Grafika komputerowa Catia V5

Prezentacja na temat: "Grafika komputerowa Catia V5"— Zapis prezentacji:

1 Grafika komputerowa Catia V5
2014

2 Spis treści: 1 Zajęcia nr.1 – informacje ogólne.
1.1 Informacja o mnie 1.2 Informacja o firmie Delphi. 1.3 Pochodzenie oprogramowania Catia V5 1.4 O konstrukcji i technologii 1.5 Podsumowanie Zajęcia nr.2 – interfejs w Catia V5 2.1 Przypomnienie wiadomości z poprzednich zajęć. 2.2 Interfejs w Catia V5 po uruchomieniu. 2.3 Sketcher w Catia V5 2.4 Podsumowanie 3. Zajęcia nr.3 – solidy 3.1 Przypomnienie wiadomości z poprzednich zajęć. 3.2 Co jest potrzebne do budowy solidów. 3.3 Sposób budowania solidów 3.4 Podsumowanie Zajęcia nr.4 – powierzchnie 4.1 Przypomnienie wiadomości z poprzednich zajęć. 4.2 Omówienie rodzajów powierzchni – wstęp teoretyczny 4.3 Omówienie odpowiedników omówionych pow. w Catia V5 4.4 Modyfikacja i obróbka pow. w Catia V5 4.5 Podsumowanie

3 7. Zajecia nr.7 - technologia tworzyw sztucznych
5. Zajęcia nr.5 - drafting 5.1 Przypomnienie wiadomoscj z poprzednich zajęć. 5.2 Drafting – omówienie. 5.3 Sposób postepowania przy budowie rysunku 2D 5.4 Podsumowanie 6. Zajęcia nr.6 - assembly 6.1 Przypomnienie wiadomoscj z poprzednich zajęć. 6.2 Assembly – omówienie. 6.3 Sposób postepowania przy budowie assembly 6.4 Podsumowanie 7. Zajecia nr.7 - technologia tworzyw sztucznych 7.1 Przypomnienie wiadomości z poprzednich zajęć. 7.2 Tworzywa sztuczne- ogólne omówienie. 7.3 Budowa chemiczna i fizyczna tw. sztucznych. 7.4 Przegląd podstawowych metod przetwórstwa tw.sztucznych. 7.5 Sposoby łączenia tworzyw sztucznych oraz ich pokrywania i malowania. 7.6 Ogólne wytyczne przy projektowaniu elementów z tw.sztucznych. 7.7 Podsumowanie

4 8.Zajecia nr.8 – technologia elementów blaszanych/sheetmetal
8.1 Przypomnienie wiadomości z poprzednich zajęć. 8.2 Pojęcia podstawowe 8.3. Stosowane technologie 8.4. Inne technologie 8.5 Łączenie części tłoczeniem 8.6 Podsumowanie 9.Zajecia nr.9-15 – przedstawienie projektów do wykonania i nadzór nad nimi oraz bieżące konsultacje. 10.Zajecia nr. 16 – podsumowanie projektów i spotkanie z przedstawicielami oddziału firmy Delphi w Krakowie.

5 Zajęcia nr.1 – informacje ogólne
1.1 Informacja o mnie Moje dane: mgr inż. Andrzej Szuba Ukończyłem kierunek :Budowa Pojazdów Samochodowych i Ciągników na Politechnice Krakowskiej w 1978 roku. W 1979 roku zacząłem pracować w OBR FSM w Bielsku-Bialej, najpierw w pracowni podwoziowej a następnie w pracowni nadwoziowej. Bralem udział w pracach nad pojazdem Beskid 106 W latach pracowałem w firmie nadwoziowej Ruecker oddział Monachium – Niemcy. Bralem udział w pracach miedzy innymi przy BMW 5 (klapa tylna), BMW 850 (deska rozdzielcza) W latach pracowałem w tej samej firmie w Wiesbaden dla F.Opel. Pracowałem przy zmianach w układzie chłodzenia dla rodziny silników Opla. W okresie z firmy Ruecker przebywałem w Mlada-Boleslaw/Czechy w Ośrodku Rozwojowym Skody. Pracowałem przy konstrukcji nowego wnętrza dla Skody Felicja i Octavia. W latach pracowałem w F.Opakomet w Krakowie ,gdzie zajmowałem się projektowaniem oraz nadzorowaniem wykonania i uruchomienia form rozdmuchowych m.in. do sam. Lublin (kanały doprowadzające powietrze do deski rozdzielczej. Ostatni raz w F.Ruecker przebywałem w w Gifhorn-Niemcy. Bralem udział w pracach na wnętrzem dla sam. Volkswagen-Colorado (wykładzina drzwi bocznych przednich ). Pojazdy te maja nazwy marketingowe Tuareg i Cheyene. Od 2001 roku pracuje w firmie Delphi w Krakowie. Najpierw w dziale który zajmował się deskami rozdzielczymi a później w dziale który zajmuje się elektronika stosowana w pojazdach samochodowych.

