IV MODUŁ ASSEMBLY DESIGN - wykonywanie złożeń

Moduł Assembly Design systemu CATIA V5 przeznaczony jest do wykonywania złożeń konstrukcji w oparciu o modele 3D wykonane w procesie projektowania bryłowego i hybrydowego.

Wykonywanie złożeń w systemie Catia V5 polega na utworzeniu pliku z rozszerzeniem CATProduct, zawierającego tylko opis wszystkich relacji pomiędzy elementami złożenia. Oznacza to, że plik CATProduct zawiera jedynie linki do plików źródłowych poszczególnych elementów składowych złożenia (pliki modeli z rozszerzeniem CATPart), nie zawiera natomiast poszczególnych modeli bryłowych elementów złożenia. Zatem dysponując złożeniem konstrukcji nie można usunąć plików zawierających poszczególne elementy złożenia (CATPart), gdyż pozbawimy w ten sposób dostępu systemu do plików źródłowych.

4.1 Podstawowe narzędzia modułu Assembly Design

Belka narzędziowa Produkt Structure Tools

Rys.1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1 - Component - wstawianie elementu typu Part w drzewie struktury modelu,

2 - Product - wstawienie nowego produktu do drzewa struktury modelu,

3 - Part - wstawianie elementu typu Part w drzewie struktury modelu z absolutnym układem współrzędnych elementu,

4 - Existing Component - wstawienie nowego elementu do złożenia w absolutnym

układzie współrzędnych tego elementu,

5 - Existing Component With Positioning - wstawienie nowego elementu do złożenia z

jednoczesnym nadaniem relacji jego położenia względem innych elementów,

6 - Replace Component - podmiana elementów w złożeniu,

7 - Graph tree Reordering - zmiana miejsc komponentów w drzewie struktury modelu,

8 - Generate Numbering - numerowanie elementów złożenia,

9 - Selective Load

10 - Manage Representations - sprawdzanie położenia plików źródłowych poszczególnych elementów złożenia,

11 - Multi Instantiation (menu rozwijalne)

Rys.1a

1 2

1 - Fast Multi Instantiation - wielokrotne wstawianie do złożenia tego samego obiektu w położeniu „obok” siebie (a nie w układzie absolutnym modelu),

2 - Define Multi Instantiation - wielokrotne wstawianie do złożenia tego samego obiektu w zdefiniowanym szyku.

Belka narzędziowa Filter

- Products selection

Rys.2

Belka narzędziowa Constraints

- Coincidence Constraint - nadawanie więzów współosiowości elementów,

- Contact Constraint - nadawanie więzów kontaktu pomiędzy elementami,

- Offset Constraint - nadawanie więzów odległości pomiędzy elementami,

- Angle Constraint - nadawanie więzów kątowych pomiędzy elementami,

- Fix Component - utwierdzanie elementów złożenia,

- Fix Together - - nadawanie więzów trwałego połączenia elementów („spinanie elementów ze sobą”)

- Quick Constraint - automatyczne nadawanie relacji pomiędzy elementami,

- Flexible/Rigid Sub Assembly - tworzenie powiązanych podzespołów,

- Change Constraint - modyfikacja nadanych relacji pomiędzy elementami,

- Reuse Pattern - tworzenie szyków wstawianych elementów,

Rys.3

Belka narzędziowa Move

Rys.4

1 2 3 4

1 - Manipulation - przemieszczanie elementów względem siebie w przestrzeni roboczej,

2 - Snap (menu rozwijalne),

3 - Explode - „rozrzut” elementów złożenia,

4 - Stop manipulate on clash

- Snap

- Smart Move

Rys.4a

Belka narzędziowa Scene

- Create Scene

Rys.5

V CZYNNOŚCI UZUPEŁNIAJĄCE PROJEKT

Wykonanie złożenia stanowiło ostatni etap projektu podnośnika śrubowego, przewidziany w ramach obecnego szkolenia. Oddzielnym zagadnieniem jest wykonanie dokumentacji technicznej projektu (rysunek złożeniowy podnośnika oraz rysunki wykonawcze poszczególnych jego elementów), co będzie stanowiło tematykę odrębnego kursu.

W odniesieniu do wykonanego złożenia zaprezentowane zostaną dodatkowe możliwości systemu CATIA V5, stanowiące uzupełnienie wiadomości przeprowadzonego procesu projektowania. Wspomniane czynności nie wpływają bezpośrednio na sam proces wykonywania projektu, natomiast stanowią rozszerzenie szkolenia o procedury uzupełniające ten proces.

