (npr. širine) ne zahtijeva ručnu izmjenu nijedne druge dimenzije.
Pažnja
Čest je propust kotirati položaj svake rupe apsolutno od istog ruba, umjesto relativno prema širini preko jednadžbe. Takav model "radi" dok se ne promijeni širina bloka — tada rupe ostanu na starom mjestu i pomaknu se izvan namijenjenog položaja, jer nikad nisu bile stvarno povezane s vodećom dimenzijom.
Crtež
Postupak
- Otvorite novi dokument dijela u milimetrima i nacrtajte skicu pravokutnika 80 × 60 mm na gornjoj ravnini.
- Ekstrudirajte skicu u tijelo dubine 40 mm (naredba Extruded Boss/Base ili odgovarajuća) i dimenziju dubine imenujte prepoznatljivim nazivom (npr. "D").
- Imenujte dimenziju širine prepoznatljivim nazivom (npr. "B") — ona postaje vodeća dimenzija cijelog modela.
- Otvorite uređivač jednadžbi i provjerite da su nazivi dimenzija vidljivi i dostupni za korištenje u izrazima.
- Nacrtajte skicu jedne rupe na gornjoj plohi i njezin položaj od ruba dimenzionirajte, ali vrijednost dimenzije zamijenite jednadžbom (npr. "= B/8", zaokruženo prema pravilu zadatka).
- Izbušite rupu naredbom za rupu ili jednostavnim ekstrudiranim rezom (Extruded Cut), promjera prema listu zadatka.
- Kopirajte rupu zrcaljenjem ili uzorkom (Mirror / Pattern) uz relaciju simetrije tako da nastanu preostale tri rupe, umjesto ručnog ponovnog kotiranja svake.
- Snimite model pod jasnim nazivom i zapišite u bilježnicu koja je dimenzija vodeća, a koje su izvedene jednadžbom.
- Promijenite vrijednost širine B na 96 mm, pokrenite ponovnu izgradnju modela (Rebuild) i provjerite nove položaje rupa bez ijedne ručne izmjene.
- Usporedite rezultat s inačicom u kojoj su položaji rupa upisani kao fiksni brojevi, i zabilježite razliku u ponašanju.
Pitanja i zadaci
1. Što znači da je dimenzija "vodeća" u kontekstu namjere dizajna?
Prikaži rješenje
Vodeća dimenzija je ona koju konstruktor svjesno mijenja kako bi upravljao veličinom ili oblikom dijela; sve ostale relevantne mjere trebaju biti izvedene iz nje (jednadžbom ili relacijom), a ne postavljene neovisno.
2. Za širinu B = 80 mm izračunajte položaj rupe od bočnog ruba prema pravilu B/8, zaokruženo na 0,5 mm.
Prikaži rješenje
80 / 8 = 10 mm; vrijednost je već na koraku od 0,5 mm pa se zaokruživanje ne mijenja. Položaj rupe od bočnog ruba iznosi 10 mm.
3. Nakon promjene širine na B = 96 mm, izračunajte novi položaj rupe od ruba prema istoj jednadžbi B/8 i usporedite sa starom vrijednosti.
Prikaži rješenje
96 / 8 = 12 mm. Položaj se automatski pomaknuo s 10 mm na 12 mm samom promjenom vodeće dimenzije, bez ijedne dodatne ručne izmjene — to je svrha povezivanja jednadžbom.
4. Model iz drugog (pogrešnog) pristupa ima položaj svake rupe upisan kao fiksni broj 10 mm od ruba. Što se dogodi kad se širina promijeni na 96 mm?
Prikaži rješenje
Sve četiri rupe ostaju na 10 mm od (starog) ruba, pa se raspored više ne poklapa s pravilom B/8 — simetrija je narušena iako model formalno i dalje "radi" i ne javlja pogrešku. To je tipičan primjer modela koji ne prati namjeru dizajna.
