CAD ALKALMAZÁSOK A LEMEZALAKÍTÁSBAN

Átírás

1 Pro/ENGINEER oktatóanyag CAD ALKALMAZÁSOK A LEMEZALAKÍTÁSBAN Halbritter Ernő Kozma István Széchenyi István Egyetem Győr, 2005, A HEFOP pályázat a humán erőforrás fejlesztését támogatja a szakképzés és a foglalkoztatás területén. A pályázatot az Európai Unió és a magyar állam támogatja.

2 LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE PRO ENGINEER OKTATÓANYAG Pro/ENGINEER oktatóanyag Kivágószerszám tervezése Kivágószerszám előterve, nyomásközéppont, mint héjszerű építőelemek súlypontja, függő modellek készítése, párhuzamos tervezés, összeállítás, animáció készítése 2

3 HALBRITTER ERNŐ KOZMA ISTVÁN: LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE Tartalomjegyzék KIVÁGÓSZERSZÁM TERVEZÉSE 6 Bevezető ismeretek 6 Előállítandó munkadarab 7 Az oldalvágós szerszám konstrukciós bemutatása 7 Feladatkiírás 10 Előterv készítése 11 A munkadarab vázlatának elkészítése / Sketch.sec / 12 Az előre elkészített vázlat beépítése / Data from File / 14 Elrendezési terv 15 Mintázat készítése 16 A mintázatkészítés további lehetőségei 18 A lemezcsík szélességének megadása 20 A folytonos vonal átalakítása középvonallá / Line Style / 21 Sávterv készítése 22 Vázlatkészítés az élek, vonalak átmásolásával 23 A láthatóság ki be kapcsolása / Hide Unhide / 23 Zárt görbék területe mint felület / Fill / 24 Felületek színezése / Color and Appearence / 24 A lemez szélességének megnövelése oldalvágós szerszám esetén28 Sávterv készítése hulladékmentes darabolásnál 28 Rugós előütköző 30 Segédpont felvétele a helyzetmeghatározáshoz 31 A vágólap kontúrvonalának felvétele 32 A csavarok és illesztőszegek helyének meghatározása 34 Az alaplap kontúrvonalának felvétele 35 Nyomásközéppont meghatározása 36 Héjszerű kihúzás 37 A héjszerű építőelemek súlypontja 38 Héjszerű kihúzás oldalvágós szerszámoknál 39 Az építőelemek csoportosítása / Group / 41 A nyomásközéppont megadása segédponttal az előterven 41 Függő modellek létrehozása 43 Az előterv elhelyezése az összeállításban 43 A függő modell vázlatának elkészítése az előterv alapján 45 A vágólap vázlata 47 A vágólap és a vágóbélyeg méretmegadása kivágásnál, illetve lyukasztásnál 50 A kivágó-, illetve lyukasztóbélyeg vázlata 54 Az oldalvágó vázlata 55 Az alaplap vázlata 56 A vezetőlap vázlatai 57 A bélyegtartólap vázlata 59 A nyomólap vázlata 60 A fejlap vázlata 61 3

4 LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE PRO ENGINEER OKTATÓANYAG Párhuzamos tervezés 63 A vágólap geometria modellje 63 A kivágó-, illetve lyukasztóbélyeg geometriai modellje 65 Az alaplap geometria modellje 69 A menet jelképes jelölése / Cosmetic _ Thread / 69 A jelképes menet másolása / Ctrl C Ctrl V / 70 A vezetőlap geometria modellje 72 A bélyegtartólap geometria modellje 74 Felezőpont és szimmetriasík felvétele 75 A jelképes menet tükrözése / Edit Mirror / 76 A nyomólap geometria modellje 77 A fejlap geometria modellje 77 Az összeállítás előzetes ismeretei 78 Szabadsági fokok értelmezése 78 Összeállításnál előforduló elemtípusok 80 Statikus összeállítások készítése 80 A bázisalkatrész beépítése 80 A leggyakoribb szerelési kényszerek / Mate, Align, Insert / 84 Az összeállításba behívott alkatrészek mozgatása 92 Alkatrész létrehozása függő modellként 93 Láthatóság / Hide / és elrejtés / Supresse / az összeállítási környezetben 96 Családtáblás alkatrészek beépítése az összeállításba 99 Családtáblás alkatrészek kicserélése / Replace / 102 Alkatrészek ismételt beszerelése az összeállításba / Repeat / 103 Komponens Interfészek használata 105 Megmunkálás az összeállítási környezetben 107 Robbantott ábra készítése 112 Animáció készítése 115 KÜLÖNBÖZŐ FELHASZNÁLÁSRA ALKALMAS GEOMETRIAI MODELLEK ELŐÁLLÍTÁSA 121 Bevezetés 122 A teriték meghatározása 122 A teríték meghatározása mélyhúzott munkadaraboknál. 122 Tengelyszimmetrikus munkadarab terítéke 123 Négyszög keresztmetszetű munkadarab terítéke 131 A teríték meghatározása bordák nélkül 132 A bordák kialakítása 135 A teríték meghatározása hajlított munkadaraboknál 140 Állandó sugárral hajlított munkadarab terítéke 141 Változó sugárral hajlított munkadarab terítéke 147 Oválalakú tartálykocsi palástjának és válaszfalának terítéke 151 A palást terítéke 154 A válaszfal terítéke 158 A válaszfal rajza 161 A határoló pontok felvétele 162 A pontok koordinátáinak megadása rajzi környezetben164 U és Z alakúra hajlított munkadarab terítéke 168 Z alakra hajlított rész modellezése 168 Félköríves lekerekítés a lemezalakító modulban 171 U alakra hajlított rész modellezése 171 Az alkatrész síkbaterítése 176 Irodalom 177 A geometriai modell felhasználása a hajlítási technológia tervezésénél 178 Sávtervezés összetett, többlépéses hajlítószerszámnál 178 4

5 HALBRITTER ERNŐ KOZMA ISTVÁN: LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE Konstrukciós megoldások 178 Modellezési lépések 184 A szerszámprofil származtatása 196 Helyi alakváltozás meghatározása 199 Irodalom 199 A munkadarab alakjának optimálása 200 Megoldás a Mathcad használatával 200 Egyszerűsített megoldások 201 Formális / szimbolikus / megoldás 201 Numerikus megoldás 202 Korlátozott szélsőértékszámítás 203 Megoldások a szögben hajló palástfelületű edényeknél 204 Formális / szimbolikus / megoldás 204 A feladat megoldása a Pro/Engineer szoftver felhasználásával 207 Anyagtakarékos geometriák a gyakorlatból 212 Irodalom 213 Az alakítás szemléltetése 213 Bevezetés 213 Geometriai modellezés 214 A munkadarab alsó részének modellezése forgatással 215 A ráncgátlóval leszorított síklapú rész modellezése 216 Közbenső alakok előállítás kísérleti mérések adatainak felhasználásával219 A fülesedő részt határoló spline görbe pontosságának vizsgálata 221 A geometriai modell felhasználása az NC megmunkálásnál 222 A válaszfal terítékének elkészítése vízsugaras vágással 223 Az elkészített munkadarab geometriai ellenőrzése 224 5

