MODUL: Testmodellezés I.
2.3. lecke: Dugattyú 1
| Cél: Egy dugattyú alkatrészen keresztül a segéd és testképző építőelemek, valamint a vázlat készítés mélyebb megismerése. |
Követelmények: Ön akkor sajátította el megfelelően a tananyagot, ha |
- segéd síkot tud létrehozni, síktól párhuzamosan vagy azzal szöget bezáróan,
- segédtengelyt tud készíteni síkok metszésvonalaként,
- forgatással tud testmodellt készíteni,
- testképző építőelemet belső vázlattal is létre tud hozni,
- tud egyedi mérethálózatot kialakítani,
- el tudja dönteni, hogy a vázlat nyílt, vagy zárt,
- testképző építőelemnél tudja azt tetszőleges felületig működtetni,
- vázlatkészítéshez tudja alkalmazni az körív eszközt,
- vázlatkészítéshez tudja alkalmazni az ellipszis eszközt,
- vázlatkészítéshez tudja alkalmazni a szegmens törlés (delete segment) eszközt,
- vázlatkészítésnél tud konstrukciós vonallal szerkeszteni.
|
Kulcsfogalmak: segéd sík, segéd tengely, méretezés, vázlat |
Időszükséglet: 40 perc |
1. Kezdeti lépések |
Ebben a leckében egy dugattyú 3D modelljének elkészítését mutatjuk be. |
A valós alkatrész fényképe | |
Bemutató képsor a valós dugattyúról: |
dugattyu_kepsor.mp4
|
|
Dugattyú 3D-s forgatható pdf: dugattyu_3D.pdf  A kész alkatrész, Creo-s modell: dugattyu_minta.prt  |
Dugattyú műszaki rajza  | |
Dugattyú műszaki rajz: dugattyu.pdf |
A dugattyú alkatrész is a komplex munkánk része, így ügyeljünk rá, hogy a csapszeg.prt mellé kerüljön a mappastruktúránkban. Azt a helyet jelöljük ki munkakönyvtárnak, és az alap alkatrészsablon is a mmns_part_solid.prt legyen hasonlóan, mint az a dugattyú csapszeg esetén volt. |
2. Segéd geometriai építőelemek (Datums) |
Figyelje meg, és értelmezze magának, hogy a geometriában tanult pont, sík, egyenes definíciói hogyan használhatóak a Creo programban a segéd sík és tengely készítésekor. Hozza létre a dugattyú alkatrészhez szükséges segéd síkokat, és egy segéd tengelyt, amelyek gyakorlati példák az először általánosan megfogalmazottakra, és tapasztalatot adnak, hogy tetszőleges segéd építőelemet tudjon megvalósítani. |
A vázlatkészítés alapfeltétele, hogy vázlatsíkot tudjunk kijelölni, ami sík építőelem, ill. felület lehet. A külön építőelemként jelen levő segéd sík (Datum Plane) tehát hasznos alkotó, vagy éppen nélkülözhetetlen kellék, és ehhez hasonlóan egy segéd pont (Datum Point), vagy tengely (Datum Axis) is az lehet. |
Segédponthoz három térkoordináta, vagy egy egyenes és egy pont, ill. egy egyenes és egy sík metszete adhat referenciát. Segéd tengely esetén két pont, két metsződő sík, amelyek alapesetben a definícióhoz szükségesek. Síkot lehet három segédponttal, vagy csúcsponttal is definiálni, vagy éppen egy pont és egy segéd tengely, vagy él segítségével. |
Minden új geometriai elem alapja egy koordináta rendszer. Segéd sík készítés esetén az önmagában elegendő referencia. Ebben az esetben, attól függően, hogy melyik koordináta tengelyt jelöljük ki, annak megfelelően áll az új sík felületi normálisa. Ezentúl meg lehet adni egy origótól mért eltolási értéket. Kiemelendő új segéd sík készítési módszer, amikor egy már kész segéd síkot, vagy felületet használunk fel referenciának. Ilyenkor lehetőség van a felülettől való eltolás mértékének megadására amellett, hogy megmarad az új sík, és a referencia egymás közti párhuzamossága. Egyéb esetben hengeres, vagy gömbfelület is felhasználható referenciának, amit érint az új segédsík, vagy annak középpontján halad keresztül. |