5. Zašto se dimenzije prije korištenja u jednadžbama imenuju prepoznatljivim nazivom (npr. "B" umjesto zadanog "D1@Skica1")?
Prikaži rješenje
Jednadžba s nazivom poput "B/8" čitljiva je i lako se provjerava; jednadžba oblika "D3@Skica2 = D1@Skica1/8" teško se prati u modelu s više desetaka dimenzija i povećava rizik pogrešnog povezivanja krive dimenzije.
6. Zašto se preostale tri rupe izrađuju zrcaljenjem ili uzorkom jedne skicirane rupe, a ne zasebnim kotiranjem svake?
Prikaži rješenje
Zrcaljenje/uzorak jamči da su sve četiri rupe uvijek međusobno usklađene jednim pravilom; zasebno kotiranje svake rupe znači četiri neovisne jednadžbe koje treba ručno održavati usklađenima, što povećava rizik pogreške pri budućim izmjenama.
7. Koja je razlika između sketch relacije i jednadžbe (Equation) kao načina povezivanja dimenzija?
Prikaži rješenje
Relacija povezuje geometrijske entitete unutar iste skice (npr. simetriju dviju točaka). Jednadžba povezuje brojčane vrijednosti dimenzija, često i preko različitih skica i značajki, matematičkim izrazom — koristi se kad odnos nije čisto geometrijski nego proračunski (npr. razlomak vodeće dimenzije).
8. Model nakon promjene širine javlja pogrešku na značajki rupe ("nije moguće izgraditi značajku"). Koji je najvjerojatniji uzrok i kako pristupiti rješavanju?
Prikaži rješenje
Najvjerojatniji uzrok je da je nova geometrijska situacija (npr. rupa preblizu ruba ili preklapanje dvaju otvora) fizički neizvediva pri novoj vrijednosti vodeće dimenzije. Rješava se otvaranjem značajke koja javlja pogrešku, provjerom stabla značajki od vrha prema dolje do prve neuspješne stavke, te ispravkom jednadžbe ili granice vodeće dimenzije, a ne brisanjem značajke.
Za nastavnika
Otvori upute za nastavnika
Priprema
Pripremiti list sa zadanim pravilom položaja rupa (B/8, D/6) i primjer druge, "naivne" verzije modela s fiksnim dimenzijama za usporedbu u drugom dijelu sata. Predvidjeti 2 nastavna sata.
Tijek sata
- Uvodno objašnjenje pojma vodeće dimenzije i jednadžbe na jednostavnom primjeru (10 min).
- Izrada modela tijela hvatača s jednadžbama prema uputama (35 min).
- Promjena vodeće dimenzije i provjera ponašanja modela, uz bilježenje rezultata (15 min).
- Usporedba s "naivnom" verzijom modela (fiksne dimenzije) i rasprava o posljedicama (20 min).
Očekivani rezultati
Model tijela hvatača u kojem promjena širine B automatski i ispravno premješta sve četiri rupe prema pravilu B/8 i D/6, bez ijedne ručne izmjene dimenzije nakon prve izrade.
Česte pogreške
- Upisivanje brojčane vrijednosti umjesto jednadžbe u polje dimenzije.
- Nejasno imenovanje dimenzija, pa se u jednadžbi slučajno poveže kriva dimenzija.
- Zaboravljeno ponovno pokretanje izgradnje modela (Rebuild) nakon izmjene jednadžbe.
- Kotiranje sve četiri rupe zasebno umjesto uporabe zrcaljenja/uzorka.
Vrednovanje
| Kriterij | Bodovi |
|---|---|
| Ispravno postavljena vodeća dimenzija i imenovanje | 20 |
| Ispravne jednadžbe za položaj rupa (B/8, D/6) | 30 |
| Rupe izvedene zrcaljenjem/uzorkom, ne zasebnim kotiranjem | 20 |
| Točan rezultat nakon promjene širine na 96 mm | 20 |
| Zabilježena usporedba s "naivnim" modelom | 10 |