134636300 carte catia v5 exemple practice

Ionu Ghionea, 2013, www.catia.ro 1

CATIA v5

= culegere de aplicaii pentru activiti de laborator =

Material gratuit pentru uzul studenilor din universitile tehnice cu profil mecanic

Autor: Lector dr. ing. Ionu Gabriel Ghionea Universitatea Politehnica din Bucureti, Facultatea Ingineria i Managementul Sistemelor Tehnologice Departamentul Tehnologia Construciilor de Maini http://www.tcm.pub.ro

v. 1.01, februarie 2013


Contact: www.catia.ro www.ghionea.ro [email protected]

Ionu Gabriel GHIONEA, nscut la 2 ianuarie 1976, a absolvit n anul 1999 Facultatea de Ingineria i Managementul Sistemelor Tehnologice, Universitatea POLITEHNICA din Bucureti, specializarea Ingineria i Managementul Sistemelor de Producie. n anul universitar 1999 - 2000 a urmat i a absolvit cursurile de Studii Aprofundate n Specializarea Concepie i Fabricaie Integrate cu Calculatorul. n anul 2003 a urmat un stagiu de pregtire a tezei de doctorat la Universitatea Ecole Nationale Superieure d'Arts et Metiers din Aix-en-Provence, Frana i este doctor inginer din anul 2010. Desfoar activitate didactic din anul 2000, fiind n prezent ef de lucrri, membru al Departamentului de Tehnologia Construciilor de Maini http://www.tcm.pub.ro/, Universitatea POLITEHNICA din Bucureti. Domeniile sale de competen includ: Inginerie Mecanic, Proiectare Asistat, Managementul Sistemelor Tehnologice, Tehnologii de Control Dimensional. Deine diplomele: Autodesk Certificate of Completion for AutoCAD 2000 i 2009 Update, CATIA Certified Professional CATIA V5R14 Part Design Specialist, Autodesk Digital Prototyping Essentials, Autodesk Implementation Expert Program Manufacturing, Specialist n domeniul proiectrii asistate de calculator cod standard ocupational COR 213907 ANC, AutoCAD 2012 Certified Associate, AutoCAD 2012 Certified Professional i este coautor al standardului ocupaional Operator n domeniul proiectrii asistate de calculator cod COR 312204 ANC http://www.anc.gov.ro/ . A publicat, ca autor sau coautor, peste 60 de articole de specialitate i 9 cri avnd ca tematic proiectarea asistat cu aplicaii n inginerie mecanic, precum i numeroase alte lucrri n reviste/volume ale unor conferine n domeniul ingineriei mecanice, din ar i strintate. A participat n echip la 13 contracte de cercetare tiinific i de pregtire profesional. Materialele din acest document au fost preluate de ctre autor din crile sale: http://www.catia.ro/carti.html Din acest motiv, numerotarea figurilor nu este ntr-o anumit ordine, ci n cea existent n crile publicate.

Toate drepturile rezervate asupra acestui material n format electronic. A se folosi doar pentru uzul studenilor. Reproducerea integral sau parial a textului sau a figurilor este posibil numai cu acordul prealabil scris al autorului i se pedepsete conform legilor n vigoare. Autorul nu i asum nicio rspundere juridic, direct sau indirect pentru eventualele pierderi pricinuite celor care folosesc informaiile din aceast material, datorit interpretrii eronate, a aplicrii superficiale, sau chiar a unor greeli de editare ori concepie. Prin folosirea acestui material, autorul transmite numai dreptul de utilizare i informare, cu titlu gratuit, cititorul nedevenind n nici un fel proprietar al prezentului document n format electronic. Prin statutul su gratuit, materialul nu poate face obiectul vreunei tranzacii. Cursuri de pregtire profesional: http://www.promanagement.ro/courses/course/?course=1026 Specialist in domeniul proiectarii asistate pe calculator Catia V5 http://www.promanagement.ro/courses/course/?course=1027 CATIA V5 Fundamentals http://www.promanagement.ro/courses/course/?course=662 AutoCAD 2010/2011 (2D) http://www.intratest.ro/servicii/curs/52 Operator in domeniul proiectarii asistate pe calculator

Dintre clientii importanti, beneficiari ai cursurilor de proiectare asistata, se pot enumera: Alstom General Turbo Bucuresti, Continental Automotive Timisoara, UTI Security Bucuresti, Grupul Industrial Componente Pitesti, Polytechnik Sieta Cluj, Acvatot Bucuresti, Horeca Expert Constanta, Groupe Allio Franta (divizia romana), Holcim Bicaz, Santierul Naval Braila (STX Europe), Societatea Romana de Radiodifuziune Bucuresti, CEZ Craiova, Institutul de Studii si Proiectari Energetice (ISPE) Bucuresti, Convas Construct Constanta, Rotec Buzau, Elba Timisoara, Icepronav Galati, Hidroelectrica Ramnicu Valcea etc. Referinte se pot trimite la cerere.


Aspecte generale privind proiectarea asistat n CATIA V5 CATIA (Computer Aided Three dimensional Interactive Applications), produs al companiei Dassault

Systemes este, n prezent, unul dintre cele mai utilizate sisteme integrate CAD/CAM/CAE pe plan mondial, cu aplicaii n domenii diverse, de la industria construciilor de maini, la cea aeronautic i de automobile. Versiunea a 5-a este disponibil nc din anul 1999, la fiecare nou reactualizare (release) fiind introduse noi module i funcionaliti suplimentare, n paralel cu mbuntirea celor existente.

Programul CATIA V5 furnizeaz o varietate larg de soluii integrate pentru a satisface toate aspectele legate de design i fabricaie. Dintre numeroasele funcionaliti de baz se pot aminti: concepia avansat a pieselor mecanice, realizarea interactiv a ansamblurilor, obinerea automat a proieciilor piesei sau ansamblului curent, posibilitatea de a proiecta n mod parametrizat etc. De asemenea, CATIA permite conceperea pieselor i ansamblurilor direct n trei dimensiuni, fr a desena nti planele n reprezentare bidimensional.

ncepnd cu versiunea 5, CATIA ncepe s utilizeze din ce n ce mai des noiunea de prototip virtual. Acest termen desemneaz ansamblul datelor informatice care permit manipularea unui obiect virtual, creat pe calculator, n acelai mod cu un obiect real. Se poate, astfel, testa rezistena sa la diverse solicitri, verifica dac un ansamblu este sau nu demontabil, asigura c mobilitatea componentelor, unele fa de altele, nu genereaz coliziuni etc. n cazul prototipului virtual obinut n CATIA, orice modificri pe care proiectantul le aplic asupra acestuia sunt uor de realizat, att datorit flexibilitii instrumentelor de lucru puse la dispoziie, ct i modului de proiectare complet parametrizat.

CATIA are o structur modular, ceea ce asigur o mare versatilitate, trecerea de la un modul la altul se face rapid, cu posibilitate de editare continu a entitii aflate n lucru, fr pierdere de informaie i fr a fi necesar transformarea explicit, de ctre utilizator, a formatului de fiier, specific fiecrui modul.

Dei numrul modulelor implementate n CATIA este foarte mare, cteva dintre acestea pot fi considerate ca fiind de baz, permind realizarea aproape a oricrui tip de pies sau ansamblu din domeniul construciilor de maini:

a.CATIA Sketcher creeaz schia unui profil n dou dimensiuni, fiind un punct de plecare obligatoriu n procesul de obinere a unui obiect tridimensional; b.CATIA Part Design se utilizeaz la concepia pieselor mecanice n trei dimensiuni. Se recomand utilizarea acestui modul mpreun cu CATIA Sketcher; c.CATIA Assembly Design permite generarea unui ansamblu de piese utiliznd diverse constrngeri mecanice pentru poziionarea acestora i stabilirea contactelor de suprafee; d.CATIA Drafting posed instrumentele necesare pentru a obine desenele de execuie ale pieselor i ansamblurilor create. e.CATIA Knowledge Advisor sprijin utilizatorul n proiectarea parametrizat, utiliznd instrumente specifice, precum: formule, parametri, reguli i reacii, activate numai n urma ndeplinirii unei condiii stabilite n prealabil. Materialul de fa i propune familiarizarea studenilor din universitile tehnice de profil mecanic cu mediul de lucru al programului CATIA v5. Sunt prezentate unele aplicaii explicite pas cu pas de modelare a pieselor, de obinere a desenelor de execuie, a ansamblurilor, a suprafeelor etc. La final sunt oferite i cteva exemple de piese pentru lucru individual pentru evaluarea cunotinelor acumulate, dar i unele tutoriale video. Autorul i dorete prin acest material gratuit ca studenii s l parcurg integral, ca prim etap n dezvoltarea cunotinelor n domeniul proiectrii asistate de calculator folosind CATIA v5. Paginile care urmeaz nu pot nlocui documentaia oficial Dassault Systemes a programului i nici crile publicate de autor sau de colegi ai acestuia din universitile tehnice romneti. Coninutul acestui material este deschis oricui dorete s i aduc contribuii n completarea i editarea sa. Dac avei aplicaii scrise corect, explicit i ct mai detaliat, din orice modul al programului, i suntei de acord s le oferii gratuit comunitii CATIA romneti, le putei trimite spre analiz la: [email protected] pentru a fi evaluate i, dac sunt corespunztoare, publicate n viitoarele ediii online ale crii. Aceste pagini vor deveni cu siguran o viitoare platform de nvare a programului.

Ionu Gabriel GHIONEA, februarie 2013


Aplicaia 1. Crearea unui profil pentru o pies de tip plac

n aceast aplicaie se traseaz profilul din care, prin extrudare ntr-o operaie ulterioar, se va obine o pies de tip plac, de form ptrat.

Pentru generarea corect i rapid a profilului se utilizeaz cmpurile de valori disponibile n bara de instrumente Sketch Tools. Se traseaz i se constrnge un ptrat (Rectangle), prezentat n figura 2.81, cu latura de 70 mm.

Fig. 2.81. Trasarea i constrngerea ptratului

Cu ajutorul instrumentului de schiare Corner se racordeaz laturile ptratului, folosind o metod Trim All Elements care nltur capetele liniilor ntre care se creeaz racordarea. Raza de racordare se consider egal cu 12 mm, obinndu-se profilul din figura 2.82.

Fig. 2.82. Racordarea laturilor ptratului

Se observ c, odat cu racordarea laturilor, n schi apar patru puncte, reprezentnd centrele arcelor de cerc ale racordrii. n aceste puncte se consider (constrngere de coinciden) centrele a patru cercuri care, n urma unei extrudri ulterioare, definesc gurile de prindere ale piesei. Cercurile sunt identice i au diametrul de 12 mm. n figura 2.83 este reprezentat profilul n momentul constrngerii complete. Se constrnge fiecare element n parte cu ajutorul instrumentului de constrngere Constraint.


Fig. 2.83. Constrngerea complet a profilului

Astfel, se adaug n schi constrngeri de coinciden ntre centrele cercurilor i centrele arcelor de

racordare, constrngeri de tangen ntre laturile profilului i arcele de racordare, constrngeri de orizontalitate i verticalitate a laturilor profilului etc. Constrngerile dimensionale i geometrice ale profilului sunt complete n momentul n care, pe ecran, acesta i schimb culoarea din alb n verde deschis. n figura 2.84 este reprezentat corpul tridimensional al piesei, obinut prin extrudare cu ajutorul instrumentului de modelare Pad din modulul CATIA Part Design.

Fig. 2.84. Corpul tridimensional al piesei

Aplicaia 2. Crearea unei flane cilindrice

n general, pentru reprezentarea flanelor, n desenul de execuie se folosesc dou proiecii: o seciune longitudinal, n care apare grosimea flanei, forma gurilor de prindere (netede, filetate, strpunse, nfundate), modul de mbinare al flanei cu piesa, i o vedere lateral (frontal), din care rezult forma flanei, numrul i dispunerea gurilor de prindere.

