1. Kaikuluotaimen runko

Harjoitus 1: Kaikuluotaimen runko

Versio yhteensopivuus

Harjoitus on toteutettu 26.0 (Vertex 2020) versiolla.

Tässä harjoituksessa opimme

• Kerrataan luonnostelua ja pursotuksia.
• Pursotuksen molempiin suuntiin ja valittuihin pintoihin saakka.
• Päästön teon.
• Geometrian mittojen tarkastuksen.
• Kierrereiän teon ainetta poistavalla piirteellä.
• Poistavan pinnoituksen (Loft).
• Polaarisen piirresarjan teon.
• Luonnospiirteen eli pinnan reunaviivojen käyttämisen luonnostelun apuna.
• Pyöristyksien ja pyöristysketjujen teon.

Käytetyt toiminnot:

• Uusi luonnos pintaan / viivalle.
• Luonnostelutyökaluja: Viivojen lisäystä, peilausta, trimmausta, leikkelyä ja poistoja. Offset-viiva, Ehtojen lisäyksiä.
• Päästö.
• Pyöristä (viivaketju) ja pyöristä tämä.
• Pinnoita.
• Tee sarja.
• Luonnospiirre (keskeytetty toiminnallisuus)

Luo uusi osamalli

• File > Uusi > Osa
  •  Anna tunnus.
  • Täytä arkistotiedot.
  • Valitse olemassa oleva projekti tai tee uusi projekti.
  • OK.

Mallinnan ensimmäinen piirre

• File > Uusi > Osa. (Anna nimi ja arkistotiedot ja tee uusi projekti tai valitse vanha projekti).
• Uusi luonnos > Pysty (XZ)-tasoon.

Luonnostele muoto

• Luonnostele toinen reuna (vihreät viivat).
• Peilaa ne keskiristin ympäri.
• Lisää puuttuvat vaakaviivat.
• Mitoita luonnos.
• Laita toinen vaaka-alaviiva yhteneväksi keskiristin vaakaviivan kanssa.

• 

Toimenpide

• Lisää - Pursota -Molempiin suuntiin.
• Pituus: 51

Pursotus molempiin suuntiin

Kun pursotus tehdään molempiin suuntiin, niin perusaputaso jää kappaleen keskelle, jolloin sitä voidaan hyödyntää mm:

• Aputasoon nähden symmetristen piirteiden peilauksessa.
• Symmetrisessä päästössä.

Pyöristä kappaleesta kahdeksan nurkkaa

• Valitse neljä ulkonurkkaa (Ctrl-näppäin pohjassa voi valita useita nurkkaviivoja).
• Tilannekohtainen toiminto: Pyöristä/Viistä > Pyöristä tämä.
• Ulkonurkkien säde: 20.
• Samalla tyylillä anna neljälle sisänurkalle säteeksi: 10.

Ctrl-näppäin valinnan apuna

Jos valitset toisen elementin ensimmäisen elementin valinnan jälkeen, niin ensimmäinen valinta putoaa pois.

• Kun pidät Ctrl-näppäimen pohjassa, voit valita lisää elementtejä.
• Jos osoitat uudelleen saman elementin (Ctrl-näppäin pohjassa), niin tämä elementti putoaa pois valittujen elementtien joukosta.

Pintojen takana piilossa olevien viivojen valinta

Voit valita viivoja myös pintojen takaa, jos sinulla on päällä läpinäkyvyys ja haku vain viivoihin. Kuva alla.

Tee päästö kahteen suuntaan

• Elleivät aputasot ole näkyvissä, niin valitse piirrepuusta Pysty (XZ)-taso ja ota se näkyviin tilannekohtaisella toiminnolla Palauta.
• Valitse osasta jokin pinta, johon päästö kohdistuu, kuvassa 1).
• Tilannekohtainen toiminto: Päästä.
• Valitse referenssitaso, kuvassa 2).
• Anna dialogiin päästökulmat: 5, kuvassa 3).

Tehdään runkoon kevennys (poistava pursotus)

• Valitse etupinta ja toiminto: Uusi luonnos > Pintaan.

