TVORBA MODELU A VÝKRESU SESTAVY Pro/ENGINEER Wildfire 4.0

Cvičení 7 z předmětu CAD II. TVORBA MODELU A VÝKRESU SESTAVY Pro/ENGINEER Wildfire 4.0 Cílem cvičení je vytvoření jednoduché sestavy vstupního hřídele převodovky (viz obr.), osvojení základních typů 3D vazeb jednotlivých součástí. Návod na vytvoření sestavy obsahuje i aplikaci normalizovaných součástí s použitím Pro/ STANDARDS. Vytvoření nové sestavy Základní principy sestavování komponentů Komponenty do sestavy můžete přidávat následujícími způsoby: 1. Sestavením komponentů parametricky -určením jejich vzájemného umístění vůči předchozím komponentům nebo prvkům sestavy. 2. Použitím příkazů Fix component to current position nebo Assemble component at default location pro neparametrické umístění součásti do sestavy jako dočasné umístění. 3. Vytvořením součásti přímo v sestavě. Následně budou použity všechny principy. Překopírujte do svého adresáře Dokumenty adresář s předem vymodelovanými díly z disku G: kstfs\apl\cviceni\ proe_wildfire\cviceni7. Spusťte Pro/ENGINEER Wildfire 4.0 a před zahájením práce odklikněte v roletovém menu File, Set Working Directory vámi zkopírovaný adresář (cviceni7). Pozor! Zadání zdrojového adresáře na počátku práce je velmi důležité, počítač zde přednostně vyhledává jednotlivé komponenty do sestavy. ( Tento krok je nutno zopakovat vždy při každém novém otevření Pro/ENGINEERu pro práci na této sestavě). Zahájení práce V roletovém menu File, New, Assembly, zvolte jméno sestavy NAHON, vpravo Sub-type zatrženo Design, odtrženo Use default template a OK. Dále vyberte šablonu mmns_asm _kst, vyplňte Parametry a OK. Šablona obsahuje základní souřadný systém a roviny, zobrazí se ve stromu sestavy. Vkládání dílů V roletovém menu zvolte příkaz Insert, Component, Assemble, kterým se otevře okno načtení dílů Open s adresářem (Set Working Directory), označte soubor hridel_vstupu.prt a Open. Otevře se první díl sestavy. 1

Zobrazí se řádek menu. První vysvícené okno zde nebudeme používat, ve druhém okně se při rozbalení nabídnou všechny typy možných vazeb.zde zvolte ve sloupci poslední ikonu Default (krychle s osami) = Assemble Component at Default Location. Tato vazba ztotožní souřadný systém vloženého modelu s výchozím souřadným systémem sestavy, OK. Součást je plně zavazbená v řádku nemu STATUS - Fully constrains. Zatržítkem potvrďte. Typy vazeb nabízené v okně: Automatic automaticky se po výběru dílů změní na typ vazby vhodný podle výběru a počtu stupňů volnosti. Mate - normály rovinných ploch proti sobě, v případě pomocných rovin je třeba určit potřebný směr. Align sjednotí bod s bodem, osu s osou, hranu s hranou, rovinnou plochu s rovinnou plochou a válcovou plochu s válcovou plochou se shodnými normálami. Insert - vloží válcovou plochu do válcové plochy. Coord Sys sesouhlasí dva souřadné systémy. Tangent dvě plochy v tečném dotyku. Pnt On Line sjednotí bod nebo vrchol s hranou, osou nebo křivkou. Pnt On Srf řízení styku dvou ploch v bodě. Edge On Srf - řízení styku dvou ploch v hraně. Fix = Fix component to current position umístění součásti v pozici, ve které bylo vloženo nebo jak bylo posunuto - bez parametrických vazeb. Default = Assemble component at default location ztotožní souřadné systémy vloženého dílu a sestavy. Vazby odebírají stupně volnosti součásti, nejmenší počet stupňů je 0 ( fully constrained). V řádku menu další ikony na