6 1.2 Informacja o firmie Delphi
Firma Delphi wyodrębniła się z GM (General Motors) w latach 1997. Przez dłuższy czas produkowała cala paletę podzespołów samochodowych. Mówiło się ze z tego co produkowała można by złożyć cale auto (bez silnika ) Obecnie F.Delphi skoncentrowała się głownie na podzespołach elektrycznych i elektronicznych także z ich oprogramowaniem. Cześć która zajmowała się rozwojem i produkcja amortyzatorów została sprzedany chińskiej firmie BWI. Delphi jest podzielona na tzw. Dywizje , które swoje główne centrale maja w USA, zaś w Europie oddziały na przykład w Niemczech, Francji, Hiszpanii, Polsce, Rosji, Rumunii. Sam pracuje w dziale który nazywa się E&S ( Electronic and Safety) Firma Delphi zatrudnia na świecie kilkaset tysięcy osób. W Polsce ma około 4000 pracowników. W Krakowie F.Delphi ma oddział TCK – ul.Podgorki Tynieckie 2 i chwilowo w Zabierzowie KBP – ul. Krakowska 280 a obecnie od końca 2012 roku także na ul.Powstancow Wielkopolskich 13- budynek Enterprises. W Polsce E&S ma zakład produkcyjny w Gdańsku. Z uwagi na wielkość funkcjonowanie takiej firmy- korporacji przypomina funkcjonowanie państwa. Nasuwa się tu analogia do państwa Luksemburg.

7 1.3 Pochodzenie oprogramowania Catia V5
1.3.1 Historia powstania Catia V5 Catia (Computer Aided Three Dimensional Interacticve Application) powstala w 1975 roku, w wyniku konkretnych potrzeb dla konstrukcji samolotu myśliwskiego Mirage. Niektóre źródła mówią ze do wsparcia procesu powstawania samolotu Concorde. W Wikipedi podano z kolei , ze do usprawnienia budowy tuneli aerodynamicznych. Jest to w każdym razie system francuski i powstał w firmie Dassault Systems. Firma ta dość szybko weszła we współprace z IBM, stad tez w nazwie oprogramowania IBM-Dassault. Wersje Catia V1-2 funkcjonowały na komputerach typu mainfraime. Jeszcze w 1992 roku podczas pobytu w F.Ruecker-Wiesbaden pracowałem na takich komputerach IBM. Zostały one pokazane na rys.1 . Wersje Catia V1-2 była oprogramowaniem CAD przeznaczonym tylko tworzenia powierzchni. Chodziło tu po prostu o przejście z komputera na frezarkę, bez wykonywania modeli i stosowania kopiarki. W Catia V3 oprócz powierzchni pojawiła się cześć draftingowa, służąca do wykonywania dokumentacji oraz cześć solidowa. Możliwa była praca na unixowych stacjach roboczych. W Catia V4 solidy były już ogromnie rozbudowane i miały znakomita organizacje. W dużym stopniu były sparametryzowane. Pojawiła się tez cześć draftingowa wzięta z systemu CADDAM- Lockheed i stosowana była do tworzenia dokumentacji. Unix używany jako platforma dla Catii 4 miał następujące wersje : AIX, IRIX, HP-NX, SunOS. Typowa stacja unixowa została pokazana na rys.2. Catia V5 jest całkowicie sparametryzowana, dotyczy to zarówno solidów jak i powierzchni. Platforma robocza to Windows. Od wersji Catia V5 R13 nie jest już używany unix jako platforma.

8 Na terminalu pokazany na rys. 1 pracowałem w Wiesbaden w roku 1992
Na terminalu pokazany na rys.1 pracowałem w Wiesbaden w roku Funkcjonowało to w ten sposób, ze dane pokazywane w danym momencie na ekranie były magazynowane w tzw.bufforze. Gdy następowała komenda save dane były zapisywane w centralnym komputerze Cray, który mieścił się wówczas w F.Opel i był obsługiwany przez firmę EDS. Przypomina to trochę funkcjonowanie serwera . Jednakże praca lokalnie bez centralnego komputera była wówczas niemożliwa. Oczywiście niemożliwe było również cieniowanie bryl/powierzchni tak jak to się robi dzisiaj bo moc obliczeniowa była zbyt mała. Z ciekawostek to cztero-klawiszowa myszka i dodatkowa klawiatura na lewa rękę dublująca menu z ekranu. Jeszcze niedawno widziałem taka dodatkowa klawiaturę na stacji unixowej dla Catia V4. Nie został pokazany spaceball ponieważ po prostu jeszcze nie istniał. Były natomiast stosowane pokrętła-dialsy, które pokazane zostały na rys.2. Taki terminal był nazywany w USA tube. Buffor Rys.1

9 Na rys.2 została pokazana nowsza stacja robocza pracująca na platformie unix. Uzywane sa dialsy ale już rozpowszechniają się spaceballe. Dialsy wymagały użycia pojedynczego pokrętła dla każdej składowej ruchu w animacji. W przeciwieństwie do spaceballa , którego obsługa jest intuicyjna obsługa dialsow wymagała dużej wprawy. Zastosowana jest już myszka trzy klawiszowa. Praca na monitorach męczyła ogromnie wzrok. Dopiero uzywaneobecnie monitory ciekłokrystaliczne sa bardziej przyjazne dla oczu. Możliwa już była praca autonomiczna. Rys.2

