Curs3 - CATIA
-
Upload
ionita-laurentiu -
Category
Documents
-
view
264 -
download
0
Transcript of Curs3 - CATIA
-
8/6/2019 Curs3 - CATIA
1/29
1
Curs 3
CATIA V5R20. Prezentare general.
Generaliti
Fabricaia asistat de calculator s-a dezvoltat ca rspuns la problema materializrii unui modelgeometric existent pe planeta proiectantului. Primul pas n fabricaia asistat de calculator estetranspunerea n calculator a modelului geometric dorit, folosind o aplicaie specializat. Existpe pia o serie de aplicaii care pot servi la realizarea acestei etape, alegerea soluiei optimedepinznd de mai muli factori.
n alegerea corect a unei aplicaii destinate modelrii de componente mecanice trebuie nsavute n vedere i alte ntrebuinri ale modelului geometric elaborat: generarea de desene deexecuie, realizarea de ansamble i subansamble, verificarea sau optimizarea formei folosindun program de calcul cu elemente finite.
Analiznd soluiile CAD propuse de diferite firme (AutoCAD Inventor, SolidWorks, SolidEdge,CATIA, ProENGINEER, etc.), se poate observa c toate au la baz un modelor geometric 3D
parametrizat peste care s-au adugat sau se pot aduga aplicaii care permit exploatareamodelului realizat. Aplicaiile care exploateaz modelul geometric pot fi independente sauintegrate aplicaiei de baz.
n cele ce urmeaz s-a folosit CATIA V5, o aplicaie de referin n domeniul proiectrii asistatede calculator. Ea ofer o soluie integrat, pe lng facilitile legate de modelarea cu solidecomune tuturor aplicaiilor reprezentative ea oferind i module destinate stilitilor, permindastfel extinderea utilizrii calculatorului i la etape anterioare proiectrii constructive.
CATIA V5R20 se prezint ca un ansamblu de medii de lucru(Workbenches) care pot fi activatesuccesiv n vederea realizrii unui ansamblu de sarcini. n acest mod s-a putut evita lucrul cu ointerfa unic, mult prea complex pentru majoritatea sarcinilor utilizatorului.
Dup instalare i lansare n execuie, aplicaia afieaz interfaa necesar realizrii unui
ansamblu.Trecerea la un nou mediu de lucre se realizeaz selectnd Start / Mechanical Design
-
8/6/2019 Curs3 - CATIA
2/29
2
Fig. 1
sau
-
8/6/2019 Curs3 - CATIA
3/29
-
8/6/2019 Curs3 - CATIA
4/29
4
Fig. 3. Schi supradefinit
Fig. 4. Adugare automat de constrngeri
-
8/6/2019 Curs3 - CATIA
5/29
5
Fig. 5. Impunerea unei relaii geometrice ntre parametri
La nceperea unui model este esenial alegerea corect a formei debaz. Dac alegerea estebun, realizarea modelului se va face printr-un numr redus de pai. Astfel, realizarea modeluluipentru exemplul fundamental, prezentat n continuare, se face prin urmtorii pai :
1. Se creaz un contur pentru forma de baz (fig.6) ;
2. Se creaz forma de baz prin extrudareaconturului 2D (fig.7) ;
3. Se adaug succesiv alte elemente componente (fig.8).
Fig.6. Crearea conturului pentru forma de baz
-
8/6/2019 Curs3 - CATIA
6/29
6
Fig.7. Extrudarea conturului 2D
Fig.8. Adugarea succesiv a altor blocuri grafice
Construirea contururilor plane
Construirea contururilor plane este partea cea mai dificil n construcia unui model 3D. Pentrua ncepe n mediul Part Designconstrucia unui contur plan, se va selecta planul de desenare iapoi se va activa aplicaia de schiare (Sketcher), figura 3.9, acionnd cu mouse-ul pictograma
Aa cum s-a afirmat, planul de desenare poate fi unul dintre planele de coordonate sau osuprafa plan a modelului.
schiare pe fa,
extrudare (Pad)
schiare pe fa,
extrudare (Pad)
schiare pe fa,
extrudare (Pocket)
-
8/6/2019 Curs3 - CATIA
7/29
7
Fig. 9. Mediul de desenare 2D (Sketcher)
Semnificaiile pictogramelor afiate n partea dreapt a ecranului sunt date n tabelul 1.
