{"id":53,"date":"2019-01-25T14:18:07","date_gmt":"2019-01-25T12:18:07","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.hamk.fi\/tt\/?p=53"},"modified":"2019-03-31T15:55:49","modified_gmt":"2019-03-31T12:55:49","slug":"2-aloittelijan-esimerkkia-3d-mallinukseen-ja-suunnitteluun","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.hamk.fi\/tt\/2-aloittelijan-esimerkkia-3d-mallinukseen-ja-suunnitteluun\/","title":{"rendered":"2 aloittelijan esimerkki\u00e4 3D-mallinnukseen ja suunnitteluun"},"content":{"rendered":"

Koneinsin\u00f6\u00f6rin ty\u00f6n yksi osa-alue on 3D-mallinnuksen tekeminen suunniteltavasta tuotteesta. Suunnittelu teht\u00e4v\u00e4 koostuu yleens\u00e4 pohjatiedoista, jotka liittyv\u00e4t joko v\u00e4lillisesti tai suorasti suunniteltavaan kohteeseen eli pohjatietoja t\u00e4ytyy soveltaa tuotetta suunniteltaessa. Malli pystyy auttamaan hyvin esimerkiksi markkinoidessa tuotetta asiakkaille. Nyky\u00e4\u00e4n tekniikka on kehittynyt pitk\u00e4lle ja on jopa mahdollista n\u00e4ytt\u00e4\u00e4 tuote asiakkaalle virtuaalilasien tai tabletin\/puhelimenkameran v\u00e4lityksell\u00e4 tuotuna reaalimaailmaan. 3D-mallinnusta tarvitaan my\u00f6s NC-ty\u00f6st\u00f6koneiden ohjaamiseen. Creo Labs ohjelmistolla mallinnetaan kaikki realistisiin mittoihin ja sen takia sill\u00e4 voi tehd\u00e4 my\u00f6s tarvittavia kone mittapiirustuksia. Minulla ei ollut aikaisempaa kokemusta 3D-mallinnuksesta ja edellisen moduulin teht\u00e4v\u00e4t olivat ensimm\u00e4isi\u00e4 mit\u00e4 olen tehnyt. K\u00e4yn n\u00e4ist\u00e4 teht\u00e4vist\u00e4 t\u00e4ss\u00e4 2 mit\u00e4 ty\u00f6kaluja k\u00e4ytin ja kuinka suunnittelin tuotteen.<\/span><\/p>\n