konci řádku před zatržítkem: - zobrazení vkládaného dílu v samostatném okně při definování nových vazeb, - zobrazení vkládaného dílu přímo na plochu okna sestavy, nechte ji zatrženou. Složka Placement Složku je třeba otevřít při aplikaci většího počtu vazeb mezi součástmi. Constraints vazby se zadávají volbou Type a Offset. V okně Constraint type zvolit druh vazby a na součástech označit dva příslušné prvky pro vazbu. Pro novou vazbu kliknout New constraint a pokračovat dalším výběrem. Okno Offset nabízí tři možnosti vazeb. Číselnou vzdálenost. Je-li vzdálenost 0, zvolit Offset - Coincident. Pro zadání pouze směru - Oriented. Již vytvořené vazby a offset je možno změnit na jiný typ v rámci logiky vazeb. Vazby se přidávají volbou New constrain, odebírají klikem na příslušnou vazbu a pravým tlačítkem Delete, orientace se mění ikonou Flip. A nakonec Status - stav umístění dílu musí být Fully constrained = 0 st. volnosti. Fully constrained s Allow Assumptions - znamená, že se součást může otáčet = 1 st. volnosti. Nesmí být: No constrains, Partially constrained, Constrains invalid ve vazbách je chyba - je jich málo nebo moc a nebo se vylučují. Složka Move Slouží k posunutí vkládaného tělesa, pokud toto těleso leží uvnitř sestavy. Posunutí je omezeno stupni volnosti již existujících vazeb. Pokračování montáže. Máte vložený a zavazbený první díl - hridel_vstupni. Sestava bude vytvořená postupným vkládáním dalších jednotlivých součástí s přiřazováním jednotlivých vazeb. Celkový vzhled sestavy je zobrazen ve 2D výkresu na poslední stránce tohoto návodu. 2

Vložte díl - lozisko_25x47x15_csn024720a ( Insert, Component, Assemble ). V řádku menu použijte jako první vazbu Insert a vyberte plochu díry ložiska a válcovou plochu hřídele (sjednocení os). Druhou vazbu lze zadat po odkliknutí okna Placement, New Constrain Type volte Mate, Offset se nabízí Coincident - čelo ložiska proti osazení hřídele u ozubení. Status vložení musí být Fully Constrained. Zatržítkem v řádku menu zakončete vložení. Stejně vložte druhé lozisko_ 25x47x15_csn024720A i gufero_24x40x10_csn029401. Leží v ose hřídele, mezi guferem a ložiskem je mezera (offset) 0.5 mm. Další díl - vicko leží v ose hřídele opřené osazenou částí o bok vnějšího kroužku ložiska. Pero 6x6-20 umístěte vazbou Mate Coincident dno drážky na hřídeli a oválná plocha pera, Insert - válcová plocha na drážce i peru a nakonec Align odpovídající bok drážky a pera. V kolonce Offset zatrhněte Oriented. Pozor! Pro snadnější přehlednost na obrazovce je možné při montáži některé díly zneviditelnit - ve stromu u vybraného dílu pravým tlačítkem zvolit v menu položku Hide. Pro návrat zpět má skrytý díl ve stromu v menu rozsvícenou položku Unhide. Nyní umístěte skříň skrin_obrob, OK, vyberte instanci The generic. Sjednotíte osu hřídele a skříně, čelo víčka s čelem skříně a osu díry pro šroub ve víčku s osou díry ve skříni. Výsledek odpovídá obrázku na začátku textu. Druhé víčko budete vytvářet přímo v sestavě. Vytvoření dílu v sestavě - druhé víčko Tato varianta tvorby součásti se příliš nedoporučuje, neboť je potřeba opatrně pracovat s rodiči výchozí geometrie pozor na vazby se stávající geometrií!!! Mohou nastat problémy při samostatném použití nové ho dílu. Je lépe si psát rozměry na papír a víčko udělat jako samostatný díl. V praxi se však tento způsob tvorby používá, proto zde bude uveden. Při výběrech