Czy wiesz...

przemysłowe systemy sterowania PLC i DCS

Czy podział przemysłowych systemów sterowania na PLC i DCS ma nadal sens?

Jak przygotować model do druku 3D

Jak przygotować model do wydruku 3D?

Wizualizacja wyników OpenFOAM

Jaką cenę należy zapłacić za korzystanie z bezpłatnych pakietów do symulacji inżynierskich?

Pękanie Elementów Form Wtryskowych

Dlaczego pękają matryce form wtryskowych?

Czytaj także:

Stanowisko do zrobotyzowanego spawania TIG
Technologie

Zrobotyzowane spawanie metodą TIG

­ Aleksander Łukomski
Kontrola procesu aktywacji powierzchni polimerowych plazmą atmosferyczną
Technologie

Kontrola procesu aktywacji powierzchni polimerowych plazmą atmosferyczną

­ [Marek Bernaciak]
Cięcie laserowe obróbka termiczna
Badania, analizy

Wycinarki laserowe CNC: Czynniki wpływające na dokładność cięcia kształtowego blach

­ Robert Jastrzębski
siatka MES zgrzeiny punktowej
Analizy, symulacje

Wpływ strategii symulacji zgrzewania punktowego na analizę wytrzymałości części motoryzacyjnych

­ Mahyar Asadi, Ramesh Chandwani, Majid Tanbakuei Kashani, Mathew Smith, Chris Timbrell
Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie
  • STRONA GŁÓWNA
  • Aktualności
    katastrofa MD-11F

    Uszkodzone łożysko przyczyną katastrofy lotu 2976

    nowy japoński przeciwokrętowy pocisk manewrujący

    Nowy, przeciwokrętowy pocisk manewrujący z Japonii

    symulant regolitu księżycowego lms-1e

    Metale i tlen z regolitu

    Samonaprawiający się kompozyt

    Samonaprawiający się kompozyt

    Sposób na redukcję porowatości w wielkoformatowym druku 3D

    Sposób na redukcję porowatości w wielkoformatowym druku 3D

    Wytwarzanie przyrostowe form do produkcji struktur kompozytowych dla motoryzacji

    Wytwarzanie przyrostowe form do produkcji struktur kompozytowych dla motoryzacji

    Przyrostowy stop Al-Fe-Mn-Ti

    Przyrostowy stop Al-Fe-Mn-Ti

    Optyka mikroskopowa z drukarki 3D

    Optyka mikroskopowa z drukarki 3D

    Neutronografia w badaniu złączy spawanych kadłubów okrętów podwodnych

    Neutronografia w badaniu złączy spawanych kadłubów okrętów podwodnych

  • Artykuły
    • Wszystkie artykuły
    • Analizy, symulacje
    • Badania, analizy
    • Części maszyn i urządzeń
    • Historia
    • Inne
    • Konstrukcje
    • Maszyny i urządzenia
    • Materiały
    • Projektowanie
    • Rozwiązania
    • Technologie
    geometria kanałów chłodzących

    Wkładki konformalne – redukcja deformacji, dzięki symulacji procesu wydruku w Simcenter 3D

    Technologia ShAPE (shear assisted processing and extrusion)

    Recykling aluminium i potencjał tarciowego uplastyczniania materiału

    Linia odlewania ciśnieniowego obudów silników elektrycznych BMW

    Odlewanie ciśnieniowe

    samochód wojskowy Volkswagen typ 82 Kübelwagen

    Historia pewnego mechanizmu

    Lekkie Struktury Kompozytowe W Budowie Samochodów Klejenie Kadłuba

    Lekkie struktury kompozytowe w budowie samochodów; cz. 2

    Podciśnieniowe uchwyty mocujące

    Podciśnieniowe uchwyty mocujące

    ORGANIZACJA PRODUKCJI

    Organizacja produkcji; cz. 1

    Pękanie Elementów Form Wtryskowych

    Dlaczego pękają matryce form wtryskowych?

