Witam w cyklu lekcji poświęconych oprogramowaniu CATIA v5. Na wstępie chciałbym podziękować firmie KOLTECH sp. z o.o z Raciborza, za pośrednictwem której otrzymaliśmy licencję na użytkowanie systemu CATIA v5r6.
W kolejnych lekcjach postaram się w przejrzysty sposób opisać techniki modelowania oraz służące do tego narzędzia. Przedstawię sposoby tworzenia modeli bryłowych i powierzchniowych, a także metody łączenia modelowania bryłowego i powierzchniowego.
CATIA v5 to zintegrowany system CAD/CAM/CAE wspomagający proces tworzenia wyrobu praktycznie na każdym jego etapie. Bogaty zestaw narzędzi oraz nowoczesne rozwiązania współbieżnego projektowania, symulacji, optymalizacji oraz wytwarzania umożliwiają podniesienie jakości usług projektowych oraz podnoszą walory użytkowe tworzonych produktów.
Po tym krótkim wprowadzeniu pora przejść do praktyki. Uruchamiamy program poprzez dwukrotne kliknięcie przedstawionej poniżej ikony.
Rys. 1
Program wygeneruje krótki film urozmaicony ciekawymi efektami dźwiękowymi, po czym zostanie wyświetlone następujące okno:
Rys. 2
Nie będę na razie opisywał tego okna, ponieważ naukę obsługi programu rozpoczniemy od poznania modułu służącego do modelowania części. Czytelnicy bardziej zaawansowani być może stwierdzą, że można projektować bezpośrednio w tym oknie. To prawda, lecz uważam, że lepiej rozpocząć naukę obsługi programu od poznawania jego poszczególnych części. A zatem klikamy Start w górnym menu i wybieramy kolejno Mechanical Design i Part Design. Po tych zabiegach zostanie wyświetlone okno dialogowe podobne do poniższego.
Rys. 3
W lewym górnym rogu wyświetlonego okna widoczne jest drzewo.
Rys. 4
Drzewo to składa się z "korzenia" nazwanego Part1 - jest to nazwa naszej pierwszej części (oczywiście nazwę części możemy w każdej chwili zmienić). Kolejne gałęzie drzewa zawierają kolejne płaszczyzny robocze oparte na kartezjańskim układzie współrzędnych. Ostatnią pozycją w drzewie jest składnik o nazwie PartBody. Można w skrócie powiedzieć, że jest to modelowana przez nas część. Wszystkie operacje przeprowadzane na modelu będą podpinane pod "gałąź" PartBody.
Rys. 5
Kolejnym elementem wartym uwagi jest umieszczona na środku ekranu róża płaszczyzn.
Rys. 6
Jest to graficzna reprezentacja płaszczyzn umożliwiająca łatwe ich wybieranie oraz dokonywanie na nich odpowiednich modyfikacji, takich jak np. przesuwanie płaszczyzny równolegle do danej. Następny interesujący element to tak zwany kompas umieszczony w prawym górnym rogu ekranu.
Rys. 7
Umożliwia on wykonywanie obrotów lub przesunięć elementu względem którejś z osi, np. wskazanie na kompasie osi X i przytrzymanie lewego przycisku myszy umożliwia przesuwanie elementu względem tej osi.
Rys. 8
Wskazanie na kompasie łuku, np. pomiędzy osiami XY, umożliwia wykonanie obrotu elementu względem osi Z.
Rys. 9
Sądzę, że opisywanie działania poszczególnych przycisków dostępnych w tym oknie mija się z celem, ponieważ będziemy je poznawali na bieżąco w trakcie nauki obsługi programu CATIA. Jest to uzasadnione tym bardziej, że kolejne omawiane moduły będą dysponowały odmiennymi zestawami ikon.
W pracy z programem CATIA niezwykle istotne jest poznanie zasad posługiwania się myszą. Jeśli korzystamy z myszy trójprzyciskowej, możemy w pełni wykorzystać wszelkie ułatwienia programu CATIA. Poniżej postaram się przedstawić zasady posługiwania się myszą w programie CATIA. Zaczniemy od jednoczesnego naciśnięcia środkowego i lewego klawisza myszki - kombinacja ta umożliwia wykonanie obrotu obszaru roboczego.
