NX CAD Surface Modeling > 1,000 pages

NX

Modelowanie powierzchniowe

Teoria i praktyka. Tom I

Marcin Antosiewicz

„Nauka jest jak niezmierne morze. Im więcej jej pijesz, tym bardziej jesteś spragniony.”

Stefan Żeromski

NX

Modelowanie powierzchniowe Autorzy: Marcin Antosiewicz Wydawca: CAMdivision Sp. z o.o. Sp. k. ul. Hetmańska 40A 35-045 Rzeszów e-mail: redakcja@camdivision.pl www.camdivision.pl Redakcja techniczna: Maciej Stanisławski Projekt okładki, DTP, korekta: Studio Graficzne Stanisławski (maciej@cadblog.pl)

ISBN: 978-83-964243-0-3 Wydanie I (Tom I) Autorzy oraz Wydawca dołożyli wszelkich starań, by zawarte w książce informacje okazały się pomocne, były kompletne i sprawdzone pod względem merytorycznym.

Nie biorą jednak żadnej odpowiedzialności za ich wykorzystanie, ani za związane z tym ewentualne naruszenie praw autorskich lub patentowych.

Autorzy i Wydawca nie ponoszą także odpowiedzialności za ewentualne szkody wynikłe na skutek wykorzystania informacji zawartych w książce.

Copyright © CAMdivision 2022. Wszelkie prawa zastrzeżone.

Rozpowszechnianie całości lub fragmentów niniejszej publikacji (w tym także plików stanowiących zawartość dołączonej płyty DVD) w jakiejkolwiek postaci, bez pisemnej zgody Wydawcy zabronione. Wykonywanie kopii metodą kserograficzną, fotograficzną, a także kopiowanie książki na jakimkolwiek nośniku elektronicznym itp. narusza prawa autorskie.

D-Cubed, Femap, Geolus, GO PLM, I-deas, Insight, JT, NX, Parasolid, Solid Edge, Teamcenter, Tecnomatix oraz Velocity Series są znakami towarowymi lub zastrzeżonymi znakami towarowymi firmy Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. lub podmiotów od niej zależnych w Stanach Zjednoczonych i innych krajach.

Nastran jest zastrzeżonym znakiem towarowym organizacji National Aeronautics and Space Administration (NASA). Pozostałe występujące w niniejszej publikacji logo, znaki towarowe, zastrzeżone znaki towarowe i znaki usług należą do odpowiednich właścicieli lub towarowym ich właścicieli.

2 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Od wydawcy

NX

Modelowanie powierzchniowe

Teoria i praktyka. Tom I

Od wydawcy Firma CAMdivision Sp. z o.o. to największy partner handlowy Siemens Digital Industries Software w Polsce, który od początku swej 15 letniej działalności oddał w ręce Czytelników już kilkanaście publikacji dotyczących oprogramowania NX CAD/CAM/CAE. Tym razem prezentujemy unikatową w skali światowej publikację dotycząca zaawansowanych technik modelowania w NX CAD.

Czym jest NX? Oprogramowanie NX (dawna nazwa UNIGRAPHICS) jest zintegrowanym rozwiązaniem CAD/CAM/CAE do obsługi projektowania produktów, analiz inżynierskich i produkcji, które pomaga w szybszym i bardziej efektywnym dostarczaniu lepszych produktów. Oferuje dostęp do innowacyjnej techniki modelowania Synchronous Technology umożliwiającej błyskawiczne wprowadzanie zmian i edycję wirtualnych modeli – oraz Convergent Modeling, która umożliwia pracę na modelach przeznaczonych do druku 3D. NX oferuje najważniejsze funkcje umożliwiające szybkie, efektywne i elastyczne opracowywanie produktów: • zaawansowane rozwiązania do projektowania koncepcyjnego, modelowania 3D i dokumentacji, • wielodyscyplinarne symulacje w zakresie analizy struktury, ruchu, analizy termicznej, przepływu etc., • kompletne rozwiązania do obsługi produkcji w zakresie oprzyrządowania, programowania obrabiarek CNC i kontroli jakości CMM, • przygotowanie, optymalizację i sterowanie procesem druku 3D.

NX & SIEMENS (https://www.plm.automation.siemens.com/) SIEMENS Digital Industries Software (producent NX) jest światowym dostawcą oprogramowania do zarządzania cyklem życia produktów (PLM) i usług. Rodzina rozwiązań PLM firmy SIEMENS oparta jest o NX, TECNOMATIX oraz TEAMCENTER. SIEMENS jest właścicielem kernelu PARASOLID, który stanowi jądro nie tylko NX, ale również 350 innych aplikacji, pochodzących od różnych producentów oprogramowania. © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 3

Od wydawcy

CAMdivision Sp. z o.o. (www.camdivision.pl) CAMdivision to firma posiadająca największe doświadczenie w Polsce we wdrożeniach specjalistycznych modułów NX CAD/CAM, NX Mold Wizard (formy wtryskowe) & NX Progressive Die Wizard (tłoczniki, wykrojniki), szkoleniach oraz konfiguracji postprocesorów.

Jesteśmy pionierami polskiego tłumaczenia interfejsu NX CAD, NX CAM, NX Mold, a także Electrode & Progressive Design. Profesjonalnie i perfekcyjnie wdrażamy oprogramowanie NX CAD/CAE/CAM, FIBERSIM, TEAMCENTER, Tool Costing.

CAMdivision jest największym i nieprzerwanie od 7 lat (!) PLATYNOWYM partnerem handlowym SIEMENS Digital Industries Software w Polsce & FY2021.

Posiadamy prestiżowy status SMART EXPERT w dziedzinie NX CAD/CAM, TEAMCENTER i Solid Edge. Ponad 3/4 wdrożeń pakietów Tooling oraz blisko 2/3 licencji NX CAD/CAM & TEAMCENTER należy w Polsce do CAMdivision!

Blog o NX (www.nxcad.pl) Zachęcamy wszystkich do korzystania z bazy wiedzy, która gromadzona jest na blogu dedykowanym NX. Znajdą tam Państwo wiele praktycznych porad technicznych i informacji dotyczących poszczególnych zagadnień z dziedzin CAD/CAM/CAE.

Historia NX (www.unigraphics.site) Historia oprogramowania NX, znanego wcześniej pod nazwą UNIGRAPHICS, sięga początku lat sześćdziesiątych XX wieku. „The UNIGRAPHICS & NX Virtual Museum” to inicjatywa stworzenia wirtualnego muzeum poświęconego właśnie historycznej stronie NX. Pod adresem https://unigraphics.site będziemy gromadzić wirtualne artefakty, dotyczące oprogramowania NX. Dziękujemy Marcinowi Antosiewiczowi za podzielenie się swoim doświadczeniem z innymi użytkownikami NX oraz zaangażowanie w tworzenie kolejnego, uzupełnionego wydania podręcznika. Życzmy przyjemnej pracy z podręcznikiem Zespół CAMdivision Wszelkie uwagi dotyczące niniejszej publikacji prosimy przesyłać na adres info@camdivision.com

Aplikacja CAMdivision zapewnia szybki dostęp do najnowszych informacji związanych z oprogramowaniem i usługami świadczonymi przez firmę.

Znalazły się w niej m.in.: • panel wsparcia technicznego – można tu sprawdzić status zgłoszenia, • software – informacje o ostatnich aktualizacjach i nowych wersjach • oferty i promocje – możliwość wysłania szybkiego zapytania ofertowego • książki i eBooki – zapowiedzi i informacje o ukazaniu się nowych pozycji, • szkolenia – informacje o terminach i zakresie najbliższych szkoleń, • postprocesory – szybkie zapytanie i dostęp do konfiguracji, • webinary – informacje o nadchodzących wydarzeniach i dostęp do zapisu już zakończonych.

Dzięki apce można również posłuchać... muzyki zespołu Mariage Blance, tworzonego m.in. przez pracowników CAMdivision!

Fot. 1. CAMdivision App – dedykowana bezpłatna aplikacja na urządzenia mobilne 4 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Spis treści

NX

Modelowanie powierzchniowe

Spis treści TOM I

Od wydawcy ......................................................................................................................................... 3 Od autora .............................................................................................................................................. 15 Część I zagadnienia teoretyczne Rozdział 1.

CAD. Rys historyczny .......................................................................................................................... 19 Rozdział 2.

NX – krótka historia oprogramowania ............................................................................................ 23 Rozdział 3.

Modelowanie powierzchniowe ........................................................................................................... 26 3.01. Krzywe sklejane ........................................................................................................................ 26 3.02. Połącznia między krzywymi .................................................................................................... 28 3.03. Punkty charakterystyczne krzywych ........................................................................................ 29 3.04 Powierzchnie .............................................................................................................................. 30 3.05. Połączenia między powierzchniami ......................................................................................... 32 Tabela 1. Reguły lub zalecenia dla powierzchni klasy A ......................................................... 33 3.06. Tolerancje przy tworzeniu powierzchni ................................................................................... 35 Część II teoretyczno-praktyczna Rozdział 1.

Tworzenie krzywych ............................................................................................................................ 39 Krzywe podstawowe 1.01. Point Set – Zestaw punktów ..................................................................................................... 41 1.02. Line – Linia ............................................................................................................................... 51 1.03. Helix – Spirala .......................................................................................................................... 57 1.04. Law Curve – Krzywa wg definicji .......................................................................................... 70 1.05. Curve on Surface – Krzywa na powierzchni............................................................................ 81 1.06. Studio Spline – Studio splajn (krzywa sklejana) ..................................................................... 89 1.07. Fit Curve – Dopasuj krzywą .................................................................................................... 100 1.08. Spine Curve – Krzywa kierunkowa ......................................................................................... 109 © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 5

Spis treści

Krzywe pochodne 1.09. Offset Curve – Odsunięcie krzywej.......................................................................................... 111 1.10. Offset Curve in Face – Odsunięcie na ściance ........................................................................ 121 1.11. Offset 3D Curve – Odsunięcie krzywej 3D ............................................................................. 132 1.12. Bridge Curve – Krzywa pomostowa ....................................................................................... 136 1.13. Circular Blend Curve – Krzywa zaokrąglenia kołowego........................................................ 148 1.14. Shadow Curve – Cieniuj krzywą (opis częściowy) ................................................................ 153 1.15. Smooth Curve String – Wygładzony łańcuch krzywych ........................................................ 158 1.16. Project Curve – Rzutuj krzywą ................................................................................................ 163 1.17. Combine Projection – Rzutowanie złożone ............................................................................ 172 1.18. Wrap/Unwrap Curve – Zwiń/rozwiń krzywą ......................................................................... 178 1.19. Intersection Curve – Krzywa przecięcia .................................................................................. 184 1.20. Isoparametric Curve – Krzywa izoparametryczna .................................................................. 189 1.21. Isocline Curve – Krzywa izokliny ............................................................................................ 196 1.22. Composite Curve – Krzywa składana ..................................................................................... 206 1.23. Section Curve – Krzywa przekroju (opis częściowy) ............................................................. 209 Rozdział 2.

Edycja i analiza krzywych................................................................................................................... 215 2.01. Parameters – Parametry............................................................................................................. 217 2.02. Trim Curve – Przytnij krzywą .................................................................................................. 218 2.03. Divide Curve – Podziel krzywą ............................................................................................... 227 2.04. Length Curve – Długość krzywej ............................................................................................ 235 2.05. Smooth Spline – Wygładź krzywą sklejaną ............................................................................ 240 2.06. Shape by Template – Kształt według szablonu ....................................................................... 245 2.07. X-Form – Kształt X .................................................................................................................. 248 Analiza 2.08. Show Combs/Show Peaks/Show Inflections – Pokaż grzebienie/Pokaż wierzchołki/Pokaż punkty przegięcia ....................................... 262 2.09. Curve Analysis – Analiza krzywej ........................................................................................... 265 2.10. Curve Continuity – Ciągłość krzywej ...................................................................................... 273 2.11. Graph – Wykres ........................................................................................................................ 277 Rozdział 3.

Tworzenie powierzchni ....................................................................................................................... 283 Powierzchnie z grupy Mesh Surface (powierzchnie na siatce) 3.01. Ruled – Rozwijana .................................................................................................................... 285 3.02. Through Curves – Przez krzywe .............................................................................................. 296 3.03. Through Curve Mesh – Przez siatkę krzywych ...................................................................... 305 3.04. Studio Surface – Powierzchnia studio ..................................................................................... 317 3.05. N-sided Surface – Powierzchnia N-boczna ............................................................................. 329 Powierzchnie z grupy Surface 3.06. Four Point Surface – Przez cztery punkty ................................................................................ 343 3.07. Through Points – Przez punkty ................................................................................................ 348 6 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Spis treści

3.08. From Poles – Na biegunach ..................................................................................................... 354 3.09. Fit Surface – Dopasuj powierzchnię ........................................................................................ 356 3.10. Rapid Surfacing – Z obiektu STL ............................................................................................ 377 3.11. Transition – Przejście ................................................................................................................ 389 3.12. Bounded Plane – Płaszczyzna ograniczona (płaska) .............................................................. 397 3.13. Fill Surface – Wypełnij powierzchnię ..................................................................................... 400 3.14. Ribbon Builder – Wstęga ......................................................................................................... 407 3.15. Midsurface Face Pairs – Pary ścianek ..................................................................................... 413 3.16. Patch Openings – Zamknij Otwarty obszar ............................................................................. 421 Powierzchnie z grupy Sweep (przeciągane po krzywych) 3.17. Swept – Wyciągnięcie po krzywej ........................................................................................... 431 3.18. Styled Sweep – Przeciągnięcie kontrolowane ......................................................................... 443 3.19. Section Surface – Przez przekroje ........................................................................................... 462 3.19.1. Conic – Krzywa stożkowa .................................................................................................... 463 3.19.2. Circular – Kołowy ................................................................................................................. 467 3.19.3. Cubic – powierzchnia trzeciego stopnia ............................................................................... 473 3.19.4. Line – Liniowe ....................................................................................................................... 476 3.20. Variational Sweep – Przeciągnięcie zmienne .......................................................................... 486 3.21. Sweep along Guide – Po krzywej ............................................................................................ 497 Powierzchnie z grupy Flange Surface (powierzchnie kołnierzowe) 3.22. Law Extension – Wydłużenie wg definicji .............................................................................. 502 3.23. Extension Surface – Powierzchnia wydłużenia ...................................................................... 515 3.24. Silhouette Flange – Kołnierz wg konturu ................................................................................ 521 Powierzchnie z grupy Detail Feature (cechy szczegółowe/wykańczające model) 3.25. Bridge Surface – Powierzchnia pomostowa ............................................................................ 537 3.26. Face Blend – Zaokrąglenie ścianki (opis częściowy) ............................................................. 547 3.26.1. Two-face, Roling Ball, Automatic, Circular ......................................................................... 548 3.26.2. Two-face, Roling Ball, Constant, Circular ........................................................................... 549 3.26.3. Two-face, Roling Ball, Contact Curve ................................................................................. 549 3.26.4. Two-face, Swept Disc ............................................................................................................ 550 3.26.5. Shape – metody kontroli kształtu promienia ........................................................................ 550 3.26.6. Three Face – promień oparty na trzech ścinakach ............................................................... 553 3.26.7. Feature Intersection Edge – promień .................................................................................... 553 3.27. Styled Blend – Zaokrąglenie stylizowane (kontrolowane) ..................................................... 557 3.28. Aesthetic Face Blend – Estetyczne zaokrąglenie ścianki (opis częściowy) .......................... 573 3.29. Blend Corner – Zaokrąglaj naroże ........................................................................................... 583 3.30. Styled Corner – Naroże kontolowane ...................................................................................... 590 TOM II Od wydawcy ......................................................................................................................................... 3 Od autora .............................................................................................................................................. 15 Rozdział 4.

Operacje na powierzchniach .............................................................................................................. 17 © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 7

Spis treści

II

4.01. Combine – Połącz .....................................................................................................................

4.02. Sew – Zszyj ...............................................................................................................................

4.03. Unsew – Rozszyj ......................................................................................................................

4.04. Patch – Łata ...............................................................................................................................

4.05. Make Solid – Ustaw jako bryłę ................................................................................................

4.06. Trim Body – Przytnij obiekt .....................................................................................................

4.07. Trim Sheet – Przytnij powierzchnię .........................................................................................

4.08. Extend Sheet – Wydłuż powierzchnię .....................................................................................

4.09. Trim and Extend – Przytnij i wydłuż .......................................................................................

4.10. Untrim / Delete Edge – Usuń przycięcia/Usuń krawędź ........................................................

4.11. Offset Surface – Odsunięcie powierzchni ...............................................................................

4.12. Variable Offset – Odsunięcie zmienne .....................................................................................

4.13. Variable Offset Face – Zmienne odsunięcie ścianki ...............................................................

TO M

Rozdział 5.

Edycja powierzchni .............................................................................................................................

5.01 X-Form .......................................................................................................................................

5.02. I-Form ........................................................................................................................................

5.03. Match Edge ................................................................................................................................

5.04. Edge Symmetry ........................................................................................................................

5.05. Flattening and Forming ............................................................................................................

5.06. Global Shaping ..........................................................................................................................

5.07. Global Deformation .................................................................................................................

5.08. Snip Surface ..............................................................................................................................

5.09. Enlarge ......................................................................................................................................

5.10. Replace Edge ............................................................................................................................

5.11. Change Edge .............................................................................................................................

5.12. Snip into Patches .......................................................................................................................

5.13. Local Untrim and Extend .........................................................................................................

5.14. Refit Face ..................................................................................................................................

5.15. Change Degree/Change Stiffness ............................................................................................

5.16. Smooth Poles ............................................................................................................................

5.17. Reverse Normal ........................................................................................................................

18 21 28 32 36 38 41 49 57 63 70 74 79

85 85 85 86 86 86 86 87 87 87 88 88 88 88 89 89 89 90

Rozdział 6.

Analiza powierzchni/bryły................................................................................................................... 91 Badanie poprawności geometrii 6.01. Examine Geometry – Kontrola geometrii ............................................................................... 92 6.02. Check Mate – Jakość Modelu .................................................................................................. 100

Badanie jakości powierzchni 6.03. Surface Continuity – Ciągłość powierzchni ............................................................................ 103 6.04. Grid Analysis – Analiza siatki .................................................................................................. 107 6.05. Section Analysis – Analiza przekrojów ................................................................................... 110 6.06. Reflection Analysis – Analiza odbicia .................................................................................... 114 6.07. Highlight Lines – Linia wyróżnienia ....................................................................................... 117 8 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Spis treści

Badanie charakterystyki powierzchni 6.08. Show Poles/Show Knots – Pokaż bieguny/Pokaż węzły ....................................................... 120 6.09. Radius Analysis – Analiza promieni ........................................................................................ 123 6.10. Slope Analysis – Analiza nachylenia ....................................................................................... 125 6.11. Draft Analysis – Analiza pochyleń ........................................................................................... 127 6.12. Deviation Gauge – Odchylenie od wzorca .............................................................................. 131 Część III zastosowania praktyczne Wprowadzenie do części III ................................................................................................................. 138

II

Projekt 1.

Modelowanie koła zębatego o zębach skośnych .............................................................................. 140 1.01. Rozpoczęcie projektu, ustawienie tolerancji modelowania .................................................... 140 1.02. Definiowanie parametrów sterujących kołem zębatym .......................................................... 141 1.03. Generowanie krzywej ewolwentowej ...................................................................................... 141 1.04. Tworzenie szkicu określającego gabaryt koła ......................................................................... 142 1.05. Tworzenie linii śrubowej .......................................................................................................... 143 1.06. Wykonywanie bryły .................................................................................................................. 144 1.07. Wykonanie kopi modelu oraz rozwinięcie linii zębów ........................................................... 145

TO M

Projekt 2.

Modelowanie ślimaka uplastyczniającego tworzywo we wtryskarce .......................................... 148 2.01. Rozpoczęcie projektu, ustawienie tolerancji modelowania .................................................... 148 2.02. Wstawianie spirali o zmiennym skoku .................................................................................... 149 2.03. Tworzenie przekroju na końcu sprali ....................................................................................... 149 2.04. Powielanie przekrojów ............................................................................................................. 151 2.05. Tworzenie bryły przeciągniętej po spirali przez zmienne przekroje ...................................... 152 2.06. Wykonywanie drugiej spirali ................................................................................................... 154 2.07. Kopiowanie, docinanie i odejmowanie spiralnych brył ......................................................... 156 2.08. Docinanie ślimaka .................................................................................................................... 158 2.09. Wykonywanie zakończeń ślimaka ........................................................................................... 158

Projekt 3.

Projektowanie wirnika......................................................................................................................... 163 3.01. Rozpoczęcie projektu, ustawienie tolerancji modelowania .................................................... 163 3.02. Tworzenie obrotowej bazy ....................................................................................................... 164 3.03. Tworzenie krzywej zarysu łopatki ........................................................................................... 165 3.04. Tworzenie bryły łopatki............................................................................................................. 166 3.05. Powielenie łopatki ..................................................................................................................... 168

Projekt 4.

Projektowanie szklanej butelki do perfum ...................................................................................... 170 4.01. Rozpoczęcie projektu, ustawienie tolerancji modelowania .................................................... 170 4.02. Tworzenie pomocniczej bryły .................................................................................................. 171 4.03. Tworzenie powierzchni kształtowej butelki ............................................................................ 172 4.04. Modelowanie dolnej powierzchni butelki ............................................................................... 173 © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 9

Spis treści

4.05. Szyk powierzchni i zamiana powierzchni na bryłę ................................................................. 175 4.06. Operacje wykańczające denko ................................................................................................. 177 4.07. Modelowanie szyjki butelki ..................................................................................................... 179 4.08. Wykonywanie standardowego gwintu ..................................................................................... 180 4.09. Szybka wizualizacja produktu .................................................................................................. 183

II

Projekt 5.

Projektowanie butelki PET ................................................................................................................ 184 5.01. Rozpoczęcie projektu ............................................................................................................... 184 5.02. Tworzenie kształtu obrotowego denka .................................................................................... 184 5.03. Tworzenie poprzecznych wcięć w denku ................................................................................ 187 5.04. Rysowanie części łączących denko z szyjką ........................................................................... 189 5.05. Modelowanie liścia ozdobnego na płaszczyźnie .................................................................... 190 5.06. Przenoszenie liścia na ścianki butelki ...................................................................................... 193 5.07. Wstawianie nietypowego kształtu na powierzchnię obrotową z użyciem Realize Shape ...........................................................................................................195 5.08. Wstawianie dodatkowego wzoru w okolicy szyjki butelki .................................................... 199 5.09. Dodawanie dwóch końcowych wzorów ozdobnych .............................................................. 201 5.10. Wizualizacja kształtu ................................................................................................................ 204

TO M

Projekt 6.

Modelowanie szklanej butelki ............................................................................................................ 205 6.01. Rozpoczęcie projektu ............................................................................................................... 205 6.02. Modelowanie wstępne denka butelki ...................................................................................... 206 6.03. Tworzenie bocznych ścianek butelki ....................................................................................... 207 6.04. Łączenie bocznych ścian butelki z szyjką ............................................................................... 209 6.05. Tworzenie połączenia dolnej części denka z górną częścią butelki ....................................... 216 6.06. Tworzenie głównych powierzchni nadlewów stylistycznych ................................................ 217 6.07. Wstawianie napisów na butelce ............................................................................................... 227 6.08. Wstępna wizualizacja kształtu ................................................................................................. 228

Projekt 7.

Wykonanie stempla i matrycy bez aplikacji Mold Wizard ........................................................... 229 7.01. Rozpoczęcie projektu ............................................................................................................... 229 7.02. Tworzenie struktury złożenia ................................................................................................... 230 7.03. Kopiowanie bryły do plików skurcz i podział ........................................................................ 230 7.04. Analiza pochyleń ....................................................................................................................... 231 7.05. Modelowanie zamknięcia nr 1 ................................................................................................. 233 7.06. Modelowanie zamknięcia nr 2 ................................................................................................. 234 7.07. Modelowanie zamknięcia 3 i 4 ................................................................................................ 235 7.08. Modelowanie zamknięcia nr 5 ................................................................................................. 236 7.09. Modelowanie zamknięcia nr 6 ................................................................................................. 238 7.10. Tworzenie zamknięcia numer 7 ............................................................................................... 243 7.11. Tworzenie zamknięcia numer 8 ................................................................................................ 245 7.12. Tworzenie zamknięcia numer 9 ............................................................................................... 247 7.13. Modelowanie zamknięcia numer 10 ........................................................................................ 248 7.14. Modelowanie zamknięcia numer 11 i 12 ................................................................................. 250

10 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Spis treści

7.15. Tworzenie głównej krawędzi podziałowej detalu ................................................................... 251 7.16. Tworzenie powierzchni podziału ............................................................................................. 254 7.17. Ściąganie powierzchni stempla i matrycy z detalu ................................................................. 266 7.18. Zszywanie powierzchni podziałowych oraz zamykających z powierzchnią stempla i matrycy ............................................................................................ 268 7.19. Rysowanie półfabrykatu ........................................................................................................... 271 7.20. Tworzenie bryły stempla i matrycy .......................................................................................... 272

II

Projekt 8.

Wykonanie sprawdzianu do rurki .................................................................................................... 275 8.01. Tworzenie modelu rurki ............................................................................................................ 275 8.02. Tworzenie struktury złożenia ................................................................................................... 276 8.03. Tworzenie bryły sprawdzianu odwzorowującej kształt rurki do połowy jej średnicy............................................................................................................... 279 Projekt 9.

Wykonanie bryły pod element kompozytowy ................................................................................. 288 9.01. Tworzenie złożenia i kopiowanie powierzchni ....................................................................... 288 9.02. Tworzenie bryły ........................................................................................................................ 289 9.03. Podmiana modelu w celu aktualizacji narzędzia .................................................................... 291

TO M

Projekt 10.

Projektowanie lusterka na podstawie szkiców ................................................................................ 294 10.01. Wczytywanie zdjęć ................................................................................................................. 294 10.02. Wykonywanie szkicu na płaszczyźnie XY ............................................................................ 296 10.03. Wykonywanie szkicu na płaszczyźnie XZ ............................................................................ 296 10.04. Wykonywanie szkicu na płaszczyźnie równoległej do płaszczyzny YZ ............................. 297 10.05. Tworzenie głównych powierzchni lusterka ........................................................................... 299 10.06. Wykonanie promienienia metodą powierzchniową z zachowaniem styczności ................. 301 10.07. Docinanie powierzchni ........................................................................................................... 302 10.08. Domykanie modelu w celu uzyskania bryły ......................................................................... 303 10.09. Obróbka końcowa modelu ..................................................................................................... 307 10.10. Podstawowa analiza modelu .................................................................................................. 308 10.11. Zaawansowana wizualizacja kształtu (podstawowe możliwości) ........................................ 309 Projekt 11.

Reverse Engineering. Projektowanie zderzaka na podstawie obiektu STL ............................... 311 11.01. Wczytywanie modelu i zagęszczenie siatki trójkątów .......................................................... 312 11.02. Nanoszenie kolorów na model ............................................................................................... 313 11.03. Tworzenie szkiców na podstawie widoków .......................................................................... 314 11.04. Tworzenie dwóch głównych powierzchni zderzaka ............................................................. 315 11.05. Tworzenie kolejnych dwóch powierzchni zderzaka ............................................................. 318 11.06. Tworzenie powierzchni łączącej dwie strony zderzaka ........................................................ 321 11.07. Tworzenie powierzchni uzupełniającej bok zderzaka ........................................................... 324 11.08. Tworzenie powierzchni końcowych nadkola ........................................................................ 328 11.09. Tworzenie dolnej części zderzaka .......................................................................................... 331 11.10. Tworzenie górnej części zderzaka .......................................................................................... 335

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 11

Spis treści

11.11. Tworzenie naroży w istniejących powierzchniach ................................................................ 343 11.12. Tworzenie powierzchni pod tablicę rejestracyjną ................................................................. 345 11.13. Wykonywanie operacji scalających dwie strony zderzaka ................................................... 350 11.14. Kontrola wizualna modelu ..................................................................................................... 351 11.15. Kontrola warunku G2 między głównymi powierzchniami .................................................. 351 11.16. Analiza prążkowa .................................................................................................................... 352 11.17. Analiza dopasowania powierzchni do obiektu fasetkowego (STL) ..................................... 353

II

Projekt 12.

