3D2 Konspekt - Solidworks

Tartu Kunstikool

12

3D-modelleerimine ja

visualiseerimine (2) Solidworks

Siim Leiten

2 Tartu Kunstikool / Siim Leiten / 2011-2012

Contents Sissejuhatus ................................................................................................................................................... 3

Programmi tutvustus .................................................................................................................................... 3

Kasutajaliides ................................................................................................................................................ 4

Eskiisi joonestamine (2D) .............................................................................................................................. 6

Objektide modelleerimise põhimõtted......................................................................................................... 9

Modelleerimise põhitööriistad ................................................................................................................... 10

Supress/Unsupress ................................................................................................................................. 15

Enim vajaminevad Feature-tööriistad ..................................................................................................... 17

Tööriistad keerulisemate objektide modelleerimiseks ........................................................................... 21

Detailide koostamine .................................................................................................................................. 22

Detaili muutmine koostamisel ................................................................................................................ 28

Detaili loomine koostamisel.................................................................................................................... 30

Kordused koostamisel ............................................................................................................................. 31

Linear Pattern...................................................................................................................................... 31

Feature Driven Pattern’i kasutamine. ................................................................................................. 33

Sõrestike modelleerimine (keeviskonstruktsioonid). ................................................................................. 35

Toru modelleerimine .............................................................................................................................. 35

Toruraami modelleerimine. .................................................................................................................... 37

Lehtmetalli modelleerimine ........................................................................................................................ 38

Lehtmetalli modelleerimine .................................................................................................................... 39

Materjalid-tekstuurid ning renderdusmootor PhotoView360 ................................................................... 42

Materjalide lisamine ............................................................................................................................... 42

Renderdamine......................................................................................................................................... 43


Sissejuhatus Solidworksi õppimise eesmärk 3D-modelleerimise kursuse raames ei ole kindlasti programmi selgeks

õppida, selleks oleks vaja ilmselt kümneid-sadu kordi rohkem aega kui pool kursust võimaldab. Olgu

järgnev silmaringi laiendav ja tutvustav näitematerjal mahtmodelleerimist võimaldavatele

tarkvarapakettidele.

Programmi tutvustus Solidworks Corp on loodud 1993.a. USA-s, esimene reliis 1995 (Solidworks 95). 1997.a. ostis Solidworks

Corp-i Dassault Systems (Prantsusmaa, CATIA arendaja), 1,3 miljonit kasutajat 130 000-st ettevõttest

(2004.a. 350 000 kasutajat). Põhikonkurendid Solid Edge, Autodesk Inventor.

Parameetriline mahtmodelleerimine. Failiformaadid: sldprt / sldasm / slddrw. Joonisepõhjad prtdot /

asmdot / drwdot.

Kasutusalad: mehaanika projekteerimine, instrumentide projekteerimine, lehtmetalli projekteerimine,

modelleerimine, valuvormid, rakised, mööbel jne.

Solidworks (2010) võimalikud failivormingud:

� SolidWorks Files (*.sldprt, *.sldasm, *.slddrw),

� Part Files (*.prt, *.sldprt),

� Assembly Files (*.asm, *.sldasm),

� Drawing Files (*.drw, *.slddrw),

� DXF (*.dxf), DWG (*.dwg),

� Adobe Photoshop Files (*.psd),

� Adobe Illustrator Files (*.ai),

� Lib Feat Part (*.lfp, *sldlfp),

� Template (*.prtdot, *.asmdot, *.drwdot),

� Parasolid (*.x_t, *.x_b, *.smt_txt, *xmt_bin),

� Stereolithographic STL (*.stl)

� IGES (*.igs, *.iges),

� STEP AP203/214 (*.step, *.stp),

� ACIS (*.sat), VDAFS (*.vda),

� VRML (*.wrl)

� Catia Graphics (*.cgr),

� ProEngineer Part (*.prt, *.prt.*, *.xpr),

� ProEngineer Assembly (*.asm, *.asm.*, *.xas),

� UGII (*.prt),

� Autodesk Inventor Part (*.ipt),

� Autodesk Assembly (*.iam),

� Solid Edge Part (*.par, *.psm),

� Solid Edge Assembly (*.asm),

� CADKEY (*.prt, *.ckd),

� Add-ins (*.dll),

� IDF (*.emn, *.brd, *.bdf, *idb).

***TransMagic plug-in


Solidworksi (integreeritud) lisarakendused: fotorealistlik renderdamine, animatsioonid, analüüsid,

kaabelduste projekteerimine, mudelikogu, elektroonika, 3D-skanneerimine, kinemaatika ja dünaamika,

töötlus-CAM, mehaanika projekteerimine, valuvormide projekteerimine ja analüüs, PDM / ERP,

tolerantsianalüüs, koostöö jne.

Kasutajaliides

Töölaua osad:

Managerid

FeatureManager – nn kujundipuu, kuhu salvestatakse objekti geomeetriamuutused nende loomise

järjekorras, kõiki geomeetriamuudatusi on võimalik hiljem omakorda muuta. FeatureManagerist

edaspidi põhjalikumalt.

PropertyManager – selle manageri kaudu toimub objekti geomeetriamuudatuste muutmine, manager

sisaldab valitud geomeetriamuudatuse võimalikke seadeid. Tutvume töö käigus.

ConfigurationManager – selle manageri kaudu käib konfiguratsioonide haldamine

(lisamine/muutmine/aktiveerimine).

