2 Zusammenbau der Zylinderbaugruppe Allgemeines zur Erstellung der Zylinderbaugruppe Nachdem Sie in den vorherigen Übungen alle Einzelteile erstellt haben, werden Sie die Einzelteile zu einer Baugruppe zusammenfügen. Für den Zusammenbau sind zusätzlich Normteile notwendig, die Sie aus dem Normteilekatalog importieren. Sie werden die Parts zu einer Baugruppe zusammenfügen indem Sie Bedingungen setzen, die Abhängigkeiten (Verknüpfungen) zwischen den einzelnen Parts schaffen. Folgende Unterbaugruppen werden Sie erstellen und zur Zylinderbaugruppe zusammenfassen: Unterbaugruppe Kolbeneinheit Unterbaugruppe Abdeckungseinheit Unterbaugruppe Deckeleinheit Zylinderbaugruppe - Seite 90 -
2.1 Erstellen der Unterbaugruppe Kolbeneinheit Aus Kolben, Kompaktdichtung und der Welle werden Sie die Unterbaugruppe Kolbeneinheit zusammenfügen. Neue Funktionen sind: o o o o o Starten des Assembly Design Importieren von Parts Funktion Manipulation Verknüpfung von Parts zueinander durch Bedingungen Erstellen einer Gruppe Starten des Assembly Design Sie starten den Workbench Assembly Design über die Menüleiste. Start > Mechanische Konstruktion > Assemby Design. Alternativ starten Sie das Assembly Design über das Icon Datei neu Produkt.. Wählen Sie anschließend Benennen Sie Produkt1 im Strukturbaum um in UBG_Kolbeneinheit. Selektion des Zweigs Produkt1. RMT > Eigenschaften > Produkt > Teilenummer. - Seite 91 -
Importieren von erstellten Parts Gehen Sie mit RMT auf UBG_Kolbeneinheit. Wählen Sie Komponenten > vorhandene Komponente. Wählen Sie den Kolben. Laden Sie den Kompaktdichtring nach analoger Vorgehensweise, vergl. Abb. 139. Abb. 139 Manuelles Verschieben der Parts durch die Funktion Manipulation Um die Parts für die Verknüpfung besser selektieren zu können verschieben Sie die Kompaktdichtung. Aktivieren Sie die Funktion Manipulation. Wählen Sie im Menü der Manipulationsparameter die Verschiebungsrichtung, vergl. Abb. 140. Selektieren Sie die Kompaktdichtung und verschieben Sie diese in die gewählte Richtung. Abb. 140 Bestätigen Sie die vorgenommene Verschiebung durch OK. Importieren Sie die Welle. Verschieben Sie die Welle nach analoger Vorgehensweise, vergl. Abb. 141. Abb. 141 - Seite 92 -
Verknüpfen der Parts durch das Setzen von Bedingungen Nachfolgend verknüpfen Sie zuerst die Kompaktdichtung mit dem Kolben. Das Bauteil, das zuerst selektiert wurde, wird zum anderen Bauteil angeordnet. Beachten Sie deshalb beim Selektieren die Reihenfolge. Aktivieren Sie die Funktion Abb. 142 Kongruenzbedingung. Beim ersten Zusammenbau öffnet das Fenster Assistent, vergl. Abb. 142. Aktivieren Sie in diesem Fenster künftig keine Eingabeaufforderung mehr anzeigen. Schließen Sie das Fenster. Abb. 143 Sie beginnen das Zusammenfügen der Parts durch Setzen einer Kongruenzbedingung zwischen der Mittellinien von Kolben und Kompaktdichtung. Wählen Sie für das erste Element der Kongruenzbedingung die Mittellinie des Kolbens und als zweites Element die Mittellinie der Kompaktdichtung, vergl. Abb. 143. Um die Verknüpfung sichtbar werden zu Abb. 144 lassen klicken Sie auf Aktualisierung. Kolben und Kompaktdichtung sind zueinander kongruent angeordnet, vergl. Abb. 144. - Seite 93 -
