CATIA v5 - Surface Design

Zagreb, 2006.

CadCam Design Centar d.o.o.

CCAATTIIAA

SSuurrffaaccee DDeessiiggnn

Surface Design

Surface Design

© CadCam Design Centar d.o.o., Zagreb Sva prava pridržana. Ova publikacija, kao niti jedan njen dio, ne može biti reproducirana, kopirana niti prevođena, u bilo kom obliku, mehaničkom, elektronskom, fotokopiranom ili bilo kojem drugom, bez izričite, pisane suglasnosti CadCam Design Centra d.o.o., Zagreb. Ovi materijali namjenjeni su isključivo za interne potrebe školovanja CATIA V5 korisnika i ne smiju se koristiti u druge svrhe, niti ustupati trećim osobama bez izričite, pisane suglasnosti CadCam Design Centra d.o.o., Zagreb.

Surface Design

Surface Design

Sadržaj: Surface Design – Vježba 1 ....................................................................... 7 Surface Design – Vježba 2 ....................................................................... 27 Surface Design – Vježba 3 ....................................................................... 43 Surface Design – Vježba 4 ....................................................................... 61 Surface Design – Vježba 5 ....................................................................... 91

Surface Design


CCAATTIIAA

SSuurrffaaccee DDeessiiggnn –– VVjjeežžbbaa 11

GGuummbb zzaa ppootteenncciioommeettaarr

Surface Design / Vježba 1: Gumb za potenciometar

8


9

Zadatak: Modelirati 3D model gumba za potenciometar, prema dobivenoj početnoj geometriji. Svrha vježbe je upoznavanje sa funkcijama i načinom rada u Generative Shape Design-u (Surface Design).

Rabimo slijedeće funkcije: Extrude

Revolve

Extrapolate

Trim

Symetry

Join

Boundary

Sweep

Fill

Shape Fillet

Close Surface (Part Design)

Korišteni simboli na slikama:

Redni broj akcije

Dvostruki klik lijevom tipkom

Klik desnom tipkom D

1

2x


10

2

Kreiramo novi dokument funkcijom New From ... (File / New From ...) Otvara se novi prozor (File Selection) u kojem pronađemo traženi predložak (Template) i selektiramo ga . . . Odabrati ćemo predložak ...\Surface Design\Start Model\Gumb_v5r14.CATPart

Funkcija New From ... koristi princip predložaka (Template), tj. kreira novi dokument koji je identična kopija odabranog predloška. Pri tomu, za razliku od većine ostalih windows aplikacija koje za template imaju posebne tipove dokumenata (npr. MS Word: .dot, MS Excel: .xlt, AutoCAD: .dwt, ...), kao predložak može poslužiti bilo koji postojeći Catia dokument (part, product, drawing, process, analiza, ...). Također, ukoliko kao predložak odaberemo dokument koji je linkovima povezan sa drugim dokumentima (npr. drawing koji je vezan na part), moguće je odjednom kreirati novi set povezanih dokumenata koji su također međusobno povezani.

1 3

2

1


11

U dobivenom modelu (CATPart) smo dobili osnovnu geometriju (krivulje) koja definira osnovni oblik i dimenzije gumba: Kreiramo novi Geometrical Set, kako bi odvojili novu geometriju od dobivenih krivulja, i nazovemo ga ″1/4 plašta″, pošto ćemo kreirati jednu četvrtinu plašta gumba, koji je dvostruko simetričan.

2

1

3


12

Geometrical Set, za razliku od Body-a, predstavlja samo kontejner (spremište, mapu,...) u koje slažemo 3D wireframe i surface elemente. Organizacijski se ponaša kao folder (mapa) u Windows-ima, što znači da je moguće kreirati više nivoa Geometrical Set –ova, odnosno kreirati set u setu, ... Geometrijske elemente možemo sortirati u Geometrical Set –ove po raznim kriterijima, a najzgodnijim se pokazalo sortiranje po fazama modeliranja. Prilikom kreiranja nove geometrije u nekom Geometrical Set –u, moguće je kao reference selektirati i elemente iz drugih setova, kao i elemente iz istog seta. Prije kreiranja novog elementa treba obratiti pažnju koji set je aktivan (Define In Work Object), kako bi element bio kreiran u pravom setu. Aktivni set je podcrtan. Aktiviranje seta vršimo desnim klikom na set i odabirom komande Define In Work Object , ili preko izbornika Select Curent Tool na Tools toolbaru:

Nastavljamo sa kreiranjem osnovnih površina koristeći dobivene krivulje. Funkcijom Extrude kreiramo prvu površinu, povlačeći krivulju Circle.1 u smjeru Y osi za 30mm:

1

2 4

3

5


13

4

1

5

2

3

Na isti način kreiramo drugu površinu, povlačenjem krivulje Circle.2 u smjeru X osi, također za 30mm: Treću površinu kreiramo koristeći funkciju Revolve , kojom ćemo rotirati krivulju Line.1 u smjeru Z osi za 90°.