6 LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE PRO ENGINEER OKTATÓANYAG KIVÁGÓSZERSZÁM TERVEZÉSE BEVEZETŐ ISMERETEK A számítógépes gépészeti tervezésnek vannak szakaszai, jellegzetes vonásai, fogásai. A tervezés első szakasza a koncepció kialakítása. Egy új termék előállításának ötlete, vagy egy régi termék áttervezésének gondolata többnyire valamilyen igény felismeréséből ered. Az igény felismerését, vagy oktatási vonalon a feladatkiadást előzetes elképzelések, ötletek követik. Ezen ötletek minősége a későbbiekben meghatározó lehet, de ha az ötletek csak a fejben maradnak, akkor azok nem érnek semmit. Az ötleteket ki kell dolgozni, a tényleges megvalósíthatóságukat meg kell vizsgálni. Az ötletek kidolgozásának kezdeti szakasza a koncepcionális tervezés. A koncepcionális tervezés eredménye gyakran egy előterv, egy ajánlati terv. A koncepcionális terv alapján még nem lehet legyártani, felépíteni az objektumot, de arról már előzetesen véleményt lehet alkotni, mint elképzelést meg lehet ítélni. Napjainkban a koncepcionális tervezés nehezen képzelhető el számítógép nélkül, ezért fontos elvárás a CAD szoftverekkel szemben, hogy minél hatékonyabban támogassák a tervezés szóban forgó szakaszát. A koncepcionális tervezésnél jól felhasználható a kétdimenziós, vázlatszerű előterv. Mint már ismeretes, a 3D s parametrikus modellezés alapja egy 2D s vázlat. Ha a kétdimenziós vázlatot egy bázistest testmodellezéséhez használjuk, akkor a Pro/Engineer szoftvernél a vázlattal szemben szigorú követelmények állnak fent. Például a vázlat nem tartalmazhat kósza vonalakat, a vázlatnak zártnak kell lenni. Az előterv készítésénél olyan megoldást kell választani, ahol részint ki lehet használni a Pro/Engineer vázlatkészítő képességeit, de ugyanakkor az említett kötöttségek nem fordulnak elő. Egy ajánlható megoldás az előtervek készítésére a vázlatok alkalmazása. A Pro Engineer Wildfire 2 szoftvernél az egymáshoz kapcsolódó vázlatok tulajdonképpen segédgörbék. A vonalas előtervek megalapozhatják egyes alkatrészek 3D s tervezését, ugyanis egy egy 3D-s alkatrész modellezéséhez szükséges vázlat előállítható, esetenként átmásolható az előtervből. Ennél a munkánál gyakran függő modelleket / alkatrészeket / hoznak létre. A vonalas előtervre alapozott függő modellek / alkatrészek / jellegzetes méretét a mérethelyes vázlat határozza meg. A vázlat módosítása kihat az alkatrészekre is, így a megoldásváltozatok számának növekedése alig szaporítja a tervezői munkát. A jó előterv alapján a további munka elvégezhető párhuzamos / konkurens / tervezéssel. A Pro Engineer szoftver képességei, és a jól megválasztott munkamódszer jelentősen felgyorsítja a tervezés menetét, hatékonyan segíti az alkotó tervezői munkát. Az alkatrészeket a gyakorlatban szereléssel állítják össze. A szerelés folyamata magában foglalja az egymáshoz tartozó alkatrészek helyzetmeghatározását, a viszonylagos helyzetek rögzítését. Egy alkatrész helyzetmeghatározása, rögzítése, az alkatrész mozgási szabadsági fokainak lekötését jelenti. Ez hasonlóan megy végbe a számítógéppel tervezett geometriai modellek szerelésénél, az un. összeállítás készítésénél is. Egy új összeállításnál már közbenső helyzeteket is be lehet állítani, a szerkezet működését mozgó ábrákkal / animációval / lehet szemléltetni. Az előterv készítését, az előtervre alapozott függő modellek létrehozását egy lyukasztó-, kivágószerszám tervezésénél mutatjuk be. A segédletben a Pro Engineer Wildfire 2 szoftver használatán kívül a szerszámtervezéssel kapcsolatos ismereteket is érintjük. Tesszük ezt azért, mert a tervezésnél a jó szoftver, a hatékony 6

7 HALBRITTER ERNŐ KOZMA ISTVÁN: LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE munkamódszer mellett szükség van szakmai ismeretekre is, és ez a segédlet használatánál nem mindenkinél feltételezhető. A változó jellegű tervezési feladatokat úgy próbáljuk segíteni, hogy a megfogalmazott tervezési feladaton kívül további szakmai ismereteket közlünk. A segédlet a Pro Emgineer Wildfire 2 szoftver használatához készült, de az alapgondolatok más parametrikus szoftvernél is alkalmazhatók. Előállítandó munkadarab A munkadarab a következő rajz alapján 0.5 mm vastag sárgaréz lemezből készül. 1. ábra A munkadarab rajza A lemezt a kereskedelemből tábla formájában szerzik be, a táblaméret 600 x 2000 mm. Az oldalvágós szerszám konstrukciós bemutatása A munkadarab előállítására egy működőképes, de nem mintaértékű oldalvágós lyukasztó-, kivágószerszám áll rendelkezésre. Az oldalvágós szerszámot főleg vékony lemezek kivágásánál alkalmazzák. Az alapul vett szerszámnál a bélyegek vezetését vezetőlappal oldották meg. A vezetőlapban egy vezetőhornyot alakítottak ki a lemezcsík vezetésére. 2. ábra Vezetőlap vezetőhorony 7

8 LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE PRO ENGINEER OKTATÓANYAG A vezetőhorony szélessége kezdetben megfelel a kiinduló lemezcsík szélességének, majd az oldalvágók végénél a horony szélessége mindkét oldalon 1,5 mm s távolsággal lecsökken. Ott, ahol a vezetőhorony szélessége lecsökken, keményre edzett ütközőket helyeznek el / 189. ábra /. Az első lépésnél a lemezcsíkot csak az említett ütközőkig lehet betolni. Az ütköztetés után egyeslöketű üzemmódban indíthatják a sajtológépet. Az első löketnél az oldalvágók az előtolás értékének megfelelő hosszúságban kicsípik a lemez szélét. Az oldalvágók nemcsak a lemez előtolását határozzák meg, hanem a lemez kiindulási helyzetét is. A kiindulási helyzet biztosítása megfelel egy előütköztetésnek. A következő ábrasor a szerszám működését, az egymást követő előtolásoknál elvégzett műveleteket szemlélteti. Az ábrákon a vágólap nézeti, a bélyegek metszeti, és a lemezcsík nézeti képe figyelhető meg az egyes lépéseknek megfelelően. 3. ábra 1. lépés: kicsípés oldalvágóval A kicsípés után a lemez lecsökkentett szélességű részét tovább lehet tolni a vezetőhoronyban egy előtolásnyit. Az előtolás elvégzése után indíthatjuk a következő munkalöketet a sajtológépnél. 4. ábra 2. Lépés: Kicsípés oldalvágóval + lyukasztás 8