    Robot Pick&place

    Roboty pick&place z systemem bin picking

    sprężyna naciskowa Smalley Nestawave

    Nowa sprężyna naciskowa Smalley Nestawave

    Linia Montażu Elektrycznego

    Linia montażu elektrycznego w fabryce samochodów

    Uniwersalne Uchwyty Szczękowe Do Obrabiarek

    Uniwersalne uchwyty szczękowe do obrabiarek

    Kanistry Synroc przed i po izostatycznym wysokociśnieniowym prasowaniu na gorąco HIP

    Materiały ceramiczne w energetyce jądrowej; cz. 2

    Volkswagen Typ 181

    Historia pewnego uchwytu

    zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem materiału zgrzeiny FSW

    Rozwój technologii zgrzewania tarciowego z przemieszaniem materiału zgrzeiny

    Wybrane tematy:

    • robotyzacja
    • spawanie
    • obróbka skrawaniem
    • MES
    • klejenie
    • tworzywa sztuczne
    • motoryzacja
    • CAD
    • polskie projekty
    • lotnictwo
    • druk 3D
    • silniki
    • formy wtryskowe
    • budowa maszyn
    • technologie łączenia
    • obliczenia
    • kompozyty
    • ceramika techniczna
    • Analizy, symulacje
    • Badania, analizy
    • Technologie
    • Maszyny i urządzenia
    • Części maszyn i urządzeń
    • Konstrukcje
    • Rozwiązania
    • Projektowanie
    • Materiały
    • Historia
    • Inne
  • Czasopismo
    • Jak zakupić
    • Archiwum
      • Archiwum 2025
      • Archiwum 2024
      • Archiwum 2023
      • Archiwum 2022
      • Archiwum 2021
      • Archiwum 2020
      • Archiwum 2019
      • Archiwum 2018
      • Archiwum 2017
      • Archiwum 2016
      • Archiwum 2015
      • Archiwum 2014
      • Archiwum 2013
      • Archiwum 2012
      • Archiwum 2011
      • Archiwum 2010
      • Archiwum 2009
      • Archiwum 2008
      • Archiwum 2007
  • O nas
  • Kontakt
  • ­
Nie znaleziono
Zobacz wszystkie wyniki
Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie
  • STRONA GŁÓWNA
  • Aktualności
    katastrofa MD-11F

    Uszkodzone łożysko przyczyną katastrofy lotu 2976

    nowy japoński przeciwokrętowy pocisk manewrujący

    Nowy, przeciwokrętowy pocisk manewrujący z Japonii

    symulant regolitu księżycowego lms-1e

    Metale i tlen z regolitu

    Samonaprawiający się kompozyt

    Samonaprawiający się kompozyt

    Sposób na redukcję porowatości w wielkoformatowym druku 3D

    Sposób na redukcję porowatości w wielkoformatowym druku 3D

    Wytwarzanie przyrostowe form do produkcji struktur kompozytowych dla motoryzacji

    Wytwarzanie przyrostowe form do produkcji struktur kompozytowych dla motoryzacji

    Przyrostowy stop Al-Fe-Mn-Ti

    Przyrostowy stop Al-Fe-Mn-Ti

    Optyka mikroskopowa z drukarki 3D

    Optyka mikroskopowa z drukarki 3D

    Neutronografia w badaniu złączy spawanych kadłubów okrętów podwodnych

    Neutronografia w badaniu złączy spawanych kadłubów okrętów podwodnych

  • Artykuły
    • Wszystkie artykuły
    • Analizy, symulacje
    • Badania, analizy
    • Części maszyn i urządzeń
    • Historia
    • Inne
    • Konstrukcje
    • Maszyny i urządzenia
    • Materiały
    • Projektowanie
    • Rozwiązania
    • Technologie
    geometria kanałów chłodzących

    Wkładki konformalne – redukcja deformacji, dzięki symulacji procesu wydruku w Simcenter 3D

    Technologia ShAPE (shear assisted processing and extrusion)

    Recykling aluminium i potencjał tarciowego uplastyczniania materiału

    Linia odlewania ciśnieniowego obudów silników elektrycznych BMW

    Odlewanie ciśnieniowe

    samochód wojskowy Volkswagen typ 82 Kübelwagen

    Historia pewnego mechanizmu

    Lekkie Struktury Kompozytowe W Budowie Samochodów Klejenie Kadłuba

    Lekkie struktury kompozytowe w budowie samochodów; cz. 2

    Podciśnieniowe uchwyty mocujące

    Podciśnieniowe uchwyty mocujące

    ORGANIZACJA PRODUKCJI

    Organizacja produkcji; cz. 1

    Pękanie Elementów Form Wtryskowych

    Dlaczego pękają matryce form wtryskowych?