používejte příkaz Pick from List ( pravým tlačítkem), dobře si rozvažte budoucí rodiče. Čím méně různých rodičů, tím lépe. Čím více kót, tím lépe pro výkres součásti. Pro snadnější výběr lze upravit strom tak, aby bylo vidět prvky sestavy a mohli jste na ně při výběru ukazovat do stromu. V horní části panelu stromu Settings Tree Filters Model Tree Items ve sloupci Display zatrhněte Features, OK. Díl začněte vytvářet v sestavě příkazem v roletovém menu Insert, Component, Create. Bude zatrženo Part a Solid, jméno bude viko_gufera a OK. Dále zatrhněte volbu Locate default Datums a níže Three Planes, OK. Nyní ukažte na 3 základní roviny sestavy nejlépe pomocí stromu sestavy tak, aby aspoň jedna rovina ležela v ose hřídele (ASM_RIGHT). Tím jste vybrali rodiče nového dílu. Potom příkaz Insert, Revolve a následuje známý postup tvorby modelu ( Při správném předchozím postupu je sestava vyšedlá). Skicovací rovinu zadejte zase ASM_RIGHT, Reference osa rotace a hrana skříně, skicu nakreslete dle obrázku, nezapomeňte na osu. Je možné, že skicovací rovina bude jinak natočena. Pokud nelze víko nakreslit, ukončete příkaz a podívejte se na sekvenci příkazů v další kapitole Modifikace dílu v sestavě. Dál pokračujte v tomto textu. Všimněte si určení polohy skici vazbou ztotožnění hrany víka s obrobkem skříně. Tvorbu dokončete způsobem známým již z dřívějška. Srazte náběhovou hranu pro nalisování gufera 0.5x2 mm a vnější hranu 1x45 ٥, do čelní plochy vyvrtejte díru pro šroub M6-6.6 skrz, osazení 10.5 do hloubky 6 na roztečném průměru 57, volbou Diameter, úhlové natočení díry musí odpovídat poloze osy závitu ve skříni obrobku, tedy Secondary reference volte rovinu ASM_Right a úhel 0 ٥, se 3

zmáčknutým CTRL osu A1 a průměr 57. Potom Pattern podle Axis - 5 děr, úhel 360/5. Pokud chcete na dílu něco změnit, vložit či upravit další prvek nebo jste se ztratili při tvorbě dílu, ale díl už ve stromu sestavy je, návod najdete v dalším odstavci. Modifikace dílu v sestavě Prvky vicko a viko_gufera přesahují přes obrys skříně a tak z nich postupně odřízněte přesahující části přidáním prvku Extrude. Při individuální práci s díly musí být tyto díly aktivní. Ve stromu sestavy klikněte na prvek vicko, pravým tlačítkem myši rozbalte menu, volte Activate, u ikonky se objeví zelená značka, na ploše se objeví údaj ACTIVE PART: VICKO. Následující operace se bude týkat jen této součástky.volte Extrude, za skicovací rovinu zvolte čelo víčka, za Reference náčrtu volte zásadně prvky víčka. Příkaz Cut skrz vše odřízne jen aktivní víčko (Zápis Extrude se objeví jen ve stromu víčka). Aktivací viko_gufera se zruší předchozí aktivace, obdobně ořízněte tuto další součást. Aktivací NAHON.ASM ve stromu se vrátíte zpět do sestavy. Změna barvy součástí Chcete-li změnit barvu součásti, postupujte následovně. V roletovém menu View, Color and Appearance, vpravo nahoře se otevře okno editoru. Nahoře je zobrazena ikonka kulové plochy v barvě použité na modelu. Klikem na + se zobrazí další ikona koule, které přiřaďte barvu. Klikem na Color se otevře Color Editor, Color Wheel nabídne barevné spektrum, volba barvy se zobrazí na kouli v horním okně. Klikem na Apply, Close bude součást přebarvena aktuální barvou. Umělecký dojem je možno měnit v dolní části při volbě Basic posuvníky pro plynulou změnu intenzity barvy, okolního osvětlení apod. Při volbě Advanced lze vlastnosti zobrazení