1

4

2 3

5


14

1

3

5

2

4

4

6

Obzirom da nam je površina Extrude.2 prekratka s obje strane (ravni rubovi), potrebno ju je produžiti tangentno duž ravnih stranica. Za to koristimo funkciju Extrapolate :

Na isti način dobivenu novu površinu Extrapolate.1 produljimo na drugu stranu.


15

Sada kada imamo tri osnovne površine (Extrude.1, Revolve.1 i Extrapolate.2) možemo početi ″krojiti″ osnovni oblik. Za to koristimo funkciju Trim :

Funkcija Trim radi sa površinama ili sa krivuljama u 3D na iati način kao i funkcija Trim u sketcher-u, odnosno odreže nam dijelove obje površine (krivulje) sa jedne strane presjecišta i preostale dijelove spoji u jedan element. Funkcija Trim zamjenjuje funkciju Split (dva puta: prvu sa drugom i drugu sa prvom) i funkciju Join.

Postupak ponovimo sa preostale dvije površine (Trim.1 i Extrapolate.2), pazeći da površine selektiramo na onom dijelu koji nam treba ostati.

4

2

1

3


16

Na dobivenoj površini Trim.2 trebamo još zaobliti oštre rubove. Najkraći oštri rub (nastao između površina Extrude.1 i Revolve.1) zaoblit ćemo varijabilnim radijusom tako da na kraju (rubu površine) radijus bude 5 mm, a u točki gdje se sastaju sva tri oštra ruba 10 mm. Koristimo funkciju Variable Radius Fillet : Rezultat je vidljiv na slici:

2 3

16

2x

4

5

2x

7

8

9

10


17

Preostali oštri rub na dobivenoj površini zaoblimo konstantnim radiusom R=2mm, za što koristimo funkciju Edge Fillet : Ovim smo završili jednu četvrtinu plašta gumba, a konačni izgled je vidljiv na slici:

Dobivenoj površini EdgeFillet.2 promjenimo ime i nazovemo je ″ČETVRTINA PLAŠTA″, radi kasnijeg lakšeg snalaženja.

1

5

3

2

4


18

Za slijedeću fazu kreiramo novi Geometrical Set i nazovemo ga ″Plašt gumba″. Sada ćemo zrcaljenjem četvrtine plašta kreirati polovicu plašta, za što koristimo funkciju Symetry : Na isti način, ponovno zrcalimo četvrtinu plašta, ali ovaj puta oko ZX ravnine. Da bi dobili posljednju četvrtinu , zrcalimo opet prvu četvrtinu, ali oko osi Z

U funkciji Symetry zrcaliti možemo oko ravnine (Plane), linije (Line, Axis) ili oko točke (Point, Vertex).

1 5

4

2

3 D


19

Na kraju, sve četiri četvrtine spojimo u jednu površinu funkcijom Join : Dobivenoj površini (Join.1) promjenimo ime u ″PLAŠT GUMBA″ i boju u npr. tamno zelenu (Basic 43). Time smo završili modeliranje plašta gumba i nastavljamo sa modeliranjem donje strane gumba.

7

6

12

34

5


20

Kreiramo još jedan Geometrical Set i nazovemo ga ″Donja strana″. Zatim kreiramo rubnu krivulju na plaštu gumba koju ćemo koristiti u funkciji Sweep. Krivulju ćemo kreirati funkcijom Boundary :

Funkciju Boundary koristimo da bi dobili jednu, zatvorenu krivulju na rubu plašta gumba. Inače, program dozvoljava da kao krivulju selektiramo i sam rub površine, ali, pošto je plašt gumba složena površina (iz 4 dijela) time bi selektirali samo jednu četvrtinu ruba. Stoga je često praktičnije kreirati novu krivulju koju ćemo dalje koristiti. U pojedinim slučajevima možemo dodatnim opcijama (Propagation type) utjecati na kojem dijelu ruba ćemo kreirati rubnu krivulju:

- Complete boundary : kreira krivulju na svim rubovima površine - Point continuity : kreira krivulju na cijelom selektiranom rubu - Tangent continuity : kreira krivulju na glatkom dijelu ruba - No Propagation : kreira krivulju samo na selektiranom segmentu

Opcijama Limit1/Limit2 možemo definirati rubnu krivulju između dvije proizvoljne točke.

