Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie
  • STRONA GŁÓWNA
  • Aktualności
    Nowa technologia produkcji drzwi samolotów pasażerskich

    Nowa technologia produkcji drzwi samolotów pasażerskich

    superjammer najsilniejsze ramię robota

    Najsilniejsze ramię robota

    chwytak z taśmy mierniczej

    Chwytak z taśmy mierniczej

    Nowy stop miedzi do zastosowań wysokotemperaturowych

    Nowy stop miedzi do zastosowań wysokotemperaturowych

    Cyklokopter BlackBird

    Cyklokopter BlackBird w powietrzu

    GFG Peralta S

    Retrofuturystyczne perełki motoryzacji

    Nowa technologia recyklingu włókien węglowych

    Nowa technologia recyklingu włókien węglowych

    podwodne górnictwo

    Wojna celna i minerały na dnie morza

    Robot na gaz

    Robot na gaz

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

    Automatyzacja transportu wewnętrznego

    Pierścienie Ustalające Smalley Spirolox

    Pierścienie ustalające Smalley Spirolox

    badanie materiałowe polimerów na potrzeby MES

    Badania materiałowe i modelowanie polimerów na potrzeby symulacji MES

    Wywrotnica czołowa o ruchu kontrolowanym

    Historia jednego patentu – czyli dlaczego warto znać teorię

    separator do docierania wałków

    Docieranie otworów i powierzchni walcowych

    Honowanie na standardowych centrach obróbczych

    Honowanie na standardowych centrach obróbczych

    mantra-ford ms80 1969

    Spór o aerodynamikę: skrzydła w Formule 1

    Efektywność i optymalizacja technologii

    Efektywność i optymalizacja technologii

    Resztkowa poduszka tworzywa w procesie wtrysku

    Resztkowa poduszka tworzywa w procesie wtrysku

    Nadsmarowność przełom w tribologii

    Nadsmarowność – przełom w tribologii?

    obróbka wykończająca honowanie

    Obróbka wykończająca: honowanie

    Prognozowanie wyboczenia wskutek odkształceń termicznych

    Prognozowanie wyboczenia wskutek odkształceń termicznych

    Wybrane aspekty produktywnego skrawania na wieloosiowych obrabiarkach CNC

    Wybrane aspekty produktywnego skrawania na wieloosiowych obrabiarkach CNC; cz. 7

    pamar axial engine

    Osiowe silniki wewnętrznego spalania

    Analiza i synteza w projektowaniu obrabiarek

    Analiza i synteza w projektowaniu obrabiarek

    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
    • O czasopiśmie
    • 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
  • Kontakt
  • ­
Nie znaleziono
Zobacz wszystkie wyniki
Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie
  • STRONA GŁÓWNA
  • Aktualności
    Nowa technologia produkcji drzwi samolotów pasażerskich