10 1.3 cd. Najnowsza znana mi wersja to Catia V5 R20, natomiast w mojej firmie pracujemy na CatiaV5 R19 ew. niższych release, w zależności od wymagań klienta. Catia V4 zatrzymała się na R4.2.2 i nie jest już dalej rozwijana. Wykorzystuje się ja do zmian, poprawek w istniejących modelach 3d i dokumentacji. Nie rozpoczyna się w niej nowych projektów. Nieliczne osoby maja w niej jeszcze prace. Sam korzystam z niej sporadycznie aktualnie raz na miesiąc. Praca jest coraz trudniejsza bo wychodzi się po prostu z wprawy. Catia V5 czyta bez kłopotów modele/dokumentacje z Catia V4, nie można jednak nic na nich bezpośrednio zrobić. Metoda jest taka aby solid/powierzchnie/widok/przekrój skopiować i wbudować w nowy part w Catia V5. Oczywiście te wbudowane elementy sa „martwe” ( nie sparametryzowane). Możliwe jest także kopiowanie widoków, przekroi i innych elementów rysunku i wklejanie do rysunki w Cati V5 Jak już wspomniałem Catia V5 do R12 mogła być używana zarówno na stacjach Unix jak i Windows. Następne wersje pracują już tylko na platformie Windows. 1.3.2 Inne systemy CAD - ewolucja W 1992 roku kiedy po raz pierwszy startowałem w CAD istniała już Catia V3, były tez używane systemy CGS i CADDAM- Dornier/Lockheed. Ten ostatni miał wspomagać Catia V3 w tworzeniu dokumentacji. System CGS był używany przez koncern GM, później został wprowadzony Unigrapix, który istnieje do dzisiaj i dalej się rozwija.

11 Volkswagen stosował własny system DDN z menu przełączanym z j
Volkswagen stosował własny system DDN z menu przełączanym z j. angielskiego na j. niemiecki. W 1998 roku zrezygnował z DDN na korzyść Catia V4 a później Catia V5. Obecnie przechodzi na Unigraphix. Oprogramowanie to jest obecnie rozwijane przez firme Siemens ponieważ EDS który był właścicielem Unigraphixa został wykupiony przez Siemensa. Mercedes – Daimler stosował system Medusa a później przeszedł na Catia V4 i następnie Catia V5. Obecnie ma przejść także na Unigraphix. Fiat używa obecnie Unigraphix Firmy Renault, Volvo, Ford używają Catia V5 Opel konsekwentnie stosuje system Unigraphix W lotnictwie dla potrzeb Airbusa używano Systemu CAADS z uwagi na znakomite powierzchnie. Później firma, która była właścicielem tego systemu została przejęta przez EDS. Sam miałem okazje pracować przez rok na CAADS 5 w F.Opakomet-Krakow. Obecnie EDS został jak wspomniałem poprzednio wykupiony przez Siemensa. Równolegle z wymienionymi systemami CAD rozwija się Autocad firmy Desktop. Przyjęto tutaj jednak zasadniczo inna strategie. O ile przy tworzeniu Catia V1 postanowiono zastąpić modelarnie i wyeliminować kopiarki, to Autocad był pomyślany jako przedłużenie deski kreślarskiej. Sprawdza się to znakomicie w architekturze i budownictwie. W Catia moduł do tworzenia dokumentacji ( z prawdziwego zdarzenia ) pojawił się dopiero w wersji Catia V4. W Autocadzie było odwrotnie i moduł 3D pojawił się dopiero w późniejszych wersjach 13 – 14 i to w dość ograniczonej postaci. Przełomem w systemach CAD było moim zdaniem pojawienie się parametryzacji. Pierwszy raz widziałem parametryzacje w Unigraphix a następnie bardzo prymitywna w CAADS 5. W Catia V4 parametryzacja zaistniała w solidach. Nie była ona zbyt wygodna i wymagała dużej ilości kliknięć aby dostać się do tabelki z parametrami. Częściowo były już sparametryzowane powierzchnie SURF 2. Osobiście chętnie posługiwałem się parametrami, natomiast ze zdziwieniem zauważyłem, ze wielu moich dużo młodszych kolegów pomijało te możliwość.

