Productmodelleren met SolidWorks

Transcriptie

1 Productmodelleren met SolidWorks

2

3 Productmodelleren met SolidWorks Vierde druk Arnoud Breedveld

4 Met behulp van onderstaande unieke activeringscode kunt u toegang krijgen tot voor extra materiaal. Deze code is persoonsgebonden en gekoppeld aan de 4e druk. Na activering van de code is de website twee jaar toegankelijk. De code kan tot zes maanden na het verschijnen van een volgende druk geactiveerd worden. 1e druk 2006 (SolidWorks 2006) 2e druk 2009 (SolidWorks 2009) 3e druk 2013 (SolidWorks 2013) 4e druk 2017 (SolidWorks 2017) Zetwerk: Heymans & Van Hove, Goes Omslag: Carlito s Design, Amsterdam Basisontwerp omslag: Studio Bassa, Culemborg Arnoud Breedveld & Boom uitgevers Amsterdam, 2017 Behoudens de in of krachtens de Auteurswet gestelde uitzonderingen mag niets uit deze uitgave worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand, of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen of enige andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever. Voor zover het maken van reprografische verveelvoudigingen uit deze uitgave is toegestaan op grond van artikel 16h Auteurswet dient men de daarvoor wettelijk verschuldigde vergoedingen te voldoen aan de Stichting Reprorecht (Postbus 3051, 2130 KB Hoofddorp, Voor het overnemen van (een) gedeelte(n) uit deze uitgave in bloemlezingen, readers en andere compilatiewerken (art. 16 Auteurswet) kan men zich wenden tot de Stichting PRO (Stichting Publicatie- en Reproductierechten Organisatie, Postbus 3060, 2130 KB Hoofddorp, No part of this book may be reproduced in any form, by print, photoprint, microfilm or any other means without written permission from the publisher. ISBN (paperback) ISBN (e-book) NUR 173 /

5 1.2 Sketch en feature V Beknopte inhoud Voorwoord / VII Inhoudsopgave / IX 1. Wat staat er op het scherm / 3 2. De principes van een solid modeller / Sketches / Parts / Assemblies / Tekeningen / 261 Speciale ontwerpen online 7. Varianten en variabelen 8. Body, part, assembly: de opbouw van de modellen 9. Standaardonderdelen en bibliotheken 10. Gekromde vlakken 11. Kunststof producten 12. Metaal: uitslagen en lassen 13. Tools Register / 363 De online hoofdstukken zijn beschikbaar via

6

7 Voorwoord In de wereld van productontwikkeling is 3D-CAD niet meer weg te denken. Sinds de eerste grote programma s, die halverwege de jaren tachtig van de vorige eeuw alleen voorbehouden waren aan grote bedrijven, is veel veranderd. Grote namen van toen, zoals Computer Vision, Intergraph en Unigraphics, zijn verdwenen of veel minder belangrijk geworden. Halverwege de jaren negentig kwam een nieuwe generatie CAD-programma s op de markt, met daarbij namen als Inventor, SolidEdge en SolidWorks. Van deze programma s heeft vooral SolidWorks zich door de jaren heen bewezen. Van een vrij eenvoudige solid modeller heeft het zich door jaarlijkse updates in ruim twintig jaar ontwikkeld tot een compleet en breed inzetbaar programma. Talloze bedrijven ontwikkelen plug-ins, voor de meest uiteenlopende vakgebieden en toepassingen. Vooral in de productontwikkeling is SolidWorks nu een van de meest gebruikte CAD-programma s. De huidige editie van Productmodelleren met SolidWorks behandelt versie 2017 en is geactualiseerd vanaf SolidWorks In sommige schermafbeeldingen kun je daardoor nog de oude vormgeving herkennen. Dit boek is bedoeld voor zowel de beginnende als de gevorderde gebruiker van SolidWorks. In hoofdstuk 1 tot en met 6) worden de basisprincipes van het programma uiteengezet. Nadat dit deel is doorgenomen, moeten verreweg de meeste producten gemodelleerd kunnen worden. Gebruikers die ervaring hebben met andere 3D-CAD-programma s kunnen dit deel waarschijnlijk snel doornemen. De online hoofdstukken (beschikbaar via gaan dieper in op een aantal specifieke onderwerpen. Deze zullen niet allemaal voor elke gebruiker van belang zijn, en kunnen daarom selectief, en onafhankelijk van elkaar, bestudeerd worden. Voor het gebruik van dit boek is geen specifieke kennis van CAD nodig, hoewel enige ervaring met welk CAD-programma dan ook, natuurlijk wel helpt. Wel wordt ervan uitgegaan dat de gebruiker vertrouwd is met de bediening van Windows-programma s. Dit boek behandelt SolidWorks Alleen onderdelen die in de kale versie van SolidWorks beschikbaar zijn, komen aan de orde. Onderwerpen als PhotoWorks en Toolbox die alleen in uitgebreidere versies van SolidWorks, zoals SolidWorks Professional voorkomen, worden in dit boek niet behandeld.

