MODUL: Testmodellezés I.
2.4. lecke: Dugattyú 2
| Cél: Egy dugattyú alkatrészen keresztül a testképző építőelemek, valamint a vázlat készítés mélyebb megismerése, az építőelem többszöröző eljárások, és a metszetkészítés elsajátítása. |
Követelmények: Ön akkor sajátította el megfelelően a tananyagot, ha |
- tud létrehozni különböző vázlatok közt értelmezett átmenettel készülő testet,
- tudja alkalmazni a tükrözés eszközt,
- tud oldalferdeséget definiálni egy testhez,
- tud alkalmazni változó sugarú lekerekítést,
- tud létrehozni furat építőelemet,
- tud mintázat alapú építőelem többszörözést alkalmazni,
- metszetet tud készíteni.
|
Időszükséglet: 50 perc |
1. Kezdeti lépések |
Tekintse át az előző leckében látott műszaki rajzot, valamint a mellékleteket, majd hozza létre a dugattyú hiányzó építőelemeit! |
Dugattyú műszaki rajza  | |
Dugattyú műszaki rajza: dugattyu.pdf  Dugattyú 3D-s forgatható pdf: dugattyu_3D.pdf  A kész alkatrész, Creo-s modell: dugattyu_minta_1.prt  |
Bemutató képsor a valós dugattyúról: |
dugattyu_kepsor.mp4
|
2. Dugattyúpalást |
Dugattyúpalást | |
A dugattyúpalást, vagy más néven dugattyúszár, a henger falán való támasztás, és hőátadás szerepét tölti be. Öntött és forgácsolt, felületkezelt felületeket is tartalmaz. |
Modellfa rendezés |
Egy építőelem igény szerint mozgatható a modellfában a referenciájától egészen a ráépülő elemig, azaz a sorrend módosítható. A hosszúra nyúló építőelem lista egyik strukturálási lehetősége az, hogy a logikailag összetartozónak gondolt elemeket egymáshoz közel tesszük. A mozgatás az egér nyomva tartott bal gombjával lehetséges. |
Szoknya, testképzés vázlatok közti átmenettel |
Olvassa el az átmenet építőelem elkészítésre vonatkozó általános szabályokat, és azonosítsa azokat a példa alkatrész modellezésére vonatkozóan! Használja a vázlatkészítés során az alább részletezett eszközöket, műveleteket! |
Két tetszőleges vázlat között test képezhető. A vázlatokra vonatkozóan van egy fontos követelmény; kizárólag akkor jó a vázlat, ha mind a kettőn ugyan annyi végpontot helyezünk el. |
A példában nyolc-nyolc végpont van, ami a hasonló geometriából eleve következik. Viszont ha az egyiken kevesebb lenne, akkor a megoldás lehet a folytonos vonal darabolása, például szabályos hatszög és kör átmenete is elkészíthető, ha a kört hat ívből építjük fel, amit vagy egy kész kör darabolásával, vagy külön ívek egymáshoz illesztésével állítunk elő. Továbbá a minta videóban a vázlat definiálásának hatását is megfigyelhetjük, aminek legkedvezőbb állása a helyes vonal elhelyezést segíti úgy, ahogyan a takart vonalak láthatóvá tétele is. Két fajta körív eszköz kerül felhasználásra, az egyik esetében a középpont kijelölésével kell kezdeni, majd a két végpont következik, a másik pedig a már korábban is bemutatott két végponttal és egy futóponttal létrejövő. |
A vázlatkészítés során az automatikusan felajánlott kényszereket figyelni kell, és a kedvezőt érdemes elfogadni. Ha utólag olyan kényszert adunk meg, ami már nem ad további értelmet a vázlatnak, vagy ellentmond egy korábbinak, akkor itt is a túlhatározottsági ablak ugrik be, amivel megoldható a probléma. A példában egy ráillesztés kényszer (Constraint - Point On Entity, Strong) feleslegesen a vázlatba került, amit kijelölés után törölni kell. Azonban mikor az egeret a kényszer fölé visszük, az a szintén ott levő másik elemet találja meg. A helyes módja az egy helyen levő elemek közti válogatásnak az, ha egyhelyben maradunk az egérrel, és rövid jobb egérgomb kattintásokkal haladunk az elemek között. Mindegyik elemnél kis szövegablak jelenik meg, annak nevével, illetve az előjelöltséget is az aktuális elem kapja, amit aztán egy bal egérgomb kattintással tudunk kijelölni. A törlés, és minden egyéb parancs pedig, mindig a kijelölt elemre vonatkozik! |
