KURZUS: Gépszerkezetek számítógépes tervezése

MODUL: Bevezetés a számítógéppel segített tervezésbe

1.2. lecke: CAD tervezés Creo Parametric szoftverrel

Cél: Ebben a leckében megismerheti a Creo program főbb jellemzőit. Bemutatjuk, mit jelent a parametrikus tervezés, és példákat láthat a leggyakrabban alkalmazott modell-létrehozási módszerekre.

A Creo szoftver esetén lehetőségünk van arra, hogy a számunkra megfelelő munkakörnyezetet beállítsuk. Ezek a beállítások a program indításakor automatikusan betöltődnek, így jelentős időt takaríthatunk meg. Ebben a leckében megismerheti, ennek lényegi mikéntjét.

Bemutatjuk azokat a módszereket is, amelyek segítségével 3D testek hozhatók létre a Creóval.

Követelmények: Ön akkor sajátította el megfelelően a tananyagot, ha

  • adott állításokról el tudja dönteni, hogy azok igazak-e a parametrikus modellezésre;
  • adott testek közül ki tudja választani azokat, amelyek kihúzással, forgatással vagy söpréssel készíthetők el;
  • adott testhez hozzá tudja rendelni azt a testképzési módot (kihúzás, forgatás, söprés), amellyel a test létrehozható;
  • adott fájlok helyének, nevének és tartalmának ismeretében el tudja dönteni, hogy azok közül a Creo Parametric melyiknek a beállításaival fog indulni.

Kulcsfogalmak

  • parametrikus tervezés
  • referencia,
  • vázlat,
  • kényszer,
  • kihúzás,
  • forgatás,
  • söprés,
  • anyageltávolítás,
  • lekerekítés,
  • letörés,
  • mintázat,
  • config.pro.

Időszükséglet: 40 perc

1. Parametrikus tervezés, asszociatív módon

Fogalmazza meg, mit értünk parametrikus tervezés és referencia alatt!

A program parametrikus elven működik, emiatt nagy szerepe van az adott munkánkban a történetiségnek, vagy más szóval a szülő-gyerek kapcsolatnak, azaz ki kiből születik, vagy mit milyen alapra építettünk. A házunk alól pedig nem vehetjük ki annak alapját. A kiinduló elemet, amiből származtatunk, vagy amit felhasználunk az új elem létrejöttéhez, referenciának hívjuk.

A Creo programban a testmodellezés során általában vázlat alapú építőelemekkel dolgozunk. A vázlat mindig sík alakzat, és legfőbb referenciája az a sík, amelyen a vázlat található (ez a vázlat síkja).

Tanulmányozza az alábbi ábrát, figyelje meg a vázlatra és a referenciára mutatott példát!

Az 1. ábrán egy négyszög alakú vázlat látható világoskék színnel. A vázlat a Front síkon fekszik, így a Front sík a vázlatnak egy referenciája.

Tervezett elem és a referenciái
1. ábra

Az elemek geometriai méretét úgy kezeljük, hogy a mérnöki megfontolások alapján kialakítjuk a mérethálózatot, amely a tervezendő elem méreteit egyértelműen meghatározza. A méretszámok pedig mint módosítható paraméterek lesznek jelen a rendszerben.

A vázlat befoglaló mérete a 40 mm-es, és a 25 mm-es méretek. A vázlat 35 mm távolságra van a Right síktól, és az alsó vonala 37 mm távolságra van a Top síktól, így a Right és a Top sík is referenciája a vázlatnak.

Jelen tananyagunk során foglalkozni fogunk alkatrészekkel, azok összeszerelésével, mozgó mechanizmussal, műszaki rajzokkal.

Az alábbi bekezdés alapján fogalmazza meg, mit jelent az asszociativitás a tervezés során!

A Creo program eredendően egy komplex élő rendszerként fejlődött. Sajátossága, hogy minden eleme oda-vissza kapcsolatban van egymással. Ez egyfajta asszociativitás, ami egy soktényezős munkában nagy segítségére van a tervezőnek. Az elkészült alkatrészt összeállítás után is átméretezhetjük, összeállításban is létrehozhatunk új alkatrészeket, amik követik alakjukkal, méretükkel a referenciájukat; majd műszaki rajzot készítünk, ahol megfelelő minőségű dokumentáció jön létre, és ezen is tudjuk módosítani a tervezői méreteket, amelyek az alkatrészen, és az összeállításban is újragenerálódnak, így minden szinten módosul a munkánk.

Tanulmányozza a következő videót. Figyelje meg, hogy a tervezői méretek módosítása hogyan formálja át a dugattyúcsapszegről készült testmodellt, majd a testmodellen végzett változtatást hogyan követi a róla készült műszaki rajz.

Bal oldalon a testmodellező, a jobb oldalon a műszaki rajz készítő ablak látható. Először a testmodellen módosítjuk a 23 mm-es átmérőt 28 mm-re, majd újrageneráltatjuk a modellt. Ezt követően átkapcsolunk a másik ablakba, ahol a műszakai rajzot automatikusan átméretezi a program.

