Lucrarea L2-10

Modelare avansatăprin manipulare directă

Generalități

Odată cu versiunea Inventor 2011, au fost introduse o serie de facilități care permit într–o măsurăînsemnată modelarea și editarea prin manipulare directă (Direct Manipulation). În esență, este vorba de eli-minarea aproape completă a utilizării casetelor de dialog, în favoarea introducerii directe pe spațiul grafic adatelor, setărilor și opțiunilor privind crearea de forme și dimensionarea lor. În terminologia specifică, aceastătehnică se mai numește Heads Up Design (proiectare cu capul sus - în sensul că privirea nu se mai mută peicon–uri sau casete, ci se concentrează chiar pe geometria piesei modelate.

Vom vedea că, practic, vom face uz de browser doar pentru a selecta una dintre cele 7 componenteale zonei Origin (cele trei plane și cele trei axe de coordonate, plus originea - Center). Chiar dacă avem anu-mite obișnuințe, va trebui să le ignorăm și să ne ducem obsesiv spre zona grafică, pentru regăsi acolo totce ne trebuie! Sunteți invitați/invitate să parcurgeți pas cu pas, cu mare atenție, procedurile expuse!

Mijloacele oferite sunt evidente: dacă faceți click pe fața superioară a piesei din fig. 1, vor apărea treiicon–uri cu semnificațiile notate. Activarea lor conduce la acțiunile sinonime. Dacă activăm opțiunea Sketch(cea din dreapta) va apărea ambianța de schițare în planul suprafeței pe care am făcut click. Fără a părăsiexplicit schițarea, folosim tasta E pentru a activa apoi unealta Extrude. Ca efect, va apărea ansamblul deicon–uri din fig. 2. Fiind vorba de o extrudare, aceste icon–uri sunt asociate operației respective. Săgeatanotată Extrude ne permite să lungim sau să scurtăm extrudarea, iar sfera de la baza săgeții (notată Taper) nepermite să schimbăm unghiul lateral al extrudării, iar celelalte opțiuni sunt asociate și ele extrudării.

Le vom folosi în cele ce urmează.

Fig. 1 Click pe fața de sus a unei piese extrudate Fig. 2 Extrudare prin Direct Manipulation

Universitatea POLITEHNICA din Bucureşti - 1 - Facultatea IMST, Laboratorul de Inginerie Asistată

Aplicarea manipulării directe

Folosind manipularea directă (Direct Manipulation), vom încerca să realizăm modelul piesei din fig. 3.Aici este vorba de o piesă turnată, ale cărei unghiuri laterale sunt de 2°, așa cum se vede. După cum

știm, unghiurile sunt necesare pentru extragerea miezurilor de lemn din formele de nisip. Cotele R16 de susși Ø84 de jos sunt măsurate pe coamele extreme ale acestor înclinări.

Pentru a nu apărea ambiguități, pe acest desen nu au fost ilustrate și cotate racordările dintresuprafețe, acestea urmând a fi aplicate abia la sfârșit, în afara lucrării.

Fig. 3 Model de realizat prin Manipulare Directă

Universitatea POLITEHNICA din Bucureşti - 2 - Facultatea IMST, Laboratorul de Inginerie Asistată

- 128 -

Începem prin a crea prima schiță în planul XY.Tot ceea ce facem evită calea clasică. Astfel, după ceam lansat șablonul Standard (mm).ipt, folosim tasta Cpentru a începe trasarea unui cerc, ca în fig. 4. Ime-diat ce am indicat centrul (chiar în origine), apare dia-metrul elastic cu caseta în care valoarea acestuia estevariabilă. Direct de la tastatură introducem valoarea

84 și apăsăm tasta Enter. Cu asta am încheiat definirea cercului! Rememorând, vedem că am făcut un clickpentru fixarea centrului și am apăsat 5 taste: c <Enter> 8 4 <Enter> (notate și pe figură). Procedăm si-milar și trasăm cercul de rază 25, ca în fig. 5. Aici apăsăm tasta Enter (sau Blank) - pentru a da din noucomanda Circle - și fixăm mai întâi poziția centrului (cu click). Din nou apare diametrul flexibil. Întrucâtacum dorim să introducem raza și nu diametrul, apăsăm BdM și selectăm Radius din menu-ul de context. Caefect, ni se va cere raza și vom introduce 15 <Enter>. Urmează alinierea pe verticală a centrelor celor douăcercuri (folosind restricția Vertical, așa cum știm), ca în fig. 6 și trasarea celor două tangente ale cercurilor, caîn fig. 7 prin metoda cunoscută (activarea comenzii Line prin tasta L, click cu menținere pe conturul cercu-lui mare, apoi deplasare spre cercul mic până ce apare marcajul de tangentă și ridicare click pe cercul mic).