Az egyenlőség kényszernél meg kell említeni, hogy az az első kattintásra kijelölt szakasz hosszát, vagy - körívek esetén - sugarát másolja a következő elemekre mindaddig, amíg azt egy görgő kattintással meg nem szakítjuk; csak utána jöhet az új mértékű egyenlőség meghatározása. |
Átmérő méret megadása a kétszer íven való bal egér, majd görgő kattintással lehetséges, vagy a helyi menüből az átmérőre váltással. A méretszámoknál ügyeljünk a tizedes pontokra! Továbbá a méretháló kialakítás az elsődleges szempont, a méretszámot utána is megadhatjuk. Az elkészült mérethálózat méreteit pedig a jobb áttekinthetőség végett tetszőlegesen vonszolhatjuk. |
Figyelje meg az alábbi ábrákon a méreteket, majd a videó alapján végezze el a műveleteket! |
Első vázlat az átmenethez | |
blend_sketch_1.mp4
|
Második vázlat az átmenethez | |
blend_sketch_2.mp4
|
Maga a testképzés a Blend paranccsal működik. Ez a két vázlat között értelmezett, a vázlat síkjára merőleges irányvektor mentén haladva képezi a transzformálódó sík alakzatot, miközben a szelvényekkel súrolt határfelülettel testet hoz létre. A metszetek (Sections) fülön állítható be, hogy meglévő vázlatok kijelölésével (Selected Sections) hozzuk létre az építőelemet. A korábbi vázlatnak (Sketch 1) csak az egyik hurka jelölhető ki, ez lesz az első szelvénye a testnek. Az újabb vázlat felvétele a beszúrás (Insert) gombbal lehetséges, ebből lesz a következő, itt utolsó szelvény. A vázlat hurkok egy-egy kiemelt kezdőpontot (Start Point) és irányt tartalmaznak. Ezek összekötődnek, és a többi pont követi ezt a rendet, itt látható, hogy elengedhetetlen, hogy ugyanannyi pont - csúcspont, vagy segédpont is lehetséges -, legyen a kijelölt hurkokon. A kezdő pont egérrel mozgatható, az eredménye pedig azonnal látható. Az Options fül alatt állítható, hogy a pont-párok között egyenes (Straight), vagy ívelt (Smooth) átmenet legyen. A harmadik fülön pedig az, hogy az egyes szelvényeknél milyen szögben álljon a palást. Lehetőségek a szabad (Free), érintő (Tangent) és a merőleges (Normal) beállítások. |
A példában két átmenettel képzett építőelem van, az elsővel a vázlatok külső hurkaival jön létre, a másodikkal pedig a belső hurkokkal, anyageltávolító módon. |
Az alábbi videó alapján végezze el a műveleteket! |
blend_1.mp4
|
Építőelem csoportosítás, tükrözés |
A hosszúra nyúló modellfa rendszerezése történhet úgy, hogy az egy logikai egységhez tartozó építőelemeket, egy csoportba (Group) szedjük. A kijelölés után a helyi menüben célszerű ezt a parancsot kiadni. |
A példában a következő kihúzás is látható, amiben a referencia felvétel során egy jobb egérgombos válogatással tudjuk kijelölni a Sketch 1 vonalát. |
A tükrözés azok közé az építőelemek közé tartozik, amelyek a már meglévőket hivatottak felhasználni a modell alakításához. Itt az előbb készült kihúzást tükrözzük le a Right síkra. Működéséhez kell az előzetes kijelölés, csak utána válik aktívvá a parancs. |
Az alábbi videó alapján végezze el a műveleteket! |
