CAD-suunnittelu · liitännät · parametrit

Mallinna tarkoituksella

Hyvä tulostettava CAD alkaa liitännöistä, eli pinnoista, jotka koskettavat muita osia, kantavat kuormaa tai liikkuvat. Mallinna ne ensin, anna niille nimet ja anna ulkoviivan seurata.

Johdanto

Useimmat prototyypit, jotka tarvitsevat neljännen revision, piirrettiin ulkoa sisäänpäin: ensin miellyttävä ulkoviiva, sitten reiät ja urat ahdettiin mukaan myöhemmin. Kun järjestys käännetään, malli alkaa toimia puolestasi.

Aloita
Listaa jokainen osan kosketuspinta.
Nimeä
Muuta jokainen kosketuspinta parametriksi.
Muoto
Rakenna runko näiden arvojen ympärille.
Varmista
Tulosta testikappale ennen koko osaa.

Aloita liitospinnoista

Ennen kuin piirrät yhdenkään profiilin, kirjoita ylös, mitä osa koskettaa. Hyllykiinnike koskettaa seinää, kahta ruuvia ja hyllyä. Paristokansi koskettaa kotelon reunaa, salpaa ja peukaloa. Jokainen kosketus on suunnittelurajoite, johon liittyy luku, kuten ruuvin halkaisija, pienin seinämävahvuus tai väli. Nämä luvut kuuluvat malliisi ennen ulkoviivaa.

Autodesk Fusionissa tämä tarkoittaa parametritaulukkoa, Onshapessa muuttujia tai konfiguraatiota, FreeCADissa luonnoksiasi ohjaavaa taulukkoa, SolidWorksissa globaaleja muuttujia ja yhtälöitä ja OpenSCADissa yksinkertaisesti tiedoston alun muuttujia. Nimeä ne toiminnon mukaan: screw_clearance, lid_gap, wall_min. Kun testitulostus osuu liian tiukasti, muutat yhden arvon ja jokainen riippuvainen ominaisuus päivittyy. Siinä on parametrisen mallinnuksen koko idea, ja se toimii vain, jos tärkeät mitat nimettiin jo ensimmäisenä päivänä.

Suunnittele suuttimelle, älä näytölle

0.4 mm suutin tekee yleensä linjoja, jotka ovat noin 0.42–0.45 mm leveitä. Seinä, joka on mallinnettu hankalaan murto-osaan tästä, esimerkiksi 1.1 mm, pakottaa viipaloijan täyttämään aukot ohuilla, heikoilla suulakepuristeilla tai jättämään tyhjiä kohtia. Mallinna kantavat seinät siististi linjanleveyden kerrannaisina, kuten 0.9, 1.3 tai 1.7 mm, ja tarkista viipaloijan esikatselusta, että kehät ovat kiinteät.

Painovoima on toinen rajoite, jonka näyttö piilottaa. Ylitykset, jotka ovat pystysuoraan nähden jyrkempiä kuin noin 45°, tarvitsevat tukia tai uudelleensuunnittelua. Alustaa päin olevissa reunoissa 45° viiste tulostuu siististi, kun taas pyöristys alkaa vaakasuorana ylityksenä ja valuu. Vaakasuorat reiät tulostuvat paremmin pisaramaisina tai tasaisella katolla. Muutaman senttimetrin lyhyet sillat ovat yleensä hyviä hyvällä jäähdytyksellä, mutta pidemmät välit ansaitsevat oman testiliuskansa.

Linjanleveys 0.45 mmSeinät ×3 = 1.35 mmYlitys ≤ 45°Alustan viiste 0.5 mm

Käsittele toleranssia mitattuna arvona

ISO 286 määrittelee koneistettujen akselien ja reikien sovitteiden käsitteet – välys, siirtymäsovite ja puristussovite. FDM-tulostus ei pysty saavuttamaan näitä koneistettuja tarkkuusluokkia, mutta käsitteistöstä on silti hyötyä: päätä, pitääkö kunkin liitoksen liukua, pyöriä, paikoittua vai puristua, ja etsi sitten tulostimellesi tarvittava välys, jolla se onnistuu.

