26
Kapitola 2: Úvod do SolidWorksu TIP Klávesa R vyvolá okno s naposledy otevřenými soubory. Uživatelské rozhraní tvoří tyto oblasti:
Hlavní nabídka 1
V této části se nachází standardní nabídky (neboli menu) systému a také ikony často používaných nástrojů. Přístup do nabídek získáte najetím kurzoru myši na logo SolidWorks, čímž se rozbalí pruh nabídek, ze kterých můžete vybírat. TIP Kliknutím na ikonu připínáčku v pravé části pruhu nabídek zůstanou nabídky trvale rozbalené.
CommandManager 2
CommandManager je obdobou pásu karet z aplikací Microsoft Office. V CommandManageru najdete nástroje tematicky rozdělené do záložek (jako jsou Skica, Prvky, Sestavy, Plechový díl a další).
Obrázek 2.2 Uživatelské rozhraní SolidWorksu.
Pro dokumenty dílů, sestav a výkresů jsou k dispozici samostatné sady záložek. Například ve výchozím nastavení je v dokumentu dílu zobrazeno pět záložek. Chcete-li přidat další, klikněte pravým tlačítkem na libovolnou existující záložku CommandManageru a z místní nabídky vyberte záložku k přidání.
Strom FeatureManager 3
Strom FeatureManager (historie modelu) vizuálně znázorňuje všechny prvky v daném dílu, nebo sestavě. Prvky se ve stromu řadí v takovém pořadí, v jakém byly vytvořeny. FeatureManager představuje chronologický sled operací tvorby modelu a slouží k úpravám prvků (objektů), které obsahuje.
PropertyManager 4
Nastavení parametrů mnoha příkazů se provádí prostřednictvím dialogového panelu, kterému se říká PropertyManager. Nachází se v levé části obrazovky a pokud je zobrazen,
27 OK
Storno Náhled
Rozbalit/Sbalit
Stavový řádek 6
Stavový řádek poskytuje informace týkající se úlohy, kterou právě provádíte.
Panel nástrojů Průhledné zobrazení 7
Skrze tento panel můžete prohledávat nejen příkazy SolidWorksu, ale také nápovědu, svoje soubory a modely, články v oficiálním fóru společnosti SolidWorks a další zdroje.
Rozbalovací nabídka nápovědy 9 Otevřené a aktivní pole
Zavřené a neaktivní pole
Obrázek 2.3 Popis panelu PropertyManageru 4.
pak automaticky nahrazuje strom FeatureManager. Horní řada tlačítek PropertyManageru zpravidla obsahuje tlačítka OK, Storno, Náhled a Nápovědu k danému příkazu. Pod nimi se nachází jedno, nebo více polí, které obsahují související možnosti nastavení. Pole lze rozbalit nebo sbalit a v mnoha případech také aktivovat či deaktivovat.
ConfigurationManager 5
Panel ConfigurationManager slouží k vytváření a zobrazení konfigurací dílů a sestav. Pomocí konfigurací je možné vytvářet a spravovat tvarově podobné modely s různými rozměry a částečně i odlišnou geometrií. U sestavy se navíc mohout měnit použité součásti a jejich viditelnost.
Po přístupu do nápovědy se zobrazí on-line verze nápovědy v samostatném okně. Pokud není dostupný internet, lze spustit nápovědu off-line. Nápovědu také naleznete na stránce help.solidworks.com.
Podokno úloh 10
Podokno úloh poskytuje snadný přístup ke zdrojům SolidWorksu, konkrétně jde o Knihovnu návrhů, Průzkumník souborů, Paletu pohledů, Vzhledy a Uživatelské vlastnosti. V podokně úloh se zobrazují i rozhraní některých doplňkových modulů a aplikací.
Grafická plocha 11
V grafické ploše se zobrazují díly, sestavy a výkresy a také je zde možné s nimi aktivně pracovat.
Ovládání a používání myši Většina příkazů v SolidWorksu se provádí pomocí myši. Význam a funkce tlačítek odpovídá obecným pravidlům v prostředí Microsoft Windows.
2
Panel vyhledávání 8
Úvod do SolidWorksu
Panel nástrojů Průhledné zobrazení obsahuje celou řadu běžných příkazů pro práci s pohledy. Většina ikon zde pochází z panelu nástrojů Zobrazit a u vybraných z nich získáte přístup k dalším či podobným příkazům pomocí malé rozbalovací šipky.
30
Kapitola 2: Úvod do SolidWorksu
Panel zkratek Stisknete-li klávesu S, zobrazí se Panel zkratek s vybranými zástupci nejčastěji používaných příkazů. Příkazy se v nabídce automaticky mění podle toho, zda je aktivní režim skicování, dílu, sestavy nebo výkresu. skica
díl
sestava výkres Obrázek 2.8 Panely zkratek. Plovoucí Panel zkratek nastavíte v menu Nástroje → Vlastní v záložce Panely zkratek. Chcete-li přidat příkaz do Panelu zkratek, vyberte nejprve požadovaný Panel nástrojů a pak přetáhněte ikonu do panelu. Příkaz z Panelu zkratek odstraníte přetažením ikony mimo panel.
Obrázek 2.9 Příkazy použité v Panelu zkratek nastavíte v menu Nástroje → Vlastní v záložce Panely zkratek. axonometrické pohledy (axonometrický, dimetrický, trimetrický), měnit styl zobrazení, skrýt/zobrazit položky (např. roviny, osy, souřadný systém atd.), zobrazit model v pohledovém řezu, nastavit vzhled prostředí a použitou scénu nebo nastavit vykreslení pohledu (fotorealistický režim RealView, Zobrazit stín, Okolní okluze, Perspektiva, Komiks). Panel Průhledné zobrazení lze volitelně rozšířit o další příkazy stejným způsobem jako Panel zkratek.
Panel nástrojů Průhledné zobrazení Pro rychlý přístup k příkazům slouží panel nástrojů Průhledné zobrazení, který se nachází uprostřed horní části grafické plochy SolidWorksu. Panel obsahuje příkazy, pomocí kterých můžete přibližovat, nebo oddalovat pohled na model, vrátit se zpět do předchozího pohledu, měnit orientaci pohledu, zvolit
Obrázek 2.10 Výchozí panel Průhledné zobrazení.