group_mirror_extrude_3.mp4
|
Az alábbi videók alapján végezze el a műveleteket! |
Dugattyú gyűrűhornyok, csoportos átméretezés |
A következő két építőelem az eddigiek alapján elkészíthető, segítségként a videó anyag szolgál. Alkalmazásra kerül benne a belső vázlatos forgatás, vázlat beállítás, referencia felvétel, középvonal, egyenes vonallánc, körív, valamint kényszerezés és méretezés. Néhány hasznos információ kiemelendő. |
Az egyenes vonallánc esetén a vonalláncot egy rövid görgő kattintással tudjuk megszakítani - amitől még nem lépünk ki a vonal parancsból -, és húzni a következő egyenest. |
A kényszerezésnél észrevehető, hogy olyan elemhez is vonatkoztathatunk, addig még nem volt a referenciák között. |
revolve_4.mp4
|
A következő forgatás vázlata a hornyok közvetlen kialakítására szolgál. Egy középvonalból és egy egyenesek alkotta vonalláncból áll. Viszont sok a hasonló hosszúságú elem, aminél a program az egyenlő hossz kényszert ajánlja mindig. Ha egyet ezzel a kényszerrel, akkor annak felugrásakor egy rövid jobb egérgombbal fixálhatjuk azt. Ezt bekarikázással jeleníti meg a program. De, ha nem értünk egyet, akkor a fixálás utáni következő jobb egérgomb kattintással letilthatjuk a beugró kényszert. A harmadik kattintásra pedig a normál állapot áll fenn. |
Másik hasznos dolog, a csoportos méretszám megadás. Ezt akkor érdemes használni, amikor sok mérettel kell dolgozni. Erre szolgál a Modify parancs. Vagy előzetesen jelöljük ki a méreteket - akár kijelölő ablakkal is -, vagy a parancs kiadása után is bővíthető a lista. Ajánlott opció az, hogy kapcsoljuk ki az azonnali regenerálást (Regenerate), nehogy összekuszálódjon a vázlat. A rögzített méretarány (Lock Scale) pedig akkor jó, amikor nagyléptékű méretkülönbség van a jelenlegi méretszám, és a megkívánt között, de ott is csak az első méretszám átírásakor, azonnali regenerálás mellett. |
Végül rendezzük a dugattyúpalást építőelemeit (a két segédsík kivételével) egy csoportba. |
revolve_5.mp4
|
3. Csapszem |
Elhelyezését tekintve a paláston van, és szükséges a dugattyútető, és a csapszem között átmenetet, megtámasztást vagy más néven úgynevezett felöntést készíteni. |
Keresztmetszet, csapszem felöntés |
A vázlatkészítés során attól függetlenül, hogy milyen szögben és milyen távolról látjuk a vázlatsíkot, vagy esetleg az az alkatrész belsejében van és nem is látjuk, az pontosan a helyére kerül, és tökéletesen működik. Mindemellett hasznos segítsége a tervezőnek, hogy metszett állapotban dolgozhat a modellen, amely után természetesen a teljes nézeti állapot visszahozható. |
A mintapéldában először két segédsík készül, majd utána a metszet. Ehhez a nézetkezelőt kell elindítani (View Manager), ami a modelltérben található szalag ikonsorban megtalálható. Egy külön ablak nyílik meg, amiben a Sections fülön tudjuk a metszetkészítést elindítani. A metszeti lehetőségek közül, most a síkmetszet kerül bemutatásra, abból pedig az a fajta, amikor a metszet síkját egy koordinátatengellyel definiáljuk. |
A kihúzás opciója a kijelölt felületig (To Selected) történő testképzés, így a kijelölt sík helyzete határozza meg a kihúzás mértékét. |
csapszem.mp4
|
Oldalferdeség, csapszem furat |
Öntészeti alkatrészeken fontos az oldalferdeség (Draft) használata, hogy az öntőformából eltávolítható legyen az öntvény, valamint az öntőmagok leválasztását is megkönnyíti. A csapszem belső felülete egyébként a hajtórúddal való kapcsolódás miatt is döntött. Az oldalferdeséghez meg kell adni legalább a döntendő felületet, és a csukló, zsanér (Draft Hinges) helyét és az oldalferdeségi szöget. |
