Kapitola 1: Návrh kola

V této kapitole budete konstruovat jednoduché kolo podle níže uvedeného obrázku. Naučíte se vytvářet a spravovat skicy (sketches), manipulovat s pracovním souřadným systémem (work axes) a vytvářet konstrukční prvky (features). Později, v kapitole 2, použijete toto kolo jako základ pro kolo s odlehčujícími otvory.

 

Toto kolo budeme vytvářet ve třech fázích:

Vytvoření nového konstrukčního návrhu (souboru s modelem součásti)

Postupujte následujícím způsobem:

1. V hlavním menu menu vyberte položku File > New.

2. Zvolte Design a potvrďte tlačítkem OK.

3. Maximalizujte okno modelu (běžným "windowsovským" způsobem).

Systém automaticky zobrazí skicovací prostředí v isometrickém pohledu.

Nastavení parametrů

1. Pro nastavení zobrazení pracovní roviny normálou proti obrazovce zvolte v hlavním menu bar View > Onto Workplane.

2. Jako modelovací jednotky zvolte milimetry.

3. V hlavním menu zvolte Tools > Options.

4. V dialogovém panelu Options zvolte záložku Units.

5. Nastavte položky Model Distances a Paper Distances na milimetry a potvrďte tlačítkem OK.

6. V témže dialogovém panelu zvolte záložku Number a nastavte položku Units na milimetry.

Vytvoření skicy pro osu kola

1. Nakreslete osu (rotace) kola. Tato osa poslouží pro orotování profilu kola, čímž vznikne objemové těleso.

2. Zvolte nástroj Create Straight (line), tj. nástroj pro tvorbu úseček.

3. Pohybujte kurzorem ve tvaru tužky dokud se v dialogovém pruhu v položce Snap to Grid nebjeví hodnota 0,0, indikující, že první koncový bod úsečky bude mít souřadnice x0y0.

4. Stiskněte levé tlačítko myši (a držte jej) a táhněte úsečku doprava.

Tip: Pro zamčení horizontálního směru stiskněte klávesu SHIFT během tažení úsečky.

5. Jakmile bude úsečka přibližně 100 mm dlouhá, uvolněte levé tlačítko myši a poté i klávesu SHIFT.

6. V hlavním menu zvolte Workplane > Sketches.

Objeví se dialogový panel Sketches. Implicitně se první skica (sketch) jmenuje initial. Systém pojmenovává následé skicy sketch1, sketch2, etc.

7. Pro přejmenování skicy zvolte tlačítko Properties.

8. V poli Name napište rot-axis a potvrďte tlačítkem OK.

V seznamu se objeví skica se jménem rot-axis.

Vytvoření skicy profilu kola

1. V dialogovém panelu Sketches zvolte tlačítko New.

2. Zadejte jméno wheel-profile a potvrďte tlačítkem OK.

Jméno wheel-profile se objeví v seznamu skic.

3. Pomocí tlačítka Activate aktivujte vybranou skicu wheel-profile.

Jak můžete vidět, pracovní rovina může obsahovat více skic.

4. V prohlížeči (navigátoru) pracovních rovin (Workplanes browser) kliknutím na znaménko plus zobrazte obsah pracovní roviny base.

Nyní existují dvě skicy asociované k pracovní rovině base. Tučný text indikuje, že nyní je aktivní skica wheeel-profile.

5. Chcete-li rozšířit okno browseru, přesuňte kursor na hranici okna browseru. Jakmile se kurzor změní na dvojitou šipku, pomocí levého tlačítka myši uchopte hranici a tahněte ji potřebným směrem. Velikost okna browseru se příslušně změní.

6. Vytvořte konstrukční čáru přes čáru reprezentující osu kola. Poslouží nám jako pomůcka pro konstrukci profilu kola.

7. V pruhu modelovacích nástrojů (Modeling toolbar) zvolte nástroj Create Straight (line) a vytvořte novou úsečku při použití koncových bodů existující úsečky (osy kola).

8. V hlavním menu zvolte Line > Toggle Construction (změň na konstrukční čáru).

Všimněte si, že úsečka je nyní zobrazena čárkovaně, což symbolizuje konstrukční čáru.

9. Ke zkonstruování ekvidistanty reprezentující díru o průměru 32 mm vyberte tuto konstrukční čáru.

10. V hlavním menu zvolte Line > Offset Chain. (Tento nástroj vytváří ekvidistanty k vybrnému řetězci čar.)

11. Pro nastavení vzdálenosti zadejte hodnotu průměru dělenou dvěma a potvrďte tlačítkem OK.

Systém vytvoří dvě úsečky (z každé strany konstrukční čáry jednu).