Tabelul 1
ieire linii simetrie
contururi axe proiecie
dreptunghi puncte afi. constrngeri
cercuri, arce racordare cotare
curbe spline teire autoconstrngere
elipse ajustare animaie
-
8/6/2019 Curs3 - CATIA
8/29
8
n timpul desenrii contururilor plane, planul pe care se deseneaz va fi paralel cu planulecranului. Dac planul nu este n aceast poziie se poate impune dispunerea sa corectapsnd butonul .
O schi 2D este constituit dintr-unul sau mai multe profiluri nchise care nu seautointersecteazi dintr-un ansamblu de constrngeri, dimensionale sau geometrice.
Dup intrarea n mediul de desenare 2D (Sketcher) sunt necesare de regul cteva aciuni carevor uura realizarea modelului :
1. Impunere atracie gril (grid snap), acionnd butonul corespunztor de pe bara cuinstrumente Tools(fig. 10). Dac butonul este selectat, cursorul mouse-ului nu se va putea opridect n punctele grilei imaginare afiat automat.
Fig. 10. Efectul activrii atraciei grilei
2. Activare autoconstrngeri (autoconstraint), figura 11.
Fig. 11. Efectul activrii autoconstrngerilor (autoconstraint)
Dac butonul autoconstraint este activat, n timpul trasrii unui element geometric aplicaiancearc s ghiceasc inteniile proiectantului, adugnd automat constrngerile cele maiprobabile.
-
8/6/2019 Curs3 - CATIA
9/29
9
Construcia elementelor geometricecare compun o schi 2D se
realizeaz cu instrumentele dispuse pe bara cu instrumente Profiles:
Construcia profilurilorProfilurile conin segmente de dreapti arce de cerc. (fig. 12) i
rezultatul obinut este prezentat n figura 13.
Fig. 12. Construcia contururilor din segmente de dreapti arce de cerc
linie orizontal
arc de cerc (curacordare)
arc de cerc (fr racordare)
-
8/6/2019 Curs3 - CATIA
10/29
10
Fig. 13. Construcia rezultat
Construcia punctelor
Punctele pot fi definite n 5 moduri, dup cum rezult din figura 14.
Fig.14. Definirea punctelor
Construcia liniilor
Ca i n cazul punctelor, pentru definirea liniilor (segmentelor de dreapt) aplicaia pune la
dispoziie mai multe posibiliti (fig. 15).
puncte prin proiecia altor puncte pe o curb dat
punct obinut prin intersecia a dou curbe
puncte echidistante
punct prin coordonate
punct prin indicare cu mouse-ul
-
8/6/2019 Curs3 - CATIA
11/29
11
Fig.15. Definirea liniilor
Construcia curbelor spline
Mediul de lucru selectat permite generarea a dou tipuri de curbe spline: curbe spline deinterpolare, definite pornind de la un numr de puncte, i curbe spline de racordare, care permitgenerarea unui profil de racord bazat pe dou curbe date (fig.16).
Fig. 16. Definirea
curbelor spline
Construcia cercurilor i a arcelor
Pentru generarea arcelor de cerc i a cercurilor aplicaia pune la dispoziie 7 posibiliti, dupcum urmeaz:
linie infinit, bisect. a unghiului format de 2 linii
linie tangent simultan la dou curbe
linie infinit (vertical, orizontal sau prin dou uncte
linie prin indicarea cu mouse-ul
curb spline pentru racordare
curb spline prin puncte
-
8/6/2019 Curs3 - CATIA
12/29
12
Fig.17. Generarea arcelor de cerc
Construcia conicelor
Aplicaia permite generarea att a conicelor clasice (elips, paraboli hiperbol) ct i a uneiconice oarecare. Butoanele i semnificaiile lor sunt cele prezentate n figura 18.
Fig.18. Generarea conicelor
Construcia axelor
Axele vor fi construite fie pentru generarea unor contururi care prezint simetrii, fie pentruconstruirea unor corpuri de revoluie (fig. 19).
arc prin centru i extremiti
arc prin 3 puncte
arc prin extremiti i raz sau al 3-lea punct
cerc tangent la 3 entiti
cerc prin coordonate
cerc prin 3 puncte
cerc folosind dou puncte (centru i mrime raz)
conic prin 5 puncte
hiperbol
parabol prin focar, vrfi extremiti arc
elips prin centru, semiaxa mare i semiaxa mic
-
8/6/2019 Curs3 - CATIA
13/29
13
Fig. 19. Contur pentru generarea unui corp de revoluie
Operaiile pe profiluri(rotunjirea, teirea etc.) pot fi declanate dup generarea unui ansamblude entiti i sunt realizate folosind instrumentele coninute n bara cu instrumente Operation. nmomentul selectrii unui buton corespunznd uneia dintre operaii, pe bara cu instrumenteSketch Toolsapar variante de executare a operaiei :
Rotunjirea
Rotunjirea poate fi executat n 3 moduri (fig.20).