Tekintse meg a következő videót, amin az oldalferdeség létrehozása történik, valamint a csapszeg furata egy mindenen átmetsző, anyageltávolító kihúzással készül. A videó alapján végezze el a műveleteket! |
csapszem_draft.mp4
|
Olvassa el a dugattyú többi elemének elkészítésére vonatkozó leírásokat, majd a videók alapján végezze el az egyes műveleteket! |
Üregkitöltés kihúzással |
A következő videón a kihúzás határa a szomszédosan következő felületig tart, amit az opciói közt kell beállítani. Ezt a lehetőséget használjuk ki a dugattyútető és a csapszem felöntés közti üreg kitöltésére. |
csapszem_ureg.mp4
|
Biztosító huzalgyűrű hornyai |
A dugattyú csapszeg tengely irányban egy-egy biztosító gyűrűvel van határolva. Ennek az alkatrésznek kell a dugattyú csapszeg furatában kialakított horonyba bepattannia, illetve kell egy az oldáshoz szükséges horony is. |
biztgyuru_horony.mp4
|
Csoport tükrözése |
A tükrözés parancshoz szükséges egy előzetes kijelölés, csak utána adhatjuk ki azt. Ha több építőelemet jelölünk ki, azok egyszerre is letükrözhetőek. A sok építőelem esetén választhatjuk még azt a megoldást is, amikor csoportba gyűjtjük az építőelemeket, és a tükrözéshez pedig már a csoportot jelöljük ki. |
masik_szem.mp4
|
Változó sugarú lekerekítés |
A dugattyú alkatrész öntéssel készül, majd következnek a forgácsolási műveletek. Az utóbbihoz tartozik a csapszegfurat külső élének 1×15°-os letörése. Az öntvény alakját pedig lekerekítésekkel adjuk meg. Vannak olyan élek, amelyeket nem lehet egy lekerekítés építőelemen belül lekerekíteni. Az oka pedig az, hogy a célzott élet túlzottan befolyásolja a másik lekerekítés. Tehát a modellezés során ha elakadunk, mert nem fogadja el a program az adott építőelembe vett utolsó élet, akkor külön építőelemben még lekerekíthető az összes él. Az is előfordul, hogy a definiálás során a számítógépet nagyon leterheli a bonyolult és túl sok belső szettet tartalmazó lekerekítés építőelem generálása, ilyenkor is megoldást ad a több építőelem használata. A különválasztás célszerű alapja a funkcionálisan hasonló élek egy építőelembe gyűjtése. A példában öt építőelemben valósítjuk meg a szükséges számú lekerekítéseket. |
Az első építőelemben a csapszem belső éleit kerekítjük le, és a szoknya négy élét; itt négy szett lesz. Ezek közül csak a másodikban van újdonság, a változó sugarú lekerekítés. |
Ne feledjük, hogy egy építőelemen belül azonos szettbe a CTRL lenyomása melletti kijelöléssel tudjuk gyűjteni az éleket! Új szettet pedig kérhetünk úgy is, hogy a New Set szövegre kattintunk. Az új szettbe célszerű csak azután gyűjteni az éleket, miután megadtuk a kívánt értéket, nehogy egy túlzott rádiusszal, amit nem lehet megvalósítani, túlzott munkára utasítanánk a számítógépünket. A programra jellemző, hogy amennyiben az építőelem készítése során már mutat előképet a kész állapotról, akkor elvégezhetőek az általunk kiszabott műveleteket. |
Egy szettben úgy tudunk változó lekerekítést alkalmazni, hogy annak érték mezőjébe, (Value) ablakrészébe visszük az egérkurzort, jobb egérgombot nyomunk, majd a helyi menüből az Add Radius (Rádiusz hozzáadása), parancsot adjuk ki. Ezáltal a szettbe felvett összes élnél megjelenik, azok kezdő és végpontjában egy-egy értékmegadási lehetőség. |