A létrehozandó segédsík építőelemek  | |
Figyelje meg a videón, hogy a segéd sík definiálásakor az eltolás irányát vagy a helyzetszabályozó fogóponttal mozgatjuk a referencia egyik illetve másik oldalára, vagy negatív értéket gépelünk be a méretszám cellájába. Valamint a videón látható módon hozza létre a síkokat! |
datum_plane_offset.mp4
|
A példa dugattyúhoz több segéd sík és egy segéd tengely is szükséges. A segédsíkoknál alkalmazzuk, a koordinátarendszertől eltolt módszert a A bázis síknál, a síktól eltoltat a csapszeg_sik, a szoknya_1_sik és a szoknya_2_sik esetében. |
A méretszám begépelése után az Enter billentyűt is nyomjuk meg, ezáltal új helyzetébe ugrik a sík. Negatív szám esetén a referencia másik oldalán jelenik meg az Enter után pozitív értékkel. Az oldalváltás elérhető még az egérrel való mozgatással. Áthúzhatjuk a síkot a fehér négyzet fogópontba való bal egérgombos kapaszkodással. Ezen felül ügyeljünk a tizedespont használatára, valamint a készítés során az új sík mellett megjelenő nyíl, annak pozitív oldalát hivatott mutatni (a sík téglavörös oldala), nem az eltolás irányváltására szolgál! |
Az építőelemeket célszerű elnevezni, a későbbi átláthatóság miatt. Ezt vagy a modellfában lehet megtenni, egyszerű rákattintással, vagy a síkkészítő kezelőfelületen a Properties fülön. A program minden építőelemet egyenrangúan kezel, legyen az segéd sík, segéd tengely, kihúzás stb., ennél fogva kettőnek nem lehet ugyan az a neve, ezért kell a névben is jelezni annak fajtáját (pl. csapszeg_sik). |
A segéd tengelyt (Csapszeg_tengely) két sík metszeteként hozzuk létre (Referenciák: Front és Csapszeg_sik). Figyelem, a Creo programban, ha több referenciát kívánunk használni, akkor a Ctrl billentyűt kell a kijelölés előtt lenyomni. |
A Szivoszelep_sik esetében a Front sík az egyik referencia - attól mérjük az elfordulás 23°-os szögét -, és a Csapszeg_tengely mint forgástengely. A méretezhető szögtartomány a negatív méretszám begépelésével, és az Enter leütésével váltható. |
A megmunkalasi_vetitosik esetében a referenciák a Csapszeg_tengely és a szivoszelep_sik. Itt is tengely mentén metsződő síkokról van szó, amelynél a bezárt szög pont merőleges. Ez olyan szempontból érdemel különös figyelmet, hogy a tiszta merőlegesség a 90° begépelésén túl beállítható a normal opcióval. Ez nincsen szem előtt, hanem csak akkor válik láthatóvá, ha rákattintunk a referencia ablakban az offset szóra. Sajnos erre nem utal semmilyen jel, de emellett itt állíthatjuk be, ha érintőlegességet (tangent), vagy párhuzamosságot (parallel) kívánunk alkalmazni. |
Segéd tengely esetén fel kell hívni a figyelmet, hogy mielőtt elindítanánk a létrehozást, szüntessük meg más tengelyek kijelöltségét. Ez egy anomália miatt van, ami már több korábbi verzióban is megvolt. Ugyanis amennyiben a parancs kiadása előtt egy előző segéd tengely kijelölt állapotban van, úgy kezelőfelület nélkül az új tengely a kijelölttel egyállásúan jön létre. |
datum_plane_axis.mp4
|
A videón látható módon hozza létre a tengelyeket! |
3. Dugattyútető |
Dugattyútető | |
A gyártástechnológiáját tekintve mind öntött, mind forgácsolt felületek találhatóak rajta. Forgácsolással készül a hengeres oldalfelület, az elliptikus égéstér kimunkálás, és a szívószelep szabad mozgását biztosító süllyesztés. |
Forgatás (Revolve), belső vázlat |