9 HALBRITTER ERNŐ KOZMA ISTVÁN: LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE A második löketnél az oldalvágók előkészítik a következő előtolást, a két lyukasztóbélyeg pedig elvégzi az első aktív műveletet, kilyukasztja a lemezt. Az oldalvágó elhelyezésénél általában az első aktív műveletet veszik alapul. Megvizsgálják, hogy a lemez elejének gazdaságos kihasználása érdekében hol legyen a lemez eleje, az első aktív műveletet elvégzésekor. Helyes megoldásnál számolni kell az első elkészítendő munkadarab helyigényével és a szélveszteséggel. Az oldalvágó akkor biztosít megfelelő előütköztetést, ha a lemez elejének helyzetét jól határozzuk meg az első aktív műveletnél, és a lemez elejével egy vonalba, vagy az előtolás egész számú többszörösével visszafelé helyezzük azt. 5. ábra 3. Lépés: Kicsípés oldalvágóval + lyukasztás + helyrehúzás A sajtológép harmadik löketénél az előzőleg elkészített lyukakba kúpos végű helyrehúzó csapok kerülnek, melyek pontosítják a lemezcsík helyzetét. Közben újabb lyukak készülnek, valamint az oldalvágók ismét kicsípnek egy részt az előtolásnak megfelelően. A szerszám tervezésével kapcsolatos pontatlanság jele az, hogy a kivágó-bélyeg ennél a lépésnél picit kicsípte a lemez elejét. A következő lépésnél a kivágó-bélyeg elkészíti az első munkadarabot, és közben az előző lépés műveletei ismétlődnek. Ezt követően minden újabb löketnél keletkezik egy munkadarab egészen addig, amíg a lemez adagolása megoldott. A 6 ábra azt a kedvezőtlen helyzetet szemlélteti, amikor az oldalvágók már nem biztosítanak újabb előtolást, ugyanakkor a lemez végén még kiadódna egy munkadarab. A bemutatott szerszám hibái: A lemezcsík előütköztetése nem jó, ezért a kivágó-bélyeg a lemez elejét kicsípi / 5. ábra /. A hídveszteség indokolatlanul nagy. A lemez vége nincs kihasználva, a meglévő oldalvágók a munkafolyamat végén nem biztosítanak előtolást. / Az oldalvágókat átlósan kell elhelyezni. / Oldalvágós szerszámoknál feleslegesnek tartjuk a helyrehúzócsapok alkalmazását. 9

10 LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE PRO ENGINEER OKTATÓANYAG 6. ábra Utolsó lépés: Lyukasztás + helyrehúzás + kivágás FELADATKIÍRÁS Tervezzünk meg a fenti munkadarab előállításához egy új, az eddiginél jobb szerszámot! A szerszám tervezésénél használjuk ki a Pro/Engineer lehetőségeit! Készítsünk 2 dimenziós előtervet, majd arra alapozva hozzunk létre függő modelleket! Egyes alkatrészeknél oldjuk meg a párhuzamos / konkurens / tervezést! Készítsünk összeállítást, az összeállítást felhasználva robbantott ábrát! Mozgó ábrával szemléltessük a szerszám működését! 10

11 HALBRITTER ERNŐ KOZMA ISTVÁN: LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE ELŐTERV KÉSZÍTÉSE A feladatkiírásban szereplő feladatnál az előterv egy lehetséges megoldása a következő ábrán látható. 7. ábra Az előterv és építőelemei Az előterv első építőeleme a munkadarab vázlata. A vázlat alapján az elrendezéstervet mintázat - Pattern - készítésével hozzuk létre. A mintázat készítésénél már figyelembe kell venni az úgynevezett hídveszteséget. A mintázat köré a szélveszteségnek megfelelően külön vázlattal megrajzoljuk a lemezcsíkot. Ezt követően kialakítjuk a sávtervet. A sávtervnél az eddigi vázlatokat felhasználva kijelöljük a lyukasztóbélyegek, a kivágóbélyegek helyét, eldöntjük az előtolás / előütköztetés, ütköztetés / módját, helyét. A sávterv ismeretében egy keretet rajzoltunk, amely a vágólap / vezetőlap / felülnézeti határoló vonalának felel meg. A vágólap méretének ismeretében a szabvány ajánlását figyelembe véve felvesszük a csavarok, illesztőszegek helyét, méretét. Mint ismeretes a csavarok és az illesztőszegek a vezetőlapot, a vágólapot és az alaplapot fogják öszsze. Végezetül az előtervnél külön vázlatként feltüntetjük az alaplap körvonalát. Az előtervnél az egyes építőelemek / Pattern, Lemez, Sávterv, stb. / láthatóságát megváltoztathatjuk a modellfa segítségével. Jelöljük ki valamelyik építőelemet, nyomjuk le a jobb egérgombot, majd kattintsunk a Hide, illetve a Suppress mezőre! Tapasztalhatjuk, hogy a szülő gyerek kapcsolat miatt a Suppress paranccsal nem lehet pl. csak a mintázatot / Pattern / elrejteni, de a Hide Unhide parancs lehetővé teszi a láthatóság ki, illetve bekapcsolását. A feladatmegoldás részletesebb bemutatásánál némi kitekintést adunk részint a Pro Engineer szoftver alkalmazási lehetőségeire, valamint egyéb műszaki megoldásokra a lyukasztó-, kivágó-, darabolószerszámokkal kapcsolatosan. 11

12 LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE PRO ENGINEER OKTATÓANYAG A munkadarab vázlatának elkészítése / Sketch.sec / Egy jó sávterv kidolgozásához vélhetően több megoldást kell kipróbálni. A kipróbált változatok mindegyikéhez szükséges a munkadarab vázlata. A munkadarab vázlata elkészíthető külön fájlként, és az behívható egy elrendezésterv készítésénél. Kezdjünk vázlatként / Sketch / új fájlt munkadarab névvel / 8 ábra /! A fájlt megnyitva a vázlatkészítő környezetbe lépünk, ahol hiányoznak a méretezési referenciák. Rajzoljunk! Az így kapott méretezési referenciák birtokában raj- egy vízszintes és egy függőleges középvonalat zoljuk le a munkadarab vázlatát! 8. ábra Új fájl megnyitása vázlatkészítéshez 12

13 HALBRITTER ERNŐ KOZMA ISTVÁN: LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE Húzzunk két egyenes szakaszt, és adjuk meg a méreteit! A megadott méretek segítik az arányos vázlatkészítést. Folytassuk a vázlatkészítést körívek rajzolásával! A körívek rajzolásánál használjuk ki a rajzolás közben felkínált geometriai kényszereket / pl. R1 egyenlő sugarak, egy vonalba eső - - középpontok, végpontok, T érintőlegesség /! Rajzoljuk meg a hiányzó bal oldali függőleges szakaszt, tegyük egyenlővé az összes körív sugarát, és a hiányzó helyeken írjuk elő az érintőlegességet! / Az egy vonalba eső középpontok biztosítják a függőleges szakaszok egyenlőségét. / Végezetül adjuk meg a körív sugarát / R6 /! Rajzoljunk azonos / R2 / sugarú köröket a két szélső körívvel koncentrikusan! Adjuk meg az egyik helyen a kör átmérőjét / 4 /! 9. ábra A munkadarab vázlatkészítése A vázlatkészítés végeztével mentsük el a vázlatot, majd zárjuk be az ablakot / File Close Window /! 13

14 LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE PRO ENGINEER OKTATÓANYAG 10. ábra A vázlat mentése Az előre elkészített vázlat beépítése / Data from File / Nyissunk egy új alkatrészfájlt eloterv / előterv ékezet nélkül / névvel! A fájl építőelemei kétdimenziós vázlatkészítési környezetben felvett ábrák lesznek. Az első részlet készítéséhez kattintsunk a megfelelő ikonra! Az így kezdeményezett 2D s ábra felvételéhez először vázlatsíkot kell kijelölni. Legyen a vázlatsík a TOP sík! A vázlatsík tájolásánál választhatjuk a Rigth Rigth párosítást, méretezési referenciák legyenek az élben látszódó koordinátasíkok / Rigth Front /! Ezek után hívjuk be az előbb elkészített MUNKADARAB.SEC vázlatot! A vázlat behívása a Sketch menüből a Data from File mezőnél lehetséges. 11. ábra A vázlat behívásának kezdeményezése A Data from File.. mezőre kattintva az Open nevű párbeszédablakból hívhatjuk elő az elkészített vázlatot. 12. ábra A vázlat behívása fájlból A fájl behívásakor ábrák jelennek meg / 13. ábra /. A vázlatot változatlan méretarányban, elfordítás nélkül / Scale 1,00, Rotate 0,00 / illesztjük be. A beillesztést segíti a vázlat fogópontja. A bal egérgombbal a fogópontra kattintva, az egérgombot nyomva tartva lehet a vázlatot a megfelelő helyre illeszteni, majd újbóli kattintással rögzíteni. 13. ábra A behívott vázlat és a vázlat beillesztését segítő vezérlőablak 14