Automatischer Aktualisierung Die manuelle Aktualisierung kann wie folgt automatisiert werden. Wählen Sie in der Fensterleiste Tools > Optionen > Mechanische Konstruktion > Assembly Design > Allgemein Stellen Sie unter Aktualisieren von manuell auf Automatisch um. Bestätigen Sie mit OK. Abb. 145 Anschließend werden die Parts durch eine Offsetbedingung der sich berührenden Flächen zueinander positioniert, vergl. Abb. 145. Aktivieren Sie die Funktion Offset- Bedingung und selektieren Sie die zwei Flächen, die aufeinander liegen sollen. Kontrollieren Sie die Lage der Flächen zueinander und stellen Sie im Menü der Bedingungseigenschaften die nötige Orientation ein, vergl. Abb. 146. Geben Sie für Offset 0mm ein. 2 Abb. 146 Bestätigen Sie mit OK. Fügen Sie den Kolben mit der Kompaktdichtung auf die Welle. 1 Aktivieren Sie die Kongruenzbedingung. Selektieren Sie Mittellinie des Kolbens und Mittellinie der Welle. Abb. 147 - Seite 94 -
Offset- Bedingung setzen Aktivieren Sie die Funktion Offset- Bedingung. Selektieren Sie die Fläche 1 des Kolbens nach Abb. 147. Es handelt sich um die Fläche zwischen dem Außendurchmesser 54mm und dem Innendurchmesser von 34mm. Abb. 148 Selektieren Sie die Fläche 2 der Welle nach Abb. 147. Stellen Sie im Menü der Bedingungseigenschaften, vergl. Abb. 148, die Orientation auf Gleich. Geben Sie für Offset 0mm ein. Bestätigen Sie mit OK. Falls Sie die gegenüberliegende Fläche am Kolben selektieren, müssen Sie für den Offset -41mm eingeben und für die Orientierung Gegenüber einstellen. Gruppieren Fassen Sie alle Parts der Unterbaugruppe durch die Funktion Gruppieren zusammen. Selektieren Sie die Parts, indem Sie die STRG- Taste gedrückt Halten und einzeln selektieren, oder indem Sie einen Rahmen um die Baugruppe ziehen. Die Parts werden im Fenster Gruppieren angezeigt, vergl. Abb. 149. Abb. 149 Bestätigen Sie mit OK. Speichern Sie die Unterbaugruppe ab. - Seite 95 -
Der Strukturbaum der Unterbaugruppe Der Strukturbaum der Unterbaugruppe Kolbeneinheit (Abb. 150) zeigt die verwendeten Einzelteile. Klicken auf das Kreuz eines Einzelteils zeigt die Historie des erstellten Parts (Strukturbaum des Parts). Nach den verwendeten Einzelteilen zeigt der Strukturbaum der UBG die erstellten Verknüpfungen: Kongruenz,. Flächenkontakt, Offset und die erstellte Gruppierung (Fix Together). Abb. 150 - Seite 96 -
2.2 Erstellen der Unterbaugruppe Abdeckungseinheit In diesem Abschnitt der Übung Zylinderbaugruppe erstellen Sie, aus den Parts Befestigung, Bolzen, Gelenkflansch, O- Ring und hinterer Gehäusedeckel, die Unterbaugruppe Abdeckungseinheit. Außerdem importieren Sie eine Mutter und eine Unterlegscheibe, die Sie ebenfalls der Unterbaugruppe beifügen. Folgende Funktionen sind neu: o o Importieren von Normteilen Funktion Winkelbedingung Starten des Workbench Assembly Design Starten Sie die Baugruppenkonstruktion. Benennen Sie Produkt1 im Strukturbaum um in UBG_Abdeckungseinheit. Importieren Sie die Befestigung, den Bolzen, den O-Ring, den Gelenkflansch und den hinteren Gehäusedeckel. - Seite 97 -
Einfügen von Normteilen In diesem Abschnitt importieren Sie eine Sechskantmutter und 2 Unterlegscheiben aus dem Normteilekatalog. Aktivieren Sie den Katalogbrowser. Doppelklicken Sie auf JIS_Nuts (Muttern). Doppelklicken Sie gem. Abb. 151 auf JIS_B_1181_GRADE_C_HEXAGON_NUT Wählen Sie gem. Abb. 152 durch Doppelklick M24 STEEL. Bestätigen Sie die Wahl gem. Abb. 153 mit OK. Abb. 151 Importieren Sie aus dem Normkatalog die Unterlegscheibe für die Mutter, JIS_B_1256_PLAIN_WASHER 24 x 44 STEEL GRADE A PLAIN CHAMFERED SERIES. Importieren Sie aus dem Normkatalog die Unterlegscheibe, JIS_B_1256_PLAIN_WASHER 30 x 56 STEEL GRADE A PLAIN CHAMFERED SERIES. Abb. 152 Abb. 153 - Seite 98 -