    Robot Pick&place

    Roboty pick&place z systemem bin picking

    sprężyna naciskowa Smalley Nestawave

    Nowa sprężyna naciskowa Smalley Nestawave

    Linia Montażu Elektrycznego

    Linia montażu elektrycznego w fabryce samochodów

    Uniwersalne Uchwyty Szczękowe Do Obrabiarek

    Uniwersalne uchwyty szczękowe do obrabiarek

    Kanistry Synroc przed i po izostatycznym wysokociśnieniowym prasowaniu na gorąco HIP

    Materiały ceramiczne w energetyce jądrowej; cz. 2

    Volkswagen Typ 181

    Historia pewnego uchwytu

    zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem materiału zgrzeiny FSW

    Rozwój technologii zgrzewania tarciowego z przemieszaniem materiału zgrzeiny

    Wybrane tematy:

    • robotyzacja
    • spawanie
    • obróbka skrawaniem
    • MES
    • klejenie
    • tworzywa sztuczne
    • motoryzacja
    • CAD
    • polskie projekty
    • lotnictwo
    • druk 3D
    • silniki
    • formy wtryskowe
    • budowa maszyn
    • technologie łączenia
    • obliczenia
    • kompozyty
    • ceramika techniczna
    • Analizy, symulacje
    • Badania, analizy
    • Technologie
    • Maszyny i urządzenia
    • Części maszyn i urządzeń
    • Konstrukcje
    • Rozwiązania
    • Projektowanie
    • Materiały
    • Historia
    • Inne
  • Czasopismo
    • Jak zakupić
    • Archiwum
      • Archiwum 2025
      • Archiwum 2024
      • Archiwum 2023
      • Archiwum 2022
      • Archiwum 2021
      • Archiwum 2020
      • Archiwum 2019
      • Archiwum 2018
      • Archiwum 2017
      • Archiwum 2016
      • Archiwum 2015
      • Archiwum 2014
      • Archiwum 2013
      • Archiwum 2012
      • Archiwum 2011
      • Archiwum 2010
      • Archiwum 2009
      • Archiwum 2008
      • Archiwum 2007
  • O nas
  • Kontakt
  • ­
Nie znaleziono
Zobacz wszystkie wyniki
Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie
Nie znaleziono
Zobacz wszystkie wyniki
DMG Open House

Modelowanie powierzchniowe: skomplikowane zaokrąglenia

­ Jacek Mydlikowski
30.08.2018
A A
Modelowanie Powierzchniowe Skomplikowane Zaokrąglenia

Zaokrąglenia pozostają nieodzownym elementem konstrukcyjnym projektowanych części, bez względu na sposób ich wytwarzania. W przypadku wtrysku tworzywa lub odlewania, poza oczywistym aspektem czysto estetycznym, wywierają one również wpływ na technologiczność części, będąc w pewnych sytuacjach kluczowym elementem w zachowaniu jednorodnej grubości ścianek. Wraz z wzrostem komplikacji geometrii modelu 3D rosną wymagania względem generowanych zaokrągleń.

Podstawowym zadaniem odpowiedniego narzędzia w CAD staje się tworzenie powierzchni stycznych, o przekroju łuku, wzdłuż wskazanych krawędzi do sąsiadujących obok powierzchni. Kolejnym krokiem pozostaje połączenie schodzących się zaokrągleń, o ile wskazane krawędzie schodzą się do wspólnego wierzchołka. Takie połączenia, ze względu na liczbę zaokrągleń oraz miejsce ich wzajemnego spotkania się, mogą generować problemy użytkownikom CAD. Warto zatem znać pewne uniwersalne metody radzenia sobie z kłopotliwymi przypadkami.