Fig. 3.131. Desenul de execuie al flanei

La flanele cilindrice, ptrate i triunghiulare, centrele gurilor de prin-dere sunt situate pe un cerc, denumit cerc purttor, cu originea n centrul geometric al flanelor. Flanele cilindrice pot avea un numr impar de guri, dispuse unghiular echidistant, cu centrele pe un cerc purttor. n aceast aplicaie se prezint etapele obinerii flanei al crei desen de execuie este n figura 3.131. Dou din gurile de prindere sunt situate n planul de secionare. Dac gurile de prindere nu sunt situate n planul respectiv, acestea se rabat n planul de secionare i se reprezint cu linie punct subire peste hauri.


Reprezentarea flanei cilindrice din exemplul analizat se realizeaz utiliznd instrumentele de modelare Pad, Circular Pattern, Hole, Pocket, Chamfer i Edge Fillet.

Pentru reprezentarea flanei, n modulul CATIA Sketcher, n planul XY se traseaz un cerc, avnd centrul n originea sistemului de coordonate i, prin constrngere, diametrul de 102 mm (figura 3.132).

Fig. 3.132. Trasarea i constrngerea cercului

Utiliznd instrumentul de modelare Pad din modulul CATIA Part Design se extrudeaz cercul, cu o valoare de 15 mm, obinndu-se un cilindru (Pad.1). Se selecteaz suprafaa plan superioar a acestuia, apoi, n modulul CATIA Sketcher se traseaz un nou cerc (Sketch.2), concentric cu primul (Sketch.1), de diametru 50 mm. Cu ajutorul instrumentului de modelare Pad se extrudeaz i acest cerc cu o valoare de 40 mm, n acelai sens cu prima extrudare (figura 3.133). Rezult, astfel, un al doilea cilindru (Pad.2), poziionat deasupra primului.

Fig. 3.133. Reprezentare a dou corpuri componente ale piesei flan

n continuare, n corpul flanei se execut o gaur central, coaxial cu cei doi cilindri (Pad.1 i Pad.2). Astfel, se selecteaz suprafaa plan superioar a corpului flanei i se apas pictograma "Hole". n fereastra de dialog "Hole Definition" se stabilete tipul gurii ca fiind "Up To Next", cu diametrul de 30 mm (figura 3.134).

Fig. 3.134. Executarea gurii centrale strpunse n corpul flanei


Pentru a executa gurile de prindere ale flanei, se selecteaz suprafaa plan superioar a primului cilindru (Pad.1), apoi n modulul CATIA Sketcher se traseaz un cerc (Sketch.4), cu diametrul de 12 mm, cu centrul poziionat la 39 mm (raza cercului purttor) fa de axa orizontal de simetrie a corpului flanei (figura 3.135).

Fig. 3.135. Crearea i poziionarea primei guri de prindere a flanei

Utiliznd instrumentul de modelare Pocket din modulul CATIA Part Design, se extrage din corpul flanei, pe toat grosimea, o gaur avnd ca profil cercul desenat anterior (Sketch.4). Pentru a simplifica modul de creare a celorlalte trei guri de prindere se selecteaz aceast prim gaur i se copiaz circular (Circular Pattern), la 900 (Angular Spacing), n patru exemplare (Instances) pe aceeai suprafa plan superioar a cilindrului Pad.1 (figura 3.136). Centrele acestora se situeaz pe cercul purttor cu diametrul de 78 mm.

Fig. 3.136. Crearea i poziionarea gurilor de prindere ale flanei

Fig. 3.137. Modelul final al flanei

Asupra corpului flanei se mai execut dou operaii: una de teire (2 x 450) a muchiei gurii centrale i una de racordare (R5) a celui de-al doilea cilindru (Pad.2) la primul cilindru (Pad.1). Modelul final al corpului rezultat, n reprezentare tridimensional, este cel din figura 3.137. Pentru verificare, cu ajutorul modulului CATIA Drafting se realizeaz o seciune A-A longitudinal, obinndu-se desenul de execuie, din figura 3.131.

Cotele care se nscriu pe desenul de execuie al unei flane sunt: diametrul cercului purttor al centrelor, diametrul gurilor de prindere, diametrul exterior al flanei, diametrul gurii centrale, grosimea flanei, raza de rotunjire a colurilor flanei etc.

Pentru proiectarea corect a flanelor sunt importante urmtoarele recomandri: raza de rotunjire a colurilor flanelor (ptrate, triunghiulare, romboidale, dreptunghiulare etc.) s fie egal cu diametrul gurii de prindere, centrul de racordare fiind comun cu centrul gurii de prindere. La flanele de orice form, pentru asigurarea condiiilor de rezisten, grosimea materialului cuprins ntre gaur i marginea flanei trebuie s fie cel puin egal cu raza gurilor de prindere.


Aplicaia 3. Crearea unei biele

n lanurile cinematice principale mecanice, cu micare rectilinie alternativ, se folosesc ca mecanisme cu autoinversare, mecanismul cu biel-manivel i mecanismul cu culis oscilant. Astfel, acestea transform micarea circular continu n micare rectilinie alternativ.

Mecanismul cu biel-manivel este format din: batiu, manivel, biel i culis, avnd n structur trei cuple de rotaie i o cupl de translaie. Biela este elementul n micare de rototranslaie.

n aceast aplicaie se prezint metodologia de modelare a unei biele (figura 3.146).

Fig. 3.146. Desenul de execuie al bielei

Utiliznd modulul CATIA Sketcher, n planul XY se traseaz, cu ajutorul instrumentului de schiare Elongated Hole, profilul Sketch.1 din figura 3.147. Acesta are centrul geometric n originea sistemului de coordonate i, prin constrngere, urmtoarele valori: distana ntre centrele semicercurilor de la capete, de 45 mm, distanele ntre aceste centre i centrul geometric al profilului, de 22,5 mm i limea profilului, de 15 mm.

Fig. 3.147. Trasarea i constrngerea profilului

Se extrudeaz acest profil cu o valoare de 15 mm, utiliznd instrumentul de modelare Pad din modulul

CATIA Part Design i se obine corpul (Pad.1), reprezentat n figura 3.148.

Fig. 3.148. Extrudarea profilului


Din meniul [Insert] -> [Body] se mai adaug n arborele de specificaii un corp (Body.2). Astfel, n planul ZX, perpendicular pe planul XY, utiliznd modulul CATIA Sketcher, se deseneaz i se constrnge un dreptunghi (Sketch.2), poziionat la unul dintre capetele primului corp, aa cum rezult din figura 3.149.

Fig. 3.149. Adugarea i constrngerea profilului pentru corpul Body.2

Profilul dreptunghiular (Sketch.2) se extrudeaz cu o valoare de cte 10 mm, de ambele pri ale

planului ZX, bifnd opiunea "Mirrored extent" din fereastra de dialog "Pad Definition". Se obine, astfel, al doilea corp, Pad.2 (figura 3.150).

Fig. 3.150. Extrudarea profilului dreptunghiular

Fig. 3.151. Extragerea corpului Body.2 din corpul PartBody

Fig. 3.152. Executarea primei guri de prindere la un capt al bielei

Cele dou corpuri, prezente n arborele de specificaii, sunt perpendiculare i vor fi utilizate mpreun ntr-o operaie boolean. n continuare, cu ajutorul instrumentului de modelare boolean Remove, se extrage corpul Body.2 (Pad.2) din corpul PartBody (Pad.1), i, ca urmare, rezult corpul din figura 3.151. Se selecteaz suprafaa superioar a copului PartBody (cea care se afl n planul XY) i se apas pictograma "Hole", iar n fereastra de dialog "Hole Definition" se stabilete adncimea gurii ca fiind "Up To Last", cu diametrul de 10 mm i axa normal pe suprafa (figura 3.152).


Centrul gurii (Hole.1) se afl n planul XY i se poziioneaz prin constrngere de concentricitate cu semicercul profilului Sketch.1. La cellalt capt al bielei, n planul ZX, perpendicular pe planul XY, utiliznd modulul CATIA Sketcher, se deseneaz i se constrng dou dreptunghiuri identice, figura 3.153.

Fig. 3.153. Crearea i constrngerea dreptunghiurilor de extragere

Dreptunghiurile respective (Sketch.4) se vor utiliza mpreun cu instrumentul de modelare Pocket pentru

a extrage volumele corespunztoare de material din corpul bielei (figura 3.154).

Fig. 3.154. Extragerea Pocket a dreptunghiurilor din corpul bielei

Se impune urmtoarea precizare: n cazul primei extrageri a unui dreptunghi din corpul bielei (figura 3.150), s-a utilizat un corp suplimentar (Body.2), ca element ntr-o operaie boolean. n al doilea caz, (figura 3.153), s-au extras dou dreptunghiuri din corpul bielei, dar cu ajutorul instrumentului de modelare Pocket, fr a mai apela la dou corpuri suplimentare. Dei rezultatele sunt similare, metoda de extragere Pocket este mai simpl i mai rapid. Dup ndeprtarea volumului de material, prin metoda Pocket, i la acest capt se execut o gaur de prindere.

Fig. 3.155. Executarea n corpul bielei a celei de-a doua guri de prindere Fig. 3.156. Corpul final al bielei


Se selecteaz faa plan a corpului bielei (obinut prin ndeprtarea materialului) i se apas pictograma "Hole", iar n fereastra de dialog "Hole Definition" se stabilete adncimea gurii ca fiind "Up To Last", cu diametrul de 10 mm i normal pe suprafa (figura 3.155). Centrul gurii (Hole.2) se afl pe faa plan selectat i a fost poziionat prin constrngere de concentricitate cu semicercul profilului Sketch.1. n urma tuturor operaiilor efectuate n aceast aplicaie rezult corpul final al bielei, reprezentat n figura 3.156. Pentru crearea bielei din aceast aplicaie, au fost folosite instrumentele de modelare Pad, Hole, Remove i Pocket, aa cum rezult i din arborele de specificaii.

Aplicaia 4. Modelarea unei piese de tip suport n aplicaie se prezint etapele modelrii tridimensionale a piesei avnd desenul de execuie n figura

3.1. Se observ c sunt oferite cinci proiecii, dou vederi ortogonale, dou seciuni i o vedere izometric.

Fig. 3.1

n prima etap, se folosete modulul CATIA Sketcher pentru a trasa profilul unui dreptunghi de dimensiuni 11558 mm n planul XY ales din arborele de specificaii. Accesarea modulului se face din meniul Start -> Mechanical Design -> Sketcher (fig. 3.2). Utilizatorul alege planul de lucru efectund click pe simbolul acestuia sau din lista prezent n arbore (fig. 3.3).

Fig. 3.2 Fig. 3.3 n plan se deseneaz profilul dreptunghiului folosind instrumentul de schiare Rectangle de pe bara Profile. Acest profil se constrnge la dimensiunile prescrise, cu ajutorul instrumentului Constraint de pe bara cu acelai nume. Pentru simplificarea explicaiilor, profilul se constrnge, de asemenea, simetric fa de axele H i V. Astfel, se selecteaz multiplu (cu tasta Ctrl apsat) linia vertical din stnga, linia vertical din dreapta, axa V (n aceast ordine, nti elementele care se doresc a se constrnge simetric i apoi elementul fa de care s fie simetrice) i se apas pictograma Constraints Defined in Dialog Box. n fereastra de dialog Constraint Definition (fig. 3.4) se bifeaz opiunea Symmetry, apoi se repet operaia i pentru muchiile orizontale ale dreptunghiului, definindu-le i pe acestea simetric fa de axa H. De asemenea, se constrng dimensiunile dreptunghiului, la valorile din figur. n figura 3.4 se observ pictograma instrumentului Rectangle i schia constrns, dar i simbolurile specifice constrngerilor.