Zusammenfügen der Unterbaugruppe durch das Setzen von Bedingungen Erstellen Sie eine Verknüpfung zwischen Gehäusedeckel und Gelenkflansch durch Kongruenzbedingungen der Mittellinien der Bohrungen. Achten Sie auf die Lage der Ölbohrung2, diese sollte im Zusammenbau von oben zugänglich sein. Aktivieren Sie die Kontaktbedingung und erstellen Sie eine Verknüpfung der Flächen von Gelenkflansch und Gehäusedeckel, vergl. Abb. 154. Verknüpfen Sie den O-Ring mit dem Gehäusedeckel in der vorgesehenen Nut durch Kongruenzbedingung der Mittellinien und Kontaktbedingung der Flächen. Abb. 154 Verknüpfen Sie den Gelenkflansch und die Befestigung durch die Bedingungen Kongruenz der Bohrungsmittellinien und Offset- Bedingung zwischen den Flächen, vergl. Abb. 155. Wählen Sie die Einstellungen bei der Offset- Bedingung so, dass die Ölbohrung2 nach der folgenden Winkelbedingung oben liegt, vergl. Abb. 155, Abb. 156 und Abb. 157. Abb. 155 - Seite 99 -
Winkelbedingung setzen Die Befestigung muss in eine Position nach Abb. 159 gebracht werden. Dazu arbeiten Sie mit der Funktion Winkelbedingung. Aktivieren Sie die Funktion Winkelbedingung. Selektieren Sie die Fläche 1 des Gelenkflanschs und Fläche 2 des Befestigungsteils nach Abb. 156. 1 2 Abb. 156 Beachten Sie den angezeigten Winkel. Geben Sie im Menü der Bedingungseigenschaften den nötigen Winkel ein, um die Befestigung in die Position nach Abb. 157 zu bringen (90 bzw. - 90 ). Bestätigen Sie mit OK. Abb. 157 Platzieren Sie beide Unterlegscheiben durch je eine Kongruenzbedingung zwischen der Mittellinie der Bohrung des Gelenkflansches und der Mittellinie der jeweiligen Unterlegscheibe, sowie einer Kontaktbedingung der Flächen des Gelenkflansches und der jeweiligen Unterlegscheibe. Beachten Sie beim Setzen der Kontaktbedingungen, dass die Fasen der Unterlegscheiben außen liegen. Platzieren Sie den Bolzen durch eine Kongruenzbedingung zwischen der Mittellinie der Bohrung des Gelenkflansches und der Mittellinie des Bolzens. Anschließend setzen Sie eine Kontaktbedingung der Flächen. Platzieren Sie die Mutter durch Kongruenz- und Kontaktbedingungen. Gruppieren Sie die Parts. Speichern Sie die Unterbaugruppe ab. - Seite 100 -
2.3 Erstellen der Unterbaugruppe Deckeleinheit Sie werden den vorderen Gehäusedeckel, den Abstreifer, den Führungsring, den O-Ring und den Nutring zur Unterbaugruppe Deckeleinheit zusammenfügen. Folgende Funktionen sind neu: o Kopieren von Parts im Assembly Design Starten des Assembly Design Starten Sie die Baugruppenkonstruktion. Benennen Sie Produkt1 im Strukturbaum um in UBG_Deckeleinheit. Importieren Sie den vorderen Gehäusedeckel, den Abstreifer (Pos. 1), den Führungsring (Pos. 2), den O-Ring (Pos. 3) und den Nutring (Pos. 4) ein, vergl. Abb. 158 und Abb. 159. Abb. 158 Schnelle Erstellung mehrerer Exemplare In dieser Unterbaugruppe wird der Führungsring zweimal benötigt. Sie werden zum Erstellen einer Kopie die Funktion schnelle Erstellung mehrerer Exemplare verwenden. Aktivieren Sie die Funktion schnelle Erstellung mehrerer Exemplare. Selektieren Sie den Führungsring. - Seite 101 -