12 1.4 O konstrukcji i technologii
Prawdziwie kompletna parametryzacja (moim zdaniem ), występuje już w Catia V5 i Unigraphix. Celem parametryzacji jest to aby zbudowany model 3D był łatwo podatny na późniejsze modyfikacje. Konstrukcje ciągle żyją i sa poddawane przeróbkom. Prawidłowo wykonany model powinien później być zdolny do szybkich modyfikacji ( nie budowy od nowa). Od niedawna na rynku pojawiła się Catia V6. Z tego co wiem to razie nie jest stosowana przez znane mi firmy. Należy tu uwzględnić zjawisko inercji. Najpierw po wprowadzeniu nowego systemu trzeba w nim wyszkolić pracowników a następnie wykonać odpowiednia ilość prac tak aby taka inwestycja się zwróciła. Oprogramowania CAD sa takim samym narzędziem do pracy jak te np. z metalu. Zakup nowego systemu następuje przeważnie wtedy kiedy kończą się możliwości starego a nowy oferuje to co jest niezbędnie potrzebne. 1.4 O konstrukcji i technologii Konstrukcja nieodłącznie wiąże się z technologia. Przy konstruowaniu produktu musimy wiedzieć jak będzie wykonywany. Należy tutaj rozróżnić czy mamy do czynienia z branża: Mechaniczno/elektryczna Budowlana Nas będzie interesować oczywiście branża mechaniczno/elektryczna. Świadomie pominąłem elektronikę gdzie projektuje się i wytwarza np. płytki PCB. W Delphi w dziale elektronicznym używa się dio projektowania PCB oprogramowania o nazwie Mentor. Zakład który produkuje takie płytki znajduje się w Szombathely na Węgrzech. Ideologia pracy jest tu zupełnie inna. Aby zabrać się za konstrukcje danego zespołu/elementu powinniśmy najpierw wiedzieć: Jakie spełnia funkcje Z jakich materiałów będzie wykonywany W jaki sposób/jaka technologia będzie wykonywany. Pojedyncze elementy zawsze istnieją w jakimś zespole tak wiec najpierw : Konstruujemy cały zespól Konstruujemy pojedyncze elementy w oparciu o sąsiadów.

13 Plastycy – designerzy W przypadku konstrukcji całego zespołu napotykamy na problem funkcji i wyglądu. Wygląd zewnętrzny (ew. funkcje ) powinni w porozumieniu z konstruktorami zaproponować plastycy z ASP z Form Przemysłowych. Obecnie wobec stosowania CAD dostarczają oni po wszystkich uzgodnieniach model powierzchniowy dla danego zespołu. Na przebiegiem takich projektów od początku czuwają konstruktorzy. Integralna sprawa jest tu ergonomia czyli odpowiednie ukształtowanie /pozycja wszystkich elementów obsługi. Designerzy/plastycy używają do swoich prac w CAD praktycznie tylko modułów z powierzchniami. Na przykład na ASP w Krakowie jest stosowany system VW ma dla swoich potrzeb system ICM DDN, który współpracuje z Catia V4/V5. Można oczywiście także używać modułów powierzchniowych z Catia V5 czy Unigraphix. Nawet w pojazdach o przeznaczeniu militarnym wymagana jest od początku ścisła współpraca z designerami/plastykami. Chodzi tu np. o poprawna ergonomie i przede wszystkim o bezpieczeństwo obsługujących. Przykładem niedopracowanej ergonomii były uchwyty od wewnętrznej strony włazów w czołgu T-55. Przy nieprawidłowym chwycie, podczas zamykania włazów potrafiły one obcinać końcówki palców. Skądinąd porządnie opracowany T-72 jest za mały dla członków załogi o wzroście powyżej 176 cm ( patrz rys.6) Ale jak się okazuje ergonomia taka została dopasowana do poborowych w ZSRR. Poprawna konstrukcja wydaje się tu być lekki czołg/platforma Anders pokazywany ostatnio na wystawie w Kielcach. Poprawna ergonomie wnętrza posiadał o dziwo często krytykowany Polonez. Wnętrze miało dobrze dobrane wszystkie wymiary. Negatywnym przykładem natomiast jest Skoda Favorit gdzie uchwycenie klamki do otwierania drzwi wymagało skomplikowanego ruchu reki.

14 Analiza usytuowania kierowcy i pasażerów w samochodzie Beskid 106.
1.4.2 Konstruktorzy – designerzy Konstruktorzy / designerzy rozpoczynają swoja prace razem z plastykami/designerami. W początkowym etapie ich praca może mieć charakter analiz jak zostało to pokazane na rys.3-5 dla sam. osobowego. W przypadku poj. samochodowych zaczyna się tu od analizy umieszczenia kierowcy i pasażerów oraz zespołu napędowego i bagażu (rys.3-4) . Dla pojazdu takiego jak np. czołg T-72 podstawowa była analiza procesu ładowania armaty gładko lufowej (rys.7) a następnie umieszczenie zespołu napędowego i załogi (rys.6). Założenie było takie aby zmniejszyć załogę pojazdu do 3 osób. Role ładowniczego przejmował automat. Oczywiście na etapie przedwstępnym sa jeszcze badania marketingowe – analizy jaki ma to być produkt. Na przykład lokomotywa Dragon z firmy Newag ma ciekawe założenie - nacisk 20 T na os. Jak widać została tu uwzględniona nośność linii kolejowych poza Europa zachodnia. Czołg lekki Anders ma natomiast masę tylko 30 T. W grę wchodzi tu przede wszystkim transport lotniczy ale tez nośność przeciętnych mostów w naszym kraju. Analiza usytuowania kierowcy i pasażerów w samochodzie Beskid 106. Podczas prac nad przedłużoną wersji Cinquecento ( nie weszła do produkcji), plastycy z modelarzami wykonali makietę 1:1 bez przekroi kontrolnych. Później podczas konstrukcji ledwo dało się umieścić mechanizm ogranicznika drzwi tylnych w słupku środkowym. W innym przypadku makieta byłaby do wyrzucenia Rys 3