Rys. 10
Naciśnięcie środkowego klawisza myszy umożliwia przesuwanie obszaru roboczego.
Rys. 11
Jednoczesne wciśnięcie lewego i środkowego klawisza myszy, a następnie zwolnienie lewego klawisza umożliwia dynamiczne powiększanie i pomniejszanie obszaru roboczego przez przesuwanie myszą w górę i w dół.
Rys. 12
Opisane powyżej operacje (oprócz obrotu) odnoszą się również do drzewa - wystarczy kliknąć je dwukrotnie lewym klawiszem myszy, a następnie przesunąć w dowolne miejsce na ekranie lub odpowiednio je powiększyć czy pomniejszyć. Aby przejść z powrotem do trybu edycji modelu, również dwukrotnie klikamy drzewo.
Proponuję, aby teraz poćwiczyć zastosowanie poszczególnych klawiszy i opanować poruszanie się po przestrzeni roboczej CATII. Będzie to pomocne podczas następnej lekcji poświęconej w całości wykonywaniu szkiców.
Podczas ostatniej lekcji przedstawiłem podstawy pracy z programem CATIA oraz pokrótce opisałem wygląd ekranu roboczego modułu modelowania bryłowego.
W dzisiejszej lekcji omówię zasady posługiwania się szkicem. Zasady pracy ze szkicem w programie CATIA są analogiczne do tych, które obowiązują w innych programach CAD - rysujemy odręcznie zarys bryły lub powierzchni i następnie nadajemy mu trzeci wymiar. Wydaje się to proste, jednak w praktyce proces ten jest znacznie bardziej skomplikowany - pomiędzy szkicem a modelem jest kilka etapów pośrednich. Właśnie im jest poświęcona dzisiejsza lekcja.
Przejdźmy do praktyki. Najpierw uaktywniamy moduł modelowania części, wybierając kolejno Start/Mechanical Design/Part Design.
Zostanie wyświetlony ekran poznany podczas pierwszej lekcji.
Rozpoczynamy tworzenie pierwszego szkicu. Najpierw wybieramy płaszczyznę, w której będzie leżał tworzony szkic. Możemy tego dokonać na dwa sposoby:
Poprzez wskazanie odpowiedniej płaszczyzny w drzewie - podczas przesuwania wskaźnika myszy po płaszczyznach znajdujących się w drzewie (bez klikania jakiejkolwiek z nich) na "róży płaszczyzn" odpowiednia płaszczyzna jest wyświetlana w postaci linii przerywanej...
... natomiast po kliknięciu dowolnej z płaszczyzn zostaje ona zaznaczona w drzewie, a przerywana linia zmienia się w ciągłą.
Poprzez wskazanie odpowiedniej płaszczyzny bezpośrednio na róży płaszczyzn (ten sposób polecam). Najeżdżamy kursorem na wybraną płaszczyznę i klikamy - płaszczyzna zostaje wybrana.
Po wybraniu płaszczyzny możemy oczywiście anulować wybór poprzez kliknięcie w dowolnym miejscu ekranu.
Potrafimy już wybrać płaszczyznę, na której chcemy narysować nasz pierwszy szkic. Kiedy jest ona wybrana, możemy przejść w tryb szkicowania na tej płaszczyźnie. Aby włączyć tryb szkicowania, klikamy przedstawioną poniżej ikonę.
Powoduje to uaktywnienie modułu o nazwie Sktecher, służącego do wykonania szkicu. Po kliknięciu powyższej ikony wygląd ekranu CATII zmieni się i program przejdzie w tryb modelowania elementów płaskich.
Zmianie ulegną również paski narzędziowe dostępne w tym module. Nas będą interesowały cztery paski narzędziowe podzielone na odpowiednie podgrupy. Pierwszy pasek narzędziowy, Profile, udostępnia szereg narzędzi służących do rysowania zarysu szkicu.