ještě vylepšit (např. zprůhlednit součást - Transparence), ovšem za cenu výrazného zpomalení práce se souborem. Je-li změna barvy provedena v souboru Part, projeví se i v sestavě. Po aktivaci souboru sestavy je ovšem třeba odkliknout v roletovém menu Edit, Regenerate. Barvy ovšem můžete přiřazovat i v souboru Assembly. Když po nadefinování jednotlivých barev v okně Assignment zaměníte Assembly za Components, v textovém řádku se objeví příkaz k výběru přebarvované součásti. Označte ji ve stromě nebo na obrazovce, výběr potvrďte vpravo nahoře OK (nutné!). Následným příkazem Apply přiřadíte postupně barvy k jednotlivým součástem. Barvy součástí, nastavené v Assembly se ale do souborů Part automaticky nepřenesou. Vytvoření prvku v sestavě V sestavách je možné jen materiál odebírat a to tak, že zadáte průnik nového prvku sestavy s dříve vloženými díly. Jako příklad proveďte provrtání víka a skříně závitovou dírou pro připevnění jakéhosi držáku. V roletovém menu Insert, Hole, Hole Standard M6x1/18/20, s osazením 7.5 mm do hloubky 10. Díra na čele víka je vytvořena volbou Diameter na 55 mm s libovolným úhlovým natočením tak, aby neřezala šroub ( např. 120 od vodorovné roviny). V položce Intersect jsou zobrazeny součástky, které byly proříznuty. Při nezatrženém Automatic Update vyberte LOZISKO a GUFERO a příkazem Remove je odstraňte ze seznamu. Díra se vytvoří standardním způsobem, prvek Hole se objeví ve stromu sestavy, ve stromech jednotlivých prvků VIKO_GUFERA a SKRIN_OBROBKU budou prvky Assembly Cut. 4

Vkládání normalizovaných součástí - šroubů Databáze normalizovaných součástí je nainstalována v katedrové síti Pro/ENGINEERu - Wildfire 4.0, lze ji aplikovat pouze při tvorbě Assembly (!). Její spuštění se provede volbou v roletovém menu Pro/STANDARDS, Assemble, která zobrazí okno s nabídkou normalizovaných dílů. Nejdříve je nutno odkliknout v roletovém menu Volby, Nastavení, odtrhnout Použít FastAssembly a Potvrdit. Dále se již v levém postranním sloupci vybere druh a norma ISO, v poli dle obrázku součást - šroub M6x12 ISO 4762 ( imbus ),v tabulce Family Table potom příslušné rozměry šroubu. Po dvojkliku na daný řádek se zobrazí okno Vložit, ve kterém musíte zatrhnout volbu Jako instance v pracovním adresáři a Potvrdit. Vybraná součást by se měla objevit na obrazovce. Může být skrytá mezi ostatními součástkami, pro přehlednost je možné předběžně skříň a hřídel zneviditelnit. Zobrazí se známý řádek menu, zopakujete tvorbu vazeb. Šroub vložte do vicka sestavy (vyberte rovinnou plochu dna osazení a osu díry ve víčku). Šroubu je ve stromě přiřazeno jméno podle normy. Rozbalte menu vloženého šroubu, zvolte příkaz Pattern. V nabídce Patternování se zobrazí volba Reference, kterou použijte a pouze zatrhněte ikonu Zatržítka. Protože díra pro šroub ve víčku byla patternovaná, je kopírován i šroub do všech děr. Ve stromu sestavy se zobrazí ikona Pattern, která obsahuje 5 šroubů. Sestavu uložte, tím bude uložen i šroub do adresáře cviceni 7. Šroub do druhého víčka vložte již z tohoto adresáře jako všechny předchozí součástky, potom stejným způsobem opět Pattern. V kusovníku bude uvedeno10 šroubů. Měření prováděná v sestavě generic. Měření průniku hmot jednotlivých dílů je jednou z nejdůležitějších kontrol v sestavě. Proveďte ji příkazem z roletového menu Analysis, Model, vyberte Global Interference, zobrazí se následující menu