CATIA v5 - Surface Design

CadCam Design Centar d.o.o.

C AT A I I S u ur r f f a c e Desi g gn

Zagreb, 2006.

Surface Design

Surface Design

© CadCam CadCam Design Design Centar Centar d.o.o., Zagreb Sva prava pridržana. Ova publikacija, kao niti jedan njen dio, ne može biti reproducirana, kopirana niti prevođ ena, ena, u bilo kom obliku, mehani č kom, elektronskom, fotokopiranom ili bilo č kom, kojem drugom, bez izri č i te, pisane suglasnosti CadCam Design Centra d.o.o., čite, Zagreb. Ovi materijali namjenjeni su isklju č i vo za interne potrebe školovanja CATIA V5 čivo korisnika i ne smiju se koristiti u druge svrhe, niti ustupati tre ć im im osobama bez izri č i te, pisane suglasnosti suglasnosti CadCam Design Centra d.o.o., Zagreb. čite,

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


C AT A I I S u j ež ba 1 ur r f f a c e Desi g gn – – V G u um b z a p pot enc i io met ar

Surface Design / Vježba 1: Gumb za potenciometar

8

Surface Design / Vježba 1: Gumb za potenciometar Zadatak:

Modelirati 3D model gumba za potenciometar, prema dobivenoj po četnoj geometriji. Svrha vježbe je upoznavanje sa funkcijama i na činom 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:

1

Redni broj akcije

2x

Dvostruki klik lijevom tipkom

D

Klik desnom tipkom

9

Surface Design / Vježba 1: Gumb za potenciometar Kreiramo novi dokument funkcijom New From ... (File / New From ...)

1

2 2

1

3

Otvara se novi prozor ( File Selection) u kojem prona đemo traženi predložak (Template) i selektiramo ga . . . Odabrati ćemo predložak

...\Surface Design\Start Model\Gumb_v5r14.CATP Model\Gumb_v5r14.CATPart art

Funkcija New From ... koristi princip predložaka (Template), tj. kreira novi dokument koji je identi čna 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 međ usobno usobno povezani.

10

Surface Design / Vježba 1: Gumb za potenciometar 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. ″

″

1

2

3 11

Surface Design / Vježba 1: Gumb za potenciometar -a, predstavlja samo kontejner (spremište, Geometrical Set , za razliku od Body -a, mapu,...) u koje slažemo 3D wireframe i surface elemente. Organizacijski se ponaša kao folder (mapa) u Windows-ima, što zna či da je moguće kreirati više nivoa Geometrical Set –ova, –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, –u, mogu će 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 ), kako bi element bio kreiran u pravom setu. Aktivni set je podcrtan. Object ), 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 30mm:

kreiramo prvu površinu, povla čeći krivulju Circle.1 u smjeru Y osi za

1 2

4

3

5 12

Surface Design / Vježba 1: Gumb za potenciometar Na isti način kreiramo drugu površinu, povla čenjem krivulje Circle.2 u smjeru X osi, također za 30mm:

1

2

3

4 5 Treću površinu kreiramo koristeći funkciju Revolve , kojom ćemo rotirati krivulju Line.1 u smjeru Z osi za 90 . °

1 3

2

4 5

13

Surface Design / Vježba 1: Gumb za potenciometar 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

:

4

2

3 4 1 5

6

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

14

Surface Design / Vježba 1: Gumb za potenciometar 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 na čin 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.

3

1

2

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

15

Surface Design / Vježba 1: Gumb za potenciometar Na dobivenoj površini Trim.2 trebamo još zaobliti oštre rubove. Najkra ći 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 to čki gdje se sastaju sva tri oštra ruba 10 mm. Koristimo funkciju Variable Radius Fillet

:

7

1

8

3 2x

6 2x

2

4 9 5

Rezultat je vidljiv na slici:

16

10

Surface Design / Vježba 1: Gumb za potenciometar Preostali oštri rub na dobivenoj površini zaoblimo konstantnim radiusom R=2mm, za što koristimo funkciju Edge Fillet

:

3

2

5

4

1 Ovim smo završili jednu četvrtinu plašta gumba, a kona čni izgled je vidljiv na slici:

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

″

17

Surface Design / Vježba 1: Gumb za potenciometar Za slijedeću fazu kreiramo novi Geometrical Set i nazovemo ga Sada

ćemo

Symetry

zrcaljenjem

četvrtine

Plašt gumba .