Fig.20. Executarea rotunjirii
Teirea
Variantele de executare a teirii sunt prezentate n figura 21.
ax
se pstreaz ambele entiti
se pstreaz o entitate
teire normal
se pstreaz ambele entiti
rotunjire normal
se pstreaz o entitate
Fig.21. Executarea teiturii
-
8/6/2019 Curs3 - CATIA
14/29
14
Tierea extremitilorTierea extremitilor poate fi realizat n 2 moduri (fig.22).
Fig.3.22. Tierea extremitilor
Simetria
Pentru a folosi acest instrument, se vor genera elementele supuse transformrii i o ax desimetrie. Apoi se vor selecta elementele, se va apsa butonul i se va selecta axa.
Impunerea constrngerilordimensionale sau legate de poziia reciproc a elementelorgrafice realizate asigur n final corectitudinea unei construcii.
n urma impunerii constrngerilor o schi poate fi:
o incomplet definit (exist nc elemente mobile), figura 23 ;
Fig. 23. Construcie incomplet definit.
o complet definit (toate elementele sunt fixe), figura 24 ;
tiere un element
tiere ambele elemente
-
8/6/2019 Curs3 - CATIA
15/29
15
Fig. 24. Construcie complet definit.
o supradefinit, figura 25.
Fig. 3.25. Construcie supradefinit.
Starea diferitelor elemente din schi influeneaz culoarea n care sunt desenate.Constrngerile asigur poziiile reciproce i dimensiunile elementelor generate. nainteaimpunerii unei constrngeri trebuie selectate elementele la care aceasta se va referi. n tabelul2 s-au evideniat constrngerile care pot fi impuse n funcie de elementele selectate.
Tabelul 2
Numrul de elemente selectate Constrngerile care se pot impune
Un element Fix, orizontal, vertical
Dou elemente Coinciden, concentricitate,
tangen, paralelism, punct median.
perpendicularitate
Trei sau mai multe Simetrie, echidistan
Pe schiele generate de aplicaie constrngerile sunt reprezentate prin simbolurile cuprinse ntabelul 3.
-
8/6/2019 Curs3 - CATIA
16/29
Pentru a avea acces la butinstrumente Constraints.
Aplicaia permite impunereadialog i restricii dimensionvederea selectrii restricieibutoane de opiune din feremouse-ul.
Fig. 26. Im
Pentru introducerea unei dim
n funcie de numrul de elem
16
Simbol Semnificaie
Perpendicular
Coincident
Vertical
Orizontal
Fix / mobil
Paralel
/ Raz / diametru
oanele necesare impunerii de constrngeri
e restricii n dou moduri: prin selectarea lle (cote). n figura 26 s-a inclus fereastr
orite. n funcie de elementele selectate nastr sunt reprezentate n stare activ, d
punerea de restricii folosind fereastra de di
nsiuni se va apsa butonul .
ente selectate se pot impune dimensiunile p
Tabelul 3
i se va afia bara cu
or dintr-o fereastr dede dialog afiat n
realabil, un numr deci pot fi selectate cu
log
rezentate n tabelul 4.
-
8/6/2019 Curs3 - CATIA
17/29
17
Tabelul 4
Realizarea modelelor solide
Sistemele de proiectare asistat de calculator pstrez modelele solide sub forma unei coleciide blocuri geometrice elementare interconectate. Acestea pot fi cu geometrie implicit
(racordri, teituri, repetri ale unor poriuni deja definite) sau explicit, generat prinexploatarea unui contur sau ansambluri de contururi definit n prealabil. Rezultatul este unmodel 3D parametrizati un arbore structural care reflect derularea n timp a procesului deconstrucie i permite accesarea diferitelor elemente realizate i a parametrilor lor.
Pentru realizarea unui model 3D, CATIA dispune de mediul de lucru Part Designaa cum s-avzut n figura 1.
n stnga ferestrei de desenare i suprapus peste aceasta se vede arborele structural almodelului n forma iniial. n partea dreapt a zonei de desenare este afiat un ansamblu debare cu instrumente specifice. La apsarea butonului drept al mouse-lui se afieaz un meniucontextual particularizat al crui coninut este dependent de starea aplicaiei.