Fig. 3.4 Fig. 3.5

Se apas pictograma Exit workbench (fig. 3.5) pentru a face trecerea ntre modulele CATIA Sketcher i CATIA Part Design. n acesta din urm, se folosete instrumentul de modelare Pad pentru a extruda profilul trasat anterior. Astfel, n figura 3.6, n fereastra de dialog Pad Definition, n zona First Limit, n cmpul Type se alege opiunea Dimension, iar n cmpul Length se introduce valoarea de 33 mm. n cmpul Selection al zonei Profile/Surface se selecteaz din arborele de specificaii schia Sketch.1.

Fig. 3.6

n urma extrudrii rezult un prim solid de form paralelipipedic. Utilizatorul va selecta suprafaa sa superioar i apoi va face click pe pictograma Sketch (fig. 3.7). n schia nou creat se traseaz un alt dreptunghi de dimensiuni 1159 mm, constrns fa de muchiile feei.

Fig. 3.7 Fig. 3.8 Fig. 3.9 Fig. 3.10

Constrngerile sunt de tip coinciden; astfel, se activeaz pictograma Constraint (fig. 3.8), se selecteaz o latur a dreptunghiului, muchia corespondent, se apas butonul dreapta al mouse-ului, iar din meniul contextual disponibil (fig. 3.9) se alege opiunea Coincidence. Limea se stabilete la valoarea de 9 mm. Pentru a nu repeta trasarea unui dreptunghi identic, se selecteaz dreptunghiul creat anterior, se apas pictograma Mirror (fig. 3.10), apoi axa H. Rezultatul dispunerii celor dou dreptunghiuri i simbolurile specifice constrngerilor aplicate se observ n figura 3.11.

Fig. 3.11


n modulul CATIA Part Design se utilizeaz instrumentul de modelare Pocket pentru a elimina dou volume de form paralelipipedic pe baza profilelor trasate anterior. Astfel, n figura 3.12, n fereastra de dialog Pocket Definition, n zona First Limit, n cmpul Type se alege opiunea Dimension, iar n cmpul Depth se introduce valoarea de 10 mm. n cmpul Selection al zonei Profile/Surface se selecteaz din arborele de specificaii schia Sketch.2. n previzualizarea din figur se observ i volumele care sunt nlturate.

Fig. 3.12

Se selecteaz din nou faa superioar a piesei, se apas pictograma Sketch pentru a iniia schia Sketch.3 n care se va trasa un dreptunghi de dimensiuni 2558 mm, constrns fa de muchiile feei, dar i simetric fa de axa V (fig. 3.13).

Folosind instrumentul Pocket se extrage un volum paralelipipedic pe adncimea (Depth) de 20 mm (fig. 3.14). n arborele de specificaii apare elementul Pocket.2.

Fig. 3.13 Fig. 3.14

n urma acestei operaii Pocket, faa superioar plan este, practic, mprit n dou suprafee. Se selecteaz cea din stnga i se apas pictograma instrumentului Hole. n fereastra de dialog Hole Definition (fig. 3.15), n tab-ul Extension se selecteaz adncimea gurii ca fiind strpuns (Up To Next), se stabilete diametrul (Diameter) la 22 mm, apoi se apas pictograma Sketch pentru a-i poziiona centrul.

Fig. 3.15 Fig. 3.16 Astfel, n figura 3.16 se observ constrngerile de distan stabilite n schia gurii (Sketch.4). Dup ce

revine n fereastra de dialog Hole Definition, utilizatorul acceseaz tab-ul Type (fig. 3.17) i alege o gaur alezat (Counterbored) din lista derulant, avnd diametrul de 30 mm i adncimea de 8 mm.


Fig. 3.17 Fig. 3.18

Odat ncheiat definirea tipului primei guri, se poate trece la cea de-a doua, creat i poziionat n mod similar, pe cea de-a doua suprafa plan superioar (fig. 3.18) a piesei. Tipul gurii este Simple, strpuns (Up To Next) i are diametrul de 20 mm. Piesa mai prezint o gaur (v. fig. 3.1), avnd centrul pe una dintre feele laterale. Diametrul acesteia este de 5 mm, simpl, strpuns pn ntlnete gaura creat anterior. Astfel, de aici rezult motivul pentru care gaura de diametru 20 mm a fost creat nainte.

n figura 3.19 este prezentat etapa crerii ultimei guri, arborele de specificaii i forma final a piesei. Programul CATIA permite n orice moment al modelrii modificarea tipului gurilor, poziionarea

centrelor i toi parametrii asociai.

Fig. 3.19

Aplicaia 5. Crearea unui corp de robinet

n aceast aplicaie se prezint modul de obinere a unui corp de robinet (figura 3.157) cu cep.

Semifabricatul din care se prelucreaz piesa respectiv se obine prin turnare.

Fig. 3.157. Desenul de execuie al unui corp de robinet


n modulul CATIA Sketcher, pe planul XY (figura 3.158), se traseaz un cerc, avnd centrul n originea sistemului de coordonate i, prin constrngere, diametrul de 90 mm.

Utiliznd instrumentul de modelare Pad din modulul CATIA Part Design se extrudeaz cercul, cu o valoare de 15 mm, obinndu-se un cilindrul Pad.1, reprezentnd corpul flanei de prindere.

Fig. 3.158. Obinerea primului cilindru (corpul flanei)

Fig. 3.159. Obinerea celui de-al doilea cilindru din corpul robinetului

Se selecteaz suprafaa plan superioar a cilindrului respectiv, apoi, n modulul CATIA Sketcher se

traseaz un cerc (Sketch.2), concentric cu primul (Sketch.1), de diametru 50 mm. Cu ajutorul instrumentului de modelare Pad se extrudeaz i acest cerc cu o valoare de 100 mm, n acelai sens cu prima extrudare. Rezult, astfel, un al doilea cilindru (Pad.2), poziionat ca n figura 3.159. La captul superior al celui de-al doilea cilindru (Pad.2) se creeaz un alt cilindru (Pad.3), cu diametrul de 56 mm i nlimea de 20 mm, pe care se execut un filet metric de prindere (M56), cu ajutorul instrumentului de modelare Thread/Tap (figura 3.160).

Fig. 3.160. Executarea filetului de prindere pe captul corpului robinetului

Din meniul [Insert] -> [Body] se adaug n arborele de specificaii un corp (Body.2) care va fi utilizat ntr-o operaie boolean cu primul corp (PartBody). Astfel, n planul ZX, perpendicular pe planul XY, utiliznd modulul CATIA Sketcher, se deseneaz i se constrnge un paralelogram (Sketch.4). De asemenea, n acelai plan se traseaz i o ax de simetrie, orizontal, aflat la distana de 63 mm fa de captul cu flan al corpului de robinet. ntre ax, paralelogram i corpul PartBody se adaug constrngeri de poziie i de paralelism, aa cum rezult din figura 3.161.


Fig. 3.161. Crearea i constrngerea paralelogramului

Paralelogramul creat anterior se folosete pentru a obine un trunchi de con, prevzut cu alezaj conic (figura 3.162), prin rotirea sa complet (3600) n jurul axei trasate n planul ZX. n acest scop se utilizeaz instrumentul de modelare Shaft din modulul CATIA Part Design.

Fig. 3.162. Generarea trunchiului de con prin rotirea Shaft a paralelogramului

n continuare, trunchiul de con creat se intersecteaz cu cilindrul Pad.2, punnd n comun un anumit volum de material. Acesta trebuie nlturat pentru a ndeplini rolul funcional al corpului de robinet. Astfel, se utilizeaz instrumentul de modelare Union Trim din bara de instrumente Boolean Operations. n fereastra de dialog "Trim Definition", n cmpul "Trim:" se selecteaz trunchiul de con (Body.2), iar cmpul "With:" conine corpul cu care se realizeaz intersecia (PartBody). n cmpul "Faces to remove:" se selecteaz suprafaa superioar a corpului ce reprezint volumul de material ce se dorete a fi nlturat, iar cmpul "Faces to keep:" conine suprafaa exterioar a trunchiului de con (figura 3.163).


Fig. 3.163. Extragerea volumului de material pus n comun de cele dou corpuri

n urma acestei operaii rezult alezajul conic, poziionat perpendicular pe axa corpului de robinet.

n continuare, se creeaz nc un alezaj, cilindric, orizontal, de diametru 35 mm, obinut cu ajutorul instrumentului de modelare Hole, n interiorul celor trei cilindri (Pad.1, Pad.2 i Pad.3), aa cum rezult din figura 3.164. De asemenea, la captul dinspre flana de prindere, alezajul respectiv se teete 5 x 300.

Fig. 3.164. Realizarea gurii orizontale n corpul robinetului

Pe cilindrul Pad.1, reprezentnd flana de prindere, se execut patru guri de diametru 10 mm (figura 3.165), dispuse echidistant pe un cerc purttor cu diametrul de 70 mm. Gurile se creeaz cu ajutorul instrumentului de modelare Hole, iar copierea i dispunerea, cu instrumentul de modelare Circular Pattern (4 guri dispuse radial la 900).

Fig. 3.165. Executarea gurilor de prindere ale flanei

Pentru a finaliza corpul de robinet, se teete (instrumentul de modelare Chamfer) muchia care conine nceputul filetului i se racordeaz (instrumentul de modelare Edge Fillet) toate muchiile de intersecie ntre trunchiul de con, cilindrul Pad.2 i flana Pad.1, rezultnd modelul final al corpului de robinet (figura 3.166).


Aplicaia 6. Crearea unei piese de tip racord Piesa aleas pentru modelare n aceast aplicaie este compus din corpuri cu forme similare, orientate

n plane perpendiculare. Semifabricatul din care se execut piesa se obine prin turnare. Desenul de execuie al piesei este reprezentat n figura 3.138.

Fig. 3.138. Desenul de execuie al piesei de tip racord

Modelarea ncepe cu crearea flanei de prindere de la baz. Astfel, n modulul CATIA Sketcher, n planul XY se traseaz cinci cercuri, n poziiile i cu diametrele indicate n figura 3.139.

Fig. 3.139. Trasarea cercurilor

Pentru a obine profilul din figura 3.140 se traseaz patru linii tangente la cercurile exterioare i se nltur, prin apli-carea instrumentului Quick Trim, arcele de cerc care nu mai sunt necesare.

Fig. 3.140. Trasarea profilului flanei Fig. 3.141. Extrudarea profilului

Pentru a simplifica trasarea celor patru linii tangente la cercuri se utilizeaz instrumentul de schiare Bi-Tangent Line, constrngerile de tangen i coinciden fiind adugate automat de program. n figura 3.141 este prezentat rezultatul extrudrii Pad pe 10 mm a profilului. n planul YZ, perpendicular pe planul XY n care a fost trasat primul profil, se deseneaz dou linii perpendiculare, fiecare cu lungimea de 160 mm. Cele dou linii se racordeaz la o raz de 60 mm, utiliznd instrumentul de schiare Corner, aa cum rezult din figura 3.142.


Fig. 3.142. Trasarea i racordarea liniilor Fig. 3.143 Trasarea cercurilor concentrice

Pe faa superioar a flanei de prindere se traseaz dou cercuri de diametre 60 mm i 72 mm, concentrice cu cercul de diametru 84 mm, trasat n figura 3.139. Se observ c profilul "Sketch.2", constituit din liniile racordate trasate anterior este perpendicular pe cercurile concentrice (figura 3.143). Profilul "Sketch.2" va servi drept cale de extrudare Rib pentru cercuri ("Sketch.3").