31
Americké promítání
Tento styl používá promítání ve třetím kvadrantu. Znamená to, že zobrazované těleso leží za průmětnou – pozorovatel ho „nevidí“.
2
Nástroje pro Orientaci pohledu souvisí s promítáním a se zobrazováním součásti na výkresu. Zobrazované těleso promítáme pomocí navzájem rovnoběžných přímek na promítací rovinu, tzv. průmětnu, přičemž promítací přímky jsou na tuto průmětnu kolmé. Příklad si uvedeme na pravoúhlém promítání, které bylo odvozeno z kosoúhlé dimetrie.
Jedná-li se o evropské promítání, je povinností umístit na výkres do popisového pole tuto značku:
Úvod do SolidWorksu
Orientace pohledu
Obrázek 2.11 Princip promítání. Pravoúhlé promítání se v technické praxi dělí na dva typy: evropské a americké.
Evropské promítání
Těleso, které chceme zobrazit, se nachází mezi pozorovatelem (námi) a průmětnou (rovina, na kterou promítáme pomocí pomyslných promítacích přímek). Jde o promítání v prvním kvadrantu a řídí se normou ISO-E.
Obrázek 2.12 Evropské promítání a jeho značení na výkresu.
Obrázek 2.14 Americké promítání a jeho značení na výkresu. Americké promítání se řídí normou ISO-A a na výkresu do popisového pole je nutné umístit tuto značku:
Obě metody promítání umožňují promítat těleso na šest průměten (rovin). Všechny roviny jsou na sebe navzájem kolmé. Každé z promítání má svoji značku, která se uvádí v popisovém poli na výkresu. V uživatelském rozhraní SolidWorksu slouží pro orientaci modelu příkazy, které najdete v panelu nástrojů Průhledné zobrazení → Orientace modelu.
50
Kapitola 3: Základy skicování
Symboly kurzoru
Během skicování se mění symbol kurzoru v závislosti na aktivním příkazu skici, který právě provádíte. Kurzor pro operace výběru má standardní tvar šipky, který se ale při kreslení entit mění v symbol tužky.
Šipka
Je-li kurzor ve tvaru šipky, můžete kliknutím vybírat entity či jejich koncové a středové body. Modré entity a body je také možné chytit a přetáhnout do jiné pozice a tak změnit jejich rozměr nebo tvar.
Obrázek 3.30 Příklady informací zobrazující se u symbolu tužky při kreslení přímek, obdélníku a kružnice.
Přesná umístění či rozměry entit se zpravidla určují až po jejich naskicování a používají se k tomu v prvé řadě vazby, ve druhé řadě potom kóty.
Tužka
U symbolu tužky se zobrazují informace o aktivním skicovacím nástroji (přímka, kružnice, obdélník atd.) i o použité geometrické vazbě skicované entity (vodorovná, svislá, sjednocená, středový bod atd.). Vazba se může zobrazit v bílém poli (nevznikne vazba), nebo žlutém poli (vytvoří se vazba). U symbolu skicované entity se zobrazují její orientační rozměry – například u přímky její délka a úhel, u obdélníku jeho šířka a výška, u kružnice poloměr atd.
Vazby skici Vazby mezi entitami skici či geometrií modelu jsou důležitou součástí záměru návrhu a pomáhají plně určit skicu. V určitých případech nahrazují i kóty.
Druhy vazeb
Vazeb existuje více druhů a jejich možnost použití závisí na kombinaci geometrie, kterou vyberete. Přehled vazeb dostupných v prostředí skici je uveden v Tabulce 3.2.
Příklady použití vazeb ve skice délka entity, úhel symbol tužky geometrický vztah skicovací nástroj
Praktické použití vazeb se odvíjí od entit a geometrie skici a souvisí se záměrem návrhu. V Tabulce 3.3, kterou naleznete na další dvoustraně, je uveden výběr nejběžnějších vazeb. Výčet všech vazeb a jejich použití by přesáhl rámec této knihy, v následujících příkladech však narazíte na další, jiné ukázky.
51 Vazba
Ikona
Vodorovná Svislá
Vytváření vazeb
Vazby se vytvářejí výběrem geometrie a volbou vazby. Vybírat můžete samotnou entitu, její koncové body, nebo kombinaci obou možností. Pro hromadný výběr entit se používají klávesa Ctrl, nebo funkce hromadného výběru rámečkem.
Kolmá
Vazby můžete přidávat dvěma způsoby:
Rovnoběžná
• Během skicování entit se vytvářejí automatické vazby, které vycházejí z odvozování (vazba zobrazená u kurzoru myši). • Po dokončení skicování entit se mohou vazby přidávat ručně výběrem entit a volbou vazby z PropertyManageru či kontextového panelu, nebo z menu Nástroje → Vazby → Přidat.
Stejná Kolineární Koradiální
Tečná Soustředěná Průsečík Středový bod Sjednocená Sloučit* Pevná Symetrická
Tabulka 3.2 Druhy vazeb. *) Vazba Sloučit se jako jediná neprojeví vytvořením vazby. Pouze sloučí koncové body entit do jediného „rohu“.
K automatickému vytváření vazeb dochází během kreslení entit skici a využívá se k němu odvozování uchopovacími čarami a zobrazení ukazatelů vazeb u kurzoru, které graficky zobrazí vzájemný vztah či vliv stávajících entit.
3
Průnik
Základy skicování
Automatické vytváření vazeb
Uchopovací čáry
Uchopovací čáry usnadňují zachytávání vytvářených entit na existující entity či geometrii modelu. Zároveň na základě uchopovací čáry může vzniknout automatická vazba. Když při skicování umístíte kurzor myši poblíž existující entity, objeví se čárkovaná modrá čára. Ta usnadní vytvoření nové entity v takové poloze, kterou naznačuje čára a bílá ikona vazby u kurzoru. Tato vazba se však k vytvářené entitě nepřidá.
