Группы элементов сварной конструкции

Как было сказано выше, сварная конструкция состоит из множества элементов, каждый из которых представляет собой профиль, выдавленный вдоль соответствующего сегмента эскиза. Попытка непосредственно заменить все выбранные пользователями сегменты эскиза телами выдавливания чаще всего не приводит к положительному результату. Во-первых, некоторые из сегментов эскиза необходимо будет переориенторовать в пространстве, а во-вторых, при настройке обрезки элементов конструкции в узлах имеет значение порядок сборки узла. В то же время необходимость пользователя вручную задавать ориентации узлов, их порядок сварки и параметры сварных швов для каждого из узлов конструкции значительно снижает эффективность инструмента «Сварная конструкция».

В качестве компромисса разработчики программы предусмотрели возможность разбивать элементы конструкции на группы. Данный функционал был добавлен в версию 2009 программы.

Чтобы начать создание первой группы, следует выделить поле «Группы» в группе Выбор менеджера свойств команды и выделить один или несколько объектов эскиза. В поле будет автоматически создана группа «Грппа1», а в менеджере свойств появится новая группа Настройки.

SolidWorks поддерживает два типа групп: группы с последовательно соединенными сегментами и группа с непересекающимися сегментами. В группах первого типа сегменты должны образовывать цепочки, т.е. конец одного сегмента должен переходить в начало следующего. В группах второго типа такие переходы, наоборот, не допускаются. Разветвления (т.е. точки, в которых сходятся более двух сегментов эскиза), примыкания (соединение сегмента эскиза с другим сегментом в точке, не являющейся его концом) и пересечения в группах недопустимы. Чтобы сделать разветвление, примыкание или пересечение элементов сварной конструкции, следует использовать несколько групп. Также при желании пользователь может разбить одну длинную цепочку сегментов эскиза на несколько групп.

Чтобы создать группу первого типа, сегменты в ней необходимо выделять последовательно!

Чтобы создать новую группу, следует нажать кнопку «Новая группа» в группе Выбор менеджера свойств, после чего приступить к выбору сегментов эскиза для новой группы.

После выбора сегментов группы будет отображен предпросмотр построенных на их основе элементов конструкции (рис. 34.2, б). Также в поле «Сегменты пути» группы Настройки менеджера свойств команды будут перечислены сегменты эскиза, относящиеся к текущей группе (группе, выделенной в поле «Группы» менеджера свойств). Сами сегменты группы будут отображаться в рабочей области более толстыми линиями (на рис. 34.2, б это две линии в левом верхнем углу конструкции).

Если несколько сегментов эскиза, относящихся к одной группе, переходят друг в друга по касательной, в группе Настройки появляется флажок «Объединить тела сегментов дуги». Если установить флажок, все сегменты, сопряженные друг с другом по касательной, образуют один элемент сварной конструкции (использование одного гнутого профиля). Если флажок снят, каждый из сегментов эскиза будет представлять из себя отдельный элемент (соединение нескольких профилей простой формы сваркой встык).

Также для каждой группы пользователь может отдельно управлять следующими параметрами:

o Для групп с последовательно соединенными сегментами (первого типа), если в них имеются некасательные соединения сегментов эскиза, имеется возможность централизовано управлять способом соединения элементов в узлах группы. Для этого следует установить флажок «Применить обработку углов» и нажать одну из кнопок , которые появятся ниже. Различие между кнопками  и  следует контролировать визуально в рабочей области. Если флажок был установлен, и была нажата одна из кнопок  или , ниже появляются кнопки .

Работа кнопок показана на рис. 34.3: слева была нажата кнопка , в середине – кнопки и , а справа ‒  и .

Рис. 34.3 Способы формирования пересечений профилей сварной конструкции

Также вместе с кнопками  и появляется флажок «Разрешить выступ». Установка флажка действует аналогично нажатию кнопки , однако действие кнопки распространяется только на пересечения элементов данной группы, а флажка ‒ на все пересечения и примыкания в конструкции.

К сожалению, в SolidWorks 2009 доступ к флажку «Разрешить выступ» появляется только при создании группы первого типа и выбора для нее способа управления соединениями « » или « ». Однако после установки (или снятия) флажка можно выбрать способ управления соединениями « » или вообще отключить централизованное управление, сняв флажок «Применить обработку углов». Флажок «Разрешить выступ» при этом исчезнет, однако действие его сохранится.

Можно управлять зазорами в соединении элементов данной группы (поле ) и между в соединениях элементов данной группы с элементами предыдущей группы (поле ). Для группы с непересекающимися элементами (второго типа) поле  будет недоступно. Поле  недоступно для самой первой созданной группы.