8 VIII Voorwoord De verschillen tussen opeenvolgende versies van SolidWorks zijn meestal niet al te groot. Daarom zal het geen probleem opleveren om dit boek te gebruiken in combinatie met een oudere, of in de toekomst een nieuwere versie van SolidWorks. Bij dit boek horen enkele bestanden, waarmee geleide oefeningen gedaan kunnen worden. De bestanden zijn te downloaden via de site daar vind je ook de onlie hoofdstukken. Tot slot een opmerking over het gebruik van begrippen. 3D-CAD is van oorsprong een Engelstalig werkterrein en dat geldt ook voor SolidWorks. Veel termen zijn niet of moeilijk vertaalbaar, of de vertaling zou tot grote onduidelijkheid kunnen leiden. Een zin als: De equations kunnen niet in de FeatureManager gesuppresst worden zou natuurlijk vertaald kunnen worden als De vergelijkingen kunnen niet in de KenmerkenBeheerder onderdrukt worden, maar geen enkele SolidWorks-gebruiker zou dan begrijpen wat er bedoeld wordt. Het is daarom onvermijdelijk dat er in dit boek veel Engelse begrippen voorkomen. Alleen waar dat voor de duidelijkheid vereist is, is een vertaling van deze begrippen gegeven. SolidWorks is een programma met veel uitgebreide, en vaak onbekende, mogelijkheden. In de praktijk worden die vaak maar mondjesmaat gebruikt, omdat dat een investering vraagt in tijd, kennis en organisatie, zaken waaraan meestal een groot tekort is. Ik hoop dat dit boek zowel ervaren als onervaren gebruikers mag inspireren om meer mogelijkheden van SolidWorks te benutten, en zo optimaal gebruik te ma ken van dit ontwerpgereedschap. Arnoud Breedveld, januari 2017

9 Inhoud Voorwoord / VII Basisprincipes 1 Wat staat er op het scherm? / Indeling van het scherm / Roteren en in- en uitzoomen / Opsplitsen van het scherm / Weergave van het model / Sneltoetsen / 17 2 Principes van een solid modeller / Part en Assembly / Sketch en Feature / Snelstart: modelleren van een eenvoudig product / Wijzigen van het model / 34 3 Sketches / Fully, Over of Under Defined / Geldige en ongeldige sketches / Werken in een sketch / Starten van de sketch / Openen van een bestaande sketch / Sluiten van een sketch / Hide en Show / Selecteren van elementen / De PropertyManager / For Construction / Grid en Snap / Quick Snaps / Sketchcommando s / Elementen / Spiegelen / Elementen afleiden van bestaande geometrie / Trim en Extend / Patronen / Verplaatsen, roteren, verschalen / 64

