SolidWorks - Suport de Curs

Modelarea geometrică 3D parametrizată

Consideraţii generale

O trăsătură comună a tuturor pachetelor de programe de proiectare asistată de

calculator, care folosesc modelarea parametrizată, este aceea că lucrează cu blocuri grafice

de construcţie. Aceste blocuri grafice de construcţie sunt de două tipuri: cu geometrie

implicită (găuri cu secţiune circulară, teşituri, racordări, rotunjiri) şi cu geometrie explicită

(în acest caz elementul de bază este forma secţiunii).

Construirea modelului geometric al unei piese începe cu elementul de bază, care

este obţinut întotdeauna prin adăugare de material. După realizarea elementului de bază

urmează adăugarea celorlalte blocuri grafice de construcţie, care pot fi de tipul adăugare

sau înlăturare de material. Toate acestea din urmă vor fi legate direct sau indirect de

elementul de bază.

Legăturile dintre blocurile grafice de construcţie (relaţiile “părinte-copil”)

reprezintă un element esenţial al modeloarelor geometrice parametrizate, prin faptul că

modificarea dimensiunilor sau geometriei unui bloc grafic de construcţie conduce la

actualizarea automată a blocurilor grafice legate de acesta.

Blocurile de construcţie cu geometrie explicită au la bază un profil 2D ce reprezintă

forma secţiunii. Cu ajutorul acestui profil, se poate adăuga sau înlătura material, printr-o

operaţie de extrudare, rotire în jurul unei axe sau de măturare a unei curbe date (sweep).

Proiectanţii cu experienţă în domeniul utilizării modeloarelor geometrice

parametrizate recomandă planificarea activităţii de proiectare, şi sugerează parcurgerea

următorilor paşi:

1. Determinaţi dacă piesa care urmează a fi proiectată este dependentă sau nu de

alte piese, şi apoi hotărâţi ce mod de proiectare veţi aborda: veţi începe cu proiectarea

ansamblului (priectare de tipul “de sus în jos”), sau veţi începe cu proiectarea pieselor

(proiectare de tipul “de jos în sus”);

2. Gândiţi-vă care sunt intenţiile de proiectare ce stau la baza realizării piesei pe

care urmează să o modelaţi;

3. Identificaţi blocul grafic de construcţie de bază, cel de care, într-un fel sau altul

vor fi legate toate celelalte elemente;

4. Identificaţi celelalte blocuri grafice de construcţie necesare finalizării modelului;

5. Stabiliţi în ce succesiune veţi adăuga celelalte blocuri grafice de construcţie

pentru a definitiva modelul.

In următoarele câteva pagini se vor descrie în detaliu cele cinci etape de realizare a

modelului unei piese.

Etapa I. Determinarea relaţiilor de interdependenţă şi alegerea celei mai bune

metode de modelare.

Stabiliţi dacă piesa pe care urmează să o modelaţi este sau nu dependentă de alte

piese, apoi hotărâţi-vă asupra modalităţii de proiectare. Pentru început ar trebui să decideţi

cu ce veţi începe: cu modelarea unei piese sau cu modelarea ansamblului. Dacă aveţi de

modelat o singură piesă, alegerea este simplă: modelaţi piesa. Dacă aveţi de modelat o

piesă ce intră în componenţa unui ansamblu (cazul cel mai des întâlnit în realitate), aveţi

două posibilităţi: fie creaţi piesele ca entităţi independente şi apoi le asamblaţi (aşa-numita

proiectare “de jos în sus”), fie începeţi direct cu ansamblul şi modelaţi piesele în contextul

ansamblului (aşa-numita proiectare “de sus în jos”).

A) Proiectarea “de jos în sus”

Creaţi fiecare piesă într-un fişier separat, apoi inseraţi aceste piese într-un

ansamblu. Acest tip de proiectare vă permite să vă concentraţi atenţia asupra pieselor luate

ca entităţi separate, şi este o metodă de proiectare ce se recomandă a fi utilizată în situaţia

în care nu este necesar să realizaţi legături între piese.

B) Proiectarea “de sus în jos”

In cadrul acestui tip de proiectare, începeţi cu realizarea ansamblului şi apoi

realizaţi piesele în contextul ansamblului. Acest mod de lucru vă permite ca atunci când

modelaţi o piesă, să puteţi face referiri la feţele, muchiile sau vertexurile unei alte piese

care există deja. De asemenea vă permite să controlaţi mărimea sau forma unei piese prin

stabilirea unor relaţii geometrice cu alte piese.

Etapa II. Luarea în considerare a intenţiilor de proiectare.

Incercaţi să vă imaginaţi ce intenţii a avut proiectantul în momentul în care a gândit

piesa. Răspundeţi la următoarele întrebări:

1. Cum lucrează această piesă? Ce trebuie ea să facă?

De exemplu, piesa ar putea fi un suport pe care trebuie montată o altă piesă a cărei

masă este de 5 Kg.

2. Prin ce procedeu de fabricaţie este realizată piesa?

De exemplu, dacă piesa este realizată prin injecţie, trebuie ca ea să prezinte

suprafeţe înclinate astfel încât să poată fi scoasă cu uşurinţă din matriţă.

3. Ce rol au diferitele suprafeţe ale piesei?

Analizaţi fiecare suprafaţă a piesei şi încercaţi să determinaţi ce rol are ea. Este

suprafaţă cu rol funcţional sau este o suprafaţă secundară, fără rol funcţional?

4. Este piesa simetrică?

Multe piese prezintă simetrii în raport cu diferite plane sau axe. De exemplu o

carcasă poate fi simetrică în raport cu un plan median, iar găurile de fixare ale unei flanşe

pot să fie simetrice în raport cu axa flanşei.

5. Piesa este unicat, sau face parte dintr-o familie de piese?

Dacă piesa face parte dintr-o familie de piese, ar trebui să fie modelată în aşa fel

încât să i se poată aduce cu uşurinţă cât mai multe modificări (realizaţi un model flexibil).

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca

Facultatea de Construcţii de Maşini

Catedra T.C.M.