Platzieren Sie den O-Ring in der Nut (Pos. 3, Abb. 159) durch eine Kongruenzbedingung der beiden Achsen und eine Kontaktbedingung der seitlichen Flächen. Platzieren Sie den Nutring im Absatz des Gehäusedeckels (Pos. 4, Abb.159) durch eine Kongruenzbedingung der Achsen und eine Kontaktbedingung der Flächen. Platzieren Sie die Führungsringe in der Nut des Gehäusedeckels (Pos. 2, Abb. 159) durch eine Kongruenz- und eine Kontaktbedingung. Platzieren Sie den Abstreifer in der Nut des Gehäusedeckels (Pos. 1, Abb. 159) durch eine Kongruenz- und eine Kontaktbedingung. Erstellen Sie die Gruppierung. Speichern Sie die Unterbaugruppe ab. 3 2 4 2 1 Abb. 159 - Seite 102 -
2.4 Erstellen der Zylinderbaugruppe In diesem Abschnitt fügen Sie die erstellten Unterbaugruppen, das Gehäuse, die Gewindestange, die Mutter und die Unterlegscheibe zur fertigen Zylinderbaugruppe. Starten des Assembly Design Starten Sie die Baugruppenkonstruktion. Benennen Sie Produkt1 im Strukturbaum um in BG_Zylinder. Importieren Sie nach analoger Vorgehensweise wie Sie die einzelnen Parts importiert haben, die Unterbaugruppe Kolbeneinheit und die Unterbaugruppe Deckeleinheit. Abb. 160 Positionieren Sie beide Baugruppen mit der Funktion Manipulation in die Position nach Abb. 160. Aktivieren Sie die Kongruenzbedingung und selektieren Sie die Mittellinie des Kolbens und die Mittellinie des Gehäusedeckels. 1 Aktivieren Sie die Offset- Bedingung und selektieren Sie Fläche 1 und Fläche 2, vergl. Abb. 161. Geben Sie für den Abstand -50mm bei Option gleich ein. Bestätigen Sie mit OK. 2 Abb. 161 - Seite 103 -
Deaktivieren der Offset- Bedingung Um bei Bedarf eine Manipulation durchführen zu können (Bewegung der Kolbeneinheit, vergl. Kapitel. 2.6), ist es notwendig, die Offset-Bedingung zu deaktivieren. Gehen Sie dazu mit RMT auf die Bedingung Offset. Wählen Sie Objekt Offset > Inaktivieren. Funktion Parallelität Nachfolgend richten Sie die Unterbaugruppe Deckeleinheit zur Unterbaugruppe Kolbeneinheit durch Parallelität der Flächen aus. Achten Sie bei der Selektion der Flächen auf die Position der Ölbohrung. Die Ölbohrungen sollen in der Baugruppe von oben zugänglich sein. Aktivieren Sie die Funktion Winkelbedingung. Selektieren Sie Fläche 1 und Fläche 2 der Abb. 163. Wählen Sie im Menü der Bedingungseigenschaften Parallelität. vergl. Abb. 164 und bestätigen Sie mit OK. Abb. 162 1 2 Abb. 163 Abb. 164 - Seite 104 -
Importieren Sie das Gehäuse. Verknüpfen Sie das Gehäuse auf dem vorderen Gehäusedeckel über Kongruenzbedingungen zweier Bohrungen und einer Kontaktbedingung der Flächen, vergl. Abb. 165. Importieren Sie die Unterbaugruppe Abdeckungseinheit. Abb. 165 Positionieren Sie die Unterbaugruppe ungefähr, vergl. Abb. 166. Legen Sie die endgültige Verknüpfung der Unterbaugruppe fest über die Kongruenz zweier Bohrungen und einem Flächenkontakt von hinterem Gehäusedeckel und Gehäuse, vergl Abb. 167. Abb. 166 Importieren Sie die Gewindestange und aus dem Normteile Katalog eine Sechskantmutter ISO 4032 M8 und eine Unterlegscheibe ISO 7090 Washer 8 x 16 Steel Grade A. Abb. 167 Schnelle Erstellung mehrerer Exemplare Erstellen Sie mit der Funktion Schnelle Erstellung mehrerer Exemplare 3 weitere Gewindestangen, 7 weitere Muttern und 7 weitere Unterlegscheiben, vergl Abb. 168. Verknüpfen Sie die Gewindestangen mit den Bohrungen des Gehäuses so, dass sie an beiden Enden den gleichen Abstand zum Gehäuse haben. Abb. 168 - Seite 105 -
Verknüpfen Sie die Unterlegscheiben mit den jeweiligen Parts durch Kongruenzbedingung und Flächenkontakt. Nach gleicher Vorgehensweise erstellen Sie die Verknüpfung der Muttern mit den Unterlegscheiben. Erstellen Sie die Gruppe. Fixieren eines Bauteils Um eine Simulation der Zylinderbaugruppe durchführen zu können, muss ein Bauteil im Raum fixiert werden. Sinnigerweise fixieren Sie nachfolgend die Befestigung. Aktivieren Sie dazu die Funktion Komponente fixieren. Selektieren Sie die Befestigung. Das Symbol Anker an der Befestigung zeigt die Fixierung. Abb. 169 Speichern Sie die Zylinderbaugruppe ab. - Seite 106 -
