Cvičení 7 TVORBA MODELU A VÝKRESU SESTAVY Cílem cvičení je vytvoření jednoduché sestavy vstupního hřídele převodovky (viz obr.), osvojení základních typů 3D vazeb jednotlivých součástí. Návod na vytvoření sestavy je proveden s použitím Pro/Engineer-Mechsoft. Základní principy sestavování komponent Komponenty do sestavy můžete přidávat následujícími způsoby: 1. Sestavte komponenty parametricky určením jejich vzájemného umístění vzhledem k předchozím komponentám, nebo prvkům sestavy. 2. Použitím příkazu Fix component in current position nebo Assembly component in default position pro neparametrické umístění součásti do sestavy jako dočasné umístění. 3. Vytvořením součásti přímo v sestavě. Vytvoření nové sestavy Překopírujte do vašeho adresáře dokumenty adresář s díly z disku G:\cviceni\proe\cviceni7. Spusťte Pro/Engineer, v roletovém menu File, Set working direktory nastavte vámi zkopírovaný adresář, v roletovém menu File, New, Assembly, jméno Hridel_vstupni, vpravo zatrženo design a odtrženo default template a OK. Dále vyberte šablonu mmns_asm_kst, vyplnte parametry a OK. Šablona obsahuje základní souřadný systém a roviny. Vkládání dílů V pravém obrazovkovém menu zvolte příkaz Component, Assemble a spustí se okno načtení dílu, označte soubor hridel_vstupu a OK.. Objeví se následující menu, v němž některé položky znamenají: Ikony v levém horním rohu znamenají vkládání dílu do samostatného okna, nebo vkládání dílu do okna sestavy, třetí se týká sestav zjednodušení a čtvrtá je pro nastavení vlastností vkládání. Nechte zatrženu druhou ikonu. Složka Place Modrý pruh connections slouží k zadávání kinematických vazeb neměnit. Constraints vazby se zadávají typem a offsetem. Vazby odebírají stupně volnosti. Nejméně je 0 st. 1
Typy vazeb: Mate - normály rovinných ploch proti sobě, v případě pomocných rovin je třeba určit směr. Align sjednotí bod s bodem, osu s osou, hranu s hranou, rovinnou plochu s rovinnou plochou a válcovou plochu s válcovou plochou shodně 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 Surf řízení styku dvou ploch v bodě. Edge on surface - řízení styku dvou ploch v hraně. Automatic automaticky dle výběru a stupňů volnosti se po výběru změní na výše uvedený typ. Zadání vazby offsetem: Číselná vzdálenost. Je-li vzdálenost 0, zvolit offset Coincident. Pouze směr - Oriented. Již vytvořené vazby a offset je možno změnit na jiný typ v rámci logiky vazeb. Vazby se přidávají ikonou +, odebírají -, orientaci mění ikonou šipky. Vedle těchto ikon jsou ikony Fix component to current position upevnění tělesa v záklladní pozici tak, jak je, či tak, jak byl posunut bez parametrických vazeb. A jako poslední ikona Assembly component in default position ztotožní výchozí souřadné systémy sestavy a modelu. Vazby se mohou zapínat či vypínat zátržítky vedle sloupce offset. Part reference referenční vazba na díl. Assembly reference - referenční vazba na díly sestavy. A nakonec placement status stav umístění dílu musí být fully constrained = 0 st. volnosti, fully constrained with allow assumptions- znamená, že se součást může otáčet = 1 st. volnosti. Nesmí být No constrains, Partially constrained, Constrains invalid ve vazbách je chyba, buď 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. A nyní můžete začít vkládat díly do sestavy. Máte otevřený první díl Hridel_vstupni, volte vazbu - poslední ikona uprostřed menu (krychle s osami) Assemble component to default location a OK. Dále vložte díl lozisko_25x47x15_csn0 24720a dle obr. Použijte vazby insert a vyberte plochu díry ložiska a potom válcovou plochu hřídele (sjednocení os). 2
