Всем привет. Давно интересовался 3d печатью, долго смотрел на дорогущие 3d принтеры и облизывался:) Пока в продаже не появился один из самых недорогих принтеров - Anet A6. Путем нехитрых доработок, и настройки принтера удалось добиться хорошего качества печати, необходимого для воплощения моих идей в реальность.



Итак, я захотел себе напечатать Камаз Мастер:)) Не в полную величину конечно, а "всего лишь" в масштабе 1:12. Да и чтобы он мог ездить и управляться с пульта:) Сначала был спроектирован задний мост, затем чуть посложнее передний с поворотными механизмами. Далее рама, раздатка и редуктор мотора...

Итак на данный момент имеем полностью распечатанную на 3d принтере шасси Камаза с установленным электродвигателем и аппаратурой радиоуправления.

С печатью моей задумки Anet A6 справился на отлично. Напечатал конические зубчатые колеса с отличным качеством, чего я даже и не ожидал от простого 3d принтера, на слое 0.2 мм! Пробовал печатать эти шестерни и слоем высотой в 0.12 мм но существенной разницы в зацеплении колёс не заметил, а вот по времени выходило почти в два раза дольше.


Вобщем принтером я очень доволен! Дальше будет напечатан кузов капотного Камаза Мастер.


А пока смотрим, что напечатал Anet A6 на видео:)



Подробнее...

Очень много было обсуждений на тему расчетов слоистых материалов, коими и являются 3D печатные детали. Возможно это можно учесть в расчетах. На данный момент постигаю методику расчета слоистых материалов, в частности различных карбонов. Это упругие материалы вакуумной формовки из тонких слоев ткани, пропитанных резиновой смолой. После вакуумной формовки получается очень легкое изделие, различные свойства которого можно задавать используя тот или иной препрег. Препрег это та самая ткань, пропитанная смолой. Она бывает однонаправленной и двунаправленной.
Так вот, зная свойства этой пропитки и свойства этих тканей можно посмотреть как поведет себя, скажем доска для серфинга при приложении к ней определенной нагрузки, вот к примеру, кручение.

Так же можно задавать не целые слои, то есть сложная деталь, рассчитанная под определенную упругость имеет различные уклоны и вырезы.
Причем эти раскладки тоже можно задавать самим. Это действительно, очень увлекательно. И для тех, кто хочет познакомиться с расчетами я планирую рассказать о том,что знаю в цикле статей. SolidWorks я не буду забрасывать и планирую параллельно писать.

И так, все основные расчеты базируются на конечно-элементном анализе. Это метод при котором деталь разбивается на большое множество элементов,образующих сетку. Причем этой сеткой можно и нужно управлять. То,есть в местах, где возникают большие напряжения стоит уменьшить размер ячеек для того,что бы понять почему в этом месте происходит излом, так ли он велик и так далее. Это все относится к курсу Meshing, то есть построению сеток, и как только соображу, как правильно и понятно описать, то вернусь к этому курсу.


====quote====


=============

Квадратный коннектор говорит о том,что тут используется геометрия, созданная в другом блоке, поэтому клетки серые, их нельзя изменить. Круглый говорит о том,что конечные данные из одного блока могут быть перенаправлены в другой блок как часть исходных данных.

Если вы хотите просмотреть какие файлы загружены в проект и где они лежат в подменю View ставим галочку Files и видим новое окно с расположением и названием файлов.



Основным и самым часто используемым приложением в прочностных расчетах является ANSYS Mechanical. Его используют при:
1. Structural. Как Static, так и Transient. Для линейного и нелинейного анализа.
2. Dynamic. Расчет собственных частот, расчет при воздействии случайных вибраций и много другого.
3. Heat transfer. Как Steady state, так и Transient. Расчет тепловых полей, расчет температурной зависимости проводимости, теплопередачи конвекцией,излучением и другие.
4. Magnetostatic. Анализ магнитных полей.
5. Electrical. Симуляция работы таких устройств как двигатели, соленоиды и другие.

ANSYS доступен как для Windows, так и под Linux.

Основу всех расчетных программ, и ANSYS в том числе составляет FEA (finite element analysis), это анализ на основе конечных элементов, то есть CAD-геометрия разделяется на mesh (сетку) из разных плоских геометрических фигур, и уже в каждом отдельном узле сетки рассчитываются напряжения,перемещения и прочее.

То есть имея геометрию импортированную из любой CAD-системы ( а я настоятельно рекомендую импортировать именно в *.x_t, хоть ANSYS и читает практически любые файлы) получить путем несложных манипуляций такую модель в сеточном формате.