Fig. 3.144. Extrudarea Rib a cercurilor de-a lungul profilului format din cele dou linii racordate

n urma extrudrii Rib rezult un tub (figura 3.144), care face un unghi de 900. Tubul respectiv este gol,

determinat de diametrele celor dou cercuri care se afl n aceeai schi ("Sketch.3"). n urma extrudrii, volumul mai mic este extras automat din volumul mai mare.

Fig. 3.145. Desenarea profilului celei de-a doua flane de prindere Fig. 3.146. Extrudarea celei de-a doua flane de prindere

Din figura 3.145 rezult c n planul feei libere a tubului s-a trasat un profil pentru cea de-a doua flan de prindere a racordului. Acest profil se extrudeaz pe o distan de 10 mm n lungul tubului, dar n partea n care se afl acesta (figura 3.146).

Flanele de prindere acoper pe distana de 10 mm tubul i interiorul su. Pentru a nltura acest inconvenient i a asigura racordului rolul funcional, n flanele de prindere se execut cte o gur (Hole) cu diametrul de 60 mm, adnci de 10 mm, coaxiale tubului (figura 3.147).


Fig. 3.147. Crearea gurilor de la capetele racordului

n ultima etap a modelrii piesei de tip racord se utilizeaz instrumentele Chamfer i Edge Fillet pentru

a tei (4 450), respectiv racorda (R 3) anumite muchii ale piesei respective, conform desenului de execuie. Modelul final obinut este prezentat n figura 3.148.

Fig. 3.148. Modelul final al racordului

Aplicaia 7. Modelarea unei piese de tip piuli n aplicaie se prezint etapele modelrii tridimensionale ale piesei cu desenul de execuie n figura 3.35.

Fig. 3.35

Se observ c sunt definite cinci proiecii, patru vederi (dou ortogonale i dou izometrice) i o seciune. Vederile izometrice au rol foarte important pentru nelegerea corect a formei tridimensionale a piesei. Piesa este de tip piuli, avnd rolul de a fixa i a strnge o roat a unui ansamblu. Datorit acestei funcii i pentru a fi ct mai uor de folosit, piesa nu are forma clasic hexagonal.


n planul XY, ntr-o schi nou creat (modulul CATIA Sketcher) se deseneaz un cerc de diametru 90 mm (fig. 3.36) cu ajutorul instrumentului Circle, apoi o linie orizontal de ax (instrumentul Axis).

Fig. 3.36 Fig. 3.37

ntr-o schi nu poate exista dect o singur linie de ax, dac utilizatorul mai adaug una, aceasta devine linie de ax, iar prima se transform n linie de construcie ajuttoare. Linia de ax este utilizat pentru a crea corpuri solide de revoluie, rotind un profil nchis n jurul su. Ca un caz particular, profilul poate s nu fie nchis, dar trebuie s formeze cu linia de ax o zon nchis. Astfel, semicercul de jos al cercului se nltur folosind instrumentul Quick Trim. Aa cum rezult din figura 3.37, linia de ax unete cele dou capete ale semicercului pstrat n urma editrii. De asemenea, se observ constrngerile de coinciden ntre linia de ax, centrul arcului de cerc i axa orizontal H.

Fig. 3.38 Fig. 3.39 n CATIA Part Design, cu ajutorul instrumentului Shaft, are loc o rotire a semicercului n jurul axei existente n schi (Sketch Axis), cu un unghi de 3600 (First Angle), adugnd volum. Se construiete n acest fel o sfer de diametru 90 mm (fig. 3.38). n planul YZ, prin centrul sferei, se traseaz un dreptunghi astfel nct latura sa orizontal superioar s se afle deasupra axei H la o distan de 28 mm. Celelalte laturi au lungimi oarecare, dar dreptunghiul trebuie s cuprind n interior gabaritul sferei (fig. 3.39). Folosind instrumentul Pocket se intersecteaz i se taie sfera cu volumul paralelipipedic creat pe baza dreptunghiului. n figura 3.40, n fereastra de dialog Pocket Definition, se alege tipul Dimension, valoarea de 45 mm n cmpul Depth i se bifeaz opiunea Mirrored extent pentru ca paralelipipedul s se creeze de o parte i de alta a planului care conine schia acestuia. Rezultatul interseciei este o calot sferic, de raz 45 mm, avnd faa plan la distana de 28 mm deasupra planului XY.


Fig. 3.40 Fig. 3.41

Pe aceast fa plan, concentric cu cercul de muchie, se traseaz un cerc de diametru 46 mm, care este extrudat pe distana de 5 mm, cu ajutorul instrumentului Pad, rezultatul fiind prezentat n figura 3.41. Se selecteaz din nou faa plan a calotei sferice i se deseneaz ntr-o nou schi un cerc de diametru 75 mm, constrns la 41.6 mm fa de axa V i la 24 mm fa de axa H (fig. 3.42).

Fig. 3.42 Fig. 3.43

Cercul este folosit de instrumentul Pocket pentru a extrage un volum din calot, aa cum se observ n figura 3.43. n arborele de specificaii se adaug elementele Sketch.3 i Pocket.2. Extragerea Pocket se dispune circular pe circumferina sferei n trei locaii, aflate la unghiuri de 1200. n acest scop se aplic instrumentul Circular Pattern de pe bara Transformation Features.

Fig. 3.44

Astfel, n fereastra de dialog Circular Pattern Definition (fig. 3.44), n cmpul Parameters se alege opiunea Complete Crown, numrul de instane este 3, se alege ca element de referin suprafaa cilindric creat la baza calotei, apoi se selecteaz n arborele de specificaii elementul Pocket.2 pentru dispunerea circular. Avnd n vedere opiunea aleas i numrul de instane, cele dou cmpuri de unghiuri (Angular Spacing i Total Angle) sunt needitabile, valorile lor fiind completate automat de program.


Pe faa plan de la baza elementului de form cilindric se creeaz dou cercuri concentrice, primul este coincident cu cercul de muchie al feei (diametru de 46 mm), iar cellalt are diametrul de 56 mm (fig. 3.45).

Cele dou cercuri sunt folosite, apoi, ntr-o extragere Pocket pe distana de 8 mm nspre calota sferic. Se va extrage, astfel, doar volumul aflat ntre cele dou cercuri, rezultatul fiind prezentat n figura 3.46.

Fig. 3.45 Fig. 3.46

Se selecteaz aceeai fa plan a bazei cilindrice, se iniiaz o nou schi n care se traseaz un cerc de diametru 66 mm, concentric cu cercul de muchie al feei (fig. 3.47). n fereastra de dialog Pocket Definition din figura 3.48 se observ tipul Dimension i distana de 10 mm. Se poate considera orice valoare astfel nct volumul de extragere s depeasc suprafaa sferic a calotei). Avnd n vedere c profilul utilizat n operaie este un cerc, n mod implicit, Pocket va extrage un volum cilindric definit de contur n interiorul cercului. Apsarea butonului Reverse Side va conduce la o extragere a unui volum definit n exteriorul cercului, dar n interiorul unui paralelipiped creat automat de program.

n figur se observ volumul de extragere i modul n care se taie corpul piesei, la exteriorul acesteia. Sunt editate, practic, capetele celor trei proeminene identice ale piesei.

Fig. 3.47 Fig. 3.48

n etapa urmtoare, se selecteaz una dintre suprafeele plane ale unei astfel de proeminene, la baza sa i se redeseneaz (patru arce de cerc) profilul acesteia.

Cu ajutorul instrumentului Arc (fig. 3.49) se creeaz arcele de cerc respective i se adaug constrngeri de coinciden ntre acestea i muchiile feei. Desigur, capetele arcelor care nu sunt necesare se nltur folosind instrumentul Quick Trim, apoi profilul respectiv se extrudeaz (Pad) pe distana de 5 mm conform figurii 3.50.


Fig. 3.49 Fig. 3.50

Volumul astfel obinut se multiplic i se dispune circular n trei locaii fa de axa piesei, pentru fiecare dintre cele trei proeminene. Modul de aplicare, prin instrumentul Circular Pattern, setrile i rezultatul sunt afiate n figura 3.51.

Fig. 3.51 Fig. 3.52

O alt variant de obinere a profilelor pentru extrudare este prin folosirea n cadrul unei schie a instrumentului Project 3D Elements de pe bara de instrumente Operation.

Astfel, se alege o suprafa plan sau un plan, se iniiaz o schi, se apas pictograma respectivului instrument i se face efectiv click pe o fa a unui element tridimensional. Geometria acestuia se proiecteaz n planul selectat anterior, n care se afl i schia, profilul rezultat fiind reprezentat cu culoare galben.

Spre exemplu, n figura 3.52 se observ trei profile proiectate chiar n planul feelor plane ale proeminenelor. Obinerea acestora este mult mai simpl i rapid dect cea folosit anterior cnd utilizatorul a redesenat unul dintre aceste profile. Odat profilele prezente n noua schi, se aplic direct extrudarea Pad, fr a mai fi necesar multiplicarea Circular Pattern. Urmeaz etapa n care se racordeaz muchiile aflate pe suprafaa superioar a calotei, pe cilindrul de la baza acesteia i pe cele trei proeminene, utiliznd instrumentul Edge Fillet aflat pe bara Dress-Up Features. n fereastra de dialog Edge Fillet Definition se introduce valoarea razei (cmpul Radius: 2 mm) i se selecteaz muchiile n cmpul Object(s) to fillet (fig. 3.53).


Fig. 3.53

Pe suprafaa plan de la baza elementului cilindric se formeaz o schi n care se traseaz dou cercuri concentrice, de diametre 20 mm, respectiv, 42 mm (fig. 3.54). Cele dou cercuri vor fi necesare ntr-o operaie de extragere Pocket pe distana de 2 mm (fig. 3.55).

Fig. 3.54 Fig. 3.55

Conform desenului de execuie, piesa prezint i o gaur central strpuns i filetat M14. Se activeaz instrumentul Hole, se selecteaz suprafaa plan de pe poriunea cilindric rmas n urma extragerii Pocket i se poziioneaz centrul gurii n centrul cercului de muchie.

Fig. 3.56 Fig. 3.57 n fereastra de dialog Hole Definition (fig. 3.56), n tab-ul Extension se alege tipul Up To Last, ceea ce conduce la o gaur strpuns, apoi, n tab-ul Thread Definition se bifeaz opiunea Threaded, iar n zona Thread Definition, n cmpul Type se alege Metric Thick Pitch, n cmpul Thread Description se alege un filet M14, valoarea cmpului Hole Diameter se completeaz automat, iar n cmpul Thread Depth se adaug adncimea filetului, de 15 mm. Filetul nu este vizibil pe reprezentarea tridimensional din figur, ci doar n proieciile desenului de execuie, creat n modulul CATIA Drafting. Modelarea piesei se ncheie cu realizarea unei teituri 1450 cu ajutorul instrumentului Chamfer de pe bara de instrumente Dress-Up Features. Se selecteaz muchia, se apas pictograma respectiv i se introduc valorile n cmpurile Length 1 i Angle (fig. 3.57).


Aplicaia 8. Pies de legtur

n aceast aplicaie se prezint ntr-o succesiune de reprezentri, fr explicaii (figurile 3.233...3.242), principalele etape ale modelrii piesei avnd desenul de execuie n figura 3.232.

Fig. 3.232.

Fig. 3.233.

Fig. 3.234.

Fig. 3.235.

Fig. 3.236.


Fig. 3.237.

Fig. 3.238.

Fig. 3.239.

Fig. 3.240.

Fig. 3.241.

Fig. 3.242.