2

1

3


21

Slijedi kreiranje donje, ravne površine gumba, oblika kružnog vijenca širine 25 mm. Za to koristimo funkciju Sweep . Na unutarnjem rubu nove prstenaste površine (Sweep.1) kreiramo rubnu krivulju (Boundary), također sa uključenom opcijom ″Tangent continuity″.

2

3

4

1

7

5

6


22

Kreiranu krivulju (Boundary.2) ćemo upotrijebiti za kreiranje ekstrudirane cilindrične površine visine 6mm funkcijom Extrude . Na gornjem rubu cilindrične površine (Extrude.3) kreiramo novu rubnu krivulju (Boundary), također sa uključenom opcijom ″Tangent continuity″.

1

2

4

3

5


23

Funkcijom Fill ćemo kreirati površinu unutar krivulje Boundary.3:

Funkciju Fill koristimo da bi kreirali površinu unutar postojeće(ih) krivulja. Pri tomu možemo definirati uvjete tangencijalnosti duž pojedine selektirane krivulje ukoliko duž iste postoji površina na ″drugoj strani″. Također je moguće zadati da ″fill″ prolazi kroz jednu točku, čime dodatno ″upravljamo″ razvijanjem površine. Uključivanjem opcije ″Planar Boundary Only″ dozvoljavamo selektiranje samo planarnih krivulja (leže u ravnini) čime osiguravamo da ćemo kreirati i planarnu površinu.

3

2

1


24

Između površina Sveep.1 i Fill.1 ćemo kreirati zaobljenje radijusa r0,5mm koristeći funkciju Shape Fillet :

(3), (4) Strelice pokazuju prema centru radijusa relativno u odnosu na selektiranu površinu. Smjer mijenjamo klikom na strelicu i time mijenjamo kvadrant u kojem će biti kreirano zaobljenje (Fillet). (6) Uključivanjem opcija ″Trim support″ selektirane površine će biti odrezane kreiranim zaobljenjem i sve tri površine će biti spojene u jednu.

4

6

1

2 5

3

6

7

8


25

Kreiramo novi Geometrical Set i nazovemo ga ″GUMB″. Funkcijom Join :spojimo površine ″PLAŠT GUMBA″, ″Fill.1″ i ″Fillet.1″. Ovime smo završili kreiranje plašta gumba. Dalje možemo koristiti Part Design, tako da funkcijom Close Surface pretvorimo surface model u solid model i nastavimo modeliranje koristeći funkcije Part Design-a (npr. bušenje rupe za osovinicu potenciometra funkcijom Hole).


26


CCAATTIIAA


OOddlljjeevvaakk ppookkllooppccaa

Surface Design / Vježba 2

28


29

Zadatak: Modelirati 3D model poklopca, prema dobivenoj početnoj geometriji. Svrha vježbe je upoznavanje sa funkcijama i načinom rada u Generative Shape Design-u (Surface Design).

Rabimo slijedeće funkcije: Point

Spline

Circle

Projection

Boundary

Extrude

Sweep

Shape Fillet

Fill

Split

Trim

Join

Symetry Korišteni simboli na slikama:

Redni broj akcije



1

2x


30

Kreiramo novi dokument funkcijom New From ... (File / New From ...) Odabrati ćemo ...\Surface Design\Start Model\Odljevak Poklopca_v5r14.CATPart U dobivenom modelu (CATPart) smo dobili osnovne profile (krivulje) koje definiraju oblik modela:

Kao prvo kreiramo novi Geometrical Set, kako bi odvojili novu geometriju od dobivenih krivulja, i nazovemo ga ″Osnovna geometrija″. Zatim kreiramo četiri točke funkcijom Point , koristeći opciju Coordinates. Kao referentne točke uzimamo krajeve krivulje Spline.1:

A

B D

C

A

B

C

D

4

2

1

2

3


31

Pomoću kreiranih točaka kreirati ćemo dvije krivulje u XZ ravnini, jedan spline i jedan kružni luk radijusa R600 mm. Prvo kreiramo spline od točke ″Point.118″ do točke ″Point.121″, uz dodatni uvjet da je u navedenim točkama smjer tangente na krivulju smjer osi X. Koristimo funkciju Spline : Kroz preostale dvije točke kreiramo kružni luk radijusa 600mm, prema slici. Koristimo funkciju Circle :