10 X Inhoud 3.5 Bematen / Ordinate / Driving en Driven / Bematen in een part, referentiematen / Relaties / Automatisch relaties toevoegen tijdens het tekenen / Handmatig relaties toevoegen / Relaties zichtbaar maken / Voorbeelden van gebruik van relaties / Relaties naar elementen buiten de sketch / Overzicht van beschikbare relaties / Problemen met relaties / Sketches hergebruiken / Een sketch delen / Een schetsvlak veranderen / Een sketch kopiëren met Copy/Paste / Derived Sketch / Create Sketch from Selections / Sketch / Driedimensionale sketch / Planes / Relaties / Sketcher Triad / Sketch Properties / Splines / D Curves: Helix / 99 4 Parts / Constructie-elementen: Reference Geometry / Reference Point / Reference Axis / Reference Plane / Coordinate System / Selecteren van elementen / Gebruik Hidden Lines / Gebruik Select Other / Selection Filters / Andere selectiemethoden / De FeatureManager / Structuur van het model: Parent/Child-relaties / Suppress feature / Rollback / Veranderen van de volgorde / Verwijderen van een feature / Gebruik van folders, namen, omschrijvingen en opmerkingen / Fouten in de FeatureManager / 127

11 Inhoud XI 4.4 Extrusie en rotatie / Extruded Boss en Extruded Cut / Revolved Boss en Revolved Cut / Afronden en afschuinen / Fillet Constant Radius / FilletXpert / Chamfer / Enkele veelgebruikte features / Shell / Rib / Scale / Mirror / Patterns / Linear Pattern / Circular Pattern / Table Driven Pattern / Sketch Driven Pattern / Curve Driven Pattern / Fill Pattern / Variable pattern / Sweep en Loft / Sweep / Loft / Configurations / Aanmaken en verwijderen van een configuratie / Wijzigen van een configuratie / Derived configurations / Materiaal, kleur en textuur / Materiaal / Kleur en textuur / Display States / Assemblies / Snelstart: maken van een assembly / Overzicht van de assembly / Plaatsen van onderdelen / Fixed en Floating / Move en Rotate Component / Component Patterns en Mirror Component / Assembly Features / Stuknummers en stuklijst / Toepassen van configuraties in assemblies / Mates / SmartMates / Advanced Mates / Mechanical mates / 206

12 XII Inhoud Problemen bij mates / Mate Reference / Exploded View / Overzicht Exploded View / Explode Line Sketch / Weergave van componenten / Show of Hide / Display Mode / Transparantie / Isolate / Kleur / Display Pane / Display State / Parts maken en wijzigen binnen een assembly / Overzicht in-context editen / In-context modelleren en externe referenties / Omgaan met (externe) referenties / Interne bestanden / Bestandsnamen en locaties / Part van naam veranderen of kopiëren / Assembly van naam veranderen of kopiëren / Component vervangen / Problemen met mates / Verbreken en vergrendelen van externe relaties / Assembly Layout Sketch / Grote assemblies / Herstructureren van assemblies / Suppressed, Lightweight en Resolved / SpeedPak / Enveloppe / Advanced Component Selection / Large Assembly Mode / Tekeningen / Snelstart: drawings / Het tekenvel / Sheet / Titelblock data / Template / Instellingen voor aanzichten en doorsneden / Weergave van aanzichten en doorsneden / Lijnsoorten / D Drawing View / Centerline en Center Mark / Plaatsing van aanzichten / Tekenen in een tekening / 283

13 Inhoud XIII 6.4 Aanzichten / Model View / Projected View / Standard 3 View / Auxiliary View / Detail View / Crop View / Broken View / Relative View / Predefined View / Alternate Position View / Doorsneden / Section View / Broken-out Section / Arcering / Bematen / Annotation views / Plaatsen van maten in de tekening / Positioneren van maten / Tekst van de maat / Pijlpunten / Andere aanduidingen / Teksten / Oppervlakteruwheid / Geometrische toleranties / Hole Callout / Hole Table / Cosmetic Thread / Stuknummers / Stuklijst / Revisies / General Table / Layers / Style / Blocks / DimXpert / 355 Register / 363 Speciale onderwerpen online 7 Varianten en variabelen 7.1 Links en Equations Links Equations