Reverse engineering. Projektowanie łopatki turbiny ..................................................................... 354 12.01. Wczytywanie obiektu STL ..................................................................................................... 354 12.02. Analiza i dzielenie obiektu STL ............................................................................................. 355 12.03. Tworzenie zoptymalizowanych przekrojów na głównej części modelu .............................. 357 12.04. Tworzenie krzywych bocznych (prowadzących) łopatki ..................................................... 360 12.05. Tworzenie głównych powierzchni łopatki ............................................................................. 362 12.06. Odtwarzanie powierzchni zamka ........................................................................................... 366 12.07. Tworzenie bryły na podstawie głównej powierzchni łopatki ............................................... 374 12.08. Analiza odchyłek modelu ....................................................................................................... 379

TO M

Projekt 13.

Tworzenie modelu umywalki z wykorzystaniem modelowania powierzchniowego .................. 381 13.01. Tworzenie głównych powierzchni umywalki ....................................................................... 381 13.02. Tworzenie górnej powierzchni ............................................................................................... 387 13.03. Tworzenie dolnej powierzchni umywalki ............................................................................. 388 13.04. Tworzenie zewnętrznej powierzchni umywalki .................................................................... 390 13.05. Tworzenie powierzchni domykających tył umywalki .......................................................... 392 13.06. Końcowe obrabianie powierzchni prowadzące do uzyskania bryły .................................... 397 13.07. Tworzenie bryły zaślepianej tył umywalki ............................................................................ 399 13.08. Tworzenie wzmocnienia umywalki i otworu pod montaż baterii ........................................ 400 13.09. Tworzenie otworów montażowych i otworu pod dodatkowy odpływ ................................ 401 13.10. Obróbka końcowa bryły (promienie, pochylenia) ................................................................. 402 13.11. Wstępna wizualizacja kształtu (True Shading) ..................................................................... 403 13.12. Weryfikacja nachylenia ścianek umywalki w celu sprawdzenia poprawności spływania wody .............................................................. 403

Projekt 14.

Tworzenie gwintownika specjalnego ................................................................................................. 405 14.01. Definiowanie kategorii warstw .............................................................................................. 405 14.02. Definiowanie głównej bryły gwintownika ............................................................................ 406 14.03. Tworzenie spirali o nietypowym zarysie ............................................................................... 408 14.04. Tworzenie powierzchni gwintu .............................................................................................. 410 14.05. Tworzenie bryły z naciętym gwintem .................................................................................... 413 14.06. Tworzenie pierwszego podcięcia technologicznego ............................................................. 415 14.07. Tworzenie operacji wykańczających gwintownik ................................................................ 418

Projekt 15.

Projektowanie kołpaka do felgi stalowej .......................................................................................... 420 12 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Spis treści

II

15.01. Tworzenie bazowej powierzchni ............................................................................................ 421 15.02.Tworzenie powierzchni pomocniczej .................................................................................... 423 15.03.Tworzenie powierzchni kołnierza i obróbka końcowa głównej powierzchni ...................... 425 15.04. Odbijanie powierzchni i tworzenie pomostów między nimi ................................................ 426 15.05. Tworzenie powierzchni pomocniczej .................................................................................... 428 15.06. Tworzenie powierzchni kołnierza i obróbka końcowa głównej powierzchni ............................................................................................................... 429 15.07. Tworzenie pomostów między powierzchniami .................................................................... 431 15.08. Tworzenie powierzchni na obwodzie modelu ....................................................................... 433 15.09. Tworzenie promienia stylistycznego (metoda automatyczna) ............................................. 434 15.10. Tworzenie promienia stylistycznego (metoda ręczna) .......................................................... 437 15.11. Tworzenie otworu pod szpilki ................................................................................................ 439 15.12. Obróbka końcowa powierzchni ............................................................................................. 440 15.13. Tworzenie zaczepów z użyciem krzywej okręgu .................................................................. 445 15.14. Tworzenie obręczy wzmacniającej i gniazda pod obręcz ..................................................... 447 15.15. Powielanie zaczepów ............................................................................................................. 448 15.16. Analiza wizualna modelu ....................................................................................................... 449 15.17. Rendering ................................................................................................................................ 450

TO M

Projekt 16.

Edycja modelu blachy w celu wprowadzenia zmian ...................................................................... 454 16.01. Kopiowanie ścianek ................................................................................................................ 454 16.02. Tworzenie pierwszej zmiany .................................................................................................. 455 16.03. Tworzenie drugiej zmiany ...................................................................................................... 460

Projekt 17.

Zaślepianie powierzchniowe otworów pod obróbkę CAM ........................................................... 466 17.01. Tworzenie automatycznych zaślepień i eliminowanie nieprawidołowych powierzchni ............................................................................................ 466 17.02. Tworzenie powierzchni zaślepiających dla otworu numer 3 ................................................ 468 17.03. Tworzenie powierzchni zaślepiających dla otworu numer 4 ................................................ 471 17.04. Tworzenie powierzchni zaślepiających dla otworu numer 5 ................................................ 477 17.05. Tworzenie powierzchni zaślepiających dla otworu numer 6 ................................................ 480 17.06. Tworzenie powierzchni zaślepiających dla otworu numer 7 ................................................ 482 17.07. Łączenie powierzchni zaślepień z modelem stempla ........................................................... 485 Projekt 18.

Modelowanie tylnego spojlera samochodowego ............................................................................. 487 18.01. Tworzenie nóżki spoilera ........................................................................................................ 488 18.02. Tworzenie górnej powierzchni spoilera ................................................................................. 497 18.03. Tworzenie przedniej powierzchni spoilera ............................................................................ 502 18.04. Tworzenie dolnej ścianki spojlera .......................................................................................... 503 18.05. Odbijanie spojlera i łącznie dwóch połówek ......................................................................... 507 18.06. Analiza jakości ścianek górnych spojlera .............................................................................. 510 18.07. Redering .................................................................................................................................. 511 Podsumowanie ...................................................................................................................................... 513 © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 13

Spis treści

Struktura katalogów na dołączonym nośniku pamięci: PRT_FILES:

MOVIES_FILES:

PART_2 CHAPTER_1 CHAPTER_2 CHAPTER_3 CHAPTER_4 CHAPTER_5 CHAPTER_6

PART_2 CHAPTER_1 CHAPTER_2 CHAPTER_3 CHAPTER_4 CHAPTER_5 CHAPTER_6

PART_3 PROJECT_1 PROJECT_2 PROJECT_3 PROJECT_4 PROJECT_5 PROJECT_6 PROJECT_7 PROJECT_8 PROJECT_9 PROJECT_10 PROJECT_11 PROJECT_12 PROJECT_13 PROJECT_14 PROJECT_15 PROJECT_16 PROJECT_17 PROJECT_18

PART_3 PROJECT_1 PROJECT_2 PROJECT_3 PROJECT_4 PROJECT_5 PROJECT_6 PROJECT_7 PROJECT_8 PROJECT_9 PROJECT_10 PROJECT_11 PROJECT_12 PROJECT_13 PROJECT_14 PROJECT_15 PROJECT_16 PROJECT_17 PROJECT_18

14 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Od autora

Od autora...

Drogi Czytelniku!

Celem niniejszej publikacji jest przekazanie wiedzy na temat różnych technik modelowania powierzchniowego w systemie NX (poprzednia nazwa Unigraphics). Właścicielem oprogramowania NX jest firma Siemens Digital Industries Software. Podręcznik został opracowany w oparciu o NX 1899 w anglojęzycznej wersji językowej interfejsu.

Materiał w nim zawarty jest skierowany głównie do osób zajmujących się modelowaniem powierzchniowym detali o dużych wymogach jakościowych powierzchni. Zawiera jednak także przydatne informacje zarówno dla programistów przygotowujących modele do obróbki CAM (zaślepianie otworów, sprawdzanie poprawności geometrii, analiza, naprawa geometrii, itp.), jak i konstruktorów wykorzystujących w dużej mierze modelowanie bryłowe lub hybrydowe (formy wtryskowe, tłoczniki, itp.).

Zanim zaczniesz zgłębiać wiedzę z niniejszej pozycji, zapoznaj się z podstawowymi poleceniami modelowania bryłowego i obsługą interfejsu. W niektórych opisach zastosowano „skróty myślowe”, które są doskonale znane wszystkim użytkownikom NX pracującym na co dzień z bryłami lub programujących obróbkę CAM. Jeżeli jesteś poczatkującym użytkownikiem NX, najpierw zapoznaj się z książką „Podstawy Modelowania” autorstwa Dariusza Jóźwiaka.

Podręcznik został podzielony na trzy części: • Część 1 (teoretyczna) – zawiera podstawowe informacje teoretyczne zarówno o historii oprogramowania, jak i sposobie opisu krzywych, powierzchni oraz zależności między nimi. © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

• Część 2 (teoretyczno-praktyczna) – zawiera opisy poleceń oraz proste ćwiczenia pokazujące sposoby definiowania różnych krzywych i powierzchni.

• Część 3 (praktyczna) – zawiera kompletne projekty zaczerpnięte z różnych branż.

W każdym projekcie wykorzystywane są różne techniki modelowania powierzchniowego, aż do momentu uzyskania gotowego modelu.

Proszę, nie zniechęcaj się ogromem materiału, który został przedstawiony. Nie jest konieczne zapoznanie się ze wszystkimi częściami od razu. Ze względów praktycznych (oszczędność cennego czasu i szybsze wdrożenie) zgłębianie wiedzy najlepiej rozpocząć od części pierwszej – teoretycznej, a dokładnie – od rozdziału trzeciego. Poznasz w nim podstawowe informacje o krzywych i powierzchniach. W kolejnym kroku przejdź do części trzeciej – praktycznej (gotowe projekty) lub rozpocznij realizację ćwiczeń z części drugiej. Jak wspomniałem, część trzecia zawiera kilkanaście kompletnych projektów, które pozwolą Ci zapoznać się z najważniejszymi poleceniami i w szybki sposób wdrożyć się w techniki modelowania powierzchniowego w NX. Od jakiego projektu zacząć? Najpierw wybierz projekt pokrewny z twoją branżą i rozpocznij modelowanie. Jeżeli napotkasz problem z obsługą poleceń, przejdź do drugiej części książki i wykonaj prostsze ćwiczenia występujące po szczegółowych opisach. Pozwoli Ci to nabrać biegłości w definiowaniu powierzchni i krzywych.

Pierwsza część książki zawiera rys historyczny rozwoju oprogramowania, warunki połączeń NX • Modelowanie powierzchniowe 15

Od autora

między krzywymi, powierzchniami oraz ogólne informacje o modelowaniu powierzchniowym.

Zanim zaczniesz narzekać, że niektóre polecenia mają (za) dużo opcji, musisz zrozumieć, jak to wszystko działa – i dlaczego jest tak, jak jest.

Dzięki skróconym informacjom na ten temat zdasz sobie sprawę, że... na dobrej jakości powierzchnię trzeba sobie zasłużyć, tworząc dla niej odpowiednie ciągi krzywych.

Druga część książki jest przeznaczona dla osób chcących poznać wszystkie możliwości poszczególnych poleceń. Opis każdego polecenia jest zakończony krótkimi ćwiczeniami, które z założenia mają rozwiać wszelkie wątpliwości wynikające z ewentualnych niezrozumianych opisów.

Oczywiście idealnym rozwiązaniem byłoby, gdyby użytkownik NX przestudiował wszystkie rozdziały książki po kolei, aczkolwiek z praktycznego punktu widzenia jest to raczej nierealne i wymaga zbyt dużo czasu. Wiedzę zdobywaj stopniowo i poszerzaj ją, korzystając naprzemiennie ze wszystkich części.

Ze względu na ogrom materiału, jaki został przedstawiony w niniejszej pozycji możliwie, że zdarzą się drobne pomyłki i nieścisłości w opisach. Projekty, które zostały przedstawione mają gwarantować poprawny sposób modelowania w NX. Możliwe, że specjaliści z danych branż mają dodatkowe obwarowania technologiczne, powodujące nieco odmienny sposoby postępowania. Nikt nie jest nieomylny i nie zna się na wszystkim. Jeżeli ktoś tak twierdzi to znaczy, że nie zgłębił dokładnie żadnego tematu. Im bardziej „wgryzamy” się w daną konstrukcję, tym bardziej zdajemy sobie sprawę z zagrożeń, jakie mogą wystąpić podczas jej pracy lub wykonania.

Z uwagi na to, że niektóre projekty są obszerne, do każdego opisu został dołączony film i plik prt. Ponadto, w niektórych przypadkach, zostały stworzone pliki z poszczególnych etapów modelowania. Jeżeli coś jest niezrozumiałe, skorzystaj z pomocniczego filmu lub otwórz gotowy model – z pełną historią modelowania.

16 NX • Modelowanie powierzchniowe

Pamiętaj, determinacja zaprowadzi cię do sukcesu i pozwoli tworzyć projekty odpowiednie pod względem estetycznym i technologicznym.

Nie zrażaj się niepowodzeniami. System NX jest tylko narzędziem, które w rękach sprawnego inżyniera potrafi zdziałać „cuda”. Nie ma co się oszukiwać: nic nie zastąpi wiedzy konstrukcyjnej, którą inżynier zdobywa latami. Program ma tylko (i aż) pomóc w jak najszybszym zrealizowaniu Twojego pomysłu i wykorzystaniu go do uruchomienia produkcji. Ponadto NX ma za zadanie możliwie ograniczyć ilość potencjalnych błędów do minimum. Każdy błąd wychwycony na etapie konstrukcji nie generuje praktycznie żadnych kosztów. Życzę powodzenia i sukcesów!!! mgr inż. Marcin Antosiewicz

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część I

NX

Modelowanie powierzchniowe

część I zagadnienia teoretyczne

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 17

Część I • Rozdział 1

1

Rozdział 1

CAD – rys historyczny

Zanim zagłębisz się w istotne zagadnienia przedstawiające sposoby opisu i definiowania powierzchni, proponuję przeczytać skróconą historią rozwoju systemów umożliwiających tworzenie modeli. Warto wiedzieć, jak trudne były początki tej technologii.

W dzisiejszych czasach wszystko mamy na wyciągnięcie dłoni – wystarczy poznać sposoby obsługi systemu i zasady tworzenia obiektów. Tymczasem początkowo tworzenie konstrukcji odbywało się przez przygotowanie szkiców koncepcyjnych, a następnie rysunków technicznych (rys. 1.01). Prace były wykonywane na deskach kreślarskich. W okresie postępu technologicznego rysunki techniczne zaczęto wykonywać w aplikacjach komputerowych 2D. Spowodowało to znaczne przyspieszenie prac i ułatwiło korygowanie błędów. W kolejnych latach rozwój systemów spowodował, że w pierwszej kolejności wykonywany jest model 3D, na podstawie którego tworzone są rysunki techniczne. Często rysunki techniczne są ograniczone do określenia podstawowych gabarytów lub zawierają tylko najważniejsze tolerowane wymiary. Ze względu na to, że większość obróbek (frezowanie, wiercenie, szlifowanie, itp.) wykonywanych jest na podstawie modelu (dla maszyn sterowanych numerycznie), rysunki stopniowo są eliminowane.

Wraz z pojawieniem się modelowania powierzchniowego, dokładne wymiarowanie kształtu często nie jest możliwe. Obecnie obserwujemy rozwój wymiarowania w przestrzeni 3D zwanego PMI (Product Manufacturing Information). Informacje PMI można szybciej wykorzystać przy programowaniu ścieżek narzędzia i obliczaniu łańcuchów wymiarowych.

1.01. Przebieg rozwoju dokumentacji © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 19

Część I • Rozdział 1

Zakres projektowania, jakim będziemy się zajmować, jest określany mianem CAD (ang. Computer Aided Design) – komputerowe wspomaganie projektowania. Często określenie to pojawia się równolegle z CAM (ang. Computer Aided Manufacturing) – komputerowe wspomaganie wytwarzania.

Jest to spowodowane tym, że projektowanie prowadzi się równolegle z wytwarzaniem; samo projektowanie bez wytwarzania nie miałoby sensu. Przy tworzeniu ścieżki narzędzia programista bazuje na obiekcie 3D, który często trzeba poprawiać, optymalizować, dodawać pomocnicze bryły, zaślepiać otwory, itp. Powstanie systemów CAD wynikło z konieczności programowania maszyn NC dla coraz bardziej skomplikowanych geometrii.

Rozwój prac nad wykonaniem pierwszych aplikacji wspomagających inżynierów rozpoczął się po 1950 roku. Pierwsze systemy CAD/CAM zostały opracowane po 1960 roku. Początkowo oczywiście były to tylko narzędzia obsługiwane przez inne aplikacje. Praktycznie nie miało to nic wspólnego z tym, co mamy obecnie. Dopiero po roku 1980 było możliwe utworzenie aplikacji pozwalającej na płynny przepływ informacji CAD/CAM zbliżony do obecnego.

Możemy wyróżnić cztery obszary rozwoju, które znamy do dzisiaj: 1. Tworzenie Maszyn NC – Pierwsze maszyny NC powstały około 1950 roku na MIT. Istnienie narzędzi sterowanych numerycznie spowodowało konieczność posiadania numerycznego modelu danych, który pozwoliłoby na prowadzenie narzędzia (rys. 1.02).

1.02. Maszyna NC zaprezentowana na MIT po 1950 roku przez Johna Parsonsa.

Jej wprowadzenie zapoczątkowało nową metodę produkcji usztywnionych powłok lotniczych www.cmsna.com

2. Frezowanie skomplikowanych kształtów (rys. 1.03) – Ze względu na stosowanie maszyn przede wszystkim w lotnictwie i motoryzacji, rozwój badań nad wykorzystaniem CAD stał się bardzo dynamiczny. Do szybkiego rozwoju przyczynili się: Bezier, Coons, Gordon i Ferguson. Pionierami stały się koncerny amerykańskie i francuskie, takie jak: Douglas, Lockheed, Boeing, McDonnell Aircraft, General Motors, Renault, Citroen.

20 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część I • Rozdział 1

1.03. NASA – wykonywanie skomplikowanego wirnika www.frankieflood.blogspot.com

3. Komputerowa technologia graficzna (rys. 1.04) – była rozwijana po 1960 roku. Na początku można było tworzyć wielokątne płaskie ścinaki. Pierwszy algorytm opublikował Roberts w 1963 roku, a pierwszą funkcjonalną aplikacją był Shetchpad (szkicownik), autorstwa Sutherlanda.

Techniki szkicowania w późniejszym czasie zostały wykorzystane do tworzenia rysunków 2D...

1.04. Sketchpad zaprezentowany na MIT w 1963 roku www.history-computer.com

4. FEM – Kolejnym równoległym obszarem rozwoju była analiza inżynieryjna oparta na metodzie elementów skończonych. Analizę można podzielić na dwa istotne etapy, a mianowicie: generowanie siatki MES (rys. 1.05) z dodaniem warunków brzegowych i obliczanie z prezentacją wyników.

Pierwsze aplikacje umożliwiające analizę zostały komercyjnie udostępnione po roku 1970. Po tym okresie aplikacje zostały zintegrowane z modelami CAD. © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 21

Część I • Rozdział 1

1.05. Widok nałożonej siatki elementów skończonych na model łodzi podwodnej www.ocw.mit.edu

Pierwsze programy CAD były ukierunkowane na wykonanie rysunków 2D. W latach siedemdziesiątych postanowiono rozszerzyć zakres tworzenia geometrii z 2D do 3D, jednakże okazało się to bardzo skomplikowane i nie wystarczało dodanie trzeciej współrzędnej na rysunkach. Zdecydowano o rozwoju centralnego środowiska do tworzenia modeli 3D. Na podstawie obiektu 3D miały być tworzone automatyczne rzuty w rysunku płaskim.

Początkowo rozwój aplikacji 3D odbywał się dwutorowo. Pierwsza droga rozwoju była ukierunkowana przez Iana Brada z uniwersytetu Cambridge. Opracował reprezentację modelu na bazie fasetek złożonych ze zbiorów płaskich, czworokątnych oraz toroidalnych powierzchni. Drugi kierunek zaprezentowali Voelcker oraz Requich z uniwersytetu Rochester. Opracowali modele CSG składające się ze skończonych zbiorów logicznych (zestaw Boolean). Te dwie drogi zostały zmodyfikowane i połączone. W efekcie na początku lat osiemdziesiątych powstała pierwsza komercyjna aplikacja 3D. Na początku programy 3D bazowały na pracy z użyciem tzw. prymitywów czyli gotowych prostych kształtów (takich jak walec, sześcian, stożek itp.). Między bryłami można było wykonać operację odejmowania, dodawania i części wspólnej. Dzięki tym operacjom powstawała docelowa geometria.

Wadą takiej technologii była możliwość tworzenia jedynie ścianek o prostych kształtach. Nawiasem mówiąc, taka technologia także jest stosowana obecnie dla części maszynowych. Prymitywy są zastępowane przez bryły wyciągnięte ze szkiców. Sam proces modelowania z użyciem operacji boolean został zachowany.

W dalszym etapie rozwoju aplikacji 3D powstało zapotrzebowanie na tworzenie dużo bardziej skomplikowanych geometrii, takich jak: łopatki turbin, płaty skrzydeł i karoserii. Do tego potrzebna była parametryczna reprezentacja krzywych i powierzchni. Dużą rolę w tej materii odgrywał Bezier.

Jeżeli chcesz poznać dokładnie wzory, na których bazują systemy CAD odsyłam do literatury specjalistycznej np. Parametric and Feature Based CAD/CAM autorstwa Jami J. Shaha, która została wykorzystana do niniejszego skróconego opisu.

1.06. Widok samodzielnego stanowiska UNIGRAPHISC ADS-100C z 1982 roku www.plmworld.org 22 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część I • Rozdział 2

2

Rozdział 2

NX – krótka historia oprogramowania

Poniżej została zaprezentowana historia oprogramowania Unigraphics/NX. Ze względu na dynamiczny rozwój programu i co się z tym wiąże dużą liczbą wydarzeń zaistniałych w tym okresie, zostały opisane tylko nieliczne z nich, które wg mnie zasługują na uwagę. Do opracowania poniższych opisów użyto informacji zamieszczonych na stronach: www.pl.wikipedia.org/wiki/ Unigraphics, www.plmworld.org, www.cadhistory.net. Zachęcam szczególnie do odwiedzenia strony www.unigraphics.site, na której można znaleźć więcej ciekawych informacji.

2.01. Widok okładki kalendarza pochodzącego z 1996 www.plmworld.org

Kalendarium Unigraphics/NX • 1969 – Firma United Computing założona przez Johna Wrighta, opracowała pierwszy mikrokomputer UNIAPT. Język APT (Automatuc Programing Tool) był używany do obliczenia ścieżki narzędzia. Ścieżka po przetworzeniu była zapisywana na dziurkowanej taśmie, która była odczytywana przez maszyny NC. UNIAPT był pierwszym programem CAM sprzedawanym komercyjnie końcowym użytkownikom. Dzięki temu mniejsze firmy mogły samodzielnie tworzyć i zmieniać programy. © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 23

Część I • Rozdział 2

• 1971 – Firma United zakupiła kod ADAM od firmy Pat Hanratty. Kod ADAM został zmodyfikowany i występował pod nazwą AD-2000.

• 1973 – Oprogramowanie na kodzie ADAM zostało przeniesione do General Automation SPC-16 (wczesny 16-bitowy minikomputer) z wyświetlaczem Tektronix i dodanym interfejsem użytkownika opartym na menu. Został zaimplementowany jako system jednego użytkownika i nadano mu nazwę UNI-GRAPHICS. Początkowo system pozwał na wykorzystanie prostych funkcji modelowania i kreślenia 2D oraz obsługi 14 warstw. Pod koniec roku system został zaprezentowany publicznie.

• 1974 – Została wykonana drobna korekta nazwy na UNIGRAPHICS. System dodatkowo stał się wieloużytkownikowy. W tym roku także zostało wdrożone pierwsze stanowisko tego oprogramowania (w firmie ALCOA w Lafayett).

• 1975 – Wdrożono pierwszy zintegrowany moduł CAM. • 1976 – Wprowadzono język GRIP wspomagający parametryczne modelowanie. Język GRIP stał się bardzo cenionym składnikiem oprogramowania, odróżniającym go od innych systemów tego typu.

• 1978 – Przepisano język programu i rozszerzono liczbę warstw do 256. UNIGRAPHICS zyskał numer R1, który w trakcie rozwoju oprogramowania służył do rozpoznawania wersji. W późniejszych latach oznaczanie R zostało zmienione na D. • 1980 – Dokonano modyfikacji, które umożliwiły instalację na natywnym systemie operacyjnym AOS. Od tej pory system UNIGRAPHICS mógł być instalowany na niezależnych systemach dostarczanych przez dostawców sprzętu.

• 1981 – Opublikowano wersję systemu D2.1, która mogła być instalowana na komputerach 32-bitowych, pomimo, że oprogramowanie dalej było 16-bitowe.

• 1982 – Został zaprezentowany pierwszy system do interaktywnego modelowania 3D (PADL-1, UNISOLID).W tym roku postanowiono także przepisać system UNIGRAPHICS i utworzyć wersję 2.

2.02. Widok modelu w aplikacji UNISOLID z 1984 www.plmworld.org

• 1985 – Ogłoszono, że UNIGRAPHICS będzie dostępny na nowych procesorach IBM 4300.

• 1991 – Wydano wersję 8.0 systemu UNIGRAPHICS. Wprowadzono po raz pierwszy wsparcie dla parametrycznego modelowania bryłowego z wprowadzeniem UG/Concept jako samodzielnej wersji UNIGRAPHICS. Istotnym wydarzeniem tego roku było przejęcie firmy McDonnell Douglas (dotychczasowego właściciela oprogramowania UNIGRAPHICS) przez firmę EDS. • 1993 – Pierwsze testy software UNIGRAPHICS pod systemem UNIX. • 1996 – Wydanie pierwszej wersji systemu UNIGRAPHICS (11.1) na platformę Windows.

24 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część I • Rozdział 2

• 1998 – Firma EDS utworzyła organizację Unigraphics Solution.

• 1999 – Unigraphics Solution udostępnił pierwszą wersję modułu do automatyzacji tworzenia form (Mold Design).

• 2002 – Zmiana nazwy oprogramowania z UNIGRAPHICS na NX. Wprowadzenie nowego interfejsu, dużo prostszego dla użytkownika.

• 2003 – Zmiana nazwy właściciela NX na UGS PLM Solution.

• 2004 – Pojawienie się wersji oprogramowania NX 3, z możliwością migracji danych z programu I-deas. Można migrować modele 3D i rysunki 2D. • 2007 – Przejęcie firmy UGS Corporation przez firmę Siemens AG za kwotę 3,5 miliarda dolarów.

Następnie wydano nową wersję oprogramowania NX 5 – z nastawieniem na szybszą obsługę i szybsze wczytanie dużych złożeń.

• 2008 – Wydanie nowej wersji oprogramowania NX 6 z przełomową Technologią Synchroniczną, służącą do edycji nieparametrycznych modeli (pierwsze polecenia tej technologii były już dostępne w wersji UG 18 jako Direct Modeling).

• 2009 – Wprowadzenie technologii HD3D służącej do wizualnego raportowania w częściach i złożeniach.

• 2010 – Wydano wersję oprogramowania NX 7.5 z wprowadzonymi poleceniami do obróbki wirników (NX Turbomachinery).

• 2011 – Wydano wersję oprogramowania NX 8 z możliwością modelowania modułowego w kontekście jednej części. Dostosowano NX CAM do lepszej obróbki łopatek.

• 2012 – Wydano wersję oprogramowania NX 8.5 z możliwością przeprowadzenia symulacji wtrysku (Mold Design) • 2013 – Wydano wersję oprogramowania NX 9 z możliwością tworzenia szybkich projektów (designów) za pomocą technologii Subdivision (Realize Shape).

• 2014 – Wydano wersję oprogramowania NX 10 z dodatkowymi modułami do tworzenia płaskich koncepcji dla mechanizmów i linii produkcyjnych.

