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


2/29

2

Fig. 1

sau


3/29


4/29

4

Fig. 3. Schi supradefinit

Fig. 4. Adugare automat de constrngeri


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


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)


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


8/29

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.


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)


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


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


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


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


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


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.


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.


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


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


19/29


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.


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


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 )


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):


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


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


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).


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.


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.


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

Date post:	07-Apr-2018
Category:	Documents
Upload:	ionita-laurentiu
View:	264 times
Download:	0 times

Curs3 - CATIA

Documents