vlevo. Zatržení bude dle obrázku a po stisku tlačítka s brýlemi nebude ve středovém okně žádná kolidující dvojice. Pokud ano je něco nakresleno či sestaveno špatně. Ukázáním myší na případný řádek dvojice ve středovém okně dojde k zobrazení pronikajících se částí. Velikost průniku v kubických milimetrech je zobrazena ve sloupci Volume. Problém interference šroubového spoje byl odstraněn zvětšením děr pro šrouby ve skříni instance the Měření vůlí mezi díly se provede příkazem z roletového menu Analysis, Model, v pravé rozvinuté části menu vyberte Pairs Clearence. Zobrazí se následující menu vpravo. Do oken From a To vyberte dva díly, jejichž nejmenší vzdálenost chcete znát. Po stisku tlačítka s brýlemi dostanete ve středovém okně jejich nejmenší vzdálenost. Výkres sestavy Z roletového menu File, New zatrhněte Drawing, vyplňte jméno výkresu např. Nahon, odtrhněte Use default Template. Potom OK a další menu. Default model musí být sestava Náhonu, zvolte Browse a vyberte soubor se jménem nahon.asm, dále zatrhněte Use template, použijte šablonu template_kst (poslední v seznamu) a OK. Na obrazovce bude rámeček. Potom v roletovém menu zvolte File, Page Setup, ukažte na Format a objeví se formát C Size, klikem na něj rozbalte nabídku, potom Browse, vyberte a3_asm_kst.frm a Open, potvrdit OK. Tím bude načten rámeček s vyplněným popisovým polem a seznamem položek, čísla pozic jsou přiřazena automaticky. Měřítko výkresu má být 1:1, objeví-li se nabídka jiná, můžete změnit dvojklikem na Scale v dolním řádku na displeji. Vložení řezu a pohledů. Základní pohled bude v plném osovém řezu, další dva prosté pohledy. Po volbě v roletovém menu Insert, Drawing View, General podle výzvy v příkazovém řádku označte klikem kurzoru umístění - 5

střed (CENTER POINT) základního pohledu. Současně se zobrazí dialogový panel Drawing View. Jako metodu orientace volte Geometry reference. Reference1 Front vyberte rovinu ASM_Right, Reference2 Top rovinu ASM_Front, získáte natočení sestavy podle obrázku. V kolonce Categories označte Sections, Options volte 2D cross-section, po označení tlačítka + zvolte Create view, v postranní tabulce nechat Planar, Single, Done, v textovém řádku napište název řezu A, Enter, dále Plane za řeznou rovinu vyberte ASM_Right, Sectioned Area Full, Apply, Close. V sestavě, musí být řezná rovina vždy prvkem sestavy.(v levém postranním sloupci bývá zobrazen Layer Tree, lze přepnout pomocí Show na Model Tree, kde vyberete bez problému příslušnou rovinu.) Pohled zleva připojte v roletovém menu Insert, Drawing view, Projection stačí zadat pouze umístění. Pohled shora umístěte pod základní pohled opět projekcí, tentokrát musíme nejdřív označit jako rodičovský pohled základní pohled v řezu. Úprava šrafování Hatch. Všechny součásti v nárysu jsou rozříznuté a tedy šrafované, průmět se musí upravit. Ukažte na šrafy, podržte pravé tlačítko na myši a v menu vyberte Properties. Objeví se menu jako na obr. vpravo. Je vysvícena první šrafovaná součást.volbou Spacing, Value a novou hodnotou se mění hustota šraf, Angle úhel sklonu, Next přepíná do řezu dalšího dílu, Add line umožní přidat do řezu další šrafy pro křížení např. u gufera, volba Exclude ruší šrafování - díl nebude v řezu, ale v pohledu ( hřídel a šrouby). Úpravu šraf ukončete příkazem Done. Nastavení viditelnosti v pohledech. Myší ukažte na pohled a podržte pravé tlačítko a v menu