Aplicaia 9. Suport n aplicaie se prezint ntr-o succesiune de reprezentri, fr explicaii (figurile 3.244...3.255),

principalele etape ale modelrii piesei cu desenul de execuie n figura 3.243.

Fig. 3.243.

Fig. 3.244.

Fig. 3.245.

Fig. 3.246.

Fig. 3.247.


Fig. 3.248.

Fig. 3.249.

Fig. 3.250.

Fig. 3.251.

Fig. 3.252. Fig. 3.253.

Fig. 3.254. Fig. 3.255.


Aplicaia 10. Roat de clichet

n aplicaie se prezint ntr-o succesiune de reprezentri (figurile 3.284...3.301), fr explicaii, principalele etape ale modelrii piesei cu desenul de execuie n figura 3.283.

Fig. 3.283.

Fig. 3.284.

Fig. 3.285.

Fig. 3.286.

Fig. 3.287.


Fig. 3.288.

Fig. 3.289.

Fig. 3.290.

Fig. 3.291.

Fig. 3.292.

Fig. 3.293.

Fig. 3.294.

Fig. 3.295.


Fig. 3.296.

Fig. 3.297.

Fig. 3.298.

Fig. 3.299.

Fig. 3.300.

Fig. 3.301.

Aplicaia 11. Asamblarea unei manete cu loca ptrat Ansamblul analizat n aceast aplicaie este denumit manet cu loca ptrat, fiind un ansamblu

normalizat, destinat acionrii manuale a unor elemente, i anume: roi dinate baladoare, cuplaje mecanice, sisteme de strngere/desfacere.

Exist i variante cu loca hexagonal, cu piuli filetat, cu pan sau caneluri. Pentru acionarea manetei este prevzut un mner cu manon. Mnerul se asambleaz prin filetare n corpul tronconic al manetei.

n figura 4.24 sunt prezentate trei proiecii ortogonale (dou vederi i o seciune), dar i una izometric ale ansamblului respectiv n poziie de lucru.


Fig. 4.24. Proiecii ale ansamblului manet

Prima component inserat n ansamblu este corpul tronconic al manetei, urmat de mnerul acesteia.

Pentru asamblare, ntre axa gurii filetate executate n corpul manetei i axa corpului de form cilindric al mnerului se adaug o constrngere de coinciden (Coincidence Constraint), apoi se apas pictograma "Update" pentru a poziiona cele dou componente (figura 4.25).

Fig. 4.25. Stabilirea constrngerii de coinciden

Alturi de aceast constrngere, se mai utilizeaz una de contact (Contact Constraint) ntre dou

suprafee plane, i anume: suprafaa plan lamat a gurii filetate din corpul manetei i suprafaa plan frontal a mnerului, aflat n spatele filetului (figura 4.26).

Fig. 4.26. Stabilirea constrngerii de contact de suprafa

n urma aplicrii celor dou constrngeri, mnerul se asambleaz prin filetare n corpul manetei. Pentru a avea o vedere mai bun asupra acestei asamblri, corpul tronconic poate fi vizualizat transparent (figura 4.27), utiliznd cursorul "Transparency" din zona "Graphic" (figura 4.28) a meniului contextual "Properties", disponibil prin apsarea butonului dreapta al mouse-ului cnd acesta se afl deasupra corpului respectiv.


De asemenea, din zona "Graphic" se alege i culoarea dorit pentru fiecare component a ansamblului. Schimbarea culorii este recomandat, n special, n cazul ansamblurilor complexe, cu multe elemente, pentru a le diferenia cu uurin.

Fig. 4.27. Vizualizare transparent a corpului Fig. 4.28. Cursorul de stabilire a transparenei

Ultima component inserat n ansamblu este manonul mnerului, executat din aluminiu. Pentru o corect poziionare se utilizeaz dou constrngeri, una de coinciden (Coincidence Constraint) i una de distan liniar (Offset Constraint).

Astfel, ntre axa mnerului i axa gurii executate n corpul manonului se aplic o constrngere de coinciden. De asemenea, aa cum rezult din figura 4.29, ntre centrul captului sferic al mnerului i suprafaa plan frontal de nceput a gurii din manon se stabilete constrngerea de distan liniar de 40 mm.

Fig. 4.29. Stabilirea constrngerilor de coinciden i de distan liniar ntre mner i manon

Fig. 4.30. Arborele de specificaii al ansamblului

n urma aplicrii corecte a tuturor constrn-gerilor, componentele ansamblului se poziioneaz n conformitate cu condiiile impuse. n figura 4.30 este prezentat arborele de specificaii al ansamblului considerat n aplicaie. Se observ componentele acestuia, dar i cele patru constrngeri stabilite. De asemenea, alturi de fiecare constrngere, ntre paranteze, este vizibil i perechea de componente ntre care exist respectiva constrngere.

Desenele de execuie ale componentelor ansamblului sunt reprezentate n continuare, i anume: corpul

tronconic al manetei (figura 4.31), mnerul (figura 4.32) i manonul (figura 4.33).


Fig. 4.31. Corpul tronconic al manetei

Fig. 4.32. Mnerul

Fig. 4.33. Manonul


Aplicaia 12. Asamblarea unui dispozitiv de control dimensional n aplicaie se consider un ansamblu format din 12 componente diferite, i anume: arbore, pan

paralel, buc cu brid, buc de ghidare, suport, plac de susinere, inel distanier, inel de siguran, aib de asamblare, urub cu cap hexagonal M8 25, patru uruburi cu loca hexagonal M8 20 i dou tifturi cilindrice 8 32. Din punct de vedere funcional, ansamblul considerat poate face parte dintr-un dispozitiv de control dimensional. Componentele enumerate asigur rolul funcional al ansamblului considerat: micare de oscilare a bucei fixate de arbore. Componenta principal o reprezint arborele, care la un capt este lgruit n suport, iar la cellalt este liber.

Lagrul cu alunecare se realizeaz n suport prin intermediul unei buce. Preluarea gradului de libertate pe direcie axial a arborelui este asigurat de inelul de siguran fixat pe arbore i de inelul distanier.

La captul liber, pe arbore se asambleaz buca cu brid folosind o pan paralel. Aceast buc este fixat axial cu urub i aib de asamblare. Suportul se poate fixa n trei poziii diferite pe placa de suinere, pe direcia axei arborelui prin intermediul a cte dou tifturi cilindrice i a patru uruburi cu loca hexagonal.

n figura 4.49 sunt reprezentate patru proiecii ale ansamblului, indicndu-i poziia de funcionare.

Fig. 4.49. Proiecii ale ansamblului montat

Prima component inserat n ansamblu este arborele, urmat de pana paralel (figura 4.50). Aceasta se poziioneaz n canalul de pan, frezat n arbore, utiliznd constrngeri de contact ntre suprafeele plane, respectiv, semicirculare ale penei i canalului de pan.

Pentru asamblarea bucei cu brid la cele dou componente existente, arborele i pana, sunt necesare urmtoarele constrngeri: o constrngere de coinciden ntre axa arborelui i axa bucei, o constrngere de contact ntre o suprafa plan lateral a penei i o suprafa plan lateral a canalului de pan executat n buc, dar i o constrngere de contact ntre suprafaa plan din dreapta a treptei arborelui i suprafaa plan din stnga a bucei (figura 4.51).

Fig. 4.50. Inserarea arborelui i penei n ansamblu

Fig. 4.51. Inserarea bucei cu brid n ansamblu


Buca cu brid se fixeaz axial pe arbore cu aiba de asamblare i urubul M8 25 cu cap hexagonal. Acesta, fiind standardizat, poate fi importat din catalogul implicit al programului CATIA cu ajutorul opiunii "Catalog Browser" din meniul [Tools] (figura 4.52).

Fig. 4.52. Inserarea urubului din catalogul programului

Pentru o poziionare corect a aibei de asamblare i a urubului se utilizeaz constrngeri de

coinciden ntre axele acestora i axa arborelui, apoi constrngeri de contact ntre suprafaa plan din dreapta a bucei cu brid (figura 4.53) i suprafaa plan din stnga a aibei, respectiv, ntre suprafaa plan din dreapta a aibei i suprafaa plan de strngere a urubului ales.

Fig. 4.53. Fixarea axial a bucei cu brid n ansamblu

Se insereaz n ansamblu suportul i buca de ghidare, apoi se repoziioneaz cu compasul.

Fig. 4.54. Fixarea bucei de ghidare n suport

Buca de ghidare se orienteaz i se introduce n alezajul suportului. Pentru aceasta, axa bucei trebuie s coincid cu axa alezajului din suport, iar gulerul su s fie n contact cu suprafaa plan a gurii lrgite a suportului (figura 4.54). Urmtoarele componente care se asambleaz sunt suportul i placa de susinere, cu ajutorul a patru uruburi cu loca hexagonal M8 20 i a dou tifturi cilindrice 8 32. Att uruburile, ct i tifturile, sunt elemente standardizate i pot fi importate din catalogul implicit al programului, ca n cazul anterior.


Fig. 4.55. Fixarea suportului pe placa de susinere

Suportul se poate fixa pe placa de susinere n trei poziii (figura 4.55), condiiile de asamblare fiind urmtoarele: a. contact ntre suprafaa plan a plcii de susinere i suprafaa plan de aezare a suportului; b. coinciden ntre axele urubu-rilor, axele gurilor de trecere din suport i axele gurilor filetate din placa de susinere; c. contact ntre suprafeele plane ale locaurilor pentru uruburi, prelucrate n suport i suprafeele plane de strngere ale capetelor uruburilor M8 20;

d. coinciden ntre axele tifturilor i axele gurilor pentru tift, executate n suport i n placa de susinere. Captul din stnga al arborelui se orienteaz i se asambleaz cu suportul n alezajul bucei de ghidare,

fixat n suport, aa cum rezult din figura 4.56.

Fig. 4.56. Asamblarea arborelui cu suportul prin intermediul lagrului

Asamblarea este posibil numai dac se respect urmtoarele constrngeri: a. axa arborelui s coincid cu axa bucei de ghidare i, implicit, cu axa gurii executate n suport; b. suprafaa plan a gulerului bucei de ghidare s fie n contact cu suprafaa plan din stnga a treptei arborelui.

Pentru fixarea arborelui n suport se folosete un inel distanier i un inel elastic de siguran. n acest scop, se stabilesc constrngeri de coinciden ntre axele inelelor i axa arborelui (figura 4.57). Inelul distanier se aduce n contact, pe suprafa plan, cu buca de ghidare fixat n suport, iar inelul de siguran se monteaz la captul arborelui n canalul circular prelucrat la dimensiuni indicate n STAS.

Fig. 4.57. Fixarea arborelui n suport


Desenele de execuie ale componentelor ansamblului sunt reprezentate n continuare, i anume: arbore (figura 4.58), buc cu brid (figura 4.59), suport (figura 4.60), plac (figura 4.61), buc de ghidare (figura 4.62), inel distanier (figura 4.63), inel de siguran (figura 4.64), aib de asamblare (figura 4.65) i pan paralel (figura 4.66).

Fig. 4.58. Arborele de susinere

Fig. 4.59. Buca cu brid


Fig. 4.60. Suportul

Fig. 4.61. Placa de baz


Fig. 4.62. Buca de ghidare

Fig. 4.63. Inelul distanier

Fig. 4.64. Inelul de siguran

Fig. 4.65. aiba de asamblare

Fig. 4.66. Pana paralel


Explodarea unui ansamblu are ca efect separarea i deplasarea componentelor sale n poziii apropiate de cea n care sunt asamblate. Aplicarea acestei operaii d posibilitatea utilizatorului de a vedea toate componentele n reprezentare neasamblat.

