Modulo di apprendimento DALL INTERSEZIONE DI SOLIDI con CAD ALLE SALDATURE

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1 ITIS A. Righi Cerignola (FG) Modulo di apprendimento DALL INTERSEZIONE DI SOLIDI con CAD ALLE SALDATURE SOMMARIO: Unità 1 MODELLAZIONE SOLIDA con CAD Unità 2 INTERSEZIONE DI SOLIDI E DI TUBOLARI Prof. Ing. Domenico Marzulli Corsista SSIS Arch. Felice Curci

2 Modulo di apprendimento Contenuti: Unità 3 1 unità didattica MODELLAZIONE SOLIDA con CAD La parte introduttiva viene svolta realizzando la intersezione di solidi con il software CAD, come l autocad 2008 che è già installato nei PC del laboratorio Informatica/CAD. Le intersezioni di solidi e tubolari saranno realizzate, in questo caso, con software RHINOCEROS, un modellatore solido sufficientemente semplice e versatile da essere velocemente e proficuamente appreso da un ragazzo di seconda classe. I modelli di oggetti di produzione realizzati con questo modellatore, possono essere esportati nella maggior parte dei software CAM che azionano le frese o le saldatrici a controllo numerico. Rhinoceros funziona come i disegni che vengono realizzate in classe sul foglio, nelle viste superiore, laterale e frontale, con la differenza che in questo case con un paio di clic si possono ottenere superfici, solidi e modelli dai più semplici ai più complessi. Tutti i solidi possono essere realizzati e fatti interagire tra loro secondo addizioni, sottrazioni, intersezioni e troncamenti. Sono supportati anche tutti i tipi di deformazioni, come stiramenti lungo un asse, e altre molto più complesse, come quelle che simulano drappi di tessuto poggiati su solidi.

3 Lanciando l applicazione ci appare la videata di partenza con l interfaccia a quattro viste: quelle canoniche della proiezione mongiana più una prospettica, che ci aiuta nella comprensione di ciò che stiamo realizzando nello spazio tridimensionale.

4 In questa vista il modellatore solido viene usato per rappresentare una sfera, un cubo, due triangoli, circonferenza e varie linee, nelle viste tipiche delle proiezioni ortogonali, più in aggiunta una vista prospettica.

5 Con il comando sviluppa superficie, è possibile ottenere sul piano l intero sviluppo di una superficie data; nell esempio qui sopra, un cono. In basso lo sviluppo di un tronco di cono.

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7 L esercizio di sviluppo svolto in classe; nella pagina seguentelo stesso problema risolto in Rhinoceros su due cilindri concentrici.

8 La possibilità di ombreggiare le viste superiore, frontale e destra, ci permette di controllare meglio le nostre azioni all interno delle viste stesse.

9 Rhinoceros può essere usato anche per rappresentare solidi maggiormente complessi, fino ad arrivare alla progettazione di scafi per nautica (RhinoMarine) e oggetti di design industriale. I software per modellazione sono simili tra loro, specie nei comandi base per la creazione di figure

10 piane, superfici e solidi. Rhinoceros usa una sola equazione per le superfici che crea Nurbs. Le superfici di Autocad si chiamano invece Mesh, una sorta di reticolo di punti nello spazio.

11 Un catamarano progettato con Rhino Marine 3D. Grazie a comandi particolarmente indicati per il design navale Rhino consente di creare rapidamente modelli 3D di scafi, fino alla loro interazione con una ipotetica massa d acqua, come si può vedere nella videata della pagina seguente.

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13 Una carrozzeria Alfa Romeo disegnata con Rhinoceros 3D

14 2 unità didattica INTERSEZIONE DI SOLIDI E DI TUBOLARI Creare tubolari con Rhinoceros è semplice grazie all uso del comando estrusione. L estrusione è un processo che trae il proprio nome dal processo industriale con cui si ottengono i profili di alluminio (degli infissi ad esempio), acciaio, ma anche di plastiche (come i tubi in PVC appunto), materiali ceramici, etc... Questa vista rappresenta l intersezione tra tubolari di ugual diametro e diversa giacenza, poiché quello rosso è orientato parallelamente all asse Z, mentre quello bianco è parallelo all asse Y. Basta disegnare un profilo ed estruderlo come fosse un tubo che esce dalla trafila dei tubi industriali, solo che in questo caso il processo è virtuale.