1. Numeracja elementów złożenia

W celu ponumerowania poszczególnych elementów złożenia należy wykorzystać narzędzie Generate Numbering i wskazać określony element. Numery nie będą widoczne w przestrzeni roboczej, natomiast zostaną przypisane do własności elementu.

Generate Numbering

Rys.6 Numerowanie elementów złożenia

2. Nadawanie własności materiałowych poszczególnym elementom

W celu przypisania własności materiałowych dostępnych w bibliotece systemu (oraz tekstur) należy wskazać element konstrukcji a następnie uruchamiając narzędzie Apply Material wybrać z dostępnej tablicy rodzaj materiału (przypisane zostaną zarówno cechy graficzne jak również parametry fizyczne). W celu wizualizacji przypisanego materiału należy włączyć tryb wyświetlania modelu Applies customized view parameters znajdujący się w grupie wyświetlania sposobu wizualizacji (zacieniowania) modelu - rys.7.

Apply Material

Applies customized view parameters

Rys.7 Narzędzia nadawania i wizualizacji własności materiałowych

W przypadku, gdy wizualizacja cech materiałowych wykonywana jest po raz pierwszy w danym pliku, po włączeniu funkcji Applies customized view parameters pojawi się okno Custom View Modes w którym należy włączyć opcje Shading i Materials.

Sprawdzenia nadanych własności materiałowych możemy dokonać wykorzystując polecenie Properties znajdujące się pod prawym przyciskiem myszy (należy wskazać element i sprawdzić jego własności materiałowe pod zakładką Mass w oknie własności). Sprawdzanie własności należy wykonywać w pliku źródłowym elementu, ponieważ w pliku złożenia system musi wczytać te własności, co przy rozbudowanym modelu staje się operacją czasochłonną - rys.8.

Rys.8 Nakrętka - przykład przypisania własności materiałowych

3. Dodatkowe funkcje wizualizacji modelu

a) Nadawanie cech „przezroczystości” poszczególnym elementom

W procesie projektowania bardzo pomocną formą wizualizacji jest możliwość nadania cech przezroczystości zaprojektowanym elementom, umożliwiająca obserwację modelu w jego wnętrzu. Nadanie trybu „przezroczystości” elementu wykonujemy za pomocą polecenia Properties znajdującego się pod prawym przyciskiem myszy (na wskazanym elemencie) wybierając opcję Graphic oraz polecenie Transparency (przesuwając suwakiem określamy poziom przezroczystości elementu) - rys.9.

!!! Opcja Transparency nie działa w trybie wyświetlania Applies customized view parameters (z widocznymi własnościami materiałowymi).

Rys.9 Przykład ustawienia trybu przezroczystego korony

Istnieje możliwość nadania trybu przezroczystości w jednym elemencie w sposób zróżnicowany, tzn. poszczególne powierzchnie mogą mieć różne intensywności przezroczystości (należy wówczas zamiast całego elementu wskazywać w przestrzeni roboczej pojedyncze powierzchnie).

b) zmiana kolorów elementów - nadanie koloru wybranego elementu odbywa się analogicznie jak w przypadku nadawania cech przezroczystości, tzn. po wskazaniu powierzchni polecenie Properties z menu pod prawym przyciskiem myszy i wybór opcji Color w oknie dialogowym właściwości - rys.10.

Rys.10 Nadawanie kolorów poszczególnym powierzchniom elementu

Można również zmieniać kolor elementu za pomocą belki narzędziowej Graphic Properties (pierwsze okienko).

c)modyfikacja oświetlenia modelu - kolejną funkcją zmieniającą wizualizację modelu jest możliwość zmiany źródła światła podświetlającego model w przestrzeni roboczej. Zmiana sposobu oświetlenia modelu odbywa się za pomocą polecenia View/ Lighting, którego opcje dostępne są w oknie dialogowym przedstawionym na rys.11.

Dostępne opcje:

- No Light - brak oświetlenia,

- Single Light - jedno źródło światła (na rysunku),

- Two Lights - dwa źródła światła,

- Neon Light -źródło światła złożone z kilku równoległych neonówek,

Opcje obsługiwane suwakami:

- Ambient - natężenie światła (jaskrawość),

- Diffuse - rozpraszalność światła na powierzchni,

- Specular - stopień refleksyjności powierzchni

Rys.11 Modyfikacja oświetlenia modelu

4. Wykonywanie pomiarów modelu:

System CATIA V5 umożliwia dokonywanie pomiarów podstawowych cech geometrycznych wykonanych elementów - belka narzędziowa Measure.