• 2016 – Wydano wersję oprogramowania NX 11 z przełomową technologią Convergend Modeling, która umożliwia użycie standardowego modelowania bryłowego/powierzchniowego na obiekcie STL. Wprowadzono polecenia do druku 3D (Additive Manufacturing). Zmieniono sposób obsługi CAE przez wprowadzenie środowiska Simcenter.

• 2017 – Wydano wersję oprogramowania NX 12 z dodatkowym modułem do przeprowadzania szybszej symulacji ruchu mechanizmów. Pojawiły się narzędzia wspomagające kosztorysowanie tłoczników i form (rozpoznawanie cech geometrycznych).

• 2019 – Zmiana numeracji wersji NX związana z wydarzeniami historyczni. NX jest numerowany od NX1847 (data założenia firmy Siemens). Wprowadzenie automatycznej aktualizacji.

• 2020 – Wydanie wersji oprogramowania NX 1926 zawierającej moduł do tworzenia konstrukcji ramowych, wprowadzono nowy szkicownik, itd.

2.03. Przykład biuletynów ukazujących się w latach 1987-1995 © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

www.plmworld.org

NX • Modelowanie powierzchniowe 25

Część I • Rozdział 3

Rozdział 3

Modelowanie powierzchniowe

3

Modelowanie powierzchniowe jest zaawansowaną techniką tworzenia skomplikowanych modeli 3D o bardzo dobrych właściwościach wizualnych (estetycznych). Wraz z postępem przemysłu wymagania odnośnie estetyki ciągle się zwiększają. Związane jest to często z silną konkurencją.

Ciągle dążymy do wykonywania coraz bardziej atrakcyjnych wyrobów, w coraz krótszym czasie.

Oczywiście oprócz wizualnych wymagań ważne są także warunki użytkowe produktów. Przykładem takiego produktu może być płat skrzydła, który dzięki płynnym przejściom i odpowiedniej krzywiźnie pozwala zminimalizować opór powietrza, zapewnić nośność i ograniczyć zużycie paliwa samolotu. Powodów, dla których używane jest modelowanie powierzchniowe jest wiele i w zależności od branży można wymienić bardzo dużo jego zalet.

3.01. Krzywe sklejane Krzywe sklejane potoczenie nazywane są splajnami (ang. Spline). Nazwa „splajn” została przyjęta od elastycznej taśmy wspomagającej kreślenie gładkich krzywych wykorzystywanych w konstrukcji samolotów, samochodów, statków itp. Na rozciągniętej taśmie wieszano odpowiednie obciążniki, dzięki którym można było uzyskać ciągłość drugiego stopnia. Istnieje wiele rodzajów krzywych splajn.

W grafice komputerowej wykorzystuje się krzywe B-sklejane. Są to krzywe typu NURBS (niejednorodne krzywe B-sklejane).

Krzywa Beziera jest krzywą B-splajn składającą się z jednego segmentu. Krzywa B-splajn jest krzywą wielosegmentową, reprezentowaną przez listę punktów zwanych biegunami. To właśnie tego rodzaju krzywa jest wykorzystywana w NX (rys. 3.01).

3.01. Wielomianowa niejednorodna krzywa B-splajn trzeciego stopnia zbudowana z pięciu krzywych Béziera www.pl.wikipedia.org 26 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część I • Rozdział 3

Splajn jest opisywany za pomocą punktów kontrolnych i stopnia. Stopień jest pojęciem matematycznym; w rzeczywistości odnosi się do stopnia funkcji wielomianowych lub wymiernych używanych do opisania krzywej.

Krzywa wyższego stopnia jest sztywniejsza w tym aspekcie, że musimy przesuwać bieguny daleko, aby uzyskać znaczącą zmianę kształtu krzywej. Krzywe o niższym stopniu są bardziej giętkie. W NX stopień splajnu zawiera się w przedziale od 1 do 24, zaleca się jednak użycie elementów o niższym stopniu. Tworzenie krzywych o niższym stopniu powoduje większą wydajność podczas tworzenia kolejnych operacji, takich jak obróbka, wyświetlanie itp. Używanie wyższych stopni zwiększa ryzyko wystąpienia błędów przy przenoszeniu danych do innych systemów, które mogą ich nie obsługiwać. (na ogół systemy obsługują splajn do 3 stopnia). Również tworzenie krzywej wysokiego stopnia przez wiele punktów może prowadzić do nieprzewidywalnych rezultatów.

W celu utworzenia krzywej splajn jednosegmentowej należy wprowadzić stopień o jeden mniejszy, niż liczba występujących punktów kontrolnych.

Minimalna/maksymalna liczba punktów W przypadku krzywej Beziera minimalna liczba punktów wynosi dwa (minimalny stopień 1), a maksymalna liczba punktów to 25 (maksymalny stopień 24 + 1). Dla krzywych B-splajn wykorzystywanych w NX należy podać co najmniej o jeden punkt więcej, niż ustawiony stopień.

Opcje tworzenia System NX interpretuje określone punkty na jeden z dwóch sposobów: jako punkty, przez które musi przejść krzywa lub jako punkty określające położenie biegunów.

• Punkty na krzywej – ta metoda tworzenia pozwala zdefiniować listę punktów, przez które przechodzi krzywa. Krzywa interpoluje każdy określony punkt (rys. 3.02). Kiedy używasz tej opcji, masz kontrolę nad krzywą w tym sensie, że zawsze przechodzi ona przez określone punkty.

Należy jednak pamiętać, że określenie krzywej wysokiego stopnia za pomocą tej opcji może dać nieprzewidywalne (czytaj: złe) wyniki.

3.02. Widok krzywej splajn przechodzącej przez punkty definiujące

• Przez pola – metoda tworzenia pozwalająca systemowi interpretować określone punkty jako bieguny wielokąta kontrolnego. Ogólnie rzecz biorąc, bieguny te nie leżą na wynikowej krzywej (rys. 3.03). Użycie tej opcji daje o wiele lepszą kontrolę nad ogólnym kształtem i charakterem krzywej, ponieważ wynikowa krzywa podąża za kształtem wielokąta kontrolnego. Użycie tej metody daje o wiele większą szansę uniknięcia wystąpienia niepożądanych fal (odwrócenia krzywizny) na łuku.

3.03. Widok krzywej splajn nie zawierającej się w punktach definiujących © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 27

Część I • Rozdział 3

3.02. Połącznia między krzywymi W celu utworzenia wysokiej jakości powierzchni musimy przygotować odpowiedniej jakości krzywe. Na ogół profil, z którego powstaje powierzchnia, jest tworzony z kilku krzywych. Między jednym ciągiem krzywych należy zdefiniować odpowiedni typ połączenia. Niewłaściwe warunki brzegowe uniemożliwią powstanie gładniej powierzchni. Oczywiście typ połącznia zależy od rodzaju tworzonej powierzchni. Przykładowo, wykonując części mechaniczne, wystarczy zachować G1 – styczność. Przy częściach estetycznych (takich jak karoserie aut) stosujemy warunki brzegowe typu G2 – krzywizna.

Warunki ciągłości krzywych w NX: • Geometryczna (G0) – dwie krzywe mają wspólny punkt. Analizując krzywe za pomocą grzebieni można zauważyć, że górne linie grzebieni w miejscu łącznia nie pokrywają się (rys. 3.04).

3.04. Widok warunku ciągłości G0

• Styczność (G1) – dwie krzywe są ciągłe według warunku G0, a ponadto są styczne. Analizując krzywe za pomocą grzebieni można zauważyć, że grzebienie w miejscu połącznia pokrywają się, lecz ich długość jest różna (rys. 3.05).

3.05. Widok warunku ciągłości G1

• Krzywizna (G2) – dwie krzywe są ciągłe według warunku G1, a ponadto mają taką samą krzywiznę w punkcie połączenia. Analizując krzywe za pomocą grzebieni można zauważyć, że grzebienie w miejscu połącznia pokrywają się i mają taką samą długość. Długość igieł grzebienia nie jest zmieniana płynnie po przejściu jednej krzywej w drugą. Łącząc grzebienie można zauważyć, że w miejscu połącznia przejście miedzy grzebieniami nie jest płynne (rys. 3.06).

3.06. Widok warunku ciągłości G2

• Przebieg (G3) – dwie krzywe są ciągłe według kryterium G2, a ponadto mają podobny charakter (gradient) zmian krzywizny. Analizując krzywe za pomocą grzebieni można zauważyć, że igły 28 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część I • Rozdział 3

grzebienia w miejscu połącznia pokrywają się i mają taką samą długość. Długość igieł zmienia się płynnie po przejściu jednej krzywej w drugą. Można to zaobserwować, zagęszczając igły grzebienia (rys. 3.07).

3.07. Widok warunku ciągłości G3

3.03. Punkty charakterystyczne krzywych Każda krzywa posiada kilka geometrycznych cech. W zależności od rodzaju krzywej, punkty charakterystyczne się zmieniają. Najistotniejszymi punktami charakterystycznymi z punktu widzenia rysowania w NX są te, od których można kontynuować parametryczne modelowanie (punkty z możliwością tworzenia wiązań).

Wyróżniamy następujące podstawowe rodzaje krzywych w NX: 1. Linia prosta (rys. 3.08): • Początek/koniec – są to punkty skrajne, które jednocześnie definiują krzywą.

• Środek – punkt charakterystyczny, do którego można powiązać inne obiekty.

3.08. Widok linii z zaznaczonymi punktami charakterystycznymi

2. Łuk/Okrąg (rys. 3.09): • Środek łuku/okręgu – punkt centralny krzywej.

• Początek/koniec łuku – występują przy niedomkniętym okręgu.

• Quadrant – punkty dzielące okrąg na 4 części. Punkty w NX są określane w kierunku osi aktualnego układu WCS (dla krzywych nowo-utworzonych poza szkicem).

3.09. Widok okręgu i łuku z zaznaczonymi punktami charakterystycznymi

3. Elipsa (rys. 3.10): • Środek – punkt, od którego mierzone są ogniskowe (odległości poziome i pionowe).

• Quadrant – punkty dzielące elipsę na 4 części. Punkty w NX są określane w kierunku osi aktualnego układu WCS (dla krzywych nowo-utworzonych poza szkicem).

3.10. Widok elipsy z zaznaczonymi punktami charakterystycznymi © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 29

Część I • Rozdział 3

4. Parabola/Hiperbola/Krzywa stożkowa (rys. 3.11): • Początek/Koniec – punkty, w których zaczyna się i kończy krzywa.

• Wierzchołek – (wierzchołek musi być wygenerowany przy analizie krzywej). Jest to punkt, w którym krzywa osiąga swoje maksimum.

3.11. Widok krzywej stożkowej z zaznaczonymi punktami charakterystycznymi

5. B-splajn (rys. 3.12): • Początek/Koniec – punkty, w których zaczyna się i kończy krzywa.

• Przegięcie (Inflection) – punkty przegięcia splajnu. Są to punkty, w których krzywa zmienia swój przebieg.

• Wierzchołek (Peak) – punkty maksimum splajnu. Są to punkty, w których splajn osiąga maksymalną wartość wygięcia.

3.12. Widok krzywej splajn z zaznaczonymi punktami charakterystycznymi

3.04. Powierzchnie Istnieje wiele rodzajów powierzchni typu B-Surface. W NX są to powierzchnie, które nazywamy niejednorodnymi, wymiernymi powierzchniami B, czasami określanymi jako powierzchnie NURBS (rys. 3.13).

W parametrach powierzchni B można określić stopień w kierunku U i stopień w kierunku V. Stopień jest pojęciem matematycznym i w rzeczywistości odnosi się do stopnia funkcji wielomianowych lub wymiernych, które są używane do opisu powierzchni.

Powierzchnia o wyższym stopniu jest sztywniejsza w tym sensie, że trzeba przesuwać o dużą wartość wierzchołki opisujące, aby spowodować znaczną zmianę kształtu powierzchni. Powierzchnie o niższym stopniu są bardziej giętkie i mają tendencję do dokładniejszego śledzenia ich wierzchołków kontrolnych.

3.13. Widok krzywych na powierzchni, wygenerowanych w kierunkach U i V 30 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część I • Rozdział 3

W NX stopień powierzchni B (w obu kierunkach) zawiera się w przedziale od 1 do 24. Jednak zaleca się, aby przy tworzeniu powierzchni B używać sześciennych wartości (stopień 3). Tworzenie niższych stopni zapewnia szybszą wydajność podczas kolejnych operacji, takich jak obróbka i wyświetlanie.

Użycie wyższych stopni powierzchni zmniejsza szansę przeniesienia danych do innych systemów, które mogą ich nie obsługiwać. Również tworzenie powierzchni o wysokim stopniu przez wiele punktów może prowadzić do nieprzewidywalnych rezultatów (falowanie).

Powierzchnie podobnie jak krzywe mają różne sposoby definiowania. Poniżej niektóre metody tworzenia i edycji powierzchni: • Tworzenie powierzchni na punktach (rys. 3.14).

3.14. Widok powierzchni wygenerowanej na zbiorze punktów

• Edycja powierzchni przez zmianę biegunów (rys. 3.15).

3.15. Widok biegunów powierzchni

• Powierzchnia oparta na krzywych (rys. 3.16).

3.16. Widok powierzchni zbudowanej na siatce krzywych

W modelowaniu powierzchniowym często pojawia się pojęcie Spine Curve (krzywa kierunkowa, determinująca, kręgosłupowa). Krzywa kierunkowa określa kierunek układania się przekroi. Jest stosowana wówczas, gdy powierzchnia zawija się lub łączy się w chaotyczny sposób (rys. 3.17). © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 31

Część I • Rozdział 3

3.17. Widok promienia zbudowanego z użyciem krzywej kierunkowej. Bez dodatkowej krzywej promień nie mógłby powstać...

3.05. Połączenia między powierzchniami Podobnie jak w przypadku krzywych, także między powierzchniami można nadawać warunki ciągłości typu G0, G1, G2, G3. Jakość połączenia decyduje o jednolitym spójnym kształcie (rys. 3.18).

W motoryzacji można spotkać określenia powierzchni typu A, B, C. Powierzchnia o największej jakości to powierzchnia typu A. Oczywiście w zależności od firmy definicja powierzchni może być inna. Co obejmuje to określenie?

Powierzchnia typu A (wg jednej z definicji) to: • powierzchnia widoczna na detalu, z którą użytkownik ma bezpośredni kontakt (określenie używane przez stylistów), • powierzchnia z fakturami, • powierzchnia, na której nie występują, żebra, naby, itp., • powierzchnia złożona z płatów, między którymi występuje połączenie najczęściej typu G2 i G3.

Odpowiedni warunek brzegowy gwarantuje poprawne, estetyczne odbicie światła, • powierzchna, której odległość między dwoma sąsiadującymi krawędziami kolejnych płatów powierzchni nie przekracza 0,01 mm.

• powierzchnia, której kąt między styczną do powierzchni – na krawędziach dwóch sąsiednich łat – musi być nie większyniż 6’ (0,1°).

3.18. Widok drzwi bocznych samochodu Opel Insignia z naniesioną analizą, określającą jakość powierzchni 32 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część I • Rozdział 3

Słowo kluczowe Typ patchy/formuła matematyczna Stopień Liczba (patchy) Wielkość/odchyłka od danych wejściowych: skanów lub patchy

Reguła lub zalecenie Zalecane patche Beziera. Unikać patchy B-Spline (z powodu skłonności to falowania).

Stopień patchy tak niski jak tylko możliwe, 3, 4, maksymalnie 5, w wyjątkowych przypadkach 6, na nadkolach 8.

Tak mała jak tylko możliwe, ale tak duża – jak potrzeba.

Tak duże, jak tylko możliwe i na ile niski stopień pozwala.

Kontrolować odchyłkę, czy nie burzy założenia projektowego.

Forma patchy

Czterokątne, możliwe z kątami prostymi lub rozwartymi. Unikać zdeformowanych patchy (zbieganie się jednej strony do 0° lub 180°), chyba, że to jest jedyny sposób do osiągnięcia danego kształtu. W przeciwnym wypadku pracować ze ściankami, np. obcinając narożniki krzywymi, gdy normalna metoda (czterokątowy patch) zawodzi. Sprawdzać, czy patch jest dobrze wykonany – poprzez ekstrapolację (dobre zachowanie oznacza, że patch jest w porządku, ale gdy punkty kontrolne zaczynają się wichrować – wtedy nie jest). Spojrzeć na patch w trzech głównych widokach.

Kontrolować wykresy krzywizny wzdłuż izolinii oraz przekrojów.

Podział na patche

Żadnych punktów przegięcia wewnątrz patcha. Granice segmentów układać w miejscach zmiany krzywizny, której nie uda się odwzorować patchem o niskim stopniu (jest to kwestia wyczucia konstruktora, które jednak szybko można sobie wyrobić).

Połączenie patchy

Połączenia: pozycja (G0), styczność (G1), krzywizna (G2), czasami nawet przebieg (G3), gdzie niezbędne. Zależy od głównego kierunku patrzenia przez designera oraz klientów. Izolinie i punkty kontrolne muszą przechodzić harmonijnie jedne w drugie, jak również wykresy krzywizny izolinii i przekrojów. Ważne są przede wszystkim widoki prostopadłe do wspólnej granicy.

Minimalna krzywizna patchy

Żadnych zupełnie płaskich patchy! Ze względu na technologiczne aspekty procesu tłoczenia, minimalna strzałka ugięcia musi wynosić 0,1 mm na 100 mm długości.

Przebieg linii na analizie odbić Rozkład punktów kontrolnych izolinii

Odległości połączeń Tolerancje

Podział na trzy patche

Harmonijne przebiegi. Żadnych ostrych przejść, same styczne, żadnego falowania odbicia. Kontrola w wielu kierunkach.

Harmonijne odstępy. Zgodnie z klasyczną regułą rozłożenia siatki punktów kontrolnych obserwować: im bardziej równomierne długości linii pomiędzy punktami kontrolnymi, tym gładszy patch.

Wszystkie szpice, czy falowania w siatce punktów kontrolnych zabronione.

Stałe lub stałe w głównym kierunku patrzenia.

Zgodne z klasą elementu. Gdy przewidywana jest dalsza obróbka na etapie tworzenia modelu bryłowego, to odchyłka pozycji: 0,001 mm, a odchyłka styczności 0°10’.

W środku płaski główny patch, z prawej i z lewej mocno zakrzywione patche. Zewnętrzne mniej zakrzywione patche, a po środku mocniej zakrzywiona powierzchnia łącząca.

Tabela 1. Reguły lub zalecenia dla powierzchni klasy A przetłumaczone na podstawie książki Petera Bonitziego „Freiformflächen in der rechnerunterstützten Karosseriekonstruktion und im Industriesdesign” © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 33

Część I • Rozdział 3

Wyróżniamy następujące warunki ciągłości między powierzchniami w NX: • Ciągłość geometryczna G0 (pozycja) – dwie powierzchnie mają wspólną krawędź i ponadto w obszarze „wspólnym” nie ma żadnych szczelin (rys. 3.19).

3.19. Widok analizy pokazującej połączenie typu G0. Prążki nie schodzą się. Występuje ostra krawędź

• Ciągłość geometryczna G1 (styczność) – dwie powierzchnie ciągłe według kryterium G0 są wzajemnie styczne, w każdym punkcie krawędzi wspólnej (rys. 3.20).

3.20. Widok analizy pokazującej połączenie typu G1.

Prążki schodzą się w tym samym punkcie pod kątem. Występuje styczność

• Ciągłość geometryczna G2 (krzywizna) – dwie powierzchnie ciągłe według kryterium G1 mają taką samą krzywiznę w każdym punkcie krawędzi wspólnej (rys. 3.21).

3.21. Widok analizy pokazującej połączenie typu G2. Prążki schodzą się w tym samym punkcie i przechodzą płynnie. Za połączeniem prążki natychmiast zakręcają.

Występuje taka sama krzywizna w miejscu połączenia

• Ciągłość geometryczna G3 (przebieg) – dwie powierzchnie ciągłe według kryterium G2 mają w obszarach przyległych do krawędzi wspólnej podobny charakter (gradient) zmian krzywizny (rys. 3.22).

3.22. Widok analizy pokazującej połączenie typu G3. Prążki schodzą się w tym samym punkcie i przechodzą płynnie. Za połączeniem prążki podążają podobnie, jak przed połączeniem.

Występuje podobny przebieg powierzchni przed i za miejscem połączenia

34 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część I • Rozdział 3

3.06. Tolerancje przy tworzeniu powierzchni Bardzo ważną rolę w procesie modelowania powierzchni odgrywa tolerancja. W odróżnieniu do modelowania bryłowego, obiekty powierzchniowe nie są dokładnie dopasowane do krzywych definiujących powierzchnię. Im „luźniejsza” tolerancja, tym większy błąd może powstać. Zaleca się modelować o jeden rząd wielkości dokładniej niż model, który chcemy w rzeczywistości uzyskać.

Przykładowo, chcąc uzyskać model o dokładności 0,01 mm, powinniśmy modelować w tolerancji 0,001-0,005 mm. Wynika to z tego, że każda powierzchnia może odbiegać kształtem w różnych kierunkach. Końcowe zszycie często musi być przeprowadzone z tolerancja większą np. 0,01.

Można wyróżnić następujące tolerancje w NX: • Intersection – określa tolerancję błędu przecinających się krzywych. Im większa wartość, tym większy dopuszczalny błąd położenia krzywych. Wartość określona jest w mm (rys. 3.23).

3.23. Widok utworzonej powierzchni z tolerancją przecięcia równą 15 mm

• G0 (Position) – określa tolerancję położenia powierzchni do krzywej wejściowej. Im większa wartość, tym większe odstępstwo powierzchni od kształtu krzywej. Wartość określona jest w mm (rys. 3.24).

3.24. Widok utworzonej powierzchni z tolerancją położenia równą 6 mm

• G1 (Tangent) – określa tolerancję styczności. Im większa wartość, tym połączenie jest „mniej styczne” (większy dopuszczalny błąd styczności). Wartość jest wyrażana w stopniach.

• G2 ( Curvature) – Określa tolerancję błędu krzywizny. Im wartość jest większa, tym większa jest różnica krzywizny w punkcie połączenia na obydwu płatach powierzchni. © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 35

Część I • Rozdział 3

W NX domyślna tolerancja odległości dla pliku prt jest ustawiona na 0,01 mm. Chcąc przestawić domyślną tolerancję modelowania pliku należy przejść do preferencji modelowania (Menu –Preferences – Modeling) i zmienić pozycję Distance Tolerance. Po zmianie tolerancji wszystkie domyślnie tworzone operacje będą miały nową wprowadzoną wartość. Ustawienie nie wpływa na już utworzone operacje. Tolerancję G1 także można zmienić w preferencjach, modyfikując pole Angle (rys. 3.25).

3.25. Widok okna preferencji modelowania

W przypadku tolerancji G2, ustawienie należy wprowadzić w ustawieniach użytkownika (Menu – Utilities – Customer Defaults, Modeling-General).

3.26. Widok globalnych ustawień NX

Po wykonaniu modyfikacji tolerancji można rozpocząć proces tworzenia geometrii. Przy użyciu restrykcyjnej tolerancji (0,001 – 0,005), geometria będzie się dobrze zachowywać podczas całego procesu modelowania. Nie zaleca się stosowania tolerancji większej niż 0,1; 0,2; 0,3; 0,4... Używanie takich tolerancji może w późniejszym etapie modelowania spowodować więcej problemów niż korzyści.

36 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II

NX

Modelowanie powierzchniowe

część II teoretyczno-praktyczna

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 37

Część II • Rozdział 1

1

Rozdział 1

Tworzenie krzywych

Niniejszy rozdział zawiera informacje pozwalające poznać najważniejsze polecenia umożliwiające stworzenie obiektów wejściowych, potrzebnych do wykonania dobrej jakości powierzchni. Takimi obiektami są krzywe. Oprócz krzywych zostały dołączone polecenia pokazujące sposób tworzenia punktów. Spowodowane jest to tym, że krzywa niekiedy musi być precyzyjnie zaczepiona w określonym punkcie charakterystycznym innej krzywej (np. maksimum splajnu, punkcie przegięcia krzywej itp.). Krzywe mogą znajdować się w szkicu (jedna operacja w drzewie) jak i poza nim (osobne operacje) (rys. 1.00.01). Poniżej zostały opisane polecenia umożliwiające tworzenie krzywych poza środowiskiem szkicu. Każda z krzywych jest zapisywana jako oddzielna pozycja w drzewie operacji (Part Navigator).

1.00.01. a) Widok zestawu krzywych utworzonych w szkicu, b) Widok zestawu krzywych utworzonych jako osobne operacje

Krzywe i punkty mogą być zapisane jako powiązane (parametryczne) i niepowiązane (nieparametryczne). Tak naprawdę parametryczność oznacza zapis w postaci parametrów, które można w dowolnej chwili edytować. Wszystkie krzywe można edytować przez zmianę wartości, a to oznacza, że wszystkie można nazwać parametrycznymi. Dla uproszczenia terminologii wszystkie krzywe zapisane w historii modelu będą nazywane parametrycznymi, a poza historią nieparametrycznymi. Krzywe parametryczne zawsze trzymają się obiektów, do których zostały zaczepione (np. początek splajnu zdefiniowany w narożu bryły). W przypadku zmiany obiektu (np. przesunięcie naroża), z którym krzywa jest powiązana, krzywa także ulega zmianie. W przypadku krzywych nieparametrycznych (wyłączona opcja Associative) krzywe nie są powiązane na stałe z obiektami granicznymi (rys. 1.00.02). © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 39

Część II

1.00.02. a) Edycja bloku – zachowanie krzywej parametrycznej, b) Edycja bloku – zachowanie krzywej nieparametrycznej

Nieparametryczne krzywe nie są zapisywane chronologicznie w drzewie operacji. Tworzone są w grupie (folderze) o nazwie Non-timestamp Geometry (rys. 1.00.03).

1.00.03 a) Widok krzywej parametrycznej i jej zapis w nawigatorze części, b) Widok krzywej nieparametrycznej i jej zapis w nawigatorze części

Operacje tworzące krzywe są zgrupowane w NX jako: • Krzywe podstawowe – grupa pozwalająca na stworzenie krzywych, bez wskazywania obiektów wstępnych. Obiekty wstępne to np. punkty, krawędzie, inne krzywe, itp.

• Krzywe pochodne – grupa pozwalająca na stworzenie krzywych przez wykorzystanie istniejących: krzywych, krawędzi, ścianek, punktów, itp.

40 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II • Rozdział 1

Krzywe podstawowe 1.01. Point Set – Zestaw punktów

1.01.01. Dostęp do polecenia Point Set za pośrednictwem menu oraz widok przykładowych zastosowań

Opis funkcjonalności Polecenie Point Set umożliwia utworzenie zestawu punktów na krzywej, krawędzi, ściance itd. oraz w miejscu przecięcia się obiektów. Punkty mogą być zgrupowane w jednej operacji (zaznaczona opcja Associative) lub jako osobne punkty (odznaczona opcja Associative).

Przykładowe zastosowanie Polecenia możesz użyć do: • wygenerowania punktów dzielących krzywą na równe odcinki, • wygenerowania punktu na środku ścinaki, na przecięciu z innymi obiektami, • wygenerowanie punktów na podstawie których, będzie wykonana zoptymalizowana (wygładzona) krzywa lub ścinka, • wygenerowanie punktów charakterystycznych dla danej krzywej (maksimum, minimum splajnu itp.). © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 41

Część II • Rozdział 1

1.02. Line – Linia

1.02.01. Dostęp do polecenia Line za pośrednictwem menu oraz widok przykładowego zastosowania

Opis funkcjonalności Polecenie Line umożliwia utworzenie linii prostej opartej na dwóch puntach. Linia jest tworzona jako oddzielna operacja. Polecenie umożliwia szybkie tworzenie krzywych, zamykających dowolny obszar modelu.

Przykładowe zastosowanie Polecenia możesz użyć do: • utworzenia pojedynczej linii w dowolnej płaszczyźnie z punktu do punktu, • utworzenia linii prostopadłej do ścianek i innych krzywych, • dynamicznego pozycjonowania tworzonej krzywej.

Opis polecenia

1.02.02. Okno polecenia Line © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 51

Część II • Rozdział 1

Tworzenie powierzchni 2.6. Uruchom polecenie Swept (Menu-Insert-Sweep-Swept).