2

5

1

3

7

4

6

2 5

6

1

3

7

4

8


32

Spline.1 ekstrudiramo za 100mm u smjeru Y-osi, a Circle.1 za 80mm, također u smjeru Y-osi. Koristimo funkciju Extrude : Funkcijom Offset kreiramo još jednu površinu, paralelnu s Extrude.2, na udaljenosti 12mm u smjeru –Z:


33

U slijedećem koraku ćemo projicirati dobivene krivulje (Spline.1, Spline.2 i Spline.3) na kreirane površine i to Spline.1 na Extrude.1, Spline.2 na Extrude.2, te Spline.3 na Offset.1. Sva projiciranja vršimo u smjeru Z-osi, a rabimo funkciju Projection : Ponovimo postupak za preostale dvije krivulje. Nakon toga sakrijemo ″Početnu geometriju″ (Hide/Show), te projiciranim krivuljama postavimo odgovarajuću boju prema boji odgovarajućih ishodišnih krivulja. Iste boje postavimo i odgovarajućim površinama, kojim također postavimo transparentnost (Opacity) na 50%.

32

4 1

5

6


34

Nastavljamo sa kreiranjem površine paraboličnog presjeka između krivulja Project.1 i Project.2. Koristimo funkciju Sweep :

(2) Opcija″Conic″ kreira površinu čija je jedna izvodnica zadana implicitno, kao elipsa, parabola ili hiperbola. Tip i oblik krivulje definiramo parametrom ″Parameter″ (14):

0 < Parameter < 0.5 Elipsa Parameter = 0.5 Parabola 0.5 < Parameter < 1 Hiperbola

(9) Opcijom ″Law…″ definiramo varijabilni parametar (u ovom slučaju kut), koji možemo mijenjati na nekoliko načina (12), od početne (10) do krajnje (11) vrijednosti.

7 6

9

1

5

3

4

2

13 16

810

11

12

14

15


35

Istom funkcijom (Sweep) kreirati ćemo površinu od krivulje Project.3 do gornje površine Extrude.2, takovu da joj je jedna izvodnica linija pod kutem od 10° u odnosu na Z-os:

4

6

1

2 3

57

11

8

9

10


36

Kako smo u prethodnim fazama kreirali svu potrebnu osnovnu ″wireframe and surface″ geometriju, za nastavak rada ćemo ubaciti novi geometrijski set (Insert / Geometrical Set) i nazvati ga ″Konačna geometrija″. Slijedi ″krojenje″ osnovnih površina. Prvo idemo spojiti površine Extrude.2 i Sweep.1, pri čemu ćemo odrezati višak površine Extrude.2 sa vanjske strane. Koristimo funkciju Trim :

Prilikom trimanja površina (krivulja) koje su međusobno tangentne ili u nekom drugom specifičnom geometrijskom odnosu software javlja poruku (4) kojom nas obavještava o specifičnom problemu i daje nam smjernice za izbjegavanje/rješenje problema. U ovom slučaju, zbog tangentnosti, program ne zna koju stranu površine Extrude.2 treba zadržati, a koju odrezati. To ćemo rješiti tako da pod opcijom ″Elements to remove″ selektiramo jedan rub na vanjskom dijelu površine i time označiti dio površine koji treba odrezati.

7

3

4

8

1

5

26


37

Slijedi izrezivanje površine Offset.1 sa površinom Sweep.2 i zaobljivanje oštrog ruba između navedenih površina radijusom 5mm. Sve to možemo napraviti u jednom koraku koristeći funkciju Shape Fillet :

(4) Smjer strelice pokazuje sa koje strane površine se nalazi centar radijusa zaobljenja.

Postupak ponovimo za upravo kreiranu površinu Fillet.1 i površinu Trim.1, tako da od površine Trim.1 ostane vanjski dio. Radijus zaobljenja je 3mm. Rezultat je vidljiv na slici:

31

256

7

89

4


38

Modeliranje nastavljamo kreiranjem ″paralelne″ površine, površini Fillet.2, na udaljenosti 2mm sa donje (unutarnje) strane. Ponovo koristimo funkciju Offset : Slijedi odrezivanje površina Extrude.1 i Offset.2, tako da ostane vanjski dio prve i gornji dio druge površine, te njihovo spajanje. Koristimo funkciju Trim :

5

1 2

3 4

4

1

23


39

Ponovimo postupak sa novom površinom Trim.2 i površinom Fillet.2, tako da dobijemo jednu spojenu površinu, kao na slici: Sada smo dobili jednu polovinu modela. Za drugu (simetričnu) polovinu koristimo funkciju Symetry : Simetriju radimo oko XZ ravnine.