Realizarea blocurilor grafice cu geometrie explicit
Aceste entiti 3D sunt realizate pornind de la contururi 2D, deci generarea lor va fi posibil doardup definirea acestora. Se poate ncepe direct generarea unei entiti, fr desenarea nprealabil a unui contur 2D deoarece fiecare fereastr de definire a unei astfel de entiti conineun buton care permite trecerea imediat n Sketcher.
Form extrudat (Pad )Apsnd butonul Pad dup realizarea unei schie se va afia blocul de construcie cu ogeometrie corespunznd unui set implicit de valori date parametrilor de defini ie precum i ofereastr care permite modificarea valorilor acestora (fig. 27).
Numrul de elemente selectate Constrngerile care se pot impune
Un element Lungime, raz sau diametru, semiaxa
mare, semiaxa mic
Dou elemente Distan, unghi
-
8/6/2019 Curs3 - CATIA
18/29
18
Fig. 27. Definirea unei forme extrudate (Pad).
Butonul Reverse Sidese folosete n cazul profilurilor deschise pentru selectarea prii care seextrudeaz, ca n figura 28.
Fig. 28. Form extrudat definit pe baza unui contur deschis.
Limitarea nlimii (fig. 29) pe care se realizeaz extrudarea se poate face n 5 feluri:
o prin introducerea nlimii pe care se extrudeaz profilul (Type = Dimension) ;
o impunnd ca extrudarea s se opresc la ntlnirea urmtoarei suprafee ndirecia extrudrii (Type = Up to Next) ;
o prin indicarea ca suprafa pn la care se extrudeaz ultima suprafa dinmodel ntlnit pe direcia extrudrii (Type = Up to Last) ;
o prin indicarea unui plan pn la care se va realiza extrudarea (Type = Up toPlane) ;
o prin indicarea unei suprafee pn la care se va realiza extrudarea (Type = Up toSurface).
revenire n Sketcher
-
8/6/2019 Curs3 - CATIA
19/29
-
8/6/2019 Curs3 - CATIA
20/29
20
Fig. 20. Definirea unei extrudri multiple pe nlimi diferite
Form extrudat cu nclinaii i rotunjiri (Drafted FilletedPad )
Acest instrument permite generarea unor forme complexe ca n figura 31.
-
8/6/2019 Curs3 - CATIA
21/29
21
Fig. 3.31. Generarea unei forme extrudate cu nclinaii i rotunjiri
Buzunar (Pocket )
Dup formele extrudate de tip Pad, n realizarea modelelor complexe se folosesc frecventbuzunare (forme de tip Pocket). Ele permit modelarea prin suprimare de material. Conturul depornire se definete de regul pe o fa a corpului (o fa plan). Posibilitile de limitare adistanei pe care se execut extrudarea sunt similare celor prezentate deja la generareaformelor extrudate de tip Pad.
Buzunarele realizate prin extrudare pn la o suprafa permit realizarea unor alezaje avndseciune necircular.
n figura 32 se prezint un exemplu de realizare de astfel de bloc grafic i fereastra de dialog cuajutorul creia sunt stabilii parametrii acestuia.
Fig. 32. Generarea unui buzunar
-
8/6/2019 Curs3 - CATIA
22/29
22
Buzunar multiplu (Multi-Pocket )
Buzunarul multiplu se genereaz ca i o form extrudat pe nlimi diferite (Multi-Pad). Practicdup realizarea contururilor necesare se vor indica n fereastra afiat la acionarea butonului,
nlimile de extrudare dorite.
Buzunar cu nclinaii i rotunjiri (Drafted filleted pocket )
Buzunarul cu nclinaii i rotunjiri permite generarea cavitilor de form complex care prezintatt nclinri ale suprafeelor laterale ct i rotunjiri ale muchiilor rezultante. Se genereazsimilar formelor de tip Drafted Filleted Pad.
Forma de revoluie (Shaft )
Generarea unei forme de revoluie presupune realizarea unei schie care conine un contur plani o ax. Cu schia selectat, se apas butonul indicat i se indic restul parametrilorelementului grafic, ca n figura 33.
Fig. 3.33. Generarea unei forme de revoluie
Cavitate obinut prin rotaia unui profil plan (Groove )
-
8/6/2019 Curs3 - CATIA
23/29
23
Realizarea unei astfel de caviti presupune aceiai pai ca i n cazul formelor de revoluie detip Shaft, diferena fiind aceea c n loc s se adauge material n urma rotirii conturului plan, serealizeaz o suprimare de material, ca n figura 34.
