ΥΜΚ 2012 SolidWorks Παράδειγμα 1 ο : Σχεδιασμός Part

1. ΥΜΚ 2012 SolidWorks Παράδειγμα 1ο : Σχεδιασμός Part

2. Θα σχεδιάσουμε μία βάση για άξονα φ45 mm. Θέλουμε 4 θέσεις για τη συγκράτηση της ίδιας της βάσης και πατούρα για σκουλικόβιδα που θα συγκρατεί τον άξονα.

3. Ανοίγουμε το SWs και επιλέγουμε file > new > Part Part για να σχεδιάσουμε ένα κομμάτι , Assembly για να σχεδιάσουμε σύνολο Parts ή για να συνθέσουμε Parts που έχουμε ήδη φτιάξει, Drawing για να φτιάξουμε κατασκευαστικά σχέδια από Parts ή Assemblies που έχουμε ήδη σχεδιάσει.

4. 2 1 3 Επιλέγουμε Sketchκαι το SWs αναμένει να επιλέξουμε επίπεδο πάνω στο οποίο θα σχεδιάσουμε. Επιλέγουμε Top Plane. Στο 1 έχουμε tabs με διαφορετικές ομάδες λειτουργιών, πχ το Sketch είναι για 2D σχέδια, με το Features περνάμε στο 3D χώρο. Στο 2 έχουμε τις διάφορες λειτουργίες κάθε ομάδας. Αφού επιλέξουμε μία λειτουργία το SWs θα εμφανίσει επιλογές για αυτή τη λειτουργία στο 3 και ενίοτε θα δώσει οδηγίες για τη χρήση της κάθε εντολής.

5. Αφού έχουμε μπει σε περιβάλλον Sketch μπορούμε να ξεκινήσουμε να σχεδιάζουμε. Επιλέγουμε από το dropdown μενού του rectangle,ορθογώνιο που ορίζεται από το κέντρο του. Το τοποθετούμε στην αρχή των συντεταγμένων. Οι επιλογές σχεδιασμού που έχουν dropdown μενού μας δίνουν διαφορετικές επιλογές για το σχεδιασμό του εν λόγω αντικειμένου. Πχ έναν κύκλο μπορούμε να τον ορίσουμε από το κέντρο και ένα σημείο της περιφέρειας ή από 3 σημεία της περιφέρειας.

6. Με το Smart Dimension εισάγουμε τις διαστάσεις του ορθογωνίου. Θέλουμε 120 x 120 mm. Στο dropdown menu του smart dimension βλέπουμε και άλλες επιλογές που έχουμε για την εισαγωγή διαστάσεων. Βάζοντας μία διάσταση εμφανίζονται στο menu διάφορες επιπλέον επιλογές για αυτή τη διάσταση που έχουν κυρίως να κάνουν με την άμεση εισαγωγή της στο κατασκευαστικό σχέδιο (πχ ανοχή). Επίσης φαίνεται η μεταβλητή εντός της οποίας αποθηκεύεται η τιμή της διάστασης (πχ D2@Sketch1). Με διπλό κλικ σε μια διάσταση εμφανίζεται μενού γρήγορης εισαγωγής της τιμής.

7. Πατάμε στο tab features και επιλέγουμε extrude. Δίνουμε ως τιμή για την 3η διάσταση τα 10 mm.Πατάμε ΟΚ. Εάν θέλουμε μπορούμε να βγούμε από το sketch και να κάνουμε extrude αργότερα επιλέγοντας αυτό το sketch. Σε κάθε περίπτωση κάθε εργασία extrude συνδέεται με 1 sketchκαι το καταναλώνει. Εάν θέλουμε να χρησιμοποιήσουμε ένα sketch που έχει ήδη καταναλωθεί από μια 3d διεργασία, μπορούμε, εάν το έχουμε επιλεγμένο όταν κλικάρουμε τη διαδικασία (πχ extrude).

8. Φτιάχνουμε νέο sketch στην πάνω πλευρά του ορθογωνίου. Δημιουργούμε έναν κύκλο με κέντρο την αρχή των αξόνων. Δίνουμε διάσταση φ80 στον κύκλο. Μπορούμε να φτιάξουμε νέα sketch σε οποιαδήποτε επίπεδη επιφάνεια προκύπτει από το 3d μας. Κάνουμε κλικ στο κουμπί Sketch και μετά πάνω στην επιφάνεια που θέλουμε να δημιουργηθεί. Επίσης, ένα coincident constraint μπορεί να μπει αυτόματα αν βάλουμε πχ το κέντρο του κύκλου εξαρχής στην αρχή των συντεταγμένων ή και αργότερα εάν επιλέξουμε τα δύο σημεία με Shift και από το μενού που εμφανιστεί εισάγουμε τον περιορισμό που θέλουμε, εδώ coincident.