15 HALBRITTER ERNŐ KOZMA ISTVÁN: LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE A vázlat beillesztését esetenként megkönnyíti a fogópont áthelyezése. A fogópont áthelyezéséhez vigyük a kurzort a beillesztési pont fölé, nyomjuk le tartósan a jobb egérgombot, és az egér mozgatásával vigyük a fogópontot az új helyre! A új helyén a rögzítést a bal egérgombra kattintva végezhetjük el. 14. ábra Az áthelyezett fogópont A vázlat beillesztési pontja kerüljön az x=2, y=0 pontba! A későbbiekben az x=2 mm helyzetmeghatározó méretet használjuk fel a minta irányának kijelölésénél. Az iránykijelölésre a helyzetmeghatározó méreten / méreteken / kívül más megoldások is léteznek, de ezekkel itt ebben a segédletben nem foglalkozunk. A vázlat beépítését zárjuk le a Scale Rotate ablaknál a zöld pipára kattintva! 15. ábra A vázlat beépítésének befejezése 16. ábra A beépített vázlat A fentiekben bemutattuk a vázlat készítésének, illetve beépítésének a technikáját. A tényleges beépítési helyzet kiválasztása az elrendezési terv része. Elrendezési terv Az elrendezési tervnél a munkadarab vázlatát egy, vagy több sorban kiosztjuk, meghatározzuk a kivágandó darabok közötti hídveszteséget. Az anyagveszteség jelentős részét a szél- és hídveszteség okozza. Ugyanakkor a szél- és hídveszteségek szükségesek a zárt körvonal mentén végzett anyagszétválasztásnál az IT10 IT12 es pontosság biztosításához, a hulladéksáv megfelelő merevségéhez a lemez adagolásánál és ütköztetésénél. A kívánatosnál kisebb méretű szél- és hídveszteség könnyen behúzódik a vágólapba. Az alábbiakban két elrendezési tervet mutatunk be. A 17. ábrán látható megoldásnál a munkadarab jellegzetes alakja miatt a szél és hídveszteségen kívül úgynevezett alakveszteség is keletkezik. Az alakveszteség úgy is értelmezhető, mint változó értékű szél- és hídveszteség. Az alakveszteség csökkenthető a 18. ábrán látható kétsoros elrendezéssel. 15

16 LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE PRO ENGINEER OKTATÓANYAG 17. ábra Egysoros elrendezés 18. ábra Kétsoros elrendezés A 18. ábrán látható elrendezési terv készítésének az alapja a beillesztett vázlat / 16 ábra /. Kérjünk másolatot a már beépített vázlatról, vagy hívjuk be ismételten a MUNKADARAB.SEC vázlatot! Forgassuk el 180 fokkal, majd lássuk el geometriai- és méretkényszerekkel úgy, hogy a vázlatok megfelelően illeszkedjenek egymáshoz / 19. ábra /! A másolat készítésénél, illetve annak kényszerezésénél ügyeljünk arra, hogy a végén ne forduljanak elő gyenge geometriai kényszerek! Ha mégis előfordulna, akkor alakítsuk át erős kényszerré! Zárjuk le a vázlatkészítést, kattintsunk a kék pipára! A 19. ábrán a betervezett hídveszteség 2 mm. Az R1, rádiuszok középpontja egy függőleges egyenesre esnek Az elrendezési terv többi tagja mintázattal készül. Mintázat készítése 19. ábra Az ellendarab beillesztése A vázlatkészítő környezetben csak másolni, forgatni, tükrözni lehet. Az elrendezési tervnél a munkadarab vázlatát egy, vagy több sorban ismételten kell megjeleníteni. Ezt előnyösebb építőelem kiosztásával /mintázat készítésével /megoldani. A mintázat készítéséhez jelöljük ki a modellfán a munkadarab elkészített 2D-s rajzát / Sketch 1 /, nyomjuk meg a jobb egérgombot, majd kattintsunk a felbukkanó menünél a Pattern /mintázat / mezőre! 16

17 HALBRITTER ERNŐ KOZMA ISTVÁN: LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE 20. ábra Mintázat kérése A megjelenő vezérlőpultnál javasoljuk a Dimensions mező használatát / 21. ábra /! A felbukkanó menünél adjuk meg a mintázat irányát /d4=2 mm /, és az osztási távolságot / 26 mm /! Az osztási távolság a munkadarab hosszának és hídveszteségnek az összege. A d4. egy vízszintes helyzet-meghatározó méret, így a kijelölt irány is vízszintes lesz. A mintázat darabszáma alapértelmezésben 2, amit írjunk át 3 ra! 21. ábra Mintázat készítése 22. ábra Az elkészített mintázat A 21. és 22. ábrán látható megoldás kétsoros elrendezésnek számít, de a mintázat a készítése szempontjából csak egydimenziós. A két sor úgy keletkezett, hogy a kiinduló ábránál két egymással szembenéző munkadarab volt. 17

18 LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE PRO ENGINEER OKTATÓANYAG A mintázatkészítés további lehetőségei Az elrendezési terv készítésénél gyakran előfordul, hogy a kiosztás irányát két méret-komponenssel adjuk meg. 23. ábra Ferdeirányú mintázat Ilyenkor a komponensek iránykijelölésénél a CTRL billentyűt le kell nyomni. A 24. ábránál a komponensek iránykijelölésénél a d7, d8 jelű méretekre kattintottunk. Az iránykijelölésnél itt is helyzet-meghatározó méreteket használtunk. Kattintáskor a növekmények /Increment / értéke megfelel az iránykijelöléshez használt méreteknek / 2 mm /. 24. ábra Mintázat irányának kijelölése egy vízszintes / d7 / és egy függőleges / d8 / komponenssel A növekmények helyes értékét az elrendezési terv alapján kell megadni - / 23, 25 ábra /. A mintázatnál az elemek számát az igények szerint vesszük fel. A vezérlőpulton beállított növekményekkel és elemszámokkal a szoftver fekete pontokkal jelképesen ábrázolja a kiosztást. A 25. ábrán az elemek száma három. Kétdimenziós mintázat is készíthető, ahol sorokat, illetve oszlopokat különböztetünk meg. Az elrendezési tervnél nem szokás oszlopokról beszélni, így mi is a kétsoros /többsoros / elnevezést használjuk. Az itt bemutatásra kerülő kétsoros megoldás abban különbözik a 22. ábrán láthatótól, hogy a két sor egyetlen vázlat alapján készül. Ilyenkor a két / több / sorban a vázlatok azonosan állnak, nincs szükség azok egymásba forgatására. A 26. ábrán egy ilyen elrendezés látható. A lemez jobb helykihasználása érdekében az egymás mellett lévő körök középpontjai egy egyenlő oldalú háromszög csúcspontjain helyezkednek el. 18