4

2

1

3


40

Na kraju spojimo obje polovine modela (Trim.3 i Symetry.1) skupa. Koristimo funkciju Join : Dobili smo jednu zatvorenu površinu, koja predstavlja vanjske plohe modela i koju možemo, po potrebi, funkcijom Close surface (Part Design) pretvoriti u solid model. Prije konačnog spremanja (File / Save As...) modela sakrit ćemo sve vidljive krivulje koristeći funkciju Tools / Hide / All Curves.

4

1 2

3


41

Konačno, možemo površini Join.1 promjeniti ime u ″Vanjska površina″, te boju površine u bijelu. Konačni izgled modela je vidljiv na slici: Ovime smo završili modeliranje.


42


CCAATTIIAA


PPEE bbooccaa


44


45

Zadatak: Modelirati 3D model PE boce, prema dobivenoj početnoj geometriji. Svrha vježbe je upoznavanje sa funkcijama i načinom rada u Generative Shape Design-u (Surface Design).

Rabimo slijedeće funkcije: Point

Line

Circle

Plane

Rotate

Translate

Boundary

Sweep

Edge Fillet

Combine

Split

Trim

Join


Redni broj akcije



1

2x


46

Kreiramo novi dokument funkcijom New From ... (File / New From ...) Odabrati ćemo ...\Surface Design\Start Model\Boca_Start.CATPart. Funkcijom Trim definiramo presjek dviju površina.


47

Modeliramo Edge Fillet. Definiramo dvije nove ravnine prema slici. Zakrenute su za 36°u odnosu na ZX ravninu.


48

Funkcijom Split režemo model s ravninama. Dobijemo stanje kao na slici. Tako dobiveni segment rotiramo za 72° pet puta. Na kraju napravimo Join.


49

Dodajemo novi Geometrical Set -Tijelo_Boce. U ravnini XZ definiramo novi sketch, te napravimo paralelne krivulje.


50

Definiramo ravninu udaljenu 100 mm od XY ravnine. U njoj napravimo kružnicu promjera 150 mm i još jednu paralelnu s njom udaljenu 1,5 mm (prema unutra). Radimo kombinaciju krivulja prema slici. Koristimo funkciju Combine. Dvije paralelne krivulje kombiniramo sa kružnicom Ø150mm, a srednju (Sketch) sa paralelnom kružnicom (Ø148,5mm). Dobijemo stanje sa slike.


51

Radimo Sweep prema skici. Napravimo Translate, 4 puta po 25 mm, od tako dobivene površine, te ih na kraju spojimo funkcijom Join. Pri tome je važno da bude isključena opcija Check connexity.


52

U ravnini ZX definiramo novi Sketch. Taj Sketch (liniju) rotiramo oko Z osi. Koristimo funkciju Revolve.


53

Trimamo površine kako je pokazano na slici.


54

Dodajemo novi Geometrical Set - Grlo boce. Definiramo dvije nove ravnine na udaljenosti 180 i 270 mm od ravnine XY. Zatim u ravnini ZX napravimo sketch. Sketch rotiramo oko vertikalne osi za 360°.


55

Izvučemo granice površina koristeći funkciju Boundary. U ravnini udaljenoj 225 mm od XY napravimo kružnicu promjera 130 mm. Od te tri kružnice napravimo Loft. Dobijemo stanje kao na slici. Definiramo linije na tako dobivenim Loft-u. Podaci su prikazani na slikama.


56

Definiramo i drugu liniju prema slikama.


57

Taj Loft sakrijemo (Hide). Zatim napravimo novi Loft prema slici.


58

Tako dobiveni Loft rotiramo još 11 puta i dobijemo površine kao na slici. Funkcijom Join spojimo sve površine I time smo završili vježbu.


59


60


CCAATTIIAA


VVeennttiillaattoorr


62


63

Zadatak: Modelirati 3D model rotora ventilatora, prema dobivenoj početnoj geometriji. Svrha vježbe je upoznavanje sa funkcijama i načinom rada u Generative Shape Design-u (Surface Design).