Seaded (SW Resources, Design Library, File Explorer, Search, View Palette, Appearance/Scenes, Custom

Properties).

Enamkasutatavad kiirklahvid (saad seadistada Tools/Customize/Keyboard):

F Zoom to fit, suumib kogu mudeli või joonise nähtavale

Olekuriba

Joonestusala

Eriseaded

Managerid

Tööriistariba

Menüüriba


CTRL + B Rebuild, uuendab mudeli või joonise (katkestamine ESC-ga).

CTRL + TAB vahetab aktiivse mudeli, kui samaaegselt on lahti mitu mudelit.

ESC katkestab aktiivse käskluse või uuenduse.

Tööriistariba seadistamine Tools/Customize/Commands.

Põhiseaded. Tools/Options/System Options. Need on kasutajakesksed seaded ja neid saab ühest arvutist

teise tõsta (Copy Option Wizard). Tähtsaimad seaded: File Locations, Backups, External References.

Dokumendipõhised seaded. Tools/Options/Document Properties. Määratakse kindlaks avatud aktiivse

dokumendi seaded (vajalik näiteks joonisepõhjade tegemisel). Tähtsaimad: Detailing, Units.

Mudeliga manipuleerimine

� Põhivaated (Backspace).

� Zoom (Zoom to Fit, Zoom to Area, Zoom In/Out, Zoom to Selection).

� Pööramine ümber telje. Klaviatuuril nooleklahvid, hiirega rull alla ja liiguta hiirt.

� Panoreerimine. Pan. Sama, mis eelmine, kuid hoia all CTRL-klahvi.


� Liikumine ühest aknast teise: CTRL + TAB.

Eskiisi joonestamine (2D) Solidworksi käivitamisel vali joonisepõhjaks Part. Leia üles tööriistariba Sketch ning vali tööriist

Sketch . Programm avab automaatselt Property-manageri. Järgnevalt tuleb valida tasapind, millele soovime eskiisi joonestada. Peale valikut muudab programm vaadet selliselt, et näeme valitud tasapinda selle pinna normaali sihis.

Valime ristküliku-tööriista ning joonestame ristküliku. Selleks tuleb paika panna ristküliku 2 diagonaalset nurka. Seda saab teha kahe hiireklikiga või hiirega lohistades.


Lisame ristkülikule mõõdud . Mõõdu lisamiseks vali vastav ristküliku külg. Vii kursori abil mõõtjoon ristkülikust eemale ning peale teist hiireklikki avaneb mõõduaken kuhu saame sisestada soovitud mõõdu. Kui mõõdud sisestatud, on mõistlik joonestatud objekt lõplikult defineerida. Praeguseks oleme defineerinud ristküliku kuju, kuid ristküliku asukoht on määratlemata. Haarates ristküliku nurgast kinni ja hiirega lohistades näeme, et ristkülikut saab mööda tasapinda liigutada. Kindlasti märkate punasega tähistatud koordinaatide alguspunkti. Üks võimalus ristküliku lõplikuks defineerimiseks on anda näiteks ühe ristküliku nurga kaugus- ja kõrgusmõõdud koordinaatide alguspunktist. Teine võimalus on kasutada relatsioone. Seome näiteks ühe ristküliku nurga koordinaatide alguspunktiga. Selleks valige ristküliku nurk, hoidke all CTRL-klahvi ning valige koordinaatide alguspunkt. Jällegi avaneb Property-manager koos võimalike relatsioonitüüpidega. Valime relatsioonide nimekirjast Coincident, ning sulgeme manageri. Coincident-relatsioon paneb valitud punktid ühtima. Märkame, et ristkülik on vahepeal värvi muutnud (enne sinine, nüüd must). Must värv indikeerib, et eskiis on lõplikult defineeritud. Teine võimalus on ristküliku nurgast kinni haarata ning hiirega koordinaatide alguspunkti lohistada. Sulgeme eskiisi tööala üleval paremas servas oleva eskiisisümbolile klikkides. Nüüd näeme, et kujundipuule on lisandus uus muudatus – Sketch1. Soovides edaspidi eskiisis muudatusi, tuleb teha parem hiireklikk ajajoonel oleva vastava eskiisirea peal ning valima Edit Sketch.


Tunnis käime läbi erinevad eskiisi tööriistad: erinevad jooned ja tasapinnalised kujundid,

nurgaümardused, peegeldused, kopeerimise, nihutamise (offset), lõikamise jne. Samuti tutvume töö

käigus põhjalikumalt relatsioonide (analoog Sketchup’ist tuntud järeldusmootorile) ning võimalustega.

Mõned enimkasutatavad eskiisi tööriistad

3D Sketch – 3D-eskiis Smart Dimension – mõõtmestamine

Vertical Ordinate Dimension

Corner Rectangle – rk joon nurgast Center Rectangle – rk joon tsentrist

Centerpoint Arc – kaar rj tsentri kaudu 3 Point Arc – kaar 3 punktiga

Centerline – tsentrijoon (kriipspunktjoon) Straight Slot – ovaal Polygon – hulknurk

Point – punkt Display/Delete Relation – relatsiooni kuva

Convert Entities – eskiisiväliste objektide konverteerimine

Construction Geometry – joonetüübi muut Text – teksti lisamine

Linear Sketch Pattern – elementide telgedesuunaline kopeerimine

Sketch – eskiis Horisontal Ordinate Dimension

Line – joon 3 Point Corner Rectangle – rk joon 3 punktiga Circle – ringjoon Tangent Arc – rj tangentsiaalse seose kaudu Sketch Fillet – nurga ümardus Spline – splain Centerpoint Straight Slot – ovaal Trim Entities – lõigu kustutamine Add Reation – relatsiooni lisamine Mirror – peegeldamine Offset – nihutamine Move Entities – elementide liigutamine Rotate Entities – elementide pööramine

Eskiisi tööriistakasti sisu saab ise muuta. Ülaltoodud näites pole sugugi kõik eskiisi tööriistad.


