NX

PROIECTAREA ASISTAT A MATRIELOR PENTRU CAROSERIE AUTO

Cap.3.Utilizarea programului NX 7 pentru proiectarea stanei de decupare i perforare Prezentare general i interfaa utilizatorNX este un soft complet integrat CAD/CAM/CAE, de ultim generaie, produs de compania SIEMENS. Funciile CAD se adreseaz proiectrii 3D a produselor, funciile CAM se adreseaz programrii mainilor unelte cu comand numeric (CNC) pe baza modelului 3D generat n modulul CAD. Funciile CAE furnizeaz instrumente pentru simularea comportrii produsului virtual n diverse condiii de mediu i de funcionare. Toate aceste module sunt integrate n aceeai interfa, nu avem nevoie de alte aplicaii sau module exterioare pentru definitivarea ciclului de via al produsului. Un alt mare avantaj este pstrarea unitii datelor, orice modificare a acestora se va reflecta imediat la toate nivelurile proiectului. De exemplu dac facem o modificare n modelul 3D aceasta se va regsi imediat i n modulul CAM, rezultnd noi traiectorii pentru maina de prelucrat, sau n modulul de simulare, unde vom avea o analiz corespunztoare noului produs, fr a fi nevoie intervenia utilizatorului. Este ncurajat i ingineria concurent, astfel, imediat dup etapa de modelare, specialitii CAM sau CAE pot ncepe simultan propriile activiti, orice modificare a modelului de baz ducnd imediat la actualizarea acestora. NX7 beneficiaz de o interfa uor de utilizat, realizat n cooperare cu o companie de design. Dei simplu de folosit, aceast interfa permite folosirea unor funcii avansate, atunci cnd este nevoie, prin modularizare i personalizare. Pe lng personalizarea obinuit a barelor de instrumente, NX poate fi adaptat cerinelor utilizatorilor i prin folosirea rolurilor, lucru pe care l vom discuta ulterior. De asemenea, NX poate coopera cu alte programe de proiectare, el putnd deschide i salva fiiere create n alte sisteme CAD, precum i fiiere de transfer neutre (iges, step, parasolid, dxf/dwg etc.). De asemenea legturile cu aceste fiiere pot rmne asociative, dac fiierele importate se vor fi modificat n softurile native, NX va observa acest lucru i i va actualiza propriile fiiere importate.

Pornirea programuluiPornirea programului se face executnd dublu clic pe icoana corespunztoare de pe Desktop, sau folosind meniul de Start al Windows-ului Start (All) Programs UGS NX 7.0 NX 7.0 Fig. 3.1. Pornirea programului NX7 86

PROIECTAREA ASISTAT A MATRIELOR PENTRU CAROSERIE AUTO Dup ncrcarea programului, acesta va afia fereastra Welcome to NX, de unde putem crea un fiier nou, sau deschide unul deja existent (New, respectiv Open). Dac dorim crearea unui nou fiier, apsm butonul New. n fereastra care se deschide putem specifica numele acestui fiier, precum i aplicaia cu care se va iniializa acesta, ca rezultat al alegerii unuia dintre abloanele existente (Model, Assembly, Shape Studio etc.), organizate ca tab-uri ale ferestrei (Model, Drawing, Simulation, Manufacturing). Tot aici putem stabili unitatea de msur pentru fiier (inch sau milimetri) i calea directorului unde va fi salvat fiierul.

Fig. 3.2. Fereastra New Lucrul n NX este mprit pe aplicaii, n funcie de natura produsului proiectat sau a procesului de analiz la care supunem acest produs. Aceste aplicaii (module) se pot schimba n orice moment folosind butonul Start din toolbarul Standard.