Fig. 4.90. Selectarea parametrilor pentru explodarea ansamblului

n acest scop, se utilizeaz instrumentul Explode, coninut n bara Move, i se afieaz fereastra de dialog Explode, n care utilizatorul selecteaz ansamblul considerat (cmpul Selection), componenta fix, fa de care se face explodarea (cmpul Fixed product), nivelul (cmpul Depth) i tipul acesteia (cmpul Type), aa cum rezult din figura 4.90.

Astfel, pentru exemplele alese, s-a stabilit c explodarea se face la toate nivelele (All levels), fiind de tip 3D, componentele deplasndu-se liber n spaiul tridimensional.

n cazul n care tipul explodrii se alege ca fiind constrns (Constrained), vor fi luate n considerare constrngerile de coinciden ax-ax i plan-plan, iar componentele ansamblului se vor deplasa, pstrndu-i, totui, orientarea impus, aa cum rezult din figura 4.91 pentru ansamblul Dispozitiv de control dimensional i din figura 4.92 pentru ansamblul Suport portscule.

Fig. 4.91. Explodarea ansamblului Dispozitiv de control dimensional

Aplicaia 13. Obinerea desenului de execuie pentru o pies

Se consider o pies de tip buc cu flan, modelat tridimensional n modulul CATIA Part Design i

reprezentat n figura 3.158. Pe parcursul aplicaiei, acestei piese i se va crea desenul de execuie, piesa rmnnd deschis n modulul CATIA Part Design.

Fereastra de dialog New Drawing Creation se acceseaz din meniul Start -> Mechanical Design -> Drafting. Prima etap const n alegerea standardului pentru nscrierea cotelor, a dimensiunii planei (Sheet), orientarea i scara acesteia, aa cum se observ n figura 3.159.

Astfel, lund n considerare dimensiunile piesei, se va considera formatul A3 ISO (297420 mm), orientat Landscape, la scara 1:1.

Fig. 3.158 Fig. 3.159


Orice modificri asupra planei de lucru se pot realiza apsnd butonul Modify. Dintre cele patru sisteme de proiecie propuse de program, n acest caz se alege Empty sheet, iar n etapele urmtoare ale aplicaiei utilizatorul va crea manual proieciile i seciunile necesare. Prin apsarea butonul OK se confirm caracteristicile alese i se lanseaz n execuie modulul CATIA Drafting, afindu-se o plan alb de lucru.

Pentru nceput, se insereaz o prim proiecie folosind pictograma Front View aflat pe bara de instrumente Views sau disponibil n meniul Insert -> Views -> Projections. Dup activarea acesteia, programul cere selectarea unui plan de referin pe un element tridimensional al piesei (Select a reference plane on a 3D geometry).

Fig. 3.160

Selectarea se poate realiza numai n modulul n care a fost creat modelul 3D, n cazul aplicaiei considerate fiind ales CATIA Part Design. Astfel, din meniul Window (figura 3.160) se alege fiierul cu extensia Part, n urma seleciei, utilizatorul fiind trimis la modelul 3D i, astfel, are posibilitatea de a selecta un element al acestuia. Selecia poate include orice fa plan a piesei, unul dintre planele predefinite XY, YZ sau ZX, dar i oricare dintre planele construite cu rol ajuttor (Plane.1, Plane.2 etc.). Nu se pot selecta axe de rotaie, suprafee cilindrice, conice, sferice, fee nclinate, muchii etc.

Pentru a uura selectarea, programul pune la dispoziia utilizatorului o modalitate de previzualizare 2D/3D a acesteia (fig. 3.161). n urma seleciei, se face trecerea automat napoi ntre modulele programului.

Astfel, pe plana de lucru este inserat proiecia rezultat (n vedere 3D) din selecia anterioar, ncadrat ntr-un chenar de culoare verde deschis, cu linie ntrerupt. Cu ajutorul acestuia, utilizatorul are posibilitatea de a poziiona proiecia oriunde pe plan. De asemenea, exist i varianta rotirii proieciei cu ajutorul manipulatorului, aa cum rezult din figura 3.162.

Fig. 3.161 Fig. 3.162

Inserarea efectiv a proieciei se ncheie odat cu efectuarea unui click cu mouse-ul ntr-o zon liber a planei. Proiecia este ncadrat n acest moment ntr-un chenar rou, care semnific faptul c este activ.

De asemenea, n interiorul chenarului apare un sistem de axe, numele i scara proieciei (Front View, Scale 1:1). Acestea i sistemul de axe pot fi nlturate, dac nu sunt necesare, efectund click dreapta cu mouse-ul pe fiecare, iar din meniul contextual aprut se alege opiunea Hide/Show (figura 3.163).

Fig. 3.163 Fig. 3.164

n unele cazuri, de pe proiecia obinut lipsesc axele de simetrie, centrele gurilor, simbolurile pentru

filete etc., dar acestea se pot aduga prin bifarea opiunilor corespunztoare (fig. 3.164) n fereastra de dialog Properties, accesnd meniul contextual al portului de vedere.


Fig. 3.165

Avnd pe plan prima proiecie Front View, pe baza acesteia se obin celelalte proiecii, fie c sunt seciuni sau vederi. Pentru seciune se folosete pictograma Offset Section View, aflat pe bara de instrumente Views sau disponibil n meniul Insert -> Views -> Sections. Programul permite numai secionarea proieciilor active i actualizate (pictograma Update). Seciunea se realizeaz prin alegerea unui traseu de secionare n trepte sau frnt.

Acest traseu reprezint, n fapt, unul sau mai multe plane de secionare. n cazul aplicaiei considerate s-

a ales un traseu vertical, format dintr-un singur plan care taie diametral piesa, aa cum se prezint n figura 3.165. S-a ales acest traseu deoarece intersecteaz mai multe guri simple i filetate, pentru a le evidenia diametrele i limitele.

Punctul de start al traseului de secionare se alege n lungul axei verticale a proieciei, n afara piesei, iar al doilea, diametral opus, de asemenea, n afara piesei. Acest al doilea punct al traseului este i punctul final, dar, pentru a fi recunoscut ca atare, utilizatorul trebuie s efectueze un dublu click cu mouse-ul n poziia aleas. Avnd, astfel, traseul definit i deplasnd cursorul mouse-ului spre dreapta, pe plan devine vizibil seciunea realizat, dar n vedere tridimensional, pentru a fi poziionat.

Odat aleas poziia, proiecia 3D devine seciune n reprezentare bidimensional. Haurarea seciunii este fcut automat de ctre program, dar, n unele cazuri, este necesar ca utilizatorul s intervin pentru a modifica unghiul haurii, pasul acesteia, tipul i grosimea liniei cu care a fost trasat etc. Aceast editare se realizeaz din meniul contextual aprut n urma efecturii unui click dreapta pe haur i alegerea opiunii Properties (figura 3.166).

Fig. 3.166

Este posibil ca, n cazul haurilor decalate, aflate de o parte i de alta a unui plan, s se tearg o poriune de haur i s se creeze alta cu ajutorul instrumentului de proiectare Area Fill, situat n bara de instrumente Dress Up i n meniul Insert -> Dress-up.

Fig. 3.167

Acest instrument haureaz o zon nchis, haura are, de regul, aceleai caracteristici cu cea care a fost nlturat anterior. Pentru a fi decalat fa de cea aflat de cealalt parte a planului de secionare, trebuie modificat parametrul Offset, la o valoare recomandat de jumtate din cea prezent n cmpul parametrului Pitch (pasul haurii). n figura 3.167 se prezint un exemplu de haur decalat. Orice actualizare a seciunii respective va retrasa i poriunea de haur nlturat, de aceea se recomand izolarea seciunii accesnd opiunea Isolate din meniul contextual.

n urma obinerii i poziionrii iniiale a seciunii se observ c aceasta se mai poate deplasa doar pe

direcie orizontal (stnga-dreapta) pentru a pstra corespondena de proiecii cu vederea din care a fost creat. Pentru definirea complet a piesei mai este necesar o vedere, care se obine proiectnd seciunea spre dreapta cu ajutorul pictogramei Projection aflat pe bara de instrumente Views sau disponibil n meniul Insert -> Views -> Projections.

O tendin modern n proiectarea asistat o reprezint inserarea unei vederi izometrice alturi de proieciile ortogonale ale piesei. Aceasta se poziioneaz, n general, n dreapta celorlalte proiecii i asigur o mai bun nelegere a formei piesei descrise.


Vederea izometric se obine prin intermediul pictogramei Isometric. Astfel, n figura 3.168 sunt prezente dou vederi ortogonale, una izometric i o seciune, suficiente pentru a defini geometria piesei. n mod implicit, fiecare proiecie este nsoit de numele i scara de reprezentare, informaii care nu sunt obligatorii dac se consider o scar unitar pentru desenul de execuie. n anumite cazuri (seciuni, detalii, proiecii la alt scar etc.), se recomand pstrarea informaiilor i, eventual, editarea textului n limba romn efectund dublu click cu mouse-ul pe zona n care se afl informaia. Conform normelor desenului tehnic, dac la reprezentarea la o anumit scar a unei piese, o parte a sa nu apare destul de clar, se utilizeaz proiecia n detaliu.

Fig. 3.168 Acesta se reprezint separat, la o scar mrit, n vedere sau n seciune, proiecia fiind delimitat prin

linie-punct subire. Poriunea la care se refer detaliul se ncadreaz ntr-un cerc trasat cu linie continu, marcat printr-o liter majuscul i o sgeat frnt, cu vrful pe cerc. Aceeai liter majuscul se nscrie i n interiorul detaliului, mpreun cu scara la care s-a reprezentat acesta. De obicei, pentru o mai uoar citire a desenului, detaliul la scar mrit se poziioneaz n apropierea proieciei de care aparine (fig. 3.169). Avnd n vedere geometria piesei i dimensiunile acesteia, se observ c sunt necesare dou vederi de tip detaliu (B i C), preluate de pe seciune. Pentru a le obine, seciunea trebuie s devin activ, apoi se utilizeaz pictograma Detail View de pe bara Views sau disponibil n meniul Insert -> Views -> Details.

Spre deosebire de proieciile de tip vedere i seciune prezentate anterior, al cror chenar era de form rectangular, vederile de tip detaliu pot avea orice form sau circular. Implicit, scara vederii detaliului este 2:1, dar aceasta se poate schimba cu alte scri standard (3:1, 4:1 etc.) n funcie de mrimea elementelor geometrice care se doresc a fi vizualizate i cotate.

n urma adugrii detaliilor, desenul de execuie al piesei se completeaz conform figurilor 3.169 a,b. Detaliile sunt la scri diferite i a fost modificat textul din zona de scriere a informaiilor.

a.

b.

Fig. 3.169

Etapa crerii proieciilor (vederi, seciune, detalii) s-a ncheiat, fiind urmat de adugarea cotelor. La nceputul cotrii se activeaz proiecia respectiv. Se recomand cotarea cu prioritate a vederilor deoarece aceasta presupune un numr mai mic de cote i apoi a seciunii i a detaliilor, unde, alturi de cote, se nscriu i anumite condiii de rugozitate i de tolerane. Se ncepe cotarea cu vederea principal, obinut iniial prin proiecia Front View a modelului tridimensional al piesei, adugndu-se dou cote de diametru, mpreun cu toleranele stabilite, o cot unghiular i o adnotare (ex: 3 guri M5 echidistante).


Pentru a cota cele trei guri filetate M5, dispuse echidistant pe suprafaa superioar frontal a piesei, este necesar trasarea unui cerc de diametru 90 mm, cu centrul pe axa piesei, avnd dispuse pe circumferina sa centrele gurilor filetate. Trasarea acestui cerc se realizeaz cu ajutorul pictogramei Circle de pe bara de instrumente Geometry Creation sau disponibil n meniul Insert -> Geometry Creation -> Circles and Ellipse.