Fig. 3.34. Generarea unei caviti de tip Groove
Alezaj (Hole )
Acest instrument permite definirea unei variate palete de alezaje circulare, formele acestorafiind date de geometria sculelor folosite. n figura 35 sunt prezentate formele care pot firealizate :
Fig. 35. Tipuri de alezaje
Pentru limitarea alezajelor s-au prevzut 5 posibiliti (fig. 36):
-
8/6/2019 Curs3 - CATIA
24/29
24
Fig. 36. Limitarea alezajelor
n figura 3.37 se prezint un exemplu de definire de alezaj.
Fig. 37. Definirea parametrilor unui alezaj
n figura 38 s-a prezentat un alezaj realizat pe o suprafa nclinat. Pentru definirea alezajuluis-a folosit ca i element de referin o dreapt generat anterior, paralel cu axa alezajului.
guri filetate
-
8/6/2019 Curs3 - CATIA
25/29
25
Fig. 3.38. Alezaj nclinat
Form generat prin extrudarea dup o traiectorie (Rib )
O astfel de form (fig. 39) se obine prin deplasarea unui profil plan de-a lungul unei traiectorii,desenate n prealabil.
Fig. 39. Bloc grafic obinut prin extrudarea dup o traiectorie (Rib).
rofiluri
rezultat
-
8/6/2019 Curs3 - CATIA
26/29
26
Form obinut prin nlturarea unui volum de material obinut prin extrudarea
unui contur dup o traiectorie (Slot )
n figura 40 se prezint un exemplu de realizare a unei astfel de forme. Parametrii care definescschema de generare sunt similari celor folosi la Rib.
Fig. 40. Form obinut prin nlturarea unui volum de material generat prin deplasarea uneicurbe plane dup o traiectorie.
Nervur (Stiffner )
Pentru a genera o nervur se va desena ntr-un plan profilul nervurii (fig. 41). Profilul poate fideschis.
Fig. 41. Construirea profilului unei nervuri.
n continuare se pot defini ceilali parametri necesari construciei nervurii (fig. 42).
-
8/6/2019 Curs3 - CATIA
27/29
27
Fig. 42. Construcia unei nervuri
Form realizat prin unirea unor contururi din diferite plane (Loft )
Realizarea unui astfel de bloc grafic este precedat de construcia unui ansamblu de contururiplane, generatoare (fig. 43).
Fig. 43. Construcia unui bloc grafic de tip Loft.
-
8/6/2019 Curs3 - CATIA
28/29
28
Form nlturat realizat prin unirea unor contururi din diferite plane (Remove
Lofted Material )
Se genereaz ca i Loft, diferena constnd n faptul c forma obinut va fi folosit pentrunlturarea unui volum de material.
Realizarea blocurilor grafice cu geometrie implicit
Pe lng blocurile grafice generate pornind de la contururi 2D, un model mai poate prezentarotunjiri, teiri repetri de blocuri graficedeja definiteetc. Modeloarele geometrice dispun de
funcii specializate care permit realizarea suprafeelor corespunztoare acestor blocuri grafice ideoarece pentru crearea lor nu se face apel la schie ajuttoare, acestea sunt de obiceidenumite blocuri grafice cu geometrie implicit.
Rotunjirea muchiilor (Fillet )
Apsnd butonul Filletde pe bara cu instrumente Dress-up Featuresse va afiaa fereastra dinfigura 44 care permite indicarea razei rotunjirii (3 mm) i a modului de propagare a acesteia.Implicit este selectat modul tangenial, ceea ce nseamn c rotunjirea se propag i spremuchiile tangente la cea selectat. O alt posibilitate este "Minimal", care limiteaz rotunjirea lasegmentul selectat.
Aplicaia permite i realizarea unor rotunjiri avnd o geometrie complex: rotunjiri cu razvariabil, rotunjiri cu pstrarea unor muchii, rotunjiri care se intersecteaz (fig. 45).
Fig. 44. Realizarea rotunjirii muchiilor.
-
8/6/2019 Curs3 - CATIA
29/29
29
Fig. 3.45. Alte tipuri de rotunjiri.
Teirea muchiilor (Chamfer )
Teirile se realizeaz similar rotunjirilor. Pentru a defini o teire se va apsa butonul Chamferise vor indica n fereastra care se afieaz parametrii acesteia, respectiv mrimea i modul depropagare (fig. 46).
Fig. 46. Definirea geometriei teiturilot muchiilor