Rys.12 Belka narzędziowa Measure

1 2 3

1 - Measure Between - wykonywanie podstawowych pomiarów modelu - odległości,

grubości elementów, pola powierzchni,

2 - Measure Item - j.w.,

3 - Measure Inertia - pomiar momentów bezwładności,

Pomiar momentów bezwładności (3)

Pomiar odległości, grubości, pola powierzchni (1 i 2)

Rys.13 Okna dialogowe belki Measure

5. Powiększenia szczegółów modelu

System Catia daje możliwości oglądania szczegółów konstrukcyjnych w formie powiększonej w stosunku do całego modelu. Powiększenia można wykonywać na trzy sposoby:

a) Polecenie View/Magnifier - powiększenie wybranej części ekranu roboczego (nie tylko modelu).

Po włączeniu narzędzia pojawia się prostokąt, którego wymiary można zmieniać poprzez aktywne narożniki. Przestrzeń robocza zawarta w prostokącie zostaje powiększona w oknie Magnifier. Przemieszczanie prostokąta w przestrzeni roboczej odbywa się za pomocą myszki, poprzez uchwycenie punktu centralnego prostokąta - rys.14.

Rys.14 Zastosowanie narzędzia Magnifier

b) Polecenie View/Geometry Overview - powiększenie wybranej części modelu wyświetlone w głównej przestrzeni roboczej (cały model wyświetlony zostaje w oknie dialogowym narzędzia). Za pomocą prostokąta dostępnego w oknie Overview on geometry możemy ustalać zakres i położenie powiększenia - rys.15.

Rys.15 Zastosowanie narzędzia Geometry Overview

c) Polecenie View/Specifications Overview - powiększenie wybranej części drzewa struktury modelu. Analogicznie jak w przypadku (b) na ekranie widoczne jest powiększenie wybranej w oknie Overview on specifications części drzewa struktury modelu - rys.16.

Rys.16 Zastosowanie narzędzia Specifications Overview

Przekroje modelu

a) Narzędzie Split - umożliwia wykonywanie dowolnych przekrojów modeli bryłowych (również złożeń) za pomocą przygotowanych wcześniej płaszczyzn lub powierzchni - rys.17.

Rys.17 Split

W celu wykonania przekroju należy po uruchomieniu narzędzia wskazać element tnący - płaszczyznę lub powierzchnię (można wybrać jedną z płaszczyzn róży płaszczyzn) - strzałka na elemencie tnącym wskazuje tą część modelu, która pozostanie po operacji - rys.18. Należy podkreślić, że wykonanie przekroju powoduje trwałe odrzucenie jednej części modelu, którą można „odzyskać” po wykasowaniu operacji Split z drzewa struktury modelu.

Rys.18 Wykonanie przekroju korpusu podnośnika płaszczyzną yz - narzędzie Split

b)Polecenie View/Depth Effect - narzędzie umożliwiające utworzenie dwóch płaszczyzn przecinających przestrzeń roboczą (zawsze równoległych do płaszczyzny ekranu) - rys.19.

Dostępne opcje:

- Near Limit - pierwsza płaszczyzna tnąca,

- Near Limit - druga płaszczyzna tnąca,

- Foggy - efekt rozmycia modelu za drugą płaszczyzną tnącą

Rys. 19 Okno dialogowe narzędzia Depth Effect

Położenie płaszczyzn względem modelu ustawia się za pomocą myszki, przeciągając w oknie dialogowym narzędzia białe linie symbolizujące płaszczyzny tnące (Fixed - określa oddalenie płaszczyzn tnących od płaszczyzny ekranu monitora). Obracając modelem możemy obserwować jego wnętrze - na ekranie pozostaje widoczna tylko część modelu znajdująca się pomiędzy płaszczyznami tnącymi. Narzędzie można wyłączyć poprzez ponowne jego uruchomienie i odznaczenie wartości Fixed - rys.20.

Rys. 20 Zastosowanie narzędzia Depth Effect

7. Dodawanie opisów(adnotacji) elementów w przestrzeni roboczej

Wykonywanie komentarzy odnoszących się do poszczególnych elementów w przestrzeni roboczej umożliwiają narzędzia z belki narzędziowej Annotation. Wykonywane komentarze można oczywiście w sposób dynamiczny przesuwać i obracać w przestrzeni roboczej.