15 Qui sono rappresentati i due tubolari intersecantesi a 90 con l opzione ombreggia attivata. Nelle pagine che seguono cercheremo di riprodurre con Rhinoceros un esercizio di intersezione di cilindri in cartoncino svolto da un vostro compagno, nello specifico un cilindro blu e uno giallo.

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18 Vista prospettica della sottrazione di materiale che il tubo giallo esercita nell intersezione per sottrazione col tubo blu.

19 Vista prospettica della sottrazione di materiale che il tubo blu esercita nell intersezione per sottrazione col tubo giallo.

20 Ecco il modellino creato in cartoncino dal vostro compagno, fotografato nelle viste canoniche. Successivamente le fotografie sono state montate sul sistema delle proiezioni mongiane, esattamente come si fa coi disegni su cartoncino in proiezione ortogonale sui Piani: - Verticale - Laterale - Orizzontale solido. Nella pagina successiva si può osservare lo stesso modellino realizzato con il modellatore

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22 Modellino fotografato in vista prospettica. L ottica della fotocamera non permette la realizzazione di viste assonometriche.

23 Con le operazioni di intersezione dei due solidi andiamo ad individuare le linee esatte lungo le quali i tubi si intersecano, come è stato fatto per i solidi creati col cartoncino da voi e poi fatti intersecare. Disattivata l opzione ombreggia, notiamo la presenza delle linee di costruzione e di intersezione. Tali linee aiutano, nei diversi colori della rappresentazione, la comprensione del solido creato. Nella figura a sinistra si è ricercata l intersezione tra i due tubolari, evidenziata con le linee in blu e giallo.

24 DOPO L OPERAZIONE DI TRONCAMENTO DEL TUBO BIANCO CON IL TUBO ROSSO, SI NOTA LA PARTE ASPORTATA DEL TUBO BIANCO

25 La rappresentazione renderizzata (ombreggiata) semplifica la percezione della parte restante del tubo bianco. Sono Ancora visibili la linea gialla di intersezione della sezione interna del tubo bianco con quello rosso, e la linea blu di intersezione esterna.

26 LA SUPERFICIE DI CONTATTO TRA I DUE TUBI SARA QUELLA RAPPRESENTATA DALLA SUPERFICIE IN FIGURA QUI A SINISTRA

27 Qui tubo bianco e superficie di contatto sono ben visiblili e ombreggiati

28 In questa schermata è possibile vedere come nella vista Destra la linea di intersezione esterna (quella Blu) è una linea spezzata, e per la precisione leggiamo un angolo di 90 tra i due segmenti. La linea di intersezione gialla, invece, rappresentante l intersezione del diametro interno del tubo bianco col diametro esterno del tubo rosso, forma nella vista Destra una linea curva. Entrambe le linee di intersezione, invece, sono rappresentate da una circonferenza nella vista Frontale

29 Rendering della vista precedente, con in evidenza la linea Blu di intersezione dei diametri esterni. La linea gialla di intersezione, essendo interna, risulta nascosta nelle viste ombreggiate, tranne nella vista Superiore, poiché guarda all interno del tubo rosso.

30 Rappresentazione della superficie di taglio dei tubi, che potranno combaciare perfettamente se verranno asportate le relative parti eccedenti la superficie di taglio/contatto.

31 Rappresentazione esplosa del pezzo asportato dal tubo rosso renderizzata

32 Rappresentazione esplosa del pezzo asportato dal tubo rosso, con linee di costruzione.

33 Esploso rende rizzato con entrambi i tubi tagliati e pronti per essere saldati!

34 Ecco che la linea blu può essere considerata la linea di saldatura tra i due pezzi! FINE

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