Luonnostele muoto

• Luonnostele murtoviivalla puolisuunnikas.
  • Lähde liikkeelle ulkoreunan viivasta (saat tällöin luonnosviivan päätepisteen yhtenevyyden osoittamaasi viivaan).
  • Piirrä muoto ja käytä tarvittaessa suuntalukituksia.
  • Mitoita etäisyys ja kulmamitat.
  • Lisää pyöristys.
  • Kokeile raahata luonnosta. (Se luultavasti liikkuu).
  • Lisää tarvittaessa yhtenevyysehdot luonnoksen viivojen ja aikaisemman geometrian väliin.

• 

Toimenpide

• Poista - Pursota.
• Pituus: 21

Etäisyysehto ja mittaehto

Muistathan, että etäisyysehto kahden viivan välille antaa niille aina myös yhdensuuntaisuuden (vaikka tätä yhdensuuntaisuusehtoa ei ehtojen luettelosta erikseen löydykään).

• Tämän takia kannattaa usein suosia viivojen osoitusta etäisyysehtoa annettaessa.

Etäisyysehto kahden pisteen välille ehdottaa niiden välistä lyhintä etäisyyttä tai niiden välistä pysty- tai vaakasuuntaista etäisyyttä riippuen kohdistimen sijainnista.

Mittaehto ehdottaa heti janan osoituksen jälkeen janalle pituutta, vaaka- tai pystymittaa, mutta mahdollistaa, että osoitat toiseksi elementiksi viivan tai pisteen.

Mallinnetaan olake

• Valitse kevennyksen pohjapinta ja toiminto: Uusi luonnos > Pintaan.

Luonnostele muoto

• Piirrä ympyrä ja mitoita se, D=42 ja etäisyydet 25 ja 35.

• 

Toimenpide

• Tee lisäävä pursotus: 13.

Mallinnetaan läpi reikä

• Valitse olakkeen pinta ja toiminto: Uusi luonnos > Pintaan.

Luonnostele muoto

• Piirrä ympyrä siten että keskipisteeksi osoitat olakkeen keskipisteen (Ohjelma lisää tällöin Samankeskisyys-ehdon) ja anna halkaisija: 8.

• 

Toimenpide

• Poista - Pursota - Kappaleen läpi.

Mallinnetaan mutterin kolo takapintaan

• Käännä kappale (esim. hiiren keskinäppäin pohjassa).
• Tee luonnos takapintaan.

Luonnostele muoto

• Luonnostele kuusikulmio toiminnolla: Monikulmio.
  • Avainväliksi saat 8mm EN 24032-mutterille sopivan 13mm valitsemalla piirtotavaksi Sisähalkaisija ja antamalla Halkaisija-arvoksi: 13.
  • Asemoi kuusikulmio siten, että pari sivua tulevat kappaleen vaakasuuntaan.

• 

Toimenpide

• Poista - Pursota
• Pituus: 6.5

Tutki geometrian mittoja

Sopivan luonnostason paikan selvittämiseksi tutkitaan mallin mittoja:

• Ota poikittaistaso näkyville ellei se jo ole näkyvillä.
• Toiminto: Etäisyys

  

  • Osoita poikittaistaso, kuvassa 1).
  • Osoita mallista piste, kuvassa 2).
  • Voit tarvittaessa skaalata mittoja suuremmaksi.
• Jos olit mallintanut rungon ohjeen mukaan symmetriseksi ensimmäisen luonnoksen keskiristille, niin x-suuntaisen mitan pitäisi näyttää 96 mm.

Etäisyyksien mittaus

Etäisyyksien mittaustoiminnallisuus uudistettiin versioon 26.0.00 (Vertex 2020).

• Käy tutustumassa siihen, miten asioita silloin esiteltiin sivulta Mittaustyökalu.

Toinen vaihtoehto luonnostelutason määrittämiseen

Olisi mahdollista luoda aputaso kuvassa näkyvän aputason 1) ja pisteen 2) avulla.

• Tason ja pisteen valinnan jälkeen tilannekohtainen toiminto: Uusi aputaso.
• Sen jälkeen tämän uuden aputason valinta toiminto: Uusi luonnos > Yhdensuuntaisesti.

Mallinnetaan päädyn olakkeet

• Olakkeet tulevat 4mm päähän päädyn viivasta, eli 100 mm päähän, joten valitse poikittaistaso (kuvassa A) ja tilannekohtainen toiminto: Uusi luonnos > Yhdensuunt. Anna arvoksi: 100.

Luonnostele ympyrät, kuva B.