CAD - геометрия это такой идеал, поскольку поверхности там заданы математически. В сетке любой элемент это плоская фигура, увеличение числа элементов может помочь приблизить сеточную модель к идеальной. Но, увеличение числа элементов влияет на то как быстро будет посчитана ваша модель. Поэтому увеличивать число элементов нужно только там, где вам необходимо более точно рассчитать напряжения, возникающие в данном месте.
Для проведения полноценного анализа надо задаться некоторым количеством вопросов:
1. Какой тип анализа необходим (Static, modal и т.д.)?
2. Какой тип модели (деталь или сборка)?
3. Какие элементы в модели (твердые тела или поверхности)?
4. Можно ли как-то упростить систему (например, если деталь симметричная, то можно просто отсечь половину и приложить в месте отсечения реакции и т.д.)?
После этого занимаемся предварительной обработкой (Preprocessing):
1. Вытащить нужную систему анализа.
2. Прикрепить геометрию.
3. Сгенерировать нужную сетку.
4. Приложить силы и закрепления.
5. Решить задачу.
После этого можно оценивать результаты.
Пока это первый пост на тему инженерного анализа, он косвенно связан с 3D-моделированием. Тем не менее, если тема будет интересной, то я продолжу.
Подробнее...

Продолжаем тему моделирования в SolidWorks. Ссылки на предыдущие уроки (часть 1, часть 2, часть 3, часть 4, часть 5, часть 6, часть 7, часть 8, часть 9, часть 10, часть 11, часть 12, часть 13, часть 14, часть 15, часть 16).

И так, у нас есть переходы не по феншую. Они образуются при переходах, которые не являются полностью касательными. И их нельзя просто скруглить, как двухмерные.


Одним из способов исправления этого недоразумения является размещение сплайна. Поскольку сплайн является, так сказать интерполированным объектом, любые проблемы с касанием в модели устраняются. Однако, следует учесть, что интерполяция предполагает примерное соответствие, поэтому сплайны не могут точно соответствовать исходным объектам. Команда размещения сплайна применима как к двухмерным, так и к трехмерным объектам. Но сначала надо преобразовать кривую в эскизные объекты.

Для этого ты удалим нашу операцию бобышки по траектории.

Создадим новый трехмерный эскиз и выберем нашу кривую. Жмем преобразование объектов.


Обращаю внимание - объединенная кривая преобразуется в несколько объектов различных типов: линии, дуги и сплайны. Нам нужно объединить это все в один баааальшой сплайн.
Выбираем разместить сплайн и снимаем флажок с замкнутого сплайна.
Оставляем выбранным ограниченный сплайн. Это значит, что сплайн остается привязанным к исходным геометрическим объектам, которые преобразуются во вспомогательные геометрические объекты.

Теперь, для того,что бы задать взаимосвязь профиля с траекторией, то она должна предшествовать ему в хронологии объектов. Перетащим новый эскиз выше.

Теперь удалим взаимосвязь точка пронзания с объединенной кривой и создадим ее с нашим новым эскизом.


И теперь выполняем элемент по траектории.

Для проверки касательностей и переходов смотрим с полосами.

Все идеально. Отражаем относительно торца пружинки.

И получаем нашу пружинку.

Теперь предлагаю создать деталь чуть посложнее. Нагнетатель.

Для начала создадим окружность для построения спирали.

И создадим спираль.

Замечу, что в качестве траектории мы выбрали наименьшую спираль, поскольку создавать элемент по траектории рекомендуется с наружной стороны. Создание элемента по траектории к внутренней части кривой может привести к созданию самопересекающейся геометрии, если кривизна траектории будет слишком мала.
Теперь создадим первую направляющую кривую. На плоскости спереди построим вторую окружность.

И так же построим спираль.

Теперь создадим вторую направляющую кривую. Для этого создадим смещенную плоскость на 5 мм.

На ней создаем окружность чуть меньшего диаметра. И спираль.


Теперь нарисуем наш профиль. На плоскости сверху рисуем прямоугольник с двумя касательными дугами. Это можно сделать и помощью элемента эскиза прямая прорезь.

Что бы создать скрученную форму, спирали должны управлять размером Х, по мере постепенного удаления спиралей друг от друга размер Х эскиза увеличивается.
Для связывания профиля со спиралями к средним точкам вертикальных отрезков добавим точки пронзания.
На одной из линий щелкаем и выбираем среднюю точку.

Далее держа Ctrl выбираем спираль, которая должна проходить через нее. И выбираем взаимосвязь точка пронзания. Ту же операцию повторяем и для другой спирали.
Размер профиля по Y определяется винтовой линией. Для создания необходимой взаимосвязи точка пронзания потребуется эскизная точка. Добавим точку как это показано ниже.