Rys.21 Belka narzędziowa grupy Annotation

1 2 3

1 - Weld Feature - wykonywanie adnotacji graficznych i literowych,

2 - Test with Leader - wpisywanie komentarzy do elementów w polu prostokąta,

3 - Flag Note with Leader - wpisywanie komentarzy będących jednocześnie linkiem do wybranego adresu internetowego (dostęp do adresu uzyskujemy klękając dwukrotnie na tekst)

Rys. 22 Zastosowanie narzędzi grupy Annotation (narzędzie 2 oraz 3)

8. Wykonywanie zdjęć modelu - polecenie Tools/Image

Wykonywanie zdjęć modelu w przestrzeni roboczej umożliwia narzędzie Capture uruchamiane za pomocą polecenia Tools/Image - rys.23.

Rys. 23 Narzędzie Capture

1 2 3 4 5 6

1 - Capture - wykonanie zdjęcia,

2 - Select Mode - zaznaczenie obszaru (prostokąt) w przestrzeni roboczej umieszczonego

na zdjęciu,

3 - Options - ustawienie parametrów zdjęcia, z których najważniejsze to:

- Show banner: umieszczanie komentarzy na zdjęciu,

- Color mode: możliwość wykonywania zdjęć kolorowych i czarno-białych,

- White Background: wykonywanie zdjęć na białym tle,

- Capture White Pixels as Black: zamiana białych elementów na czarne (na zdjęciu),

4 - Screen Mode - wykonywanie zdjęcia całego ekranu (zrzut ekranu),

5 - Pixel Mode - zapis zdjęcia w postaci grafiki rastrowej (pliki .jpg, .bmp, .tif itp),

6 - Vector Mode - zapis zdjęcia w postaci siatki powierzchniowej (pliki .pdf, .cgm, .wmf),

Po zaznaczeniu obszaru przestrzeni roboczej za pomocą narzędzia Select Mode możemy zrobić zdjęcie używając narzędzia Capture. Pojawi się okno dialogowe Capture Preview przedstawione na rys.24.

Rys.24 Zastosowanie narzędzia Capture

Za pomocą poleceń okna dialogowego Capture Preview można zapisać wykonane zdjęcie, umieścić je w albumie tworzonym przez system Catia lub wysłać bezpośrednio do druku (drukarka). Polecenie Cansel (czerwony krzyżyk) wyłączamy narzędzie.

Poleceniem Tools/Image/Album można przeglądać zdjęcia wysłane do albumu za pomocą narzędzia Capture.

Polecenie Tools/Image/Video umożliwia tworzenie filmów (pliki .avi) - nagrywanie wszystkich działań w przestrzeni roboczej.

9. Końcowa prezentacja projektu

Gotowy projekt podnośnika śrubowego należy zaprezentować w ostatecznej formie tzn. uporządkować model przed zapisem. W tym celu wykorzystamy poznane w niniejszym rozdziale narzędzia. Projekt podnośnika śrubowego powinien zostać wyeksponowany w sposób czytelny i przejrzysty, uwidaczniając - o ile to możliwe - jego ukryte cechy konstrukcyjne.

W tym celu w pierwszej kolejności należy poleceniem Hide/Show ukryć wszystkie zaciemniające rysunek szczegóły, do których możemy zaliczyć oznaczenia nadanych relacji pomiędzy elementami (Constraints - można je wybierać z przestrzeni roboczej lub automatycznie wygasić polecenie Constraints w drzewie struktury modelu).

Kolejnym etapem będzie nadanie wszystkim elementom podnośnika własności materiałowych - stal, za wyjątkiem nakrętki - brąz oraz zaślepki - tworzywo - rys.25.

W celu wyeksponowania ukrytych szczegółów konstrukcyjnych nadamy cechę przezroczystości korpusu i korony podnośnika - rys.26.

Dodatkowo można ustawić opcję oświetlenia modelu z dwóch źródeł światła zapewniając jednocześnie odpowiedni kontrast modelu.

Ostatnim etapem prezentacji złożenia będzie zaprezentowanie modelu w „rozrzucie” za pomocą narzędzia Explode - rys.26.

Rys.25 Model podnośnika śrubowego

Explode

Rys.26 Rozrzut elementów składowych złożenia podnośnika śrubowego

39

---