Druhou vazbu volte mate coincident - čelo ložiska a osazení hřídele u ozubení (poloha na ose hřídele). Stejně tak druhé lozisko_ 25x47x15_csn024720a a gufero_24x40x10_csn029401 leží v ose hřídele a mezi ložiskem je mezera (offset) 0.5 mm. Vicko leží v ose hřídele opřené o bok vnějšího kroužku ložiska. Pero umístěte vazbou mate coincident dno drážky na hřídeli a oválná plocha pera, insert válcová plocha drážky a pera a nakonec align odpovídající bok drážky a pera. V kolonce offset zatrhněte oriented. Pozor! Pro snadnější orientaci je možné ve stromu dílu pravým tlačítkem v menu zvolit položku hide a tak skrýt daný díl. Skrytý díl má ve stromu v menu rozsvícenu položku unhide. Nyní umístěte skříň skrin_obrob, OK a potom 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, dle obrázku na začátku textu. Druhé víčko bude vytvořeno přímo v sestavě. Vytvoření dílu v sestavě Druhé víčko bude vytvořeno přímo v sestavě. Tato varianta se příliš mnoho nedoporučuje, neboť je potřeba opatrně pracovat s rodiči výchozí geometrie pozor na vazby se stávající geometrií!!!! 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 jakýchkoliv výběrech používejte příkaz query sel a dobře si rozvažte budoucí rodiče. Čím méně různých rodičů, tím lépe. Čím více kót, tím lépe pro výkres. Pro snadnější výběr lze upravit strom tak, aby bylo vidět prvky sestavy a mohli jste na ně při výběru ukazovat do stromu. V roletovém menu view, model tree setup, item display zatrhněte features. Díl začněte vytvářet v sestavě příkazem v pravém obrazovkovém menu Component, Create. Bude zatrženo part a solid a jméno bude viko_gufera a OK. Dále zatrhněte volbu locate default datums a níže three planes. Ukažte na základní roviny sestavy nejlépe pomocí stromu sestavy tak, aby první rovina ležela v ose hřídele (asm_right). Potom příkaz protrusion revolved a nakreslete skicu dle obrázku. Je možné, že skica bude jinak natočena. Pokud nelze nakreslit víčko ukončete příkaz, podívejte se na sekvenci příkazů kapitoly Modifikace dílu v sestavě a pokračujte v tomto textu. Všimněte si určení polohy vazbou ztotožnění hrany víka s obrobkem skříně. Již z dřívějška známým způsobem dokončete příkaz. Dále srazte náběhovou hranu pro nalisování gufera 0.5x2 mm a do čela vyvrtejte díru pro šroub M6 ø6.5 skrz, osazení ø10.5x6na ø57,volbou diameter, úhlové natočení díry musí být proti závitu skříně odlitku. Potom pole pěti děr. Pokud chcete na dílu něco změnit, vložit či upravit další prvek, nebo jste se ztratili při tvorbě dílu, ale díl už ve stromu je, potom návod najdete v dalším odstavci. 3
Modifikace dílu v sestavě Prvek vicko přesahuje přes obrys skříně a tak z něho odřízněte přesahující kousek přidáním prvku cut. V pravém obrazovkovém menu volíte v nejhornějším části modify, part, ukažte na díl vicko, zvolte feature create,cut, extrude,soliddone, Oneside, Done. Dále vyberte čelo víčka, směr tvorby prvku OK, default a Close. Nakreslete skicu a dokončete odříznutí známým způsobem. Každé víčko odřízněte zvlášť. Vkládání normalizovaných součástí Spuštění databáze Unitools firmy Mechsoft se provede příkazem v menu Utilities, Auxiliary Application, Register a otevřete soubor C:\Program Files\MechSoft\MscPE\msproe.dat a Open. Po načtení označte myší řádku v menu a spusťte Start. Počkejte prosím, po několika vteřinách dojde k načtení a v menu sestavy se objeví položka MechSoft. Pod touto položkou najdete příkaz insert object. Spusťte příkaz a najděte šroub M6x12 ČSN EN ISO 4762. Zvolte tlačítko lokální součást, pak vložit a čtěte příkazové okno Pro/Engineera, kde máte napsaný postup, jak vložit šroub do vicka sestavy (vyberte rovinnou plochu dna osazení a osu díry ve víčku). Potom v pravém obrazovkovém menu pod položkou Component najdete příkaz pattern. Zvolte tento příkaz a vyberte šroub. Zatrhněte ref. pattern a done. Jelikož díra pro šroub ve víčku byla patternovná je i kopírován šroub do všech děr. Potom uložte sestavu a vložte znovu šroub příkazem component do druhého víčka a opět pattern. Šroubu je přiřazeno jméno složené z čísla normy a nahodilých čísel. V roletovém menu file, rename, select vyberte šroub a přejmenujte ho třeba na M6x12_CSN_EN_ISO_4762. Ostatní se přejmenují automaticky. Vytvoření prvku v sestavě Pokud se prvky sestavy a jednotlivých dílů nezobrazují ve stromu, bude dobré je zapnout příkazem v roletovém menu view, model tree setup, item display zatrhněte features. Tím budou prvky sestavy ve stromu zobrazeny. V sestavách je možné jen materiál odebírat a to tak, že zadáte průnik prvku sestavy s vloženými díly. Jako příklad proveďte provrtání víka a skříně závitovou dírou pro připevnění jakéhosi držáku. V roletovém menu Insert, Hole, Hole standard M6/18/20, s osazením ø7.5 mm do hloubky 10. Díra na čele víka je vytvořena volbou diameter na ø55 mm s libovolným úhlovým natočením tak, aby neřezala šroub. Díra se vytvoří standardním způsobem, pouze na konci příkazu je menu Intersected parts, kde vyberete víko a skříň. 4