14 XIV Inhoud Selecteren van maten voor equations Equations tussen verschillende parts Equations in verschillende configuraties Aandachtspunten bij het schrijven van equations Conditionele statements in equations Gebruik van File Properties Problemen bij equations 7.2 Design table De Design Table maken en aanpassen Andere elementen aansturen vanuit de Design Table Design Tables in assemblies Excel basics 7.3 Custom Properties Instellen van Custom Properties via File Properties Instellen van Custom Properties via Task Pane Custom Properties instellen per configuratie Custom Properties instellen via de Design Table 7.4 DriveWorksXpress 7.5 Design studies 8 Body, part, assembly: de opbouw van modellen 8.1 Multi-body Parts Het maken van een multi-body part Verwijderen van een body Verplaatsen van een body Multi-body part of assembly? Isolate 8.2 Onderdelen samenvoegen, splitsen en hergebruiken Combine parts Split parts Save Bodies Create Assembly Insert into New Part Assembly Save as Join parts Insert part Mirror part Cavity Derived Part Intersect 8.3 Gebruik van Base Part 8.4 Design Intent 9 Standaardonderdelen en bibliotheken 9.1 Design Library Werken met Design Library Maken van Library Features

15 Inhoud XV Plaatsen van Library Features Design Library en externe referenties Design Library en styles D ContentCentral 9.2 Design Clipart en SolidWorks Search Dissection SolidWorks Search 9.3 Hole Wizard Specificeren van het soort gat Specificeren van de plaatsing van het gat Simple Holes Hole Series Smart Fasteners 9.4 Cosmetic Thread 9.5 Smart Components Definiëren van een Smart Component Wijzigen van een Smart Component Plaatsen van een Smart Component 10 Gekromde vlakken 10.1 Splines Tekenen van een spline Manipuleren van een spline Controlepunten toevoegen en verwijderen Opties van splines Fit Spline Spline on Surface Equation Driven Curve a Conics Projected Curve Curve Through XYZ/Reference Points Composite Curve Edges Kwaliteit van curven en vlakken 10.2 Solid features Constant Radius Fillet Variable Radius Face Fillet Full Round Fillet Sweep Loft Boundary Dome Shape Deform Indent Flex

16 XVI Inhoud Freeform Wrap 10.3 Werken met surfaces 10.4 Maken van surfaces 10.5 Bewerken van surfaces 11 Kunststof producten 11.1 Modelleren met lossing Split Line Draft-Manual DraftXpert 11.2 Analyseren van lossing en ondersnijding Draft Analysis Undercut Analysis Parting Line Analysis 11.3 Maken van matrijzen Parting lines Shut-Off surfaces Parting surfaces Tooling Split 11.4 Probleemoplossing bij matrijzen 11.5 Matrijs met schuiven en inzetstukken 11.6 Fastening Features Mounting Boss Snap Hook Snap Hook Groove Lip / Groove Vent 12 Metaal: uitslagen en lassen 12.1 Snelstart: uitslagen 12.2 Overzicht Sheet Metal Bend Allowance Auto Relief Gauge Table Parameters 12.3 Features voor Sheet Metal Base Flange Tab Edge Flange Miter Flange Hem Jog Sketched Bend Cross Break Closed Corner Break Corner

17 Inhoud XVII Corner Trim Welded Corner Unfold en Fold Extruded Cut Lofted Bend 12.4 Uitslagen vanuit een solid Convert to Sheet Metal Rip en Insert Bends 12.5 Forming Tool 12.6 Lassen in de samenstellingstekening 12.7 Weldments Structural Member Overige weldment-features Het definiëren van een eigen profiel Weldment Cut List 13 Tools 13.1 Analyse van part en assembly Measure Mass Properties en Section Properties Feature Statistics en Assembly Xpert Interference Detection Clearance Verification Hole Alignment Collision Detection Dynamic Clearance Physical Dynamics Sensors 13.2 Motion Studies Animation Wizard Handmatige animatie Extra opties in animaties Opslaan van animaties 13.3 SimulationXpress Sterkteberekening van een part Factor of Safety 13.4 FloXpress Analysis 13.5 DFMXpress 13.6 Exporteren en importeren Exporteren Importeren van 3D-modellen Importeren van 2D-tekeningen Importeren van bitmaps edrawings Defeature 13.7 SolidWorks Explorer

18