A második lépésben a műszaki rajzon módosítjuk a 40 mm-es hosszméretet 50 mm-re- Ez a változás megjelenik a testmodellen is.

associative_01.mp4

2. Konstrukciós elemek a 3D-s CAD tervezésben

A tervezés során vázlatból indulunk ki. A vázlat egyenesekből és ívekből áll, és valamilyen alakzatot akarunk belőlük létrehozni. A vázlat vonalainak az esetek döntő többségében zárt hurkot kell alkotniuk, ritkán maradhat nyílt vonallánc, és a metsződő geometriai vonalak általában hibát okoznak.

Az alábbiakban a Creo négy leggyakrabban alkalmazott testképző funkcióját ismertetjük.

Jegyezze meg, hogy az egyes testképző funkciók hogyan működnek: miből indulunk ki, milyen pályán mozog a vázlat a testképzés során. Gondolja végig, hogy az egyes testképző funkciókkal milyen alakú testek készíthetők el.

Az első a kihúzás, amikor a vázlat egy, a vázlat síkjára merőleges egyenes mentén mozog. Példa erre egy zártszelvény modellezése. A 2. ábrán bal oldalon látható, két lekerekített téglalap vonala által határolt, közrefogott területre alkalmazva a kihúzást a jobb oldalon látható testet kapjuk.

Kihúzás vázlata, mértéke és a kész idom
2. ábra
Zártszelvény (nagyobb mértékű kihúzással)
3. ábra

A következő a forgatás, amellyel tengelyszimmetrikus alakzatok hozhatók létre. Így készül például a csapágy külső gyűrűje.

Az ábra bal oldali részén látható síkidomot a kék színnel jelölt tengely körül forgattuk meg, 360 fokos szögben.

Forgatás vázlata, mértéke és a kész idom
4. ábra

A harmadik alap testképző vázlat alapú építőelem a söprés, amikor a vázlat egy tetszőleges, folytonos vezérgörbén halad, ami lehet térgörbe is.

Példa söprésre:

Söprés
5. ábra

Test képezhető átmenettel különböző alakú és méretű vázlatok között

Példa az átmenetre:

Átmenet
6. ábra

Az 5. ábrán a zöld határvonalú első vázlatból (section 1) a világoskék határvonalú második vázlatba (section 2) megy át, közben pedig létrejön a test.

A testképzés opciós lehetősége, a mérettel való megadáson túl, hogy egy tetszőlegesen kijelölhető elemig végezzük azt. Például felületig történő testképzés is lehetséges.

A felület lehet egy felületmodellezéssel létrehozott építőelem is.

Példa a felületig történő testképzésre. A vázlat az ábra bal felső részén látható, világoskék színnel. Föléje elhelyezünk egy felületet (zöld szín), majd a felületig végezzük el a vázlat kihúzását, végül eltűntetjük a felületet.

Felületig történő testképzés
7. ábra

A testképzés további opciós lehetősége a kivágás, ami úgy jön létre, hogy egy kapcsoló segítségével anyageltávolításra állítjuk a testképző építőelemet (remove material).

8. ábra

Tekintse meg a következő videót, és figyelje meg, hogy az anyageltávolítás bekapcsolásával hogyan készül el a furat a fedélbe.

A képsorok egy fedelet mutatnak be. Elsőként forgatással (Revolve 1) készült az alaptest, majd egy vázlat lett elhelyezve annak felületére (Sketch 1). A videó kezdetén a fedél alakja kerül bemutatásra az alkatrész mozgatásával, majd egy metszeti állapotban is szemlélhetjük azt. A kihúzás a kör vázlattal készül, ahol először anyag hozzáadásával egy-egy tüske tudna készülni, egyik illetve a másik irányba, végül az anyageltávolítás (Remove Matreial) bekapcsolásával a furat létrejöttét láthatjuk. Utolsó opcióként pedig a méret szerinti mélységet "mindenen átvágó"-ra állítjuk, mivel itt nem süllyesztékről van szó.

9. ábra

cut.mp4

Ezen kívül fontos még, hogy vannak előre kidolgozott építőelemek, amelyeket már csak el kell helyezni a meglévő testen. Ilyen a letörés, lekerekítés, furat.

Tekintse meg a következő videót, ami három 5mm-es lekerekítés (Round) kerül elhelyezésre az előző fedél éleire.

10. ábra

round.mp4

Tekintse meg a következő videót, ami két 1×45°-os letörés (Chamfer) kerül elhelyezésre az előző fedél éleire.

11. ábra

chamfer.mp4

A felületekkel való manipuláció, vagy az építőelemek többszörözése, tükrözése alkotják a következő csoportot, amit még kiemelünk.

Tekintse meg a következő videót, amin a fedél furata kerül kiosztásra, és a középtengely mentén hat darab lesz elhelyezve.

12. ábra

pattern.mp4

3. Creo beállítások

Jegyezze meg, hogyan kell előkészíteni az egyedi beállításokat a Creo programnak, hogy azok tartósan érvényre jussanak!

A telepítés után indítsuk el a Creo Parametric programot!

Amennyiben sikeresen betöltött teljesen, úgy a következő indulófelületet láthatjuk.

