Modelowanie bryłowe
Projekt korbowodu
10
Cel dydaktyczny: Opanowanie podstawowych technik modelowania bryłowego przedmio-
tów obrabianych.
Projekt modelu bryłowego korbowodu na podstawie modelu punktowo-krawędziowego.
Część 1 Tworzenie modelu geometrycznego
Zastosowanie podstawowych funkcji do generowania modelu.
f& Obracanie krzywych w celu utworzenia łba i główki korbowodu.
f& Wyciąganie krzywych w celu dodania nadlewów i wykonania pogłębień trzonu
korbowodu.
f& Fazowanie krawędzi.
f& Zaokrąglanie krawędzi.
Krok 1  Tworzenie trzonu korbowodu
Pierwszym etapem jest utworzenie trzonu korbowodu przy użyciu funkcji Extrude (wycią-
gnij). Należy przeciągnąć krzywą (profil) zarówno w kierunku do wewnątrz jak i na zewnątrz.
W systemie MASTERCAM obie te operacje można wykonać w ramach jednej operacji.
W tym ćwiczeniu będziesz:
f& Używał operacji Extrude
Tworzenie trzonu korbowodu.
1. Otwórz plik korbowód-start .mc8
2. Z menu Solids wybierz Extrude.
3. Kliknij w położeniu 1 aby zaznaczyć element.
4. Wybierz Done, Done.
5. Ustaw parametry jak w okienku dialogowym Extrude Chain ponizej.
7. Kliknij OK. Rysunek powinien wyglądać tak:
2
Krok 2 - Tworzenie łba i główki korbowodu.
Po utworzeniu trzonu, należy utworzyć łeb i główkę łącząc ich bryły z bryłą trzonu. Główkę
korbowowdu modelujemy jako peÅ‚ne koÅ‚o, a Å‚eb jako poÅ‚owÄ™ koÅ‚a, czyli Å‚uk o kÄ…cie 180°.
W tym etapie wykonamy:
f& Obrót krzywych w celu utworzenia łba i główki korbowodu.
Tworzenie główki korbowodu przy pomocy funkcji Revolve
1. Z menu Solids wybierz Revolve.
2. Kliknij rysunek w pozycji 1, jak na
rysunku obok (powinna się pojawić
strzałka skierowana w dół).
3. Wybierz Done.
4. Kliknij oÅ› obrotu w pozycji 2, jak
na rysunku obok.
5. Wybierz Done. Otworzy siÄ™ okien-
ko dialogowe Revolve Chain.
Uwaga: Kierunek obrotu nie ma znaczenia jeżeli obraca się o 360 stopni.
6. Ustaw parametry jak w okienku dialogowym:
7. Kliknij OK.
Tworzenie Å‚ba korbowodu.
1. Z menu Solids , wybierz Revolve.
3
2. Kliknij w pozycji 1, jak na rysunku
obok.
3. Wybierz Done.
4. Kliknij w pozycji 2, jak na rysunku
obok.
Uwaga: Aby uzyskać poprawny re-
zultat należy kliknąć w pobliżu
wskazanego końca linii.
5. Kliknij Done.
6. Ustaw parametry jak w okienku dialogowym:
7. Kliknij OK. System wykona obrót profilu przekroju Å‚ba korbowodu o 180°.
8. Włącz (jeśli nie był włączony) shading (cieniowanie). Rysunek powinien wyglądać tak
jak poniżej:
4
Krok 3 - Tworzenie nadlewów montażowych i wykonanie
otworów
Pełny model korbowodu wymaga utworzenia nadlewów, a następnie otworów dla śrub. Nad-
lewy z otworami muszą mieć gniazda pod łby śrub.
W tym etapie:
f& Utworzymy nadlewy poprzez wyciÄ…ganie krzywych (profili).
f& Wykonamy otwory.
f& Zmienimy nazwy operacji.
Dodawanie nadlewów przy użyciu funkcji Extrude
1. Wyłącz cieniowanie.
2. Z menu Solids menu wybierz Extrude.
3. Kliknij krzywe (żółte) w pozycji 1 i 2, jak na rysunku poniżej.
4. Kliknij Done. Upewnij się, że strzałka jest zwrócona w stronę odlewu.
5. Wybierz Done. Otworzy siÄ™ okienko dialogowe Extrude Chain.
6. Ustaw parametry jak w okienku dialogowym poniżej.
Uwaga: Mastercam umożliwia nadawanie własnych nazw operacjom tworzenia brył.
Nadawanie nazw ułatwia organizację pracy i identyfikację operacji formowania poszcze-
gólnych brył. Możesz zmienić standardową nazwę wpisując swoją w pole Name. W tym
ćwiczeniu, zmień nazwę Extrude na nazwę widoczną w okienku dialogowym poniżej w polu
Name.