Kasutatavad relatsioonitüübid eskiisi tegemisel

Horizontal Horisontaalsus Vertical Vertikaalsus Collinear Kollineaarsus (ühtimine) Coradial Koradiaalsus (võrdsed raadiused) Perpendicular Perpendikulaarsus (ristseis) Parallel Paralleelsus Tangent Tangentsiaalsus (puutejoon) Concentric Kontsentrilisus (samatsentrilisus) Midpoint Keskpunkt Intersection Lõikepunkt Coincident Kattuvus Equal Võrdsus Symmetric Sümmeetrilisus Fix Fikseerimine Pierce Läbistus Merge Points Punktide ühendamine

Objektide modelleerimise põhimõtted Inseneritarkvara kasutades on soovitatav objekt modelleerida vastavalt selle objekti töötlemise

järjekorrale. Seega olenemata detaili kujust alustame tooriku modelleerimisest: treidetaili puhul

alustame silindrist, freesitava puhul risttahukast.

Enne mudeli loomist tasub mõelda kuidas valida nullpunkti asukoht ning põhitasapindade asendid

objekti suhtes. Õigete valikute tegemine lihtsustab hiljem detailide omavahelist sidumist koostamisel.

Teisisõnu detailide koostamine läheb palju ladusamalt, kui

� detailid sisestatakse koostumudelisse juba õiges asendis (ei pea mudelit pöörama) ning

� põhitasapindasid ja nullpunkti saab kasutada objektide sidumisel.

Praegu me väga palju nullpunkti ja põhitasapindade asendi/asukoha valikule modelleeritava objekti

suhtes aega ei panusta, kuid natuke siiski. Hiljem koostamisel tuleme veel teema juurde tagasi.


Modelleerimise põhitööriistad

TÜL6: Etteantud jooniste järgi objekti modelleerimine.

Tunninäites kasutame oma esimese 3-mõõtmelise Solidworksi mudeli tegemiseks järgmist joonist.


Esiteks tuleb meil luua risttahukas joonisel näidatud mõõtudega. Sellise detaili valmistamisel lõigatakse

toorik välja, töödeldakse mõõtu, seejärel puuritakse avad ning lõpuks freesitakse detaili läbiv soon.

Alustame risttahuka loomisest. Selleks on meil 2 võimalust:

1) loome uue eskiisi ning seejärel lisame Feature-tööriistakastis oleva Extrude-tööriista abil eskiisile kolmanda mõõtme.

2) Aktiveerime kohe Extrude-tööriista, kuna ühtegi eskiisi meil eelnevalt aktiveeritud pole, siis programm suunab meid automaatselt eskiisi-keskkonda.

Leiame tööriistaribalt tööriistakasti nimega

Features ning tööriistakastist Extrude-tööriista . Nüüd tuleb valida tasapind. Valime põhitasapinna (Top Plane). Aktiveerub eskiisi-tööriistakast. Valime tööriista

Center Rectangle ning paneme hiireklikiga paika ristküliku keskpunkti koordinaatide alguspunkti, liigutame hiirt nullpunktist eemale, et tekiks rüstkülik, teise hiireklikiga paneme paika ristküliku nurga. Põhimõtteliselt oleks võinud valida ka mõne teise ristküliku-tööriista (Corner Rectangle, 3 Point

Corner Rectangle) kuid meie soovime, et detaili sümmeetriatasapind ühtiks mõne põhitasapinnaga ning tehtud valikuga säästame aega relatsioonide lisamise arvelt. Solidworks lisab osa relatsioone automaatselt. Antud juhul on automaatseid relatsioone 7. Kaks ristküliku külge omvad relatsiooni Horizontal, kaks külge Vertical. Lisaks on 3 Coincident-relatsiooni mis seovad omavahel kahe diagonaali keskpunktid ning nullpunkti. Lisame ristküliku külgedele mõõdud 27 ja 130 mm. Sellega on meil objekt täielikult defineeritud (elemendid on muutnud värvi). Väljume eskiisist (eskiisimärk üleval paremas nurgas). Kuna üsna töö alguses valisime Extrude-tööriista, siis peale eskiisi sulgemist aktiveerub


viiakse Extrude-tööriist. Manageriaknas aktiveerub Propery-manager, ning aknas on aktiivne materjali paksuse aken kus vaikimisi paksuseks pakub programm 10 mm. Kirjutame selle mõõdu üle meile sobivaga (13 mm, kusjuures mõõtühikut ei pea sisestama) ning vajutame Enter (2 korda) või tööala ülal paremas servas olevat „linnukest“. Järgmisena loome risttahukasse joonisel näidatud avad. Selleks on meil 2 võimalust:

� Kasutada tööriista Extruded Cut ,

� Kasutada tööriista Hole Wizard . Üldiselt soovitan spetsiifiliste avade (keermestatud, spetsiifilise avaprofiiliga) tegemiseks kasutada Hole Wizard’it. Antud juhul on tegemist lihtsa ringikujulise avaga ilma eritöötluseta ja võime kasutada tööriista Extruded

Cut.