Principalele aplicaii (medii de lucru) ModelingAplicaia Modeling permite construcia de modele solide 3D parametrice. n general, modelul 3D se bazeaz pe schie (Sketch) ce pot fi create din sub-aplicaia Sketcher, ce apare atunci cnd este folosit comanda Sketch. Dup construirea curbelor i aplicarea constrngerilor din schi, se iese din Sketcher, apoi putem folosi schia pentru a crea solide sau doar suprafee prin intermediul operaiilor de modelare (extrudare, revoluie etc.). Ulterior aceste corpuri pot fi modificate, adugnd operaii suplimentare pentru a aduce corpul la forma dorit (racordri, nclinri etc.) 87


Shape StudioCa i n cazul aplicaiei Modeling, Shape Studio este un modul parametric, ns specializat n construcia suprafeelor. Este similar cu aplicaia anterioar ca modalitate de lucru, el aduce n plus o personalizare specific lucrului cu suprafee, precum i unelte pentru editarea i manipularea acestora. Comenzile i barele de instrumente (toolbar) pot fi activate sau dezactivate; practic ntr-o aplicaie pot fi folosite comenzi din cealalt aplicaie, dac sunt activate toolbar-urile corespunztoare sau dac respectivele comenzi sunt accesate prin intermediului meniulurilor desfurtoare.

AssembliesAplicaia Assemblies este utilizat pentru asamblarea componentelor realizate anterior, sau pentru crearea unora noi, n contextul ansamblului. O serie de unelte specifice permit realizarea de constrngeri ntre componente, verificarea distanelor ntre acestea etc.

DraftingAplicaia Drafting este utilizat la realizarea desenelor de execuie pentru modelele create cu aplicaiile anterioare. Const n aplicarea de vederi, seciuni, detalii, cote, adnotri pe planele de desenare. Acestea elemente vor fi asociative cu modelele pe baza crora au fost generate, astfel nct, la modificarea acestora din urm, se vor modifica i elementele din desene. Pot fi realizate i plane care nu au legtura cu modelul solid, folosind schie ce conin curbele dorite, pe care le dimensionm. Important de reinut este c, spre deosebire alte aplicaii software n care avem fiiere separate pentru fiecare aplicaie, NX folosete un singur tip de fiier (extensia .prt) pentru toate aplicaiile sale. De exemplu, putem desena schie, crea modele 3D, asambla diverse componente, crea desene de execuie, genera operaii CAM, etc. n acelai fiier.

Definiii i termeni Operaie de modelare (prescurtat operaie engl. feature), denumit i caracteristic, este cea mai mic entitate ce poate fi modificat individual. Orice model construit n NX este o combinaie de astfel de operaii care, de obicei, sunt legate ntre ele printr-o dependen cronologic. De exemplu, o schi este printe pentru operaia de extrudare urmtoare, care poate fi printe la rndul ei pentru operaia de racordare etc. Dac aceste operaii sunt corect definite n timpul modelrii, ele se vor actualiza corespunztor atunci cnd se produce o modificare a prinilor acestora. Modelarea parametric reprezint abilitatea de a utiliza parametrii unui model pentru a modifica forma i mrimea geometriei. Acest lucru poate fi fcut n orice moment n timpul crerii sau editrii modelului. Exemplu: n figura alturat cei doi parametri din schi care dicteaz dimensiunile lungimii i limii paralelipipedului sunt legai asociativ printr-o relaie. Astfel, dac modificm parametrul intitulat lungime, se va modifica automat i parametrul latime, modificarea propagndu-se i asupra formei corpului solid.

88


Fig. 3.3. Exemplu de modelare parametric Asociativitatea modulelor ntruct NX este un software integrat, modulele sale sunt interconectate, astfel nct, dac proiectul se modific ntr-un anumit stadiu, aceast modificare se va propaga imediat n tot sistemul. De exemplu, dac se face o modificare ntr-o schi, aceasta va produce modificarea nu numai a solidului rezultat, ci i a desenelor de execuie, a ansamblului ce conine piesa respectiv, a programelor CAM etc.

89


Fig. 3.4. Fereastra tipic de lucru cu principalele zone ale acesteia Bara de resurse (Resource Bar) este o bar de instrumente situat n partea stng a ecranului, ce conine mai multe elemente: navigatorul operaiilor (Part Navigator), navigatorul ansamblului (Assembly Navigator), istoria fiierelor, roluri etc. Rolurile (Roles) sunt un set de unelte de personalizare, n funcie de diversele aplicaii folosite, nivelul de cunotine al utilizatorului etc. Se gsesc n Resource Bar, apsnd butonul cu acelai nume. La nceputul cursului vom folosi rolul Essentials with full menus, ntruct icoanele sunt mai mari i sunt nsoite de text, facilitnd nvarea. Rolul Essentials are dezavantajul c nu are toate opiunile n meniurile desfurtoare (acesta sunt scoase pentru o mai uoar nvare). Dup o minim familiarizare cu programul recomandm utilizarea rolului Advanced with full menus.