″

″

plašta kreirati polovicu plašta, za što koristimo funkciju

:

2

3 D

5

1

4 Na isti način, ponovno zrcalimo ovaj puta oko ZX ravnine. Da bi dobili posljednju četvrtinu, četvrtinu, ali oko osi Z

četvrtinu

plašta, ali

zrcalimo opet prvu

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

18

Surface Design / Vježba 1: Gumb za potenciometar Na kraju, sve četiri četvrtine spojimo u jednu površinu funkcijom Join

:

5 4 3 2

1

6

7 Dobivenoj površini ( Join.1) promjenimo ime u (Basic 43).

PLAŠT GUMBA i boju u npr. tamno zelenu

″

″

Time smo završili modeliranje plašta gumba i nastavljamo sa modeliranjem donje strane gumba.

19

Surface Design / Vježba 1: Gumb za potenciometar Kreiramo još jedan Geometrical Set i nazovemo ga

Donja strana .

″

Zatim kreiramo rubnu krivulju na plaštu gumba koju ćemo

kreirati funkcijom Boundary

″

ćemo

koristiti u funkciji Sweep. Krivulju

:

1

2 3 Funkciju Boundary koristimo da bi dobili jednu, zatvorenu krivulju na rubu plašta gumba. Ina če, 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 : Point continuity : Tangent continuity : No Propagation :

kreira krivulju na svim rubovima površine kreira krivulju na cijelom selektiranom rubu kreira krivulju na glatkom dijelu ruba kreira krivulju samo na selektiranom segmentu

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

20

Surface Design / Vježba 1: Gumb za potenciometar Slijedi kreiranje donje, ravne površine gumba, oblika kružnog vijenca širine 25 mm. Za to koristimo funkciju Sweep

.

1

2

4

3 5 6

7

Na unutarnjem rubu nove prstenaste površine (Sweep.1) kreiramo rubnu krivulju također sa uključenom opcijom Tangent continuity . ″

(Boundary),

″

21

Surface Design / Vježba 1: Gumb za potenciometar Kreiranu krivulju (Boundary.2) ćemo upotrijebiti za kreiranje ekstrudirane cilindrične površine visine 6mm funkcijom Extrude

.

1

2 3

4

Na gornjem rubu cilindrične površine (Extrude.3) kreiramo novu rubnu krivulju (Boundary), također sa uključenom opcijom Tangent continuity . ″

22

″

5

Surface Design / Vježba 1: Gumb za potenciometar Funkcijom Fill

ćemo

kreirati površinu unutar krivulje

Boundary.3:

1

2

3 Funkciju Fill koristimo da bi kreirali površinu unutar postoje će(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 to čku, 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. ″

″

″

″

″

″

″

″

23

Surface Design / Vježba 1: Gumb za potenciometar Između površina Sveep.1 i Fill.1 ćemo kreirati zaobljenje radijusa r0,5mm koristeći funkciju

Shape Fillet

:

5 2 3

4

6 1

6

7

8 (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. ″

24

″

Surface Design / Vježba 1: Gumb za potenciometar Kreiramo novi Geometrical Set i nazovemo ga Funkcijom Join

:spojimo površine

GUMB .

″

″

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).

25

Surface Design / Vježba 1: Gumb za potenciometar

26


C AT A I I S u j ež ba 2 ur r f f a c e Desi g gn – – V O d l d j l ev ak p pok l lo pc a

Surface Design / Vježba 2

28

Surface Design / Vježba 2 Zadatak:

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


Point Spline Circle Projection Boundary Extrude Sweep Shape Fillet Fill Split Trim Join Symetry


1

Redni broj akcije

2x


D

Klik desnom tipkom

29

Surface Design / Vježba 2 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 točke uzimamo krajeve krivulje Spline.1:

, koristeći opciju

Coordinates. Kao referentne

1

C

D

B C A

2 B

3

A

D

2 4 30

Surface Design / Vježba 2 Pomoću kreiranih to čaka kreirati ćemo dvije krivulje u XZ ravnini, jedan spline i jedan kružni luk radijusa R600 mm. Prvo kreiramo spline od to čke Point.118 do točke Point.121 , uz dodatni uvjet da je u navedenim točkama smjer tangente na krivulju smjer osi X. ″

Koristimo funkciju Spline

″

″

″

1

:

4 7

2

3 5

6 Kroz preostale dvije točke kreiramo kružni luk radijusa 600mm, prema slici. Koristimo funkciju Circle

:

8

3

1 4 2

6

5 7

31

Surface Design / Vježba 2 Spline.1 ekstrudiramo za 100mm u smjeru Y-osi, a Circle.1 za 80mm, također u smjeru Y-osi. Koristimo funkciju Extrude

Funkcijom Offset 12mm u smjeru –Z:

32

:

kreiramo još jednu površinu, paralelnu s

Extrude.2, na udaljenosti

Surface Design / Vježba 2 U slijedećem koraku kreirane površine i to

projicirati dobivene krivulje (Spline.1, Spline.2 i Spline.3) na Spline.1 na Extrude.1, Spline.2 na Extrude.2, te Spline.3 na Offset.1. ćemo

Sva projiciranja vršimo u smjeru Z-osi, a rabimo funkciju Projection

:

1

4

3

5

2 Ponovimo postupak za preostale dvije krivulje.

6

Nakon toga sakrijemo Početnu geometriju ( Hide/Show Hide/Show), te projiciranim krivuljama postavimo odgovarajuću boju prema boji odgovarajućih ishodišnih krivulja. Iste boje postavimo i odgovaraju ćim površinama, kojim također postavimo transparentnost (Opacity) na 50%. ″

″

33

Surface Design / Vježba 2 Nastavljamo sa kreiranjem površine paraboličnog presjeka između krivulja

Project.2. Koristimo funkciju Sweep

Project.1 i

:

5 4 1

7

2

6

3

8 10 9 11 14 12 13 16

15

(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. 34

″

Surface Design / Vježba 2 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: °

9

1

4

7

5 2 3

6 8

10 11 35

Surface Design / Vježba 2 Kako smo u prethodnim fazama kreirali svu potrebnu osnovnu wireframe and surface geometriju, za nastavak rada ćemo ubaciti novi geometrijski set ( Insert Insert / Geometrical Set ) i nazvati ga Konačna geometrija . ″

″

″

Slijedi krojenje osnovnih površina. Prvo idemo spojiti površine ćemo odrezati višak površine Extrude.2 sa vanjske strane. ″

″

″

Koristimo funkciju Trim

Extrude.2 i Sweep.1, pri čemu

:

6

1

2

3 5

8 7 4 Prilikom trimanja površina (krivulja) koje su me đusobno 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 slu čaju, 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 ozna čiti dio površine koji treba odrezati. ″

″

36

Surface Design / Vježba 2 Slijedi izrezivanje površine Offset.1 sa površinom navedenih površina radijusom 5mm.

Sweep.2 i zaobljivanje oštrog ruba izme đu

Sve to možemo napraviti u jednom koraku koriste ći funkciju Shape Fillet

:

4 1

3 2 5

7

6

(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.

9

8

Rezultat je vidljiv na slici:

37

Surface Design / Vježba 2 Modeliranje nastavljamo kreiranjem paralelne površine, površini sa donje (unutarnje) strane. ″

Ponovo koristimo funkciju Offset

″

Fillet.2, na udaljenosti 2mm

:

1 2 3 4

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

3

2

4 38

Surface Design / Vježba 2 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.

:

3

2 1 4 39

Surface Design / Vježba 2 Na kraju spojimo obje polovine modela modela ( Trim.3 i Symetry.1) skupa. Koristimo funkciju Join :

2 1

3

Dobili smo jednu zatvorenu površinu, koja predstavlja vanjske plohe modela i koju možemo, po potrebi, funkcijom Close surface (Part Design) pretvoriti u solid model.