15 Rysunek kompozycyjny samochodu VW K70
Przedstawione zostały tu wymiary niezbędne dla funkcjonowania kierowcy i pasażerów oraz zabudowany silnik. Rys. 4

16 Materiały do analizy możliwości usytuowania kierowcy – operatora w stosunku do
kierownicy i pedalow. Przedstawienie możliwych do uzyskania sil. Rys 5

17 Rysunek ofertowy z przekrojem przez czołg T-72
Rysunek ofertowy z przekrojem przez czołg T-72. Pokazane zostały główne podzespoły oraz miejsca pracy załogi. Działko przeciwlotnicze 12.7 mm Zespól armaty 125 mm Rys.6 Miejsce pracy kierowcy mechanika Zespól napędowy Podajnik karuzelowy Miejsce pracy dowódcy. Działonowy jest umieszczony symetrycznie po drugiej stronie armaty.

18 Analiza pracy automatycznego podajnika karuzelowego w czołgu T-72 .
1- kierunek usuwania na zewnątrz denka łuski po wystrzale 2-kierunek dosyłania pocisku 2- częściowego z karuzeli do armaty 3-armata gładko lufowa 125 mm 4-podwieszenie armaty 5-denko łuski wyrzucane po wystrzale przez otwór w wieży. 6- ładunek miotający z denkiem przed załadowaniem do armaty. 7-pocisk 8-kierunek dosyłania pocisku 9-kierunek dosyłania ładunku miotającego 10-obrot karuzeli podajnika 11-podstawa 12- karuzela podajnika 13- kat obrotu armaty potrzebny do podania pocisku kolejnego z karuzeli Rys. 7

19 1.4.3 Systemy CAD jako platforma do pracy
Historia – przyczyny powstania CAD Przed pojawieniem się systemów CAD praca wyglądała następująco: W przypadku elementów o kształtach regularnych rysowało się koncepcje/złożenia w dwóch widokach na desce kreślarskiej, oczywiście z uwzględnieniem bazy. Następnie po kontroli/przedyskutowaniu wykonywało się rysunki poszczególnych detali do wykonania. Później przekazywano te rysunki na warsztat do wykonania na klasycznych obrabiarkach/frezarkach itd. Tak zostało np. zaprojektowane i wykonane zawieszenie tylne do sam Beskid 106. W przypadku elementów o powierzchniach krzywo-kreslnych, procedura była bardziej skomplikowana. W początkowym etapie prac najpierw zbierano dane pomiarowe z makiety wykonanej przez designerow wykonanej w skali 1:5 (patrz rys.8). Później po przeniesieniu wyników na układ współrzędnych ( siatka co 100 mm), następowało upłynnienie krzywych w skali 1:1. Budowana była makieta 1:1 i następował ponowny jej pomiar ( patrz rys.8) oraz przeniesienie wyników na układ współrzędnych. Tak utworzone widoki nazywano draftem ( patrz rys. 13) Możliwe były teraz prace przy opracowywaniu poszczególnych elementów nadwozia. Można było przystąpić np. do opracowywania np. nadkola zewnetrzego. Taka powierzchnia na tych widokach miał postać wiązek krzywych na dwóch widokach i trzecim kontrolnym (patrz rys.9). Następnie mając tak zapisana graficznie powierzchnie, opracowywało się ja w przekrojach a następnie uzupełniało w widokach pozostałe elementy konstrukcyjne jak np. polki do zgrzewania (rys.10) Później przekazywało się rysunek danego detalu np. nadkola na modelarnie . Tam przenosiło się koordynaty krzywych, wg. zamieszczonych na rysunku wymiarów, na wykonywany w materiale model. Odbywało się to metoda np. kontrolowanego wiercenia przy czym wiertło było pomalowane farbka

20 Pomieszczenie design z wykonanymi makietami w skali 1:5 i 1:1
Urządzenie pomiarowe Makieta 1:1 Makieta 1:5 Rys.8

21 Opracowywanie powierzchni krzywo-kreslnej na dwóch widokach z trzecim jako
kontrolnym. Widok z przodu-kontrolny Widok z boku Rys.9 Widok z gory