Fig. 3.5. Zona Roles 90

PROIECTAREA ASISTAT A MATRIELOR PENTRU CAROSERIE AUTO Navigatorul operaiilor (Part Navigator) conine o cu toate operaiile dintr-un model. Ele pot fi afiate ordine cronologic pentru a putea investiga mai uor modelul i pentru a nelege mai bine relaiile dintre acesta. list n

Fig. 3.6. Zona Part Navigator Constrngerile stau la baza modelrii parametrice. Ele reprezint relaii ce se stabilesc ntre diverse elemente din model sau ntre componentele unui ansamblu. n schie avem constrngeri dimensionale i geometrice, iar n ansamblu constrngeri de asamblare. Corpul solid (Solid Body) reprezint corpul ce are grosime, rezultat n urma operaiilor de modelare extrudri, rotaii, guri, racordri etc. Corpul suprafa (Sheet Body) este corpul alctuit din una sau mai multe suprafee unite. Suprafeele sunt elemente ce nu au grosime, dar pot fi folosite pentru crearea de solide. Se folosesc atunci cnd modelarea unui solid ar fi prea complexa sau chiar imposibil. WCS (Work Coordinate System Sistem de Coordonate de Lucru) este un sistem de coordonate local ce poate fi repoziionat pentru a uura modelarea. Axele corespunztoare sunt XC, YC, ZC, iar poziia sa este suprapus peste sistemul de coordonate de referin (Datum Coordinate System alctuit din plane i axe de referin). Implicit WCS este invizibil, el putnd fi afiat la dorin, folosind butonul Display WCS din bara de comenzi Utility.

Folosirea mausului, funciiO mare parte din lucrul n NX este efectuat folosind mausul, de aceea este foarte important s cunoatem funciile acestuia. Butonul din partea stng este folosit pentru selecia elementelor att din fereastra grafic ct i din Part Navigator. Pentru selectarea mai multor elemente, este suficient s executai clic pe elementele respective, fr vreo alt tast ajuttoare. Dublu-clic pe un element 91

PROIECTAREA ASISTAT A MATRIELOR PENTRU CAROSERIE AUTO realizeaz comanda implicit pentru elementul respectiv (de obicei editarea), comanda putnd fi vizualizat prin caractere bold la executarea clic dreapta pe acele element. Deselectarea elementelor se face innd tasta SHIFT apsat n timp ce executm clic pe elementul sau elementele pe care le dorim deselectate. Butonul din partea dreapt este folosit pentru a afia un meniu contextual, ce depinde de elementul pe care s-a fcut clic. Dac s-a executat clic n fereastra grafic fr s fi atins vreun element, meniul contextual se refer la manevrarea piesei sau a imaginii (Zoom, Rotate, Pan etc.), iar dac se face pe un element al modelului, vor aprea opiuni pentru editarea operailor, ascundere etc. Butonul din mijloc (ce poate fi i roti de derulare) dac este inut apsat i apoi tras, produce rotaia modelului 3D (Rotate) sau deplasarea planei de desen (Pan). Uneori apsnd scurt (clic) butonul din mijloc, putem confirma pai n ferestrele comenzilor, trecnd automat la urmtoarea etap, dac nu mai este nici un pas obligatoriu de efectuat, se confirm comanda respectiv (ca i cum am apsa butonul OK din fereastr). Dac inem apsat butonul din mijloc i apoi pe cel din dreapta, deplasnd mausul, obinem comanda de deplasare a vederii (Pan). Acelai rezultat l obinem innd apsata tasta SHIFT i apoi butonul din mijloc al mausului. Rotia de derulare (scroll) poate fi folosit pentru operaia de mrire/micorare (Zoom), rotind-o sus-jos. Acelai rezultat se obine innd apsat tasta CTRL n combinaie cu butonul din mijloc al mausului sau folosind butonul din mijloc i cel din stnga al mausului.

