Gépipari alkatrészek geometriai modellezése

1. Gépipari alkatrészek geometriai modellezése a)2D-s modell (síkbeli modell)  alkatrészek kétdimenziós ábrázolása Ilyen pl.: - az alkatrész műhelyrajza - forgástestek tengelymetszeti kontúrja - lemez-alkatrészek geometriai modellje

2. b) 2 ½ D-s modell ábrázolás XY fősíkkalpárhuzamos munkasíkokban Teraszolás: Folytonos ábrázolás a munkasíkokban, a harmadik (z) koordináta mentén diszkrét ábrázolás. Széles körben használt ATTR-ekben.

3. Szekrényes alkatrészek is leírhatók e módszerrel: X’ Y’ Z’ = relatív koordinátarendszer

4. A munkasíkban a felület (csoport) helyzetét és síkmetszeti alakját Pl.: furat esetén furat-középpontot • zseb esetén a zsebet határoló kontúrt írja le a modell. • c) 3D-s modell térbeli modell, amely lehet: • drótváz modell: az alkatrészre mintha dróthálót feszítenénk • Nehézkes: • az átmeneti felületek kezelése • a méret- és tűrésadatok, egyéb jellemzők hozzá- rendelése a felületelemekhez • ilyen modellből a technológiai egységet képező felületcsoportok kigyűjtése

5. felületmodell: az alkatrész-geometriát felület-primitívekből építi • fel: • síkfelület • hengerfelület • kúpfelület • gömbfelület • tóruszfelület • transzlációs felület • vonalfelület • szoborfelület • stb. • volumetrikus (test) modell: testprimitívekből építkezik. Ilyen: a • kocka, hasáb, kúp, csonkakúp, gömb, henger, stb. (testként kezelve) analitikus felületek szabad formájú felületek

6. d)Tipizált felületcsoportokra alapozott „feature” alapú modell Rendkívül fontos a CAD és CAPP egységes gyártmány (alkatrész) –modell létrehozásához. • Előnyök a konstruktőr és a technológus számára is. • A felületcsoport funkciót valósít meg a felületcsoporthoz • (pl.: nyomatékot visz át) hozzárendelhető „elemi megmunkálási sorrend” • A felület és testmodellezés esetén a primitívekből való építkezés halmazműveletekkel (Boole-algebra) történik: • összecsatolás, egyesítés, unió (U) • kivonás (-) • metszet képzés (∩)

7. A geometriai modellezés strukturális elemei (a definíciók APT nyelven): • pont (pl.: furatközpontok) gazdag definíciós választék • jellemzi! • Pi = POINT /x, y [,z]; • P1 = POINT /LINE1, LINE2; • P2 = POINT /C1, L1, XSMALL! YSMALL • XLARGE! YLARGE • P3 = POINT /C1, C2, XSMALL! YSMALL • XLARGE! YLARGE • stb.

8. pontminta: pontok rendezett halmaz • (általában furatközéppontokat határoznak meg) • PAT1 = PATERN/P1, YPAR, YL, d1, AT, 2 • PAT2 = PATERN/P2, XPAR, XL, d2, AT, 2 • PAT3 = PATERN/PARLEL, PAT1, d • PAT4 = PATERN/PARLEL, PAT2, d • PAT5 = PATERN/RANDOM, PAT1, PAT2, PAT3, PAT4

9. egyenes: geometriai segédelem, kontúr építőeleme • Li = LINE/P1, P2 • XLARGE • L1 = LINE/L0, PARLEL, d, XSMALL • YLARGE • YSMALL • XL • L2 = LINE/P1, C1, XS • YS • YL • stb.

10. kör: - geometriai segédelem • (pl.: osztókörön elhelyezkedő furatok megadásához) • - kontúr építőeleme • C1 = CIRCLE/Pk, RADIUS, r • XL • C2 = CIRCLE/Ptanto, L1, XS, RADIUS, r • YL • YS • XL • C3 = CIRCLE/LEFT, L2, XS, TANTO, L1, RADIUS, r • YL • YS • C4 = CIRCLE/IN, C1, OUT, C2, YL, RADIUS, r

12. analitikus görbék (parabola, ellipszise, stb.) • szabad formájú görbe: tartópontjaival adott simuló görbe (SPLINE). A támaszpontok nem feltétlenül görbepontok. Acélvonalzó! Érintők szerepe! • Többféle módszer: általában közelítés harmadfokú polinommal

13. Síkkontúrok: egyenesekből és síkgörbékből állnak. Zárt síkkontúr: Nyitott síkkontúr:

14. felületek: • analitikus felület: (sík, gömb, henger, kúp, stb.) • szabad formájú felületek: • transzlációs felület: adott két görbe. Egyik görbe (direktrix • mentén adott szabály szerinti (pl.: önmagával párhuzamosan) • elmozdítjuk a másikat (generátort). Generátor egy pontja rögzítve: kúp képzése

15. vonalfelület: a két direktrix két görbeszakasz, melyek megfelelő végpontjaira illesztjük az egyenes generátort, melyet elmozdítunk a két direktrix görbeszakaszon úgy, hogy az egyenes generátor azonos időben érkezzen a direktrix (ponttá zsugorodott) görbeszakaszok megfelelő végpontjaiba.

16. szobrorfelület: a spline-ok térbeli megfelelője (de nem spline-ok halmazai). Itt is a tartó- ill. támaszpontokat kell megadni, melyek nem feltétlenül lesznek részei a felületnek. A támaszpontokra símuló felület (és nem görbe sereg) illesztendő. Többféle megadási és feldolgozás-ábrázolási módszer ismert: Bezier, Coons, Renner, stb.

17. testprimitívek: kocka, tégla, henger, kúp, gömb, stb. • testmodellezéshez. Pl.: T = T1 U T2 • T = T-H1 • T = T-H2

18. Tipizált felületcsoportok (feature): konstrukciós és/vagy technológiai egységet képeznek. • Például: • forgásszimmetrikus felületcsoportok: • beszúrás, hosszirányú, keresztirányú • alászúrás • menetes felület • bordás felület • egyéb felületcsoportok: • rögzítő furatok • lépcsős és egytengelyű furatok • hornyok • síkok, sokszögek • lépcsők • felöntések • zsebek, (üregek) esetleg szigetekkel

22. A felületek hierarchiája: Hordozófelület vagy főelem Hordozott felület vagy mellékelem A geometriai modellezésnéllehet rendező elv.Technológiai tervezésnél a megmunkálási sorrendetbefolyásolja (a hordozó elem megmunkálása megelőzi a hordottét).

23. A gyártmánymodell és szabványosítása • Részben geometriai modellezési probléma • Másrészt tükröznie kell ilyeneket mint: • méretezés, tűrések • felületi érdesség • anyag • stb. • azaz a műhelyrajz összes adatát. • ISO fejlesztés: STEP (USA PDES-re alapozva) fejlesztés alatt. A korszerű CAD rendszerek (CATIA, Pro-Engineer stb.) a már elkészült változatot használják. • A STEP célja: a gyártmány teljes életciklusához tartozó információk egységes rendszerben, modellben való ábrázolása. E modell a koncepcionális majd a konstrukciós tervezésen túl a technológiai tervezés eredményeit, a gyártmány szervizelésének végül megsemmisítésének összes előírását tartalmazni fogja. A létrejövő modellt a műszaki előkészítés irányítás valamennyi modellje használhatja inputként és bővítheti saját adataival.