22 Rysunek poglądowy nadwozia uzupełniony o główne przekroje.

23 Cd Koniec wiertła musiał dojść do punktu określonego koordynatami z rysunku. Wiertarka była umieszczona na urządzeniu które dawało możliwość ruch w płaszczyźnie i w pionie. Wszystko to oczywiście trwało wiele tygodni. Po wykonaniu modelu robiło się odcisk w żywicy zbrojonej stalowa siatka. Po wyschnięciu można było wyklepywać blachy nadwoziowe na tak uformowanych powierzchniach. W przypadku wnętrza nie robiono odcisku w żywicy. Po prostu na model-kopyto nakładano poszczególne warstwy włókna szklanego przesyconego żywica epoksydowa. Te warstwy dokładnie rozwalcowywano przy pomocy gumowych wałków tak aby nie było miedzy nimi uwiezionego powietrza. Otrzymywano laminat, który po wyschnięciu i po pomalowaniu na czarno, symulował elementy z tworzywa sztucznego dla wnętrza samochodu. Makieta wnętrza została pokazana na rys. 11 Po zgrzaniu wszystkich wyklepanych elementów nadwozia i zmontowaniu reszty wykonanych elementów, wykonywało się następne prototypy. Dokonywało się dalszych modyfikacji w dokumentacji do momentu gdy konstrukcja została zatwierdzona. Przystępowano teraz do wykonania narzędzi. Dla elementów blaszanych były to tłoczniki i wykrojniki a dla elementów z tworzywa sztucznego formy wtryskowe. Takie elementy jak np. szyby potrzebowały kopyt dla huty szkła, dywaniki natomiast wykrojników. W przypadku powierzchni krzywo-kreslnych zarówno dla blach, elementów z tw. sztucznego i innych, należało przy pomocy kopiarki przenieść kształt na materiał narzędzia np. stal narzędziowa. Ruch elementu kopiującego był odwzorowany przez ruch freza (rys.12 ). Wymienionymi metodami było wykonywane przed prototypowe nadwozie dla Beskid 106. Takie metody były stosowane dla Skody Favorit/Forman i restylingu Skody Felicji/Felicja-kombi. Wymienione metody, szczególnie dla elementów o powierzchniach krzywo-kreslnych, były pracochłonne i pomimo wielu wysiłków niedokładne. Unikano przez to zbyt skomplikowanych powierzchni krzywo-kreslnych.

24 Makieta wnętrza samochodu osobowego
Rys. 11

25 Wykonanie tłocznika dachu metoda kopiowa bazująca na modelu dachu
Model dachu Operator Rys. 12 Tłocznik

26 Cd Następnym problemem było gromadzenie dokumentacji. Na rysunki były przeznaczone szuflady o wymiarach uwzględniających format A0. Rysunki dłuższe niż A0 były tak jak w starożytności zwijane po prostu w rulony. Aby przyśpieszyć dostęp do dokumentacji wykonywano z każdego rysunku mikrofilm. Z takiej zmikrofilmowanej dokumentacji korzystałem przy przeglądaniu elementów nadwozia BMW 7 w roku 1987. Osobnym problem był przesył dokumentacji. Praktycznie nie istniał. Albo się jechało z rulonem ew. sterta rysunków poskładanych do formatu A4 na delegacje albo wysyłało je po prostu poczta. Wszystko to trwało długo i było bardzo niewygodne. Uzgodnienia były także wykonywane metoda telefoniczna. Rozmówcy mieli rozłożony dany rysunek i próbowali w ten sposób ustalić wymagane zmiany. Dochodziło tutaj do wielu przekłamań bo każdy myślał co innego nawet patrząc na ta sama cześć rysunku. Następnym problemem była ilość miejsca potrzebna do pracy dla konstruktora, szczególnie nadwoziowego. Do wykonywania rysunków złożeniowych nadwozia wymagane były długie stoły kreślarskie tzw. mamuty ew. tańsze długie płaskie stoły. Dopiero wówczas można było takie rysunki rozwinąć. Ze względów praktycznych rysowało się całość w skali 1:1. Szczegóły konstruowało się w skali 5:1 lub 10:1 a następnie przy pomocy maszyny ksero pomniejszało się do skali 1:1. Unikało się rysowania w skali zmniejszonej np. 2:1 lub 5:1 gdyż generowało to bledy. Ilość miejsca potrzebna do wykonywania prac projektowych pokazuje rys.13

27 Tak wyglądała pracownia nadwoziowa przed zastosowaniem CAD.
Można sobie wyobrazić ile było potrzeba miejsca do pracy. Krzywik Stół kreślarski mamut Stół plaski Draft Tak wyglądała pracownia nadwoziowa w OBR FSM, latach 80-tych, gdy opracowywano auto Beskid 106. Konstruktorów nadwoziowych było ok. 50. Z moich obserwacji było to o osób za malo. Rys. 13