Bare de unelte (Toolbars)Barele de unelte (toolbar-uri) conin icoane corespunztoare comenzilor folosite de NX. Fiecare aplicaie NX are afiate implicit anumite bare de instrumente ce conin comenzile cele mai des utilizate. Ele se pot personaliza, astfel nct putem ascunde sau afia diverse comenzi n funcie de dorinele fiecrui utilizator. De asemenea ele pot fi deplasate n alte poziii; atunci cnd ne apropiem de o margine a ecranului, ea se va lipi de zona respectiv. Pentru a activa sau dezactiva diversele bare, facem clic dreapta pe orice zon ce conine bare de unelte i bifm din meniul ce apare ceea ce dorim s avem afiat. Cele mai importante bare de instrumente sunt: Standard Toolbar este comun tuturor aplicaiilor i conine butoane corespunztoare operaiilor elementare precum deschiderea fiierelor, crearea unora noi, salvarea etc. View Toolbar conine comenzi pentru manevrarea vederii modelului (rotire Rotate , deplasare Pan, mrire/micorare Zoom) Feature Toolbar conine cele mai uzuale comenzi pentru operaiile de creare de solide. Feature Operation Toolbar pentru aplicarea unor operaii de modificare a solidelor (racordare, gurire, nclinaie etc.). Surface Toolbar, Freeform Shape Toolbar pentru crearea suprafeelor complexe. Assemblies Toolbar conine comenzi pentru adugarea i creare de noi componente n ansambluri, precum i alte instrumente de editare i lucrul n contextul ansamblului. 92

PROIECTAREA ASISTAT A MATRIELOR PENTRU CAROSERIE AUTO Drawing Toolbar comenzi pentru inserarea unor noi plane de desen, adugarea de vederi i seciuni etc., folosite la realizarea desenelor de execuie. Dimension Toolbar pentru generarea dimensiunilor din vederi. Synchronous Modeling Toolbar conine comenzi nou introduse n NX6, care sunt folosite, n special, pentru editarea rapid a modelelor, indiferent de programul n care au fost create i de istoria modelrii. Status Bar este o bar situat n zona superioar a ferestrei grafice i are dou zone: 1. Zona de cerine (Cue Line) este zona n care sistemul ne comunic cerinele din comanda curent. 2. Zona de stare (Status Area) este zona n care sistemul comunic ceea ce a realizat. Zona de selecie i filtrare conine instrumente ce ajut la selecia i filtrarea elementelor.

Fig. 3.7. Principalele bare de instrumente (toolbar-uri) Aceste bare de instrumente pot fi personalizate prin afiarea sau ascunderea unor comenzi apsnd pe sgeata mic de la sfritul barei i alegnd Add or Remove Buttons. Va aprea un alt meniu cu toate comenzile posibile i le bifm pe cele dorite.

Fig. 3.8. Personalizarea toolbar-urilor

Meniuri i ferestre93

PROIECTAREA ASISTAT A MATRIELOR PENTRU CAROSERIE AUTO Operaiile pe care le efectum pentru realizarea unui model sau desen pot fi accesate fie din barele de instrumente prezentate anterior fie din meniuri. Meniurile sunt de 2 tipuri: Meniuri desfurtoare superioare se gsesc n partea de sus a ecranului (File, Edit etc.) i pot avea submeniuri. Aici se vor regsi toate comenzile posibile, pentru cazul n care nu le gsim n barele de instrumente, sau preferm s le aplicm prin aceast metod.

Fig. 3.9. Meniuri desfurtoare Meniuri contextuale apar atunci cnd facem clic dreapta pe un element; sunt personalizate de ctre sistem n funcie de tipul de element pe care am executat respectivul clic. De exemplu, dac facem clic dreapta pe o muchie, vor aprea comenzi pentru racordare, teire etc.; dac folosim o fa vom avea alte opiuni: nclinaie, deplasare etc.