Měření prováděná v sestavě Měření průniku hmot jednotlivých dílů je jednou z nejdůležitějších kontrol v sestavě. Proveďte ji příkazem z roletového menu Analysis, Model Analysis, v horní části menu ukažte na šipku a vyberte Global Interference, zobrazí se následující menu vlevo. Zatržení bude dle obrázku a po stisku tlačítka Compute nebude v okýnku Results žádná kolidující dvojice. Pokud ano je něco nakresleno či sestaveno špatně. Ukázáním myší na řádek dvojice v okně Result 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 generic. Měření vůlí mezi díly se provede příkazem z roletového menu Analysis, Model Analysis, v horní části menu ukažte na šipku a vyberte Pairs Clearence. Zobrazí se následující menu vpravo. Do oken From a To vyberte dva díly, jejichž nejmenší vzdálenost chcete znát. Po stisku tlačítka Compute dostanete v okně Results jejich nejmenší vzdálenost. Výkres sestavy Z roletového menu File, New zatrhněte Drawing, vyplňte jméno výkresu např. hridel_vstupni, odtrhněte Use default template. Potom OK a další menu. Default model musí být sestava vstupního hřídele, zvolte Browse a vyberte soubor se jménem hridel_vstupn.asmi, dále zatrhněte use template, použijte šablonu template_kst (poslední v seznamu) a OK. Na obrazovce bude rámeček. Potom v pravém obrazovkovém menu zvolte Sheets, Format, Add/Replace a vyberte a3_asm_kst.frm a OK.. Tím bude načten rámeček, s vyplněným rohovým razítkem a kusovníkem. V pravém menu Views-Add view zatrhněte General, Full View, Section, No Scale, Done a dále pro řez Full, TotalXsec a Done. Ukažte do pravého horního rohu, kde bude řez umístěn. V menu Orient by reference vyberte jako Front rovinu, rovinu sestavy označenou ASM_Right, procházející osou hřídele kolmou na rovinu připojení skříně a potom jako Top plane, rovinu kolmou tedy ASM_Front a OK. Dále Create, planar, single a Done, zadejte název řezu, třeba A. Rovinu řezu vyberte dřívější ASM_Right. V sestavě, musí být řezná rovina vždy prvkem sestavy. Zmačkněte prostřední tlačítko myši na souhlas s tím, že označení řezu nebude vyznačeno na žádném z pohledů. Nyní úprava šrafování, ukažte na šrafy, podržte pravé tlačítko na myši a vyberte properties. Objeví se menu jako na obr. vlevo. Volba Next Xsec 5
přepíná řezy různých dílů, volba Excl Comp ruší šrafování. Díl nebude v řezu, ale v pohledu. To se týká hřídele a šroubů. U ostatních nastavte pouze nevyhovující spacing a Angle. Po Done v menu Views, Disp mode, View display, ukažte na řez a Done Sel. Nastavte Hidden line a Done a Done/Return a řez bude překreslen. Kusovník a pozice V menu zvolte Table, BOM Baloon, Set region, ukažte do tabulky kusovníku. Tím se nastaví tabulka pro tvorbu pozic. Potom Show, By View, vyberte řez a v něm budou pozice zobrazeny a Done/Return. Ukázáním na pozici je možné pozici přesunout a vyrovnat. Podržení pravého tlačítka myši na pozici a vybráním z menu Mod. Attach lze šipku přenést do jiného místa dílu, ke kterému šipka patří. Dále je třeba doplnit parametry do námi vytvořeného dílu viko_gufera. Vyberte Advanced, Parameters, Part, ukažte na viko_gufera a příkazem Create, Confirm vytvořte poznámku typu String (řetězec). Jméno parametru zadejte MSCPE_STD_PRT a do jeho hodnoty nevyplňujte nic, tedy Enter. Obdobně postupujte u dalších parametrů, jako je MATERIAL, POLOTOVAR, kde zadejte jejich hodnoty. Nakonec zobrazte osy. A 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 sestavy a tedy jako díly se šrafují jedním směrem, i když ve skutečnosti jsou složeny z mnoha dílů. Valivá tělíska nejsou rotačními díly, tudíž nemají osy. Osy je nezbytné dokreslit ručně a spojit s pohledem tak, aby se i s ním 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 a tak 4x stejně. 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 MechSoft. 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 Mechsoftu, nebo v okně Pro/Engineera. Pozor na to, zdali Vámi vybraný tvar se vkládá do sestavy nebo dílu. 6