Zanikająca krawędź

Pierwszym pospolicie występującym przykładem zaokrąglenia kłopotliwego dla części CAD jest przypadek zanikającej krawędzi. Objawia się on przechodzeniem dwóch przecinających się wzajemnie powierzchni w jedną. Większość CAD-ów radzi sobie z tym zwężając zaokrąglenie, aż do jego zaniku. Część potrafi udźwignąć to zadanie jak należy i umożliwia zaokrąglenie ze stałym odstępem krawędzi zaokrąglenia (np. w Creo to opcja Round > Chordal), aż do zaniku krawędzi. Niemniej, zdarzają się sytuacje na pierwszy rzut oka trywialne, a dla systemu jednak nie do udźwignięcia (choć teoretycznie – jak najbardziej), jak na rysunku 1.

Modelowanie Powierzchniowe Skomplikowane Zaokrąglenia
Rys. 1

Biorąc przewagę z modelowania powierzchniowego rozwiązanie takiego zaokrąglenia staje się zadziwiająco proste. W większości przypadków wystarczy stworzyć trzy dodatkowe krzywe, dwie na obu powierzchniach wzajemnie się przecinających, trzecią na czole zaokrąglenia (Rys. 2), a pomiędzy nimi rozpiąć nową powierzchnię realizującą pożądane zaokrąglenie (Rys. 3).

Modelowanie Powierzchniowe Skomplikowane Zaokrąglenia
Rys. 2
Modelowanie Powierzchniowe Skomplikowane Zaokrąglenia
Rys. 3

Dwie styczne krawędzie

Kolejnym problematycznym zaokrągleniem, również dość pospolitym, jest przypadek, w którym dwie krawędzie wykorzystane do zaokrąglenia schodzą się w wspólnym punkcie i do tego stycznie (Rys. 4). Sytuacja ta stwarza spory problem większości aplikacji CAD i domyślnym dedykowanym narzędziom dla zaokrągleń. Krawędzie zaokrąglane osobno zazwyczaj wykonywane są bez problemu (przypadek oparty na modelowaniu bryłowym). Próba jednoczesnego zaokrąglenia obu krawędzi może zakończyć się niepowodzeniem. Mówiąc kolokwialnie, sporo aplikacji CAD „wywala” się na tym.

Modelowanie Powierzchniowe Skomplikowane Zaokrąglenia
Rys. 4

Skoro domyślne narzędzie naszego CAD`a nie daje rady stworzyć płynnego połączenia obu zaokrągleń jednocześnie, czas sięgnąć po modelowanie powierzchniowe. Pierwszym krokiem staje się przygotowanie obu zaokrągleń w postaci samodzielnych powierzchni. Następnie należy je obie przyciąć w miejscu przecinania się krawędzi. Powstanie przekrój przypominający literę „S” (Rys. 5). Pozostaje przygotować dwie krzywe przedłużające i rozpiąć na powstałych warunkach brakującą powierzchnie cztero-brzegową (Rys. 6).

Modelowanie Powierzchniowe Skomplikowane Zaokrąglenia
Rys. 5
Modelowanie Powierzchniowe Skomplikowane Zaokrąglenia
Rys. 6

Omawiany przypadek występuje zarówno w modelowaniu technicznym (obudowy odlewane lub wtryskiwane), zarezerwowanym głównie dla brył, jak i w modelowaniu „swobodnym”, korzystającym głównie z powierzchni (ergonomiczne kształty, zmienna krzywizna). I tu i tam zasada jest ta sama. Rysunek 7 przedstawia schodzące się i wzajemnie styczne krawędzie na uchwycie elektronarzędzia.

Modelowanie Powierzchniowe Skomplikowane Zaokrąglenia
Rys. 7

W życiu problemy rzadko występują pojedynczo. Tak samo jest również w projektowaniu CAD. Częściej niż rzadziej projektujący borykają się z przypadkami dotyczącymi zarówno zanikającej krawędzi, jak i dwóch stycznych krawędzi. Czasami system CAD da radę ale czasami nie. W tej drugiej sytuacji rozwiązanie przedstawiane wcześniej dla samej zanikającej krawędzi działa i tutaj (Rys. 8).