4 Prije konačnog spremanja (File / Save funkciju Tools / Hide / All Curves.

40

As... ) modela sakrit ćemo sve vidljive krivulje koristeći

Surface Design / Vježba 2 Konačno, možemo površini Join.1 promjeniti ime u bijelu. Konačni izgled modela je vidljiv na slici:

Vanjska površina , te boju površine u

″

″

Ovime smo završili modeliranje.

41


42


C AT A I I S u j ež ba 3 ur r f f a c e Desi g gn – – V P E E boc a


44


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


Point Line Circle Plane Rotate Translate Boundary Sweep Edge Fillet Combine Split Trim Join


1

Redni broj akcije

2x


D

Klik desnom tipkom

45

Surface Design / Vježba 3 Kreiramo novi dokument funkcijom New From ... (File / New From ...) Odabrati ćemo

...\Surface Design\Start Model\Boca_Start.CATPart.

Funkcijom Trim definiramo presjek dviju površina.

46

Surface Design / Vježba 3 Modeliramo Edge Fillet.

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

47

Surface Design / Vježba 3 Funkcijom Split režemo model s ravninama. Dobijemo stanje kao na slici.

Tako dobiveni segment rotiramo za 72° pet puta. Na kraju napravimo

48

Join.

Surface Design / Vježba 3 Dodajemo novi Geometrical Set -Tijelo_Boce. U ravnini napravimo paralelne krivulje.

XZ definiramo novi sketch, te

49

Surface Design / Vježba 3 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

Dvije paralelne krivulje kombiniramo sa kružnicom Ø150mm, a srednju (Sketch) sa paralelnom kružnicom (Ø148,5mm). Dobijemo stanje sa slike.

50

Combine.

Surface Design / Vježba 3 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 isklju čena opcija Check connexity.

51

Surface Design / Vježba 3 U ravnini ZX definiramo novi Sketch.

Taj Sketch (liniju) rotiramo oko Z osi. Koristimo funkciju

52

Revolve.

Surface Design / Vježba 3 Trimamo površine površine kako je pokazano na slici.

53

Surface Design / Vježba 3 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 . °

54

Surface Design / Vježba 3 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.

55

Surface Design / Vježba 3 Definiramo i drugu liniju prema slikama.

56

Surface Design / Vježba 3 Taj Loft sakrijemo (Hide). Zatim napravimo novi Loft prema slici.

57

Surface Design / Vježba 3 Tako dobiveni Loft rotiramo još 11 puta i dobijemo površine kao na slici.

Funkcijom Join spojimo sve površine I time smo završili vježbu.

58


59


60


C AT A I I S u j ež ba 4 ur r f f a c e Desi g gn – – V V ent i il la t or


62


Modelirati 3D model rotora ventilatora, prema dobivenoj po četnoj geometriji. Svrha vježbe je upoznavanje sa funkcijama i na činom rada u Generative Shape Design-u (Surface Design).


Spline Plane Boundary Parallel Curve Extrude Revolve Fill Translate Rotate Scaling Trim Join Join


1

Redni broj akcije

2x


D

Klik desnom tipkom 63

Surface Design / Vježba 4 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 to čke 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 4

5

3

2 1

(1)

Selektirajte točku Point.5 kao početnu točku spline-a

(2)

Selektirajte liniju Line.1 kao smjer tangente u po četnoj 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 to čki

!

Obratite pažnju da crvene strelice u to čkama u kojima smo definirali tangentu, a koje označavaju smjer tangente (krivulje), sve budu orjentirane u istom smjeru duž krivulje.

64

6

Surface Design / Vježba 4 (6)

Klikom na OK potvrdite parametre i kreirajte krivulju:

Ovime smo kreirali krivulju gornjeg profila kopatice.

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Na isti način kreirajte krivulju donjeg profila lopatice. Po četna 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.

65

Surface Design / Vježba 4 Kreiranje ulaznog i izlaznog profila Funkcija:

SPLINE

1

2

3

6 5 4

(1)

Selektirajte točku Point.5

(2)

Selektirajte liniju Line.1 kao tangentu u to čki Point.5. Smjer tangente je prema točki Point.3.