Valime tööriista Extruded Cut . Nagu PropertyManager’i aken soovitab, valime tasapinna, kuhu soovime ava profiili joonestada.


Kõige mugavam on vaadata mudelit mööda valitud pinna normaali. Põhivaadete kuvamiseks on kiirklahv Backspace, avaneb põhivaadete aken, valime siit nimekirjast esimese - Normal To. Aktiivne on eskiisi-tööriistakast. Valime tööriista Circle ning joonestame kaks ringjoont, asukoht ei ole hetkel oluline aga mugavam on muidugi need ringjooned oma tegeliku asukoha lähedusse joonestada. Lisame järgnevad relatsioonid: Valime mõlemad ringjooned (hoia CTRL-nuppu all) ning vasakul Property-manageris valime relatsiooni Equal. Peale relatsiooni kinnitamist (vajuta „linnukest“) valime ringjoone tsentrid ning valime relatsiooni Horizontal. Nüüd lisame Smart Dimension’i abil puuduvad mõõdud. Pange tähele, et pärast relatsioonide sisestamist pole vaja mõlemale ringjoonele diameetrit ega kõrgust lisada, ainult ühele. Lisatud relatsioonid osutuvad kasulikuks, kui näiteks avade suurust/asukohta tuleb muuta, siis kasutaja poolt muudetavaid mõõte on vähem ja automaatselt muutuvaid rohkem. Mõõdud sisestage vastavalt lähtejoonisele.

Sulgeme eskiisi . Programm suunab meid automaatselt tööriistale Extrude Cut. Pöörake tähelepanu Property-manageri aknale. Avage rippmenüü, kus vaikimisi sügavuseks on Blind (etteantud mõõduga sügavus). Valime rippmenüüst valiku Through All


(läbiv ava) ning sulgeme tööriista Extruded Cut („linnuke“).

Viimase operatsioonina lisame detaili läbiva sisselõike. Valime jällegi tööriista Extruded Cut. Nüüd kui tuleb valida eskiisi tasapind, on meil kaks võimalust:

� valida eskiisi tasapinnaks põhitasapind � või külgtasapind.

Valime põhitasapinna (pealtvaade) ning järgmised tööoeratsioonid toimuvad analoogselt läbiva ava tegemisel kasutatud tööoperatsioonidega. Soone profiili tegemiseks kasutame Center

Rectangle. Nüüd tuleb lisada vaid ristküliku laius vastavalt lähtejoonisel olevale mõõdule ning eskiis sulgeda. Peale eskiisi sulgemist sisestame vaid sisselõike sügavuse ning sulgeme Property-manageri. Valmis.


Supress/Unsupress

Kujundeid saab supressida ehk tõkestada. Tõkestatud kujundeid ei

laeta arvuti mällu ja neid ei ole visuaalselt näha. Alternatiiv

tõkestamisele on peitmine (Hide), kuid sellisel peidetakse kujund

vaid graafiliselt. Kujundeid tõkestades tuleb silmas pidada, et

tõkestatava kujundiga seotud (nendest lähtuvad) kujundid

tõkestatakse samuti. Äsjavalminud töös näiteks tõkestades Boss-

Extrude1 tõkestatakse ka kõik hiljem loodud kujundid, kuna need

sõltuvad esimesest kujundist (ava ei saa õhku puurida). Kujundi

tõkestamiseks tee parem hiireklikk kujundil kujundipuus, mida

soovid tõkestada ning avanevast rippmenüüst vali Supress.

Tõkestatud kujund kuvatakse kujundipuus nüüd halli kirjavärviga.

Kujundipuus võib liikuda modelleerimisajaloos tagasi, haarates kujundipuu alumisest joonest ja

lohistades joont ülespoole soovitud kohta. Joone alla jäävad kujundid muutuvad tõkestatuks. Kellegi

teise poolt tehtud mudeli puhul osutub modelleerimisajaloos liikumine kasulikuks, et mõista, kuidas

mudel on üles ehitatud. Kujundite järjekorda kujundipuus saab mingites piirides muuta, kuid jällegi,

vanemaid kujundeid saab ettepoole lohistada ainult sellisel juhul kui järgnevad kujundid ei ole

lohistatavast kujundist sõltuvad. Valminud mudelis näiteks ei saa Boss-Extrude1-e allapoole lohistada,

küll aga võib vahetada Cut-Extrude1 ja Cut-Extrude3 kohad, need kujundid teineteisest ei sõltu.

Jätkame ülejäänud Joonised.pdf failis olevate detailide modelleerimisega.


Allpool on toodud levinuimate Feature-tööriistade kirjeldused.

Extrude – kolmanda mõõtme lisamine 3D Sketch – 3D eskiis Surface – kujupinnad Extruded Cut – materjali eemaldamine Revolved Boss/Base – pööramine ümber telje (materjali lisamine) Revolved Cut – pööramine ümber telje (materjali eemaldamine) Swept Boss/Base – rk joon tsentrist Sweep – kaar rj tsentri kaudu Fillet – serva ümardus Chamfer – serva faas Rib – ribi Shell - õõnesdetail Draft – tüvikoonus P Hole Wizard – (puur)ava Cut with Surface – lõikamine pinnaga Linear Pattern – kopeerimine mööda joont Circular Pattern – kopeerimine mööda ringjoont Mirror – peegeldamine Reference Geometry – lisatasapind Curves – splainid Scale – skaleerimine

Ka Feature-tööriistu saab tööriistakasti juurde lisada:


Enim vajaminevad Feature-tööriistad

Boss-Extrude – materjali lisamine, vajalik aluseskiis.