Már az előző leckében találkoztunk forgatással, mint alap testképző építőelemmel. Struktúrája nagyon hasonló a kihúzáséhoz. A korábbi leckében a kihúzás esetén először létrehoztunk egy vázlat építőelemet, majd utána történt a testképzés. Most, a bemutatásra kerülő építőelem esetén pedig belső vázlatkészítés lesz, azaz először adjuk ki a forgatás parancsot, majd azon belül a vázlatkészítést (Placement/Define...). Egyébként forgatás, és kihúzás esetében is működik mind a külső, mind a belső vázlat (Internal Sketch) módszer. |
A vázlatkészítési jártasság egyik mutatója, hogy tetszőleges alakzatot, illetve egyéni mérethálózatot tudunk kialakítani. |
A vázlatnak, amelyből testet akarunk képezni - egy-két kivételtől eltekintve -, zárt vonalláncúnak kell lennie (Closed Loop); erre szolgál egy vázlatellenőrző gomb, ami bekapcsolt állapotban a zárt hurkot a körbefogott terület kitöltésével emeli ki. A nyílt vázlathoz (Open End) is tartozik ellenőrzés, ott pedig piros pöttyök jelzik a nyílt vázlat vonallánc végpontjait. A harmadik típus pedig a metsződő vonalú vázlat (Overlapping Geometry), ezt is kerülni kell a testképzés esetében. |
A dugattyú műszaki rajza alapján tanulmányozza az alábbi két ábrát: hasonlítsa össze a dugattyú műszaki rajzon látható méreteit a vázlaton látható értékekkel. Ezt kell majd megrajzolnia forgatási vázlatként. Az egyedi mérethálózat kialakítását pedig a következő alfejezet alapján végezze el! |
A dugattyú műszaki rajza | |
A forgatás vázlata | |
Mérethálózat |
A vázlatkészítés során az elkészült vonal alakzatot a program a teljes geometriai egyértelműséghez mérten, megfelelő számú gyenge mérettel látja el, amely nem mindig kielégítő. A mérnöki szemléletű mérethálózat kialakításához a méretkészítő eszköz (Normal) használatát kell igénybe venni. Általánosan a működésének a jellege az, hogy először a bal egérgombbal kijelöljük a méretezendő elemeket, majd a középsővel kattintva a méretszámot rakjuk le, befejezésként pedig újból a görgővel kattintunk. |
Az előző ábrán lévő vázlat vonalainak megrajzolása, és kényszerezése után alakítsa ki az ábra szerinti mérethálózatát! Az egyes méretek elkészítésének módját az alábbi felsorolásban találja meg. |
A különböző méretek definiálása esetén más-más geometriai elem kijelölésére van szükség: |
Kívánt méret | Kijelölendő geometriai elem | egyenes szakasz hosszmérete | az adott szakasz vonala | két pont, vagy két egyenes távolsága | az egyik, majd a másik pont illetve az egyik, majd a másik egyenes, (Figyelem! - aszerint, hogy hol kattintunk a görgővel, úgy készül vízszintes, függőleges vagy átlós távolság.) | két egyenes által bezárt szög | egyik-másik egyenes, (Figyelem! - aszerint, hogy hol kattintunk a görgővel, úgy jön létre a belső, a külső vagy a kiadódó szög) | kör, körív sugara | egy kattintás a körön, köríven | kör, körív átmérője | két kattintás a körön, köríven | egyenestől merőlegesen mért, ívhez érintőlegesen értelmezett méret | az egyenes és az ív | két ív, vagy kör érintőleges távolsága | egyik-másik körvonal, (Figyelem! - aszerint, hogy hol jelöljük ki az vonalakat, és hogy hol kattintunk a görgővel, úgy készül vízszintes vagy függőleges távolság.) | átmérő jellegű méret | első kijelölés a ponton, vagy egyenesen, második a középvonalon, harmadik újra az elsőre kijelölt elemen, és végül a görgő kattintás következik (elsősorban forgatáshoz készülő vázlat esetén van rá szükség, és amint a leírásból is kiderül, külön középvonal kell hozzá) |