19 HALBRITTER ERNŐ KOZMA ISTVÁN: LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE 25. ábra A növekmények megadása vízszintes / d7 27 / és függőleges / d8 32 / komponensekkel 26. ábra Kétsoros elrendezés készítése mintázattal A mintázat előzetesen felvett irányok / Direction / alapján készült. Az első iránykijelölésnél a 26. ábra bal alsó sarkában lévő vízszintes egyenesre kattintottunk, és a hozzátartozó növekmény értékét 42 mm re vettük fel / 27. ábra, 42 mm külső átmérő + 2 mm hídveszteség /. A megadott irányban összesen 4 elemet írtunk elő. A második iránykijelölésnél a 60 -os dőlésszögű egyenesre kattintottunk, és ugyancsak 42 mm eltolást adtunk meg. A második iránykijelölésnél az elemek száma 2. Az előzetesen felvett irányokon kívül iránykijelölésre felhasználhatók a koordinátarendszer tengelyei is. Iránykijelölésre alkalmas egy segédsík is. Ilyenkor a sík normálisa határozza meg az irányt. 19

20 LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE PRO ENGINEER OKTATÓANYAG Iránymeghatározó egyenes szakaszok 27. ábra Kétsoros elrendezés készítése mintázattal A mintázat készítésekor a keletkezett segédgörbék építőelem-csoportba / Pattern / kerülnek. 28. ábra Mintázat mint építőelem-csoport A mintázat kitörölhető, illetve a mintázathoz tartozó Sketch 1 vázlat módosítható. A törlést, a módosítást a modellfánál kezdeményezhetjük. Jelöljük ki a Pattern építőelem-csoportot, nyomjuk le tartósan a jobboldali egérgombot, majd kattintsunk a megfelelő mezőre! 29. ábra Mintázat törlése, módosítása A Delete Pattern mező kijelölésével csak a mintázat törölhető, a mintázat készítéséhez szolgáló Sketch 1 vázlat megmarad. A lemezcsík szélességének megadása Korábban említettük, hogy az elrendezési tervnél foglalkozni kell a hídveszteséggel. A lemezcsík kontúrvonalának megrajzolásánál már figyelembe kell venni a szélveszteséget is. A lemezcsík kontúrvonalát rajzoljuk meg új vázlatként 20! Az új segédgörbe felvételénél használjuk

21 HALBRITTER ERNŐ KOZMA ISTVÁN: LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE az előző vázlatsíkot / Use Previous /, fogadjuk el a felkínált referenciákat, majd a 30. ábrának megfelelően rajzoljunk téglalapot! A téglalap rajzolásánál 2 mm szélveszteséggel számoljunk! A lerajzolt lemezcsíkot később felhasználjuk az oldalvágók elhelyezésénél, a vezetőlap modellezésénél. A téglalap hosszúságát a további felhasználás igénye szerint kell felvenni, vagy utólag módosítani. 30. ábra A lemez szélességének megadása A folytonos vonal átalakítása középvonallá / Line Style / Írjuk át az új építőelem nevét / LEMEZ /! A megkülönböztethetőség kedvéért módosítsuk a lemez vonaltípusát! Jelöljük ki a lemezcsíknak megfelelő téglalapot, majd a jobb oldali egérgomb lenyomása után a felbukkanó menünél a Properties mezőt, illetve a Line Style párbeszédablaknál állítsuk be az új vonaltípust! Az új beállítást az Apply nyomógombbal érvényesíthetjük / 31. ábra /. A vonaltípust csak akkor lehet változtatni, ha az külön vázlatként készült. Az átalakított vonalat ugyanúgy fel lehet használni kihúzáskor, forgatáskor, mint az eredetit. A lemezcsíkot szemléltető vonal külön építőelem lesz. 21

22 LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE PRO ENGINEER OKTATÓANYAG 31. ábra A segédgörbe vonaltípusának megváltoztatása Sávterv készítése 32. ábra LEMEZ névre átkeresztelt építőelem A következő építőelem is segédgörbe legyen az előző beállítások / vázlat síkja, irányultsága, méretezési referenciák / ismételt alkalmazásával. A sávterv az elrendezési tervből alakítható ki. A sávtervnél már kijelöljük a lyukasztó-, kivágó-, darabolóbélyegek helyét, a lemezcsík ütköztetési helyeit, és természetesen az ütköztetés módját is meghatározzuk. A sávtervezésnél figyelembe vesszük, hogy a vágólapon az áttörések az edzési repedések elkerülése érdekében nem lehetnek túl közel. A mintapéldánál oldalvágós megoldást alkalmazunk az előtolás, illetve az előütköztetés biztosításához. A két oldalvágót átlósan helyeztük el annak érdekében, hogy a lemez vége is gazdaságosan legyen kihasználva. Az első aktív műveletnél szokás megfogalmazni az előütköztetés helyét. A 33. ábrán négy lyukasztóbélyeg végzi ez első műveletet. A lyukasztóbélyegeknél látható a leendő munkadarab rajza is. Helyes előütköztetésnél a leendő munkadarab anyagigényén túl figyelembe vesszük a szélveszteség értékét is. Az oldalvágók helyzet-meghatározásánál a lemez széleit méretezési referenciaként használjuk. Az oldalvágó hosszmérete megfelel az előtolás értékének. Az előtolás értéke a mintázat készítésénél már szerepelt, így az információ geometriai kényszerekkel átvehető. Geometriai kényszerként írjuk elő, hogy az oldalvágó és munkadarab megfelelő sarokpontja egy függőleges egyenesre essen! Az ilyen megoldás esetén, ha változtatjuk a mintázatnál a hídveszteséget, úgy automatikusan változik az oldalvágó hossza is. A továbbiakban részletesebben bemutatjuk a sávterv készítését a ProEngineer felhasználásával. 22

23 HALBRITTER ERNŐ KOZMA ISTVÁN: LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE 33. ábra A vágóelemek, oldalvágók elhelyezése Vázlatkészítés az élek, vonalak átmásolásával A sávterv készítésénél úgy tüntetjük fel a lyukasztások és a kivágások helyét, hogy vázlatkészítő környezetben átmásoljuk az elrendezési tervből a megfelelő vonalakat. A zárt körvonalak másolásánál előnyösen használhatjuk a Loop /hurok / opciót. Egyetlen vonalelem / pl. egyenes szakasz, körív, stb. / kijelölésére a Single opció felel meg. 34. ábra Vázlatkészítés az élek, vonalak átmásolásával A láthatóság ki be kapcsolása / Hide Unhide / A lemezcsík láthatóságát megszüntethetjük, ha a modellfánál kijelöljük a LEMEZ építőelemet, majd a jobb egérgomb megnyomása után megjelenő menün a Hide mezőt. A láthatóság visszaállítását hasonlóan végezhetjük el, csak akkor az Unhide mezőre kell kattintani. A láthatóság kikapcsolásával a felesleges részek nem zavarják a modellezést. 23

24 LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE PRO ENGINEER OKTATÓANYAG Zárt görbék területe mint felület / Fill / 35. ábra A láthatóság ki be kapcsolása / Hide Unhide / A sávterv még áttekinthetőbbé válik, ha a bélyegek helyét kiszínezzük. A színezéshez előbb az átmásolt görbék által határolt területeket felület-építőelemmé - surface - kell alakítani / Edit Fill /. Mivel a sávterv nevű építőelem tartalmazza az összes átalakítandó területet, ezért elegendő a modellfán a sávterv nevű építőelemet kijelölni. Már most felhívjuk a figyelmet arra, hogy a felület-építőelem láthatóságát ajánlatos kikapcsolni olyan esetekben, amikor a felület-építőelem határoló vonalai közül szeretnénk kijelölni valamelyiket. 36. ábra A görbék által határolt felületek átalakítása felület-építőelemmé Felületek színezése / Color and Appearence / A gyűjtőfelület ezek után már kiszínezhető / View Color and Appearence /. A színezésnél először az Assignment alatti legördülő menüből válasszuk ki a felületet / Surfaces 37. ábra /! Az építőelem típusának kiválasztása után megjelenik a kijelölési lehetőségét mutató ablak / Select ábra /. Kattintsunk az egér bal gombjával valamelyik görbével határolt területre! A kijelölés eredményeként a területek elszíneződnek. 24