Cut-Extrude – materjali eemaldamine, vajalik aluseskiis.

Revolve – pööramine ümber telje, vajalik aluseskiis, mis sisaldab pöörlemistelge ning pööratav kontuur, mis võivad paikneda ühises eskiisis või ka eraldi.


Cut-Revolve – pööramine ümber telje materjali eemaldamisega, vajalik aluseskiis, mis sisaldab pöörlemistelge ning pööratav kontuur, mis võivad paikneda ühises eskiisis või ka eraldi.

Fillet – serva ümardus, tuleb selekteerida servad, mida ümardada ning määrata ümardusraadius, eskiisi pole vaja.

Chamfer – serva faas, tuleb selekteerida servad, mida faasida ning määrata faasi nurk ning faasi kaateti pikkus, eskiisi pole vaja.


Shell – õõnesdetail, valige pind või pinnad, kuspoolt õõnestada.

Rib– ribi joonestamine.

Linear Pattern – lineaarne kordus.Valige kujund, mida soovite kopeerida, kopeerimise suund, kopeerimistihedus ning soovitud korduste arv


Circular Pattern – ringikujuline kordus, valida tuleb kordussuund ja telg (või ringjoon) mille suhtes kordust tehakse, kordusnurk ning korduste arv

Hole Wizard – avade tegemiseks. Siin on väga palju seadeid, millest räägime tunnis töö käigus. Mirror – kujundi peegeldamine, tuleb valida kujund, mida peegeldada ning tasapind, mille suhtes soovid peegeldada.


Tööriistad keerulisemate objektide modelleerimiseks

Lofted Boss – nõuab erinevatel tasapindadel olevaid kinniseid kontuure. Tasapinnad ei pea olema

paralleelsed, küll aga on kasulik sellisel juhul lisada juhtjoon(ed).


Detailide koostamine Detailide koostamine põhineb detailide importimises koostamiskeskkonda ja detailidevaheliste sidemete

loomises. Igal imporditaval on alguses 6 vabaduastet, see tähendab, et detaili saab liigutada

translatoorselt kolme telje sihis (3 vabadust) ning pöörelda ümber iga telje (+3 vabadust).

Detailidevaheliste sidemete loomisega me võtame detaili vabadusastmeid vähemaks. Enamiku detailide

puhul me võtame ära kõik 6 vabadusastet, et detail fikseerida, pöörlevate detailide (näiteks poldid,

mutrid) puhul võib jätta alles pöörlemise ümber ühe telje (poltdi pöörlemine avas).

Enne koostamise juurde asumist lühike nimekiri põhilistest Assembly-tööriistakasti kuuluvatest

tööriistadest.

Insert Component – olemasoleva detail lisamine koostu. New Part – uue detaili loomine koostukeskkonnas. Hide/Show Component – Peida/kuva detail. Change Supression State – detaili tõkestamine. Edit Component – detaili muutmine koostukeskkonnas. Mate – Detailide sidumine. Move Component – Detaili liigutamine. Rotate Component – Detaili pööramine. Exploded View – kuvab koostu lahtivõetuna (detailide asukohad tuleb määratleda). Interference Detection – Geomeetrilise kattuvuse analüüs. Features – Kujundite lisamine koostukeskkonnas. Linear Pattern – Detailide lineaarne kordus.

Veel Assembly-tööriistu.


KÜL2: Detailide koostamise ülesanne.

Koostamiseks avame blanketi nimega Assembly (Koost). Koostamisblanketi avanemisel avaneb automaatselt Property-manager, mille kaudu saab detaile koostu lisada. Nimekirjas näidatakse vaikimisi detaile/kooste, mis juba on Solidworksis avatud, kui soovitud detaili pole nimekirjas, kasuta nuppu Browse.

Esimese detailina lisame mudelisse detaili „Kere“. Tee hiireklikk detaili nimel ning vii hiirekursor koostamisblanketi nullpunkti. Peale hiireklikki fikseeritakse esimene detail (esimene detail fikseeritakse alati). Fikseeritud detailidest annab märku (f)-sümbol kujundipuus (Fix, fikseeritud) detaili nime ees. Fix-tingimuse võib hiljem vajadusel kustutada käsklusega Float (leiad parema hiirekliki alt avanevast rippmenüüst).


Järgnevate detailide lisamise käigus tuleme objekti modelleerimise põhimõtete juurde tagasi. Nagu eespool juttu oli, võiks põhitasapindade ja nullpunkti asend valida targalt. Samas see ei ole määravalt oluline, kuid õigete töövõtete kinnistamiseks tasub tasapindade valikut praktiseerida, et hiljem oma aega kokku hoida. Allpool on näide ühe eelmise aasta õpilase tööst. Lisame koostu detaili „Nina“. Leiame Assembly-

tööriistakastist tööriista Insert Component . Kui detaili mudel pole avatud, siis kasutame Browse-nuppu, et mudelifaili asukoht üles leida. Enne mudeli paigutamist koostamiskeskkonda näeme, et vormeli ninadetaili asend ei ole õige. Võite detaile sobivasse asendisse pöörata (Rotate

Component) või asuda kohe sidemeid lisama. Veelgi parem on muidugi juba ninadetaili modelleerides tasapinnad õigesti valida. Sidemete lisamiseks aktiveerime Mate-tööriista

. Property-manageris avanevad tööriista seaded. Mate Selection lahtrisse kuvatakse seotavad pinnad. Märgime joonisel näidatud pinnad. Programm pakub vaikimisi sideme tüübiks Coincident. See meile sobib ja selle käiguga võtsime koostatavalt detaililt kaks vabadust (ühe translatoorse ja ühe pöördliikumise). Enteri vajutamise järel saame lisada uue sideme.