(3)


(4)

Selektirajte liniju Line.3 kao tangentu u to čki Point.3. Smjer tangente je prema točki Point.7 .

7

(5)


(6)

Selektirajte liniju Line.2 kao tangentu u to čki Point.7 . Smjer tangente je krivulji Spline.2.

(7)

66

Klikom na

OK potvrdite parametre i kreirajte krivulju.

prema

Surface Design / Vježba 4 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 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 odgovaraju ći. 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:

67

Surface Design / Vježba 4 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 me đusobnoj udaljenosti 100mm. Funkcija:

PLANE

3 2 1

3 4 5

(1)

Odaberite opciju Offset from plane

(2)

Kao referentnu ravninu selektirajte xy-ravninu

(3)

Udaljenost postavite na 100mm

(4)

Uključite opciju Repeat object after after OK

(5)

Klikom na

6

OK kreirajte ravninu . . . . . . nakon čega dobijemo dodatni upit:

(6)

Upišemo 4 kao broj dodatnih ravnina

(7) 68

7

Klikom na

OK kreiramo dodatne ravnine.

Surface Design / Vježba 4 Ovime smo kreirali 5 ravnina u kojima trebamo definirati presjeke lopatice.

69

Surface Design / Vježba 4 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

3

4 5 2

(1) Selektirajte gornju krivulju ( Spline.1)

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 after OK

(5)

Klikom na

OK kreirajte translatiranu krivulju . . . . . . nakon čega dobijemo dodatni upit:

(6)

Upišemo 4 kao broj dodatnih krivulja

(7)

Klikom na

70

OK kreiramo dodatne krivulje.

Surface Design / Vježba 4 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 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:

71

Surface Design / Vježba 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 4

1

5

3

(1)

Pod Line type odaberite opciju

Point-Direction

(2)


2

(3)

(4)

Odredite parametar End End = 500mm

(5)

Klikom na

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

OK kreirajte liniju.

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Promjenite tip linije u simetralu, boju u crvenu i debljinu u #2.

72

Surface Design / Vježba 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

3

(1)

Selektirajte gornju krivulju profila (Translate.1)u ravnini Plane.1

(2)

Selektirajte os lopatice ( Line.1 Line.1)

(3)

Definirajte kut rotacije 12 stupnjeva u smjeru suprotnom od kazaljke sata.

(4)

2

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.

73

Surface Design / Vježba 4 Kreirana geometrija treba izgledati kao na slici:

74

Surface Design / Vježba 4 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

3

1

2

4

(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.

5

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 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 Ratio) su 0.90, 0.85, i 0.80. Kreiranim krivuljama promjenite boju po izboru i debljinu linije

#2.

75

Surface Design / Vježba 4 Kreiranje površina lopatice Pomo ću kreiranih krivulja presjeka sada možemo kreirati osnovne površine lopatice.

Kreiranje vodeć ih ih krivulja Da bi kvalitetnije definirali površine kreirati ćemo dodatne krivulje kojima ćemo spojiti odgovarajuće točke na svim presjecima.

Funkcija:

SPLINE

5 4 3 2 1

(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.

6

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Ponovite postupak za preostale tri implicitne točke na presjecima. Kreiranim krivuljama promjenite boju po izboru i debljinu linije

76

#2.

Surface Design / Vježba 4 Kreiranje površina lista lopatice

Funkcija:

LOFT

5 4 3 2 7

1 6

(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.

7

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Ponovite postupak za preostale tri krivulje na presjecima sa odgovaraju ćim Guide krivuljama.

77

Surface Design / Vježba 4 Rezultat je vidljiv na slici:

Kreiranim površinama promjenite boju po izboru. iz boru.

78

Surface Design / Vježba 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 ravninu

OK kreirajte

3

1

2

4

79

Surface Design / Vježba 4 Crtanje sketch-eva profila glavč ine ine i vijenca U prije kreiranoj ravnini napravite

sketch profila glavčine prema donjoj slici:

a zatim još jedan za vijenac:

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Sketch je potrebno potpuno definirati -ima (mora biti zelen). constraint -ima

80

Surface Design / Vježba 4 Kreiranje površina glav č ine ine i vijenca

Funkcija:

REVOLVE

1

3 2

4

(1)

Selektirajte Sketch.1 kao profil površine.