Cercul este trasat implicit cu linie continu groas, dar aceste caracteristici se pot modifica accesnd meniul su contextual (click dreapta cu mouse-ul pe circumferina cercului, se alege opiunea Properties, apoi din zona Edges se stabilete tipul de linie 4 i grosimea 1). Cercul i fereastra sa de proprieti sunt reprezentate parial n figura 3.170.

Fig. 3.170

Folosind pictograma Diameter Dimensions aflat pe bara de instrumente Dimensions sau disponibil n meniul Insert -> Dimensioning -> Dimensions se coteaz diametrul de gabarit al piesei (140 mm) i diametrul cercului purttor al gurilor filetate (fig. 3.171).

Pentru a aduga i condiiile de toleran (0,1) se selecteaz fiecare cot n parte, din bara de instrumente Dimension Properties, n cmpul Tolerance Description se alege opiunea Tol_Num2, apoi n cmpul Tolerance se nscrie valoarea +-0.10.

nscrierea toleranelor se mai poate efectua pentru fiecare cot n parte din meniul contextual al acesteia. n figura 3.172 este afiat fereastra de dialog Properties, tab-ul Tolerance, n cmpurile Upper value i Lower value fiind introduse valorile 0.1 mm, respectiv, -0.1 mm.

Fig. 3.171 Fig. 3.172

Fig. 3.173

Pentru a insera n desen cota unghiu-lar este necesar trasarea unei linii ajuttoare avnd capetele pe axa piesei, respectiv, n centrul uneia dintre cele trei guri filetate. Utiliznd apoi pictograma Angle Dimensions se adaug cota unghiular de 300 ntre aceast linie i axa de simetrie orizontal a piesei (fig. 3.173). n aceeai figur se observ i adnotarea aplicat cu ajutorul pictogramei Text with Leader de pe bara de instrumente Annotations.

Cota unghiular mpreun cu adnotarea sunt necesare pentru a atrage atenia n desenul de execuie

asupra faptului c sunt 3 guri filetate M5 dispuse echidistant pe circumferina unui cerc purttor (la unghiuri egale de 120 0).


Fig. 3.174

n mod similar, folosind aceleai pictograme i convenii se coteaz a doua vedere ortogonal a piesei, dispus n dreapta seciunii (vezi fig. 3.168), fiind obinut din aceasta. Pe vedere se adaug nti un cerc purttor al gurilor 6, caracteristicile sale se modific urmnd exemplul prezentat anterior n figura 3.170. Vederea conine doar cota de diametru a acestui cerc, mpreun cu tolerana prescris (120 0,05) i adnotarea care specific faptul c pe flana de prindere a piesei sunt prezente 4 guri 6 dispuse echidistant (fig. 3.174).

Urmtoarea proiecie prezentat pentru cotare este seciunea A-A (fig. 3.175), care conine numeroase

cote de diametru, dimensiuni liniare, teituri, condiii de toleran, de rugozitate. Pe seciune sunt deja prezente dou detalii, create ntr-o etap anterioar. De la stnga spre dreapta se

adaug toate cotele de diametru tolerate ale alezajului n trepte al piesei. Chiar dac de aceast dat selecia nu mai este un element circular, ci dou linii paralele, programul recunoate cota de tip diametru i o trateaz n consecin.

Fig. 3.175

Dimensiunile liniare se insereaz n desen folosind pictograma Length/Distance Dimensions, aflat pe bara de instrumente Dimensions sau disponibil n meniul Insert -> Dimensioning -> Dimensions. n figura 3.175 sunt reprezentate exemple de cote liniare, care indic valoarea lungimii piesei, adncimi ale unor alezaje centrale i lungimea de poziionare a gurilor radiale. Celelalte cote liniare (grosimea flanei, a gurilor filetate i filetului etc.) se adaug n mod similar. Poziionarea cu acuratee pe vertical a liniei de cot i pe orizontal a valorii acesteia se realizeaz folosind manipulatorii.

n continuare, desenul de execuie al piesei n seciune se completeaz cu alte dou tipuri de cote: pentru teituri i racordri, reprezentate n figura 3.176.

Fig. 3.176

Astfel, teiturile i racordrile se coteaz cu ajutorul pictogramelor Chamfer Dimensions, respectiv Radius Dimensions, aflate pe bara de instrumente Dimensions sau disponibile n meniul Insert -> Dimensioning -> Dimensions. n cazul teiturilor se selecteaz efectiv linia de trecere ntre dou suprafee concurente. Orientarea cotei se poate face orizontal, nclinat sau vertical, n funcie de poziia teiturii n desen.

Stabilirea acestei orientri se realizeaz din meniul contextual al cotei respective, n tab-ul Dimension

Line, din care se alege Two parts n cmpul Representation, apoi Horizontal sau Vertical din cmpul Orientation (fig. 3.177).


Fig. 3.177

n cazul racordrilor, avnd activ pictograma Radius Dimensions se selecteaz arcul de cerc dintre suprafeele racordate i se poziioneaz cota de tip Rx, n care R reprezint cot radial, iar x valoarea acesteia. Pe proiecia de tip seciune se adaug n urmtoarea etap condiiile de rugozitate ale unor suprafee, n funcie de rolul funcional al acestora.

Conform SR ISO 4287-1:1993, rugozitatea reprezint ansamblul microneregularitilor (fa de o

suprafa geometric ideal) a suprafeei rezultate dintr-un procedeu tehnologic de prelucrare i care nu sunt abateri de form. Rugozitatea suprafeei se exprim prin unul sau mai muli parametri (Ra abaterea medie aritmetic a profilului, Rz nlimea neregularitilor n 10 puncte alese arbitrar, Ry nlimea maxim a profilului etc.).

Pentru indicarea pe desenul de execuie a valorii rugozitii suprafeelor, se precizeaz valoarea numeric a parametrului rugozitate, care indic valoarea considerat maxim admisibil, precedat de simbolul aferent parametrului respectiv. Valoarea rugozitii nscris pe desenul de execuie se consider valoarea corespunztoare strii finale a suprafeei respective, inclusiv tratamentele termice, termochimice sau acoperirile electrochimice, de lustruire, vopsire, lcuire etc.

Fig. 3.178

La prescrierea unei rugoziti pentru o suprafa se au n vedere: influena rugozitii asupra caracteristicilor funcionale ale produsului din care face parte reperul considerat (precizia dimensional, cerine privind asamblarea, durabilitatea, aspectul), influena asupra costului produsului (cheltuielile de fabricaie cresc odat cu prescrierea i ndeplinirea unor condiii tehnice specifice). Pentru notarea strii suprafeei, programul CATIA utilizeaz diferite simboluri, afiate n figura 3.178, astfel, de sus n jos: simbol de baz, simbol derivat pentru suprafee prelucrate cu ndeprtare de material i simbol derivat pentru suprafee la care se interzice ndeprtarea de material.

Pentru a nscrie rugozitatea pe anumite suprafee ale piesei, se va considera parametrul de profil Ra, indicnd suprafaa i valoarea sa, cu ajutorul pictogramei Roughness Symbol, aflat pe bara de instrumente Annotations sau disponibil n meniul Insert -> Annotations -> Symbols.

Fig. 3.179 Fig. 3.180

n figura 3.179 se prezint un exemplu de adugare i orientare a rugozitii, iar n figura 3.180 fereastra de dialog Roughness Symbol din care utilizatorul selecteaz parametrul de rugozitate, simbolul i valoarea acesteia.

Cotarea seciunii se ncheie cu adugarea condiiilor de precizie geometric. Acestea sunt necesare deoarece calitatea produselor din construcia de maini, dar nu numai, depinde de precizia geometric a


suprafeelor acestora, precum i de poziia corect a elementelor componente. Ca i dimensiunile, forma geometric a suprafeelor este impus prin documentaia tehnic de execuie.

Datorit imperfeciunii sistemului tehnologic de lucru (main-unealt MU dispozitive D scule S verificatoare V piesa P), precum i neuniformitii procesului de prelucrare (uzura diferitelor elemente ale MU, precizie cinematic necorespunztoare, erori de reglare, parametrii regimului de achiere necorespunztori, vibraii ale MU sau ale sculei etc.) apar abateri de la forma geometric teoretic ideal, denumite abateri geometrice. Acestea au o influen negativ asupra funcionrii i comportrii n exploatare a produselor.

Conform STAS 5730/1-75, abaterile geometrice ale suprafeelor se clasific n: abateri de form, ondulaii, striaiuni i rizuri, smulgeri de material, pori, goluri etc. Abaterile de form se manifest n forme variate, astfel, n loc s se obin o suprafa cilindric, aceasta rezult conic, o suprafa cu seciune circular (teoretic) poate avea, n fapt, cu seciune oval sau poligonal.

Dac pe desenele de execuie nu se fac precizri cu privire la abaterile de form, piesele pot fi executate cu abateri de form cuprinse n cmpul de toleran al dimensiunilor nominale.

Fig. 3.181

n funcie de precizia formei geometrice, STAS 7384-85 prevede urmtoarele abateri: de la planeitate (convexitate, concavitate), de la cilindricitate (conicitate, form a, form butoi, form curb), de la forma dat a suprafeei, de la rectilinitate (concavitate, convexitate), de la circularitate (ovalitate, poligonalitate). n funcie de precizia poziiei relative se prevede: abatere de la concentricitate, de la coaxialitate i de la simetrie. n funcie de orientarea diferitelor suprafee se prescrie, dup caz: abatere de la paralelism, de la perpendicularitate i de la nclinare. De asemenea, sunt prevzute abateri privind: btile diferitelor suprafee sau profile: abatere de btaie circular (radial sau frontal), abatere de btaie total (radial sau frontal) i abatere de la forma dat a profilului.

n figura 3.181 se indic simbolurile acestor abateri de form, aa cum sunt prezente n program, n

fereastra de dialog Geometrical Tolerance, disponibil prin apsarea pictogramei cu acelai nume de pe bara de instrumente Dimensioning sau din meniul Insert -> Dimensioning -> Tolerancing.

Datele privind toleranele geometrice se nscriu ntr-un dreptunghi, denumit cadru de toleran, trasat cu linie subire, mprit n dou sau trei compartimente n care se indic simbolul caracteristicii tolerate, valoarea toleranei, litera sau literele de identificare a bazei (bazelor) de referin, dup caz.

Cadrul de toleran se leag de elementul tolerat (suprafaa la care se refer tolerana) printr-o linie de indicaie, dreapt sau frnt, terminat prin sgeat.

Tolerana geometric se msoar n direcie paralel cu cea indicat de sgeat, cu excepia cazului n care este precedat de simbolul de diametru . n cazul n care tolerana unui element este indicat n raport cu o baz de referin, aceasta se indic printr-o liter identic cu cea nscris n cadrul de toleran.

Litera de identificare a bazei de referin se nscrie ntr-un cadru ptrat care se leag de baza de referin printr-o linie de indicaie sprijinit de baz. Baza de referin se adaug folosind pictograma Datum Feature de pe bara de instrumente Dimensioning.

Fig. 3.182

n figura 3.182 sunt prezentate trei exemple de tolerane geometrice: de paralelism, de concentricitate i

coaxialitate, respectiv, de perpendicularitate. n unele cazuri, cadrul de toleran se poate lega direct de baza de referin printr-o linie de indicaie, ceea ce conduce la neutilizarea literei de referin. Revenind la desenul de execuie considerat, pe seciune se adaug o baz de referin notat cu D n interiorul alezajului central de diametru nominal 75 mm, celelalte suprafee cilindrice (alezajul central interior de diametru 80 mm i exteriorul piesei de diametru 100 mm) avnd tolerane geometrice de concentricitate de 0,01 mm fa de baza de referin D (figura 3.183).