2.7. Zresetuj okno operacji.

2.8. Wskaż krzywą położoną na ściance 1 i kliknij dwukrotnie ŚKM (rys. 1.02.12).

2.9. Wskaż krzywą 2 i kliknij ŚKM, następnie wskaż krzywą 3 i ponownie kliknij (rys. 1.02.12)..

2.10. W ostatnim kroku wskaż linię 4 i kliknij OK (rys. 1.02.12).

ŚKM

Uwaga!

Pamiętaj, że linie proste należy wskazywać w pobliżu tego samego końca.

1.02.12. Definiowanie powierzchni

2.11. Utworzona powierzchnia w trzech punktach jest prostopadła do powierzchni bazowej.

2.12. Zapisz i zamknij plik.

1.03. Helix – Spirala

1.03.01. Dostęp do polecenia Helix za pośrednictwem menu oraz widok przykładowych zastosowań

Opis funkcjonalności Polecenie Helix umożliwia utworzenie spirali o zmiennym skoku i zmiennej średnicy. © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 57

Część II

5.29. Zresetuj okno operacji.

5.30. W filtrze ustaw Feature Intersection Edge.

5.31. Zaznacz operację Unite w drzewie operacji.

5.32. Wprowadź wartość promienia równą 2 mm i kliknij OK (1.03.29).

5.33. Zapisz i zamknij plik.

1.04. Law Curve – Krzywa wg definicji

1.04.01 Dostęp do polecenia Law Curve za pośrednictwem menu oraz widok przykładowych zastosowań

Opis funkcjonalności Polecenie Law Curve umożliwia utworzenie krzywej przez definiowanie współrzędnych na osi X, Y i Z. Definiowanie może być realizowane na podstawie kilku strategii począwszy od stałej wartości, a skończywszy na zapisanym wzorze.

Przykładowe zastosowanie Polecenie możesz użyć do: • tworzenia sinusoidy, • tworzenia spirali o nietypowym skoku i zmiennej średnicy, • tworzenia krzywej wg współrzędnych biegunowych, • tworzenie wzoru na dowolnej geometrii.

Opis polecenia Grupa X Law/Y Law/Z Law Zawiera siedem strategii definiujących współrzędne lub ich zmianę na poszczególnych osiach.

• Constant – definiuje stałą wartość współrzędnych. Po wprowadzeniu we wszystkich osiach wartości np. 1 program pokaże błąd, gdyż wynikiem będzie punkt o współrzędnych (1,1,1), a nie krzywa. W celu uzyskania krzywej należy wprowadzić na jednej z osi przedział; przykładowo w polu X Law po ustawieniu typu na Linear z wartościami od 1 do 10 uzyskamy linię prostą równoległą do osi X (rys. 1.04.03).

• Linear – definiuje zmienną wartość. Wprowadzając np. na każdej z osi zmienną wartość liniową od 0 do 10 uzyskamy linię prostą rozpoczynającą się w punkcie (0,0,0) a kończą w punkcie (10,10,10).

Uzyskana krzywa to przekątna prostopadłościanu o boku 10 mm (rys. 1.04.04).

70 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II • Rozdział 1

1.05. Curve on Surface – Krzywa na powierzchni

1.05.01. Dostęp do polecenia Curve on Surface za pośrednictwem menu oraz widok przykładowych zastosowań

Opis funkcjonalności Polecenie Curve on Surface umożliwia utworzenie krzywej bezpośrednio na powierzchni bez konieczności rzutowania. Umożliwia zdefiniowanie warunków brzegowych między początkiem, a końcem utworzonej krzywej.

Przykładowe zastosowanie Polecenia możesz użyć do: • stworzenia krzywych loga na powierzchni, • połączenia krawędzi na powierzchni.

Opis polecenia

1.05.02. Okno polecenia Curve on Surface

Grupa Face for Spline Select Face Narzędzie wskazywania ścianek, na których będzie wykonywana krzywa. © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 81

Część II • Rozdział 1

1.06. Studio Spline – Studio splajn (krzywa sklejana)

1.06.01. Dostęp do polecenia Studio Spline za pośrednictwem menu oraz widok przykładowych zastosowań

Opis funkcjonalności Polecenie Studio Spline umożliwia utworzenie krzywej o dowolnej liczbie punktów z zachowaniem warunków brzegowych.

Przykładowe zastosowanie Polecenia możesz użyć do: • utworzenia krzywej dowolnego kształtu jako bazy do tworzenia modeli, • utworzenia połączenia między krzywymi z dodatkowymi punktami, przez które połącznie ma przechodzić.

Opis polecenia

1.06.02. Okno polecenia Studio Spline

Grupa Type Grupa umożliwia wykonanie krzywej dwoma metodami: • Through Points – tworzy splajn, który przechodzi przez punkty definiujące (rys. 1.06.03, a) • By Poles – tworzy splajn na podstawie pól (rys. 1.06.03, b). Charakteryzuje się łatwiejszym zarządzaniem krzywą. © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 89

Część II

1.07. Fit Curve – Dopasuj krzywą

1.07.01 Dostęp do polecenia Fit Curve za pośrednictwem menu oraz widok przykładowych zastosowań

Opis funkcjonalności Polecenie Fit Curve umożliwia utworzenie krzywej aproksymowanej o wysokiej jakości. Krzywa może być tworzona na podstawie punktów, w oparciu o krawędź, ściankę czy obiekt STL. Można aproksymować linię prostą, okrąg, elipsę lub splajn.

Przykładowe zastosowanie • tworzenie krzywej aproksymowanej w oparciu o inną krzywą lub punkty, • tworzenie krzywych na obiekcie STL, • zamiana jednego rodzaju krzywej na krzywą innego rodzaju (dotyczy splajnów).

Opis polecenia

1.07.02. Okno polecenia Fit Curve

Grupa Type Grupa określa rodzaj tworzonej krzywej: Fit Spline – aproksymowany splajn, Fit Line – aproksymowana linia prosta, Fit Circle – aproksymowany okrąg/łuk, Fit Elipse – aproksymowana elipsa.

Grupa Target Grupa zawiera narzędzia określające obiekty, na podstawie których będzie tworzona krzywa. Dostępne są następujące opcje: 100 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II • Rozdział 1

1.08. Spine Curve – Krzywa kierunkowa

1.08.01. Dostęp do polecenia Spine Curve za pośrednictwem menu oraz widok przykładowego zastosowania

Opis funkcjonalności Polecenie Spine Curve umożliwia utworzenie krzywej, której określone segmenty są prostopadłe do zaznaczonych płaszczyzn.

Przykładowe zastosowanie • tworzenie osi rurki przechodzącej przez otwory w bryłach (np. ściany budynku), • tworzenie osi użytej do projektowania kanału wentylacji, który musi przechodzić przez określone miejsca w karoserii samochodu.

Opis polecenia

1.8.02. Okno polecenia Spine Curve

Grupa Start Point Grupa zawiera narzędzie do definiowania początkowego punktu.

Grupa Through Planes Grupa zawiera narzędzia do wskazywania płaszczyzn (rys. 1.08.03). © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 109

Część II • Rozdział 1

1.08.05. Definiowanie płaszczyzn, do których segmenty splajnu będą prostopadłe

1.9. Wskaż pierwszą powierzchnię i kliknij ikonę Add New Plane.

1.10. Wskaż koleją powierzchnię i kliknij ponownie Add New Plane.

1.11. Kontynuuj dodawanie płaszczyzn i kliknij OK. 1.12. Zapisz i zamknij plik.

Krzywe pochodne 1.09. Offset Curve – Odsunięcie krzywej

1.09.01. Dostęp do polecenia Offset Curve za pośrednictwem menu oraz widok przykładowych zastosowań

Opis funkcjonalności Polecenie Offset Curve

umożliwia utworzenie odsuniętej krzywej wg różnych reguł.

Przykładowe zastosowanie • odsunięcie krzywej w kierunku dowolnej osi, • zniekształcenie (deformacja) odsuwanej krzywej przez zmienną regułę odsunięcia. © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 111

Część II

1.10. Offset Curve in Face – Odsunięcie na ściance

1.10.01. Dostęp do polecenia Offset in Face za pośrednictwem menu oraz widok przykładowych zastosowań

Opis funkcjonalności Polecenie Offset Curve in Face wg różnych reguł.

umożliwia odsunięcie krawędzi lub krzywej na ściance

Przykładowe zastosowanie • wykonanie odsunięcia dowolnej krzywej z zachowaniem przylegania do powierzchni, • zniekształcenie odsuwanej krzywej leżącej na ściance.

Opis polecenia

1.10.02. Okno polecenia Offset Curve in Face

Grupa Type Grupa zawiera dwa rodzaje odsunięcia: • Constant (rys. 1.10.03, a) – odsuwa krzywą lub krawędź o stałą wartość, zachowując przyleganie do ścianki.

122 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II • Rozdział 1

1.11. Offset 3D Curve – Odsunięcie krzywej 3D

1.11.01. Dostęp do polecenia Offset 3D Curve za pośrednictwem menu oraz widok przykładowych zastosowań

Opis funkcjonalności Polecenie Offset 3D Curve do wyznaczonego wektora.

umożliwia utworzenie krzywej odsuniętej w kierunku prostopadłym

Przykładowe zastosowanie • odsunięcia krzywej przestrzennej, • optymalizacja odsuwanej krzywej.

Opis polecenia

1.11.02. Okno polecenia Offset 3D Curve

Grupa Curve Zawiera narzędzie Select Curve, służące do wskazywania krzywych lub krawędzi do odsunięcia.

Grupa Reference Direction Zawiera narzędzie Specify Vector, służące do zdefiniowania wektora, do którego odsunięcie będzie realizowane pod kątem 90°. © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 133

Część II

1.12. Bridge Curve – Krzywa pomostowa

1.12.01. Dostęp do polecenia Bridge Curve za pośrednictwem menu oraz widok przykładowych zastosowań

Opis funkcjonalności Polecenie Bridge Curve umożliwia utworzenie krzywej pomostowej łączącej krawędzie, krzywe lub ścianki. Tworzona krzywa jest splajnem wykonywanym automatycznie tak, aby zapewnić łagodne przejście między obiektami.

Przykładowe zastosowanie Polecenia można użyć do: • wygenerowania łagodnego przejścia w przestrzeni między dwoma krawędziami, krzywymi, ściankami, • wygenerowania łagodnego przejścia na ściance między dowolnymi krawędziami lub krzywymi.

Opis polecenia

1.12.02. Okno polecenia Bridge Curve

Grupa Start Object/End Object Grupa służy do zdefiniowania obiektu, na podstawie którego będzie powstawać pomost: • Section – umożliwia wskazanie krzywej lub krawędzi, od której będzie się rozpoczynała krzywa pomostowa, 136 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II

1.13. Circular Blend Curve – Krzywa zaokrąglenia kołowego

1.13.01. Dostęp do polecenia Circular Blend Curve za pośrednictwem menu oraz widok przykładowych zastosowań

Opis funkcjonalności Polecenie Circular Blend Curve umożliwia utworzenie promienia między dwoma obiektami (krzywymi, krawędziami) dowolnie zorientowanymi w przestrzeni.

Przykładowe zastosowanie • wstawianie promieni między krzywymi leżącymi na jednej płaszczyźnie, • wstawienia promienia między splajnami w 3D. Opis polecenia

1.13.02. Okno polecenia Circular Blend Curve

Grupa Curve 1/Curve 2 Grupa zawiera narzędzie Select Curve służące do wskazywania krzywych, między którymi powstanie promień.

Grupa Cylinder Grupa zawiera opcje umożliwiające zarządzanie sposobem generowania promienia.

Direction Option • Best Fit (rys. 1.13.03) – wyszukuje uśrednioną płaszczyznę zawierającą krzywe wejściowe. Promień jest opisany na walcu prostopadłym do utworzonej wirtualnie płaszczyzny.

• Variable (rys. 1.13.04) – wyszukuje wektory w punkcie styczności tworzonej krzywej. W punkcie przecięcia wektorów oraz w punktach styczności jest tworzona wirtualna płaszczyzna. Oś walca jest prostopadła do utworzonej płaszczyzny.

148 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II • Rozdział 1

1.14. Shadow Curve – Cieniuj krzywą (opis częściowy)

1.14.01. Dostęp do polecenia Shadow Curve za pośrednictwem menu oraz widok przykładowych zastosowań.

Opis funkcjonalności Polecenie Shadow Curve umożliwia utworzenie obrysu pojedynczej części lub złożenia. Obrys może być generowany wzdłuż wektora lub do punktu. Dodatkowo może być automatycznie rzutowany na płaszczyznę lub na ściankę.

Przykładowe zastosowanie Polecenia możesz użyć do: • utworzenia obrysu części, • wygenerowania krzywej na przejściu ścianek modelu z dodatniego kąta w ujemy, • stworzenia i zrzutowania obrysu na płaszczyznę lub ściankę, • utworzenie obrysu rzutowanego do punktu.

Opis polecenia

1.14.02. Okno polecenia Shadow Curve © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 153

Część II

Tworzenie krzywej obrysu 3.2. Uruchom polecenie Shadow Curve (Menu-Insert-Derived Curve-Shadow Curve).

3.3. Zresetuj okno operacji.

3.4. Zmień Light Source na Point i zaznacz punkt 2 (rys. 1.14.10).

3.5. Kliknij ŚKM i wskaż bryłę (rys. 1.14.10, 3).

3.6. W grupie Clipping ustaw Cone, następnie zdefiniuj kierunek -XC i wprowadź Half Angle równy 30 stopni (rys. 1.14.10, 4-6).

3.7. Przejdź do grupy Output, ustaw rzutowanie na sferę o średnicy 1000 mm (rys. 1.14.10, 7).

3.8. Kliknij OK.

1.14.10. Definiowanie obrysu zrzutowanego po stożku na sferę

3.9. Zapisz i zamknij plik.

1.15. Smooth Curve String – Wygładzony łańcuch krzywych

1.15.01. Dostęp do polecenia Smooth Curve String za pośrednictwem menu oraz widok przykładowego zastosowania

Opis funkcjonalności Polecenie Smooth Curve String umożliwia utworzenie pojedynczej krzywej na podstawie ciągu innych krzywych. Mogą to być zarówno krzywe połączone, jak i krzywe nie stykające się.

Przykładowe zastosowanie Polecenia możesz użyć do: • wygładzenia krzywej, 158 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II • Rozdział 1

3.3. Zresetuj okno operacji.

3.4. Zaznacz wszystkie krzywe.

3.5. Przejdź do grupy Fixed Curves i zaznacz krzywą 2 i 3 (rys. 1.15.10).

3.6. Pozostałe parametry ustaw tak, jak na rysunku 1.15.11.

1.15.11. Widok połączonych krzywych i parametrów, po których połącznie jest realizowane

3.7. Zapisz i zamknij plik.

1.16. Project Curve – Rzutuj krzywą

1.16.01. Dostęp do polecenia Project Curve za pośrednictwem menu oraz widok przykładowych zastosowań

Opis funkcjonalności Polecenie Project Curve płaszczyznę.

umożliwia rzutowanie krzywych i krawędzi na dowolną ściankę lub

Przykładowe zastosowanie Polecenie można użyć do: • wygenerowania krzywych na płaszczyźnie na podstawie przestrzennych krawędzi/krzywych, • rzutowania krzywych z wykorzystaniem pośredniej metody owijania (zachowanie długości łuków), • pomniejszenia lub powiększenia krzywych przez metody rzutowania do punktu, linii, itp. © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 163

Część II

Ukrywanie zbędnych obiektów 3.17. Wybierz skrót klawiszowy Ctrl+W i kliknij Hide przy pozycji Curves, Shetches, Datums.

3.18. Po przeprowadzeniu powyższych czynności uzyskasz przetłoczenie prostopadłe do ścianki (rys. 1.16.19).

1.16.19. Widok wytłoczonego loga na powierzchni nierozwijalnej

3.19. Zapisz i zamknij plik.

1.17. Combine Projection – Rzutowanie złożone

1.17.01. Dostęp do polecenia Combine Projection za pośrednictwem menu oraz widok przykładowych zastosowań

Opis funkcjonalności Polecenie Combine Projection umożliwia uzyskanie krzywej przestrzennej (3D) na podstawie dwóch ciągów krzywych wejściowych. Krzywe są rzutowane na siebie w dwóch kierunkach.

Przykładowe zastosowanie Polecenia można użyć do: • szybkiego obrysowania obiektu STL na podstawie dwóch widoków krawędzi, • precyzyjnego stworzenia przestrzennego splajnu z łatwym zarządzaniem jego przebiegu.

172 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II

1.18. Wrap/Unwrap Curve – Zwiń/rozwiń krzywą

1.18.01. Dostęp do polecenia Wrap/Unwrap Curve za pośrednictwem menu oraz widok przykładowego zastosowania

Opis funkcjonalności Polecenie Wrap/Unwrap Curve umożliwia zawijanie lub rozwijanie krzywych na ściankach walcowych, stożkowych oraz innych powierzchniach rozwijalnych. Powierzchnię rozwijalną uzyskasz, używając polecenia Ruled z opcją Developable (patrz rozdział 3.1, 3.2).

Przykładowe zastosowanie Polecenia można użyć do: • zawinięcia płaskiego zarysu na walcu lub stożku, • wykonania spirali o zmiennym skoku, powstałej przez nawiniecie krzywej spline, • rozwinięcia krawędzi ze ścianek walcowych.

Opis polecenia

1.18.02. Okno polecenia Wrap/Unwrap Curve

Grupa Type Umożliwia wybór jednej z dwóch opcji: • Wrap – pozwala na zawijanie krzywej (rys. 1.18.03), • Unwrap – pozwala na rozwijanie krzywej (rys. 1.18.03).

Grupa Curve or Point Zawiera narzędzie Select Curve or Point służące do wskazania krzywych (punktów), które są rozwijane lub zwijane.

178 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II • Rozdział 1

1.20. Isoparametric Curve – Krzywa izoparametryczna

1.20.01. Dostęp do polecenia Isoparametric Curve za pośrednictwem menu oraz widok przykładowego zastosowania

Opis funkcjonalności Polecenie Isoparametric Curve umożliwia wygenerowanie krzywych tworzących powierzchnię. Na podstawie krzywych można szybciej zanalizować poprawność powierzchni.

Przykładowe zastosowanie Polecenia można użyć do: • łatwiejszej analizy powierzchni, • podzielenia powierzchni na równe segmenty, • łatwiejszego wyznaczenia osi rurki (która nie może zostać wyznaczona automatycznie).

Opis polecenia

1.20.02. Okno polecenia Intersection Curve

Grupa Face Zawiera narzędzie służące do wskazywania ścianek, na których będą wygenerowane krzywe.

Direction: • U – krzywe generowane są w kierunku U (rys. 1.20.03, a), • V – krzywe generowane są w kierunku V (rys. 1.20.03, b), • U and V – krzywe generowane są w kierunku U oraz V (rys. 1.20.03, c). © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 189

Część II

1.22. Composite Curve – Krzywa składana

1.22.01 Dostęp do polecenia Composite Curve za pośrednictwem menu oraz widok przykładowego zastosowania

Opis funkcjonalności Polecenie Composite Curve umożliwia wygenerowanie kopi krzywej lub krawędzi w celu jej użycia w dalszym etapie modelowania.

Przykładowe zastosowanie Polecenia można użyć do: • pobrania krawędzi z modelu, • połączenia krzywych w jedną operację.

Opis polecenia

1.22.02. Okno polecenia Isocline Curve

Grupa Curve Zawiera narzędzie służące do wskazywania krawędzi lub krzywej do skopiowania (rys. 1.22.03).

1.22.03. Widok wygenerowanej krzywej 206 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II • Rozdział 1

1.23. Section Curve – Krzywa przekroju (opis częściowy)

1.23.01 Dostęp do polecenia Section Curve za pośrednictwem menu oraz widok przykładowego zastosowania

Opis funkcjonalności Polecenie Section Curve obiektu z płaszczyznami.

umożliwia wygenerowanie krzywych lub punktów na przecięciu

Przykładowe zastosowanie Polecenia można użyć do: • wygenerowania dowolnej liczby przekrojów równoległych do wskazanej płaszczyzny, • wygenerowanie punktów przekroju wg zadanej odległości.

Opis polecenia

1.23.02. Okno polecenia Section Curve

Grupa Type Służy do wybrania sposobu tworzonych płaszczyzn krojących detal: • Selected Planes (rys. 1.23.03, a) – krzywa przecięcia generowana jest na przecięciu detalu ze wskazaną płaszczyzną. © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 209

Część II • Rozdział 2

2

Rozdział 2

Edycja i analiza krzywych

Ważnym aspektem biegłego posługiwania się krzywymi jest umiejętność ich szybkiej edycji i analizy.

Każdą krzywą – zarówno utworzoną w NX, jak i zaimportowaną – można edytować i analizować.

Analiza jest głównie wykonywana na krzywych splajn. Krzywe po utworzeniu lub imporcie są sklasyfikowane według typów. Odpowiedni typ pozwala automatycznie przyporządkować polecenie do edycji. Polecenia wykonujące edycję często mają mniej grup niż te, które są wykorzystywane do ich utworzenia (mimo, że są to te same polecenia). Wynika to z braku automatycznych procesów, które mogą być wykonywane przy wstawianiu krzywych (automatyczne ukrywanie krzywych wejściowych, automatyczne wydłużanie, itp.).

Edycję krzywych i innych operacji można podzielić na dwa typy, które wybierane są po kliknięciu PKM na wybrany element: • Edit Parameters – edycja parametrów krzywej bez blokowania drzewa operacji. Podczas edycji widok modelu nie ulega zmianie. Po zatwierdzeniu operacji model zostaje zaktualizowany (rys. 2.00.01).

2.00.01. Widok modelu oraz drzewa operacji podczas edycji bez blokowania cech

• Edit with Rollback – edycja parametrów odbywa się z zablokowanymi operacjami. Po wybraniu polecenia program wyłącza wszystkie operacie znajdujące się poniżej aktualnie edytowanej.

Po wykonaniu zmian drzewo operacji ponownie jest przeliczane (rys. 2.00.02). © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 215

Część II • Rozdział 2

2.01. Parameters – Parametry 2.01.01. Dostęp do polecenia Parameters za pośrednictwem menu

Opis funkcjonalności Polecenie Parameters jest używane do edycji wszystkich krzywych widocznych w środowisku NX. Uruchamia dedykowane polecenie do edycji, które pojawi się po zaznaczeniu krzywej.

Przykładowe zastosowanie Polecenia można użyć do edycji krzywej przy zdefiniowanym filtrze innym, niż domyślny. Przykładowo, przy ustawionym filtrze (np. Edge) nie ma możliwości edytowania krzywej przez dwukrotne kliknięcie LKM. Edycja może być wykonana przez polecenie Edit Curve Parameters.

Opis polecenia

2.01.02. Okno polecenia Edit Curve Parameters

Grupa Curve to Edit Grupa zawiera narzędzie Select Curve, służące do wskazania edytowanej krzywej. Ćwiczenie 1 Celem ćwiczenia jest wywołanie polecenia edytującego krzywą splajn.

Otwieranie pliku 1.1. Otwórz plik …/PRT_FILES/PART_2/CHAPTER_2/2.01_parameters_1.prt.

Edycja krzywej 1.2. Uruchom polecenie Parameters (Menu-Edit-Curve-Parameters).

1.3. Zaznacz krzwą splajn (rys. 2.01.03).

2.01.03. Widok krzywych do edycji © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 217

Część II

1.4. Przytrzymując LKM na wybranym punkcie, przesuń kursor myszy.

1.5. Kliknij OK. 1.6. Operację edycji powtórz dla linii prostej.

1.7. Zapisz i zamknij plik.

2.02. Trim Curve – Przytnij krzywą

2.02.01. Dostęp do polecenia Trim Curve za pośrednictwem menu oraz przykład zastosowania

Opis funkcjonalności Polecenie Trim Curve jest używane do docinania krzywych zarówno zaimportowanych, jak i utworzonych w NX. Edycja nie dotyczy krzywych utworzonych w szkicu.

Przykładowe zastosowanie Polecenia można użyć do: • docięcia krzywej inną krzywą, krawędzią lub płaszczyzną, • utworzenia kilku krzywych na podstawie jednej krzywej przecinającej się z wieloma obiektami, • podzielenia krzywej obiektami.

Opis polecenia

2.02.02. Okno polecenia Trim Curve 218 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II • Rozdział 2

2.03. Divide Curve – Podziel krzywą

2.03.01. Dostęp do polecenia Divide Curve za pośrednictwem menu oraz przykład zastosowania

Opis funkcjonalności Polecenie Divide Curve jest używane do podzielenia krzywych według różnych strategii. Tworzone są zawsze nieparametryczne części krzywej. Jeżeli wyszukamy polecenie w szkicu i go użyjemy, można także uzyskać podział krzywych w szkicu.

Przykładowe zastosowanie Polecenie można użyć do: • podzielenia krzywych obiektami, • podzielenia krzywych według długości łuku, punktów charakterystycznych itp.

Opis polecenia

2.03.02. Okno polecenia Divide Curve

Segments/Bounding Object/Arc Length Segments/Knot Points/Corners Grupy pozwalają zdefiniować sterujące typy podziału oraz ich parametry: Equal Segments: • Equal Parameter – dzieli krzywą według parametrów. W przypadku elipsy długość podziału jest tak dobierana, aby przy wykonywaniu trójkątów między środkiem elipsy, a końcami podziału, powstały obiekty o tej samej powierzchni (rys. 2.03.03, a). © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 227

Część II • Rozdział 2

2.04. Length Curve – Długość krzywej

2.04.01. Dostęp do polecenia Length Curve za pośrednictwem menu oraz przykład zastosowania

Opis funkcjonalności Polecenie Length Curve

jest używane do wydłużenia krzywych.

Przykładowe zastosowanie Polecenie można użyć do wydłużenia krzywej lub krawędzi: liniowo, kołowo lub naturalnie (przedłużając krzywiznę).

Opis polecenia

2.04.02. Okno polecenia Length Curve

Grupa Curve Zawiera narzędzie Select Curve służące do wskazywania krzywych lub krawędzi do wydłużenia.

Grupa Extension Grupa zawiera opcje umożliwiające zarządzanie sposobem pomiaru i przebiegiem wydłużenia.

Length: • Incremental – wydłużane lub skracane są dwa końce krzywej. W grupie Limits można zdefiniować dwie wartości wydłużenia (początkową i końcową) – rys. 2.04.03, a.

• Total – wydłużany lub skracany jest jeden koniec krzywej. Domyślnie program pozwala wydłużyć ten koniec, który był najbliżej kursora przy wskazywaniu krzywej w grupie Curve (rys. 2.04.03, b). Jeżeli chcesz zmienić stronę wydłużenia, zmień opcję Side. Wartość wydłużenia jest definiowana przez wprowadzenie docelowej długości krzywej. © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 235

Część II

2.05. Smooth Spline – Wygładź krzywą sklejaną

2.05.01. Dostęp do polecenia Smooth Spline za pośrednictwem menu oraz przykład zastosowania

Opis funkcjonalności Polecenie Smooth Spline

jest używane do wygładzania krzywych.

Przykładowe zastosowanie Polecenie można użyć do: • wygładzenia krzywej splajn, • usunięcia małych załamań krzywej.

Opis polecenia

2.05.02. Okno polecenia Smooth Spline 240 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II • Rozdział 2

2.06. Shape by Template – Kształt według szablonu

2.06.01. Dostęp do polecenia Shape by Template za pośrednictwem menu oraz przykład zastosowania: a) krzywe wejściowe, b) dopasowanie podstawowe, c) dopasowanie precyzyjne

Opis funkcjonalności Polecenie Shape by Template jest używane do zmiany charakterystyki krzywej według innej krzywej. Jest to polecenie nieparametryczne.

Przykładowe zastosowanie Polecenie można użyć do: • zamiany stopnia krzywej segmentów według istniejącej krzywej (jedna krzywa przejmuje parametry drugiej), • dopasowania krzywej do kształtu innej krzywej (podobna charakterystyka przebiegu).

Opis polecenia

2.06.02. Okno polecenia Shape by Template

Grupa Selection Steps Spline to Shape Narzędzie służy do zdefiniowania krzywej, która ma być dopasowana do innej krzywej (rys. 2.06.02, a).