25 HALBRITTER ERNŐ KOZMA ISTVÁN: LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE A kijelölést elfogadva nyomjuk meg az egér középső gombját! Az ábrán két koncentrikus kör / 39. ábra / érzékelteti, hogy a gyűjtőfelület normálisa felénk mutató. A felület normálisának irányát megfordíthatjuk / Flip /, vagy a felület mindkét oldalát kijelölhetjük / Both /, illetve az Okay feliratra kattintva elfogadhatjuk a beállítást. 37. ábra Az építőelem típusának kiválasztása 38. ábra A gyűjtőfelület kijelölése 25

26 LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE PRO ENGINEER OKTATÓANYAG 39. ábra A felület oldalának kijelölése A Okay gomb megnyomásával befejezve a kijelölést az Appearance Editor ablaknál olvasható, hogy egy felület kijelölése sikerült / 1 surface selected /. Ezek után a kijelölt elemhez hozzá kell adni egy színt. A 40. ábrán a színgolyók közül a pirosat, a második sor jobbszélső tagját választottuk / ptc painted red /. Eltérő konfiguráció esetén a színgolyók is eltérőek lehetnek. A Color felírat melletti téglalap szemlélteti a kiválasztott színt. Ha ezen változtatni akarunk, akkor a téglalapra kell kattintani, és különböző lehetőségek közül választva kikeverhetünk a három alapszínből / Red piros, Green zöld, Blue kék / egy nekünk megfelelőt. A színek keverését segíti a színkerék / Color Wheel /, illetve RGB kódolás / 41. ábra /. A kikevert színt az Apply mezőre kattintva fogadhatjuk el. Az elfogadott szín csak akkor jelenik meg a grafikus képernyőn, ha az árnyékolást bekapcsoljuk. Ezek után a vázlatok láthatóságát bekapcsolva / Unhide / jól érzékelhető, hogy a mintázaton belül hol lesz lyukasztás, kivágás, illetve hol helyezkedik el az oldalvágó / 42. ábra /. 26

27 HALBRITTER ERNŐ KOZMA ISTVÁN: LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE 40. ábra A megfelelő szín kiválasztása 41. ábra A színek kikeverése 27

28 LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE PRO ENGINEER OKTATÓANYAG 42. ábra A vágóelemek, oldalvágók elhelyezése A lemez szélességének megnövelése oldalvágós szerszám esetén A lemez szélességét az oldalvágók miatt meg kell növelni. Természetesen a lemez szélességének a módosítása a sávterv elkészítése után a LEMEZ építőelem újradefiniálásával végezhető el. A 43. ábrán a lemez szélessége oldalanként 1,5 mm el lett megnövelve. A pótlólag megrajzolt egyenes szakaszok hosszát az egy függőleges egyenesre eső geometriai kényszer használatával biztosítottuk. 43. ábra A lemez szélességének megnövelése oldalvágós szerszámnál A lemez ütköztetésénél keményre edzett betétet kell elhelyezni a vezetőlapnál. Az ütközőbetét elhelyezése 101. ábrán látható. A szerszámokat általában jobbkezesek számára tervezik, ennek megfelelően a lemez megmunkálás közben jobbról balra halad. Sávterv készítése hulladékmentes darabolásnál Ha lehetőség van rá, akkor a gyakorlatban szívesen alkalmaznak hulladékmentes darabolást. A hulladéknélküli darabolásnál elmarad a szél és hídveszteség, az anyageltávolítást nem zárt körvonal mentén végzik. Ennél a megoldásnál az élek átmásolását, a darabolóbélyeg kontúrvonalának kialakítását nem a 34. ábrán bemutatott módszerrel végezzük. A javasolt megoldást egy olyan trapéz alakú munkadarab hulladékmentes darabolásánál mutatjuk be, ahol egy löket alatt két munkadarab készül. 28

29 HALBRITTER ERNŐ KOZMA ISTVÁN: LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE Munkadarab Ütköztetés Darabolóbélyeg Kiinduló lemezcsik Elõtolás 44. ábra Hulladékmentes darabolás A sávterv készítésénél a trapéz szárait egyszerű másolással vehetjük fel /45. ábra/. 45. ábra A trapéz szárainak egyszerű másolása A trapéz alapjainál a másolást párhuzamos eltolással célszerű elvégezni. Az eltolás felkínált irányát a szoftver piros nyíllal jelzi. Ha az irány ellentétes a szándékunkkal, akkor az eltolás mértékét negatív előjellel / pl. -4 / kell megadni. 46. ábra Másolás párhuzamos eltolással A darabolóbélyeg kialakításához átmásolt vonalak nem alkotnak zárt profilt. A vázlatkészítő környezetben egyetlen paranccsal lehet a vonalakat meghosszabbítani, illetve a túlnyúló vonalakat levágni. A parancsot az ikoncsoport középső tagjával érhetjük el. 29

30 LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE PRO ENGINEER OKTATÓANYAG 47. ábra Az átmásolt élek zárt profillá alakítása A 44. ábrán bemutatott elvi ábra a hulladékmentes darabolást nem a megmunkálás elejétől szemlélteti. A lemez elejét a 4. ábra szerinti ütköztetéssel nem lehet jól kihasználni. Ilyen esetben előütközőt építenek be. Az előütköző alakja, mérete a következő fejezetben látható. Rugós előütköző 48. ábra Rugós előütköző [MSZ 3458] Az előre gyártott rugós előütköző hosszát a felhasználáskor a szükséges méretre csökkentik. A sávtervnél az előütközőt jelképesen egy téglalappal jelöljük / 49. ábra /. A téglalap szélessége feleljen meg az előütköző szélességének / 10 mm /, így az előterv a későbbi 3D-s modellezéshez jól felhasználható. A rugós előütköző geometriai modelljét előzetesen elkészítettük, így igény esetén az beépíthető. 30

31 HALBRITTER ERNŐ KOZMA ISTVÁN: LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE Segédpont felvétele a helyzetmeghatározáshoz A 49 ábrán látható megoldásnál az előütköző a kiinduló lemezcsíkot csak annyival engedi a darabolóbélyeg hatásvonala elé, hogy a bejelölt pontnál / PNT0 / csak egy szélveszteségnyi távolság legyen. A rugós előütköző használatára az első darabolás után már nincs szükség. 49. ábra Rugós előütköző jelképes ábrázolása Az 50. ábrán látható ponthoz és a rugós előütköző jobb felső pontjához az egy függőleges egyenesre eső geometriai kényszert írtuk elő. 50. ábra Rugós előütköző helyzetmeghatározása geometriai kényszerrel A pontot külön építőelemként, segédpontként vettük fel. Az adott példánál a segédpont a trapéz rövidebbik alapvonalán helyezkedik el. A segédpont helyét kijelölhetjük, ha a DATUM POINT párbeszédablak megjelenésekor a trapéz megfelelő vonalára kattintunk, majd a kijelölt szakasz végpontjától 2 mm s távolságot írunk elő / Offset 2.00 Real /. A kijelölt szakasz megfelelő végpontjának beállítását a szoftver támogatja / End of curve Next End /. 31