Valime joonisel näidatud pinnad. Programm pakub jällegi vaikimisi sideme tüübiks Coincident. Koostataval detailil kaob veel kaks vabadust. Sideme-tüüpide ja seotavate elementide (pinnad, servad, nurgad) kombinatsioone on võimalik valida. Tasub endalt küsida, et kui mõne detaili geomeetriat muuta, mis juhtub sidemetega? Kas neid tuleb äkki hiljem muuta (ajakulu)? Vilumus sidemete-kombinatsioonide valikul tekib aja jooksul. Nagu öeldud sai, on siin variante tegelikult palju kuid ilma pikema põhjenduseta kasutan viimase sideme loomiseks mõlema detaili puhul põhitasapindasid, mis on samas nendele deailidele ka sümmeetriateljeks. Sidemetüübiks Coincident. Kõrvalolevalt pildilt on näha mis juhtus – detailid ei klapi omavahel. Antud juhul ei ole õpilane vormeli nina mudeli loomisel detaili asukoha põhitasapindade ja nullpunkti suhtes oluliseks pidanud. Tuleb kasutada mõnda teist sidet. Sidemed lisatakse samuti koostu kujundipuusse ning vastava sideme peal hiirega klikkides saame neid muuta või ebavajalikke ära kustutada. Kustutame viimase lisatud sideme.


Lisan uue sideme, kus valitud on joonisel näidatud (detaili „kere“ külg-) pind ja (detaili „nina“) serv, sidemeks Coincident. Ninadetail lisatud. Lisame iseseisva töö käigus ka ülejäänud detailid.


Põhilised sidemetüübid

Coincident Kattuv, ühtiv. Parallel Paralleelne. Perpendicular Risti, valitud elementide ristseis. Distance Vahemaa, pindadevaheline kaugus. Angle Nurk, pindade ja/või servade vaheline nurk. Tangent Puutuja, tangentsiaalne seos. Concentric Kontsentrilisus, ühtivad teljed.


Detaili muutmine koostamisel

Koostu sisestatud detaile saab muuta ka koostu keskkonnas ilma, et peaks detaili mudelifaili eraldi

avama.

TÜL7: Detaili muutmise ja loomise ülesanne.

Käesolevas näites tuleb muuta võlliavade kõrgust 20mm võrra. Et seda teha, tuleb suurendada vastavalt ka keevitatud külgplaatide kõrgust. Enne vajalike muudatuste tegemist pöörame pilgu Feature-managerile. Koost sisaldab kolme detaili, nimedega D11, D12 ja D13. Nimekirjas järgmine on detailidevaheliste relatsioonide (sidemete) kataloog Mates ning kõige lõpus detaili asemel hoopis üks kujund – ava läbimõõduga 15mm. Nagu varem mainitud, siis kujundeid saab lisada ka koostu keskkonnas, sest mõngingatel juhtudel on see vajalik. Praegusel juhul, kuna tegemist on keeviskoostuga ning kahe plaadi keevitamisel kolmanda külge on avade kontsentrilisust (avade telgede ühtimist) raske tagada, siis puuritakse avad ühe läbimiga pärast detailide kokkukeevitamist. Heidame pilgu ava-kujundi eskiisile, parem hiireklikk ning Edit Sketch. Alloleval pildil on näha, et ava asub plaadi servaümarduse tsentris. Järelikult, suurendades külgplaadi kõrgust 20mm võrra, liigub ka ava asukoht 20mm võrra ülespoole, seda meil aga ülesande lahendamises ongi tarvis.

Sulgeme eskiisi.


Seega, järgmise tööetapina teeme parema hiirekliki detailil D12 ning leiame ikooni Edit Part. Ülejäänud detailid muutuvad läbipaistvaks ning peidetakse kujundid (15mm-ne ava), mis on koostu kuuluv kujund. Pange tähele, et Feature-manageris muutis muudetava detaili kirje värvi (sinine). Vajutame „+“-märki detailikirje ees, mille peale avaneb detaili kujundipuu.

Leiame kujundipuust kujundi, mida tuleb muuta. Tõenäoliselt on see Boss-Extrude1. Kui detail pole sinu modelleeritud, siis tasub igaks juhuks üle vaadata ka teiste kujundite mõõdud veendumaks, et mõni teine kujund soovimatult ei muutu – see sõltub kõik sisestatud mõõtudest ning kujunditevahelistest seostest. Klikime Boss-Extrude1 kirje ees olevale „+“ märgile mille peale tuleb nähtavale kujundi aluseks olev eskiis Sketch1. Parem hiireklikk eskiisi kirjel ning Edit Sketch. Topelt-hiireklikk mõõdul „129“ ning avanevas mõõduaknas muudame selle 149-ks. Sulgeme mõõduakna („linnuke“), sulgeme eskiisi,


sulgeme detaili . Mõõt 144, mis on halli värviga, muutus ise. Halli värviga mõõdud on teabemõõdud, mis ei mõjuta kujundit kuid mis on ise sõltuvuses kujundi mõõtudest. Nagu näha, siis ka see teabemõõt suurenes 20 mm võrra. Nüüd tuleb sama protsess läbi teha ka detailiga D13.