A lekerekítések értékei a műszaki rajzon: |
|
A következő képek mutatják, az egyes szettekhez tartozó lekerekítendő éleket, zöld színnel kiemelve. |
A lekerekítendő élek, a csapszemnél változó sugárral  | |
lekerekites_01.mp4
|
Ezután a belső élek lekerekítését végezzük el, ezeket az éleket az eddig is használt opciókkal végezzük! |
A dugattyúpalást lekerekítendő belső élei  | |
lekerekites_02.mp4
|
A dugattyúfedél alsó, paláston kívüli üregeinél is legyen lekerekítés! |
A lekerekítendő belső élek  | |
lekerekites_03.mp4
|
A következő építőelemben a csapszemnél kívül 1 mm-es sugártól 3 mm-ig változzon a lekerekítés, valamint egy másik szettben 8 mm-eset alkalmazzunk a szoknya alsó felülete, és a csapszem közti élekre! |
A lekerekítendő belső élek  | |
lekerekites_04.mp4
|
Végül egy 1 mm-es rádiuszú szettet, és egy 0,6 mm-eset készítünk az utolsó lekerekítés építőelemben. |
A lekerekítendő belső élek  | |
lekerekites_05.mp4
|
A lekerekítések közül a harmadik nélkül az utolsót nem tudja generálni a program, ezért amikor a harmadikra kiadjuk az átdefiniálás parancsot, az eldöntendő kérdés elé állít minket. Amennyiben kívánjuk megtartani a másik lekerekítést is, úgy a mind felfüggesztése (suspend all) parancsot válasszuk, ami után a szokások szerkesztő állapotba kerül az építőelem. |
Ebbe a csoportba veszünk még egy él letörést is, ami a csapszeg szerelését könnyíti meg. A csapszem külső éleire kerülnek az 1×15°-os letörések. |
Végül rendezzük az utóbbi öt lekerekítés, és az utolsó letörés építőelemet közös csoportba! |
lekerekites_06.mp4
|
Furat építőelem (Hole), mintázat (Pattern) |
A dugattyúfedél hornyai közül az alsó, az olajlehúzó gyűrűnek van kimunkálva. Ehhez a horonyhoz furatokat helyezünk el, hogy az olajat átvezessük a fedélen belülre. |
A furatokhoz a tervező program külön építőelemet kínál, ami sima hengeres, és szabványos menetes furatok kialakítását szolgálja. Az elsődleges referencia mindig egy felület, ahol a furat kezdődik - mondhatni, hogy ahol a fúrószár hegye megérinti a munkadarabot -, a másodlagos referencia pedig attól függően, hogy hosszméretekkel, távolságokkal, vagy lyukkörön, azaz sugár vagy átmérő szerint kívánjuk definiálni a furat pozícióját, két további sík, felület kijelölést jelent. Ez utóbbit úgy tudjuk kezdeményezni, hogy a Placement fület lenyitva az Offset References ablakba kattintunk. Miután a pozíciót beállítottuk, következhet az alak, azaz a furat átmérője, és mélysége. A Creo-ban ez a Shape fülön követhető szemléletesen, tehát ajánlatos lenyitni, és ott megtenni a szükséges lépéseket. |
A furatot további hét helyen ki kell munkálni, egyenlő osztás szerint. Erre kiválüan alkalmas a mintázat (Pattern) építőelem, ami egy meglévőt tud sokszorozni, különféle opciókkal. Az olajfuratok esetén ez az építőelem, egy tengely körül elhelyezett 12 darab, 30°-os osztással elhelyezett furatot jelent, amiből a csapszemnél lévő 2-2 furatot kikapcsoljuk, és így alakítjuk ki a palástnál lévő 4-4 építőelemet, a kezdetbe levő egy furatból. |
hole.mp4
|
Bázis sík kimunkálása |
Az öntéssel készült nyers munkadarabot forgácsolási utóműveletekkel munkálják tovább. Ezért gyártástechnológiailag fontos egy bázis sík kialakítása. A modellben ez egy egyszerű kihúzással készül. Az "A"-síktól kifelé mindent metsz, és eltávolít, a 78,2 mm-es átmérőjű kör vázlat. |
A_base.mp4
|