Adaptivní náčrty pro produktivní modelování přímo v sestavách

Autodesk Inventor zavádí do parametrického modelování zcela nové prvky, které mají zásadní význam především v oblasti modelování sestav. V podstatě metoda adaptivního modelování zavádí zcela zásadní změnu do principů parametrického modelování a přibližuje jej tak mnohem blíž myšlení konstruktéra.

Adaptivní modelování se soustředí na vyřešení několika základních problémů. Vychází z předpokladu, že většina výrobků je vždy postavena z více než jedné součásti, které musí být vzájemně provázány (musí do sebe pasovat):

• Adaptivita nahrazuje složité modely z hlediska funkčnosti v sestavě v průběhu návrhu jednoduchými náčtry, které mají po přiřazení vazeb stejné funkční vlastnosti jako modely.
• Adaptivita řeší vzájemné geometrické charakteristiky a rozměry součástí pomocí vzájemných adaptivních vazeb, které vznikají překročením stupňů volnosti neúplně parametrizovaného náčrtu.
• Adaptivita umožňuje velmi rychlou a efektivní tvorbu součástí přímo v sestavě, buď jejich přímým modelováním nebo modifikací již existující součásti.

Adaptivita umožňuje dynamickou tvorbu sestav

Začněte vložením základní součásti

Pro vysvětlení výhod adaptivního modelování si musíme nejdřív vysvětlit podstatu modelování sestav v klasickém parametrickém modelování. Pro základní informaci si stačí představit jednoduchou sestavu páky ojnice a pístu s pístním čepem. Při modelování této sestavy parametrickým modelováním musíme nejdřív vymodelovat všechny čtyři součásti a pak řešit funkčnost celé sestavy. Najednou zjistíme, že nám nevyhovuje například délka ojnice a tím ztrácíme funkčnost celé sestavy.

Vytvořte novou součást přímo v sestavě

Běžným postupem nakreslete náčrt (bez vazeb)

Adaptivní náčrt tak v podstatě nahrazuje skutečnou součást, která je vytvořena pouze obrysem, nebo jednoduchou čarou. Tuto čáru lze po zapnutí adaptivity položkou v nabídce aktivované pravým tlačítkem myši libovolně upravovat pomocí 3D vazeb určených standardně pro řízení polohy součástí v sestavě.

Náčrt prohlaste za adaptivní

Aktivujte zpět celou sestavu

Při tvorbě adaptivních náčrtů musíme vždy pamatovat na jeden důležitý aspekt. Pokud jsou za adaptivní náčrty prohlášeny již parametrizované geometrie (obsahují kóty a vazby) budou povoleny pouze ty modifikace, které se budou týkat neparametrizovaných částí náčrtů. To znamená, existuje-li například délková kóta na náčrtu ojnice nebude ji možnost modifikovat pomocí adaptivity.

Tvar náčrtu upravte pomocí 3D vazeb

Výsledný adaptivní náčrt

Adaptivní náčrty můžeme takto upravovat celkově, nebo částečně. Pokud chceme například upravit pouze délku ojnice můžeme ostatní části náčrtu určit tradičně pomocí geometrických a rozměrových vazeb, nebo pokud to není v daném případě nutné neparametrizovat geometrii vůbec.

Adaptivní náčrt vysuneme do tvaru součásti

Modifikujte rozměr původní součásti

Další nespornou výhodou použití adaptivních náčrtů je jejich přímá návaznost na rozměry součástí, vůči kterým jsem vazbeny. Tradiční postup v parametrickém modelování znamenal náročné provázaní parametrů pomocí obecných hodnot. Tato možnost samozřejmě existuje v Inventoru také. Například délka součásti L1 je pak rovna délce sousední součásti L2. Tato tradiční metoda je nahrazena jednodušším provázáním geometrie pomocí 3D vazeb.

Modifikace se adaptivně projeví na nové součásti

Řešení funkčnosti ojnice pomocí adaptivního náčrtu

Adaptivní vlastnosti lze použít tedy prakticky všude tam, kde vyžadujeme vyřešení funkčnosti sestavy bez nutnosti modelovat složité součásti nebo pokud počítáme s další modifikací součástí v sestavě bez nutnosti složitě svazovat jednotlivé parametry definující jejich rozměr.

Adaptivní modifikace součástí v Inventoru

Prakticky největšího nárůstu produktivity dokážeme ovšem adaptivní modifikací již existujících součástí v sestavě. Lze tak například převzít ze zcela jiné sestavy tvarově podobnou součást a tu pouze modifikovat pomocí adaptivních 3D vazeb.

Vložená součást z jiné sestavy

Mazání parametrů nebo nastavení Driven kót

Modifikace již existující součásti vychází z podstaty adaptivního modelování. Srovnání s tradičními postupy parametrického modelování je možné na základě úrovně parametrizace náčrtu. Řada systému umožňuje poměrně diskutabilní hybridní modelování. Jedná se o možnost při návrhu výrobku kombinovat neparametrizované a parametrizované objekty (náčrty, konstrukční prvky). Problém ovšem spočívá v následných modifikacích, kdy bez úplné parametrizace lze součást jen velmi obtížně modifikovat a stejně musíme parametry (geometrické vazby a kóty) doplnit.

Aktivace adaptivity

Adaptivní modifikace průměru čepu

Adaptivita tento problém odstraňuje a dokonce umožňuje využít částečné parametrizace jako nástroje, který vytváří “gumové náčrty”. Tyto neúplně parametrizované náčrty lze modifikovat pomocí 3D vazeb přímo v sestavě na základě již existující geometrie a rozměrů součástí.

Je zcela jasné, že již vytvořené součásti jsou ve většině případů již plně parametrizované a proto pro adaptivní “natahování” zcela nepoužitelné. Právě tento problém lze velmi jednoduše řešit pomocí dodatečné modifikace náčrtů prostým vymazáním rozměrů a vazeb omezujících adaptivní modifikace. Tato situace je uvedena na obrázku, u kterého je modifikována délka a průměr čepu vůči náboji.

Adaptivní modifikace délky čepu

Adaptivně modifikovaný čep

V druhé fázi je již možné aktivovat pravým tlačítkem myši adaptivní vlastnosti součásti nebo jejich částí (aktivace je indikována pomocí šipek v objektovém prohlížeči. Po omezení stupňů volnosti v běžné sestavě pomocí 3D vazeb (zde končí většina 3D systémů) lze adaptivní součásti modifikovat dále z pohledu jejich geometrie, rozměrů a vzájemných rozměrových vazeb vůči jiným součástem v sestavě.

Tip: Omezující rozměrové kóty lze vymazat a nebo označit jako řídící (Driven). Toto nastavení provedeme tak, že v režimu náčrtu vybereme kótu, která překáží adaptivní modifikaci a z lišty Command Bar vybereme z nabídky stylů kót položku Driven. Kóty jsou pak uzavřeny v závorkách a jsou orientační.