(2)

Kut Angle 1 podesite na 12 stupnjeva, pomo ću 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.

81

Surface Design / Vježba 4 Kreirane površine izgledaju kao na slici:

82

Surface Design / Vježba 4 Odrezivanje površina (relimitiranje) (relimitiranje) Prije nego krenemo odrezivati površine spojite četiri površine lista ( Loft.1 Loft.1 do Loft.4) u jednu površinu.

Odrezivanje površine lista i glavč ine ine Funkcija:

TRIM

2 1

(1)

Selektirajte površinu lista lopatice

3

(2)

Selektirajte površinu glsvčine

(3)

Ako je prikaz na ekranu odgovaraju ći, kao na slici (ostaje vanjski dio površine glav čine i vanjski dio površine lista), klikom na OK kreirajte novu, zajedni čku površinu. Ako je potrebno, prije toga klikom na gumb gumb Other side of element 1 ili Other side of element 2 promjenite dio koji ostaje.

83

Surface Design / Vježba 4 Na isti način odrežite površine lista i vijenca kako je prikazano na slici:

2 1

3

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Postavite Hide sve elemente osim Trim.2, Line.7 i Point.0. Stanje nakon toga je prikazano na slici:

84

Surface Design / Vježba 4 Slaganje kompletnog ventilatora Do sada smo napravili jednu lopaticu ventilatora sa pripadaju ćim dijelom površine glav čine. 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

1 3

2

(4)

Uključite opciju Repeat After OK OK

(5)

Klikom na OK kreirajte rotirani segment nakon čega slijedi novi upit:

4 5

85


6

(6)

Upišite broj dodatnih kopija: 10

(7)

Klikom na OK kreirajte preostale kopije . . .

7

nakon čega imamo oplošje ventilatora:

86

Surface Design / Vježba 4 Zatvaranje stražnje strane glavč ine ine Prije nego krenemo dalje spojite sve segmente u jednu površinu (funkcija: Join). Zatim ćemo kreirati krivulju na rubu površine:

Funkcija:

BOUNDARY

1

2

(1)

Selektirajte površinu ventilatora

(2)

Klikom na OK kreirajte rubnu krivulju

87

Surface Design / Vježba 4 Slijedi kreiranje površine unutar krivulje:

Funkcija:

FILL

(1) Selektirajte rubnu krivulju

1

(2)

Klikom na OK kreirajte površinu

2

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 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.

88


89


90


C AT A I I S u j ež ba 5 ur r f f a c e Desi g gn – – V Law


92

Surface Design / Vježba 5 Zadatak: Kreiranje površine koja će biti pod nekim kutom prema osnovnoj, postojećoj površini, pri čemu kut nije konstantan ve ć se mijenja od minimalne i maksimalne vrijednosti. Svrha vježbe je upoznavanje sa funkcijama i načinom rada u Generative Shape Design-u (Surface Design).


Projection Sweep Split Join Edge Fillet


1

Redni broj akcije

2x


D

Klik desnom tipkom 93

Surface Design / Vježba 5 Kreiramo novi dokument funkcijom New From ... (File / New From ...) Odabrati ćemo ...\Surface Design\Start Model\Law_Definition_Start.CATPart.

Krivulju pProjiciramo na površinu.

94

Surface Design / Vježba 5 Radimo površinu izme đu dvije krivulje. Koristimo funkciju

Sweep.

95

Surface Design / Vježba 5 Definiramo ravninu okomitu na projiciranu krivulju. Izaberemo krajnju to čku.

S tom ravninom radimo

96

Split. Dobivamo stanje prema slici.

Surface Design / Vježba 5 Funkcijom Split režemo površine prema slici.

97

Surface Design / Vježba 5 Dobivene su dvije površine, te ih je potrebno spojiti.To radimo funkcijom

98

Join.

Surface Design / Vježba 5 Preostaje napraviti Edge fillet na spoju dvije površine.

99


100


101


102

CATIA v5 - Surface Design

Recommend Documents