60
Kapitola 3: Základy skicování 13 Kliknutím umístěte první koncový bod oblouku do koncového bodu přímky 1 a opakujte postup pro druhý koncový bod oblouku 2. Tažením a třetím kliknutím do grafické plochy určete poloměr oblouku 3. 3 1
16 Dokončete příkaz potvrzovacím tlačítkem. 17 Provedené úpravy vraťte zpět klávesovou zkratkou Ctrl + Z, prostřednictvím menu Úpravy → Zpět, nebo tlačítkem Zpět v horním pruhu nabídky. 18 Ze záložky Skica vyberte Zaoblit entity.
2
14 Ze záložky Skica vyberte příkaz Zkosit entity. Podobně jako u oblouků tento příkaz naleznete v podmenu příkazu Zaoblit entity.
15 Použijte volbu Vzdálenost-vzdálenost, nastavte velikost úkosu 5 mm a vyberte průsečíky přímek (rohy v dolní části skici).
19 Nastavte poloměr zaoblení 5 mm v poli Parametry zaoblení a vyberte průsečíky přímek. 20 Potvrďte vytvoření zaoblení a ukončete příkaz Zaoblit potvrzovacím tlačítkem v PropertyManageru Zaoblit skicu.
61 TIP Zaoblení lze definovat nejen výběrem bodu průsečíku, ale i dvou entit, v tomto případě přímek. 21 Stiskněte klávesu D a ukončete skicu potvrzovacím tlačítkem.
25 Dokončete tvorbu odsazení. 26 Ze záložky Skica vyberte příkaz Převést entity. 27 Kliknutím na oblouk (označený červenou šipkou) jej okopírujete do aktivní skici. Kdykoliv se změní geometrie původního oblouku, přenesou se změny i na oblouk v této skice (to jsou výhody parametrizace a asociativity). Převedení oblouku dokončete potvrzovacím tlačítkem.
Základy skicování
22 Založte novou skicu v rovině Přední.
3
23 Ze záložky Skica vyberte příkaz Odsadit entity. 24 Vyberte libovolnou entitu z první skici – zobrazí se žlutý náhled odsazení. Nastavte velikost na 5 mm a upravte položku Obráceně tak, aby se geometrie odsadila směrem dovnitř.
28 Ze záložky Skica vyberte příkaz Oříznout entity. 29 Pokud již není vybraná, tak v PropertyManageru zvolte možnost Pokročilé oříznutí.
90
Kapitola 4: Základy modelování
6 Nakreslete vodorovnou osu vycházející z počátku souřadného systému.
10 Máte-li stále aktivní funkci Inteligentní kóta, můžete zakótovat druhý průměr (50 mm) pouhým kliknutím na vodorovnou přímku. Jedná se o tzv. vícenásobné kótování průměrů.
7 Příkazem Přímka (záložka Skica v CommandManageru) načrtněte útvar složený ze dvou obdélníků (sedmi přímek), kde jen prostřední vodorovná přímka je pro oba obdélníky společná. Levý dolní roh obdélníků umístěte do počátku. 8 Vyberte příkaz Inteligentní kóta ze záložky Skica v CommandManageru a zakótujte vzdálenost 80 mm výběrem levé a pravé svislé entity.
TIP O aktivní funkci Vícenásobné kótování průměrů informuje symbol kurzoru s písmenem D. 11 Příkazem Kružnice ze záložky Skica nakreslete dvě soustředné kružnice. Zakótujte průměry kružnic 30 mm a 50 mm a vzdálenosti 100 mm od středu kružnic k ose (počátku) a 40 mm k pravé svislé přímce.
9 Zakótujte průměry 50 a 80 mm: • První kótu průměru (80 mm) vytvoříte výběrem vodorovné přímky 1 a následně osy 2. • Průměr zakótujete, leží-li kurzor 3 pod osou (na vzdálenější straně). • Kurzorem umístěným nad osou byste zakótovali poloměr. • Tažením a kliknutím umístěte kótu a zadejte velikost 80 mm v okně Upravit.
12 Stiskněte klávesu S a z roletové nabídky pod příkazy oblouků vyberte příkaz Tečný oblouk.
91
15 Nakreslete tečný oblouk mezi pravý horní roh obdélníku a kružnici o průměru 50 mm.
16 Stiskněte klávesu Ctrl, vyberte oblouk a kružnici o průměru 50 mm a vytvořte vazbu Tečná výběrem z kontextového panelu nástrojů nebo z PropertyManageru.
17 Zopakujte předchozí krok i pro spodní oblouk a kružnici.
18 Vyberte příkaz Inteligentní kóta a zakótujte poloměry oblouků 50 a 200 mm. Základy modelování
14 Pokračujte ve skicování druhého tečného oblouku, jehož koncový bod umístěte na kružnici o průměru 50 mm. U symbolu tužky si všimněte žlutě zvýrazněné vazby Sjednocená. Tato vazba se po kliknutí vytvoří automaticky.
TIP Je-li symbol vazby u symbolu tužky zvýrazněn žlutě, vytvoří se automaticky vazba podle typu geometrie.
4
13 Kliknutím umístěte počáteční bod oblouku do levého horního rohu obdélníku, přesuňte kurzor nad obrys obdélníku a kliknutím umístěte koncový bod oblouku.
100
Kapitola 4: Základy modelování Problém spočívá v pořadí prvků a je možné ho vyřešit tak, že by se nejdříve provedl úkos vnějších ploch a teprve potom odebrání vnitřní kapsy, které by pak vytvořilo boční stěnu s rovnoběžnými horními hranami. Nabízí se možnost oba prvky smazat a vytvořit je ve správném pořadí. My si však ukážeme, jak lze prvky přesunout ve stromu bez zbytečného mazání a tvorby nových prvků. Před přesunutím prvku ve FeatureManageru je nutné ověřit, zda je to vůbec možné, protože jak jsme už ukázali, není možné přesunout prvek potomka před jeho rodič. Proto si nejdříve zobrazíme Vztahy rodičů/potomků.
13 Zkontrolujte, zda se úkos vytvořil pouze na vnějších plochách, což je zřejmé i z horních hran, které jsou nyní rovnoběžné. Vnitřní plochy musejí být kolmé k základně.