Kolejny pasek narzędziowy, Constraint, służy do wprowadzania do szkicu odpowiednich więzów wymiarowych oraz geometrycznych.
Omówiliśmy już wszystkie narzędzia potrzebne do wykonania pierwszego szkicu. Warto jeszcze wspomnieć o narzędziach dostępnych na pasku Operation - umożliwiają one przeprowadzenie modyfikacji utworzonego szkicu.
CATIA oferuje w tym trybie pracy jeszcze jeden pasek narzędziowy, który umożliwia łatwe uruchamianie różnego rodzaju udogodnień, np. takich jak przyciąganie do siatki czy uruchamianie osnapu. Narzędzia pomocnicze są zebrane na pasku narzędziowym Tools.
Twórcy CATII wprowadzili do programu jeszcze jedno udogodnienie - przy ikonach wielu narzędzi widnieje mały trójkącik:
Przytrzymanie wskaźnika myszy nad tym trójkącikiem powoduje wyświetlenie kolejnych ikon narzędzi z grupy reprezentowanej przez daną ikonę. Takie rozwiązanie pozwala zaoszczędzić wiele miejsca na ekranie i ułatwia utrzymanie porządku na pulpicie roboczym.
Skoro poznaliśmy już pokrótce narzędzia dostępne w module Sketcher, możemy narysować dowolny szkic. Proponuję narysowanie prostego okręgu - na razie bez zadawania wymiarów czy więzów, gdyż nie jest naszym celem wykonanie dokładnego szkicu, lecz poznanie podstaw pracy z modułem. Okrąg po narysowaniu wygląda następująco:
Rysowanie okręgu jest niesłychanie proste - klikamy ikonę symbolizującą okrąg...
Rys. 13
... a następnie kliknięciem wskazujemy na ekranie środek okręgu, po czym przeciągamy myszką w celu wskazania długości promienia okręgu. Po narysowaniu pierwszego szkicu wyłączamy moduł szkicownika. Dokonujemy tego poprzez kliknięcie przedstawionej poniżej ikony Exit workbench.
Rys. 14
Teraz program wyświetli nasz szkic w przestrzeni trójwymiarowej w module modelowania części.
Rys. 15
Jak widać, utworzony szkic jest umiejscowiony na wybranej wcześniej płaszczyźnie.
W ramach zadania domowego proponuję przećwiczenie przechodzenia pomiędzy modułem modelowania części oraz modułem szkicownika. Ponadto zalecam przećwiczenie tworzenia prostych szkiców - w kilku następnych lekcjach zostanie dokładnie omówiony moduł szkicownika.
Podczas ostatniej lekcji poznaliśmy podstawy pracy ze szkicownikiem. W dzisiejszej lekcji przedstawię sposoby posługiwania się narzędziami z grupy Predefined Profile.
Omawianie poszczególnych grup narzędzi szkicownika rozpocznę od przedstawienia jednego z najczęściej używanych narzędzi - narzędzia Profile. Umożliwia ono rysowanie linii i łuków praktycznie bez odrywania "pióra".
Przejdźmy zatem do modułu szkicownika i kliknijmy przedstawioną poniżej ikonę.
Teraz możemy rozpocząć szkicowanie za pomocą tego narzędzia. Po pojedynczym kliknięciu narzędzie Profile umożliwia rysowanie linii.
Jednak jeśli podczas wskazywania kolejnego punktu nie klikniemy pojedynczo lewym przyciskiem myszki, lecz wciśniemy go i przesuniemy kursor w dowolnym kierunku, narzędzie Profile rozpocznie rysowanie łuku.