• Osoita keskipiste geometrialla olevasta viivasta (saat yhtenevyyden viivaan)
• Ympyröille Sama säde-ehto, ja toiselle halkaisija-ehto: 50.
• Keskipisteiden etäisyydet alhaalta ja ylhäältä: 26.

• 

Toimenpide

• Lisää - Pursota - Valittuun pintaan
• Pidä Ctrl-näppäin pohjassa ja valitse kuvan C mukaiset kuusi pintaa.
• Valmis-kuittaus (= Hiiren keskinäppäin tai V-näppäin) lisää pinnat dialogiin, kuvassa D.

Pursotus valittuun pintaan

Huomaa, että valitun pintajoukon pitää peittää koko alue, johon luonnoksen muoto tulee pursottumaan.

• Jos näin ei käy, niin pursotus tapahtuu epämääräisen matkan.

Valitut elementit-lohkosta (kuvassa D) löytyy tilannekohtainen valikko, jonka avulla voit mm lisätä kohdepintoja tai poistaa pinnan, jos olet sen ensin listalta valinnut.

Käytä-painike piirtää malliin pursotuksen, joka syntyisi, jos nyt viimeistelisit toimenpiteen OK:lla.

• Tällä voit tarkastaa, tuliko valittua riittävästi kohdepintoja.

Vaihtoehto pursotukselle tässä tapauksessa

Voit myös pursottaa olakkeen mitalla.

• Joudut vaihtamaan pursotuksen suunnan

  

  .
• Anna sellainen mitta, että se riittää ulottamaan pursotuksen kokonaan kappaleen sisälle, mutta ei ulotu esim. alaosasta kappaleen läpi.

Lisää kierrereiät päädyn olakkeisiin

• Toiminto: Poista ainetta käyttämällä kirjastopiirrettä

  

  tai tilannekohtainen toiminto: Liitä kirjastopiirre > Poistaen ainetta.
• Valitse piirre: Kirjastot > Piirteet > Kierteet > Metrinen > poraus.
• Valitse koko M10 ja anna porauksen pituus h 30 ja kierteen pituus TL 26, kuva A.
• Osoita piirteen paikka
  • Jos osoitat sen mallista siten että kohdistin kertoo osuvansa ympyrän keskipisteeseen, niin piirre on heti oikealla paikallaan, kuvassa 1).
• Tilannekohtainen toiminto: Lisää piirteen kopio.
• Osoita toisen olakkeen keskipiste, kuvassa 2).
• Lisää vielä samankeskisyys-ehto piirteen ja geometrian välille.
• Poistu luonnostilasta mallitilaan OK:lla, kuvassa 3).

Mallinna boori olakkeeseen

Boorin mallinnus edellyttää useampaa historiavaihetta

• Ohjauskäyrä.
• Poikkileikkaus ohjauskäyrän molempiin päihin.
• Poistava pinnoitus edellisten elementtien avulla.
• Sarjan teko tästä poistavasta pinnoituksesta.

Ohjauskäyrä. Kuva A:

• Valitse olakkeen päätypinta.
• Tilannekohtainen toiminto: Uusi luonnos > Pintaan.

Luonnostele muoto

• Jana jonka linja kulkee keskipisteen kautta.
• Laita yhtenevyys-ehto janan ja ympyrän keskipisteen välille.
• Mitat kuvan mukaan.

Toimenpide

• Ohjauskäyrä.

Ensimmäinen poikkileikkaus. Kuva B:

• Valitse viiva ja tilannekohtainen toiminto: Uusi luonnos.
  •  Anna sijainniksi 0. (Viivan sisempi lähtöpää, voi olla myös 1, riippuen siitä, miten olet viivan piirtänyt. 0-pää on se pää, jonka osoitit viivaa piirtäessäsi ensin).

Luonnostele muoto

• Piirrä kolmio.
• Vinot viivat symmetriaehdolla keskiristin pystyviivaan.
• Vaakaviiva yhtenevyydellä kiinni keskiristin vaakaviivaan.

Toimenpide

• Poikkileikkaus.

Toinen poikkileikkaus, Kuva C:

• Valitse viiva ja tilannekohtainen toiminto: Uusi luonnos.
  • Anna sijainniksi 1. (Viivan ulompi pää, voi olla myös 0, riippuen siitä, miten olet viivan piirtänyt).

Luonnostele muoto

• Piirrä kolmio.
• Vinot viivat symmetriaehdolla keskiristin pystyviivaan.
• Vaakaviiva yhtenevyydellä kiinni keskiristin vaakaviivaan.