|
A gépészeti műszaki rajzok mérethálózatának egyik alapszabálya, hogy nem lehet zárt méretláncot alkalmazni azokon. Ez tükröződik a Creoban is úgy, hogy amint ilyet hoznánk létre, azonnal egy felugró ablakkal (Resolve Sketch) figyelmeztet, és megoldás elé állít minket. Abban döntenünk kell, hogy vagy az utolsó műveletünket vonjuk vissza, vagy töröljük a felajánlott elemek közül a kiemeltet, vagy a lerakni kívánt méretből kiadódó méret (REFerencia méret) lesz. |
A forgatás és a vázlatának követelményei |
1. | zárt vonallánc, | 2. | forgatás tengelye (elhelyezhető a vázlatban, és lehet vázlattól független építő-, vagy geometriai elem, úgynevezett külső tengely is), | 3. | a megforgatni kívánt sík alakzat a forgatás tengelyén nem lóghat át |
|
Továbbá mivel célszerűen átmérős méretekre van szükség a hengeres alkatrészek esetében, azoknak a definiálását részesítsük előnyben! Létrehozásukhoz középvonalra van szükség, amiből két fajta van. |
Egyik a szerkesztő középvonal (Centerline -contruction-), másik a geometriai középvonal (Centerline vagy Centerline -Axis of Revolution-, annak függvényében, hogy külső vagy belső vázlatról van szó), ez utóbbi a vázlat befejezése után külön segédtengelyként jelenik meg, illetve forgatás esetében annak forgástengelye lesz. |
revolve_1_part00.mp4
|
revolve_1_part01.mp4
|
A videó alapján készítse el a forgatás vázlatát, és végezze el a forgatást! |
Kihúzás kijelölt felületig |
A dugattyútető felülete nem sík, hanem egyedi kialakítást kap. |
A kihúzás vázlata és eredménye | |
Először a sík fölé nyúló rész kerül kialakításra. A kihúzás belső vázlatában egy új vázlat eszköz kerül felhasználásra, a körív (arc), annak pedig a három ponttal meghatározott fajtája, amely során egyik-másik végpontot, majd egy futópontot kell kijelölni. Fontos, hogy amikor már egy meglévő vonal végpontjánál kezdjük az ívkészítést, ott a kattintás hatására megjelenik egy negyedekre osztott kör a végpont körül, és nem mindegy, hogy hol jövünk ki az egérrel a körből. Figyelje meg a videón, hogy ha a korábbi vonalhoz képest folytonosan, akkor érintőlegesen indul a körívünk, ha pedig merőlegesen, akkor egyelőre nincsen előképe az ívnek, azt a későbbi kijelölések definiálják. |
A kihúzás opciója az, hogy a vázlatot egy tetszőleges geometriai elemig mozgatjuk (To Selected). Kijelölhető akár íves felület is - mint ahogyan a példában láthatjuk -, valamint a kezelőfelületen az Options fület lenyitva a vázlat síkjának pozitív és negatív oldala egyszerre is alkalmazható testképzésre. A kijelölés során érdemes megfigyelni, hogy a hengeres palástfelületet két fél palástként kezeli a program, és akár mind a két oldalhoz is ugyanaz a felület hozzárendelhető. |
extrude_1.mp4
|
A videó alapján készítse el a kihúzást! |
Elliptikus kimunkálás |
Kivágó forgatással készül a dugattyútető kimunkálása. Az anyageltávolítás úgy működik, ahogyan a kihúzás esetében is, a megfelelő ikont (Remove Material) kell bekapcsolni a kezelőfelületen. |
Vázlat az elliptikus kimunkáláshoz | |
Ezt a vázlatot külön építőelemként hozzuk létre, azaz külső vázlatként, ami egy későbbi leckében, a műszaki rajz készítésénél lesz hasznos. Ahhoz, hogy csupán a vázlatot mutató ábrának megfelelő méreteket használjuk, a vázlatban az alap referenciákon kívül szükség van továbbiakra is, ezt megtehetjük a References parancs kiadásával a helyi menüből, vagy a Sketch References parancsikonnal, sőt úgy is, hogy a bal oldali Alt billentyű lenyomása mellett jelöljük ki a kívánt elemet. |