32 LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE PRO ENGINEER OKTATÓANYAG 51. ábra Segédpont felvétele A vágólap kontúrvonalának felvétele A szerszám alsó részéhez tartozó elemek / vezetőlap, vágólap, alaplap / összefogását belső kulcsnyílású csavarok és illesztőszegek biztosítják. Az 52. ábrán feltüntettük a belső kulcsnyílású csavarok számára készítendő furatok, süllyesztések méreteit. D h d1 A csavar névleges mérete Furatátmérő d1 A süllyesztés átmérője D A süllyesztés mélysége h M6 6,4 11 6,3 M8 8,4 13,5 8,4 M10 10,5 16,5 10,5 M ,5 M ,5 52. ábra A belső kulcsnyílású csavarok számára készítendő furatok és süllyesztések méretei / MSZ222 /. 32

33 HALBRITTER ERNŐ KOZMA ISTVÁN: LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE A csavarok és az illesztőszegek helyét, méretét a vágólap befoglaló méretének ismertében választhatjuk meg. A vágólap mérete szabadon felvehető, de némi támpontot adhat az alábbiakban közölt szabványkivonat. b i i h1 h2 h3 a a b h1 h2 h3 i Csavar Illesztősz eg [ [ M6 [ [ [ [ [ [ M8 [ [ [ [ [ [ [ [ [ M10 10 [ [ [ [ M ábra Vezetőlapos szerszámházak méretei / alsó rész / MSZ kivonat l A vágólap kontúrvonalát is önálló vázlatként / segédgörbeként / vesszük fel. A segédgörbékkel megrajzolt építőelemek a parametrikus szoftvernél könnyen módosíthatók, így a vágólap körvonalát nem érdemes precízen kiokoskodni, elég csak azt a jellegzetességet figyelembe venni, hogy vágólap a lemezcsík két oldalán szimmetrikusan helyezkedik el. A szimmetrikus elhelyezkedés biztosítására egy alkalmazható megoldás, 33

34 LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE PRO ENGINEER OKTATÓANYAG hogy a lemez záróvonalát vesszük fel méretezési referenciának, majd ezen méretezési referencia felezőpontján / M Midpoint / keresztül középvonalat húzunk, és a középvonal segítségével előírjuk a szimmetrikusság kényszerét. 54. ábra Szimmetrikusság előírása A vágólap kontúrvonalát beméreteztük / 54. ábra /, de a megadott méretek még nem tekinthetők végleges megoldásnak. A vágólap szélét ábrázoló segédgörbét a modellfán átkereszteltük KERET névre. 55. ábra Az előterv eddigi építőelemei A csavarok és illesztőszegek helyének meghatározása Az 53 ábra szabványkivonatot tartalmaz. A kivonatból a vágólap befoglaló méretei alapján megállapítható a csavarok mérete, illetve a távolsága a vágólap szélétől. Az i betűvel jelölt távolság ismeretében a vágólap szélétől párhuzamosan egy újabb téglalap alakú segédgörbe vehető fel, amely elősegíti a csavarok, az illesztőszegek helyzetmeghatározását. Az újabb segédgörbe felvételénél a vázlatsík, a vázlatsík tájolása, a méretezési referenciák változatlanok. A segédgörbe a vágólap segédgörbéjének párhuzamos eltolásával vehető fel. A párhuzamos eltolás kezdeményezése után a Loop opcióval jelöljük ki a vágólap kontúrját. Mint ismeretes a szoftver piros nyíllal mutatja az eltolás irányát, és ha a felkínált irány nem megfelelő, akkor a távolságot negatív értékkel kell megadni. / Enter offset in the direction of the arrow [Quit] 10 / 56. ábra 34

35 HALBRITTER ERNŐ KOZMA ISTVÁN: LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE Az eltolás iránya Az új segédgörbén rajzoljunk köröket a csavarok és illesztőszegek helyén és változtassuk meg a segédgörbe vonaltípusát! 57. ábra A csavarok és illesztőszegek helyének ábrázolása A csavarok helyén a választott átmérő 8,4 mm, az illesztőszegek helyén, pedig 8 mm. A bemutatott megoldás előnye, ha változtatjuk a vágólap befoglaló méreteit, úgy a csavarok és az illesztőszegek helyei követik a változtatást. Az alaplap kontúrvonalának felvétele Az alaplap mérete részben igazodik a vágólap méretéhez, részben szimmetrikusan túlnyúlik azon. Az igazodó helyeken alkalmazhatjuk az egybeesés kényszerét, a szimmetrikus túlnyúlás pedig legegyszerűbben a szimmetrikusság kényszerével biztosítható. A szimmetriatengely a vágólap hosszanti oldalának felezőpontján át felvett középvonal lesz. Az itt és korábban leírtak ismeretében az alaplapnak megfelelő téglalap - újabb segédgörbe - könnyen elkészíthető. 58. ábra 35

36 LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE PRO ENGINEER OKTATÓANYAG A szimmetrikusan elhelyezkedő alaplap 59. ábra Az előterv építőelemei Ezzel elkészült az előterv. Az előterv egyes építőelemeinek a láthatóságát változtassuk meg a modellfa segítségével! Jelöljük ki valamelyik építőelemet, nyomjuk le a jobb egérgombot, majd kattintsunk a Hide, illetve a Suppress mezőre! Tapasztalhatjuk, hogy a szülő gyerek kapcsolat miatt a Suppress paranccsal nem lehet, pl. csak a mintázatot / Pattern / elrejteni. A Hide Unhide parancs viszont lehetővé teszi a láthatóság ki be kapcsolását. NYOMÁSKÖZÉPPONT MEGHATÁROZÁSA A kivágóbélyegre, illetve a lyukasztóbélyegre jelentős visszahúzóerő is hathat. A visszahúzóerő hatására a befogócsap esetenként némileg kihúzódhat. A kihúzódó befogócsapot a következő munkalöketnél a fellépő erők visszatolják, ha az erők eredője a befogócsap tengelyvonalára, vagy annak közvetlen közelébe esik. Ezen oknál fogva a biztonságos munkavégzés érdekében a befogócsapot a fellépő erők eredőjének támadási pontjában, az úgynevezett nyomásközéppontban helyezik el. A nyomásközéppont helyének pontos meghatározása a szerszám élettartamára is kihatással lehet. Ha a szerszámot oldalirányú erő, nyomaték terheli, akkor a vezetőfelületek gyorsabban, egyenlőtlenül kopnak. A nyomásközéppont számításánál a vágóélek mentén fellépő erőket párhuzamosnak tekintik. Az erők számértéke álladó lemezvastagság, homogén anyagtulajdonság esetén csak a vágóélek hosszának arányában változik. A párhuzamos erők eredőjének számítása a szokásos módon elvégezhető. A nyomásközéppont számítására egy egyszerű példát mutatunk be. A példánál alátétet gyártanak lyukasztással és kivágással. 60. ábra A nyomásközéppont értelmezése 36

