Používáme šablonování

V nedávné době jsem se účastnil velmi zajímavé diskuse na téma rekonstrukce pecí pro výrobu oceli a využití 3D navrhování. Jednalo se o velmi zajímavý problém, proto mu byl věnován poměrně detailní rozbor. Oblouková pec je konstrukcí poměrně složité zařízení z hlediska 3D navrhování.

Problémem není ani tak velký počet součástí, jako tvarově složité díly. Základní problém již začíná u vlastní vyzdívky pece. Ta je tvořena nepravidelně rotovanými prvky, které jsou přemostěny kontinuálním šablonovaným prvkem. Pro zjednodušení tvorby vyzdívky je navíc jednou ze základních podmínek možnost jejího zrcadlení kolem vertikální dělící roviny. Jak k řešení obdobného problému přistoupit si vysvětlíme v dnešním článku.

Základní konstrukční prvky šablonované součásti

Základní konstrukci šablonovaného prvku je nutné předem strategicky promyslet. Velmi častou chybou je unáhlená aplikace prakticky nejobecnější křivky, kterou je v Autodesk Inventoru 3D spline. Tato křivka se dá natáhnout kamkoli, její řízení je ovšem extrémně složité. Z tohoto důvodu je vhodné, pokud to je možné, preferovat objekty v šablonovaných prvcích v pořadí úsečka, 2D spline, 3D spline (s pořadím vzrůstá složitost přesné definice jednotlivých prvků).

U našeho příkladu je tvořena základní trajektorie pomocí 2D spline křivek. Které je možné v případě potřeby parametrizovat a zachovávají si přesnou pozici v definované náčrtové rovině. Je tedy následně možné použít příkazu zrcadli bez obavy vzniků nepřesností v rovině zrcadlení.

2D náčrty vytvořené v pracovních rovinách

Tvorbu šablonovaného prvku je vždy nutné rozložit do dvou samostatných fází. V první fázi je nutné definovat profily a ve druhé trajektorie. U šablonovaných profilů je nutné dávat vždy velkou pozornost uzavřenosti profilů a jejich přesné definici. V případě definice trajektorií dodržujte výše uvedené pravidlo s preferováním jednodušší geometrie v případě, že je to možné. Přehnaná aplikace 3D náčrtů většinou vede k nepřesnostem a zbytečným selháním modelu. V našem příkladu jsou ve finále využity pouze dvě 3D spline křivky, které jsou kontinuálně provázány s existující hranou součásti pomocí tečné vazby.

3D náčrty vytvořené v zakončení hran prvků

V průběhu výběrů objektů pro šablonování vždy dodržujte správné pořadí volby profilů a trajektorií. V případě trajektorií je navíc vhodné postupovat od jednodušších tvarů k složitějším, jinak řečeno od úseček přes 2D spline k 3D náčrtům. Výhodou tohoto výběru je poměrně rychlé dohledávání kritických míst konstrukce prvku. V našem příkladu je postupováno postupem profil, profil, 4x 2D spline a 2x 3D spline.

Šablonovaná část součásti

Velmi strategickým krokem v případě složitě tvarovaných součástí je stanovení symetrických rovin. U šablonování můžete správně zvolenou metodikou tvorby součásti ušetřit výrazné množství času a výběrových kroků. Každá z těchto operací je samozřejmě vázaná na správné provedení primární geometrie.

Finální součást