10 Klikněte pravým tlačítkem na prvek Úkos1 a z místní nabídky vyberte Rodič/potomek.
14 Porovnejte si FeatureManagery před a po přesunutí prvku Úkos1 na obrázku níže.
11 Jelikož prvek Úkos1 nemá potomky a jeho rodiči jsou prvky Přidat vysunutím1 a Odebrat vysunutím2, lze jej přesunout před prvek Odebrat vysunutím3, kterým byla odebrána vnitřní kapsa. Díky tomu bude úkos vnějších ploch vytvořen ještě před odebráním vnitřní části modelu. 12 Tažením přesuňte prvek Úkos1 ve FeatureManageru na prvek Povrch-Odsazení1. SolidWorks automaticky přepočítá změny v pořadí prvků, které se vizuálně projeví na modelu v grafické ploše.
101
15 Znovu vyberte příkaz Úkos ze záložky Prvky.
17 Zadejte hodnotu úkosu 7 stupňů. 18 Do pole Směr otevření vyberte Horní rovinu. Pro výběr můžete použít i spodní rovinnou plochu modelu jako v kroku 6.
22 Provedete-li řez modelem (panel Průhledné zobrazení → Řez), můžete se přesvědčit, že boční stěny svírají na všech místech stejný úhel (2 × 7 = 14°).
4
19 Do pole Dělicí křivka vyberte fialové hrany označené šipkami (obrázek nahoře). Tyto hrany zůstanou nezměněny a úkosem dojde k naklopení plochy pod hranou směrem dovnitř kapsy. Kapsa se sice zmenší, ale horní hrany zůstanou rovnoběžné. 20 Celou operaci potvrďte. 21 V horním pohledu by nyní měly být vidět rovnoběžné horní hrany a úkosy vnějších a vniřních ploch.
Základy modelování
16 Jako Typ úkosu však tentokrát vyberte volbu Dělicí křivka.
Provedené úpravy si můžete porovnat s těmi v hotovém dílu 4-4-b.sldprt, který naleznete mezi ostatními soubory příkladů.
128
Kapitola 5: Referenční geometrie a křivky 2 Založte v Přední rovině skicu a v předním pohledu kurzorem vyberte oranžovou siluetní hranu, která je na obrázku označena červenou šipkou. 3 Natočíte-li modelem, uvidíte vybranou siluetní hranu, kterou lze použít ke konstrukčním účelům (lze ji například převést na entitu skici či k ní vazbit entity skici).
4 Ukončete skicu, aniž byste vytvořili jakoukoliv entitu. 5 Ze záložky Prvky → Křivky vyberte příkaz Rozdělovací křivka.
6 V PropertyManageru ponechejte vybranou volbu Silueta. 7 Rozbalte FeatureManager šipkou v pravém rohu grafické plochy a vyberte rovinu Horní. 8 Vyberte povrch toroidu a dokončete příkaz. Rozdělovací křivka nalezne obrysy modelu
ve směru kolmém k Horní rovině a v těchto místech automaticky rozdělí dosud jednolitý povrch toroidu na dvě dílčí plochy – vrchní a spodní.
Hotový díl 5-10-b.sldprt můžete nalézt mezi ostatními soubory příkladů. Před začátkem práce v SolidWorksu si stáhněte připravené šablony dokumentů. Usnadní vám práci s řešením příkladů a cvičných úloh. Instrukce, odkud šablony stáhnout a kam je umístit, naleznete na začátku učebnice v části Instrukce ke stažení šablon.
129
Příklad 5.11 Promítnutá křivka
8 Ze záložky Prvky → Křivky vyberte příkaz Promítnutá křivka.
1 Založte si nový díl, nebo otevřete předchystaný díl 5-11.sldprt. 2 V obou případech díl uložte pod názvem 5-11-a.sldprt. 3 Pokud jste se rozhodli pro předchystaný díl, pokračujte krokem 8. 4 V Přední rovině nakreslete skicu podle obrázku níže.
9 Použijte volbu Skica na skice a vyberte obě skici.
10 Zkontrolujte náhled a dokončete příkaz. Výsledkem je prostorová křivka, jejíž kolmé průměty odpovídají použitým skicám. 11 Hotový díl 5-11-b.sldprt můžete najít mezi ostatními soubory příkladů.
Příklad 5.12
6 Založte druhou skicu v rovině Pravá a nakreslete oblouk.
1 Založte si nový díl, nebo otevřete předchystaný díl 5-12.sldprt.
7 Zkontrolujte, zda je skica plně určená vazbami a kótami a ukončete ji.
3 Pokud jste se rozhodli pro předchystaný díl, pokračujte krokem 5.
2 V obou případech díl uložte pod názvem 5-12-a.sldprt.
4 Vytvořte skicu v rovině Horní a nakreslete kružnici se středem v počátku o průměru 30 mm.
Referenční geometrie a křivky
Šroubovice
5
5 Zkontrolujte, zda je skica plně určená vazbami i kótami a ukončete ji.
148
Kapitola 6: Pokročilé skicování B. Tvorba rovin během kreslení 3D skici Druhý způsob umožňuje vytvořit konstrukční rovinu v průběhu 3D skicování příkazem Rovina ze záložky Skica. Definice roviny je podobná jako v předchozím případě, rovina se však nepřidá do stromu FeatureManageru.
Nastavení 3D skici
Ve 3D skice můžete nastavit viditelnost Rovin, Kót a Vazeb. Dále je možné v seznamu přes pravé tlačítko přejmenovat či odstranit pomocné roviny vytvořené ve 3D skice. Vše můžete provést v PropertyManageru, pokud nemáte vybranou žádnou entitu.
Oproti předchozímu postupu můžete sledovat vlastnosti této roviny a nastavovat její viditelnost v PropertyManageru.
Obrázek 6.47 V PropertyManageru nastavíte viditelnost Rovin, Kót a Vazeb.
Příklad 6.7 Obecné 3D skicování Obrázek 6.46 Vyberete-li rovinu vytvořenou v průběhu 3D skicování, uvidíte v PropertyManageru její vlastnosti.
3D skica může sloužit jako trasa pro tažení profilu kružnice. Jak postupovat při tvorbě 3D skici si ukážeme na modelu stojánku.