37 HALBRITTER ERNŐ KOZMA ISTVÁN: LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE i F i x i y i Fx i i Fy i i 1 40π π π 0 F = 60π F x = 1680 π i i i Fy = 0 i i n n F π = i = i x i F x e n = = 28 = i = 1 i y i y e n = 0 F 60 π i = 1 i F i = 1 i Tehát a nyomásközéppont az X tengelyen az origótól 28 mm távolságra van. Egyszerű logikával is könnyen belátható, ha kivágásnál kétszer akkora erő lép fel, mint lyukasztásnál, akkor a nyomásközépponttól a lyukasztóbélyeg kétszer olyan távolságra esik, mint a kivágóbélyeg. A bemutatott példából kitűnik, hogy a nyomásközéppont számításánál szükség van egy koordinátarendszerre. A koordinátarendszer célszerű elhelyezése megkönnyítheti a számítást. Bonyolult alakú munkadaraboknál a nyomásközéppont számítása hosszadalmas, fáradtságos munka. A következőkben bemutatjuk, hogyan lehet a nyomásközéppontot a Pro/Engineer segítségével meghatározni. A nyomásközéppont a kerületek súlypontjaként is értelmezhető. A nyomásközéppont visszavezethető súlypontszámításra, ha a vágóéleket héjszerűen húzzuk ki. Héjszerű kihúzás Kezdeményezzünk egy új alkatrészfájl készítését! Vegyünk fel egy vázlatot a TOP síkon az alábbi ábra szerint! A 61. ábra a lyukasztó-, illetve kivágóbélyeg felülnézeti képét mutatja a 60. ábra szerinti alátétgyártásnál. 61. ábra A vágóélek rajza Készítsünk kihúzást a vázlattal! A kihúzás vezérlőpultjánál állítsuk be az érték szerinti kihúzás méretét / 10 mm /, a héjszerű kihúzásnál a falvastagságot / 1 mm /, és adjuk meg a falvastagság irányát! A 61. ábrán megadott átmérők a héjszerű kihúzásnál lehetnek külső-, belső-, illetve középső átmérők. Az állítást a héjszerű kihúzást kezdeményező ikon utáni váltókapcsolóval lehet elvégezni. A nyomásközéppont meghatározásánál a vázlat átmérői a középső átmérők legyenek, azaz a falvastagság a kiinduló görbéhez képest szimmetrikusan helyezkedjen el! 62. ábra A héjszerű kihúzás méretmegadása A héjszerű kihúzásnál kezdetben célszerűbb nagyobb falvastagságot / pl. 1 2 millimétert / megadni, hogy a falvastagság irányát jobban lehessen érzékelni. Később, amikor már meggyőződtünk a megfelelő beállításról, akkor tetszés szerint csökkenthetjük a falvastagságot. A 63. ábrán a falvastagság 0,1 mm. 37

38 LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE PRO ENGINEER OKTATÓANYAG 63. ábra Zárt görbék héjszerű kihúzása A 63. ábrán látható megoldásnál a zárt görbék kihúzását testmodellként kezdtük, majd utólag állítottuk be a héjszerű kihúzást. A bemutatott megoldásnál a lyukasztóbélyeg és a kivágóbélyeg távolsága 84 mm. A távolságból következtetni lehet, hogy a lyukasztás és a kivágás között egy üres lépés van. Ezt a lépést ütköztetésre használják fel. Az alkalmazott ütközőcsapot a közbenső lépésnél az előlyukasztásnak megfelelően helyezik el. A héjszerű építőelemek súlypontja A 63. ábra a lyukasztóbélyeg és a kivágóbélyeg vágóélének héjszerű kihúzását látszólag független elemekként ábrázolja. A szoftver az elemeket egyetlen alkatrésznek kezeli, és ennek az alkatrésznek lekérdezhető a súlypontja. A súlyponti adatok az Analysis Model Analysis.. útvonalon érhetők el. A Model Analysis párbeszédablak megjelenésekor kattintsunk a Compute mezőre, majd olvassuk le a súlypont / CENTER OF GRAVITY / koordinátáit / X= 50, Y= 5, Z= 0 /! 38

39 HALBRITTER ERNŐ KOZMA ISTVÁN: LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE 64. ábra Az alkatrész modellanalízise Az eredmény értékelését az alkalmazott koordinátarendszeren belül végezhetjük el. Ezek szerint X irányban a nyomásközéppont az origótól 50 mm, a kivágó-bélyeg közepétől számítva 28 mm távolságra esik. Ez megfelel a hagyományos módszerrel megállapított értéknek / 60. ábra mellékszámítása /. A Pro/E koordinátarendszerében az X, illetve a Z koordináták adják meg a nyomásközéppont helyét. Az Y értéke a kihúzás mélységének a fele. A Z értéke az adott esetben a szimmetrikus alakzatoknak, illetve a koordinátarendszer elhelyezkedésének köszönhetően zérus. Megállapítható, hogy a nyomásközéppont meghatározható a héjszerűen kihúzott vágóélek súlypontjaként. Héjszerű kihúzás oldalvágós szerszámoknál Az előző példa oldalvágós megoldásánál a vágási vonalak vázlatát a következő ábra szemlélteti. 39

40 LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE PRO ENGINEER OKTATÓANYAG 65. ábra Vágóélek rajza oldalvágós szerszámnál Az eddigi gyakorlat szerint zárt és nem zárt profilokat egy lépésben nem lehetett kihúzni. Húzzuk ki első lépésben a két kört testmodellként, héjszerűen, majd külön-külön a két oldalvágónál a nem zárt vonalakat! A nem zárt vonalak kihúzásának kezdeményezésekor válasszuk a testmodellezés helyett a felületmodellezést! 66. ábra Felületmodellezés beállítása A felületmodellezésnél a szoftver egyszerre csak egy nyitott vonal kihúzására képes. Definiáljunk / Define / új vázlatot a korábbi beállításokkal / referenciákkal /! Másolással, illetve rajzolással vegyük fel az egyik oldalvágó vágási vonalait! Zárjuk le a vázlatkészítést, majd a vezérlőpultnál állítsuk át az ikonokat! Felületmodellezés helyett ismét válasszuk a testmodellezést, és a kihúzás legyen héjszerű. Falvastagságnak kezdetben itt is nagyobb értéket / 1 mm / adjunk, majd a szimmetrikus falvastagság beállítása után átállíthatjuk 0,1 mm - re. Ügyeljünk arra, hogy a többi héjszerű kihúzásnál is ugyanilyen falvastagságot alkalmazzunk! 67. ábra A felületmodell átalakítása testmodellé, a héjszerű kihúzás adatainak beállítása Ezzel a módszerrel lépésről lépésre, külön külön építőelemekként a nem zárt profilú részek is modellezhetők. 40

41 HALBRITTER ERNŐ KOZMA ISTVÁN: LEMEZALAKÍTÓ TECHNOLÓGIÁK SZÁMÍTÓGÉPES TERVEZÉSE 68. ábra Különböző típusú görbék héjszerű kihúzása Az építőelemek csoportosítása / Group / Célszerű a héjszerű kihúzással létrehozott építőelemekből / BELYEGEK, OLDALVAGO1, OLDALVAGO2 / egyetlen csoportot képezni. A csoportképzéshez jelöljük ki az összetartozó építőelemeket, majd nyomjuk meg a jobb egérgombot és válasszuk a Group opciót! A csoportképzés eredménye a modellfán látszik / 68. ábra /. A csoportosított építőelemeket a szoftver egy egységként kezeli. Ezt adott esetben a láthatóság / Hide Unhide / vezérlésénél előnyös. 69. ábra Csoportképzés A csoportosított építőelemeknél visszaállítható az eredeti állapot az Unhide paranccsal. Az Unhide parancsot a csoportosított építőelem kijelölésével és a jobb egérgomb lenyomásával érhetjük el. 70. ábra Az eredeti állapot visszaállítása a csoportosított építőelemeknél A nyomásközéppont megadása segédponttal az előterven Térjünk vissza az eredeti feladathoz! A leírtaknak megfelelően készítsük el a héjszerű kihúzást, és állapítsuk meg az X, Y, Z koordináták értékét! / X=40,56 mm ; Y=5 mm ; Z= -11,32 mm / 41