Важно, что бы была всего одна взаимосвязь совпадение. А поскольку диаметр винтовой линии не увеличивается, эта точка должна быть привязана к вспомогательной линии для управления размером по оси Y, но ее положение на вспомогательной линии не должно быть одним и тем же в каждом промежуточном сечении элемента. Теперь добавим взаимосвязь точка пронзания между спиралью и новой точкой.
Важно выбрать винтовую линию в графическом окне вблизи того конца, где требуется ее прохождение через точку.
Теперь создадим элемент по траектории.


Теперь сделаем выпускное отверстие. Преобразуем грань и вытянем ее на 57 мм.


Теперь соединим два конца. Создадим эскиз и сместим контур на 5 мм. Дорисуем недостающее.

И выдавим этот эскиз от средней плоскости.

Теперь сделаем выступ вокруг выпускного отверстия, создадим его по траектории на основе существующих в модели кромок. Кромки можно выбрать в качестве траектории для создания элемента непосредственно, не копируя их в эскиз. В этом случае доступен дополнительный параметр, разрешающий переход на смежные кромки при условии их касания. Если необходимо составить траекторию для создания элемента из кромок модели, не являющихся касательными, следует выбрать группу кромок с помощью SelectionManager.
На плоскости спереди создадим эскиз.


Между конечной точкой дуги и кромкой элемента нужно задать взаимосвязь точка пронзания. Я специально "утопил" эскиз в тело. При работе с кривыми и другими интерполированными элементами не рекомендуется располагать геометрические объекты встык: во избежание ошибок при комбинировании элементов лучше их построить их с небольшим наложением. Теперь создаем элемент по траектории.

Важно поставить эту галочку, чтобы элемент по траектории проходил по линиям перехода подобно скруглению.
Теперь нужно создать базовые плоскости для установки ротора.
На плоскости спереди создаем эскиз и рисуем на нем окружность.

Теперь выдавливаем эскиз с уклоном 5 градусов.

Отразим созданный элемент зеркально, относительно плоскости спереди.

Теперь нужно разделить грани с помощью разделяющей линии. Она относится к элементам-кривым, так как позволяет создать в модели дополнительные кромки, но не участвуют в формировании дополнительных поверхностей и пространственных геометрических объектов. Тут мы разделим грани и создадим области, которые потом удалим при создании оболочки.
На плоскости спереди создадим эскиз и создадим разделяющую линию путем проецирования эскиза на 2 плоские грани.

Не забываем снять галочку одно направление.
Теперь проделываем ту же операцию, но с торцом выходного отверстия. Смещаем контур и создаем разделяющую линию.

Теперь добавляем много скруглений.

И вот теперь мы можем применить оболочку.

Теперь нас получился такой вот нагнетатель.
Подробнее...

Делается всё в Simplify3D
Частенько стенки детали имеют внешнюю и внутреннюю поверхность.
При печати такой модели иногда получается зазор между периметрами внешней и внутренней поверхностями
конечно можно переделать модель чтоб расстояние между поверхностями было кратно ширине периметра, но это не всегда применимо, есть способ намного проще.
делаем вот такие настройки

Количество слоёв верха и низа должно перекрывать высоту детали
Если всё сделать правильно то на выходе должно получится аналогично

Способ второй
если внутренней поверхности нет или на неё наплевать (лучше сразу удалить) также не нужны верхняя и нижняя поверхности
то настройки будут вот такие обратите внимание появились 2 нижних слоя это нужно чтоб деталь от стола не отвалилась.



В итоге должно получится аналогично



Теперь на закуску самое "интересное"

Совмещаем оба эти способа.
предупрежу сразу 3д модель для этого надо специально готовить
вот собственно деталь из двух частей

оболочка которую уже видели
и внутренности.


Смоделено всё так чтоб между внутренними элементами и оболочкой был зазор на 0.06-0.1мм меньще чем планируемая толщина стенки.
дальше навастриваем процесс для оболочки он отличается от передидущего варианта только отсутствием перекрытия двух нижних слоёв но это не всегда нужно, также нужно нажать кнопочку селект модель и выбрать оболочку.

теперь процесс для внутренностей
в принципе тут всё как с самой простой деталью вариантов много я выбрал вариант из первого способа
единственное надо опять нажать выбор модели и указать что именно надо резать.

В общем как-то так
PS
Я не претендую на первенство или оригинальность наверняка кто то уже применял и применят эти способы
Просто собрал всё в одном месте надеюсь что кому-то это пригодится.
Вот детали напечатанные мною с применением двух последних способов.

Подробнее...

В продолжение серии конструкторов на 3D принтере тема сегодня пойдет о телеге.

Как и в предыдущем конструкторе "пушка" все детали смоделированы для максимально удобной печати без поддержек и самой простой сборке.
Передние колеса конструктора поворачиваются. Смоделирована модель в программе Fusion 360.










Собирается вся конструкция на винтах



Пробуем собрать


Конструктор собран. Все подошло друг к другу отлично, теперь можно тележку разобрать обработать и покрасить.
Подробнее...