149
6
6 Klávesou Tab změňte rovinu na XY.
Pokročilé skicování
5 Táhněte myší v záporném směru osy Z po uchopovací modré čárkované čáře a kliknutím umístěte koncový bod přímky.
7 Táhněte myší ve směru osy X a umístěte koncový bod přímky. 8 Pro skicování třetí přímky opakujte předchozí postup, použijte rovinu YZ.
1 Vytvořte si nový Díl, uložte jej pod názvem 6-7.sldprt a ze záložky Skica vyberte příkaz Načrtnout 3D skicu. 2 Použijte příkaz Přímka a umístěte výchozí bod přímky do Počátku.
9 Čtvrtou přímku načrtněte v diagonálním směru v rovině XY.
3 Aktivní skicovací rovina se zobrazuje u kurzoru. 4 Klávesou Tab změňte rovinu na YZ.
10 Poslední přímku nakreslete v rovině YZ.
164
Kapitola 7: Pokročilé metody modelování 4 Vložení modelu potvrďte tlačítkem OK v PropertyManageru Vložit díl (náhled vkládané součásti ignorujte). 5 Ve FeatureManageru → Objemová těla si můžete všimnout, že se díl skládá ze dvou těl.
TIP Práci s těly usnadní nástroje Izolovat (zobrazí pouze vybrané tělo), Skrýt (skryje vybrané tělo), Zobrazení (např. drátový režim) a Změnit průhlednost. Ke všem nástrojům získáte přístup po kliknutí pravým tlačítkem na vybrané tělo ve složce Objemová těla ve FeatureManageru nebo v grafické ploše. 8 Ze záložky Přímé úpravy vyberte příkaz Kombinovat. 9 Použijte volbu Odečíst a vyberte hlavní tělo Zaoblit1.
6 Jelikož se vložené tělo skrývá uvnitř těla Zaoblit1, změníme jeho průhlednost. 7 Klikněte pravým tlačítkem na tělo Zaoblit1 ve složce Objemová těla a z místní nabídky vyberte příkaz Změnit průhlednost.
10 Pokud nevidíte rozbalený strom FeatureManageru, tak jej rozbalte malou černou šipkou, kterou najdete po pravé horní straně okna PropertyManageru. Ze složky Objemová těla vyberte tělo vloženého dílu <7-6-2>. 11 Kliknutím na tlačítko Zobrazit náhled můžete ověřit, jak bude vypadat výsledný model po odečtení těl.
165 TIP Podívejte se na nastavení prvku Přidat vysunutím1. Všimněte si použitého ukončení Ekvidistantně od plochy. Prvek vychází ze skici dole a končí odsazením od zakřivené plochy, které vytvoří kulový povrch.
Pokročilé metody modelování
12 Dokončete příkaz a zobrazte si model v řezu (panel Průhledné zobrazení → Řez).
Hotový díl 7-6-b.sldprt můžete nalézt mezi ostatními soubory příkladů.
Mřížka s kulovým povrchem a prolisem Na tomto příkladu si ukážeme nastavení prvku Prolis a vytvoření mřížky průnikem dvou těl. 1 Otevřete si díl 7-7-1.sldprt a uložte jej jako 7-7-a.sldprt. 2 Podíváte-li se do FeatureManageru, uvidíte ve složce Objemová těla dvě těla.
7
Příklad 7.7 3 Vyberte z menu Vložit → Prvky příkaz Prolis. Prvek prolisu vytváří uvnitř cílového těla kapsu, která odpovídá obrysu těla nástroje zvětšeného o zadanou tloušťku.
174
Kapitola 7: Pokročilé metody modelování 8 Postup opakujte i pro druhou drážku.
Obrázek 7.58 Model před přesunutím plochy a po posunutí. Hotový díl 7-10-b.sldprt můžete nalézt mezi ostatními soubory příkladů.
Příklad 7.11 Odstranění plochy Na hrdle láhve je vymodelován závit, který z důvodu náběhu a výběhu závitu vznikl tažením profilu po šroubovici s proměnlivým stoupáním. Podíváte-li se detailněji do ústí láhve, můžete si všimnout, že závit přesahuje do vnitřní části. Ukážeme si postup, jak tyto plochy odstranit jinak, než základními prvky Odebrání vysunutím nebo Odebrání rotací. 1 Otevřete si dokument 7-11.sldprt a uložte jej jako 7-11-a.sldprt.
2 Přibližte si ústí láhve a podívejte se na závit, zasahující do vnitřní části (viz levý detail na obrázku nahoře, označený šipkami). 3 Pro lepší práci a výběr ploch k odstranění proveďte řez modelem rovinou Horní tak, aby zůstala pouze část hrdla (panel Průhledné zobrazení → Řez). Pro úpravu vzdálenosti roviny řezu použijte šipku triády v ose Y.
175
4 Vyberte příkaz Odstranit plochy ze záložky Přímé úpravy. Hotový díl 7-11-b.sldprt můžete najít mezi ostatními soubory příkladů.
7
5 Vyberte postupně všech šest ploch závitu zasahující do vnitřní části láhve a vyberte volbu Odstranit a opravit.
Pokročilé metody modelování
prvků Odebrání vysunutím nebo Odebrání rotací. Tento postup využijete hlavně u tvarově komplikovaných modelů, kde si již z důvodu geometrického tvaru dílu se základními prvky nevystačíte.
Tažení po křivce Tažením profilů po otevřené nebo uzavřené trase můžete modelovat tvary připomínající trubky, hadice, ohýbané profily či obecné tvary charakteristické stejným typem profilu. Profil je zpravidla tvořen 2D skicou, která často bývá kolmá k použité trase. Trasou může být skica i obecná křivka či hrana, ať už dvourozměrná či třírozměrná. Tažením je možné materiál modelu přidávat i odebírat. K dodržení rozměrů taženého profilu po trase pomáhají tzv. vodicí křivky. Před zadáním příkazu Přidání/Odebrání tažením po křivce musejí být skici trasy i profilu zavřené (nesmí být právě upravované). Pro prvky Přidání/Odebrání tažením po křivce dodržujte tyto zásady:
6 Dokončete příkaz Odstranit plochu. 7 Zkontrolujte odstranění ploch a ukončete zobrazení v řezu. Uvedený příklad demonstruje elegantní přístup, jak odstranit plochy, i když byste je mohli v tomto případě odstranit pomocí
• U objemových prvků Tažení po křivce musí být profil zavřený; u prvků Tažený povrch může být profil otevřený nebo zavřený. • Trasa může být otevřená, nebo zavřená. • Trasou může být sada načrtnutých entit obsažených v jedné skice, referenční křivka, nebo sada hran modelu.