Rabimo slijedeće funkcije: Spline

Plane

Boundary

Parallel Curve

Extrude

Revolve

Fill

Translate

Rotate

Scaling

Trim

Join

Join


Redni broj akcije



1

2x


64

1

2

3

4 5

6

Kreiramo novi dokument funkcijom New From ... (File / New From ...) Odabrati ćemo ...\Surface Design\Start Model\Ventilator_Start.CATPart. Kreiranje osnovnog profila Kao polazne podatke za kreiranje lopatice ventilatora imamo točke profila, te ulazne i izlazne tangente. Koristeći te elemente kreirati ćemo krivulje (spline) profila (presjeka) lopatice. Kreirati ćemo 4 krivulje: gornji i donji profil, te ulazni i izlazni profil. Kreiranje gornjeg i donjeg profila

Funkcija: SPLINE

(1) Selektirajte točku Point.5 kao početnu točku spline-a (2) Selektirajte liniju Line.1 kao smjer tangente u početnoj točki (3) Selektirajte redom točke Point.51 do Point.58. (4) Selektirajte točku Point.6 kao završnu točku spline-a. (5) Selektirajte liniju Line.4 kao smjer tangente u završnoj točki ! Obratite pažnju da crvene strelice u točkama u kojima smo definirali tangentu, a koje

označavaju smjer tangente (krivulje), sve budu orjentirane u istom smjeru duž krivulje.


65

(6) Klikom na OK potvrdite parametre i kreirajte krivulju: Ovime smo kreirali krivulju gornjeg profila kopatice. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Na isti način kreirajte krivulju donjeg profila lopatice. Početna točka profila je Point.7 sa tangentom Line.2, a završna Point.8 sa tangentom Line.5. Točke između su redom od Point.71 do Point.78. Kreiranim krivuljama promjenite boju po želji i debljinu linije na #3.


66

1

2

3

4

56

7

Kreiranje ulaznog i izlaznog profila Funkcija: SPLINE

(1) Selektirajte točku Point.5 (2) Selektirajte liniju Line.1 kao tangentu u točki Point.5. Smjer tangente je prema točki Point.3. (3) Selektirajte točku Point.3 (4) Selektirajte liniju Line.3 kao tangentu u točki Point.3. Smjer tangente je prema točki Point.7.

(5) Selektirajte točku Point.7 (6) Selektirajte liniju Line.2 kao tangentu u točki Point.7. Smjer tangente je prema krivulji Spline.2. (7) Klikom na OK potvrdite parametre i kreirajte krivulju.


67

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Na isti način kreirajte krivulju izlaznog profila lopatice. Početna točka profila je Point.6 sa tangentom Line.4, zatim Point.4 sa tangentom Line.6, a završna Point.8 sa tangentom Line.5. Pazite da smjer tangente bude odgovarajući. Kreiranim krivuljama promjenite boju i debljinu linije kao i prethodnim. Sve elemente koje ste koristili, osim točaka Point.5, Point.6, Point.7 i Point.8, te Point.0 i linija Line.7 i Line.8 postavite u Hide. Ovime smo kreirali osnovni profil lopatice:


68

1 2

34

5

3

6

7

Kreiranje ostalih presjeka lopatice Lopatica je definirana pomoću 5 profila (presjeka) u zadanim ravninama. Profili su varijacije osnovnog profila. Kreiranje ravnina presjeka Ravnine presjeka su paralelne ravnini osnovnog presjeka, na međusobnoj udaljenosti 100mm. Funkcija: PLANE (1) Odaberite opciju Offset from plane (2) Kao referentnu ravninu selektirajte xy-ravninu (3) Udaljenost postavite na 100mm (4) Uključite opciju Repeat object after OK (5) Klikom na OK kreirajte ravninu . . .

. . . nakon čega dobijemo dodatni upit: (6) Upišemo 4 kao broj dodatnih ravnina

(7) Klikom na OK kreiramo dodatne ravnine.


69

Ovime smo kreirali 5 ravnina u kojima trebamo definirati presjeke lopatice.


70

1

2

3

4

5

Kreiranje osnovnih profila u referentnim ravninama U svakoj od novokreiranih ravnina potrebno je kreirati kopiju osnovnog profila. To ćemo napraviti translacijom krivulja osnovnog profila. Funkcija: TRANSLATE

(1) Selektirajte gornju krivulju (Spline.1)

(2) Desnim klikom na polje Direction otvorite novi izbornik u kojem odaberete opciju Z Axis kao smjer translacije.

(3) Definirajte duljinu translacije 100mm (4) Uključite opciju Repeat object after OK (5) Klikom na OK kreirajte translatiranu krivulju . . .

. . . nakon čega dobijemo dodatni upit: (6) Upišemo 4 kao broj dodatnih krivulja (7) Klikom na OK kreiramo dodatne krivulje.