Fig. 4 Schița de start - un cerc cu D=84 Fig. 5 Încă un cerc cu R=25

Fig. 6 Alinierea pe verticală a cercurilor Fig. 7 Trasarea tangentelor

Universitatea POLITEHNICA din Bucureşti - 3 - Facultatea IMST, Laboratorul de Inginerie Asistată

- 129 -

Urmează utilizarea tastei X pentru invocarea uneltei Trim și eliminarea capetelor nedorite (încheiatăcu tasta Esc). Folosind tasta F8 putem vedea toate restricțiile aplicate în acest moment, ca în fig. 8. Eliminămprezentarea restricțiilor folosind tasta F9.

De notat că mai putem folosi o facilitate demanipulare directă. Atunci când dăm comanda Circlea doua oară, pe cursor apare o secvență ca în fig. 9.Este momentul când trebuie să introducem centrulcercului mic. În loc de a face click undeva, în aer(compară cu fig. 5), putem apăsa mai întâi secvențade taste <Tab> 0. Prin aceasta precizăm că centrulcercului trebuie să aibă x=0. Urmează secvența<Tab> 44, așa cum se vede în figură, urmată de un<Enter>, prin care precizăm coordonata y=44 acentrului și încheiem secvența. Efectul va fi că cerculva apărea direct în poziție, urmând să folosim unealtaDimension (prin tasta D), desigur, pentru a punecota 44. Din păcate, trebuie să punem explicit și re-stricția Vertical ca în fig. 6 (vezi), așa că, pentru mo-ment, ignorăm această facilitate.

În acest moment dorim să facem extrudareaprofilului obținut. Fără a părăsi mediul de schițare,apăsăm tasta E și apare situația prezentată în fig. 10.Aici sunt prezente atât caseta de dialog pe care ocunoaștem, cât și opțiunile Direct Manipulation desprecare vorbim aici. În cele ce urmează vom ignora cutotul casetele de dialog, considerând că nici nu exis-tă. Dezvoltând casetele care au săgeți, vor apăreaopțiunile notate Opțiuni 1 și Opțiuni 2 în fig. 11.

Modul de lucru este evident. Alegem să intro-ducem o valoare (în locul lui 10 mm din celulă), sautragem de săgeată în sus sau în jos, ori de sfera dela baza săgeții. Dacă în loc de opțiunea Distancealegem alta, caseta cu valoarea 10 dispare etc. La fel,putem alege altă opțiune la direcții, cu efectelecunoscute. Încercați!

Fig. 8 Prezentarea restricțiilor cu <F8> Fig. 9 Introducerea centrului cercului mic

Fig. 10 Activare Extrude

Fig. 11 Opțiuni Extrude

Universitatea POLITEHNICA din Bucureşti - 4 - Facultatea IMST, Laboratorul de Inginerie Asistată

- 130 -

În cazul nostru selectăm opțiuneaSymmetric și aplicăm valoarea 32 ca în fig.12, apoi tragem de sfera de la baza săgețiide extrudare și aplicăm valoarea -2 pen-tru a fixa unghiurile de înclinare laterale(turnare), despre care vorbeam la început,ca în fig. 13. Încheiem cu click pe OK. Seobservă că nu am folosit deloc caseta dedialog, concentrarea noastră menți-nându–se pe zona grafică!

Salvăm construcția actuală sub nu-mele Parghie.ipt.

Mai departe dorim să facem oschiță în planul XY. Pentru asta, facemclick în browser pe planul XY din Origin,apoi pe opțiunea Create Sketch așa cum se

vede în fig. 14. Este evadarea tipică din spațiul grafic sprebrowser, așa cum se spunea la început.

Creăm schița din fig. 15, apoi aplicăm extrudarea din fig.16, unde observăm și noua serie de opțiuni (implicit Join).