Влияние полей на форму деталей сварной конструкции показано на рис. 34.4. На первом рисунке показан общий вид конструкции. Здесь элементы первой группы для наглядности окрашены в красный цвет, второй – в желтый, а третей – в зеленый. На следующих рисунках крупным планом показан один из узлов конструкции: на втором рисунке для второй группы оба зазора равны 0, на третьем – «1.5 мм» указано в поле  (также для второй группы), а зазор в поле  равен 0. Наконец, на четвертом рисунке «1.5 мм» введено в поле  для второй группы, а в поле  установлен нулевой зазор.

Рис. 34.4 Зазоры в сварной ферменной конструкции

Зазоры, указанные в данных полях, носят технологический характер. На этпае производства они должны быть заполнены металлом сварного шва. Установка ненулевых значений зазоров автоматически приведет к укорочению элементов сварной конструкции. Несоблюдение технологии сварочного производства, т.е неточное выставление данных зазоров при фиксации деталей перед выполнением сварочных швов приведет к созданию сварной конструкции неправильного размера.

o Можно зеркально отражать профиль относительно его горизонтальной или вертикальной осей симметрии (осей, проходящих через начало координат эскиза профиля параллельно осям системы координат файла, в котором хранится профиль). Следует установить флажок «Зеркальный профиль» и выбрать одно из положений переключателя «Горизонтальная ось» или «Вертикальная ось»;

o Можно управлять ориентацией профиля, поворачивая его вокруг точки пронзания. Для этого можно либо ввести угол поворота профиля в поле , либо указать какой-либо линейный объект (отрезок эскиза, прямую кромку и т.п.) в поле «Выравнивание», после чего переключателем ниже выбрать, какая из осей профиля (горизонтальная или вертикальная) станет параллельной выбранной линии. Зеркальное отражение и поворот применяется одновременно ко всем элементам группы!

o Можно изменить точку пронзания профиля для данной группы элементов конструкции. Для этого следует нажать кнопку «Поиск профиля». SolidWorks отобразит профиль одного из элементов, создаваемого в данной группе, крупным планом. Для изменения точи пронзания нужно лишь щелкнуть по нужной точке мышью. Щелкать можно лишь по точкам эскиза. Если в нужном месте эскиза точка отсутствует, следует открыть файл профиля и отредактировать эскиз, добавив в него нужные точки и (при необходимости) вспомогательные линии.

Иногда кнопку «Поиск профиля», показывающую контур профиля крупным планом, удобно использовать для контроля ориентации профиля. В этом случае, чтобы случайным щелчком мыши не изменить точку пронзания, следует сразу же отжать кнопку «Поиск профиля» (нажатая кнопка является признаком режима редактирования точки пронзания). Результат нажатия на кнопку показан на рис. 34.2, в. На рисунке виден сегмент эскиза голубого цвета, пронзающий контур профиля.

Главным достоинством команды « Конструкция» является то, что она автоматически подрезает элементы, формируя их пересечения. Как было показано выше, если пересекающиеся элементы принадлежат одной группе, способ их пересечения может быть выбран кнопками  менеджера свойств команды. Если пересекающиеся элементы принадлежат разным группам, кнопки  будут для них недоступны. Для управления такими узлами (пересечениями, примыканиями) в SolidWorks используется совсем другой механизм.

После появления изображения предпросмотра в рабочей области на каждом узле отображается цветной кружок (см. рис. 34.2, б). Щелчок по данному кружку открывает окно (рис. 34.5) для индивидуального управления свойствами узла.

В верхней части окна присутствует надпись «Группа x из y», где у ‒ количество групп, элементы которых сходятся в данном узле. x обозначает текущий номер группы, который можно изменить кнопками  и . Сегменты эскиза, на которых строятся элементы, относящиеся именно к этой группе, в рабочей области при этом выделяются более толстой линией, что позволяет идентифицировать группу.

Если в узле сходятся элементы одной группы, при выделении ее кнопками  и  в окне появляются кнопки . Данные кнопки действуют так же, как и рассмотренные выше кнопки в менеджере свойств команды « Конструкция», однако имеют приоритет над последними: если в окне будет нажата любая из данных кнопок, именно она будет определять способ пересечения элементов в узле, независимо от состояния флажка «Применить обработку углов» в менеджере свойств и состояния кнопок под ним.

В то же время, если флажок снят, и одновременно с этим ни одна из кнопок в окне не была нажата, результат будет таким, как на рис. 34.6.

Также в окне присутствует флажок «Установить угловые зазоры сварки», который разблокирует поле  ниже. Если узел является пересечением элементов одной группы (или в узле сходятся элементы нескольких групп, но кнопками  выделена группа с пересекающимися элементами), данное поле работает как поле  менеджера свойств команды, а если в узле пересекаются элементы разных групп (или кнопками  выделен элемент другой группы, примыкающий к узлу) ‒ как поле .

Наконец, самым важным элементом управления в окне является поле «Порядок отсечения» в нижней части окна. Именно это поле определяет, в каком порядке элементы будут добавляться в узел, автоматически обрезаясь в соответствии с формой и размерами уже добавленных элементов. Чтобы изменить способ составления узла, следует кнопками  сделать активной нужную группу, после чего изменить ее порядок в списке.