71

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Ponovite postupak za krivulje Spline.2, Spline.3 i Spline.4, te za točku Point.0. Kreiranim krivuljama promjenite boju po izboru i debljinu linije #3. Ovime smo dobili osnovni profil u svakoj od ravnina:


72

1

2

3 5

4

Kreiranje osi lopatice Prije nego krenemo modificirati profile potrebno je definirati os lopatice, odnosno liniju koja povezuje sve presjeke i oko koje ćemo kasnije rotirati krivulje presjeka. Funkcija: LINE

(1) Pod Line type odaberite opciju Point-Direction

(2) Selektirajte točku Point.0

(3) Desnim klikom na polje Direction otvorite novi izbornik u kojem odaberete opciju Z Axis kao smjer linije.

(4) Odredite parametar End = 500mm (5) Klikom na OK kreirajte liniju. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Promjenite tip linije u simetralu, boju u crvenu i debljinu u #2.


73

1

2

3

4

Rotiranje profila Zbog zahtjeva strujanja profil lopatice je zakrenut za određeni kut u svakom presjeku, u odnosu na prethodni. Stoga ćemo u svakom od 5 presjeka zarotirati krivulje presjeka za zadani kut: Funkcija: ROTATE (1) Selektirajte gornju krivulju profila (Translate.1)u ravnini Plane.1 (2) Selektirajte os lopatice (Line.1) (3) Definirajte kut rotacije 12 stupnjeva u smjeru suprotnom od kazaljke sata. (4) Klikom na OK kreirajte rotiranu krivulju. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Ponovite postupak sa preostale tri krivulje na presjeku u ravnini Plane.1. Osnovni profil postavite Hide. Kreiranim krivuljama promjenite boju po izboru i debljinu linije #2. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Na isti način kreirajte rotirane profile u ravninama Plane.2, Plane.3, Plane.4 i Plane.5. Kutevi rotacije su 15, 20, 27 i 36 stupnjeva.


74

Kreirana geometrija treba izgledati kao na slici:


75

1 2

3

4

5

Skaliranje profila Da bi dobili završnu formu profila potrebno je profile lopatice skalirati tako da u svakom slijedećem presjeku profil bude 5% manji. Funkcija: SCALING (1) Selektirajte gornju krivulju profila (Rotate.5)

u ravnini Plane.2 (2) Selektirajte točku Translate.22 na osi lopatice kao referentnu (3) Definirajte omjer skaliranja Ratio = 0.95 (4) Kliknite na gumb Hide/Show initial element (5) Klikom na OK kreirajte skaliranu krivulju. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Ponovite postupak sa preostale tri krivulje na presjeku u ravnini Plane.2. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Na isti način kreirajte skalirane profile u ravninama Plane.3, Plane.4 i Plane.5. Faktori skaliranja (Ratio) su 0.90, 0.85, i 0.80. Kreiranim krivuljama promjenite boju po izboru i debljinu linije #2.


76

1

2

3

45

6

Kreiranje površina lopatice Pomoću kreiranih krivulja presjeka sada možemo kreirati osnovne površine lopatice. Kreiranje vodećih krivulja Da bi kvalitetnije definirali površine kreirati ćemo dodatne krivulje kojima ćemo spojiti odgovarajuće točke na svim presjecima. Funkcija: SPLINE (1) Selektirajte implicitnu točku na gornjoj krivulji profila presjeka u ravnini Plane.1. (2) do (5) Selektirajte odgovarajuće implicitne točke na profilima u ostalim ravninama. (6) Klikom na OK kreirajte krivulju. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Ponovite postupak za preostale tri implicitne točke na presjecima. Kreiranim krivuljama promjenite boju po izboru i debljinu linije #2.


77

1

2

3

4

5

67

7

Kreiranje površina lista lopatice Funkcija: LOFT (1) do (5) Selektirajte redom gornje krivulje profila

u ravninama Plane.1 do Plane.5. (6) Kliknite mišem u polje Guides, te selektirajte krivulju Spline.5 (7) Selektirajte krivulju Spline.7 (8) Nakon provjere da li sve krivulje imaju isti smjer (crvene strelice), klikom na OK kreirajte površinu. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Ponovite postupak za preostale tri krivulje na presjecima sa odgovarajućim Guide krivuljama.


78

Rezultat je vidljiv na slici:

Kreiranim površinama promjenite boju po izboru.


79

2

3

1

4

Kreiranje površina glavčine i vijenca Kreiranje ravnine kroz os rotacije Profil glavčine i vijenca ćemo definirati u sketch-u, za koji nam je potrebna ravnina kroz os rotacije ventilatora. Funkcija: PLANE (1) Odaberite opciju Through two lines (2) Selektirajte liniju Line.7 (3) Selektirajte liniju Line.1 (4) Klikom na OK kreirajte ravninu


80

Crtanje sketch-eva profila glavčine i vijenca U prije kreiranoj ravnini napravite sketch profila glavčine prema donjoj slici:

a zatim još jedan za vijenac: !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Sketch je potrebno potpuno definirati constraint-ima (mora biti zelen).