Modelowanie Powierzchniowe Skomplikowane Zaokrąglenia
Rys. 8

Pozostaje kwestia „jakości” połączenia wszystkich zaokrągleń, w kontekście zachowania krzywizny pomiędzy powierzchniami. Dodając dodatkową pomocniczą powierzchnię oraz inaczej przycinając bazowe zaokrąglenia, otrzymamy warunki brzegowe pod powierzchnię zapewniającą znacząco lepszą kontrolę krzywizny, co widać na porównaniu obu rozwiązań (Rys. 9 i 10). Oczywiście takie wyniki wymagają odrobinę więcej zachodu oraz gimnastyki. To rozwiązanie warto stosować dla produktów o wysokich wymaganiach estetycznych.

Modelowanie Powierzchniowe Skomplikowane Zaokrąglenia
Rys. 9
Modelowanie Powierzchniowe Skomplikowane Zaokrąglenia
Rys. 10

Przecięcie trzech (lub więcej) krawędzi

Większość środowisk CAD radzi sobie z przygotowaniem schodzenia się kliku zaokrągleń jednocześnie, w obrębie tej samej cechy. System zazwyczaj samodzielnie tworzy odpowiednie przejścia i połączenia, niejako „domyśla” się ich. Niektóre z programów proponują zestaw nawet kilku rozwiązań (w Creo – opcja Transitions). Bywa jednak i tak, że użytkownik musi rozbić skomplikowane zejście zaokrągleń na poszczególne cechy, ponieważ system CAD proponuje rozwiązanie niepożądane lub nie proponuje go wcale. Ten problem zachodzi często w przypadku przecięcia się trzech lub więcej krawędzi (Rys. 11).

Modelowanie Powierzchniowe Skomplikowane Zaokrąglenia
Rys. 11
Modelowanie Powierzchniowe Skomplikowane Zaokrąglenia
Rys. 12

Samodzielnie przygotowanie połączenia zaokrągleń pozwala na większą kontrolę nad jakością wizualną finalnych powierzchni produktu (przede wszystkim nad zachowaniem krzywizny). Podobnie jak poprzednio, rozpocząć należy od podstawowych powierzchni zaokrągleń. Następnie trzeba wszystkie przyciąć w miejscu wzajemnego przecinania się krawędzi (Rys. 12).

Pierwszą powierzchnię należy rozpiąć pomiędzy lewym a prawym zaokrągleniem (Rys. 13). Posłuży jako punkt wyjścia dla drugiej finalnej powierzchni. Drugą z kolei rozpina się na wzór przedstawiony w omówionym wcześniej przykładzie – Dwie styczne krawędzie (Rys. 14).

Modelowanie Powierzchniowe Skomplikowane Zaokrąglenia
Rys. 13
Modelowanie Powierzchniowe Skomplikowane Zaokrąglenia
Rys. 14

Oczywiście zaproponowane rozwiązanie jest tylko jednym z możliwych. Przycinając bazowe powierzchnie zaokrągleń w sposób zaproponowany dla dwóch stycznych krawędzi, można uzyskać kolejne odmiany dla tego przypadku (Rys. 15).

Modelowanie Powierzchniowe Skomplikowane Zaokrąglenia
Rys. 15

Połączenie trzech rur

Modelowanie Powierzchniowe Skomplikowane Zaokrąglenia
Rys. 16

Trzy rury o jednakowej średnicy to przypadek z pogranicza „skomplikowanych zaokrągleń” i „skomplikowanych przejść” pomiędzy powierzchniami (tym ostatnim zostanie poświęcony kolejny artykuł). Różnica tkwi w charakterze geometrii modelu 3D. W skomplikowanych przejściach rzadko występują wyraźne krawędzie, schodzące się ze sobą i generujące problemy. Jest wręcz przeciwnie. Zadaniem użytkownika staje się łatanie brakujących miejsc pomiędzy powierzchniami, które powinny płynnie przechodzić jedna w drugą. Omawiany przykład ma wyraźne krawędzie, które trzeba będzie usunąć. Jedno z możliwych rozwiązań polega na zabudowaniu obszaru zaokrągleń szeregiem nowych powierzchni. Te zaś wymagają odpowiedniego przycięcia geometrii modelu 3D oraz stworzenia dedykowanych krzywych (Rys. 16).