9. Κάνουμε extrudeκαι δημιουργούμε έναν κύλινδρο με ύψος 50 mm. Πατάμε ΟΚ. Μπορούμε να διορθώσουμε ένα feature ή ένα sketch ανά πάσα στιγμή. Το βρίσκουμε στο ιστορικό, κάνουμε δεξί κλικ πάνω του και επιλέγουμε edit.** από το floating menu που εμφανίζεται (αυτό που έχει μόνο εικονίδια). Η επιλογή extrude έχει και άλλες ρυθμίσεις που εμφανίζονται στο αριστερό menu. Πχ μπορείς να κάνεις extrude μέχρι μια κοντινή επιφάνεια χωρίς να εισάγεις διάσταση (up to surface), μπορείς να δώσεις taper (στένωση ή άνοιγμα) στο extrusion με το Draft, μπορείςνα επιλέξεις τα κλειστά σχήματα που θα πάρουν ύψος με το selected contours. Το τελευταίο είναι σημαντικο καθώς συχνά το πρόγραμμα δεν προεπιλέγει αυτό που εμείς θέλουμε να χρησιμοποιήσουμε

10. Στο featuresεπιλέγουμε hole wizard και στο menu που εμφανίζεται διαλέγουμε απλή οπή (type: hole), εισάγουμε διάμετρο οπής φ45 και στο end condition βάζουμε through all, δηλαδή η οπή αυτή θα είναι διαμπερής. Βάζοντας through all λέμε ουσιαστικά ότι ακόμα και αν αποφασίσουμε να δώσουμε μεγαλύτερο ύψος στο λαιμό του κομματιού στο μέλλον, αυτή η τρύπα θα πρέπει πάντα να το διαπερνά. Το Solidworksδίνει πολλές επιλογές για τις οπές όπως standards, σπειρώματα, counterbore, countersink κτλ. Πειραματιστείτε για να δείτε τι κάνει η κάθε μία.

11. Στο αριστερό menu επιλέγουμε positions και το SWs μας ζητά να τοποθετήσουμε την τρύπα στο επίπεδο που θέλουμε να δημιουργηθεί. Την βάζουμε στην πάνω πλευρά του κυλίνδρου και επιλέγουμε από το dropdown menu του Display/Delete relations, Add relation. Επιλέγουμε το κέντρο της οπής και την περιφέρεια του κύκλου στην πάνω πλευρά του κυλίνδρου. Ορίζουμε concentricκαι πατάμε ΟΚ και μετά πάλι ΟΚ στο μενού της οπής.

12. Στο tab features πατάμε Reference geometry και επιλέγουμε plane. Ως πρώτο reference δίνουμε την εξωτερική επιφάνεια του κυλίνδρου, οπότε το πρόγραμα καταλαβαίνει πως το επίπεδο είναι tangent (εφαπτομενικό) εκεί. Ως δεύτερο δίνουμε μία πλευρά από τη βάση του part οπότε το πρόγραμμα υποθέτει πως θέλουμε το επίπεδό μας κάθετο σε αυτή την επιφάνεια, αλλά μπορούμε και να αλλάξουμε αυτή τη γεωμετρική σχέση. Σε παλαιότερες εκδόσεις SWs το μενού μπορεί να διαφέρει, αλλά η λογική είναι η ίδια.Πατάμε ΟΚ.

13. Φτιάχνουμε ένα νέο sketch στο καινούριο μας επίπεδο. Τα βοηθητικά επίπεδα είναι απαραίτητα όταν θέλουμε να φτιάξουμε επίπεδα features πάνω σε κυλινδρικές επιφάνειες, όπως σφηναύλακες, πατούρες και τρύπες για σκουλικόβιδες. Ο τρόπος δημιουργίας επιπεδων και γενικά γεωμετρικών στοιχείων είναι καθαρά ορθολογικός: το πρόγραμμα σας ζητά να ορίσετε το στοιχείο στο χώρο. Έτσι ένα επίπεδο μπορεί να οριστεί από 3 σημεία, 2 γραμμές, μία κυλινδρική επιφάνεια και άλλο ένα επίπεδο ή και από ένα επίπεδο και μία απόσταση που ορίζει το offset κλπ.

14. Πατάμε το convert entities και επιλέγουμε τις ακμές που φαίνονται αριστερά και δεξιά από τον κύλινδρο και την περιφέρεια της πάνω πλευράς του. Πατάμε ΟΚ. Προσοχή! Πρέπει να φέρετε το σχέδιο κάθετα στην οθόνη για να είναι εύκολη η επιλογή αυτών των στοιχείων. Εάν επιλέξετε την εξωτερική επιφάνεια του κυλίνδρου το πρόγραμμα θα διαμαρτυρηθεί!Αυτό συμβαίνει γιατί το convert entities προβάλλει γεωμετρίες από άλλα επίπεδα στο επίπεδο του sketch , οπότε πρέπει να είναι σαφής η 2d γεωμετρία που θέλετε να προβληθεί ως πεπερασμένο σύνολογραμμών και καμπυλών στο νέο επίπεδο.