    Nowa technologia produkcji drzwi samolotów pasażerskich

    superjammer najsilniejsze ramię robota

    Najsilniejsze ramię robota

    chwytak z taśmy mierniczej

    Chwytak z taśmy mierniczej

    Nowy stop miedzi do zastosowań wysokotemperaturowych

    Nowy stop miedzi do zastosowań wysokotemperaturowych

    Cyklokopter BlackBird

    Cyklokopter BlackBird w powietrzu

    GFG Peralta S

    Retrofuturystyczne perełki motoryzacji

    Nowa technologia recyklingu włókien węglowych

    Nowa technologia recyklingu włókien węglowych

    podwodne górnictwo

    Wojna celna i minerały na dnie morza

    Robot na gaz

    Robot na gaz

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

    Automatyzacja transportu wewnętrznego

    Pierścienie Ustalające Smalley Spirolox

    Pierścienie ustalające Smalley Spirolox

    badanie materiałowe polimerów na potrzeby MES

    Badania materiałowe i modelowanie polimerów na potrzeby symulacji MES

    Wywrotnica czołowa o ruchu kontrolowanym

    Historia jednego patentu – czyli dlaczego warto znać teorię

    separator do docierania wałków

    Docieranie otworów i powierzchni walcowych

    Honowanie na standardowych centrach obróbczych

    Honowanie na standardowych centrach obróbczych

    mantra-ford ms80 1969

    Spór o aerodynamikę: skrzydła w Formule 1

    Efektywność i optymalizacja technologii

    Efektywność i optymalizacja technologii

    Resztkowa poduszka tworzywa w procesie wtrysku

    Resztkowa poduszka tworzywa w procesie wtrysku

    Nadsmarowność przełom w tribologii

    Nadsmarowność – przełom w tribologii?

    obróbka wykończająca honowanie

    Obróbka wykończająca: honowanie

    Prognozowanie wyboczenia wskutek odkształceń termicznych

    Prognozowanie wyboczenia wskutek odkształceń termicznych

    Wybrane aspekty produktywnego skrawania na wieloosiowych obrabiarkach CNC

    Wybrane aspekty produktywnego skrawania na wieloosiowych obrabiarkach CNC; cz. 7

    pamar axial engine

    Osiowe silniki wewnętrznego spalania

    Analiza i synteza w projektowaniu obrabiarek

    Analiza i synteza w projektowaniu obrabiarek

    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
    • O czasopiśmie
    • 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
  • Kontakt
  • ­
Nie znaleziono
Zobacz wszystkie wyniki
Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie
Nie znaleziono
Zobacz wszystkie wyniki
https-www-metalwork-pl-v-lock-html

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

Tagi: CADmodelowanie

Powiązane artykuły

Inżynieria odwrotna (reverse engineering) w CATIA 3DEXPERIENCE
Projektowanie

Inżynieria odwrotna (Reverse Engineering) w CATIA 3DEXPERIENCE; cz. 2

Mechanizm Maltański Metody Symulacji Kinematycznej
Projektowanie

Mechanizm maltański – różne metody symulacji kinematycznej

Modelowanie parametryczne czy bezpośrednie
Projektowanie

Modelowanie parametryczne czy bezpośrednie?

Praca z dużymi złożeniami
Projektowanie

Praca z dużymi złożeniami, cz. 1

Widok płaszczyzny prostopadłej do osi elementu walcowego modelu
Projektowanie

Geometryzacja zapisu cyfrowego obrazu elementu uzyskanego ze skanowania 3D; cz. 1

duże złożenia CAD
Projektowanie

Praca z dużymi złożeniami; cz. 4

najnowsze-wydanie_03-04_2025

Item Innovation Days

Tematyka:

aluminium automatyzacja budowa maszyn CAD cięcie CNC diagnostyka druk 3D energetyka formy wtryskowe innowacje inżynieria materiałowa klejenie kompozyty laser lotnictwo maszyny rolnicze mechanizm MES modelowanie montaż motocykle motoryzacja obliczenia obrabiarki obróbka plastyczna obróbka skrawaniem polskie projekty pomiary programy przemysł kosmiczny przemysł morski przemysł zbrojeniowy robot robotyzacja silniki spawanie stal technologie łączenia tribologia tworzywa sztuczne wynalazki wywiad zgrzewanie łożyska
http-alphatechnology-com-pl-o-nas
https-metaltop-pl
FORMY WTRYSKOWE Integracja Konstrukcji i Technologii Ebook
https-www-metalwork-pl-v-lock-html
Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie
  • O czasopiśmie
  • Polityka prywatności
  • Kontakt

© ITER 2007-2025

Nie znaleziono
Zobacz wszystkie wyniki
  • STRONA GŁÓWNA
  • Aktualności
  • Artykuły
    • Analizy, symulacje
    • Badania, analizy
    • Technologie
    • Maszyny i urządzenia
    • Części maszyn i urządzeń
    • Konstrukcje
    • Rozwiązania
    • Projektowanie
    • Materiały
    • Historia
    • Inne
  • Czasopismo
    • O czasopiśmie
    • 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
  • Kontakt
  • ­

© ITER 2007-2025