Pehmeästi valaistu 3D-renderöinti tulostetusta toleranssitestikappaleesta, jossa on rivi tappeja ja reikiä, merkitty välyksillä 0.10–0.40 millimetriä

Välykset 0.10–0.40 mmAskel 0.05 mmTulostusaika ≈ 20 min

Toleranssikappale vie minuutteja ja korvaa arvailun tulostimesi omilla lukemilla.

Tulosta testikappale, jossa on tappeja ja reikiä 0.10, 0.15, 0.20, 0.25, 0.30 ja 0.40 mm välyksellä per puoli, samalla materiaalilla, suuntauksella ja asetuksilla kuin varsinainen osa. Kirjaa muistiin, mitkä parit painuvat kiinni, mitkä liukuvat ja mitkä pyörivät vapaasti. Tuo tulos on mitattu. ”Sen pitäisi olla 0.2 mm” on oletus, ja se muuttuu jokaisen materiaalin, suuttimen ja viipalointiprofiilin mukaan.

Reiät tulostuvat yleensä liian pieniksi. Viipalointiohjelma approksimoi kaaria suorilla jaksoilla, ja reiän ulkoreuna painuu sisäänpäin. Monet viipalointiohjelmat tarjoavat reiän- tai XY-kompensoinnin, mutta käytä sitä vasta virtauksen kalibroinnin jälkeen, ei sen sijaan. Muuten piilotat yhden virheen toisen taakse.

Oletus vs. tulos: pidä muistiinpanoissa kahta saraketta. Foorumiviestistä tai datalehdeltä kopioidut arvot menevät ensimmäiseen. Omista tulostetuista osista mittaamasi arvot menevät toiseen. Vain toisen sarakkeen arvot saavat ohjata lopullista mallia.

Tarkista kokoonpano räjäytetyillä näkymillä

Yhteen sulautettu kokoonpano voi näyttää täydelliseltä, vaikka sitä on mahdotonta koota. Räjäytä se CAD-ohjelmassa ennen tulostusta. Tarkista, että jokaisella osalla on suora asennusreitti, että ruuvitaltta yltää jokaiseen kiinnittimeen, että lämpöasennettavat holkit voidaan painaa paikalleen ilman, että juotoskolvi osuu seinään, ja että vaiheiden järjestys on järkevä. Fusion ja Onshape käsittelevät sekä nivelillä että kiinnityksillä varustettuja kokoonpanoja, joten voit tarkistaa myös saranoiden ja liukujen liikeradan.

Räjäytetty renderöinti tulostetusta hyllykonsolin kokoonpanosta, jossa konsolirunko, lämpöasennettavat holkit, M4-ruuvit ja seinälevy on erotettu asennusakseliensa suuntaisesti

4 osaaM4 lämpöasennettavat holkitAsennusakseli Z

”Jos et pysty selittämään kuormitusreittiä lyijykynäpiirroksella, CAD-malli ei selitä sitä puolestasi.”Työpöydän sääntö, rev C

Tulostusta edeltävä mallitarkistuslista

  1. Jokainen liitosmitta on nimetty parametri, ei kirjoitettu luku.
  2. Kantavat seinät ovat puhtaita monikertoja linjaleveydestä, ja niissä on vähintään kolme kehää.
  3. Pääkuorma kulkee kerrosten suuntaisesti, ei kerrosten poikki, aiotussa tulostussuunnassa.
  4. Alustaa kohti olevat reunat on viistetty, ja ulokkeet pysyvät 45° tai sen alla.
  5. Välykset tulevat omasta testikappaleestasi samalla materiaalilla.
  6. Räjäytetty näkymä vahvistaa asennusreitit ja työkalujen pääsyn.

Kuormitusreittien ja jännityskeskittymien taustalla oleviin laskentaperiaatteisiin Shigley's Mechanical Engineering Design on edelleen luotettava lähde. Tulostimeen liittyvän geometrian osalta testaa oma tulostimesi ja luota tuloksiin enemmän kuin mihinkään yleiseen sääntöön, myös meidän sääntöihimme. Seuraavaksi valitse tehtävään sopiva materiaali kohdassa Materiaali ennen väriä.