Előfordulhat, hogy a program nem tud elindulni; ha ezt tapasztaljuk, akkor is figyelmesen kövessük végig a következő lépéseket, mert szükség lesz rájuk később is, és az elinduláshoz való hozzásegítéshez is, amire egy bekezdéssel később külön utalás lesz!

Metrikus Creo

A program kiinduló állapotban angolszász szabvány szerint működik. Ahhoz hogy metrikus, vagy SI mértékegységekkel dolgozhassuk, egy előkészítést el kell végezni:

A program egyéni beállításait egy config.pro nevezetű konfigurációs fájl rögzíti. Ez egy egyszerű szöveges fájl, ami kézzel is szerkeszthető. Amikor indítjuk a programot, az figyeli az aktuális konfigurációs fájlt. A kezdeti állapotban a telepítési könyvtáron belül található config.pro az irányadó (c:\Program Files\PTC\Creo 2.0\Common Files\M090\text\).

Az eredeti config.pro angolszász mértékegységek szerinti beállításokat tartalmaz. Van viszont egy metric_config.pro állomány is, ez SI szerinti beállításokat tartalmaz. A metrikus rendszerrel úgy tudjuk indítani a programot, ha a metric_config.pro állományra cseréljük az eredeti config.pro-t. Ezt az alábbiak szerint javasoljuk elvégezni:

1.Zárja be a futó Creo-t,
2.indítson egy fájlkezelő programot,
3.lépjen a telepítési könyvtáron belül a következő helyre:
c:\Program Files\PTC\Creo 2.0\Common Files\M090\text\,
4.keresse meg a *.pro kiterjsztésű fájlokat,
5.nevezze át a config.pro fájlt config_old.pro-ra,
6.készítsen egy másolatot a metric_config.pro fájlról
7.nevezze át a másolatot config.pro-ra!

A metric_config.pro-t egy jegyzettömbben megnyitva, az alábbi tartalmat láthatjuk:

14. ábra

Lehetőség van elszakadni a telepítési könyvtártól, illetve megelőzhetjük a téves törléseket is, ha az általunk használt, például az Asztalon levő parancsikon tulajdonságait megváltoztatjuk. Azon belül látható a cél parametric.exe fájl, és alatta az indítás helye. Ha megadunk egy külön mappát az indítás helyének, akkor a program, ha ezzel a parancsikonnal indítjuk, elsődlegesen ezen a helyen keres config.pro beállítási fájlt, és ezt veszi alap munkakönyvtárnak is.

Ha nem indul a program...

Az előzőek alapján láthatjuk, hogy a program működésébe a program elindítása nélkül is beleszólhatunk. A jól telepített, de nem induló programra általában a videokártya kezelés beállításainak a módosítása ad megoldást.

Ha nem indul el a program a következőt tegyük:

1.Nyissuk meg egy egyszerű jegyzettömb szövegszerkesztővel a config.pro fájlunkkat,
2.írjuk bele pontosan a következőt egy új sorba: graphics win32_gdi
3.mentsük a fájl állapotát, és zárjuk be azt,
4.indítsuk el a Creo Parametric-et!

A beállítás hátterében az áll, hogy a program bizonyos videokártya követelményekkel rendelkezik, és esetlegesen a számítógépünk nem elégíti ki azt.

A további munkánk során, hogy a kezelőfelület kézre álljon, és azért hogy a program működése világos legyen, kézben tarthassuk azt, foglalkozni kell a beállításokkal nagyobb mélységben. Ezért a következő leckékben még visszatérünk a beállításokra, egy-egy aktualitás kérdés megoldása végett!

Önellenőrző kérdések
1. Jelölje meg, hogy az alábbi állítások igazak vagy hamisak!
Parametrikus cad szoftver esetén egy kör vázlathoz tartozó átmérő módosításának hatásra a kör nagyobb lesz.
Egy 20 mm magas, 30 mm átmérőjű henger felületére készítettünk központosan elhelyezve egy kör vázlatot, aminek átmérője 20 mm. Ezt felhasználva kihúzással 15 mm-es süllyesztést hoztunk létre kivágásos opcióval.
Amennyiben az alap henger magasságát változtatjuk 30 mm-re, úgy a süllyeszték a hasábot végig átmetszi.
2. Jelölje meg, hogy az ábrán látható testek közül hányas számúak azok, amelyek csak egy módszerrel, a forgatással hozhatók létre!
1
2
3
4
5
6
7
8
3. Jelölje meg, hogy csapágygolyót milyen testképzési módon lehet létrehozni!
kihúzás
forgatás
söprés
4. Jelölje meg, hogy létrehozató-e söpréssel hasáb?
igen
nem

5. Alul három fájl tartalmát láthatjuk, mindegyik a Creo Parametric szoftver telepítési könyvtárában helyezkedik el, a ...\PTC\Creo 2.0\Common Files\M090\text\ mappában. A neveik a fejlécben olvashatóak. Az indítás helyén nincsen egyéb beállítási fájl.

Válassza ki, hogy ezután ha elindítjuk a Creo 2 Parametric programot, akkor az alap tűrésrendszere (tolerance_standard) ISO vagy ANSI lesz?
ANSI
ISO