5
7. Kliknij OK. Rysunek powinien wyglądać tak jak poniżej:
Wycinanie otworów
1. Z menu Solids, wybierz Extrude.
2. Kliknij mniejsze okręgi w punktach 1 i 2, jak na rysunku poniżej.
6
3. Kliknij Done. Upewnij się, że strzałka skierowana jest do wewnątrz nadlewu.
4. Kliknij Done. Otworzy siÄ™ okienko dialogowe Extrude Chain.
5. Ustaw parametry jak w okienku. Upewnij się, że nazwa jest jak w okienku poniżej.
6. Kliknij OK. Małe okręgi wytną otwory w nadlewach.
7. Wybierz Extrude.
8. Kliknij duże okręgi w punktach 1 i 2 jak na poniższym rysunku.
9. Kliknij Done. Upewnij się że strzałki są skierowane na zewnątrz obiektu.
10. Kliknij Done. Otworzy siÄ™ okienko dialogowe Extrude Chain.
11. Ustaw parametry jak w okienku poniżej.
7
12. Kliknij OK. Twój rysunek powinien wyglądać tak jak poniżej.
Zmiana nazw operacji
Uwaga: Dla łatwiejszego zapamiętania, można zmienić nazwy operacji.
Można to zrobić
1. Z menu Solids, wybierz Solids mgr aby
wciskajÄ…c [Alt + Y].
otworzyć okienko Solids Manager.
2. Rozwiń drzewo Solid.
3. Kliknij prawym klawiszem myszki pierwszÄ… operacjÄ™ Extrude Cut.
4. Wybierz Rename.
5. Zmień nazwę operacji Lewy otwór pod śrubę.
6. Naciśnij [Enter].
8
7. Kliknij prawym klawiszem myszki drugÄ… operacjÄ™ Extrude Cut.
8. Wybierz Rename.
9. Zmień nazwę na Prawy otwór pod śrubę.
10. Naciśnij [Enter].
11. Kliknij prawym klawiszem myszki trzeciÄ… operacjÄ™ Extrude Cut.
12. Wybierz Rename.
13. Zmień nazwę na Pogłębienie lewe.
14. Naciśnij [Enter].
15. Kliknij prawym klawiszem myszki czwartÄ… operacjÄ™ Extrude Cut.
15. Wybierz Rename.
16. Zmień nazwę na Pogłębienie prawe.
17. Naciśnij [Enter]. Okienko dialogowe powinno wyglądać następująco:
18. Kliknij OK w celu zamknięcia okienka dialogowego.
Krok 4  Zmniejszenie masy korbowodu
Przyjmijmy, że masa korbowodu nie może przekroczyć podanej przez konstruktora wartości
2 kg.
W tym ćwiczeniu:
f& Utworzymy zagłębienie (wybranie) w trzonie.
f& Zmienimy nazwy operacji.
Usuwanie materiału z trzonu korbowodu.
1. Z menu Solids wybierz Extrude.
2. Kliknij w punkcie 1 (czerwoną linię) jak pokazano na rysunku poniżej.
9
3. Kliknij Done. Upewnij się, że strzałka skierowana jest do wewnątrz trzonu.
4. Kliknij Done.
5. Ustaw parametry jak w okienku dialogowym Extrude Chain.
Uwaga: Wpisz nazwę operacji wykonania zagłębienia jak w okienku poniżej.
6. Kliknij OK.
7. Wybierz Extrude
8. Kliknij w punkcie 1 jak na rysunku poniżej.
10
9. Kliknij Done upewnij się, że strzałka skierowana jest do wewnątrz trzonu.
10. Wybierz Done.
11. Ustaw parametry jak w okienku dialogowym.
Uwaga: Zmień nazwę operacie na Wybranie dolne.
12. Wybierz OK.
13. Włącz cieniowanie. Twój rysunek powinien wyglądać tak jak poniżej.
11
Krok 5  Załamanie ostrych krawędzi.
Następny krok to załamanie ostrych krawędzi. Można to łatwo wykonać przy użyciu funkcji
Chamfer.
W tym ćwiczeniu:
f& Uwidocznimy linie niewidoczne jako linie przerywane.
f& Sfazujemy ostre krawędzie.
Wyświetlanie linii niewidocznych
1. Wyłącz cieniowanie (shading).
2. Wybierz MAIN MENU, Screen, Surf disp, Solids. Otworzy siÄ™ okienko dialogowe
Solids Display.
3. Ustaw parametry tak jak w okienku poniżej.
4. Kliknij OK. Wszystkie linie niewidoczne zostaną wyświetlone jako przyciemnione linie
przerywane.
Uwaga: Wyświetlenie wszystkich krawędzi niewidocznych ułatwi użycie funkcji Chamfer.