182
Kapitola 7: Pokročilé metody modelování 10 Vyberte obě skici tak, aby nedošlo ke zkřížení spojení. Doporučená místa pro výběr jsou na obrázku na předchozí straně označeny šipkami. Na úrovni těchto bodů se objeví spojka (tenká čára se zelenými body na koncích, která spojuje oba vybrané body). 11 Zkontrolujte náhled a dokončete příkaz.
TIP Všimněte si, že pro spojení profilů můžete jako profily použít i plochy. 16 Zkontrolujte náhled a dokončete příkaz. 17 Zaoblete přechodovou hranu trychtýře poloměrem 25 mm.
12 Vytvořte novou rovinu odsazenou od roviny Horní ve vzdálenosti 120 mm směrem dolů. 13 Založte v nové rovině skicu, nakreslete kružnici se středem v počátku a zakótujte její průměr 10 mm. 14 Ukončete skicu. 15 Vyberte příkaz Přidání spojením profilů ze záložky Prvky, vyberte spodní kruhovou plochu trychtýře a novou skicu s kružnicí
18 Vyberte příkaz Skořepina, zadejte tloušťku stěny 1 mm a vyberte horní a spodní rovinnou plochu trychtýře. Dokončete skořepinu potvrzovacím tlačítkem. 19 Založte skicu v Horní rovině.
20 Vyberte příkaz Odsadit entity ze záložky Skica. Zadejte odsazení 5 mm, vyberte vnější vodorovné hrany a pravou zaoblenou hranu. 21 Levou část skici uzavřete tečným obloukem. 22 Nakreslete svislou drážku a zakótujte ji podle obrázku. Středový bod drážky a počátek spojte vazbou Vodorovná.
183 23 Vnitřní hranu trychtýře (na předchozím obrázku zvýrazněná červenou šipkou) převeďte příkazem Převést entity.
2 Na modelu plastové láhve vyřešíme konstrukci střední části těla prvkem Přidáním spojením profilů. Jedná se o designovou záležitost, proto budou profily vedeny pomocí vodicích křivek kreslených ve 3D skice.
7
Pokročilé metody modelování
24 Skicu vysuňte 1 mm směrem do trychtýře.
1 Otevřete si díl 7-19.sldprt a uložte jej pod názvem 7-19-a.sldprt.
Hotový díl 7-18-b.sldprt můžete nalézt mezi ostatními soubory příkladů.
Příklad 7.19 Tělo láhve Na tomto příkladu si ukážeme, jak vymodelovat střední část láhve spojením profilů, kdy všechny vodicí křivky leží v jediné 3D skice a jako profily použijeme hrany modelu.
3 Vyberte příkaz Přidání spojením profilů ze záložky Prvky. 4 Vyberte přechodové hrany do pole Profily.
202
Kapitola 7: Pokročilé metody modelování Každá vrstva je postavena na vrstvu předchozí a pohybuje se nahoru ve směru osy Z. Pro 3D tisk je nezbytné, aby byly všechny normály správně nastaveny směrem z daného objektu.
PropertyManager Tisk3D. K přípravě 3D tisku ze SolidWorksu slouží dvě záložky.
Funkce Tisk3D
• Volba 3D tiskárny ze seznamu dostupných 3D tiskáren, které používají ovladač pro Windows. • Polohování modelu v tiskové oblasti dané vybranou tiskárnou. • Nastavení možností tiskárny pro výstupní kvalitu, procentuální vyplnění modelů, podpory a vyhřívání desky. • Uložení aktuálního souboru do formátu pro 3D tisk.
Funkce Tisk3D je v SolidWorksu dostupná, máte-li nainstalovaný operační systém Microsoft Windows 8.1 a novější. Pokud máte nainstalovanou 3D tiskárnu s ovladačem pro Windows k pracovní stanici, můžete do ní odesílat data přímo ze SolidWorksu. Přístup k 3D tiskárně získáte z menu Soubor → Tisk3D. Pokud výrobce 3D tiskárny používá rozhraní SolidWorks 3D Print API, otevře se dialog 3D tisku Rapid Prototyping, který vám pomůže nastavit tiskové parametry. Má-li 3D tiskárna ovladač podporovaný 3D tiskovým kanálem Microsoft Windows, otevře se správce
V záložce Nastavení se provádí:
V záložce Náhled se vyhodnocují tiskové úlohy, nastavují podpory a upravuje kvalita a rozlišení tisku.
Obrázek 7.143 Funkce Tisk3D je dostupná, pokud je SolidWorks nainstalován ve Windows 8.1 nebo novějších.
203 1 Otevřete si díl 7-25.sldprt.
Postup ukládání modelu do formátu STL
2 Přejděte do menu Soubor → Uložit jako a zadejte název 7-25-a.
V tomto příkladu si ukážeme, jak uložit model do formátu STL, který lze použít pro jakoukoli tiskárnu bez ohledu na to, zda máte nainstalovaný operační systém Microsoft Windows 8.1 a novější.
3 Z roletového menu Uložit jako typ vyberte datový formát STL. 4 Klikněte na tlačítko Možnosti.
7
5 V okně Možnosti exportu, v položce STL/ AMF nastavte výstupní formát a jednotky (viz obrázek dole). Binární formát má zpravidla menší velikost, proto často dostává přednost. ASCII formát je však podporován ve více systémech.
Pokročilé metody modelování
Příklad 7.25
6 V poli Rozlišení máte na výběr ze tří možností: hrubé, jemné a vlastní. V závislosti na přesnosti tiskárny můžete rychle definovat rozlišení hrubé, nebo jemné (hodnoty jsou předvolené). Vlastní volba vám umožní definovat rozlišení podle potřeby.