Detaili loomine koostamisel

Mõnikord on detaili lihtsam luua koostu sees kui eraldi. Saame kasutada koostus olevate erinevate

detailide geomeetriad referentsina uue detaili loomisel.

Leiame Assembly-tööriistakastist tööriista New Part ning valime mõne koostus olemasoleva detaili pinna, kuhu hakkame looma uue detaili esimese kujundi põhjaks olevat eskiisi. Edasi toimub kõik, nagu uue detaili loomisega ikka.


Kordused koostamisel

Kordused osutuvad kasulikuks, kui ühetaolisi sisestada mitu, näiteks kui on vaja sisestada

kinnitusvahendeid. Koostamisel saab kasutada 3 tüüpi korduseid:

� Linear Pattern – lineaarne kordus.

� Circular Pattern – kordus mööda ringjoont.

� Feature Driven Pattern – kujundipõhine kordus.

Linear Pattern

TÜL8: Linear Pattern/Feature Driven Pattern.

Avame mudeli K11. Koostus on puudu kinnitusvahendid. Lisame need. Leiame Assembly-tööriistakastist tööriista Insert

Component . Kasutades nuppu Browse leiame peakoostuga samas kataloogis oleva poldi mudeli ISO 4762 Hex

socket head cap screw. Avame poldi-faili ning viime silindri ava juurde, nagu näidatud pildil. Mõnede standardkomponentide puhul tunneb programm õiged sidemed ära ning paigutab detaili oma õige koha peale. Hiireklikiga on komponent paigas.


Kui sisestatavaid komponente on vähe, siis võib poldid ka ükshaaval lisada. Et sisestatavat komponenti ei peaks uuesti kataloogist otsima, siis enne esimese komponendi sisestamist kliki pildil näidatud ikoonile Keep Visible. Meie kasutame õpieesmärgil kordust Linear

Pattern. Kõrvaloleval joonisel on näidatud silindri kinnitusdetaili avadevahelised kaugused, nii horisontaal-, kui vertikaalsuunas 56,5 mm. Leiame tööriista Linear Pattern (Assembly-

tööriistakastist või menüüribalt Insert/Component

Pattern.../Linear Pattern.

Avaneb lineaarse korduse Propery-manager. Lahtrisse „1“ tuleb sisestada korduse suund, selleks valige mõni detaili serv, mis oleks korduse suunaga paralleelne. Lahtrisse „2“ sisesta korduse samm ning lahtrisse „3“ soovitud detailide arv ühes reas. Lahtrid 4...6 on analoogsed lahtritega 1...3. Kui näiteks esimene valitud suund oli vertikaalne, siis vali nüüd mõni horisontaalne serv (või vastupidi). Lahtri „7“ aktiveerimise järel vali komponent, mida soovid kopeerida. Kui korduses on vaja elemente vahele jätta siis aktiveeri lahter „8“ ning märgi komponendid, mida ei soovi.


Kui juhtub, et kordused kuvatakse soovitule vastupidises suunas nagu kõrvaloleval pildil siis vajuta lahtri „1“ (või „3“) ees olevat suunanuppu

. Kui poldid on liiga väiksed või liiga suured, siis tee parem hiireklikk käsitsi sisestatud poldil ning vali avanevast rippmenüüst Component Properties. Tegemist on konfigureeritud detailiga ning avaneb Component Properties aken, vali sobiv konfiguratsioon (M8x20).

Feature Driven Pattern’i kasutamine.

Sisesta esimene polt ning vali menüüribalt Insert/Component Pattern.../Feature Driven

Pattern.

Lahtrisse „1“ sisesta komponent, mida soovid korrata. Lahtrisse „2“ kujund, mille alusel kordus moodustatakse (vali kindlasti mõni plaadi ava, mitte silindri kinnitusdetaili ava).


Kui kordusdetailid ei teki päris sinna, kuhu vaja (nagu paremal oleval pildil), siis vajuta nupule „Select Seed Position“ ning joonisel vali esimesena sisestatud poldi alune ava. Feature Driven Pattern osutub väga kasulikuks, kui avasid on väga palju või need ei paikne korrapäraselt. Lisa iseseisvalt ka plaadi kinnituspoldid (konfiguratsioon M12x20) kasutades Feature

Driven kordust.


Sõrestike modelleerimine (keeviskonstruktsioonid). Solidworksiga saab lihtsasti luua erinevatest profiilidest koosnevaid keeviskontruktsioone. Selleks on

tööriistakomlekt Weldment.

All on toodud põhilised Weldment-tööriistad:

3D-Sketch – ruumiline eskiis. Weldment – keevisõmbluste lisamine. Structural Member – Profiilide defineerimine ja lisamine. Trim/Extend – Profiilide lõikamine või jätkamine. Gusset – tugiplaadi lisamine nurkadesse. Fillet Bead – keevisõmbluse lisamine lõikekohtadesse. Reference Geometry – Abitasapindade loomine. Split – mudeli jagamine eraldi mudeliteks (eraldi failideks).

Toru modelleerimine

TÜL9: Toru modelleerimine.