Properties, v dialogu v kolonce Categories označte View Display a zvolte Display style - No Hidden, OK. A stejně na dalším pohledu. Výsledek vidíte na následující stránce. Nezapomeňte také zobrazit osy ve všech průmětech přes příkazy View a Show and Erase, vyberte osy, Accept All. Přebytečné osy zneviditelněte přes pravé tlačítko Erase. Pozor! Součástí je hodně, os taky. Seznam položek a pozice V roletovém menu zvolte Table, BOM Balloons, Set region, ukažte do tabulky kusovníku (vyčervení se obrys). Tím se nastaví tabulka pro tvorbu pozic. Potom Create Ballooon, vyberte řez, v něm se zobrazí pozice a Done. Ukázáním na pozici je možné pozici přesunout a vyrovnat. Podržení pravého tlačítka myši na pozici a vybráním z menu Edit Attachment lze šipku přenést do jiného místa dílu, ke kterému šipka patří. Volbou Move Item to View můžete přesunout pozici do jiného průmětu. Dále je třeba doplnit parametry do námi vytvořeného dílu viko_gufera. V roletovém menu vyberte Tools, Parameters, v dialogovém menu Look In zvolte Part, ve stromu ukažte na viko gufera. Klikněte +. Jméno Name vyplňte MSCPE_STD_PRT, Type - zadejte poznámku String (řetězec), hodnota (Value)-nevyplňujte nic ale musíte kliknout Enter. Další řádek (+) vyplňte Name - Material, Type - String, Value 11 500. Další parametr (+) Polotovar, zadejte hodnotu Tyc Kr 80-30 CSN 425510.11, OK. Doplněním parametrů se může automaticky změnit přiřazení čísel pozic. Případné změny údajů v seznamu položek (popisovém poli) přes volbu Tools, Relations, jednotlivě dvojklikem na atribut. Poznámka. V základním pohledu se mohou zobrazit konstrukční čáry, které jsou součástí partu HRIDEL_VSTUPU. K jejich zneviditelnění je třeba vypnout hladinu, ve které leží. V horní části nad pravým sloupcem stromu zvolte Show, Layer Tree a rozbalte hladiny MSCPE. Pravým tlačítkem příkazem Hide vypněte rovinu in HRIDEL_VSTUPU.PRT. Čára zmizí buď automaticky nebo jí pomůžete v roletovém menu View, Repaint. 6

Výkres by mohl vypadat následovně: Poznámka o tom, co není zcela dle zásad technického kreslení. Pro šrouby, závity a jejich šrafování v sestavách, by bylo potřeba vyříznout díru podle šroubu, vyříznutí dát do Family Tab. Viz. instance obrobku skříně a podle potřeb v sestavě nezobrazovat, na dílu zobrazit. Tvorba Family tabulek bude až v některém z dalších předmětů. Dále problematika ložisek. Ložiska ve většině CAD systémů nejsou sestavami a tedy všechny řezané díly se šrafují jedním směrem. Valivá tělíska nejsou rotačními díly, tudíž nemají osy. Osy je nezbytné dokreslit ručně a spojit s pohledem tak, aby se s ním i posouvaly. Dokreslení se provede příkazem v roletovém menu Sketch, Line, tlačítkem Snap zkopírujte pomocné hrany a udělejte čáru z jejich polovin, vlastnostmi změňte na osu, připojte k pohledu, smažte čáru hrany. Dále skryjte rohovou hranu přetínající jakoby kuželíky příkazem View,Disp Mode, Edge Disp, Erase Line, vybrat hrany v řezu a Done. Vložení modelu vypočteného dílu např. ozubené kolo se provede též položkou Pro/Standards. Pod touto položkou najdete příkaz Insert Object. Najděte program pro výpočet, zadejte rozměry a hodnoty, stiskněte tlačítko Vypočítat. Pokud je vše OK, stiskněte tlačítko databáze a vyberte tvar, který chcete vložit. Dále se řiďte pokyny v textovém okně Pro/Standards nebo v okně Pro/ENGINEERA. Pozor na to, zdali vámi vybraný tvar se vkládá do sestavy nebo dílu. 7