Modelování v sestavách ano či ne?

Pohledy na modelování v sestavách v Autodesk Inventoru se poměrně liší. Za několik let monitorování tohoto produktu není možné jednoznačně říct, ve kterých případech je tato metodika vhodná a kdy ne. Přes to se pokusím v tomto článku nastínit pár zkušeností jak z realizace výuky tak z průmyslové praxe.

Modelování v sestavách – zajímavá možnost Autodesk Inventoru

Pro neznalé, modelování součástí přímo v sestavách je založeno na principu vytvoření sestavy či podsestavy, jejím uložení do struktury projektu a vytváření součástí přímo jako komponenty v sestavě. Při této operaci je možné využít dvou základních funkcí Autodesk Inventoru:

-Součásti jsou vytvářeny přímo v sestavách jako objekty, které mají již v době tvorby základní geometrie své vazby na okolní objekty. Podstatou je vytvoření minimálně jedné vazby, která definuje polohu výchozího náčrtu.

-Součásti lze vytvářet jako částečně nebo plně parametrické, případně lze jejich geometrii svázat s geometrií okolních objektů pomocí referenční geometrie respektive adaptivních vazeb.

Na modelování v sestavách se podíváme z několika základních pohledů. Tím prvním jsou jistá úskalí, na která je nutné vždy dávat pozor a uvědomit si, co se vlastně v průběhu modelování děje, tím druhým je vlastní realizace projektů a metodická doporučení.

Věnujte pozornost referenční a adaptivní geometrii

Při modelování v sestavách můžete postupovat buď standardně, to znamená, že vytvářená geometrie je definována pomocí rozměrů a parametrů až na úroveň plně parametrickou. V těchto případech se výsledek prakticky neliší od standardního postupu skládání sestav z již vytvořených komponent. Jiná situace nastává v případě, že je geometrie adaptivně svázána s okolními součástmi. Tohoto efektu můžete dosáhnout dvojím způsobem:

–Záměrně – objekty definujeme pomocí částečně parametrických náčrtů a neparametrizované části tvarujeme pomocí adaptivních vazeb.

–  Nezáměrně – objekty vytvoříme odvozením geometrie z okolních součástí pomocí projekce geometrie. V tomto případě vzniká tzv. vazební referenční geometrie a je nutné vždy výsledky této operace prověřit a uvědomit si, jestli je vytvořená adaptivní vazba žádoucí v dané chvíli či nikoliv.

Dohledání adaptivního náčrtu a jeho vazeb může být v případě

složitějších sestav poměrně pracné

Vytvořte si strategii

Pokud modelujete v sestavách, je velmi vhodné pro vás i pro kolegy v týmu jednoznačně stanovit pravidla pro využití referenční geometrie respektive adaptivních vazeb. Tento přístup je kritický především při tvorbě rozsáhlých sestav a podsestav. Při globálním pohledu na projekt je velmi výhodné stanovit geometrické prvky adaptivní a neadaptivní.

V případě potřeby je samozřejmě možné adaptivní vazby zrušit pomocí pravého tlačítka myši, ale musíme mít vždy na zřeteli, že v tomto okamžiku vytváříte geometrii, která je pouze částečně geometricky určena. Obecně lze doporučit využití adaptivních vazeb především v uzlech u kterých předpokládáme jejich častou modifikaci. Typickou ukázku vidíte na výše uvedeném příkladě, kdy je volena finální adaptivita pouze u flexibilní hadice. Výraznou pozornost věnujte adaptivní geometrii především u součástí, které chcete použít v jiných projektech samostatně a budou od mateřské sestavy odtrženy. Pak je jediná cesta zrušení adaptivních vazeb a plné určení geometrie pomocí rozměrových a geometrických vazeb

To samozřejmě ale nebrání v použití adaptivních vazeb i v rozsáhlejším měřítku a to především v době tvorby vlastního návrhu zařízení. A zde nastupují zkušenosti z praxe.

Projekty vytvářené z 2D návrhů

Tvorba návrhů je u kritických projektů často svázána s osobou jediného projektanta, či konstruktéra. Jeho úkolem je vytvoření základního funkčního schématu zařízení. Velmi často jsou v praxi tyto návrhové sestavy realizovány ve 2D nikoliv ve 3D. Důvodem může být například určité již existující řešení, které je pro zákazníka modifikováno. Tehdy se vychází ze 2D podkladů a zařízení je modelováno od součástí k sestavě.

Toto řešení je možné považovat za klasické a v praxi v současné době za jedno z nejpoužívanějších. Metodika realizace takovéhoto projektu je velmi snadná a prakticky odpovídá metodice navrhování pomocí 2D systémů. Na základě návrhu se vymodelují jednotlivé díly a ty se sestavují do rozsáhlejších celků. Při této realizaci projektu se prakticky nesetkáte s problematikou adaptivní geometrie a veškeré objekty jsou definovány standardně pomocí rozměrových a geometrických vazeb.

Projekt – Posilovací stroj MULTIPRESS, SPŠ Uherské Hradiště

Projekty vytvářené pomocí 3D návrhů

Zde je metodika tvorby sestavy svázána již s využitím adaptivních vazeb a součástí. Z výuky i praxe je možné sledovat, že se jedná o velmi intuitivní postup, který je pro konstruktéra výrazně bližší běžné realitě, než donedávna standardní postupy. Návrh vytvářený jako sestava přímo v prostoru je velmi blízký reálnému výrobu i z hlediska jeho funkčnosti. Problém nastává ovšem u rozsáhlejších projektů. Tehdy je nutné, aby byly přesně definovány vazby jednotlivých sestav a podsestav vůči sobě. To znamená, že například převodovka je v návrhu považována za černou schránku, prezentovanou kvádrem. V tomto případě je nutné mít vždy jasno ve vzájemných vazbách jednotlivých podsestav a využití adaptivní geometrie nelze jednoznačně doporučit.

Ukázka 3D návrhu s aplikací adaptivní geometrie

Doporučení?

-Využívejte modelování v sestavách a adaptivních vazeb především ve fázi návrhu geometrie součástí.

-Adaptivní vazbu ponechávejte pouze tehdy, pokud předpokládáte častou modifikaci konstrukčního uzlu se vzájemným ovlivněním vytvářené geometrie. U ostatních součástí u kterých byla adaptivní vazba použita, tuto vazbu zrušte a na úrovni částečně parametrického náčrtu proveďte jeho plné geometrické určení pomocí rozměrových a geometrických vazeb.

-Pokud se jedná o rozsáhlejší projekt, vždy ponechejte uzlový prvek bez adaptivních vazeb a to i v případě, že se jedná o složitější sestavu. Přesně definujte pro své kolegy především vazební rozměry jimi řešených podsestav. U těchto vazebních rozměrů nevyužívejte adaptivních vazeb.

Pokud chcete své kolegy naučit rychle modelování v Autodesk Inventoru, zvolte strategii 3D návrhu. Hlavní důraz klaďte na problematiku vzájemných vazeb a adaptivní geometrie. Z pohledu efektivity je výuka modelování v sestavách výrazně intuitivnější a rychleji vedoucí k cíli.