Fig. 12 Aplicare 32 simetric Fig. 13 Aplicare Taper de -2°

Fig. 15 Schiță simetrică în raport cu Y Fig. 16 Extrudare simetrică pe 14 cu Taper de -2°

Fig. 14 Schițare în planul XY

Universitatea POLITEHNICA din Bucureşti - 5 - Facultatea IMST, Laboratorul de Inginerie Asistată

- 131 -

Trecem la crearea golului din mijloc. Pentru asta, facem click pe suprafața superioară și alegem opți-unea Create Sketch, așa cum se vede în fig. 17. În schiță desenăm un cerc și un rectangle pe care lecotăm ca în fig. 18. Aici a fost aplicată și unealta Extrude (prin tasta E). Din cauză că pot fi selectate douăprofile, inițial apare marcajul Profile și se așteaptă selectarea unuia dintre cele două profile posibile evi-dențiate (sau ambele!). Odată selectat profilul interior, pot fi introduse și celelalte opțiuni (în principal Cut șiThrough All), așa cum se vede în aceeași figură.

Având o poziție favorabilă și dorind să încheiem cu golul interior, facem click pe una dintre muchiileinterioare și selectăm Fillet, ca în fig. 19. Apar opțiunile pentru Fillet ca în fig. 20. Primul lucru pe care îl facemeste să selectăm și cealaltă muchie de racordat (1), iar abia apoi introducem valoarea 1 a razei de racordare

(2). Altfel, odată introdusă valoarea razei, nu mai putem reveni la selectarea de muchii, trebuind să folosimopțiunea + pentru a relua racordarea pe altă/alte muchii.

Pentru a face gaura de Ø15, facem click pe fața de susdin fig. 21 și selectăm Create Sketch, apoi BdM/Finish Sketch șifacem click în centrul indicat, selectăm icon–ul pentru unealtaHole ca în fig. 22 și completăm datele ca în fig. 23.

Fig. 17 Click pe fața de sus - selectare Sketch Fig. 18 Extrudare cu Cut

Fig. 19 Click pe muchia interioară - selectare Fillet Fig. 20 Aplicare Fillet

Fig. 21 Click + Create Sketch Fig. 22 Click + Create Hole Fig. 23 Aplicare Hole

Universitatea POLITEHNICA din Bucureşti - 6 - Facultatea IMST, Laboratorul de Inginerie Asistată

- 132 -

Totul este mai simplu decât pareși trebuie să parcurgeți efectiv proce-durile pentru a vă convinge!

În continuare este prezentată secvența creării unui plan de lucru paralel cu YZ (cei 5 pași din fig. 24),schițare în acel plan (fig. 25 - centrul cercului Ø30 se află pe aceeași orizontală cu proiecția Center la distanța39.5), click pe schiță pentru aplicare Extrude (fig. 26) și extrudare efectivă (fig. 27).

Ascundeți apoi planul de lucru cu BdM/Visibility.Printr–o procedură similară, după ce schimbați unghiul (izometric) de privire, creați o schiță într–un

plan de lucru distanțat la -49 față de același plan YZ (fig. 28), apoi proiectați cercul anterior în schiță (fig.29) și extrudați–l To Next (fig. 30). Ascundeți apoi planul de lucru cu BdM/Visibility.

Fig. 24 Crearea unui plan paralel cu YZ la 37 mm

Fig. 26 Invocare Extrude

Fig. 25 Schiță (39.5, Ø30)

Fig. 27 Aplicare Extrude To Next

Fig. 28 Creare plan la -49 Fig. 29 Proiectare cerc Fig. 30 Aplicare Extrude To Next

Universitatea POLITEHNICA din Bucureşti - 7 - Facultatea IMST, Laboratorul de Inginerie Asistată

- 133 -

Mai departe, creăm un plan de lucru la distanțade 60.5 față de XZ, ca în fig. 31, apoi facem o schițăîn acest plan începând de la un cerc cu R14 aflat peaceeași orizontală cu punctul Center și mergând (lastânga) spre linia obținută prin proiectarea muchieiindicate (fig. 32), iar în final aplicăm Extrudefolosind opțiunea To selected face, unde fața selectatăeste fața cilindrică apropiată a cilindrului obținut an-terior (fig. 33).

Din nou, lucrurile sunt mai simple decât par.Trebuie doar să urmați procedura cu fidelitate și s–orepetați apoi separat pentru a o reține.

La final ascundeți apoi planul de lucru cuBdM/Visibility.