Toimenpide

• Poikkileikkaus.

Tee Poistava pinnoitus, kuva D:

• Valitse poikkileikkaukset 1) ja 2).
  •  Zoomaa tarvittaessa, että voit valita poikkileikkauksen etkä viivoja tai pisteitä.
  • Valitse jälkimmäinen pinta Ctrl-näppäin pohjassa, jotta ensimmäinen pinta ei putoa valittujen joukosta pois.
• Tilannekohtainen toiminto: Pinnoita > Poistaen ainetta.
• Hyväksy valinnat (Poista, Ei tangeerausta), kuvassa 3).
• OK.

Tee boorista sarja

• Valitse piirre piirrepuusta, kuvassa 1).
• Tilannekohtainen toiminto: Tee sarja.
• Valitse sarjan tyyli: Polaarinen, kuvassa 2).
• Anna sarjan lukumäärä, kuvassa 3).
  • Kpl: 36.
• Anna säde, kuvassa 4).
  • Säde: 4.
  • Tämä säde vaikuttaa piirrettävään ohjausviivaan.
• Valitse sijoitukseksi: Pintaan, kuvassa 5).
• Osoita pinta, kuvassa 6).
• Sijoita sarjan keskipiste, kuvassa 7).
  • Tämä vaikuttaa sekä sarjan keskipisteeseen että polaarisen piirteen säteeseen.
  • Ohjelma piirtää luonnokseen mitat, joita voisit vielä tarvittaessa muokata.
• Viimeistele sarja OK:lla.

Lisää samanlaiset boorit muihinkin olakkeisiin

• Joudut toistamaan nuo parissa edellä olevassa kappaleessa olevat toiminnot.
• Ohjelma lisää kuvassa näkyvät aputasot silloin, kun joudut sijoittamaan piirteen osoitettuun pintaan.
  • G-näppäin piilottaa ja palauttaa apugeometrian, mm. nämä aputasot.

Piirteen toisto kirjastoimalla

Kuten huomaat, on noiden kolmen olakkeen boorien mallintaminen työlästä edellä kuvatulla tavalla.

Myöhemmissä harjoituksissa opetellaan käyttämään piirrekirjastoa.

• Ensin mallinnetaan piirre (esim. tuollainen boorisarja) omassa mallissaan.
• Sitten tallennetaan se piirre-kirjastoon.
• Piirrekirjastosta tuo piirre voidaan hakea poistavaksi piirteeksi mihin tahansa osamalliin.

Esim. tällainen boorisarja on mahdollista mallintaa siten että boorin mitat ja urien lukumäärä voidaan varioida samalla kun piirteellä koneistetaan osaa.

Lisää kevennykset rungon etupintaan

• On mahdollista piirtää viivaketju ja sen jälkeen mitoittaa se.
• Toisena vaihtoehtona olisi kopioida kaikki pinnan reunaviivat luonnokseen tilannekohtaisella toiminnolla: Viiva > Kopioi luonnostasoon, mutta tämä on työlästä koska reunaviivoja on paljon.
• Kolmantena vaihtoehtona on käyttää tilannekohtaista toimintoa Luonnospiirre ja keskeyttää se, jotta luonnokseen saadaan kopioitua kaikki pinnan reunaviivat.

Offset-viivan luonnostelu:

• Valitse pinta, kuvassa 1).
• Tilannekohtainen toiminto: Luonnospiirre, kuvassa 2).
  • Ohjelma kopioi pinnan reunaviivat luonnokseen ja kysyy toimenpidettä.
  • Keskeytä toiminto Esc-näppäimellä tai poistamalla toimenpide-dialogi.
• Valitse kaikki luonnoksen viivat aitaamalla ne.
• Muuta viivojen ominaisuudet apuviivoiksi, kuvassa 3).
• Toiminto: Offset

  

  , kuvassa 4).
  
  • Osoita jotain viivaa.
  • Varmista, että Valinta ketjuina on valittuna.
  • Osoita offset-viivojen suunta ketjun sisäpuolelta.
  • Anna väli-arvoksi: 10.