2.5 Kollisionsprüfung und Beseitigung Um Fehler in der Baugruppe zu erkennen führen Sie nachfolgend eine Kollisionsprüfung durch. Dazu aktivieren Sie die Funktion Abb. 170 Überschneidung. Stellen Sie im Menü der Überschneidung für den Typ auf Kontakt + Überschneidung > Zwischen allen Komponenten, vergl. Abb. 170. Wählen Sie Anwenden, daraufhin öffnet das Ergebnisfenster, vergl. Abb. 171. Stellen Sie dort die Filterliste auf Überschneidung. Unter der Rubrik Liste nach Konflikten finden Sie eine Reihe von Kollisionsmeldungen. Abb. 171 Durch Klicken auf die einzelnen Meldungen öffnet sich ein Fenster der Voranzeige, vergl. Abb. 172. Überprüfen Sie alle Kollisionsmeldungen. Abb. 172 - Seite 107 -
Ergebnis der Überprüfung Es kommt zur Kollision zwischen Gehäuse und Kompaktdichtung, da der Außendurchmesser der Dichtung größer ist als der Durchmesser der Durchgangsbohrung im Gehäuse. Es sind konstruktive Änderungen an der Kompaktdichtung und am Kolben notwendig. Beseitigung der Kollision durch konstruktive Änderungen in der Baugruppe an den Bauteilen Kompaktdichtung und Kolben Beenden Sie die Kollisionsprüfung. Öffnen Sie im Strukturbaum Zylinderbaugruppe den Zweig Kolben bis zur Skizze des Kolbens. Öffnen Sie durch Doppelklick die Skizze des Kolbens. Beachten Sie, dass Sie nun im Workbench Part Design sind. Ändern Sie das Maß 65mm auf 60mm und das Maß 75mm auf 70mm, vergl. Abb. 173. Öffnen Sie anschließend im Strukturbaum der Zylinderbaugruppe die Skizze der Kompaktdichtung. Ändern Sie die Maße von 70mm auf 65mm, das Maß 75mm auf 70mm und das Maß 76mm auf 75mm, vergl. Abb. 174. Abb. 173 Verlassen Sie die Umgebung und führen Sie eine erneute Kollisionsprüfung durch. Ergebnis: Die Kollision zwischen Kompaktdichtung und Gehäuse ist behoben. Speichern Sie die Änderungen ab. Kontrollieren Sie die Baugruppe auf weitere Kollisionen und beseitigen Sie diese durch konstruktive Veränderungen. Abb. 174 - Seite 108 -
Darstellen der Struktur der Zylinderbaugruppe Durch die Funktion Schreibtisch können Sie die Struktur der Zylinderbaugruppe darstellen lassen. Werden beispielsweise Einzelteile nicht geladen, werden diese in der Schreibtischstruktur rot dargestellt. Über RMT und Suchen können die Fehlteile wieder zugeordnet werden. Dazu aktivieren Sie in der Fensterleiste Datei > Schreibtisch vergl. Abb. 175. Abb. 175 2.6 Manipulierte Kolbenbewegung Nachfolgend simulieren Sie durch die Funktion Manipulation eine Bewegung der Kolbeneinheit. Für eine bessere Darstellung setzen Sie das Gehäuse transparent. Die Transparenz stellen Sie ein über RMT auf den Zweig Gehäuse > Hauptkörper. Wählen Sie Eigenschaften > Grafik. Setzen Sie den Schieber für die Transparenz hoch. Wählen Sie Anwenden und bestätigen Sie mit OK. Abb. 176 Anschließend aktivieren Sie die Funktion Manipulation. Aktivieren Sie den Schalter In Bezug auf Bedingungen, vergl. Abb. 176. Aktivieren Sie Entlang der X- Achse ziehen. (Beachten Sie, dass die Achsrichtung der Wellenachsrichtung entspricht. Dies kann in Ihrem Fall auch die Y oder Z-Achse sein.) Abb. 177 Bewegen Sie nun langsam die Kolbeneinheit in Richtung der Wellenachsrichtung. - Seite 109 -
- Seite 110 -