De acum lucrurile devin simple.Faceți click pe fața frontală laterală și selectați crearea unei schițe rapide (cum am făcut în fig. 21 -

vezi), apoi ieșiți din schițare cu BdM/Finish Sketch și faceți click în centrul indicat în fig. 34. Selectați icon–ulpentru unealta Hole ca în figură și completați datele ca în fig. 35.

Universitatea POLITEHNICA din Bucureşti - 8 - Facultatea IMST, Laboratorul de Inginerie Asistată

- 134 -

Fig. 31 Creare plan de lucru la 60.5 față de XZ Fig. 32 Creare schiță R14/33 proiectând linia limită

Fig. 33 Extrudare To selected face

Fig. 34 Succesiune pentru pregătirea Hole Fig. 35 Aplicare Hole Ø13.8

Procedați similar și la parteaopusă, doar că diametrul găurii tre-buie să fie Ø13 în loc de Ø13.8,urmărind figurile 36 și 37. Se ob-servă că pentru To am ales aceeașifață ca și la gaura anterioară.

Dacă la următoarea operațieprezentăm doar ceea ce se vede înfig. 38, totul va fi de la sine înțeles:după ce am făcut click pe fața indi-cată, alegem crearea unei schițerapide, apoi ieșim cu cu BdM/FinishSketch și facem click în centrul mar-cat. Selectăm icon–ul Hole și intro-ducem datele din figură, observândcă e vorba de o gaură M10x1 careeste filetată pe adâncime de 10.

De acum lucrurile ar trebuisă devină chiar banale...

În fig. 39 facem o nouă schiță unde plasăm două puncte Point, apoi multiplicăm unul dintre ele cuCircular Pattern, ca în fig. 40. În felul acesta, în schiță vom avea cinci puncte Point.

Fig. 36 Succesiune pentru pregătirea Hole Fig. 37 Aplicare Hole Ø13

Fig. 39 Două puncte Point într–o schiță nouă Fig. 40 Multiplicarea Circular Pattern a unui punct

Fig. 38 Aplicare Hole cu filet M10x1

Universitatea POLITEHNICA din Bucureşti - 9 - Facultatea IMST, Laboratorul de Inginerie Asistată

- 135 -

Urmează un moment atipic - față de cele spusepână aici - dar motivat de dorința de a obține o pro-cedură simplă și rapidă. În loc să selectăm unul din-tre punctele Point și apoi să optăm pentru alegereaicon–ului Hole, cum am tot făcut până aici, vom daexplicit comanda Hole (prin tasta H), chiar înaintede a ieși din schițare. În acest fel vor fi selectate au-tomat TOATE cele 5 puncte ale schiței pentru apli-carea comenzii Hole, în loc de a fi necesară apoiselectarea celorlalte 4 puncte, pe lângă cel selectatinițial. Mai exact, dând voluntar comanda Hole,cerem să se ia în considerație unica schiță necon-sumată. Ca efect, Inventor va vedea că acea schițăconține 5 puncte și nu doar unul, astfel încât va aplicape ea toate setările care apar în fig. 41. Practic, estevorba de 5 găuri străpunse, cu Ø4.3.

Urmează iar ceva inedit: creăm mai întâi oschiță în care apare o simplă linie la 15° față de axaX ca în fig. 42. Apoi ieșim din schițare și, folosind u-nealta Axe, transformăm linia într–o axă de lucru.Folosind unealta Point, creăm un punct de lucru in-

dicat prin A în fig. 3. Cu comanda Hole (tasta H), selectăm opțiunea On Point și apoi punctul (A) și axa delucru (B). Punem și celelalte date ca în figură și va rezulta o gaură filetată M10x1 într–o parte a piesei.

La final ascundeți schița, axa și punctul de lucru cu BdM/Visibility.Ultimele operații sunt două teșiri 1.5x45° și trei teșiri 1x45°, așa cum sunt ele date în fig. 3 (vezi).

În fig. 44 sunt selectate (cu Shift apăsat) muchiile pentru 1.5x45°, iar în fig. 45 pentru 1x45°. �

Fig. 41 Aplicare Hole Ø4.3 cu opțiunea From Sketch

Fig. 42 Crearea unei schițe cu o linie la 15° Fig. 43 Aplicare Hole M10x1 cu opțiunea On Point

Fig. 42 Crearea unei schițe cu o linie la 15° Fig. 43 Aplicare Hole cu opțiunea On Point

Universitatea POLITEHNICA din Bucureşti - 10 - Facultatea IMST, Laboratorul de Inginerie Asistată

- 136 -