Załamanie ostrych krawędzi przy użyciu funkcji 1 Distance
1. Powiększ obszar łba korbowodu jak na rys. poniżej.
12
2. Z menu Solids , Wybierz Chamfer.
3. Wybierz 1 Distance. Wyświetlone zostanie menu Pick Solid Entity.
4. Zmień Edges na Y i wszystkie pozo-
stałe opcje na N.
5. Kliknij w pozycji 1 i 2 .
6. Kliknij Done. Otworzy siÄ™ okienko
dialogowe Chamfer Parameters.
7. Ustaw parametry tak jak w okienku.
Uwaga: Pojedyncza wartość odległości pozwala ustalić, w jakiej odległości od krawę-
dzi ma nastąpić sfazowanie.
8. Kliknij OK. Fazy zostanÄ… wykonane.
Fazowanie ostrych krawędzi przy użyciu funkcji 2 Distance
1. Powiększ połączenie główki z trzonem korbowodu.
2. Wybierz 2 Distances. Wyświetli się me-
nu.
3. Zmień Faces na Y pozostałe opcje na N.
4. Kliknij na wewnętrznej średnicy główki
w punkcie 1
5. Kliknij na wewnętrznej średnicy główki
w punkcie 2
6. Wybierz Done. Otworzy siÄ™ okienko dia-
logowe Chamfer Parameters.
7. Ustaw parametry tak jak w oknie.
13
Uwaga: Dwie odległości pozwalają ustalić, w jakiej odległości od krawędzi mają zostać
wykonane oba sfazowania.
8. Kliknij OK. Fazy zostanÄ… wykonane.
9. Dopasuj wielkość rysunku do ekranu.
10. Włącz cieniowanie. Rysunek powinien wyglądać tak jak poniżej.
Krok 6  Wygładzanie krawędzi.
Przygotowując korbowód do kontroli technicznej należy wygładzić krawędzie i ścianki.
W tym kroku wykonamy:
f& Zaokrąglenia przejściowe.
Zaokrąglęnia przejściowe.
1. Wyłącz cieniowanie.
2. Otwórz okienko dialogowe Solids Display.
3. Ustaw parametry tak jak w okienku ponizej.
14
4. Z menu Main Menu, Solids, wybierz Fillet.
5. Ustaw Edges i Verify na Y, a pozostałe opcje na N.
Uwaga: Funkcja Verify pomaga przy wyborze odpowiedniej linii w bardzo zatłoczo-
nym obszarze rysunku.
6. Zaznacz pierwszą krawędz
w pozycji 1 jak na rysunku poniżej. Wyświetli się menu Ve-
rify.
7. Jeżeli krawędz
jest niepoprawnie zaznaczona, dokonaj wyboru poprawnej krawędzi
używając Prev i Next dopóki nie zostanie zaznaczona poprawna krawędz
..
8. Wybierz Done.
9. Powtórz te operacje dla krawędzi od 2 -7.
Uwaga: Przy wyborze krawędzi wyświetla się menu Verify. Za pomocą opcji Prev
(krawędz
poprzednia) i Next (następna) można wybrać właściwe linie.
10. Po zaznaczeniu wszystkich 7 krawędzi kliknij Done. Otworzy się okienko dialogowe
Fillet Parameters.
11. Ustaw parametry jak w oknie poniżej.
15
12. Kliknij OK.
13. Włącz cieniowanie, twój rysunek powinien wyglądać tak jak poniżej.
Zaokrągalnie krawędzi na główce korbowodu.
1. Wyłącz cieniowanie.
2. Powiększ część rysunku z głów-
kÄ… korbowodu.
3. Wybierz Fillet.
4. Ustaw Edges na Y, a resztÄ™ opcji
na N.
5. Zaznacz krawędzie w pozycji 1 i
2 jak pokazano na rysunku.
6. Kliknij Done.
7. Ustaw parametry jak w okienku
dialogowym.
16
8. Kliknij OK.
9. Włącz cieniowanie. Twój rysunek powinien wyglądać jak poniżej.
ZaokrÄ…glanie Å‚ba korbowodu.
1. Wyłącz cieniowanie.
2. Powiększ łeb korbowodu.
3. Wybierz Fillet.
4. Ustaw Edges na Y a resztÄ™
opcji na N.
5. Zaznacz krawędzie w punkcie
1 i 2 jak na rysunku.
6. Kliknij Done. Otworzy siÄ™
okienko dialogowe Fillet Pa-
rameters .
7. Ustaw parametry jak w oknie poniżej.
17
8. Kliknij OK.
9. WÅ‚Ä…cz cieniowanie.
Zaokrąglanie pozostałych ostrych krawędzi.