12. Protože budeme používat pouze horní úsečku, smažte dolní. vyberte ji a stiskněte klávesu Delete nebo použijte stejnojmenný nástroj (např. z hlavního nástrojového pruhi).

13. Užijte stejné metody pro vytvoření úsečky reprezentující průměr 90 mm.

14. Zkonstruujte svislou konstrukční úsečku, která později použijeme pro definici šířky kola.

Poznámka: Nezapomeňte držet stisknutou klávesu SHIFT pro zamčení svislého nebo horizontálního směru.

Konstrukční čára reprezentuje osu symetrie kola ve směru jeho šířky. Protoře levá a pravá polovina kola je shodná, můžeme konstruovat jednu polovinu (pravou) a zrcadlením pak vytvořit druhou polovinu (levou).

15. Vytvořte úsečku reprezentující šířku 42 mm.

Nezapomeňte, že konstruujeme pouze polovinu profilu, proto dělte hodnotu dvěma a smažte levou nadbytečnou čáru.

16. Vytvořte svislé úsečky reprezentující šířky 36 mm a 7 mm.

17. Vytvořte vodorovné konstrukční úsečky reprezentující průměry 41 mm a 82 mm.

Použijeme je pro tvorbu úseček profilu se sklonem 15 stupňů. (Vytvořené úsečky by měly odpovídat obrázku dle bodu 19.)

Poznámka: Pro tvorbu těchto pootočených úseček musíme nejprve posunout souřadný systém. Nejprve vytvoříme úsečku propojující šířky kola 42 mm a 7mm.

18. Pro posunutí počátku souř. systému do průsečíku konstrukční úsečky reprezentující průměr 41 mm a úsečky reprezentující šířku 42 mm zvolte v hlavním menu položku Workplane > Reposition Axes.

Kurzor změní svůj tvar na bod (křížek).

19. Přesuňte kursor na průsečík zmíněných úseček (šířka 42 mm a průměr 41 mm) a zvolte jej. Tento význačný bod se vysvítí a vy jej levým tlačítkem myši vyberete.

20. V hlavním menu zvolte Workplane > Transform Axes.

21. Zvolte záložku Rotate a zadejte hodnotu -15.

Úhel se odměřuje proti směru hodinových ručiček. Tj. úhel -15 stupňů bude naopak ve směru hodinových ručiček.

22. Zkonstruujte první šikmou čáru.

23. Použitím stejné metody změňte polohu a natočení souřadného systému pro vytvoření úsečky z bodu představujícího šířku 36 mm a průměr 82 mm.

Nápověda: Pootočení souřadného systému je pro tento případ 30 stupňů.

24. Pro ořezání přesahů úseček použijte nástroj Delete Line Segment z pruhu modelovacích nástrojů.

Tvar kurzoru se změní na nůžky.

25. Přesuňte kurzor na nepotřebný segment úsečky, který má být vymazán.

Systém zvýrazní příslušný segment (segmenty čar jsou definovány průsečíky s ostatní geometrií). Zvýrazněný sement se po "potvrzení" levým tlačítkem myši smaže.

26. Použijte nástroje pro ořezávání a mazání (Delete Line Segment a Delete) pro dokončení geometrie poloviny profilu.

Poznámka: V následujícím kroku přesuneme a pootočíme souřadný systém do původní polohy a orientace. Tj. počátek bude ležet v levém koncovém bodě konstrukční úsečky představující osu kola.

27. Pro zrcadlení profilu okolo osy Y nejprve vyberte geometrii, která má být zrcadlena.

28. V halvním menu zvolte Line > Mirror > In Y Axis.

29. V halvním menu zvolte Feature > Revolve Profile.

Zobrazí se dialogový panel Revolve Profile. Zde je třeba definovat, která skica reprezentuje profil (wheel-profile) a která osu rotace (rot-axis).

30. V hlavním menu zvolte View > Isometric, čímž se změníte zobrazení na isometrický pohled.

31. Zvolte zaškrtávací políčko Shaded pro přepnutí do režimu stínovaného zobrazení. Dále zaškrtněte režim Admire pro skrytí čarové geometrie (hran) a skic.

32. Uložte soubor s modelem kola. V hlavním menu zvolte File> Save.

33. V dialogovém panelu Save Design As vyberte požadovaný adresář pro uložení a zadejte jméno souboru v poli File Name (např. wheel).

34. Potvrďte tlačítkem Save.