W zasadzie prawie cały obszar pierwotny zostaje usunięty, aby stworzyć miejsce na nowe powierzchnie. Powstałe warunki wywołują potrzebę rozwiązania zagadnień pięciobrzegowych. Dopiero one zapewnią płynne połączenie wszystkich rur (Rys. 17 i 18).

Modelowanie Powierzchniowe Skomplikowane Zaokrąglenia
Rys. 17
Modelowanie Powierzchniowe Skomplikowane Zaokrąglenia
Rys. 18

Podsumowanie

Uniwersalne metody skupiają się przede wszystkim na poprawie płynności pomiędzy zaokrągleniami. Umiejętności radzenia sobie z kłopotliwymi sytuacjami podczas projektowania przydadzą się bezwzględnie w takich branżach jak motoryzacja lub produkty konsumenckie. Są one niezbędne w praktykowaniu modelowania powierzchniowego i jako takie stanowią atut, zwłaszcza dla młodych inżynierów. Ponadto, umiejętności te pozwalają na płynniejsze poruszanie się pomiędzy różnymi systemami CAD. Nawet jeżeli użytkownikowi brak doświadczenia i wiedzy dotyczącej specjalistycznych opcji w konkretnym programie CAD, może pożądane zaokrąglenia przygotować w oparciu o znane mu narzędzia do modelowania powierzchniowego oraz wiedzę z rozwiązywania zagadnień wielobrzegowych.

Jacek Mydlikowski

artykuł pochodzi z wydania 7/8 (130/131) lipiec/sierpień 2018

  • Share on Facebook
  • Share on Twitter
  • Share on LinkedIn
  • Share on WhatsApp
  • Share on Email
Tagi: CADmodelowanie

Powiązane artykuły

Modelowanie Powierzchniowe Skomplikowane Przejścia Powierzchni
Projektowanie

Modelowanie powierzchniowe: skomplikowane przejścia powierzchni

Praca z Dużymi Złożeniami
Projektowanie

Praca z dużymi złożeniami; cz. 5

Automatyzacja pracy w złożeniach
Projektowanie

Automatyzacja pracy w złożeniach

Polecenie Połącz siatki
Projektowanie

Struktury lattice w druku 3D

Inżynieria odwrotna (Reverse Engineering) w CATIA 3DEXPERIENCE
Projektowanie

Inżynieria odwrotna (Reverse Engineering) w CATIA 3DEXPERIENCE; cz. 1

Analiza technologiczności montażowej konstrukcji w systemie SolidWorks
Projektowanie

Analiza technologiczności montażowej konstrukcji w systemie SolidWorks

ceramika techniczna
albeco sit precyzja w przeniesieniu napędu

Tematyka:

aluminium automatyzacja budowa maszyn CAD ceramika techniczna CNC diagnostyka druk 3D energetyka formy wtryskowe innowacje inżynieria materiałowa klejenie kompozyty laser lotnictwo maszyny rolnicze mechanizm MES montaż motocykle motoryzacja obliczenia obrabiarki obróbka plastyczna obróbka skrawaniem polskie projekty pomiary programy przemysł kosmiczny przemysł morski przemysł zbrojeniowy recykling robot robotyzacja silniki spawanie stal technologie łączenia tribologia tworzywa sztuczne wynalazki wywiad zgrzewanie łożyska
FORMY WTRYSKOWE Integracja Konstrukcji i Technologii Ebook
MetalTop
DMG Open House
Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie
  • O nas
  • Polityka prywatności
  • Kontakt

© ITER 2007-2026

Nie znaleziono
Zobacz wszystkie wyniki
  • Strona główna
  • Aktualności
  • Artykuły
    • Analizy, symulacje
    • Badania, analizy
    • Części maszyn i urządzeń
    • Historia
    • Inne
    • Konstrukcje
    • Maszyny i urządzenia
    • Materiały
    • Projektowanie
    • Rozwiązania
    • Technologie
  • Jak zakupić
  • O nas
  • Kontakt

© ITER 2007-2026

email_icon

Nie przegap nowych wydań!

Zapisz się, aby na bieżąco otrzymywać linki do kolejnych, darmowych wydań Projektowania i Konstrukcji Inżynierskich

Wpisz adres email

Dziękuję, nie pokazuj więcej