Siivoa offset-viivoja:

• Käytä toimintoa Viivan trimmaus toiseen viivaan

  

  ja osoita kohdeviivaksi kaari ja trimmattavaksi viivaksi jana. Kuvassa 5).
• Huomaa, että joudut joko käynnistämään toiminnon uudelleen, tai käyttämään Valmis-kuittausta (V- näppäin tai Hiiren keskinäppäin), ennen kuin osoitat toisen kaaren kohdeviivaksi, sillä ohjelma mahdollistaa sen, että voit trimmata kerralla useita viivoja kohdeviivaan saakka.
• Käytä toimintoa Poista viivan osa

  

  ja osoita poistettavia viivoja.
  • Jos viiva risteää toisen viivan kanssa, niin se viiva poistetaan risteykseen saakka.
• Kuvassa 6) näkyvä kaaren pätkä estäisi myöhemmin nurkkaan tehtävän pyörityksen, joten se kannattaa poistaa ja trimmata viivat yhteen, kuvassa 7).

Tee poistava pursotus

• Toimenpide: Poista - Pursota ja anna pituusmitaksi 10 ja kartiokkuudeksi: -10, jotta kevennyksille saadaan päästöksi 10 astetta.

Tee vastaava kevennys toiselle puolelle

• Takapinnalle luonnospiirre + keskeytys.
• Viivojen muunto apuviivoiksi.
• Offset-viivojen piirto.
• Viivojen trimmailua ja leikkelyä.
• Lisäksi joudut piirtämään viivan ja kaaren.
• Lopuksi poistava pursotus samoilla arvoilla, kuin edellä.

Tehdään yksittäiset pyöristykset

• Valitse yksittäisiä teräviä särmiä (Muistathan Ctrl-näppäimen).
• Joudut kääntelemään mallia, kun valitset pyöristettäviä särmiä (Muistathan että se käy joko Shift + hiiren oikean näppäin pohjassa tai sitten hiiren keskinäppäin pohjassa). (tai *1 katso alempaa tippiä)
  
  • Muista kääntelyn jälkeen painaa Ctrl-näppäin pohjaan, jotta uuden särmän valinta ei pudota aikaisempia valintoja pois.
• Tilannekohtainen toiminto: Pyöristä/Viistä > Pyöristä tämä, anna arvo: 6.

Pyöristä vai Pyöristä tämä

Pyöristä-toiminto pyrkii etsimään tangentiaalisen viivaketjun ja tekemään tähän ketjuun nojaavien pintojen väliin pyöristyksen kerralla.

Pyöristä tämä-toiminto pyrkii tekemään pyöristyksen vain valittuun viivaan nojaavien pintojen välille.

• Dialogissa voit hallita jokaisen valitun särmän pyöristyksiä yksilöllisesti.
• On kuitenkin käyttäjälle helpompaa, jos valitaan kerralla ne särmät, joille tulee sama pyöristyksen arvo. Näin on varsinkin tapauksissa, joissa pyörityksille kokeillaan eri arvoja.

Molemmilla tavoilla on mahdollista tehdä myös muuttuvasäteisiä pyöristyksiä, mutta niiden ominaisuuksia esitellään myöhemmissä harjoituksissa.

Kumpaankin pyöristystapaan voidaan valita yksi tai useampi lähtöelementti, joiden avulla pyöristykset malliin tehdään.

• Joissain tapauksissa on syytä tehdä ensin pyöristys (Pyöristä eli "ketjupyöristys") vain yhteen ketjuun kerralla, sillä "törmäävien" ketjujen ratkaisu ei saata aina onnistua.

Viivojen valinta pintojen takaa

*1) Voit valita viivoja pintojen takaa, kunhan

• Valittuna on: Osa-valintanauhan Työkalut-ryhmän toiminto: Läpinäkyvyys.
• Sekä: Työkalunauhasta vain: Haku viivaan.

Tee pyöristysketjut

• Valitse jokaisesta "ketjusta" yksi särmä.
• Tilannekohtainen toiminto: Pyöristä/Viistä > Pyöristä, anna arvo: 2.

Päädyssä olevien olakkeiden ja rungon välisiin pyöristyksiin voit joutua osoittamaan useampia viivoja.

• Kokeile pyöristyksen onnistumista.
• Jos pyöristys jää vajaaksi, palaa muokkaamaan pyöristystä ja valitse Ctrl-näppäin pohjassa uusi viiva.

Tallenna malli

• File > Tallenna tai paina

  

  tai

  

  

  .

Mallin piirustus

• Seuraava harjoitus käsittelee mallin piirustuksen luontia.