Template Spline Narzędzie służy do zdefiniowania krzywej szablonu, do której krzywa zdefiniowana w narzędziu Spline to Shape ma się dopasować (rys. 2.06.02, b). © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 245

Część II

2.07. X-Form – Kształt X

2.07.01. Dostęp do polecenia X-Form za pośrednictwem menu oraz przykłady zastosowań

Opis funkcjonalności Polecenie X-Form jest używane do precyzyjnej edycji splajnów oraz powierzchni.

Przykładowe zastosowanie Polecenie można użyć do: • zmiany parametrów krzywej lub powierzchni, • przesuwania, skalowania, naciągania, punktów charakterystycznych splajnu lub powierzchni, • stworzenia płaskiej krzywej na podstawie krzywej przestrzennej, • rzutowania biegunów lub polilini na płaszczyznę.

Opis polecenia

2.07.02. Okno polecenia X-Form

Grupa Curve or Surface Single Select Po zaznaczeniu opcji aktywowane jest narzędzie służące do wskazywania pojedynczych krzywych lub powierzchni.

248 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II

Analiza

Analiza krzywych jest niezbędnym etapem, który umożliwia uzyskanie wysokiej jakości krzywych.

Posiadając dobrej jakości krzywe, uzyskamy dobrej jakości powierzchnie. Analizę można przeprowadzać na samej krzywej lub na połączeniu krzywych. Niektóre analizy pozwalają wygenerować charakterystyczne punkty krzywej.

Analizy są zapisywane w nawigatorze części w folderze Analysis – Curve Analysis.

2.08. Show Combs/Show Peaks/Show Inflections – Pokaż grzebienie/Pokaż wierzchołki/Pokaż punkty przegięcia

2.08.01. Dostęp do poleceń: Show Combs, Show Peaks, Show Inflection za pośrednictwem menu oraz przykładowe zastosowanie

Opis funkcjonalności Polecenia umożliwiają wygenerowanie punktów maksimum i minimum splajnu, punktów przegięcia krzywej z plusa na minus oraz podstawowy wykres przebiegu krzywizny.

Przykładowe zastosowanie Polecenie można użyć do: • wyświetlenia punktów charakterystycznych splajnu, • analizy przebiegu krzywej.

Wyświetlanie powyższych informacji jest realizowane przez zaznaczenie krzywej i wybranie odpowiedniego polecenia. Usunięcia analizy można wykonać w odwrotny analogiczny sposób (zaznaczyć krzywą i odznaczyć analizę) lub przez usuniecie jej z drzewa analiz. Powyższe analizy stanowią jedną pozycję.

262 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II • Rozdział 2

2.09. Curve Analysis – Analiza krzywej

2.09.01. Dostęp do poleceń Curve Analysis za pośrednictwem menu oraz przykład zastosowania

Opis funkcjonalności Polecenie Curve Analysis umożliwia wygenerowanie punktów maksimum i minimum splajnu, punktów przegięcia krzywej z plusa na minus oraz podstawowy wykres przebiegu krzywizny (analogiczna funkcjonalność, jak w rozdziale 2.80). Dodatkowo umożliwia zarządzanie wykonanymi analizami przez określenie kierunku analizy, skali, itp.

Przykładowe zastosowanie Polecenie można użyć do: • wyświetlenia punktów charakterystycznych splajnu, • wygenerowanie punktów charakterystycznych splajnu, • zmiany orientacji analizy, • zmiany analizy krzywizny na promień krzywizny, • wyznaczanie przedziału dla analizowanej krzywej.

Opis polecenia

2.09.02. Okno polecenia Curve Analysis © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 265

Część II • Rozdział 2

2.10. Curve Continuity – Ciągłość krzywej

2.10.01. Dostęp do polecenia Curve Continuity za pośrednictwem menu oraz przykład zastosowania

Opis funkcjonalności Polecenie umożliwia analizę połączenia między krzywymi.

Przykładowe zastosowanie Polecenie można użyć do: • zbadania warunków brzegowych, • wyświetlenie maksymalnego błędu połączenia między krzywymi.

Opis polecenia

2.10.02. Okno polecenia Curve Continuity

Grupa Type Grupa zawiera dwa typy analizy: • Curve to Object (rys. 2.10.03, a) – bada połączenie między dwoma krzywymi, krzywą a ścianką, krzywą a krawędzią, itp.

• Multicurve (rys. 2.10.03, b) – bada połączenie między wieloma krzywymi jednocześnie. © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 273

Część II • Rozdział 2

2.11. Graph – Wykres

2.11.01. Dostęp do poleceń Graph za pośrednictwem menu oraz przykład zastosowania

Opis funkcjonalności Polecenie umożliwia wykonanie wykresu krzywej w Excelu.

Przykładowe zastosowanie Polecenie można użyć do automatycznego przeniesienia danych przebiegu krzywej (punktów) do arkusza kalkulacyjnego, z automatycznym wykonaniem wykresu.

Graph Wykonanie analizy jest możliwe tylko wtedy, gdy została wykonana analiza grzebieni (patrz rozdział 2.09). W pierwszej kolejności należy zaznaczyć analizę grzebieniową, a następnie użyć polecenia Graph.

Graph Options W pierwszej kolejności należy zaznaczyć analizę grzebieni, a następnie wybrać zmianę opcji.

2.11.02. Widok okna opcji zarządzającymi wykresem

Height/Width Suwaki zarządzają wysokością i szerokością tworzonego wykresu © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 279

Część II • Rozdział 3

3

Rozdział 3

Tworzenie powierzchni

Niniejszy rozdział zawiera opisy poleceń służących do tworzenia powierzchni. Po opisach funkcjonalności znajdują się praktyczne ćwiczenia z zastosowaniem niektórych możliwości. Opisanych jest 30 poleceń. Polecenia zostały podzielone wg techniki ich tworzenia oraz grupowania używanego w interfejsie NX. Jeżeli nie masz żadnego doświadczenia w modelowaniu powierzchniowym w NX i nie wiesz, od których poleceń rozpocząć, zacznij od bazowych poleceń wg poniższej listy. Polecenia zostały podzielone na trzy grupy wg złożoności i częstotliwości z jaką są zazwyczaj używane przez większość użytkowników podczas pracy: a) Polecenia podstawowe: • Ruled – Rozwijana • Through Curves – Przez krzywe • Through Curve Mesh – Przez siatkę krzywych • Bounded Plane – Płaszczyzna ograniczona • Swept along Guide – Po krzywej • Swept – Wyciągnięcie po krzywej • Variational Sweep – Przeciągnięcie zmienne • Ribbon Builder – Wstęga • Fill Surface – Wypełnij Powierzchnię • N-sided Surface – Powierzchnia N-boczna • Face Blend – Zaokrąglenie ścianki b) Polecenia średniozaawansowane: • Law Extension – Wydłużenie wg definicji • Tranisition – Przejście Patch Openings – Zamknij otwarty obszar • • Fit Surface – Dopasuj powierzchnię • Midsurface – Powierzchnia środkowa • Bridge Surface – Powierzchnia pomostowa • Rapid Surfacing – Z obiektu STL c) Polecenia zaawansowane: • Four Point Surface – Powierzchnie przez 4 punkty • Through Points – Przez punkty • From Poles – Na biegunach • Section Surface – Przez przekroje © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 283

Część II

• • • • • • • •

Studio Surface – Powierzchnia Studio Extension Surface – Powierzchnia wydłużenia Styled Sweep – Przeciągnięcie kontrolowane Silhouette Flange – Kołnierz wg konturu Styled Blend – Zaokrąglenie stylizowane Aesthetics Face Blend – Estetyczne zaokrąglenie ścinaki Blend Corner – Zaokrąglaj naroże Styled Corner – Naroże kontrolowane

W ćwiczeniach praktycznie zawsze będą resetowane okna poleceń , dzięki czemu powrócą one do stanu domyślnego. Taki stan okna ułatwi definiowanie powierzchni. Zresetowane okno wymaga wykonania mniejszej ilości kroków pozwalających na uzyskanie powierzchni lub bryły.

284 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II • Rozdział 3

Powierzchnie z grupy Mesh Surface (powierzchnie na siatce) 3.01. Ruled – Rozwijana

3.01.01 Dostęp do polecenia Ruled za pośrednictwem menu oraz przykład zastosowania

Opis funkcjonalności Polecenie Ruled umożliwia wykonanie powierzchni rozpiętej między dwoma obiektami. Linie tworzące powierzchnie (przekroje) są zawsze odcinkami prostymi. Jako obiekt określający powierzchnię może być punkt, pojedyncza krzywa lub ciąg krzywych. W zależności od ustawień można uzyskać płat powierzchni lub bryłę (w przypadku zamkniętego przekroju). Dodatkowo polecenie posiada możliwości automatycznej zmiany przekroju (krzywych wyjściowych) w celu wykonania powierzchni rozwijalnej.

Przykładowe zastosowanie Polecenia możesz użyć do: • utworzenia bryły na podstawie dwóch zamkniętych przekrojów, • utworzenia bryły, której wierzchołek przechodzi przez określony punkt, • utworzenia powierzchni rozwijalnej.

Opis polecenia

3.01.02. Okno polecenia Ruled © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 285

Część II

3.02. Through Curves – Przez krzywe

3.02.01. Dostęp do polecenia Trough Curves za pośrednictwem menu oraz przykład zastosowania

Opis funkcjonalności Polecenie Through Curves umożliwia wykonanie powierzchni rozpiętej między wieloma przekrojami. Linie przekrojów mogą być definiowane jako punkty, pojedyncze krzywe, ciągi krzywych i krawędzi. W zależności od ustawień można uzyskać płat powierzchni lub bryłę. Dodatkowo polecenie posiada możliwości dopasowania do innej powierzchni przez dodawanie warunków brzegowych G1 (styczność) i G2 (krzywizna).

Przykładowe zastosowanie Polecenia możesz użyć do: • utworzenia bryły lub powierzchni na podstawie wielu przekrojów, • dodania warunków brzegowych dla tworzonych powierzchni (G1, G2), • zmiany sposobu przebiegu powierzchni przez metody dodatkowej orientacji.

Opis polecenia

3.02.02. Okno polecenia Through Curves

Grupa Sections Select Curve or Point / Specify Origin Curve / Reverse Direction Narzędzia opisane w poleceniu Ruled (patrz rozdział 3.01) 296 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II

3.03. Through Curve Mesh – Przez siatkę krzywych

3.03.01. Dostęp do polecenia Through Curve Mesh za pośrednictwem menu i przykłady zastosowań

Opis funkcjonalności Polecenie Through Curve Mesh umożliwia wykonanie powierzchni rozpiętej na krzywych głównych i poprzecznych. Warunkiem koniecznym do wykonania powierzchni tym poleceniem jest wykorzystanie co najmniej czterech obiektów: dwóch krzywych głównych i dwóch poprzecznych.

Krzywą główną może być punkt. Najczęściej polecenie jest wykorzystywane w takim przypadku, gdy zestawy krzywych przecinają się ze sobą.

Przykładowe zastosowanie Polecenia możesz użyć do: • Utworzenia bryły lub powierzchni przez przeciągnięcie przekrojów po prowadnicach.

• Dodania warunków brzegowych dla tworzonych powierzchni od strony przekrojów i prowadnic.

Opis polecenia

Rys. 3.03.02. Okno polecenia Through Curve Mesh

Grupa Primary Curves Analogiczna funkcjonalność jak w poleceniu Through Curves (patrz rozdział 3.02).

Grupa Cross Curves Analogiczna funkcjonalność jak w poleceniu Through Curves (patrz rozdział 3.02). Jedyną różnicą jest to, iż można wskazywać wyłącznie krzywe i krawędzie. Nie można wskazywać punktów.

306 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II • Rozdział 3

3.04. Studio Surface – Powierzchnia studio

3.04.01. Dostęp do polecenia Studio Surface za pośrednictwem menu oraz przykłady zastosowania

Opis funkcjonalności Polecenie Studio Surface jest najbardziej zaawansowanym narzędziem (spośród poznanych do tej pory) służącym do wykonania powierzchni opartej na siatce krzywych. Umożliwia wykonania powierzchni o wysokiej gładkości (powierzchnia klasy A – patrz część teoretyczna). W pewnym sensie łączy niektóre funkcjonalności polecenia Through Curve i Through Curve Mesh. Posiada także dodatkowe opcje kontroli tworzonej powierzchni. W stosunku do polecenia Through Curves Mesh pozwala zachować ostre krawędzie w łączonych przekrojach (jeśli takie występują).

Przykładowe zastosowanie Polecenia możesz użyć do: • Rozpięcia powierzchni opartej na dwóch lub więcej przekrojach.

• Rozpięcia powierzchni opartej na jednym przekroju i jednej prowadnicy.

• Rozpięcia powierzchni opartej na dwóch przekrojach i jednej prowadnicy.

• Rozpięcia powierzchni opartej na dwóch przekrojach i dwóch prowadnicach, itd.

• Automatycznego dodania warunków brzegowych bez konieczności wskazywania ścianek.

• Uzyskania powierzchni klasy A. Opis polecenia

3.04.02 Widok okna operacji Studio Surface © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 317

Część II • Rozdział 3

3.04.23. Widok wstępnej wizualizacji

4.34. Zapisz i zamknij plik.

3.05. N-sided Surface – Powierzchnia N-boczna

3.05.01. Dostęp do polecenia N-Sided Surface za pośrednictwem menu oraz przykłady zastosowania

Opis funkcjonalności Polecenie N-Sided Surface służy do wykonania powierzchni opartej na krawędziach lub krzywych. Umożliwia wskazywanie dowolnej liczby krzywych (lub krawędzi) bez podziału na prowadnice i przekroje.

Polecenie nie służy do tworzenia płaskich powierzchni. Jeżeli krzywe leżą na jednej płaszczyźnie, to powierzchnia powstanie, ale nie będzie widziana przez system jako płaska.

Polecenie przydaje się do szybkiego tworzenia zaślepień. Umożliwia kontrolowanie kształtu przez wyginanie powierzchni w odpowiednich osiach. © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 329

Część II • Rozdział 3

Powierzchnie z grupy Surface 3.06. Four Point Surface – Przez cztery punkty

3.06.01. Dostęp do polecenia Four Point Surface za pośrednictwem menu oraz przykłady zastosowania

Opis funkcjonalności Polecenie Four Point Surface umożliwia wykonanie powierzchni rozpiętej między czterema punktami. Jest to powierzchnia typu B-Surface. Nie jest zaliczana do powierzchni płaskich (nie można na niej np. wykonać szkicu). Utworzona powierzchnia na czterech punktach jest przeznaczona do deformowania.

Przykładowe zastosowanie Polecenia możesz użyć do: • szybkiego stworzenia powierzchni na 4 punktach dowolnie zorientowanych w przestrzeni, • stworzenia powierzchni, którą można deformować i dociągać krawędzie do innych krawędzi.

Opis polecenia

3.06.02. Okno polecenia Four Point Surface

Grupa Four Point Surface Zawiera narzędzia Specify Point 1…4 umożlwiające określenie naroży powierzchni. Ćwiczenie 1 Celem ćwiczenia jest wykonanie powierzchni opartej na 4 punktach wewnątrz prostopadłościanu oraz docięcie go utworzoną powierzchnią. © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 343

Część II

,

3.07. Through Points – Przez punkty

3.07.01. Dostęp do polecenia Through Points za pośrednictwem menu oraz przykłady zastosowania

Opis funkcjonalności Polecenie Through Points umożliwia wykonanie powierzchni przechodzącej dokładnie przez zdefiniowane punkty. Punkty mogą być naniesione wcześniej lub zdefiniowane za pomocą tego polecenia (ręczne wstawianie punktów). Można, także wskazać punkty z pliku. Punkty w pliku muszą zawierać trzy współrzędne oddzielone tabulatorem lub spacją. Współrzędne punktu mogą zawierać wyłącznie kropkę. Należy pamiętać, że utworzona powierzchnia nie jest asocjatywna i nie trzyma się zdefiniowanych punktów.

Przykładowe zastosowanie Polecenia możesz użyć do: • stworzenia powierzchni/bryły na podstawie punktów z pliku, • stworzenia powierzchni/bryły wskazując kolejno punkty w oknie graficznym.

Opis polecenia

3.07.02. Okno polecenia Through Points

Patch Type Umożliwia stworzenie bryły/powierzchni z pojedynczymi lub wielokrotnymi łatkami (Single Patch, Multiple Patch) – rys. 3.07.03.

348 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II

3.08. From Poles – Na biegunach

3.08.01. Dostęp do polecenia From Poles za pośrednictwem menu oraz widok zastosowania. a) widok powierzchni po jej utworzeniu, b) widok powierzchni edytowanej X-Form obrazującej przebieg punktów charakterystycznych

Opis funkcjonalności Polecenie From Poles umożliwia wykonanie powierzchni opartej na siatce punktów. W przeciwieństwie do polecenia Through Points nie musi przechodzić przez te punkty.

Definiowanie wierszy (ciągu punktów) odbywa się przez wskazywanie kolejnych punktów i zatwierdzenie za pomocą OK. Po wybraniu OK program przechodzi do definiowania kolejnego ciągu punktów. Po zdefiniowaniu wszystkich wierszy należy zatwierdzić definiowanie ŚKM. Przykładowe zastosowanie Polecenia możesz użyć do: • stworzenia powierzchni wg biegunów zdefiniowanych w oknie graficznym, • stworzenia powierzchni wg pliku tekstowego.

Opis polecenia

3.8.02. Okno polecenia From Poles

Funkcjonalność okna polecenia analogiczna jak w przypadku Through Points (patrz rozdział 3.07).

3.08.03. Widok powierzchni i wierszy zdefiniowanych na podstawie punktów 354 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II

3.09. Fit Surface – Dopasuj powierzchnię

3.09.01. Dostęp do polecenia Fit Surface za pośrednictwem menu oraz przykłady zastosowania

Opis funkcjonalności Polecenie Fit Surface jest wykorzystywane w inżynierii odwrotnej. Umożliwia budowanie powierzchni na podstawie obiektu STL (Facet Body), zestawie punktów, grupach punktów. Dysponując skanem 3D w postaci pliku STL można uzyskać pojedyncze powierzchnie, a następnie przekształcić je w bryły.

Przykładowe zastosowanie Polecenia możesz użyć do: • utworzenia powierzchni/bryły aproksymowanych w oparciu o punkty, • utworzenia powierzchni/bryły na obiekcie STL. Opis polecenia

3.09.02. Okno polecenia Fit Surface

Grupa Type Zawiera listę, z której jest wybierany typ tworzonej powierzchni.

Dostępne są następujące typy: • Fit Freeform – tworzy dowolną powierzchnię swobodną.

• Fit Plane – tworzy płaską powierzchnię.

356 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II • Rozdział 3

3.10. Rapid Surfacing – Z obiektu STL

3.10.01. Dostęp do polecenia Rapid Surfacing za pośrednictwem menu oraz przykładowe zastosowanie

Opis funkcjonalności Polecenie Rapid Surfacing jest wykorzystywane w inżynierii odwrotnej. Umożliwia budowanie powierzchni na podstawie obiektu STL (Facet Body). Jest wykorzystywane wtedy, gdy chcemy szybko odwzorować obiekt bez uzyskiwania wysokiej jakości powierzchni. Obiekt typu Facet Body jest to obiekt złożony z trójkątów. Importując model z pliku STL należy pamiętać, że w ustawieniach najlepiej ustawić typ obiektu na Convergent lub NX. Jeżeli użyjemy ustawienia JT, wtedy obiekt nie będzie widoczny dla niektórych operacji w NX. Dla uproszczenia w opisach będzie stosowane określenie obiekt STL zamiast obiekt uproszczony, zbieżny, itd.

Przykładowe zastosowanie Polecenia możesz użyć do: • szybkiego utworzenia powierzchni na obiekcie STL, • rzutowania krzywych na obiekt STL i na ich podstawie tworzenie krzywych, • dzielenia tworzonych powierzchni na dodatkowe segmenty, • edycji obrysu tworzonej powierzchni (edycja splajnu).

Opis polecenia

3.10.02. Okno polecenia Rapid Surfacing © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 377

Część II • Rozdział 3

Uwaga!

W niektórych przypadkach podczas tworzenia krzywych, NX podświetla je na czerwono mimo, że zarys jest już zamknięty. Świadczy to o tym, że nie wszystkie płaty zostaną wykonane (NX nie może z danymi ustawieniami wygenerować powierzchni). W takim przypadku należy dodać kolejne krzywe na STL lub sprawdzić, czy wszystkie krzywe łączą się.

Pamiętaj, że takie odzyskiwanie jest „zgrubne” obarczone jest dużymi błędami. Wykonując każdorazowo ćwiczenie uzyskasz inny efekt.

Tworzenie powierzchni na modelu w jednej operacji w celu uzyskania modelu ze stycznymi płatami 4.30. Spróbuj wykonać powierzchnie na modelu w jednej operacji. Użyj zarysu zewnętrznego i możliwości podziału. Tworzenie modelu zostało pokazane na filmie. Dzięki takiej strategii postępowania między większością płatów uzyskasz styczność. Połączenia między płatami powierzchni są dokładniejsze. Pamiętaj, że dla płatów między którymi nie występuje styczność możesz wykonać powierzchnie tradycyjnymi metodami.

3.11. Transition – Przejście

3.11.01. Dostęp do polecenia Transition za pośrednictwem menu oraz przykłady zastosowania

Opis polecenia

3.11.02. Okno polecenia Transition © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 389

Część II • Rozdział 3

3.12. Bounded Plane – Płaszczyzna ograniczona (płaska)

3.13.01. Dostęp do polecenia Bounded Plane za pośrednictwem menu oraz przykłady zastosowania

Opis funkcjonalności Polecenie Bounded Plane umożliwia wykonanie powierzchni płaskiej na podstawie zamkniętego zarysu. Zarys tworzący powierzchnię musi znajdować się na płaszczyźnie.

Przykładowe zastosowanie Polecenia możesz użyć do: • szybkiego zamykania otworów na płaskiej powierzchni, • szybkiego zamykania otwartych przestrzeni w detalach do formownia (przeformowania w formach).

Opis polecenia

3.12.02. Okno polecenia Bounded Plane

Grupa Planar Section Zawiera narzędzie Select Curve służące do definiowania zamkniętych zarysów leżących na płaszczyźnie. Ćwiczenie 1 Celem ćwiczenia jest wykonanie dwóch płaskich powierzchni zaślepiających i zszycie ich z istniejącymi powierzchniami w celu uzyskania bryły.

Otwieranie pliku 1.1. Otwórz plik …/PRT_FILES/PART_2/CHAPTER_3/3_12_bounded plane_1.prt. © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 397

Część II

Uwaga!

Pamiętaj, że po utworzeniu powierzchni należy ponownie ustawić tolerancję modelowania na 0.01 mm. Tylko jedna operacja będzie miała inną tolerancję. Następne operacje będą miały tolerancję domyślną 0.01 mm. Jeżeli taka tolerancja jest niedopuszczalna to musisz użyć innego polecenia np. Fill Surface.

2.12. Zapisz i zamknij plik.

3.13. Fill Surface – Wypełnij powierzchnię

3.13.01. Dostęp do polecenia Fill Surface za pośrednictwem menu oraz przykład zastosowania

Opis funkcjonalności Polecenie Fill Surface umożliwia szybkie zaślepianie zamkniętych obszarów opartych na krawędziach powierzchni lub krzywych. Tworzona powierzchnia może przechodzić przez dodatkowo zdefiniowane krzywe, upodabniać się do obiektu złożonego z fasetek (STL) lub być wypłaszczona lub uwypuklana. Polecenie nie umożliwia tworzenia powierzchni w oparciu o krawędzie bryły.

Przykładowe zastosowanie Polecenia możesz użyć do: • szybkiego zamykania otworów na powierzchniach, • szybkiego tworzenia powierzchni z automatycznymi warunkami brzegowymi do innych powierzchni, • szybkiego zamykania otwartych przestrzeni w detalach do formownia (przeformowania w formach) na bazie krzywych.

Opis polecenia Grupa Boundary Select Curve Narzędzie wskazywania krawędzi lub krzywych. Wskazane zarysy muszą tworzyć zamknięte obszary. Na liście pojawi się tyle pozycji, z ilu krzywych składa się zamknięty zarys. Na każdej pozycji można kliknąć PKM i zmienić typ połączenia (G0, G1, G2).

400 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II • Rozdział 3

3.14.12. Tworzenie powierzchni

Zszywanie powierzchni w jeden obiekt 2.33. Uruchom polecenie Sew (Menu-Insert-Combine-Sew).

2.34. Zresetuj okno operacji.

2.35. Wskaż kolejno wszystkie powierzchnie i kliknij OK. 2.36. Zapisz i zamknij plik.

3.15. Midsurface Face Pairs – Pary ścianek

3.15.01. Dostęp do polecenia Midsurface by Face Pairs za pośrednictwem menu oraz przykłady zastosowania

Opis funkcjonalności Polecenie Midsurface by Face Pairs umożliwia wykonanie powierzchni środkowej między dwiema ściankami. Powierzchnię środkową można wykonać np. dla obiektu cienkościennego.

Powierzchnia środkowa przydaje się np. w analizie rozwinięć nieliniowych w przypadku blach. © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 413

Część II • Rozdział 3

3.15.12. Widok modelu i powierzchni środkowej wygenerowanej w przedziale grubości

3.10. Zapisz i zamknij plik.

3.16. Patch Openings – Zamknij Otwarty obszar

3.16.01. Dostęp do polecenia Patch Openings za pośrednictwem menu i przykłady zastosowania

Opis funkcjonalności Polecenie Patch Openings służy do zaślepiania otworów w powierzchniach i bryłach. Jest pewnego rodzaju automatem, umożliwiającym tworzenie dużej ilości zaślepień w krótkim czasie. Jego konstrukcja pozwala na wykorzystanie kilku strategii zaślepiania. Strategie są zbieżne z niektórymi poleceniami opisanymi w niniejszej książce.

Przykładowe zastosowanie Polecenia możesz użyć do: • automatycznego utworzenia powierzchni zaślepiającej otwór w powierzchni, • automatycznego utworzenia zaślepień otworów/kieszeni w bryle (np. pod obórkę CAM), • automatycznego tworzenia zamknięć dla przeformowań (zamknięcia otworów w formach).

Opis polecenia Type Zawiera szereg strategii, na podstawie których, jest budowana powierzchnia zaślepiająca (zamykająca). Do dyspozycji mamy następujące strategie: © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 421

Część II • Rozdział 3

Powierzchnie z grupy Sweep (przeciągane po krzywych) 3.17. Swept – Wyciągnięcie po krzywej

3.17.01. Dostęp do polecenia Swept za pośrednictwem menu oraz przykładowe zastosowanie

Opis funkcjonalności Polecenie Swept umożliwia wykonanie powierzchni lub bryły przez przeciągnięcie przekroi po prowadnicach. Można wykorzystać maksymalnie 3 prowadnice. Prowadnice nie muszą przecinać się z przekrojami. Prowadnice nie mogą posiadać ostrych połączeń. Polecenie posiada szereg opcji umożliwiających kontrolowanie przekroju wzdłuż prowadnicy. Kontrola odpowiada zarówno za ułożenie przekroju w stosunku do prowadnicy jak i za jego wielkość.

Przykładowe zastosowanie Polecenie możesz użyć do: • utworzenia przeciągnięcia przekroju po jednej prowadnicy, • utworzenia powierzchni z zachowaniem orientacji przekroju (sprężyny), • utworzenia powierzchni ze skalowaniem przekroju, • utworzenia powierzchni z regułą zarządzającą jej obrotem itd.

Opis polecenia Grupa Sections Grupa służy do zdefiniowania przekrojów, przez które będzie przechodzić powierzchnia. Posiada analogiczną funkcjonalność, jak w poleceniu Through Curves (patrz rozdział 3.02).