15. Φτιάχνουμε ένα ορθογώνιο που να ταυτίζεται στα πλευρικά του με τις δύο κάθετες γραμμές που προβάλλαμε προηγουμένως και στην πάνω πλευρά του με την προβολή της περιφέρειας της πάνω πλευράς του κυλίνδρου. Του δίνουμε διάσταση 20 mm. Πατάμε ΟΚ. Και πάλι μπορούμε εξ αρχής να δώσουμε τους περιορισμούς σχεδιάζοντας το ορθογώνιο με πρώτο σημείο πάνω στην αριστερή άνω ακμή και δεύτερο σημείο στην δεξιά πλευρά. Εναλλακτικά το σχεδιάζουμε τυχαία και δίνουμε του περιοσιμούς έπειτα, επιλέγοντας μία πλευρά του ορθογωνίου και την πλευρά της προβολής στην οποία θέλουμε να το κολλήσουμε. Με αυτό τον τρόπο ο περιορισμός θα είναι Colinear (συγγραμικός). Φυσικά υπάρχουν και άλλοι περιορισμοί που θα δώσουν το ίδιο αποτέλεσμα.

16. Στο Features πατάμε Extruded Cut και επιλέγουμε το ορθογώνιο που σχεδιάσαμε. Δίνουμε βάθος 5 mm.Πατάμε ΟΚ. Το extruded cut είναι το αντίστοιχο του extrude μόνο που αντί να προσθέτει υλικό, αφαιρεί. Έχει τις ίδιες σχεδόν επιλογές με το extrude και καταναλώνει και αυτό 1 sketch. Για να μετρήσετε κάποια διάσταση στο υπάρχον σχέδιο μπορείτε να πάτε στο tab evaluate και να επιλέξετε measure. Τα στοιχεία που συμμετέχουν στη μέτρηση εμφανίζονται στη λίστα του menu measure. Μπορείτε να σβύσετε ένα από αυτά ή και όλα κάνοντας δεξί κλικ πάνω τους ή αριστερό κλικ σε κενό χώρο στο παράθυρο σχεδίασης.

17. Στο νέο επίπεδο που δημιουργήθηκε από το cut φτιάχνουμε με το hole wizard οπή με σπείρωμα Μ8 κεντραρισμένη στην πατούρα. Για τη δημιουργία της οπής πρέπει να διαλέξουμε την 4η επιλογή (straight tap), διασταση Μ8 και end condition : up to next, αφού δεν θέλουμε να διαπεράσει το κομμάτι αλλά να σταματήσει στην εσωτερική επιφάνεια. Για το κεντράρισμα της οπής είτε βάζουμε relations και διαστάσεις με τις ακμές της πατούρας ή φτιάχνουμε ένα βοηθητικό sketch πάνω στην πατούρα και κεντράρουμε με βάση αυτό.

18. Φτιάχνουμε με το hole wizard τις 4 οπές συγκράτησης του τεμαχίου. Αυτές είναι φ10, hole, με near side countersink (chamfer στην είσοδο) 10.5 mm και πρέπει να τοποθετηθούν πάνω σε κύκλο διαμέτρου 115 mm συμμετρικά ως προς το τεμάχιο. Και πάλι υπάρχουν πολλοί τρόποι να γίνει αυτό. Ένας εικονίζεται παραπάνω.

19. Επιλέγουμε filletαπό τα features και στρογγυλεύουμε τις άκρες της βάσης σε διάμετρο 20 mm. Κοινές μορφές όπως τα fillets και τα chamfers μπορούν να τοποθετούνται και στο τέλος του σχεδίου αντί να μπαίνουν εξαρχής μέσα στα sketch . Δηλαδή εδώ, θα μπορούσαμε εξαρχής να βάλουμε αυτά τα στρογγυλέματα μέσα στο sketch, αλλά δεν χρειάζεται να επιβαρύνουμε το 2d μας με αυτά, αφού μπορούν να μπουν με τη λειτουργία fillet.

20. Επιλέγουμεchamferαπό τα features (dropdown στο fillet) καικάνουμε μια γωνιακή κοπή στην είσοδο της κεντρικής οπής με διάσταση 2 mm. Στο chamfer η διάσταση που δίνουμε είναι η διάσταση του ισοσκελούς ορθογωνίου τριγώνου που θα λείψει από την ακμή που θα κόψουμε. Υπάρχουν και άλλες επιλογές σε αυτό το feature όπως το να μην κάνουμε ισοσκελές το τρίγωνο. Τυπικά τα chamfer γίνονται με εργαλεία γωνίας 45 deg. άρα καλό είναι να επιλέγονται ισοσκελή τρίγωνα.

21. Το σχέδιό μας είναι έτοιμο! Παρατηρείστε πως μπορούμε να πάμε στο ιστορικό και να κάνουμε edit extrusions/sketches/holes και να αλλάξουμε τις διαστάσεις, και πως το τελικό 3d θα τροποποιηθεί σαν να ήταν αυτές οι αρχικές του διαστάσεις!

22. Για οποιαδήποτε απορία μπορείτε να στείλετε mail στο gkanak84@gmail.comή και να έρθετε από το εργαστήριο εμβιομηχανικής στο ισόγειο του κτιρίου Μ.