28 CAD obecnie Pojawienie się CAD zmieniło cykl projektowania i zarazem wykonawstwa. W biurach projektowych zamiast stołów kreślarskich i płaskich stołów na większe rysunki mamy stacje robocze podłączone do serwera ( rys. 14) . Pojedyncza stacje robocza pokazano natomiast na fot.1 Elementy o kształtach regularnych W przypadku elementów o kształtach regularnych, w Catia V5 projektuje się złożenie/cześć od razu w przestrzeni 3D, wg. przyjętego układu współrzędnych. Używa się tu modułu z solidami/brylami. Po wykonaniu modelu 3D przygotowuje się rysunek 2D, który po wykonaniu pierwszego widoku jest automatycznie połączony linkiem z modelem 3D. Rysunek 2D przejął tu obecnie inne funkcje niż dawniej : -Pokazuje się wymiary z tolerancjami i inne ważne informacje istotne do funkcjonowania detalu/zespolu. -Materiał zastosowany oraz wymagania wg. przywołanych norm. Widoki sa tu tylko obrazkami. Obowiązujący jest model 3D. Zmiany dokonuje się w modelu 3D a następnie robi się update /aktualizacje rysunku. Dla złożenia pokazujemy zespól w widoku, często eksplodującym z numeracja. Na takim rysunku umieszcza się tabelkę z nr. części i informacjami np. o wymaganiach. Detal na warsztacie wykonuje się najchętniej na obrabiarce/frezarce CNC z postprocesorem odpowiednim dla danego systemu ( np. Catia V5 ). Wykonanie detalu następuje według modelu 3d. Przykładowe frezarki CNC pokazano na fot.4-5 Male elementy blaszane wykonuje się wykrojnikami a elementy z tw. sztucznych w formach wtryskowych. Wykonanie stempli i matryc do wykrojników oraz gniazd form następuje wg. modelu 3d. Elementy o powierzchniach krzywo-kreslnych. W przypadku elementów o powierzchniach krzywo-kreslnych wymagane jest często użycie modułu z powierzchniami. Cześć powierzchni np.zewnętrznych dla nadwozia czy wnętrza auta, jest proponowana przez designera /plastyka. Powierzchni tych bez konsultacji nie wolno zmieniać. Pozostałe powierzchnie tzw. konstrukcyjne wykonuje się używając modułu z powierzchniami. W przypadku bardzo cienkich blach nadwoziowych umieszcza się wektor grubości na odpowiedniej powierzchni. Dla elementów o powierzchniach krzywo-kreslnych ale o większej grubości, np. wykładziny z tw. sztucznego wnętrza samochodu, wykonujemy offset z powierzchni stylistycznych.

29 1.4.3.2.3 Magazynowanie i przesył danych CAD.
Po uzupełnieniu o krawędzie, polki, żeberka i pkty mocowania całość zamykamy w postaci solidu. Dla złożenia/detalu wykonuje się rysunek według zasad omówionych wcześniej. Dla powierzchni krzywo-kreslnych np. blach wykonujemy tłoczniki na frezarkach CNC (fot.3). Oczywiście wcześniej technolog musi ustawić kolejność doboru odpowiednich frezów przez maszynę. Nie ma tutaj żadnego modelu w materiale wykonanego na modelarni oraz żadnej kopiarki. Model w materiale został zastąpiony przez wirtualny model 3D a funkcje kopiarki przejęła maszyna CNC (fot. 3). Konstruktor/designer i technolog razem zastąpili modelarza. Gniazda form wtryskowych dla elementów z tw. sztucznego ( także o pow. Krzywo- kreslnych), wykonuje się z modelu 3D zrobionego w CAD na stacji roboczej (fot.1 ). Przed obróbka następuje przeskalowania modelu w przyjętym z CAD układzie XYZ tak aby uwzględnić skurcz tw. sztucznego. Jak widać baza do wykonania narzędzi jest tu model 3D wykonany w CAD na stacji roboczej. Rysunek 2D zawiera informacje np. które wymiary musimy kontrolować podczas produkcji aby zachować funkcjonowanie wyrobu. Magazynowanie i przesył danych CAD. Magazynowanie danych następuje w serwerze w odpowiednio nazwanych plikach. Co pewien czas wykonuje się kopie bezpieczeństwa i magazynuje w odpowiednio bezpiecznym miejscu np. w banku. Przesył danych jest obecnie prosta sprawa jeśli oczywiście mamy odpowiednie polaczenie. Konkretne pliki z modelami 3D/2D przesyłamy przy pomocy ftp. Obecnie dokonuje się to tak ze otwieramy dwa okienka, w jednym sa pliki umieszczone na serwerze w naszej firmie zaś w drugim okienku, po polaczeniu z serwerem w miejscu gdzie chcemy je wysłać, pliki na serwerze docelowym. Następnie po prostu kopiujemy pliki z pierwszego okienka i wklejamy do drugiego. Można także przesyłać spakowane pliki w mailu. W przypadku przesyłu rysunków wykonuje się chętnie pdf o wysokiej rozdzielczości i przesyła się go także mailem. Nie potrzeba tutaj do oglądnięcia rysunku odpalać stacji roboczej z np.Catia V5. Często mamy bowiem ograniczona ilość licencji tak wiec przesłany rysunek można obejrzeć na zwykłym PC w celu dokonania konkretnych poprawek. Uwagi można nanieść na rysunek i przesłać mailem konstruktorowi/designerowi wykonującemu rysunek. Tak się to robi w mojej firmie.