Grupa Guides (3 Maximum) Grupa służy do zdefiniowania prowadnic (maksymalnie 3). Tworzona powierzchnia nie musi przechodzić przez prowadnice. Jeżeli prowadnice przecinają się z przekrojami to powierzchnia przy ustawieniach domyślnych będzie przechodzić także przez prowadnicę. Krzywe składające się © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 431

Część II • Rozdział 3

4.5. Kliknij ŚKM i wskaż przekrój 2 także w oznaczonym miejscu (rys. 3.17.27).

4.6. Kliknij dwukrotnie ŚKM i wskaż prowadnicę 3 (rys. 3.17.27).

4.7. Zaznacz Preserve Shape w grupie Section Options (rys. 3.17.27, 4).

4.8. Przejdź do podgrupy Scaling Method i zmień Scaling na Another Curve (rys. 3.17.27, 5).

4.9. Wskaż krzywą do skalowania i kliknij OK (rys. 3.17.27, 6).

4.10. Zapisz i zamknij plik. Ćwiczenie 5 Celem ćwiczenia jest wykonanie profilu przeciągniętego po łuku z dodatkowym skręceniem końców o 180 stopni.

Otwieranie pliku 5.1. Otwórz plik …/PRT_FILES/PART_2/CHAPTER_3/3_17_swept_5.prt.

Tworzenie powierzchni 5.2. Uruchom polecenie Swept (Menu-Insert-Sweep-Swept).

5.3. Zresetuj okno operacji.

5.4. Wskaż przekrój 1 (rys. 3.17.28).

5.5. Kliknij dwukrotnie ŚKM i wskaż prowadnicę 2 (rys. 3.17.28).

5.6. Zaznacz Preserve Shape w grupie Section Options (rys. 3.17.28, 4).

5.7. Przejdź do podgrupy Orientation Method i zmień Orientation na Angular Law (rys. 3.17.28, 4).

5.8. Wprowadź parametry jak niżej i kliknij OK (rys. 3.17.28, 5).

3.17.28. Definiowanie bryły skręconej o kąt 180 stopni

5.9. Zapisz i zamknij plik.

3.18. Styled Sweep – Przeciągnięcie kontrolowane

3.18.01. Dostęp do polecenia Styled Sweep za pośrednictwem menu oraz przykład zastosowania © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 443

Część II

3.19. Section Surface – Przez przekroje

3.19.01. Dostęp do polecenia Section Surface za pośrednictwem menu oraz widok przykładowych zastosowań

Opis funkcjonalności Polecenie Section Surface jest najbardziej rozbudowanym poleceniem powierzchniowym w NX. Zawiera 25 strategii umożliwiających wygenerowanie powierzchni. Oprócz licznych strategii posiada wiele mechanizmów zarządzających przebiegiem powierzchni. W odróżnieniu od wcześniej opisanych poleceń, nie wymaga określenia przekroju przeciąganego po prowadnicach. Między prowadnicami wg różnych strategii można generować przekrój bez wskazywania krzywej. Ze względu na dużą liczbę możliwości, do większości ilustracji został wygenerowany plik prt w celu łatwiejszego zrozumienia sposobu definiowania powierzchni.

Przykładowe zastosowanie Polecenia możesz użyć do: • wygenerowania powierzchni, która w przekroju jest łukiem, linią prostą, krzywą drugiego stopnia, i krzywą trzeciego stopnia, • stworzenia powierzchni o warunkach G1, G2, lub G3 do sąsiadujących powierzchni, • stworzenia precyzyjnej powierzchni zarządzanej ciągiem krzywych określających gabaryt, poziom styczności itp., • stworzenia powierzchni prostokreślnych, • stworzenia powierzchni z płynnymi przejściami, itd.

Opis polecenia

3.19.02. Okno polecenia Section Surface 462 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II • Rozdział 3

3.19.1. Conic – Krzywa stożkowa a) Shoulder – Ramię

3.19.03. Powierzchnia wykonana metodą Shoulder (…/PRT_FILES/PART_2/CHAPTER_3/3_19_section_surface_bmp_3.19.03)

Grupa Guides Start Guide Curve / End Guide Curve Narzędzie wskazywania prowadnic. Umożliwia wskazanie początkowej i końcowej prowadnicy (rys. 3.19.03, 1-2).

Grupa Slope Control

By Apex Select Apex Curve (rys. 3.19.04, a) Narzędzie wskazywania krzywej wierzchołkowej. Krzywa wierzchołkowa określa poziom wygięcia tworzonej powierzchni. Jeżeli wykonaną powierzchnię przekroimy i do jej przekroju z obu końców wystawimy linie styczne to te linie przetną się z krzywą określoną, jako wierzchołkowa.

By Curves Select Start Slope Curve / Select End Slope Curve (rys. 3.19.04, b) Narzędzie wskazywania krzywych kontrolnych (podobne zachowanie jak w przypadku By Apex).

Krzywe kontrolne określają poziom wygięcia tworzonej powierzchni w stosunku do pierwszej i drugiej prowadnicy. Jeżeli wykonaną powierzchnię przekroimy i do jej przekroju z obu końców wystawimy linie styczne to te linie przetną się z odpowiednimi krzywymi określającymi poziom wygięcia (Slope).

3.19.04. Widok różnych sposobów kontrolowania wygięcia powierzchni (…/PRT_FILES/PART_2/CHAPTER_3/3_19_section_surface_bmp_3.19.04) © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 463

Część II • Rozdział 3

3.19.10. Proces definiowania powierzchni metodą Five Point (…/PRT_FILES/PART_2/CHAPTER_3/3_19_section_surface_bmp_3.19.10)

3.19.2. Circular – Kołowy a) Three Point – Przez trzy punkty Grupa Guides Zawiera trzy narzędzia do wskazywania prowadnic, na podstawie których, będzie przeciągnięty łuk.

Grupa Spine

By Vector Specify Vector Określa wektor kierunkowy układania się przekrojów. Przekroje są tworzone w kierunku prostopadłym do wskazanego wektora. Krojąc powierzchnie prostopadle do wektora uzyskamy łuk. Analogiczna funkcjonalność jak w poprzednich poleceniach powierzchniowych.

By Vector Specify Spine Curve Określa krzywą kierunkową, względem której, układają się przekroje. Przekroje są tworzone w kierunku prostopadłym do krzywej. Krojąc powierzchnię prostopadle do krzywej uzyskamy łuk.

Analogiczna funkcjonalność jak w poprzednich poleceniach powierzchniowych.

3.19.11. Proces definiowania powierzchni metodą Tree Point oraz widok powierzchni z mierzonymi promieniami (…/PRT_FILES/PART_2/CHAPTER_3/3_19_section_surface_bmp_3.19.11) © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 467

Część II • Rozdział 3

j) Tangent Tangent Radius – Styczność do promienia stycznego Metoda definiowania promienia stycznego do dwóch powierzchni. Proces definiowania polega na wskazaniu dwóch ścianek, określeniu wartości promienia i zdefiniowaniu krzywej kierunkowej, do której przekroje układają się prostopadle (rys. 3.19.22).

3.21.22. Proces definiowania promienia stycznego do dwóch powierzchni (…/PRT_FILES/PART_2/CHAPTER_3/3_19_section_surface_bmp_3.19.22)

3.19.3. Cubic – powierzchnia trzeciego stopnia a) Two Slopes – Dwa nachylenia Tworzy powierzchnię trzeciego stopnia przez przeciągnięcie krzywej po prowadnicach, kontrolowanej przez krzywe określające wygięcie powierzchni oraz krzywą kierunkową, do której przekroje układają się prostopadle.

3.19.23. Proces definiowania powierzchni, oraz weryfikacja przez sprawdzanie przekroju (…/PRT_FILES/PART_2/CHAPTER_3/3_19_section_surface_bmp_3.19.23)

Grupa Guides Start Guide Curve / End Guide Curve (rys. 3.19.23, a, 1-2) Narzędzie wskazywania prowadnic. Umożliwia wskazanie początkowej i końcowej prowadnicy.

Grupa Slope Control Select Start Slope Curve / Select End Slope Curve (rys. 3.21.19, a, 3-4) Narzędzie wskazywania krzywych kontrolnych. Krzywe kontrolne określają poziom wygięcia tworzonej powierzchni w stosunku do pierwszej i drugiej prowadnicy. Jeżeli wykonaną powierzchnię © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 473

Część II

3.19.27. Widok zachowania krzywej przekroju przy zmianie parametrów

3.19.28. Widok utworzonej powierzchni, która przejmuje kształt dowolnego ciągu krzywych

3.19.4. Line – Liniowe W odróżnieniu od wcześniej opisanych metod tworzenia powierzchni, tylko ta metoda pozwala na stworzenie powierzchni prostokreślnej. Czym jest powierzchnia prostokreślna? Jest to powierzchnia, która w przekroju jest linia prostą. Innymi słowy – powstała przez przeciągniecie linii po prowadnicach.

a) Point Angle – Kąt ścinu (powierzchnia nachylona) Grupa Guides Zawiera narzędzie wskazywania prowadnicy, wzdłuż której powstanie powierzchnia.

476 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II

Zszywanie powierzchni 6.29. Uruchom polecenie Sew (Menu-Insert-Combine-Sew).

6.30. Zreretuj okno operacji.

6.31. Wskaż wszystkie powierzchnie i kliknij OK. Pogrubianie powierzchni 6.32. Uruchom polecenie Thicken (Menu-Insert-Offset/Scale-Thicken).

6.33. Zresetuj okno operacji.

6.34. Zaznacz operację zszycia i wprowadź wartość 1 mm.

6.35. Ukryj zbędne obiekty i pokaż pierwotną bryłę (rys. 3.19.46).

3.19.46. Widok utworzonego modelu z nałożonym oryginalnym obiektem

6.36. Zapisz i zamknij plik.

3.20. Variational Sweep – Przeciągnięcie zmienne

3.20.01. Dostęp do polecenia Variational Sweep za pośrednictwem menu oraz widok przykładowego zastosowania

Opis funkcjonalności Polecenie Variational Sweep umożliwia wykonanie powierzchni przeciągniętej przez prowadnice. Przekrój jest budowany bezpośrednio w poleceniu przeciągnięcia. Polecenie charakteryzuje się szybką możliwością przeciągnięcia przekroju składającego się z takich samych krzywizn, lecz o innych wymiarach. Jeżeli przekrojem wejściowym jest łuk, to gdy powierzchnię przekroimy w innym miejscu, to także otrzymamy łuk.

486 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II • Rozdział 3

3.21. Sweep along Guide – Po krzywej

3.21.01. Dostęp do polecenia Sweep along Guide za pośrednictwem menu oraz widok przykładowych zastosowań

Opis funkcjonalności Polecenie Sweep along Guide umożliwia wykonanie powierzchni/bryły przez przeciągniecie jednego przekroju po jednej prowadnicy. W odróżnieniu od innych poleceń powierzchniowych nie wymaga, aby prowadnica była ciągiem stycznych krzywych. Dobrze się sprawdza przy przeciąganiu przekroju po prowadnicy, która nie zmienia swojego kierunku o więcej niż 180 stopni – jak spirala. Nie należy używać polecenia do przeciągania przekroju po prowadnicy typu spirala. Polecenie nie posiada dodatkowych metod orientacji przekroju.

Przykładowe zastosowanie Polecenia możesz użyć do: • wykonania profilu (ramy) przeciągniętego po łamanej prowadnicy, • wykonanie cienkościennej bryły, • wykonanie powierzchni, która w przekroju prostopadłym do prowadnicy zachowuje stały kształt.

Opis polecenia

3.21.02. Okno polecenia Sweep Along Guide © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 497

Część II

Powierzchnie z grupy Flange Surface (powierzchnie kołnierzowe) 3.22. Law Extension – Wydłużenie wg definicji

3.22.01. Dostęp do polecenia Law Extension za pośrednictwem menu oraz widok przykładowych zastosowań

Opis funkcjonalności Polecenie Law Extension umożliwia wykonanie powierzchni prostokreślnych w stosunku do innej powierzchni lub wektora. Jest to zaawansowane polecenie umożliwiające płynne zarzadzaniem długością wyciągnięcia oraz kątem.

Przykładowe zastosowanie Polecenia możesz użyć do: • wygenerowania powierzchni prostopadłej do wektora lub ścinaki, • wykonania powierzchni stycznej do innej powierzchni, • wykonania powierzchni podziału w kierunku prostopadłym do kierunku formowania (formy wtryskowe).

Opis polecenia

3.22.02. Okno polecenia Law Extension 502 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II • Rozdział 3

3.23. Extension Surface – Powierzchnia wydłużenia

3.23.01. Dostęp do polecenia Extension za pośrednictwem menu oraz widok przykładowych zastosowań

Opis funkcjonalności Polecenie Extension Surface umożliwia wykonanie wydłużenia powierzchni lub utworzenia dodatkowego płatu w narożu. Należy pamiętać, że polecenie jest przeznaczone dla niedociętych powierzchni. Jeżeli użyjesz go na przyciętej powierzchni to przedłużenie zostanie wykonane, ale od maksymalnego gabarytu. W przypadku przyciętych powierzchni najpierw należy usuną przycięcia np. poleceniem Untrim (Menu-Insert-Trim-Untrim) lub Enlarge (Menu-Edit-SurfaceEnlarge) (rys. 3.23.02). Na pierwszy rzut oka można pomyśleć, że polecenie jest podobne do polecenia Extend Sheet . Nie jest to jednak prawdą, gdyż wydłużenie zawsze jest realizowane bez przycinania, a co za tym idzie można edytować powierzchnię np. przez zamianę krawędzi. Przy poleceniu Extend Sheet nie jest to możliwe.

3.23.02. Proces tworzenia wydłużonej powierzchni z rozszerzeniem powierzchni i bez rozszerzenia

Przykładowe zastosowanie Polecenia możesz użyć do: • wydłużenia powierzchni stycznie lub łukowo, • wykonania płaskiego naroża, • utworzenia powierzchni na podstawie ścianek.

Opis polecenia Grupa Type Zawiera dwa typy przedłużeń: • Edge (rys. 3.23.04, a) – przedłużenie realizowane jest wzdłuż wskazanej ścianki/powierzchni. © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 515

Część II

2.18. Uruchom polecenie Trim Body (Menu-Insert-Trim-Trim Body).

2.19. Zresetuj okno operacji.

2.20. Wskaż bryłę i kliknij ŚKM (rys. 3.23.12, 1).

2.21. Wskaż powierzchnię i kliknij OK (rys. 3.23.12, 2).

3.23.12. Docinanie bryły

2.22. Ukryj powierzchnie zaznaczając ją i wybierając skrót Ctrl+B.

3.23.13. Widok utworzonej bryły

2.23. Zapisz i zamknij plik.

3.24. Silhouette Flange – Kołnierz wg konturu

3.24.01. Dostęp do polecenia Silhouette Flange za pośrednictwem menu oraz widok przykładowych zastosowań

Opis funkcjonalności Polecenie Silhouette Flange umożliwia wykonanie kołnierza z gładki przejściem charakterystycznym dla powierzchni klasy A. 520 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II • Rozdział 3

Powierzchnie z grupy Detail Feature (cechy szczegółowe / wykańczające model) 3.25. Bridge Surface – Powierzchnia pomostowa

3.25.01 Dostęp do polecenia Bridge Surface za pośrednictwem menu oraz widok przykładowych zastosowań

Opis funkcjonalności Polecenie Bridge Surface umożliwia wygenerowanie powierzchni pomostowej na podstawie dwóch skrajnych krawędzi należących do innych powierzchni. Polecenie nie wymaga prowadnic, po których będzie przeciągana powierzchnia.

Przykładowe zastosowanie Polecenia możesz użyć do: • szybkiego wygenerowania powierzchni pomostowej od dwóch krawędzi należących do innych powierzchni, • ograniczenia wielkości tworzonej powierzchni przez użycie zakresów, • zdefiniowania warunków brzegowych i przebiegu tworzonej powierzchni.

Opis polecenia

3.25.02. Okno polecenia Bridge Surface © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 537

Część II • Rozdział 3

3.26. Face Blend – Zaokrąglenie ścianki (opis częściowy)

3.26.01. Dostęp do polecenia Face Blend za pośrednictwem menu oraz widok przykładowych zastosowań

Opis funkcjonalności Polecenie Face Blend służy do wstawiania zaokrągleń. Zaokrąglenia nie są typowymi promieniami. Są to powierzchnie, które w określonych przekrojach mogą być łukami, ale nie muszą.

W zależności od przyjętej strategii istnieje wiele metod zarządzających sposobem tworzonej powierzchni promienia i obliczaniem jego wartości. Ze względu na dużą liczbę strategii tworzenia zaokrąglenia przyjęto opis na podstawie przykładowych zastosowań. Do zdjęć zostały wygenerowane pliki prt. Jeżeli pod zdjęciem jest podana ścieżka to znaczy, że posiada plik prt.

Przykładowe zastosowanie Polecenia możesz użyć do stworzenia: • promienia na krawędzi bryły, • powierzchni, której wartość promienia jest obliczana na podstawie odległości między ściankami, • powierzchni, która w kierunku prostopadłym do krzywej kierunkowej tworzy w przekroju łuk, • powierzchni z warunkiem brzegowym G0, G1 lub G2.

Opis polecenia

3.26.02. Okno polecenia Face Blend © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 547

Część II

3.26.1. Two-face, Roling Ball, Automatic, Circular Tworzenie promienia metodą toczenia kuli, na podstawie dwóch zestawów ścianek. Strategia tworzenia może być zastosowana tylko wtedy, gdy tocząc kule występuje tylko jeden punktowy styk kuli z jednym i drugim zestawem powierzchni. Powierzchnia jest definiowana przez podanie wartości promienia. Wartość promienia może być definiowana na wiele sposobów.

a) Constant – promień stały na całej długości Promień jest definiowany przez podanie stałej jego wartości (rys. 3.26.03).

3.26.03. Widok promienia o stałej wartości, utworzonego metodą toczenie kuli (…/PRT_FILES/PART_2/CHAPTER_3/3_26_face_blend_bmp_3.26.03)

b) Variable – promień zmienny Wartość promienia zmienia się wzdłuż wskazanej krawędzi (rys. 3.26.04). Istnieje osiem sposobów definiowania wartości zmiennego promienia. Część strategii zostało opisanych w poleceniach: Helix i Law Extension (część 2, rozdział 1.03 i 3.22).

3.26.04. Widok promienia o zmiennej wartości, utworzonego metodą toczenie kuli (…/PRT_FILES/PART_2/CHAPTER_3/3_26_face_blend_bmp_3.26.04)

c) Limit Curve – wartość promienia jest obliczana na podstawie krzywych granicznych Wartość przemienia jest obliczana po wskazaniu dodatkowej krzywej, w miejscu, której promień ma wchodzić stycznie. W efekcie powstaje zmienny promień dopasowany do krzywej granicznej (rys. 3.26.05).

548 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II • Rozdział 3

3.26.23. Widok utworzonego modelu

3.20. Po przeprowadzeniu powyższych czynności uzyskasz model, jak na rys. 3.26.23.

3.21. Zapisz i zamknij plik.

3.27. Styled Blend – Zaokrąglenie stylizowane (kontrolowane)

3.27.01 Dostęp do polecenia Styled Blend za pośrednictwem menu oraz widok przykładowych zastosowań

Opis funkcjonalności Polecenie Styled Blend umożliwia wygenerowanie zaawansowanego zaokrąglenia z warunkiem brzegowym G1, G2 lub G3.

Przykładowe zastosowanie Polecenia możesz użyć do: • wykonania zaokrąglenia o wysokiej jakości, • wykonania zaokrąglenia w miejscu, w którym standardowy promień nie jest możliwy do wprowadzenia, • utworzenia promienia na podstawie prowadnic, • zarządzania kształtem tworzonej powierzchni, • tworzenia powierzchni promienia między już wykonanymi promieniami. © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 557

Część II • Rozdział 3

3.39. Zresetuj okno operacji i wskaż wszystkie powierzchnie 3.40. Kliknij OK. Tworzenie naroża między powierzchniami 3.41. Uruchom polecenie Trim and Extend (Menu-Insert-Trim-Trim and Extend).

3.42. Zresetuj okno operacji.

3.43. Zmień typ operacji na Make Corner.

3.44. Wskaż jeden obiekt i kliknij ŚKM. 3.45. Wskaż drugi obiekt.

3.46. Odwróć kierunki docinania tak, aby powstał zamknięty obiekt (rys. 3.27.32).

3.47. Kliknij OK.

3.27.32. Widok utworzonego modelu

3.48. Zapisz i zamknij plik.

3.28. Aesthetic Face Blend – Estetyczne zaokrąglenie ścianki (opis częściowy)

3.28.01. Dostęp do polecenia Aesthetic Face Blend za pośrednictwem menu oraz widok przykładowych zastosowań © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 573

Część II • Rozdział 3

3.40. Zaznacz powierzchnię 1 między dwiema pozostałymi powierzchniami i kliknij (rys. 3.28.19).

3.41. Wskaż krawędzie 2 i kliknij OK (rys. 3.28.19).

ŚKM

3.28.19. Docinanie powierzchni krawędziami modelu

Zszywanie powierzchni 3.42. Uruchom polecenie Sew (Menu-Insert-Combine-Sew).

3.43. Zresetuj okno operacji i wskaż wszystkie powierzchnie.

3.44. Kliknij OK (rys. 3.28.20).

3.28.20. Widok utworzonego modelu

3.45. Zapisz i zamknij plik.

3.29. Blend Corner – Zaokrąglaj naroże

3.29.01 Dostęp do polecenia Blend Corner za pośrednictwem menu oraz widok przykładowych zastosowań © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 583

Część II

3.30. Styled Corner – Naroże kontolowane

3.30.01. Dostęp do polecenia Styled Corner za pośrednictwem menu oraz widok przykładowych zastosowań

Opis funkcjonalności Polecenie Styled Corner umożliwia utworzenie powierzchni klasy A na przecięciu się trzech powierzchni. Jest to polecenie bardzo istotne gdyż pozwalające wykonać estetyczne przejścia wykorzystywane np. w karoseriach aut.

Przykładowe zastosowanie Polecenia możesz użyć do: • utworzenia powierzchni łagodzącej naroże wewnętrze i zewnętrzne, • wygenerowania powierzchni klasy A na łączeniu się promieni lub innych powierzchni imitujących promienie, • wygenerowania powierzchni z warunkiem G0, G1, G2 lub G3.

Opis polecenia

3.30.02. Okno polecenia Styled Corner

Grupa Input Blends / Base Faces Zawiera narzędzia do definiowania trzech powierzchni promienia oraz ścianki bazowej. W miejscu ścianki bazowej tworzona powierzchnia jest oparta na krzywej pomostowej. Kolejność zaznaczania promieni nie ma znaczenia.

590 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX

Modelowanie powierzchniowe

Teoria i praktyka. Tom II

Marcin Antosiewicz

„Nauka jest jak niezmierne morze. Im więcej jej pijesz, tym bardziej jesteś spragniony.”

Stefan Żeromski

Część II • Rozdział 4

4

Rozdział 4

Operacje na powierzchniach

Rozdział opisuje polecenia pozwalające na końcową obróbkę powierzchni. Przez końcową obróbkę należy rozumieć sposoby łączenia obiektów, docinania, wydłużania, tworzenia naroży, odzyskiwania oryginalnych powierzchni, odsuwania powierzchni, usuwania krawędzi, itd. Dzięki operacjom wykonanym na powierzchniach możliwe jest uzyskanie bryły lub zmodyfikowanie istniejącej powierzchni w pewnym zakresie.

Opis poleceń został podzielony na grupy, według których, są umieszczone w interfejsie NX. W przeważającej większości są to proste w użyciu polecenia i mają stosunkowo mało skomplikowaną budowę.

Poniżej podział poleceń wg ich zastosowania: a) Polecenia do łączenia, rozdzielania obiektów i generowania brył: Sew – Zszyj Unsew – Rozszyj Combine – Połącz Patch – Łata Make Solid – Ustaw jako bryłę b) Polecenia docinające i wydłużające powierzchnie: Trim Body – Przytnij obiekt Trim Sheet – Przytnij powierzchnię Untrim – Usuń przycięcia Extend Sheet – Wydłuż powierzchnię Trim and Extend – Przytnij i wydłuż Delete Edge – Usuń krawędź c) Odsuwanie powierzchni: Offset Surface – Odsunięcie powierzchni Variable Offset Face – Zmienne odsunięcie Variable Offset – Zmienne odsunięcie © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 17

Część II

4.01. Combine – Połącz

4.01.01. Dostęp do polecenia Combine za pośrednictwem menu oraz widok procesu docinania powierzchni i scalania jej w obiekt bryłowy

Opis funkcjonalności Polecenie Combine służy do szybkiego docinania powierzchni i ich automatycznego zszywania.

W przypadku, gdy wskazane powierzchnie tworzą zamknięty obiekt, tworzona jest bryła. Polecenie eliminuje konieczność stosowania kilku operacji docinania, a następnie zszywania. Należy pamiętać, że wygenerowany obiekt jest kopią – oryginalne powierzchnie pozostają bez zmian i są automatycznie ukrywane.

Przykładowe zastosowanie Polecenia możesz użyć do: • szybkiego stworzenia bryły z zamkniętej przestrzeni (ograniczonej powierzchniami), • stworzenia naroży między kilkoma powierzchniami.

Opis polecenia

4.01.02. Widok okna polecania Combine

Grupa Body Zawiera narzędzie Select Body służące do wskazywania powierzchni. Najlepiej powierzchnię zaznaczać w miejscu, które ma docelowo zostać zachowane (przy domyślnych ustawieniach polecenia).

18 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II • Rozdział 4

2.5. Uruchom polecenie Edge Blend (Menu-Insert-Detail Feature-Edge Blend) i wskaż utworzone trzy krawędzie naroża.

2.6. Wprowadź wartość promienia równą 10 mm i kliknij OK (rys.4.01.06, a).

4.01.06. Widok utworzonego naroża z zaokrągleniem

2.7. Zapisz i zamknij plik.

4.02. Sew – Zszyj

4.02.01. Dostęp do polecenia Sew za pośrednictwem menu oraz widok powierzchni przed zszyciem i po zszyciu.

Domyślnie powierzchnie przejmują kolor obiektu, do którego są zszywane

Opis funkcjonalności Polecenie Sew jest bazowym narzędziem używanym przy modelowaniu powierzchniowym.

Umożliwia łączenie powierzchni stykających się krawędziami oraz brył stykających się ścinakami.

Najczęściej stosowane jest do zszywania powierzchni. Połączone powierzchnie mogą utworzyć zamknięty obiekt (a tym samym bryłę) lub posłużyć do przycięcia innego obiektu. Zszywane powierzchnie nie mogą się pokrywać, muszą stykać się krawędziami. Jeżeli istnieje niewielka przerwa między powierzchniami, zszycie może być wykonane po zmianie tolerancji na mniej restrykcyjną (tolerancja większą niż przerwa między powierzchnymi).

Przykładowe zastosowanie Polecenia możesz użyć do: • zszywania tworzonych powierzchni w bryłę, © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 21

Część II

4.02.14. Widok docinanych powierzchni

Tworzenie zszycia i weryfikacja powstałej bryły (czwarta z metod weryfikacji bryły, wcześniejsze trzy opisane zostały w poprzednim ćwiczeniu) 4.14. Uruchom polecenie Sew (Menu-Insert-Combine-Sew).

4.15. Zazancz wszystkie powierzchnie.

4.16. W grupie Settings ustaw tolerancję na 0.02 mm i kliknij OK. 4.17. Zauważ, że w dolnym pasku pokazała się informacja o stworzeniu bryły.

4.18. Przejdź do drzewa złożenia (Assembly Navigator).

4.19. Kliknij PKM na pozycję Sections i wybierz New Section (rys.4.02.15).

4.20. Zauważ, że przecinany obiekt jest wypełniony w środku. Świadczy to o tym, że obiekt jest bryłą.

4.02.15. Widok przekroju bryły

4.21. Zapisz i zamknij plik.

4.03. Unsew – Rozszyj

4.03.01. Dostęp do polecenia Unsew za pośrednictwem menu oraz widok modelu przed rozszyciem i po rozszyciu (niektóre powierzchnie po rozszyciu zostały ukryte) 28 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II

4.03.07. Widok zaznaczonych krawędzi, względem których zostaną rozszyte ścianki

Weryfikacja rozszytych elementów 2.6. W filtrze ustaw Sheet Body i najedź kursorem na obiekt (rys. 4.03.08).

2.7. Program podświetli jedną część, na której będzie aktualnie znajdować się kursor.

4.03.08. Widok podświetlonego obiektu powierzchniowego

Uwaga!