Если для нескольких групп в окне задать одинаковый порядок обрезки, произойдет взаимная обрезка всех элементов групп друг другом. Этот вариант плохо сочетается с последовательной обрезкой. Например, если у нескольких групп, образующих узел, порядок обрезки будет равен 1, а у других групп ‒ 2, 3 и т.д., есть вероятность, что SolidWorks не сможет обрезать часть элементов. В этом случае можно попробовать осуществить ручную обрезку элементов, которая будет рассмотрена ниже.

Чтобы закрыть окно рис. 34.5, применив сделанные в нем изменения, следует нажать кнопку  в верхней части окна. После этого можно перейти к настройке другого узла, нажав на его кружок, или вновь вернуться к настройкам в менеджере команды « Конструкция».

После того, как все настройки будут завершены и будет нажата кнопка  в менеджере свойств, все выбранные сегменты условного каркаса фермы будут заменены телами выдавливания, обрезанными в соответствии с заданными пользователем настройками. Результат работы команды показан на рис. 34.2, г. Также в дереве построения детали произойдут следующие изменения:

Ø В дерево будет добавлен новый элемент « Сварная деталь»;

Ø Результат работы команды будет представлен в дереве построений в виде элемента « Конструкцияn». Будут созданы и сразу же поглощены элементом новая справочная плоскость и расположенный на ней эскиз с выбранным сечением профиля, которые можно будет редактировать. Также вложенными внутрь элемента «Конструкцияn» окажутся отдельные тела элементов сварной конструкции;

Ø Папка «Твердые тела» будет переименована в папку «Список вырезов» с новым значком. В этой папке будут продублированы все элементы сварной конструкции;

Ø В менеджере конфигураций конфигурация «По умолчанию» получит дополнительное название «Как обработанный» в треугольных скобках. Также будет автоматически создана производная конфигурация «По умолчанию <Как сваренный>».

Элемент « Сварная деталь» в дереве построений является элементом-признаком, переводящим SolidWorks в режим работы со сварными деталями. При наличие такого элемента в дереве флажок «Результат слияния» во всех последующих операциях будет по умолчанию снят (режим многотельного моделирования) и папка «Твердые тела» будет переименована в папку «Список вырезов». Также в данный элемент можно добавить какие-либо свойства пользователя (были рассмотрены в Лабораторной работе №). При необходимости данный элемент можно удалить, возвратив SolidWorks в нормальный режим работы. Однако следует помнить, что данный элемент-признак является родителем все элементов типа « Конструкция», и при его удалении они также будут удалены!

Папка «Список вырезов» (англ. “ Cut List”; перевод на русский язык не совсем корректный – правильнее было бы перевести как «Список вырезанных деталей, подлежащих сварке») в SolidWorks наиболее полезна при создании рабочих чертежей и спецификаций сварных сборочных единиц (создание чертежей будет рассмотрено в Лабораторной работе №; работа со спецификациями в данном пособии рассматриваться не будет). На данном этапе отметим лишь, что по умолчанию данный список в SolidWorks автоматически обновляется по мере редактирования твердотельной модели сварной конструкции. Поскольку с данным списком могут быть ассоциативно связаны множество документов, его обновление может занимать некоторое время. Поэтому автоматическое обновление можно отключить, отжав кнопку Автоматический в контекстном меню при щелчке правой кнопкой мыши по значку списка.

Список можно обновить и вручную в любой момент времени – соответствующая команда также присутствует в контекстном меню. Если список обновлен, его значок имеет вид , если нуждается в обновлении – .При обновлении списка он будет перегруппирован: все идентичные детали сварной конструкции будут объединены в папки («Элемент списка вырезов m (n)», где m – порядковый номер папки с деталями, а n – количество деталей в ней).

Если сварная конструкция была разбита на узлы, группировка будет осуществлена по узлам, а не по одинаковым деталям. Если группировка по узлам была сделана по ошибке, ее можно отменить. Следует выделить папку «Узел сварной детали» и нажать клавишу Delete. Папка будет удалена, все детали из нее будут перенесены в вышележащую папку, а значок  списка вырезов изменится на . При последующем обновлении папка будет снова перегруппирована.

Если автоматическое обновление списка было отключено, перед его повторным включением SolidWorks может попросить пользователя очистить список. В этом случае следует выделить непосредственно значок списка  в дереве построений и воспользоваться командой контекстного меню Удалить (не командой Удалить тела…, так как последняя добавит в дерево построения операцию  удаления твердых тел, см. Лабораторную работу №17 в первой части пособия).

Конфигурации «Как обработанный» и «Как сваренный» призваны упростить структурирование проекта в случае, если после сварки предполагается механическиая обработка созданной сварной конструкции, например, сверление в ней отверстий. Необходимость в данных конфигурациях связана с тем, что проектировщику могут понадобиться чертежи деталей, образующих сварную конструкцию, как с выполненными и них механически обработанными поверхностями,