Jak widać, narzędzie to doskonale się nadaje do wykonywania skomplikowanych szkiców. Powstaje jednak pytanie, dlaczego narzędzie, nad którym bardzo trudno zapanować pod względem wymiarowym, jest tak przydatne podczas projektowania np. części samolotów? Odpowiem w ten sposób - narzędzie Profile, podobnie jak inne narzędzia przedstawiane w tych lekcjach, nie musi być przewidywalne na tym etapie projektowania, ponieważ każdy szkic otrzyma odpowiednie więzy i wymiary na końcu procesu szkicowania. Takie rozwiązanie nie ogranicza działań projektanta i umożliwia pełne rozwinięcie koncepcji danego elementu.
Narysujmy zatem za pomocą tego narzędzia element podobny do poniższego.
Jak już mówiłem, nie zależy nam na dokładności - chcemy jedynie uzyskać przybliżony zarys elementu.
Kolejne narzędzia, które postaram się pokrótce omówić, są zebrane w grupie Predefined Profile (są one dostępne po kliknięciu trójkącika widocznego pod przyciskiem symbolizującym prostokąt).
Pasek narzędzi dostępnych w grupie Predefined Profile wygląda następująco:
Pokażę teraz, w jaki sposób można narysować poszczególne obiekty widoczne na pasku narzędziowym. Najpierw zajmiemy się prostokątem - jest on profilem reprezentującym grupę, więc dostęp do niego mamy bezpośrednio z poziomu paska narzędzi. Klikamy zatem ikonę prostokąta
... a następnie wskazujemy kolejno narożniki znajdujące się na przekątnej prostokąta.
Jak widać, obok kolejnych boków prostokąta znajdują się literki H i V - teraz nie będziemy się nimi zajmować, wyjaśnię ich znaczenie w lekcji dotyczącej więzów. Kolejne narzędzie dostępne w tej grupie, Oriented Rectangle, umożliwia narysowanie prostokąta pod dowolnym wybranym przez nas kątem. Po kliknięciu ikony
wyznaczamy długość boków oraz orientację prostokąta - klikamy w miejscu, w którym chcemy umieścić pierwszy wierzchołek, następnie w miejscu, w którym chcemy umieścić drugi wierzchołek danego boku, po czym wskazujemy punkt wyznaczający wysokość prostokąta.
Kolejne narzędzie, Parallelogram, wybieramy kliknięciem ikony
Rysowanie rozpoczynamy od podania długości jednego z boków. Następnie określamy położenie trzeciego punktu określającego wielkość kątów w figurze oraz długość pozostałych dwóch równoległych boków.
Kolejne dwa narzędzia służą do rysowania tak zwanych "fasolek", czyli np. otworów montażowych w blachach. Najpierw przedstawię sposób działania narzędzia Elongated Hole. Wybieramy narzędzie, klikając ikonę
... następnie klikamy w dwóch miejscach na ekranie, rysując oś wyznaczającą odległość środków okręgów tworzących omawianą figurę, po czym wyznaczamy długość promienia okręgów.
Rysowanie łukowatych otworów przy użyciu narzędzia Cylindrical Elongated Hole przebiega podobnie, z tą jednak różnicą, że po kliknięciu ikony
wskazujemy środek okręgu, na którym będzie rozpięta figura, następnie podajemy długość łuku odpowiadającego odległości pomiędzy środkami okręgów tworzących figurę i na koniec wyznaczamy długość promienia okręgów.
Rys. 16
Kolejne narzędzie umieszczone w tej grupie, Keyhole Profile, umożliwia rysowanie... dziurek od klucza!
Rys. 17
Jak coś takiego narysować? Najpierw wybieramy narzędzie, klikając ikonę
Rys. 18
Następnie wskazujemy dwa punkty tworzące oś figury, wyznaczamy promień górnej części otworu (w naszym przypadku - mniejszej części dziurki), po czym wyznaczamy promień dolnego otworu.
Rys. 19
Narzędzie Hexagon, ostatnie z tej grupy, umożliwia narysowanie sześcioboku. Narysowanie tej figury jest bardzo prostym zadaniem - wybieramy narzędzie kliknięciem ikony
Rys. 20
... następnie wskazujemy środek okręgu wpisanego w sześciobok, po czym wyznaczamy jego promień.