Obrázek 7.145 Dialogový panel s možnostmi nastavení exportu STL souborů.
240
Kapitola 9: Pokročilá práce se sestavami
10 Klikněte na tlačítko Obnovit, nebo použijte klávesovou zkratku Ctrl + B.
11 Sestava by nyní neměla při Detekci kolizí během otáčení hřídelí vykazovat žádné kolize.
Pokročilé vazby
7 Dvojitým kliknutím na plochu ojnice (na obrázku modře) si zobrazíte kóty základní skici. 8 Dvojitým kliknutím na kótu 118 mm proveďte její úpravu a přepište ji na 164 mm. 9 Změnu potvrďte potvrzovacím tlačítkem.
Kromě standardních vazeb (jako jsou vazby Sjednocená či Soustředná) existují i další dvě skupiny vazeb. Jsou to Upřesňující vazby, ze kterých jsme v předchozí kapitole již použili vazbu Vystředění a specializované Strojní vazby, které v sestavě aplikují složitější logiku převodů, šroubů, vaček apod. Uvedení příkladů všech dostupných vazeb by značně překročilo možnosti této učebnice, proto uvedeme pouze vybrané vazby.
241
Upřesňující vazby Upřesňující vazba
Ikona
Střed profilu Symetrická Vystředění Trajektorie
2 Přetáhněte jeden ze šroubů a všimněte si, že se po ose pohybuje sám (druhý šroub zůstává nehybný). 3 Vyberte příkaz Vazba ze záložky Sestava.
Lineární Mezní vzdálenost Mezní úhel
Tabulka 9.1 Typy upřesňujících vazeb.
Vazba Symetrická
Pokročilá práce se sestavami
Symetrická vazba propojuje dvě podobné entity symetricky podle vybrané roviny nebo rovinné plochy. Jako entity vazby je možné vybírat body, křivky, roviny, nebo rovinné plochy, koule, či válce o stejném poloměru. Upozorňujeme, že tato vazba nevytváří novou součást podle roviny souměrnosti, ale jen vzájemné vztahy mezi entitami dvou existujících součástí.
9
Příklad 9.7 Vazba Symetrická Vazbu Symetrická si předvedeme na napínáku. Vazba Symetrická zde zajistí současný pohyb obou šroubů podle roviny symetrie, kterou je Pravá rovina aktuální sestavy. 1 Otevřete si sestavu 9-7-0.sldasm a uložte ji pod názvem 9-7-0-a.sldasm.
4 V PropertyManageru si rozbalte pole Upřesňující vazby a klikněte na tlačítko vazby Symetrická.
320
Kapitola 12: Plechové díly Jak se používá nástroj Ohyb ze skici, se dozvíte na portálu Mujsolidworks.cz v článku Plechy: Plechový díl #2), kde je uveden i postup modelování plechu krok za krokem. Výkres zadání ve formátu PDF 12-3-b.pdf můžete nalézt mezi ostatními soubory příkladů. K dispozici je i hotový díl 12-3-b.sldprt.
3 V okně Uložit jako nastavte cestu do cílové složky, ponechejte stejný název a uložte dokument 12-1-b.dxf.
Příklad 12.4 Export výkresu do formátu DXF Pro účely výroby často nebývá podkladem standardní výkres, ale dokumentace ve formátu DXF. Ta je čitelná pro různé programovací systémy obráběcích a tvářecích strojů (vypalovačky, vyřezávačky, vystřihovačky). Stroje automaticky rozpoznávají entity a dokážou podle nich vyřezat (vypálit) rozvinutý tvar plechového dílu. Ten se pak na ohýbacích strojích ohne podle konstrukčního návrhu. V tomto příkladu si ukážeme, jak postupovat při exportu do formátu DXF. 1 Využijte díl 12-1-a.sldprt, který jste vymodelovali podle Příkladu 12.1, nebo si otevřete hotový model 12-1-b.sldprt. 2 Klikněte pravým tlačítkem na model a z místní nabídky vyberte příkaz Exportovat do DXF/DWG.
TIP Pokročilá nastavení ukládaného dokumentu můžete provést v okně Uložit jako → tlačítko Možnosti. 4 V PropertyManageru Výstup DXF/DWG natavte tyto parametry: • Exportovat → Plechové díly, • Entity pro export → Geometrie (v případě potřeby lze exportovat čáry ohybů, skryté hrany, vymezovací rámeček atd.). • Dokončete export potvrzovacím tlačítkem. 5 V okně Vyčištění DXF/DWG můžete odstranit entity, které nechcete exportovat. 6 Stiskněte tlačítko Uložit.
321
Příklad 12.5 Jak vytvořit prvek v dočasně narovnaném tvaru
12
Plechové díly
V tomto příkladu se naučíte odebrat prvek v dočasně narovnaném tvaru, vytvořit vybočení, aplikovat vyztužení a změnit pevnou plochu (od které dochází k ohýbání). Otevřete si díl 12-5-a.sldprt, ve kterém je připravena skica základního plechu Skica1.
2 Upravte parametry základního plechu: • vzdálenost vysunutí 100 mm, ukončení → Symetricky, • tloušťka plechu 1,2 mm, poloměr ohybů 2 mm, • přídavek na ohyb → K-faktor 0,333. • Dokončete základní plech potvrzovacím tlačítkem.
A. Základní plech Skica obsahuje ohyb, který bude vytvořený již v základním plechu. 1 Ze záložky Plechové díly vyberte příkaz Základní plech/ouško.
3 Vzhledem k rozdílným velikostem poloměru ohybu v základním plechu provedeme individuální nastavení K-faktoru pro každý ohyb zvlášť (jiné, než je globálně nastavené pro celý plechový díl): • Rozbalte ve FeatureManageru prvek Základní plech1 a klikněte pravým tlačítkem na prvek Základní ohyb1. Z kontextového panelu nástrojů vyberte příkaz Upravit prvek.
• Zatrhněte položku Vlastní přídavek na ohyb a změňte hodnotu K-faktoru na 0,4. • Totéž proveďte u prvku Základní ohyb2. Hodnotu K-faktoru nastavte na 0,36.