Rozszywanie według krawędzi jest wykorzystywane wtedy, gdy bardziej pracochłonne jest zaznaczanie ścianek do rozszycia, niż krawędzi dookoła tych ścianek.

2.8. Zapisz i zamknij plik.

4.04. Patch – Łata

4.04.01. Dostęp do polecenia Patch za pośrednictwem menu oraz widok dodawania powierzchni: a) do powierzchni, b) do były 32 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II

2.11. Analogicznie dodaj powierzchnię 2 (rys. 4.04.08, b).

4.04.08. Dodawanie powierzchni do bryły

Wstawianie otworu 2.12. Uruchom polecenie Hole (Menu-Insert-Design Feature-Hole).

2.13. Zresetuj okno operacji.

2.14. Wskaż środek walca 1 (rys. 4.04.09).

2.15. Ustaw średnicę otworu na 15 mm oraz głębokość na 30 mm (rys. 4.04.09, 2-3).

2.16. Kliknij OK.

4.04.09. Tworzenie otworu w bryle

2.17. Zapisz i zamknij plik.

4.05. Make Solid – Ustaw jako bryłę

4.05.01. Dostęp do polecenia Make Solid za pośrednictwem menu oraz widok przekroju obiektu przed i po przekształceniu w bryłę 36 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II

4.06. Trim Body – Przytnij obiekt

4.06.01. Dostęp do polecenia Trim Body za pośrednictwem menu oraz widok procesu docinania obiektu: a) powierzchnią, b) płaszczyzną

Opis funkcjonalności Trim Body jest podstawowym poleceniem służącym do docinania obiektów. Można docinać zarówno obiekty bryłowe, jak i powierzchniowe.

Przykładowe zastosowanie: Polecenia możesz użyć do: • docięcia bryły powierzchnią lub płaszczyzną, • docięcia powierzchni do powierzchni w celu utworzenia naroża.

Opis polecenia (opis częściowy)

4.06.02. Widok okna operacji

Grupa Target Zawiera narzędzie służące do wskazania obiektów, które będą docinane.

38 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II • Rozdział 4

2.11. Kliknij Enter i wskaż ostre krawędzie między zszytymi powierzchniami (rys. 4.04.07).

2.12. Kliknij OK.

4.06.07. Widok utworzonego promienia

2.13. Zapisz i zamknij plik.

4.07. Trim Sheet – Przytnij powierzchnię

4.07.01. Dostęp do polecenia Trim Sheet za pośrednictwem menu oraz widok przycinanej powierzchni

Opis funkcjonalności Polecenie Trim Sheet służy do docinania powierzchni krawędziami, krzywymi, obiektami. Docinające obiekty nie muszą całkowicie przecinać docinanej powierzchni. Polecenie pozwala rzutować np. krawędzie lub je wydłużać w celu umożliwienia docięcia.

Przykładowe zastosowanie Polecenia możesz użyć do: • docinania powierzchni do krawędzi / krzywej, • docinania powierzchni do obiektu (bryły, powierzchni).

Opis polecenia Grupa Target Zawiera narzędzie służące do wskazania powierzchni do docięcia. Najlepiej wskazywać część powierzchni, która ma pozostać po docięciu. Dzięki temu nie trzeba będzie korzystać z grupy Region, która umożliwia zaznanie części do zachowania lub odrzucenia. © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 41

Część II • Rozdział 4

4.08. Extend Sheet – Wydłuż powierzchnię

4.08.01. Dostęp do polecenia Extend Sheet za pośrednictwem menu oraz widok tworzonego wydłużenia

Opis funkcjonalności Polecenie Extend Sheet służy do wydłużania powierzchni lub jej skracania. Wydłużenie jest realizowane na podstawie krawędzi. Można także tworzyć powierzchnię z bryły przez wydłużenie krawędzi należącej do ścinek. W takim przypadku tworzona powierzchnia jest wykonywana wzdłuż jednej ze ścianki lub grupy ścianek.

Przykładowe zastosowanie Polecenie możesz użyć do: • szybkiego wydłużenia lub skrócenia powierzchni, • tworzenia powierzchni z różnymi metodami wydłużania, • wykonania zamknięcia powierzchniowego na bryle (formy).

Opis polecenia

4.08.02. Widok okno polecenia © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 49

Część II • Rozdział 4

4.09. Trim and Extend – Przytnij i wydłuż

4.09.01. Dostęp do polecenia Trim and Extend za pośrednictwem menu oraz widok docinania: a) tworzenie naroża, b) docinanie powierzchni do bryły

Opis funkcjonalności: Polecenie Trim and Extend pozwala na docinanie powierzchni do obiektów i tworzenie naroży.

Polecenie automatyzu je proces docinania i zszywania. Przykładowo tworząc naroże między dwiema powierzchni w jednej operacji uzyskamy dwa docięcia i jedno zszycie. Wszystko jest zapisane w jednej pozycji w drzewie operacji.

Przykładowe zastosowanie Polecenia możesz użyć do: • docięcia powierzchni do bryły i innej powierzchni, • stworzenia naroża między powierzchniami, • wspomagania przy tworzeniu zamknięć (formy).

Opis polecenia

4.09.02. Widok okna polecenia

Grupa Type Zawiera dwa typy docięcia: © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 57

Część II • Rozdział 4

4.9.13. Włączanie drugiego zestawu powierzchni do przycięcia

4.25. Postępując analogicznie, jak przy poprzednim zamknięciu, wykonaj ostatnie zamknięcie, a następnie dodaj promień równy 1 mm (rys. 4.09.14).

4.09.14. Widok utworzonego zamknięcia oraz operacji wykorzystanych do jego utworzenia

4.26. Zapisz i zamknij plik.

4.10. Untrim / Delete Edge – Usuń przycięcia / Usuń krawędź

4.10.01. Dostęp do polecenia Untrim oraz Delete Edge za pośrednictwem menu oraz widok powierzchni po usunięciu przycięcia i usunięciu krawędzi © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 63

Część II

Usuwanie krawędzi 3.11. Uruchom polecenie Delete Edge (Menu-Insert-Trim-Delete Edge).

3.12. Zresetuj okno operacji i wskaż krawędzie otworów (rys. 4.10.17).

3.13. Kliknij OK.

4.10.17. Usuwanie krawędzi

Zszywanie powierzchni 3.14. Uruchom polecenie Sew (Menu-Insert-Combine-Sew).

3.15. Zresetuj okno operacji i wskaż wszystkie powierzchnie.

3.16. Kliknij OK. 3.17. Zapisz i zamknij plik.

4.11. Offset Surface – Odsunięcie powierzchni

4.11.01. Dostęp do polecenia Offset Surface za pośrednictwem menu oraz widok odsuniętej powierzchni

Opis funkcjonalności Polecenie Offset Surface służy do odsuwania powierzchni o zadaną wartość. Odsunięcie jest wykonywane w kierunku prostopadłym do ścianek. W przypadku odsuwania grupy ścianek istnieje możliwość wykluczenia ścianek, których nie da się odsunąć ze względu na kształt.

70 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II

4.11.08. Widok utworzonego odsunięcia po wykluczeniu ścianek

2.5. Kliknij OK. Zauważ, że program pokazuje błąd. Część ścianek nie może zostać odsuniętych.

2.6. Przejdź do grupy Partial Result i zmień liczbę ścianek do wykluczenia na 50 sztuk.

Kliknij OK. 2.7. Zapisz i zamknij plik.

4.12. Variable Offset – Odsunięcie zmienne

4.12.01. Dostęp do polecenia Variable Offset za pośrednictwem menu oraz przykład odsuwania powierzchni przez definiowanie wartości odsunięcia na każdym narożu

Opis funkcjonalności Polecenie umożliwia wykonanie odsuniętej powierzchni. Odsunięcie jest definiowane przez wprowadzenie przemieszczenia czterech punktów.

Przykładowe zastosowanie Polecenia możesz użyć do: • liniowego odsunięcia powierzchni, • zdeformowania powierzchni przez odsunięcie liniowe lub kubiczne (trzeciego stopnia).

74 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II • Rozdział 4

4.12.11. Widok tworzonego promienia

2.35. Zapisz i zamknij plik.

4.13. Variable Offset Face – Zmienne odsunięcie ścianki

4.13.01. Dostęp do polecenia Variable offset Face za pośrednictwem menu oraz przykład odsuwania zmiennego powierzchni

Polecenie Variable Offset Face służy do wykonania zmiennego odsunięcia. Odsunięcie zmienne jest realizowane wg ograniczeń regionami. Na każdym regionie można zdefiniować inne odsunięcie oraz sposób przejścia między odsuwanymi częściami.

Przykładowe zastosowanie Polecenia możesz użyć do: • odsunięcia zestawu powierzchni / bryły (deformacja), • wykonania przejeść między odsuwanymi powierzchniami, • wykonania szybkiego „odsadzenia” w celu uiknięcia kolizji między współpracującymi częściami. © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 79

Część II • Rozdział 5

5

Rozdział 5

Edycja powierzchni

Polecenia do edycji powierzchni umożliwiają zmiany jej przebiegu przez naciąganie punktów definiujących, dociąganie krawędzi, deformowanie wg różnych obiektów itd. Ze względu na ograniczoną ilość stron niniejszej pozycji, operacje te nie zostaną opisane (dokładny opis ich funkcjonalności wymagałby kolejnych 200 stron!). Niektóre polecenia zostały wykorzystane w części trzeciej niniejszej książki. Ze względu na ogrom możliwości, w celu lepszego poznania tych poleceń, zachęcam do skorzystania z dokumentacji dostępnej na stronie firmy Siemens. W nieodległej przyszłości będzie można pobrać rozdział opisujący edycję ze strony www.camdivision.pl, dlatego też zachęcam do śledzenia naszej strony internetowej.

Na poniższych rysunkach pokazane zostały obrazowe przekroje funkcjonalności poleceń. Proste przykłady pomogą odszukać polecenie, którego chcesz lub musisz użyć.

5.01 X-Form

5.01. X-Form – widok zmiany ilości biegunów, ilości łatek powierzchni (patchy) oraz ich obrót i przesunięcie

5.02. I-Form

5.02. I-Form – widok edycji krzywych izoparametrycznych (izolinie) na powierzchni © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 85

Część II

5.03. Match Edge

5.03. Match Edge – widok deformowania powierzchni przez dociąganie jednej krawędzi do drugiej

5.04. Edge Symmetry

5.04. Edge Symmetry – widok edycji powierzchni przez przesunięcie krawędzi (oraz rzutowanie na płaszczyzny XZ, YZ oraz płaszczyznę przesuniętą o odległość)

5.05. Flattening and Forming

5.05. Flattening and Forming – widok rozwijanych powierzchni z informacją o odkształceniu

5.06. Global Shaping

5.06. Global Shaping – widok deformowanej bryły wg powierzchni oraz wg krzywej i reguły kątowej 86 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II • Rozdział 5

5.07. Global Deformation

5.07. Global Deformation – widok deformowanej blachy na podstawie analizy rozwinięć nieliniowych.

Deformacja kompensuje sprężynowanie materiału

5.08. Snip Surface

5.08. Snip Surface – widok docinania powierzchni B-Surface wg krzywych izoparametrycznych, krzywej splajn oraz płaszczyzny

Operacja zawsze docina powierzchnię według izolinii i pokazuje odchyłkę od wskazanych obiektów do przycięcia.

5.09. Enlarge

5.09. Enlarge – widok wydłużania powierzchni przez przeciąganie punktów granicznych

Rozszerzona powierzchnia nie ma dociętych krawędzi, dzięki czemu można je dociągać do innych krawędzi. © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 87

Część II

5.10. Replace Edge

5.10. Replace Edge – widok podmiany krawędzi jednej powierzchni na krawędź z drugiej powierzchni

5.11. Change Edge

5.11. Change Edge – widok zmiany krawędzi powierzchni przez dociągniecie jej do drugiej krawędzi oraz deformacji w celu zachowania jej odpowiedniej jakości. Pozostałe krawędzie pozostają izoliniami.

5.12. Snip into Patches

5.12. Snip into Patches – widok podziału powierzchni na obszary łatek (Patch)

5.13. Local Untrim and Extend

5.13. Local Untrim and Extend – widok modyfikacji powierzchni przez wydłużenie jej części oraz skrócenie wg krzywych izoparametryczych 88 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II • Rozdział 5

5.14. Refit Face

5.14. Refit Face – widok okna operacji i powierzchni po poprawie jakości (zmiana parametrów).

Maksymalna odchyłka od oryginału wynosi 2.6 mm

5.15. Change Degree

/ Change Stiffness

5.15. Change Degree / Change Stiffness – widok edycji powierzchni przez zmianę jej stopnia w kierunku U i V

Oba polecenia umożliwiają zmianę stopnia, lecz dają inne rezultaty.

5.16. Smooth Poles

5.16. Smooth Poles – widok wygładzanej powierzchni © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 89

Część II

5.17. Reverse Normal

5.17. Reverse Normal – widok powierzchni odsuwanych jednym poleceniem

Część z nich odsuwa się w poprawnym kierunku, a część nie. Po odwróceniu kierunków odsunięcie powierzchni jest poprawne, gdyż wszystkie mają zwrot normalnej skierowany do środka modelu.

5.18. Edit U/V Direction

5.18. Edit U/V Direction – widok zamiany kierunków linii U i V na powierzchni

Kierunki zmieniamy w przypadku, gdy podczas tworzenia kilku powierzchni np. na siatce krzywych nie zwracaliśmy uwagi, które krawędzie są prowadnicami, a które przekrojami. W dalszym etapie, przy potrzebnie wyrównania kolejnej powierzchni krzywymi izoparametrycznymi, nie jest to możliwe bez odwrócenia kierunków.

90 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II • Rozdział 6

6

Rozdział 6

Analiza powierzchni / bryły

Analiza jest nieodłącznym elementem modelowania powierzchniowego oraz bryłowego. Pozwala na każdym etapie tworzenia modelu dokonać jego weryfikacji (oraz po jego zakończeniu). W NX występuje kilkanaście analiz przydatnych w weryfikacji powierzchni i brył. W niniejszym rozdziale zostały opisane najczęściej używane analizy.

Analizy z punktu widzenia zastosowania można podzielić na trzy grupy, pozwalające badać: a) Poprawność geometrii.

Examine Geometry – Kontrola geometrii Checke Mate (Set Up Tests) – Jakość modelu (Skonfiguruj testy) b) Jakość powierzchni / połączeń między powierzchniami: Surface Continuity – Ciągłość powierzchni Grid Analysis – Analiza siatki Section Analysis – Analiza przekroju Reflection – Analiza odbicia Highlight Lines – Linie wyróżnienia (oświetlenia) c) Charakterystykę powierzchni / bryły: Show Poles – Pokaż bieguny Show Knots – Pokaż węzły Radius Analysis – Analiza promieni Slope Analysis – Analiza nachylenia Draft Analysis – Analiza pochyleń Deviation Gauge – Odchylenie od wzorca © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 91

Część II

Badanie poprawności geometrii 6.01. Examine Geometry – Kontrola geometrii

6.01.01. Dostęp do analizy Examine Geometry za pośrednictwem menu

Analiza umożliwia wykrycie błędnych krawędzi, ścianek, powierzchni i brył. Jako błąd należy rozumieć: przerwy między powierzchniami, przerwy między krawędziami, niepożądane zniekształcenia geometrii, uszkodzone dane modelu, zerowe grubości ścianek wewnątrz brył, itp. Każdy błąd wychwycony na etapie konstrukcyjnym pozwoli na uniknięcie problemów przy dalszym etapie „życia” produktu (CAM, CAE). W przypadku programowania ścieżek na maszyny CNC, analiza umożliwi wychwycenie miejsc, w których ścieżka może być niepoprawna (nieprzewidywalna ścieżka w miejscu błędów geometrycznych). Definiowanie analizy polega na zaznaczeniu opcji i wskazaniu obiektu. Po zaznaczeniu obiektu należy kliknąć przycisk Examine Geometry. Jeżeli występuje błąd, to po prawej stronie pojawi się „checkbox” do zaznaczenia.

Opis analizy

6.01.02. Widok analizowanej geometrii oraz okna analizy

Grupa Objects to Examine Select Object Narzędzie służy do wskazywania analizowanego obiektu. Bardzo ważne jest wybranie odpowiedniego filtru przed wskazaniem obiektu. Domyślnie, zaznaczając widoczny obiekt (Ctrl+A), program osobno 92 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II

Zszywanie powierzchni 3.17. Uruchom polecenie Sew (Menu-Insert-Combine-Sew).

3.18. Zresetuj okno operacji i zaznacz wszystkie powierzchnie.

3.19. Kliknij OK. Po zszyciu powierzchni powstanie bryła.

3.20. Zapisz i zamknij plik.

6.02. Check Mate – Jakość Modelu

6.02.01. Dostęp do analizy Check Mate za pośrednictwem menu oraz widok wyników z analizą geometrii

Analiza posiada szereg rodzajów testów umożliwiających sprawdzenie modelu pod różnymi aspektami. Zarówno można sprawdzić geometrie pod względem błędów (analizy jak w poleceniu Examine Geometry – patrz rozdział 6.01.) jak i drzewo operacji, rysunek płaski, rodzinę części, itp. Istnieje kilkaset testów. Testy można konfigurować, tak aby szybko sprawdzić całą część. Narzędzie umożliwia ujednolicenie sposobów analiz w celu akceptacji części. Jednym przyciskiem można wywołać szereg pożądanych testów. Check Mate działa w odmienny sposób od innych analiz. Korzysta z technologii HD3D, dzięki której łatwiej zlokalizować miejsce z błędem. Do każdego błędnego obiektu zostaje przypisany odnośnik z informacją o błędzie.

Okno analizy – opis częściowy Grupa Parts W grupie można zdefiniować zakres analizowanych plików. Można analizować pojedyncze części lub części w całym złożeniu.

Grupa Tests W grupie wybierane są testy do uruchamiania. W górnej części należy rozwiną drzewo testów i wybrać intersujące nas testy. Następnie należy przerzucić testy do dolnej części okna za pomocą strzałki zlokalizowanej po prawej stronie okna (lub dwukrotnym kliknięciem LKM). Uruchomienie testu jest realizowane przez przycisk Execute Check-Mate Tests.

Grupa Run Options Zawiera opcje umożliwiające zarządzenie testami. Badając duże złożenia można wybrać opcje zatrzymujące test po błędzie. Można zarządzać sposobem zapisywania części, itd.

100 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II • Rozdział 6

6.02.06. Wyłączanie analizy HD3D

1.8. Zapisz i zamknij plik.

Badanie jakości powierzchni

Analizy jakości mają na celu zbadanie, czy wykonany obiekt posiada odpowiednie warunki połączeń między powierzchniami i charakteryzuje się ich odpowiednim przebiegiem (brak zapadnięć ścianki, falowania, itp.).

6.03. Surface Continuity – Ciągłość powierzchni

6.03.01. Dostęp do analizy Surface Continuity za pośrednictwem menu oraz widok modelu z wykonaną analizą dla kilku ścianek

Analiza ciągłości służy do badania warunków połączenia między krawędzią – krawędzią, ścianką – krawędzią oraz ścianką – ścianką. W szybki sposób można zlokalizować miejsca z niespełnionym warunkiem. Dodatkowo, podczas analizy, uzyskujemy wykres grzebieni z podanymi odchyłkami (maksymalną i minimalną). © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 103

Część II • Rozdział 6

6.04. Grid Analysis – Analiza siatki

6.04.01. Dostęp do analizy Grid Analysis za pośrednictwem menu oraz widok analizy nałożonej na model

Analiza pozwala nałożyć siatkę krzywych na zaznaczone ścinki i wyświetlić analizę grzebieni. Dzięki temu łatwiej zbadać przebieg powierzchni bez konieczności wykonywania wielu przekrojów.

Okno analizy – opis częściowy

6.04.02. Widok okna analizy Grid Analysis

W celu uruchomienia analizy należy wskazać obiekt w grupie Target i punkt w grupie Anchoring.

Dodatkowo, jeżeli chcemy uzyskać odpowiednie wyświetlanie wyników, na układzie współrzędnych należy zmienić ZC tak, aby był w przybliżeniu prostopadły do ścianek (taki wektor lepiej zaprezentuje wyniki).

Grupa Type Zawiera trzy typy „krojenia” obiektu w celu wyświetlenia analizy. Możemy wykonać przekroje rozchodzące się w prostokącie, trójkącie i na okręgu (rys. 6.04.04). © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 107

Część II

6.05. Section Analysis – Analiza przekrojów

6.05.01. Dostęp do analizy Section Analysis za pośrednictwem menu oraz widok analizy nałożonej na model

Analiza jest zbliżona do Grid Analysis. Główną różnicą jest sposób definiowania analizowanych miejsc (bardziej rozbudowany). W tym przypadku można ręcznie zdefiniować miejsca przekroju, wskazując punkty. Liczba przekrojów jest ustawiana dla każdej powierzchni wchodzącej w skład modelu. Można analizować np. przekroje w postaci izolinii (krzywe izoparametryczne powierzchni).

Okno analizy – opis częściowy

6.05.02. Widok częściowego okna analizy Section Analysis 110 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II

6.06. Reflection Analysis – Analiza odbicia

6.06.01. Dostęp do analizy Reflectnion Analysis za pośrednictwem menu oraz widok analizy odbicia nałożonej na model

Analiza pozwala nałożyć odbicia na model. Odbicia mają na celu zobrazować przebieg powierzchni i pokazać jakość połączeń między kolejnymi płatami. Na obiekt można nałożyć odbicie prążków, standardowych obrazów lub wczytanych zdjęć. Analiza pokaże miejsca, gdzie faluje powierzchnia, imituje rzeczywiste odbicie – takie, jak np. możemy zaobserwować na karoserii samochodu.

Okno analizy – opis częściowy

6.06.02. Widok okna analizy

Grupa Type Umożliwia wybór jednego z trzech rodzajów wyświetlania refleksów: • Line Images – Analiza wyświetlana w postaci linii.

• Scene Images – Analiza wyświetlana w postaci zdefiniowanej sceny.

• Image From File – Analiza wyświetlana w postaci wczytanego zdjęcia.

Grupa Image / Scene Image Grupy zawierają typy odbijanych obiektów. W przypadku prążków można wybrać ich ilość, orientację i grubość.

114 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II • Rozdział 6

6.07. Highlight Lines – Linia wyróżnienia

6.07.01. Dostęp do analizy Highlight Lines za pośrednictwem menu oraz widok przykładowego zastosowania

Highlight Lines jest zaawansowaną analizą odbicia, która pozwala odbijać linie, izokliny czy kontury z określonych kierunków oświetlenia. Można odbijać linie, które leżą na zdefiniowanej płaszczyźnie – dzięki temu można szybko sprawdzić jakość odbicia z danego kierunku.

Okno analizy – opis częściowy

6.07.02. Widok okna analizy

Grupa Type Zawiera kilka typów analiz: • Reflection (rys. 6.07.03, a) – wyświetla odbite linie dla świateł, które ustalone są w stałej pozycji (stała ekspozycja), • Projection (rys. 6.07.03, b) – wyświetla linie rzutowane w danym kierunku, • Isoclines (rys.6.07.03, c) – wyświetla analizę w postaci izoklin przesuniętych o zadany kąt, • Reflection Contours (rys. 6.07.03, d) – analiza zbliżona do fotorealistycznej, reprezentowana jest za pomocą zestawów świateł umieszczonych na powierzchni. © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 117

Część II

Badanie charakterystyki powierzchni 6.08. Show Poles / Show Knots – Pokaż bieguny / Pokaż węzły

6.08.01. Dostęp do analizy Show Poles / Show Knots za pośrednictwem menu oraz widok przykładowej analizy

Analizy umożliwiają wyświetlenie punktów i linii charakterystycznych powierzchni. Włącznie i wyłączanie analizy jest wykonywane przez zaznaczanie powierzchni i wybór odpowiedniej analizy. Ćwiczenie 1 Celem ćwiczenia jest włącznie biegunów oraz linii węzłowych na powierzchni.

Otwieranie pliku 1.1. Otwórz plik …/PRT_FILES/PART_2/CHAPTER_6/ 6_08_show_poles_show_knots_1.prt.

Włączanie analizy 1.2. Zaznacz powierzchnię i wybierz Show Poles

oraz Show Knots

.

6.08.02. Widok włączonej analizy

1.3. Zapisz i zamknij plik.

120 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II

6.09. Radius Analysis – Analiza promieni

6.09.01. Dostęp do analizy Radius Analysis za pośrednictwem menu oraz widok analizy promieni na modelu powierzchniowym

Analiza pozwala zbadać przebieg powierzchni pod względem krzywizny. Skomplikowane powierzchnie mają „swobodny” przebieg co uniemożliwia zbadanie krzywizny przez standardową analizę promieni (pomiar promienia). Polecenie umożliwia wyświetlenie analizy dla całego obiektu.

Wyniki są prezentowane w postaci mapy kolorów. Bardzo ważne w przypadku analizy jest określenie odpowiedniego przedziału, tak aby wyniki były czytelne. Dzięki analizie z łatwością zobaczymy miejsca, w których jest zbyt mały promień.

Okno analizy – opis częściowy

6.09.02. Widok okna analizy Radius Analysis 122 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część II • Rozdział 6

6.10. Slope Analysis – Analiza nachylenia

6.10.01. Dostęp do analizy Slope Analysis za pośrednictwem menu oraz widok analizy zbieżności (nachylenia)

Analiza pozwala na sprawdzenie kątów względem kierunku formowania. Jest to podstawowa analiza sprawdzająca kierunki rozformowania detalu. Dzięki niej łatwo wychwycimy ścianki, które mają kąty dodatnie, ujemne lub zerowe. Analiza ta jest często wykorzystywana w sprawdzaniu detali z tworzyw sztucznych lub odlewów. Program odpowiednimi kolorami wyróżni część stemplową i matrycową.

Okna analizy – opis częściowy

6.10.02. Widok okna analizy

Okno analizy posiada analogiczną funkcjonalność jak w poprzednim poleceniu Radius Analysis.

Różnica polega na mniejszej ilości opcji oraz braku podziałów na typy. © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 125

Część II • Rozdział 6

6.11. Draft Analysis – Analiza pochyleń

6.11.01. Dostęp do analizy Draft Analysis za pośrednictwem menu oraz widok przykładowego zastosowania

Analiza jest dużo bardziej rozbudowana, niż Slope Analysis. Pozwala sprawdzić kąty za pomocą dynamicznego układu. Dynamiczna zmiana układu przydatna jest wtedy, gdy kierunek formowania nie jest jednoznacznie określony. Ponadto umożliwia generowania krzywych izoklin i sprawdzenie kąta w dowolnym miejscu. Analiza pochyleń dobrze sprawdza się przy programowaniu ścieżek CAM, gdy programista chce sprawdzić zakres obróbki w danym kierunku osi narzędzia.

Okno analizy – opis częściowy

6.11.02. Widok okna analizy

Grupa Target Zawiera narzędzie Select Face or Facet Body do zaznaczania obiektów (ścianek, powierzchni brył, obiektów STL). Dodatkowo zawiera narzędzia do odwracaniu kierunków normalnych ścianki. Jeżeli któraś z powierzchni/ścianki ma niepoprawny kierunek normalny (tzn. odwrócony zwrot w stosunku © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 127

Część III

NX

Modelowanie powierzchniowe

część III zastosowania praktyczne

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 137

Część III

Wprowadzenie

do części III Modelowanie powierzchniowe jest nieodzownym sposobem tworzenia stylistycznych modeli.

Przez modele stylistyczne należy rozumieć części charakteryzujące się pewnymi cechami, do których można zaliczyć relacje między powierzchniami (najczęściej G2). Poprawne połączenia sprawiają, że promienie oświetlenia odbijają się w sposób uniemożliwiający zauważenie miejsca połączenia powierzchni. Dzięki temu model jest estetyczny i ma dobre walory wizualne.