Fig. 3.183

Fig. 3.184

Astfel, n fereastra de dialog Geometrical Tolerance se comple-teaz cmpurile Tolerance Feature modifier, Tolerance Value i Primary Datum Text, aa cum rezult din figura 3.184. Implicit, cadrul de toleran este orientat orizontal, dar, conform figurii 3.183, este nevoie s fie afiat vertical. Orientarea se modific din meniul contextual al cadrului, zona Text, cmpul Orientation.

Fig. 3.185

Ultimele proiecii ale aplicaiei care se coteaz sunt cele dou detalii B i C (vezi fig. 3.169,b). Tipurile de cote sunt liniare, de diametru, unghiulare i radiale, inserarea acestora pe desen se realizeaz n mod similar celor de pe seciune. n figura 3.185 se observ formele geometrice ale elementelor detaliilor i cotele acestora. n funcie de dimensiunile elementelor aflate n desenul de execuie se aleg dimensiunile fontului i a vrfurilor sgeilor liniilor de cotare.

Fig. 3.186

Pentru stabilirea dimensiunii elementelor planului de secionare se acceseaz meniul su contextual, tab-ul Callout, cmpurile Arrows i Auxiliary /Section views, afiate n figura 3.186. Acestea se refer la: sgeile care indic direcia de proiecie, traseul de secionare evideniat cu linie punct mixt, adic sub forma unei reprezen-tri cu linie punct subire cu segmentele de capt i segmentele de schimbare a direciei trasate cu linie continu groas).

Schimbarea dimensiunii vrfurilor sgeilor liniilor de cot, a separatorului "" prezent n cota teiturilor etc. se realizeaz prin editarea unor parametri ai standardului ISO (meniul Tools -> Standards -> Category: Drafting, aflai n fiierul iso.xml, disponibil pentru modificare doar dup rularea programului CATIA n mod Administrator.


Ca o parantez, rularea programului CATIA n mod Administrator se realizeaz modificnd shortcut-ul pictogramei de lansare n: "C:\Program Files\Dassault Systemes\B15\intel_a\code\bin\CNEXT.exe" admin

Desigur, n funcie de locaia n care a fost instalat programul, unele elemente prezentate mai sus se schimb. Apoi, n folder-ul de instalare se creeaz un director denumit Admin (conform figurii 3.187). Se apas butonul Start al sistemului de operare Windows i se acceseaz secvena Programs -> CATIA P3 -> Tools -> Environment Editor. n fereastra de dialog aprut, n dreptul variabilelor CATReferenceSettingPath i CATCollectionStandard se execut click dreapta cu mouse-ul i se alege opiunea Edit variable din meniul contextual disponibil. n cmpul editabil al fiecrei variabile se adaug: C:\Program Files\Dassault Systemes\B15\intel_a\admin (fig. 3.188).

Fig. 3.187 Fig. 3.188 Odat pornit n mod Administrator, CATIA permite utilizatorului modificarea unui numr foarte mare de parametri, spre exemplu: dimensiunea vrfurilor sgeilor liniilor de cot (fig. 3.189).

Fig. 3.189

Pentru a finaliza desenul de execuie al piesei considerate este necesar crearea n formatul A3 ISO a unui chenar i indicator. Trecerea din zona proieciilor n zona planei se realizeaz prin intermediul meniului Edit, opiunea Background, iar napoi, din zona planei n cea a proieciilor cu opiunea Working Views a aceluiai meniu. Astfel, n zona planei, din meniul Insert -> Drawing se alege opiunea Frame and Title Block pentru inserarea chenarului i indicatorului, alese dintre cele predefinite, puse la dispoziie de program (fig. 3.190).

Fig. 3.190

n final, se prezint desenul de execuie al piesei, aa cum rezult din figura 3.191.


Fig.

3.1

91


Aplicaia 14. Modelarea unei piese de tip capac din tabl

n aplicaie se prezint etapele modelrii tridimensionale ale unei piese din tabl, obinut printr-un procedeu de deformare plastic, avnd desenul de execuie n figura 3.145. Se observ c sunt oferite patru proiecii: o vedere ortogonal, o seciune, o vedere desfurat i o proiecie izometric. n aceast aplicaie se va utiliza modulul CATIA Generative Sheetmetal Design.

Fig. 3.145

n prima etap trebuie stabilii parametrii piesei cu ajutorul instrumentului Sheet Metal Parameters de pe bara de instrumente Walls. Astfel, n figura 3.146 s-a indicat grosimea tablei, de 0.7 mm i raza implicit de ndoire de 1 mm (cmpurile Thickness, respectiv Default Bend Radius din tab-ul Parameters). ntr-o schi a planului XY se deseneaz un cerc de diametru 53.6 mm (fig. 3.147), avnd centrul n originea sistemului de coordonate. Valoarea acestuia se obine scznd din dimensiunea de 57 mm dublul grosimii tablei (2 0.7 mm) i dublul valorii razei de ndoire (2 1 mm).

Fig. 3.146 Fig. 3.147

Pentru a crea prima suprafa plan a piesei se utilizeaz instrumentul Wall de pe aceeai bar de instrumente Walls (fig. 3.148). Prin convenie, acesta devine perete de referin, grosimea sa fiind dat, evident, de valoarea parametrului Thickness, stabilit anterior.


Fig. 3.148 Fig. 3.149

Instrumentul Flange (bordur) execut ndoirea tablei sub un anumit unghi, ales de utilizator, construind, practic, un nou perete i o racordare, dimensiunile acestora fiind stabilite n fereastra de dialog Flange Definition (figura 3.149), afiat n urma apsrii pictogramei Flange.

Fig. 3.150 Fig. 3.151

Piesa prezint o decupare la distana de 20 mm fa de centrul su, conform desenului de execuie. Decuparea se realizeaz folosind instrumentul Cut Out de pe bara de instrumente Cutting/Stamping. Acest instrument se aseamn n multe privine (pictogram, mod de aplicare, opiuni) cu instrumentul Pocket din modulul CATIA Part Design. Astfel, ntr-o schi a planului XY se deseneaz un dreptunghi la 20 mm fa de axa orizontal H (fig. 3.150). Dimensiunile acestuia nu sunt importante att timp ct pe lungime i pe lime depete circumferina piesei.

n fereastra de dialog Cutout Definition se indic opiunile decuprii (fig. 3.151). Astfel, n cmpul Type din zona Cutout Type se poate stabili modalitatea de perforare, ca fiind de tip Sheetmetal Standard sau Sheetmetal Pocket, diferena principal constnd n faptul c pocket este creat doar pe o suprafa plan, adncimea de perforare fiiind mai mic dect grosimea peretelui tablei, n timp ce standard strpunge materialul, indiferent de adncimea stabilit.

Fig. 3.152 Fig. 3.153

Rezultatul acestei decupri se prezint n figura 3.152. De asemenea, n aceeai figur se observ i fereastra de dialog a instrumentului Chamfer, asemntor instrumentului cu acelai nume din modulul CATIA Part Design. Se realizeaz, astfel, dou teiri 5450 ale colurilor capetelor bordurii, rezultate n urma decuprii.


Prin aplicarea instrumentului Flanged Hole se obine o perforare de form circular a peretelui din tabl, combinat cu o rsfrngere a marginilor. Se apas pictograma cu acelai nume i se selecteaz faa plan superioar a peretelui de la baza piesei (fig. 3.153).

n fereastra de dialog Flanged Hole Definition, n lista derulant din cmpul Parameters choice se selecteaz opiunea Punch & Die dintre cele patru disponibile: Major Diameter, Minor Diameter, Two diameters i Punch & Die. Unele dintre aceste opiuni necesit introducerea a dou diametre, unul fiind cel din cmpul Diameter D, cellalt lund locul cmpului Angle A, dup caz, acest cmp transformndu-se n Diameter d (cazurile Two diameters i Punch & Die).

n cmpul Height H se introduce valoarea nlimii suprafeei perforate (1.9 mm), iar n cmpul Radius R valoarea razei de rsfrngere a marginilor (1 mm). Valoarea din cmpul Diameter D (35 mm) reprezint diametrul mare, adic diametrul creat la intrarea poansonului n perete, iar valoarea din cmpul Diameter d (24 mm) este diametrul mic, la ieirea poansonului din perete. Rezultatul perforrii este prezentat n figura 3.153.

n etapa urmtoare se vor crea cele 3 guri strpunse, dispuse circular pe circumferina (bordura) piesei. Astfel, n planul ZX se deseneaz un cerc de diametru 2.2 mm, aflat la 3 mm de marginea ndoit a piesei (fig. 3.154), conform desenului de execuie.

Fig. 3.154 Fig. 3.155

Cercul este implicat ntr-o decupare cu ajutorul instrumentului Cut Out. Astfel, n fereastra de dialog din figura 3.155, se alege tipul (Type) ca fiind Sheetmetal Standard, iar limita Up to next. Se obine, astfel, o prim gaur, dispus la mijloc, pe peretele ndoit al piesei. Gaura se multiplic spre stnga (fig. 3.156), apoi spre dreapta (fig. 3.157) la cte 600, utiliznd instrumentul Circular Pattern de pe bara Transformations. Pentru o corect poziionare a gurilor multiplicate, n fereastra de dialog Circular Pattern Definition se apas butonul More>>> i se bifeaz opiunea Radial Alignment of Instance(s).

Fig. 3.156 Fig. 3.157


Aplicaia 15. Modelarea unei piese ornament

n aplicaie se prezint etapele de modelare cu ajutorul suprafeelor i apoi de transformare n solid a unei piese de tip ornament destinat a fi aplicat pe unele obiecte. Datorit formei sale complexe, se vor folosi numeroase instrumente de creare, combinare i editare a suprafeelor.

Piesa ornament este afiat ortogonal i izometric n figura 3.346.

Fig. 3.346

Aplicaia se iniiaz n modulul CATIA Wireframe and Surface Design cu inserarea din meniul Insert a unui set geometric, denumit set1. ntr-o schi Sketch.1 din planul YZ se traseaz un arc de cerc cu raza de 10 mm, centrul i capetele sale aflndu-se la 7 mm sub axa H a sistemului de coordonate, conform figurii 3.347.

Fig. 3.347 Fig. 3.348 ntr-o alt schi (Sketch.2) reprezentat n planul ZX se deseneaz un profil format dintr-un segment de dreapt de 45 mm i un arc de cerc de raz 37 mm. Din figura 3.348 rezult i celelalte dimensiuni ale schiei i se observ c toate sunt n referin cu sistemul de coordonate. Cele dou profile din schie sunt perpendiculare; astfel c prin folosirea instrumentului Sweep de pe bara Surfaces se extrudeaz, ca suprafa, arcul de cerc de-a lungul profilului.

Fig. 3.349


Fig. 3.350

Astfel, n fereastra de dialog Swept Surface Definition din figura 3.349, n cmpul Profile se selecteaz arcul de cerc (Sketch.1), iar n cmpul Guide curve profilul (Sketch.2). Se obine, astfel, suprafaa Sweep.1 evideniat pe desen i n arborele de speci-ficaii. ntr-o schi Sketch.3 aflat n planul XY se deseneaz un semicerc de raz 55 mm (fig. 3.350). Prin centrul su trece o ax de rotaie (instrumentul Axis), distana ntre aceasta i axa H a sistemului de coordonate fiind de 56 mm.

Centrul semicercului se afl la 28 mm n stnga axei verticale V a sistemului. Schia este rotit n jurul axei, trasate anterior, cu ajutorul instrumentului Revolve de pe bara Surfaces.

134636300 carte catia v5 exemple practice

Documents