Fig. 3.10. Meniu contextual Ferestrele (sau csuele de dialog) sunt interfaa prin care definim operaiile de modelare. Au o structur modular, coninnd mai multe zone. Zonele, la rndul lor pot conine regiuni (pentru selecii), cmpuri n care specificm valori sau expresii, liste cu opiuni sau cu elemente, csue pentru bifat etc. n cazul seleciilor, regiunea curent este evideniat prin culoarea portocalie, cele obligatoriu de specificat au o stelu roie, pe msura ce sunt specificate, ele vor fi nlocuite de V-uri verzi. Zonele mai avansate sunt implicit ascunse (au o mic sgeat ndreptat n jos), putnd fi desfurate printr-un clic, sgeata apoi fiind ndreptat n sus aceste setri sunt reinute pentru fiecare comand n parte chiar i dup redeschiderea programului. Butonul Reset din partea de sus a ferestrei aduce setrile de vizibilitate ale zonelor i valorilor numerice, la starea iniial, implicit. Ferestrele sunt, implicit, lipite de o mic bar din partea superioar a ferestrei grafice, ce se poate deplasa stngadreapta. Pentru a le desprinde de ea i pentru a le deplasa liber ntr-o alt zon din fereastra grafic se folosete butonul Unclip/Clip, tot din partea superioar a ferestrei. Deplasarea se face apucnd bara neagr, superioar, a ferestrei i trgnd-o n poziia dorit. Ascunderea/afiarea ferestrei se face executnd clic tot pe aceast zon.

94


Fig. 3.11. Fereastra comenzii Edge Blend, n stare implicit, respectiv complet expandat

Selectarea obiectelor

95

PROIECTAREA ASISTAT A MATRIELOR PENTRU CAROSERIE AUTO Selectarea obiectelor se face, cum am artat mai devreme, cu butonul stnga al mausului. Pentru selectri multiple doar selectm noi elemente, fr ajutorul unei alte taste. Deselectarea se face innd apsat tasta SHIFT i apoi clic pe elementele deja selectate. Pentru deselectarea rapid a tuturor elementelor se poate apsa tasta ESC. Selectarea elementelor se face n funcie de filtrele existente. Exist 3 tipuri principale de elemente: operaii de modelare (features), elemente geometrice (rezultate ale operaiilor de modelare: fee, muchii, corpuri solide etc.) i componente n ansambluri. n mod implicit, din fereastra grafic se vor selecta operaiile, pentru o mai uoar editare a modelului. Dac dorim selectarea unor elemente geometrice (muchii, fee, solide) va trebui s schimbm filtrul de selecie din prima zon a barei de selecie, alegnd din list elementul dorit. Pentru filtre de selecie i mai detaliate (culori, layer-e) se poate folosi butonul General Selection Filters. Fig. 3.12. Zona de filtre Selectarea elementelor se poate face i folosind metoda de culegere rapid (Quickpick). Quickpick-ul apare atunci cnd inem mausul nemicat pentru o perioad scurt de timp (aproximativ 1 secund) deasupra unei zone ce conine mai multe elemente n zona de selecie a cursorului. Acesta din urm i schimba forma afind 3 puncte n partea sa dreapta-jos. Executnd clic n acest moment, n locul seleciei, sistemul va afia o list cu entitile ce se afl n zona respectiv, fie c este vorba de operaii, elemente geometrice sau de componente, ele putnd s fie filtrate cu opiunile din partea de sus a ferestrei Quickpick. Aceasta mai poate fi afiat i executnd clic dreapta pe un element i apoi alegnd din meniul contextual opiunea Select from List.