Modelowanie powierzchniowe można wykorzystywać także do tworzenia narzędzi (formy wtryskowe, tłoczniki, itp.), wprowadzania poprawek technologicznych w skomplikowanych modelach czy zaślepiania otworów, które wspomaga tworzenie programów w CAM. Niniejsza część stanowi trzecią, a zarazem ostatnią pozycję opisującą modelowanie powierzchniowe. Zestaw projektów, dopełnia wiedzę o modelowaniu powierzchniowym w NX. Pozwala ją ugruntować przez wielokrotne wykorzystanie poleceń i opcji w różnych przypadkach. Zawiera osiemnaście kompletnych projektów pozwalających na wykonanie docelowej części. Pierwsze trzy projekty wykorzystują pojedyncze polecenia modelowania powierzchniowego. Mają za zadanie wprowadzić użytkownika NX w sposób modelowania i ugruntować wiedzę z modelowania bryłowego.

Kolejne projekty pokazują nowe funkcjonalności. Projekty nie są poukładane względem skali trudności. Po wykonaniu pierwszych trzech możesz przejść do dowolnego projektu, który jest zbliżony do specyfiki modeli, które tworzysz lub będziesz tworzyć na co dzień.

Wykonując kolejne modele zwracaj szczególną uwagę na oznaczenia. Numery na krzywych lub powierzchniach – oprócz wskazywania obiektu – pokazują także miejsca, w których należy je zaznaczać.

138 NX • Modelowanie powierzchniowe

Oznaczenie obiektu w innym miejscu może dać inny efekt, co sprawi, że kolejne opisane opcje trzeba będzie ustawiać w inny sposób, niż zostało to przedstawione w książce.

Przy każdym projekcie został dodany orientacyjny czas tworzenia. Oczywiście czas jest określony dla osób, które już znają modelowanie powierzchniowe przynajmniej w stopniu podstawowym. Dla początkujących użytkowników NX czas tworzenia modeli będzie znacznie dłuższy.

Do każdego projektu został dołączony film instruktażowy, który ułatwi wykonanie projektu.

Książka powstawała na przestrzeni kilku wersji NX (NX11 – NX1899), ale ostatecznie została zaktualizowana do wersji NX 1899. Polecenia opisane zostały z wykorzystaniem angielskiego interfejsu w celu zachowania spójności między wersjami NX. (MA) Struktura katalogów na nośniku pamięci: • PRT_FILES: PART_3: PROJECT_1 PROJECT_2 PROJECT_3 ...

PROJECT_16 PROJECT_17 PROJECT_18 • MOVIES_FILES: PART_3: PROJECT_1 PROJECT_2 PROJECT_3 ...

PROJECT_16 PROJECT_17 PROJECT_18 © CAMdivision 2020 • www.camdivision.pl

Część III

Projekt 1

Modelowanie koła zębatego o zębach skośnych

1

Cel ćwiczenia: Czas: 15-25 min Celem ćwiczenia jest wykonanie parametrycznego modelu koła zębatego o zębach skośnych i zarysie ewolwentom. Ponadto po wykonaniu modelu należy zweryfikować poprawność wykonanego modelu przez rozwinięcie jego krawędzi. Uzyskując linię prostą po rozwinięciu zębów upewni nas o prawidłowym modelu.

1.01. Widok zamodelowanego uzębienia na powierzchni walcowej

1.01. Rozpoczęcie projektu, ustawienie tolerancji modelowania Tworzenie nowego pliku 1.1.1. Uruchom NX. 1.1.2. Wybierz New , zaznacz Model i w polu Name wpisz nazwę pliku: gear.

1.1.3. Określ ścieżkę do folderu … /PRT_FILES/PART_3/PROJECT_1.

1.1.4. Kliknij OK. Zmiana tolerancji modelowania w pliku 1.1.5. Przejdź do ustawień globalnych pliku – wybierając Menu-Preferences-Modeling – i zmień tolerancję tworzenia obiektów na mikron (Distance Tolerance = 0.001) 1.1.6. Kliknij OK. 140 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2020 • www.camdivision.pl

Część III

Projekt 2

Modelowanie ślimaka

2

uplastyczniającego tworzywo we wtryskarce

Cel ćwiczenia: Czas: 30-40 min.

Celem ćwiczenia jest wykonanie ślimaka uplastyczniającego tworzywo o zmiennym skoku oraz zmiennym przekroju. Zwoje w ślimaku nakładają się naprzemiennie w jego pierwszej części.

2.01. Widok wykonanego ślimaka o zmiennym skoku i przekroju

2.01. Rozpoczęcie projektu, ustawienie tolerancji modelowania Tworzenie pliku 2.1.1. Uruchom NX. 2.1.2. Wybierz New, zaznacz Model i w polu Name wpisz nazwę pliku injection_molding_screw.

2.1.3. Określ ścieżkę do folderu … /PRT_FILES/PART_3/PROJECT_2.

2.1.4. Kliknij OK. Zmiana tolerancji modelowania w pliku 2.1.5. Przejdź do ustawień globalnych pliku, wybierając,Menu-Preferences-Modeling i zmień tolerancję tworzenia obiektów na mikron (Distance Tolerance = 0.001) 2.1.6. Kliknij OK. Tworzenie walca wewnętrznego ślimaka 2.1.7. Uruchom polecenie Cylinder (Insert-Design Feature-Cylinder).

2.1.8. Zresetuj okno operacji.

2.1.9. Wprowadź wartości: Diameter = 56 Height = 1000 2.1.10. Kliknij OK w celu wstawienia walca.

148 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2020 • www.camdivision.pl

Część III

3

Projekt 3

Projektowanie wirnika

Cel ćwiczenia: Czas: 10-15 min Celem ćwiczenia jest zaprojektowanie wirnika, którego łopatki będą prostokreślne. Określenie prostokreślne oznacza, że w przekroju uzyskamy zawsze linię prostą. Dzięki odpowiedniemu wykonaniu łopatki będzie można obrabiać jej całą ścianę bokiem freza, bez zbędnego wierszowania. Czas obróbki skraca się kilkukrotnie, a powierzchnia jest dokładna.

3.01. Widok kompletnego wirnika z naniesionymi krzywymi przekroju

3.01. Rozpoczęcie projektu, ustawienie tolerancji modelowania .

Zakładanie nowego pliku 3.1.1. Uruchom NX. 3.1.2. Wybierz New, zaznacz Model i w polu Name wpisz nazwę pliku: impeller.

3.1.3. Określ ścieżkę do folderu … /PRT_FILES/PART_3/PROJECT_3.

3.1.4. Kliknij OK. Zmiana tolerancji modelowania pliku 3.1.5. Przejdź do ustawień globalnych pliku, wybierając Menu-Preferences-Modeling i zmień tolerancję tworzenia obiektów na mikron (Distance Tolerance = 0.001) 3.1.6. Kliknij OK. © CAMdivision 2020 www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 163

Część III

Projekt 4

Projektowanie szklanej butelki do perfum

4

Cel ćwiczenia: Czas: 30-45 min Celem ćwiczenia jest szybkie wykonanie buteleczki szklanej do perfum z wykorzystaniem zaawansowanych powierzchni.

4.01. Widok modelu, który będzie wykonywany w kolejnych krokach

4.01. Rozpoczęcie projektu, ustawienie tolerancji modelowania 4.1.1. Uruchom NX. Tworzenie pliku prt 4.1.2. Wybierz New, zaznacz Model i w polu Name wpisz nazwę pliku: glass_bottle_perfume.prt.

4.1.3. Określ ścieżkę do folderu … /PRT_FILES/PART_3/PROJECT_4.

4.1.4. Kliknij OK. Zmiana tolerancji modelownia w pliku.

4.1.5. Przejdź do ustawień globalnych pliku, wybierając Menu-Preferences-Modeling i zmień tolerancję tworzenia obiektów na mikron (Distance Tolerance = 0.001) 4.1.6. Kliknij OK. 170 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2020 • www.camdivision.pl

Część III

Projekt 5

Projektowanie butelki PET

5

Cel ćwiczenia: Czas: 45-60 min Celem ćwiczenia jest zaprojektowanie butelki PET. Poniższe techniki modelowania pokazują sposoby szybkiego przenoszenia zaprojektowanego kształtu z płaszczyzny na powierzchnię obrotową.

5.01. Widok modelu wykonywanego w kolejnych krokach

5.01. Rozpoczęcie projektu 5.1.1. Uruchom NX. 5.1.2. Wybierz Open i wskaż plik …/PRT_FILES/PART_3/PROJECT_5/bottle_PET_start.prt.

5.1.3. Kliknij OK.

5.02. Tworzenie kształtu obrotowego denka Tworzenie szkicu 5.2.1. Uruchom polecenie Sketch 5.2.2. Zresetuj okno operacji.

184 NX • Modelowanie powierzchniowe

(Menu-Insert-Sketch). © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część III

6

Projekt 6

Modelowanie szklanej butelki

Cel ćwiczenia: Czas: 60-90 min Celem ćwiczenia jest wykonanie butelki szklanej na podstawie wstępnie zdefiniowanych szkiców.

6.01. Widok modelu wykonanego w następnych krokach

6.01. Rozpoczęcie projektu 6.1.1. Uruchom NX. 6.1.2. Wybierz Open i wskaż plik wskaż plik …/PRT_FILES/PART_3/PROJECT_6/glass_bottle_start.prt.

6.1.3. Kliknij OK. © CAMdivision 2022 www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 205

Część III

7

Projekt 7

Wykonanie stempla i matrycy bez aplikacji Mold Wizard

Cel ćwiczenia: Czas: 180-240 min Celem ćwiczenia jest: • Przygotowanie struktury złożenia zapewniającej poprawną pracę i szybkie zmiany.

• Wykonanie analizy pochyleń w celu określenia strony stemplowej i matrycowej.

• Budowa powierzchni zamykających z wykorzystaniem rożnych technik modelowania powierzchniowego.

• Wykonanie podziałów.

• Wykonanie półfabrykatu pod stempel i matrycę.

• Generowanie stempla i matrycy.

Do wykonania poszczególnych zamknięć zostaną pokazane różne techniki modelowania powierzchniowego. Każde zamknięcie można wykonać na kilka sposobów.

7.01. Rozpoczęcie projektu

7.01. Widok modelu używanego do wykonania powierzchni formujących.

Na modelu zostały ponumerowane miejsce wg kolejności tworzenia zamknięć © CAMdivision 2022 www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 229

Część III

8

Projekt 8

Wykonanie sprawdzianu do rurki

Cel ćwiczenia:

Czas: 20-25 min

Celem ćwiczenia jest: • wykonanie rurki na bazie punktów (tworzenie ręczne rurki), • utworzenie struktury złożenia, • wykonie gniazda pod rurkę metodą hybrydową (bryły + powierzchnie).

Do wykonania rurki zostanie wykorzystany plik z współrzędnymi (rys. 8.01)

8.01. Widok pliku tekstowego z informacjami potrzebnymi do wykonania rurki oraz widok gotowego projektu

Główne założenia do sprawdzianu: • Luz między rurką, a sprawdzianem wynosi 0.5 mm na stronę.

• W połowie średnicy wyprowadzić ścianki pionowe w stronę przeciwną do podstawy.

• Szerokość ścianek bocznych sprawdzianu około 10 mm.

• Powierzchnia górna sprawdzianu powinna wystawać 0.5 mm nad rurkę.

• Dopuszcza się niezachowanie powyższych założeń na zagięciach przyrządu.

• W miejscu zagięć należy wyprowadzić przyrząd tak, aby powierzchnie górne nie posiadały ostrych krawędzi (wprowadzić styczności między powierzchniami).

8.01. Tworzenie modelu rurki Etap tworzenia rurki polega na wczytaniu punktów z pliku, następnie na zbudowaniu prowadnicy i wykonaniu modelu rurki. © CAMdivision 2022 www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 275

Część III

9

Projekt 9

Wykonanie bryły pod element kompozytowy

Cel ćwiczenia: Czas: 10-15 min Celem ćwiczenia jest wykonanie wypukłego bloku na podstawie części blaszanej. Część blaszana stanowi element zawieszenia w aucie, który ma zostać zastąpiony częścią kompozytową.

Główne założenia pod część kompozytową: • „Kopyto” pod część kompozytową wykonane na podstawie wklęsłej strony modelu.

• Powiększenie części o 10 mm na stronę (materiał do obcięcia).

• Wykonanie bryły z zaznaczonymi ściankami oryginalnego detalu oraz wydłużonego (z zachowaniem różnych kolorów ścianek).

• Podmiana modelu na nowy w celu aktualizacji narzędzia.

9.01. Widok gotowego narzędzia oraz części, na podstawie której zostało wykonane

9.01. Tworzenie złożenia i kopiowanie powierzchni Etap ma na celu utworzenie złożenia, dzięki któremu oryginalna część nie będzie zmieniania.

W przypadku takiej struktury bardzo łatwo podmienić część na nową wersję, jeżeli zajdzie taka potrzeba. Następnie w niniejszym etapie zostanie ściągnięta powierzchnia detalu.

Otwieranie pliku 9.1.1. Wybierz ikonę Open i wskaż plik … /PRT_FILES/PART_3/PROJECT_8/sheet _body.prt.

9.1.2. Kliknij OK. Tworzenie pliku złożenia 9.1.3. Wybierz ikonę Create New Parent New Parent).

288 NX • Modelowanie powierzchniowe

(Menu-Assemblies-Components-Create © CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część III

Projekt 10

10

Projektowanie lusterka na podstawie szkiców

Cel ćwiczenia: Czas: 60-70 min Celem ćwiczenia jest wykonanie bryły koncepcyjnej na podstawie 3 zeskanowanych szkiców.

Główne założenia projektu: • Wczytanie i pozycjonowanie obrazów pokazujących zarys lusterka.

• Wykonanie szkiców złożonych głównie z krzywych splajn, łuków i prostych.

• Analiza krzywych określająca ich przebieg oraz korekta krzywych.

• Budowanie powierzchni i połączenie ich w celu uzyskania bryły.

• Analiza jakości utworzonych powierzchni (analiza prążkowa).

• Kontrola styczności w całym modelu.

• Zaawansowany rendering lusterka.

10.01. Widok lusterka z zaawansowaną wizualizacją kształtu

10.01. Wczytywanie zdjęć Etap ma na celu wczytanie trzech zdjęć (szkiców) oraz spozycjonowanie ich tak, aby obrazowały rzuty lusterka w przestrzeni 3D. Zakładanie nowego pliku 10.1.1. Wybierz ikonę New i zresetuj okno operacji.

10.1.2. Wprowadź nazwę tworzonego pliku: mirror_right.

10.1.3. Określ ścieżkę do folderu … /PRT_FILES/PART_3/PROJECT_10.

10.1.4. Kliknij OK. 294 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część III

11

Projekt 11

Reverse Engineering

Projektowanie zderzaka na podstawie obiektu STL

Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia jest wykonanie zderzaka na podstawie pliku STL.

Czas: 200-300 min

Główne założenia projektu: • Wczytywanie formatu STL. • Zagęszczenie siatki na obiekcie STL. • Nanoszenie kolorów na model, względem których będą wykonywane powierzchnie.

• Wykonanie głównych powierzchni z dokładnością nie mniejszą niż 0.7 mm.

• Zachowanie warunku G2 dla głównych powierzchni zderzaka.

• Dopuszczalny błąd dla kieszeni pod tablicę rejestracją wynosi 2 mm.

• Wykonanie pomiaru maksymalnej odchyłki modelu od pliku STL. • Nanoszenie mapy kolorów na porównywany model.

• Analiza odchyłki w wybranych punktach.

• Analiza warunków brzegowych między powierzchniami (G0, G1, G2).

Uwaga!

Reverse Engineering jest bardzo pracochłonnym procesem odzyskiwania modelu z formatu STL. Wiąże się z wykonaniem dużej ilości operacji, w celu uzyskania dobrej jakości modelu. Poniższy proces odzyskiwania modelu został maksymalnie skrócony (dla potrzeb książki) w celu uzyskania jak najmniejszej ilości operacji. Niniejsze ćwiczenie ma na celu pokazanie poleceń wspomagających modelowanie na obiekcie STL. Uzyskany model będzie przeciętnej jakości i dla motoryzacji mógłby być nie od zaakceptowania – ze względu na „lekkie falowanie” ścian. Rzeczywisty proces modelowania tak zaawansowanej części wymaga stworzenia większej ilości powierzchni i dokładnego skupienia się na uzyskaniu odpowiednich warunków brzegowych. Model jest natomiast akceptowalny dla prototypowania.

11.01. Widok pliku STL oraz gotowego modelu wykonanego na podstawie skanu © CAMdivision 2022 www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 311

Część III

Projekt 12

Reverse engineering Projektowanie łopatki turbiny Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia jest odtworzenie łopatki turbiny.

12

Czas: 100-150 min

Główne założenia projektu: • Wczytywanie pliku w formacie STL. • Analiza i dzielenie obiektu STL pod względem krzywizny.

• Odtworzenie przekrojów łopatki.

• Wykonanie głównej powierzchni łopatki z dokładnością 0.3 mm.

• Naniesienie kolorów na obiekt STL w celu wykonania części zamka (część chwytowa) • Wykonanie pomiaru maksymalnej odchyłki modelu od pliku STL. • Naniesienie mapy kolorów na porównywane modele.

• Analiza odchyłki w wybranych punktach.

12.01. Widok obiektu STL oraz wykonanej bryły

12.01. Wczytywanie obiektu STL Tworzenie nowego pliku 12.1.1. Uruchom NX. 12.1.2. Wybierz New i utwórz plik o nazwie blade.prt.

354 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część III

13

Projekt 13

Tworzenie modelu umywalki

z wykorzystaniem modelowania powierzchniowego

Cel ćwiczenia: Czas: 70-90 min Celem ćwiczenia jest wykonanie modelu umywalki metodą modelowania powierzchniowego (rys.13.01).

Główne założenia projektu: • Stworzenie głównych szkiców określających gabaryt umywalki.

• Wykonanie głównych wewnętrznych powierzchni umywalki z warunkiem brzegowym G2.

• Przekształcenie obiektu powierzchniowego w obiekt bryłowy.

• Wstawienie standardowych promieni usuwających ostre krawędzie.

• Analiza górnej powierzchni umywalki wykazująca poprawny kierunek spływania wody.

• Wstępna wizualizacja umywalki metodą True Shading.

13.01. Widok gotowego modelu

13.01. Tworzenie głównych powierzchni umywalki Tworzenie nowego pliku 13.1.1. Uruchom NX. 13.1.2. Wybierz New, zaznacz szablon Model i wprowadź plik o nazwie sink.prt.

13.1.3. Określ ścieżkę do folderu … /PRT_FILES/PART_3/PROJECT_13.

13.1.4. Kliknij OK. Tworzenie głównych szkiców 13.1.5. Uruchom polecenie Datum Plane (Menu-Insert-Datum/Point-Datum Plane).

13.1.6. Zresetuj okno operacji, zaznacz płaszczyznę XY i wprowadź wartość odsunięcia równą -120 mm (rys.13.02, a).

13.1.7. Kliknij OK. 13.1.8. Uruchom polecenie Sketch (Menu-Insert-Sketch). © CAMdivision 2022 www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 381

Część III

14

Projekt 14

Tworzenie gwintownika

Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia jest wykonanie specjalnego gwintownika (rys. 14.01).

specjalnego Czas: 40-60 min

Główne założenia projektu: • Stworzenie trzonka o nietypowym przekroju przez przeciągnięcie zmienne.

• Tworzeni spirali o zmienny przekroju.

• Tworzenie powierzchni gwintu metodą modelowania powierzchniowego.

• Modelowanie z użyciem warstw z przypisanymi kategoriami.

14.01. Widok gotowego gwintownika

14.01. Definiowanie kategorii warstw Tworzenie nowego pliku 14.1.1. Uruchom NX. 14.1.2. Wybierz New, zaznacz szablon Model i wprowadź nazwę screw_tap.prt.

14.1.3. Określ ścieżkę do folderu … /PRT_FILES/PART_3/PROJECT_14.

14.1.4. Kliknij OK. Tworzenie kategorii warstw 14.1.5. Uruchom polecenie Layer Category (Menu-Format-Layer Category).

14.1.6. Zaznacz kolejno istniejące kategorie i wybieraj Delete w celu ich usunięcia.

14.1.7. W polu Category wprowadź nazwę FINISH BODY i kliknij Create/Edit (rys. 14.02, a, 1-2).

14.1.8. Kliknij dwukrotnie LKM warstwę nr 2 i kliknij OK (rys. 14.02, b, 3-4).

14.1.9. Analogicznie utwórz następujące kategorie: • CURVE – 20 • SKETCH – 21 © CAMdivision 2022 www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 405

Część III

Projekt 15

15

Projektowanie kołpaka do felgi stalowej

Cel ćwiczenia: Czas: 90-120 min Celem ćwiczenia jest wykonanie kołpaka maskującego stalową felgę. Średnica modelu została dobrana na podstawie rzeczywistych wymiarów felgi. Pozostałe wymiary nie są dopasowane do rzeczywistych, mają jedynie charakter poglądowy, ułatwiający prezentację całego procesu modelowania. W celu wykonania rzeczywistego kołpaka, należy bazować na modelu rzeczywistym felgi, który można uzyskać np. przez wykonanie skanu lub na podstawie rysunku technicznego.

Główne założenia projektu: • Model o średnicy wewnętrze 16 cali.

• Główna powierzchnia modelu wykonana z użyciem polecenia X-form.

• Między ściankami zachowywane zostały warunki G1 lub G2.

• Końcowy model wykonany z tolerancją nie większą niż 0.03 mm.

• Model bryłowy uzyskany przez pogrubienie utworzonej powierzchni.

• Złagodzenie wewnętrznych promieni w kieszeniach z użyciem zaawansowanych promieni naroży oraz alternatywy ręczny sposób zmiany naroża.

• Analiza odbicia z wykorzystaniem zdjęcia.

• Analiza siatki naniesionej na model (ocena połączeń między powierzchniami).

• Zaawansowany rendering (przypisywanie materiału dla bryły, przypisanie materiału dla ścianek, zmiana tła, zmiana oświetlenia, definiowanie naklejki jako materiał, uwypuklenie naklejki z użyciem parametrów kalkomanii, generowanie wysokiej jakości zdjęcia).

15.01. Widok gotowego kołpaka 420 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część III

Projekt 16

16

Edycja modelu blachy w celu wprowadzenia zmian

Cel ćwiczenia: Czas: 25-35 min Celem ćwiczenia jest modyfikacja blachy metodą modelowania powierzchniowego. Taki sposób postępowania jest wykorzystywany wtedy, gdy modyfikowane ścianki są ściankami na tyle skomplikowanymi, że zmiany nie mogą być wykonane technologią synchroniczną (Synchronous Modeling). Zmieniane ścianki na ogół są ściankami tzw. „freeformowymi”, czyli o zmiennym przebiegu w każdym kierunku.

Główne założenia projektu: • Pobieranie powierzchni z detalu.

• Usuwanie zbędnych ścianek.

• Odsuwnie dwóch kompletów ścianek o 8 mm i o 20 mm.

• Uzupełnianie brakujących powierzchni.

• Tworzenie bryły.

• Nakładanie dwóch modeli i porównanie ich po naniesieniu zmian.

16.01. Widok oryginalnego obiektu (szary obiekt) i obiektu po zmianach (pomarańczowy obiekt)

16.01. Kopiowanie ścianek Otwieranie pliku 16.1.1. Uruchom NX. 16.1.2. Wybierz Open i wskaż plik … /PRT_FILES/PART_3/PROJECT_16\sheet_body_start.prt.

16.1.3. Kliknij OK. 454 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część III

Projekt 17

17

Zaślepianie powierzchniowe otworów pod obróbkę CAM

Cel ćwiczenia: Czas: 40-60 min Ćwiczenie jest przeznaczone szczególnie dla technologów/programistów. Celem ćwiczenia jest zaślepienie otworów po wypychaczach i wkładkach. Wykorzystane polecenia w ćwiczeniu są dostępne na standardowej licencji trzyosiowej CAD/CAM. Jeżeli posiadasz podstawową licencję CAD nie będziesz mógł użyć polecenia do automatycznego zaślepiania (Patch Openings) i rozciągania powierzchni (Enlarge Surface).

Główne założenia projektu: • Wykonanie automatycznych zaślepień.

• Eliminowanie powierzchni o złej jakości, które w dalszym etapie obróbki CAM spowodują uzyskanie niepoprawnych ścieżek.

• Tworzenie powierzchni zaślepiających z wykorzystaniem najprostszych poleceń powierzchniowych CAD. • Wykorzystanie różnych strategii zaślepiania.

• Scalanie powierzchni z obiektem bryłowym w celu uzyskania jednolitej bryły.

17.01. Widok modelu z zaślepionymi otworami. Zaślepienia będą realizowane w kolejności widocznych numerów

17.01. Tworzenie automatycznych zaślepień i eliminowanie nieprawidołowych powierzchni Otwieranie pliku 17.1.1. Uruchom NX. 17.1.2. Wybierz Open i wskaż plik …/PRT_FILES/PART_3/PROJECT_17\core_start.prt.

466 NX • Modelowanie powierzchniowe

© CAMdivision 2022 • www.camdivision.pl

Część III

18

Projekt 18

Modelowanie tylnego spojlera samochodowego

Cel ćwiczenia: Czas: 60-90 min Celem ćwiczenia jest wykonanie modelu spoilera pasującego do klapy bagażnika wykonanej w module Realize Shape. Dodatkowo spoiler musi pasować gabarytowo do koncepcyjnego modelu wykonanego z prostych powierzchni.

Główne założenia projektu: • Budowa modelu powierzchniowego w oparciu o koncepcyjny design.

• Utrzymanie w widocznych miejscach połączenia typu G2.

• Łączenie wykonanych powierzchni w celu uzyskania bryły z tolerancją nie większą niż 0.03 mm.

• Tworzenie analiz sprawdzającej warunki G1 i G2.

• Analiza prążkowa sprawdzająca walory estetyczne detalu w miejscach, gdzie warunek G2 nie został spełniony.

• Analiza kątów sprawdzająca czy górne ścianki spojlera będą gwarantować dociskanie samochodu do dołu podczas jazdy.

• Rendering spoilera wykorzystujący podstawowe ustawienia.

18.01. Widok modelu koncepcyjnego, na podstawie którego został wykonany spojler i widok docelowego modelu © CAMdivision 2022 www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 487

Podsumowanie

Podsumowanie Gratulacje, drogi Czytelniku!

Dotarłeś do końca książki opisującej modelowanie powierzchniowe w NX. Jeżeli wykonałeś wszystkie projekty, to znaczy, że jesteś wytrwały w dążeniu do celu. W części 1 i 2 książki znajdziesz precyzyjne opisy poleceń, ułatwiające zrozumienie każdej opcji.

Pamiętaj, że musisz dużo ćwiczyć, aby nabrać wprawę w posługiwaniu się taką ilością poleceń. W modelowaniu powierzchniowym bardzo ważna jest umiejętność dobierania odpowiedniej strategii modelowania. Można znać bardzo dobrze polecenia i ich zasadę działania, a nie potrafić zastosować ich w danym przypadku.

Analizując modele wykonane w niniejszej książce możesz zauważyć, że nie do końca są dopracowane. Wynika to z faktu, że moim celem było pokazanie jak największej ilości strategii modelowania, a nie skupianie się na szczegółach modelu. Dopracowanie modelu

mógłoby przedłużyć każde z ćwiczeń nawet o kilkadziesiąt stron! W rzeczywistości, na modelowanie części mamy dużo więcej czasu. Przykładowo, modelowanie spojlera (ostatnie ćwiczenie) może trwać kilkanaście dni, co zapewni wystarczającą ilość czasu, na przyłożenie się do zachowania odpowiednich warunków brzegowych.

Pamiętaj! W trakcie tworzenia modeli wykorzystuj szereg analiz krzywych, jak i powierzchni. Dzięki temu na wczesnym etapie modelowania wykryjesz ewentualny problem i go usuniesz.

Analizowanie modelu pod koniec jego tworzenia przysporzy wiele problemów przy edycji operacji.

Dziękuję za zainteresowanie niniejszą pozycją. Mam nadzieję, że zaprezentowany materiał był ciekawy i pozwolił poznać modelowanie powierzchniowe w NX na wystarczającym poziomie, gwarantującym komfort codziennej pracy.

Z wyrazami szacunku mgr inż. Marcin Antosiewicz

© CAMdivision 2022 www.camdivision.pl

NX • Modelowanie powierzchniowe 513