A forgatás tengelye az ellipszis nagytengelye lesz. A forgatás tengelyét vázlatszinten jelöljük ki, azaz fektessünk le előre egy ferde geometriai középvonalat! |
Az ellipszis rajzoló eszközök közül, a tengelyek végpontjaival definiáló (Axis Ends Ellipse) kerül alkalmazásra, ahol a tengelyek szerkesztő vonalakként látszódnak majd. |
Szükség van továbbá vázlat szintű szerkesztő pontokra (Point), mert így tudjuk majd a metszéspont oldal alkotótól mért 10 mm-es távolságát előírni. |
A forgatás vázlat szabályait figyelembe véve, az ellipszis a nagyobbik tengelyen egy szakasszal átkötésre kerül, és továbbá hogy a zárt fél ellipszis hurok létrejöjjön, az egyik fél ívet levágjuk az erre szolgáló eszközzel (Delete Segment). Ennek működése egyszer olyan, hogy ami az egér alatt kiemelődik, azt van lehetőség levágni, és olyan módon is használható, hogy az egér bal gombját nyomva tartva, amin átvezetjük az egérkurzort azt tünteti el. |
A fél ív eltűnése után a kis és nagy ellipszis tengelyek, mint szerkesztő vonalak megmaradnak, és kényszereket, méreteket tudnak felvenni. |
Ajánlott sorrend, hogy a kész vázlatvonalak után a kényszereket adjuk meg, és végül, a mérethálót alakítsuk ki. Azon belül először a szögméreteket, majd a távolságokat és hosszméreteket a legkisebbel kezdve. Természetesen, ha szükségszerű, akkor szakítsuk meg a méret készítést és alakítsuk, húzzuk vissza a vonalakat a helyükre, majd folytassuk a méretezést. |
Elliptikus kimunkálás méretei a dugattyútetőn | |
Tanulmányozza az alábbi ábrát, majd a videó alapján végezze el az elliptikus rész kimunkálását! |
revolve_2.mp4
|
Trapéz vázlatú forgatásos anyaglevétel |
A belső vázlat készítésénél meg lehet spórolni néhány kattintást azzal, ha miután a forgatást elindítottuk, egyből a vázlat síkját jelöljük ki. A program ekkor felveszi azt, meghatározza az alap referenciákat, és a vázlatkészítési környezetbe lép be. |
Amennyiben több referenciára van szükség, a References parancsa a hosszan nyomott jobb egérgombbal előhívott helyi menüből is kiadható. |
A parancsok befejezése pedig a középső egérgombbal is elvégezhető. A példában a referenciák felvételének befejezése, és a referencia ablak becsukása is így történik, utána pedig a dugattyútető további lemunkálása történik meg. |
Tanulmányozza az alábbi ábrán látható méreteket, majd a videó alapján végezze el forgatást és az anyag eltávolítását! |
A forgatás vázlata | |
revolve_3.mp4
|
Lekerekítés két szettel |
A szettbe a Ctrl lenyomása mellett tudunk éleket felvenni, újat szettet pedig úgy indítunk, ha nem nyomjuk azt. |
Figyelje meg az alábbi ábrán a méreteket, majd a videó alapján végezze el a lekerekítéseket! |
|
round_1.mp4
|
Szívószelep szabad mozgását biztosító süllyesztés |
A süllyesztés vázlata két egyenlő 36 mm átmérőjű kör, amelyek középpontjai a függőleges referenciavonalra fektetett középvonalra szimmetrikusan helyezkednek el. A vázlat síkja, azaz a süllyesztés alsó felülete az erre a célra készített szivoszelep_megmunkalasi_sik-on fekszik. Az innen mért kihúzás mértéke pedig egy mindenen áthaladó Through All beállítással biztosítja a több felülettel való metszést, felesleges plusz méretszám nélkül. |
Az alábbi ábra, illetve a videó alapján készítse el a süllyesztést! |
|
extrude_2.mp4
|