81

1

3 2

4

Kreiranje površina glavčine i vijenca Funkcija: REVOLVE (1) Selektirajte Sketch.1 kao profil površine. (2) Kut Angle 1 podesite na 12 stupnjeva, pomoću grafičkog manipulatora ili upisivanjem vrijednosti. (3) Kut Angle 2 podesite na 18 stupnjeva. (4) Klikom na OK kreirajte površinu. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Ponovite postupak sa Sketch.2 i kreirajte površinu vijenca.


82

Kreirane površine izgledaju kao na slici:


83

1 2

3

Odrezivanje površina (relimitiranje) Prije nego krenemo odrezivati površine spojite četiri površine lista (Loft.1 do Loft.4) u jednu površinu. Odrezivanje površine lista i glavčine Funkcija: TRIM (1) Selektirajte površinu lista lopatice (2) Selektirajte površinu glsvčine (3) Ako je prikaz na ekranu odgovarajući, kao na slici (ostaje vanjski dio površine glavčine i

vanjski dio površine lista), klikom na OK kreirajte novu, zajedničku površinu. Ako je potrebno, prije toga klikom na gumb Other side of element 1 ili Other side of element 2 promjenite dio koji ostaje.


84

2

3

1

Na isti način odrežite površine lista i vijenca kako je prikazano na slici: !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Postavite Hide sve elemente osim Trim.2, Line.7 i Point.0. Stanje nakon toga je prikazano na slici:


85

1

2

3

5

4

Slaganje kompletnog ventilatora Do sada smo napravili jednu lopaticu ventilatora sa pripadajućim dijelom površine glavčine. Kako ventilator ima 12 lopatica potrebno je kreiranu lopaticu 11 puta kopirati sa rotacijom od 30 stupnjeva. Rotacija lopatice Funkcija: ROTATE (1) Selektirajte površinu lopatice i vijenca (Trim.2) (2) Selektirajte liniju Line.7 za os rotacije (3) Kut je 30 stupnjeva (4) Uključite opciju Repeat After OK (5) Klikom na OK kreirajte rotirani segment nakon čega slijedi novi upit:


86

6

7

(6) Upišite broj dodatnih kopija: 10 (7) Klikom na OK kreirajte preostale kopije . . . nakon čega imamo oplošje ventilatora:


87

1

2

Zatvaranje stražnje strane glavčine Prije nego krenemo dalje spojite sve segmente u jednu površinu (funkcija: Join). Zatim ćemo kreirati krivulju na rubu površine: Funkcija: BOUNDARY (1) Selektirajte površinu ventilatora (2) Klikom na OK kreirajte rubnu krivulju


88

1

2

Slijedi kreiranje površine unutar krivulje: Funkcija: FILL

(1) Selektirajte rubnu krivulju

(2) Klikom na OK kreirajte površinu !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Funkcijom Join spojite površine. Promjenite boju novoj površini i rubovima površine po izboru, te debljinu rubova na #1. Ovime smo završili oblikovanje ventilatora. Dalje bi rad nastavili u Part Design modu, nakon što bi funkcijom Close kreiranu formu pretvorili u solid.


89


90


CCAATTIIAA


LLaaww


92


93

Zadatak: Kreiranje površine koja će biti pod nekim kutom prema osnovnoj, postojećoj površini, pri čemu kut nije konstantan već se mijenja od minimalne i maksimalne vrijednosti. Svrha vježbe je upoznavanje sa funkcijama i načinom rada u Generative Shape Design-u (Surface Design).

Rabimo slijedeće funkcije: Projection

Sweep

Split

Join

Edge Fillet Korišteni simboli na slikama:

Redni broj akcije



1

2x


94

Kreiramo novi dokument funkcijom New From ... (File / New From ...) Odabrati ćemo ...\Surface Design\Start Model\Law_Definition_Start.CATPart. Krivulju pProjiciramo na površinu.


95

Radimo površinu između dvije krivulje. Koristimo funkciju Sweep.


96

Definiramo ravninu okomitu na projiciranu krivulju. Izaberemo krajnju točku. S tom ravninom radimo Split. Dobivamo stanje prema slici.


97

Funkcijom Split režemo površine prema slici.


98

Dobivene su dvije površine, te ih je potrebno spojiti.To radimo funkcijom Join.


99

Preostaje napraviti Edge fillet na spoju dvije površine.


100


101


102

CATIA v5 - Surface Design

Documents

Transcript of CATIA v5 - Surface Design