Rys. 21
Na omówieniu tego narzędzia chciałbym zakończyć dzisiejszą lekcję - zachęcam do przećwiczenia zastosowania poznanych narzędzi oraz zapraszam do lektury kolejnych lekcji kursu.
W poprzedniej lekcji przedstawiłem podstawowe narzędzia szkicownika zebrane w grupie Predefined Profile oraz narzędzie Profile. W dzisiejszej lekcji omówię kolejne dwie grupy narzędzi: Circle i Spline. Zacznę od narzędzi zebranych w grupie Circle. Jak sama nazwa wskazuje, grupa ta zawiera narzędzia służące do rysowania różnego rodzaju okręgów oraz łuków.
Rozpocznę od przedstawienia sztandarowego narzędzia grupy - narzędzia Circle. Służy ono do rysowania okręgów o zadanym promieniu. Aby użyć tego narzędzia, klikamy ikonę
... następnie klikamy w miejscu, w którym ma się znajdować środek okręgu, po czym wyznaczamy długość promienia. Po wykonaniu powyższych działań powinniśmy otrzymać efekt widoczny na poniższym rysunku.
Kolejne narzędzie z grupy Circle, Three Point Circle, umożliwia narysowanie okręgu przechodzącego przez trzy punkty. Wykonamy teraz proste ćwiczenie - rysujemy narzędziem Profile trzy niezależne linie, tak jak na poniższym rysunku.
Następnie uaktywniamy narzędzie Three Point Circle, klikając ikonę
... po czym klikamy końce narysowanych linii w kolejności przedstawionej na poniższym rysunku.
Jak widać, używanie tego narzędzia jest bardzo łatwe i nie powinno nastręczać większych problemów.
Kolejne narzędzie, Circle Using Coordinates, umożliwia rysowanie okręgu o zadanym promieniu w konkretnym miejscu w przestrzeni. Do dyspozycji mamy kartezjański oraz biegunowy układ współrzędnych. Najprościej przedstawić sposób użycia narzędzia, rysując okrąg o promieniu 20 mm w odległości 30 mm w pionie i 20 mm poziomie. Po kliknięciu ikony
program otworzy okno dialogowe umożliwiające podanie określonych parametrów.
Po kliknięciu przycisku OK program narysuje okrąg zgodnie z zadanymi parametrami.
Kolejne narzędzie, Tri-Tangent Circle, umożliwia wpisanie okręgu pomiędzy trzy proste lub krzywe. Okrąg będzie styczny do każdej z nich lub będzie tak umiejscowiony, aby przedłużenie krzywych było styczne do rysowanego okręgu. Aby przećwiczyć zastosowanie tego narzędzia, narysujmy trzy linie, rozmieszczając je tak jak na poniższym rysunku.
Następnie klikamy ikonę
i kolejno wskazujemy narysowane linie. Po kliknięciu ostatniej linii program narysuje okrąg widoczny na poniższym rysunku.
Kolejne narzędzie, Three Point Arc, umożliwia narysowanie łuku pomiędzy trzema niezależnymi punktami. Aby przećwiczyć zastosowanie tego narzędzia, możemy użyć przygotowanych poprzednio linii lub - dla wprawy - narysować nowe.
Uaktywniamy narzędzie Three Point Arc, klikając ikonę
... a następnie wskazujemy kolejno punkty, na których program rozepnie łuk.
Kolejne narzędzie, Three Point Arc Starting With Limits, jest szczególnie interesujące. Podobnie jak narzędzie omówione poprzednio, umożliwia ono rozpięcie łuku pomiędzy trzema punktami, lecz w taki sposób, że najpierw wskazujemy dwa punkty ograniczające, początkowy i końcowy, a następnie wskazujemy promień łuku. Narzędzie Three Point Arc Starting With Limits uaktywniamy kliknięciem ikony.
Zalecam przećwiczenie zastosowania tego narzędzia, ponieważ może ono być przydatne w wielu krytycznych sytuacjach.
Ostatnie narzędzie z grupy Circle, Arc...
yaqb20edu