354
Kapitola 13: Svařované konstrukce
Příklad 13.4 Schůdky do bazénu Na modelu svařovaného žebříku do bazénu se naučíte vložit kruhový a obdélníkový profil, záslepky, vyztužení a ořezat protínající se profily. Postup je následující.
A. Vložení profilů
4 V PropertyManageru Vložit profil nastavte: • normu ISO, • profil trubka, • rozměry trubky 33,7 × 4,0 mm. 5 Vyberte přímky a oblouky bočnice žebříku. 6 V poli Nastavení zatrhněte volbu Sloučit těla úseků oblouků. 7 Kliknutím na tlačítko Nová skupina založte skupinu Skupina2 a vyberte krátkou přímku.
1 Otevřete si díl 13-4. sldprt a uložte jej jako 13-4-a.sldprt. 2 Dokument obsahuje dvě připravené skici, které zachycují základní tvar žebříku. 3 Použijte příkaz Vložit profil.
8 V PropertyManageru v poli Mezera mezi různými úseky skupiny nastavte vzdálenost 2 mm. 9 Zkontrolujte náhled a dokončete vložení profilů potvrzovacím tlačítkem. 10 Použijte příkaz Vložit profil. 11 Vyberte delší přímku příčky žebříku. 12 V PropertyManageru Vložit profil nastavte: • normu ISO, • profil obdélníkové trubky, • rozměry trubky 50 × 30 × 2,6 mm, • nastavením Úhlu rotace otočte profil o 90°.
355 16 V PropertyManageru Vložit profil nastavte: • směr tloušťky vně (použijte tlačítko Vně), • tloušťku záslepky 5 mm, • odsazení vypočítané z poměru tloušťky (použijte volbu Poměr tloušťky a hodnotu 1), • změňte směr odsazení tlačítkem Obrátit. 13 Zkontrolujte náhled a dokončete vložení profilu potvrzovacím tlačítkem.
17 Zkontrolujte náhled a příkaz dokončete.
C. Vložení vyztužení 18 Vyberte příkaz Vyztužení ze záložky Svařování.
14 Ze záložky Svařování vyberte příkaz Záslepka. 15 Vyberte tři čelní plochy konců trubek.
13
B. Vložení záslepek
20 V PropertyManageru Vyztužení nastavte: • trojúhelníkový profil s rozměry 50 × 50 mm, • tloušťku 5 mm a tlačítko Obě strany, • v poli Umístění vyberte do pole Směr vyztužení přímku příčky žebříku (ze Skica1).
Svařované konstrukce
19 Vyberte plochu dlouhé svislé trubky bočnice a spodní plochu příčky žebříku.
368
Kapitola 15: Pevnostní výpočty a simulace 13 V průvodci pokračujte tlačítkem Další. 14 V druhém kroku (Zatížení) klikněte na tlačítko Přidat sílu. 15 V PropertyManageru Síla: • vyberte na každém úchytu válcovou plochu menší díry (označené červenými šipkami) • použijte volbu Vybraný směr, • vyberte rovinu Horní (na ni bude zatěžující síla kolmá), • použijte volbu Celkem, • zadejte velikost síly 6 000 N.
17 Potvrďte přidání síly a v průvodci pokračujte tlačítkem Další. 18 Ve třetím kroku průvodce (Materiál) klikněte na tlačítko Vybrat materiál. 19 Vyberte z knihovny materiál Obyčejná uhlíková ocel, klikněte na tlačítka Použít a Zavřít. Materiálové vlastnosti musí být shodné s výchozím zadáním dle bodu I. Materiál. 20 Pokračujte tlačítkem Další. 21 Ve čtvrtém kroku průvodce (Spustit) klikněte na tlačítko Spustit simulaci. 22 Proběhne výpočet a spustí se animace předpokládané deformace dílu. Střední část základny se bude prohýbat ve směru působící síly, úchyty (packy) se budou rozevírat do stran.
23 Po vizuální kontrole deformování dílu pokračujte v průvodci SimulationXpress tlačítkem Ano, pokračovat. 24 V pátém korku průvodce (Výsledky) jsou tlačítka pro zobrazení výsledků: • Zobrazit napětí von Mises, • Zobrazit posunutí.
16 Před potvrzením definice síly zkontrolujte, zda síla (fialové náhledové šipky) působí ve směru kolmém od základny.
Pod tlačítky je uvedený výsledek → koeficient bezpečnosti určený podle poměru vypočítaného napětí a meze kluzu. Výslednou hodnotou je 1,79. Podle doporučených hodnot pro ocelové materiály (k = 1,2 až 2) lze již nyní usuzovat, že uložení kladky namáhání vydrží.
369
25 Zobrazte výsledky napětí kliknutím na tlačítko Zobrazit napětí von Mises. 26 Výsledky modelu jsou znázorněny barevnou mapou na deformované geometrii. Při hodnocení výsledků je nutné brát v úvahu měřítko (je zobrazeno v infoboxu v levém horním rohu grafické plochy), které má aktuálně hodnotu 1070. To znamená, že znázorněná deformace je 1070× větší, než ve skutečnosti. 27 Z barevné mapy, která pokrývá povrch modelu, lze vyhodnotit výsledky průběhu napětí (kritická místa). Modrou barvou jsou znázorněna místa, kde působí jen minimální napětí. Kritická místa (špičky napětí) se zobrazují červenou barvou.
29 Podívejte se na velikosti napětí na stupnici na obrázku vlevo. Největší napětí je 122 MPa, které je významně menší, než napětí na mezi kluzu 220 MPa (hodnota zcela dole, označená červenou šipkou). Kontrolou návrhu jsme zjistili, že působení silového zatížení nepřekročí mez kluzu a nedojde tak k porušení nebo k trvalé deformaci materiálu.
Pevnostní výpočty a simulace
I. Výsledné napětí
15
C. Vyhodnocení výsledků
28 Nejvyšší napětí se v tomto případě vyskytuje v rozích v přechodu mezi úchyty a základnou (na obrázku vyznačeno červenou šipkou). Jak bylo patrné i z animace předpokládané deformace součásti, tak v této oblasti bude součást hodně ohýbaná, a tudíž i namáhaná.