1. Wyłącz cieniowanie
2. Wybierz Fillet.
Możesz użyć opcji Verify która ułatwi
3. Ustaw Edges i Verify na Y a resztÄ™ na
ci wybór odpowiedniej krawędzi.
N.
4. Powiększ połączenie ramienia ze łbem.
5. Zaznacz krawędzie 1 do 6 jak na rysunku poniżej.
Uwaga: Dla ułatwienia na rysunku krawędzie do zaznaczenia zostały pogrubione.
18
6. Powiększ połączenie łba z trzonem.
7. Zaznacz krawędzie od 7 do 12 jak na rysunku poniżej.
Uwaga: Dla ułatwienia rozróżnienia szczegółów na rysunku krawędzie do zaznaczenia
pogrubiono.
8. Kliknij Done. Otworzy siÄ™ okienko dialogowe Fillet Parameters.
9. Ustaw parametry jak w oknie poniżej.
10. Kliknij OK.
11. Włącz cieniowanie. Twój rysunek powinien wyglądać jak na rysunku poniżej.
19
 Zaokrąglanie krawędzi.
1. Wyłącz cieniowanie.
2. Powiększ część obiektu jak na rysunku poniżej.
3. Z menu Solids, wybierz Fillet.
4. Ustaw Faces na Y pozostałe
opcje na N.
5. Zaznacz ścianki w pozycjach 1i 2
jak pokazano na rysunku.
6. Ustaw FromBack na Y.
7. Zaznacz ścianki w pozycjach 3 i
4 jak pokazano na rysunku.
8. Kliknij Done.
9. Ustaw parametry jak w oknie dialogowym.
10. Kliknij OK.
11. Włącz cieniowanie. Rysunek powinien wyglądać jak poniżej.
20
Krok 7  Sprawdzenie masy odlewu.
Model korbowodu wygląda poprawnie. Należy teraz sprawdzić jego masę.
W tym kroku:
f& Sprawdzimy masÄ™ korbowodu.
f& Dokonamy zmiany parametrów celu zmniejszenia masy.
Sprawdzenie masy modelu.
1. Wybierz MAIN MENU, Analyze, Area/volume, Solid Props. Otworzy siÄ™ okienko
dialogowe Solid Properties.
2. Ustaw Density (gęstość) na 0.00785 (gęstość stali w g/mm3)
3. Sprawdz
wartość w polu Mass, czy nie przekracza dopuszczalnej masy 2,1 kg.
4. Zamknij okno dialogowe.
Sprawdzenie głębokości wcięć w trzonie
1. Wybierz MAIN MENU, Analyze, Between pts.
2. Kliknij w pozycji 1 jak na
rysunku po prawej.
3. Kliknij w pozycji 2 jak na
rysunku po prawej.
4. Spowoduje to wyświetlenie współrzędnych X, Y, i Z zaznaczonych punktów, jak na ry-
sunku poniżej.
5. Kontynuuj sprawdzenie dla kolejnych punktów jak na rysunku poniżej.
21
 Zmiana parametrów w celu zredukowania wagi.
Wciśnij [Alt + Y].
1. Wybierz Solids mgr z Solids menu , co spowoduje
wyświetlenie okna Solids Manager.
2. Rozwiń operację Wybranie górne .
3. Otwórz Parameters. Otworzy się okienko dialogowe Extrude Chain.
4. Zmień Extend by Specified Distance parameter jak w okienku poniżej.
5. Kliknij OK.
6. Rozwiń operację Wybranie dolne.
7. Kliknij dwukrotnie Parameters. Otworzy siÄ™ okienko dialogowe Extrude Chain
8. Zmień Extend by Specified Distance parameter na 5.
9. Kliknij OK.
22
10. Kliknij przycisk Regen All. System zaktualizuje model.
11. Przed zamknięciem okna Solids Manager, kliknij Wybranie górne prawym klawi-
szem myszki, by wyświetlić menu. Czy opcja Auto-Highlight jest aktywna (zaznaczo-
na)? Jeżeli nie, zaznacz opcję Auto-Highlight . Zauważ, że obszar modelu obejmujący
operację Wybranie górne został podświetlony. W razie potrzeby przesuń okienko So-
lids Managera, by odsłonić rysunek.
12. Kliknij operację Wybranie dolne. Zauważ, że podświetlenie przesunęło się z operacji
Wybranie górne do obszaru modelu obejmującego operację Wybranie dolne. Opcja
Auto-Highlight jest bardzo pomocna w identyfikacji operacji w bryłach zawierających
wiele takich operacji.
13. Kliknij OK, by zamknąć okienko Solids Manager .
Wybierz MAIN MENU, Analyze,
14. Sprawdz
masę modelu. Czy jest mniejsza niż
Area/volume, Solid Props.
2 kg.
15. Zapisz plik (jeśli dana instalacja MASTERCAM a to umożliwia).
23