30 Często do uzgodnień zarówno w modelu 3D jak i na rysunku 2D możemy się połączyć w NetMeeting
Po włączeniu opcji share przekazujemy kontrole nad kursorem rozmówcy i w ten sposób możemy śledzić o co mu chodzi w proponowanych zmianach. Jesteśmy np. połączeni telefonicznie z rozmówca. Możliwe jest także zamiast telefonu komunikowanie się pisemne przez komunikator. Jest to metoda o wiele bezpieczniejsza niż jak dawniej rozmowa tylko przez telefon. Zmniejsza się tu ilość przekłamań. Podczas NetMeetingu można śledzić po ruchu kursora co chodzi rozmówcy, może tez on szybko cos naszkicować . Sprawdza się tu stara zasada ze obraz/rysunek daje o wiele więcej informacji niż rozmowa i jest tez bardziej jednoznaczny. Obecnie w mojej firmie mamy bazę danych o nazwie Teamcenter (patrz. fot1), gdzie jest możliwe magazynowanie modeli 3d oraz rysunków 2d w Catii V5 i UG. Teamcenter działa na platformie CMII. Osobna baza danych aczkolwiek nadrzędna w stosunku do Teamcentera jest GES ( patrz fot 2) gdzie sa zgromadzone wszystkie dane dotyczące projektow, BOM-y oraz rysunki ale w postaci pdf-ow. Komunikacja z GES-em następuje poprzez Internet. Ważną rzeczą jest to aby tak system CAD był cały czas sprawny. Od tego służy Help desk Centrala help desku w takiej międzynarodowej firmie jak moja jest umieszczona w danym rejonie geograficznym z uwagi na strefy czasowe. Rozwiązywane sa tu sprawy najprostsze . Natomiast w przypadku bardziej złożonych problemów współpracuje specjalista z help desku który może mieć swoja siedzibę np. w Indiach czy Kanadzie. Komunikacja następuje poprzez netmeeting i telefon czy komunikator tekstowy. Pamiętać należy tutaj o różnicach czasowych bo kiedy my zaczynamy prace to np. w Indiach sa już po obiedzie w USA czy w Kanadzie lub Meksyku jest natomiast odwrotnie. Tak się składa ze neutralna godzina na kontakt jest właśnie czas po obiedzie. Ostatnio komunikowalem się poprzez komunikator tekstowy ze specjalista z help desku. Ponieważ ten specjalista ma siedzibe w Indiach i troche trudno go zrozumiec z uwagi na akcent to taka komunikacja bardzo ulatwila nam zycie.

31 Strona robocza Teamcenter
Uruchamianie Catii V5 Uruchamianie UG Tu wpisujemy numer poszukiwanego modelu 3d lub rysunku 2d Fot. 1

32 Strona robocza bazy danych GES
Wpisujemy poszukiwany item/document number/change number Fot. 2 Wpisujemy numer dla szukanego item/document number/change number/..

33 Układ stacji roboczych podłączonych do serwera
Rys.14

34 Stacja robocza przeznaczona do pracy w zawansowanym CAD
Monitor ciekłokrystaliczny Jednostka Fot.3 Spacemaus Klawiatura Myszka Cecha charakterystyczna, która odróżnia taka stacje robocza od zwykłego mocnego PC jest spacemaus. Umożliwia on rotacje w przestrzeni a także zoom oraz przesuw. Profesjonalna praca w przestrzenym CAD jest praktycznie niemożliwa bez spacemausa. Osoba praworęczna obsługuje go lewa ręka. Wymaga to trochę treningu ale się opłaca. Można nawet 30% operacji przenieść na lewa rękę co poprawia komfort i szybkość pracy.

35 Frezarka do tworzyw sztucznych i innych materiałów niemetalowych
Fot.4 Widać tutaj stosunkowo delikatna budowę takiej frezarki. Przeznaczenie takiej frezarki to prace modelarskie.

36 Centrum obróbcze do operacji frezarskich.
Fot.5 Frezarka pokazana ma masywna konstrukcje oraz zamkniecie na okres pracy. Można na niej wykonywać np. gniazda do form a także niektóre tłoczniki. Ograniczeniem sa tu rozmiary frezowanego materiału. Można wykonywać elementy zarówno proste jak i krzywokreslne.

37 1.5 Podsumowanie W efekcie zastosowania CAD/CNC nastąpiło:
Przyspieszenie prac projektowych Przyspieszenie wykonania narzędzi Poprawiła się zdecydowanie dokładność pracy. Zmniejszyła się ilość miejsca potrzebna dla jednego konstruktora/designera Zniknęły modelarnie w zakładach pracy poza modelarniami np. w centrach nadwoziowych firm samochodowych. Możliwy stal się przesył danych i komunikacja na odległość Archiwizowanie danych uległo uproszczeniu. Dawniej na opracowanie jednego modelu pojazdu samochodowego potrzeba było 5 lat. Teraz w takim okresie opracowuje się cala rodzinę danego pojazdu. Ponieważ przyspieszeniu uległy prace to zwiększyła się ilość pracy a wiec zapotrzebowanie na konstruktorów /designerow.