Fig. 3.13. Fereastra de selecie QuickPick

Sisteme de referinSistemele de referin sunt de 3 tipuri: 96

PROIECTAREA ASISTAT A MATRIELOR PENTRU CAROSERIE AUTO o Sistemul de referin absolut Absolute Coordinate System (ACS) este situat n locul i are orientarea sistemului de coordonate ce exist atunci cnd crem un fiier nou. Este un sistem conceptual, nu poate fi modificat, nsa putem crea mai multe sisteme de coordonate n funcie de el, sau ne putem raporta la el n diversele operaii pe care le realizm. o Sistem de referin pentru operaie apare n cazul unor anumite operaii ce necesit orientare sau poziionare (de obicei la schie). o Sistemul de referin de lucru Work Coordinate System (WCS) este un sistem mobil, ce poate fi orientat i poziionat oriunde n spaiul tridimensional. Are nfiarea din figur, axele sale fiind XC, YC, ZC. Nu este folosit foarte des ntruct lucrul n NX trebuie s fie de obicei asociativ, pe cnd WCS-ul are o poziie neasociativ (el se relaioneaz la sistemul absolut ACS). Poate fi folosit la crearea elementelor de referin fixe (plan, ax) i la crearea matricelor rectangulare de operaii. Poate fi modificat cu ajutorul comenzii WCS Dynamics, ce permite prin intermediul unor simboluri din fereastra grafic, orientarea i deplasarea elementelor sale (origine, ax, plan de rotaie): a) Pentru a muta originea acestuia, executm clic pe cubul ce indic originea i apoi pe elementul unde dorim s o plasm, sau prin tragerea acesteia peste elementul de care se va lega asociativ. b) Pentru deplasare pe o anume ax, se trage de vrful sgeii acesteia, sau se face clic pe aceasta i apoi se introduce valoarea dorit pentru deplasare. Pentru a orienta direcia axei, se face clic pe ea i apoi pe un element de care se va lega asociativ (dac selectm un plan, axa va fi identic cu normala acestuia, dac selectm o suprafa cilindric, axa sistemului de referin se va orienta dup axa suprafeei, etc.) c) Pentru rotaia n unul din planele de referin se trage de sfera din planul respectiv; sistemul sare implicit din 45 n 45 grade. Dac se dorete un anume unghi, se face clic pe aceast sfer i apoi se introduce valoarea dorit n cmpul ce apare n fereastra grafic.

Fig. 3.14. Manevrarea sistemului WCS

Comenzi folosite pentru realizarea tanei Schia 97

PROIECTAREA ASISTAT A MATRIELOR PENTRU CAROSERIE AUTO Majoritatea modelelor create n NX sunt alctuite din operaii bazate pe schie. Schia este o combinaie de elemente bidimensionale 2D (linii, arce, cercuri) ntre care se stabilesc diverse relaii de constrngere (geometrice i dimensionale). Cu ajutorul lor putem controla profilul modelului sau a unor zone din acesta. Operaiile create pe baza schiei sunt asociative cu aceasta, dac modificm curbele din schi la fel vor face i operaiile. Crearea unei schie ncepe cu apsarea butonului Sketch , apoi alegem planul sau faa solidului pe care o vom plasa. Dac nu avem un plan, putem crea unul n acest moment, alegnd opiunea Create Plane din lista Plane Option. Comanda Line din toolbar-ul Sketch Tools.

Arcele de cerc de sine stttoare se creeaz cu comanda Arc prin dou metode: 3 puncte, respectiv centru i puncte de capt.

Constrngeri n schi Dup etapa de desenare a curbelor este necesar constrngerea acestora, astfel nct s obinem un set de curbe care s corespund obiectivului modelrii. Folosim constrngerile pentru a crea modele parametrice predictibile i uor de actualizat. Modulul Sketcher evalueaz constrngerile pe msur ce le aplicm astfel nct s nu existe conflicte. Un profil este complet constrns atunci cnd nlturm toate gradele de libertate ale elementelor, astfel nct profilul respectiv are o singur soluie i nu exist ambiguiti n forma final.

Sgeile gradelor de libertate Constrngeri geometrice Constrngerile geometrice se aplic folosind comanda Constraints i ajut la crearea de reguli geometrice care s defineasc forma schiei. Obiectivul modelrii ne va dicta ce anume constrngeri s aplicm i relaiile create n fiecare schi.

Constrngeri dimensionale 98

PROIECTAREA ASISTAT A MATRIELOR PENTRU CAROSERIE AUTO Constrngerile dimensionale stabilesc mrimea elementelor dintr-o schi sub forma unor parametri dimensionali. Putem stabili mrimea oricrui element geometric, sau relaiile dintre aceste elemente, cum ar fi distana dintre dou puncte. Comanda Extrude Comanda Extrude poate fi accesat prin butonul , din toolbar-ul Feature, sau din meniu: Insert Design Feature Extrude

Comanda Hole Operaia Hole folosete la crearea gurilor de diferite forme i dimensiuni prin unul sau mai multe corpuri solide aparin unei piese sau unui ansamblu. Operaia de teire (Chamfer) Operaia Chamfer este folosit pentru a aduga o teitur pe modelul solid n zona unei muchii a acestuia.

ce

99


100

NX

Documents

Transcript of NX