Loome eskiisi, Line-töörista abil sirglõigu pikkusega 100mm. Sulgeme eskiisi ning valime tööriista Structural

Member .


Avaneb tööriista Property-manager. Profiilid on enamasti standardiseeritud ning manageris tuleb valida standard, profiili tüüp ning profiili mõõtmed. Antud juhul valisin DIN 2395 standardile vastava nelikanttoru välismõõtudega 40 ja 20 mm ning seinapaksusega 2 mm. Aktiveeri lahter Groups ning kliki eelnevalt jooenstatud lõigul. Property-manageri lisanduvad seadete lahtrid. Vajadusel saab siin profiili asukohta ning asendit muuta (pöörata). Sulge manager.


Toruraami modelleerimine.

TÜL10: Toruraami modelleerimine.

Joonestame 3D Sketch’i kasutades raami kontuurid. Siin tuleb jälgida, millises tasapinnas parajasti lõiku luua saab. Kõrvaloleval pildil on näha joonestatava lõigu alguspunktist algavad punased nooled, need tähistavad tasapinda, millele lõik joonestatakse. Kuna antud juhul on tarvis vertikaalset joont, siis noolte suundadega näidatud (põhi)tasapind meile ei sobi. Tasapinda on võimalik vahetada klaviatuuril Tab-nupu abil. Tasapinda tuleb töö käigus muuta korduvalt. Sulgeme eskiisi ning valime tööriista Structural

Member . Valime profiili vastavalt pildilolevale.

Märgime jooned, millest soovime raami moodustada. Torusid on võimalik mitmel erineval


moel liita ning erinevate liidete saamiseks tuleb raamiosi erinevalt grupeerida. Grupeerimisest räägime täpsemalt tunnis.

Lehtmetalli modelleerimine

Lehtmetalli tööriistad:

Base Flange/Tab – põhiserv. Edge Flange – serva äärik. Mitter Flange – kaldserv. Hem – kant. Sketched Bend – visandatud õlg. Closed Corner Jog – aste. Break Corner / Corner Trim

Lofted Bend

Extrude Cut

Simple Hole

Unfold – laialilaotamine. Fold – painutamine. Flatten – pinnalaotus. No Bends

Insert Bends

Rip

Convert To Sheetmetal

Corner Trim


Lehtmetalli modelleerimine

TÜL11: Lehtmetalli modelleerimise ülesanne (Lehtmetall.jpg).

Valime Sheetmetal-tööriistakastist tööriista Base

Flange/Tab . Selle tööriista abil tehakse alati esimene lehtmetalli kujund (analoogne Extrude

Base-ga). Valime tasapinna, kuhu soovime eskiisi joonestada. Joonestame ristküliku mõõtmetega 146x150 mm (karbi põhja mõõdud). Väljume eskiisist, meid suunatakse automaatselt lehtmetalli Prperty-manageri. Sisestame lehe paksuse (vt joonist). Ning sulgeme kujundi. Järgmisena lisame 80mm-kõrgused külgservad,

kasutades tööriista Edge Flange . Valime vastavad servad ning pöörame tähelepanu Feature-manageris olevale aknaosale Flange

Length.

Nupureast „1“ saab valida, kuskohast kõrva


kõrgust mõõdetakse: kas alusplaadi põhjast või raadiuse lõpust. Vastavalt joonisele peaks olema valitud esimene nupp: Outer Virtual Sharp. Nupureast „2“ saab valida kõrva asukoha, ka siin peaks olema aktiveeritud 1.nupp Material Inside (vastasel juhul muutub detail 80mm-st laiemaks). Järgmiseks lisame äärikud, nagu pildil näidatud,

kasutades jällegi tööriista Edge Flange . Siin tuleb valida kolm serva. Sama detaili teisele poolele. Kuidas vabaneda pildil näidatud lisamaterjalist paindekohtades kasutades flantsi pikkuse ja asukoha seadeid? Ava uuesti eelmine kujund ning seadetest leia Trim

Side Bends (märgi „linnukesega“). Lisame detailile lipiku (joonisel mõõtudega 50x100 mm), kasutame tööriista Base Flange/Tab. Lisame lipikule painutuse. Selleks tuleb luua eskiis paindejoonega (vt kõrvalolevat pilti). Vali kujundipuust joonestatud eskiis ning seejärel tööriist Sketched Bend. Aktiveerub Fixed Face lahter.


Nüüd tuleb mudelis valida see pool külgseinast, mis jääb paigale ehk mida ei painutata – seega siis painutusjoonest allapoole jääv osa. Veel jääb meil üle teha väljalõige detaili põhja. Selleks kasutame juba tuttavat Extrude Base-tööriista.


Materjalid-tekstuurid ning renderdusmootor PhotoView360

Materjalide lisamine

Materjali lisamiseks tee parem hiireklikk detaili kujundipuus real Material. Avanevast rippmenüüst vali Edit Material. Materialigruppe ja materjali saab ka ise lisada. Kuna Solidworks põhineb mahtmodelleerimisel, siis peale materjali määramist on võimalik lihtsasti arvutada detaili kaalu ning näiteks arvutada detaili tugevust. Kaalu leidmiseks leia tööriistade hulgast ikoon Tools ning vali avanevast rippmenüüst Mass

Properties.


Renderdamine.

Renderdamiseks on Solidworksiga kaasas renderdusmootor PhotoView360.

Materjal koostamisel.

3D2 Konspekt - Solidworks

Documents