Auton sytytystulppa<\/strong>
\nTeht\u00e4v\u00e4n\u00e4 oli mallintaa auton sytytystulppa ja teht\u00e4v\u00e4n tarkoitus oli pit\u00e4\u00e4 paino luovuudessa eli itse sai p\u00e4\u00e4tt\u00e4\u00e4 mitat ja mallin. Aloitin teht\u00e4v\u00e4n ottamalla selv\u00e4\u00e4 mik\u00e4 sytytystulppa on ja siit\u00e4 tarvittavia mittoja. Sytytystulppa on kierrett\u00e4v\u00e4 osa moottoriin, jonka tarkoitus on suurj\u00e4nnitteisell\u00e4 sytytysvirralla aiheuttaa kipin\u00e4 palotilassa olevien tulpan k\u00e4rkien v\u00e4liss\u00e4 ja sytytt\u00e4\u00e4 polttonesteen ja ilman seos moottorissa, jolloin moottori k\u00e4ynnistyy. Sytytystulppa on yleens\u00e4 metallinen ja keramiikkaeristeinen osa ja se koostuu kolmesta osasta: rungosta, eristeest\u00e4 ja keskijohteesta. Sytytystulpassa on tavallisesti my\u00f6s kaksi elektrodia. K\u00e4rjess\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n erikoismetalliseoksia, koska niiden t\u00e4ytyy kest\u00e4\u00e4 korkeita l\u00e4mp\u00f6tiloja. Keramiikkaeristeess\u00e4 alumiinioksidi (Al\u00b2O\u00b3) on yleisin k\u00e4ytetty yhdiste, sen sulamispiste on 2050C. Ennen mallinnus ty\u00f6n aloittamista otin my\u00f6s selv\u00e4\u00e4 yleisimmist\u00e4 mitoista, jotka l\u00f6ytyiv\u00e4t kattavammin englannin kieliselt\u00e4 wikipedia sivulta (Spark plug). Sytytystulpan mitat m\u00e4\u00e4ritet\u00e4\u00e4n kierteen tai mutterin mukaisesti ja yleiset mitta koot mutterin mukaisesti on euro tyyppisiss\u00e4 10mm, 14mm ja 18mm ja Yhdysvalloissa mitat ovat 10mm, 12mm, 14mm ja 18mm, mutta koko on hyv\u00e4 m\u00e4\u00e4ritell\u00e4 tuotteen alueen autokantaa ajatellen. My\u00f6s huomion arvoinen seikka on se, ett\u00e4 onko sytytystulppa n\u00e4kyv\u00e4ll\u00e4 paikalla, jos konepellin avaa. T\u00e4t\u00e4 kysyin automekaanikko kaverilta ja sytytystulppa on aina piilotettu muoviseen koteloon tai jollakin muulla tavalla. Tosin, tuotteen myynnin ja n\u00e4kyvyyden kannalta kaupan hyllyll\u00e4 sytytystulppaan olisi hyv\u00e4 saada jokin poikkeava muoto tai v\u00e4ri mik\u00e4 ei nosta tuote hintaa, koska kyseess\u00e4 on kulutustavara.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Sytytystulpan mallinnuksen aloitin tekem\u00e4ll\u00e4 ensin sytytystulpan rungon revolve ja extrude ty\u00f6kaluja k\u00e4ytt\u00e4m\u00e4ll\u00e4. Revolve ty\u00f6kalulla voi tehd\u00e4 putki ja ympyr\u00e4n mallisia muotoja ja sen idea on, ett\u00e4 ensin m\u00e4\u00e4ritet\u00e4\u00e4n jokin akseli halutulle tasolle, jonka ymp\u00e4ri pursotus py\u00f6r\u00e4ht\u00e4\u00e4. Sytytystulpassani suurin osa rungosta on tehty revolvea k\u00e4ytt\u00e4m\u00e4ll\u00e4, koska se on helpoin tapa tehd\u00e4 muotoja eri tasoihin, jos mallinnettava tuote on putkimaista. Tulpan kullan v\u00e4rinen mutteri osa on tehty extrude ty\u00f6kalulla, joka on creon yksinkertasin ty\u00f6kalu. Extrudella voi pursottaa halutun muotoisen muodon, vaikka tavallisen neli\u00f6n, jonka j\u00e4lkeen sille m\u00e4\u00e4ritell\u00e4\u00e4n ensin korkeus ja sitten leveys ja lopuksi syvyys. Mutterin kuusi kulmainen muoto oli helppo ja nopea tehd\u00e4, koska creosta l\u00f6ytyi extrude valikosta kohta palette miss\u00e4 on runsas m\u00e4\u00e4r\u00e4 valmiita muotoja. Mutteriin tein my\u00f6s py\u00f6ristykset kulmien p\u00e4ihin k\u00e4ytt\u00e4m\u00e4ll\u00e4 revolvea, mutta pursotuksen sijaan valikosta t\u00e4ytyy valita materiaalin poisto ja muodon t\u00e4ytyy olla kolmion muotoinen. Mutterin kierteet on tehty helical sweep ty\u00f6kalulla, jolla revolven tyylisesti valitaan akseli ja asetetaan sille pituus, jonka j\u00e4lkeen piirret\u00e4\u00e4n haluttu muoto joka kiert\u00e4\u00e4 akselin ymp\u00e4ri. Elektrodin p\u00e4\u00e4n kaksi L:n muotoista kaarea on tehty sketch ty\u00f6kalulla. Sketch ty\u00f6kalulla ensin piirret\u00e4\u00e4n xyz-koordinaatistossa haluttu reitti, jonka j\u00e4lkeen reitti\u00e4 pitkin voi pursottaa haluttu muoto. Sketch ty\u00f6kalulla voi my\u00f6s tehd\u00e4 onttoja muotoja. Viimeistelin sytytystulpan py\u00f6ristelem\u00e4ll\u00e4 chamfer ty\u00f6kalulla. Py\u00f6ristykset kulmiin on hyv\u00e4 tehd\u00e4 viimeisen\u00e4, koska j\u00e4lkeenp\u00e4in muokkaukset 3D-mallinnokseen voi aiheuttaa py\u00f6ristyksien poiston ja joudut tekem\u00e4\u00e4n ne uudestaan. Oma nimimerkki tietysti oli pakko laittaa ty\u00f6h\u00f6n ja v\u00e4reiss\u00e4 tavoittelin metallista v\u00e4ri\u00e4. Valkoisen v\u00e4rin ideana oli talvisesonki.<\/p>\n

Adapterilaippa<\/strong>
\nSeuraavaksi teht\u00e4v\u00e4n\u00e4 oli suunnitella laippa, joka yhdist\u00e4\u00e4 s\u00e4hk\u00f6moottorin ja tuulettimen tai propellin. Laipan tarkoitus on siis osa, jolla propelli saadaan kiinnitetty\u00e4 s\u00e4hk\u00f6moottoriin. Propellissa oli nelj\u00e4 ruuvin paikkaa, johon kukin sai henkil\u00f6kohtaiset mitat. Pohjatietona teht\u00e4v\u00e4\u00e4n annettiin s\u00e4hk\u00f6moottorin mittoja, sek\u00e4 tietoa englanniksi kiilauran k\u00e4yt\u00f6st\u00e4 s\u00e4hk\u00f6moottoreissa. S\u00e4hk\u00f6moottorin tai oikosulkumoottorin tai vaihtos\u00e4hk\u00f6moottorin kehitti serbialais-yhdysvaltalainen Nikola Tesla. Vaihtos\u00e4hk\u00f6moottorin py\u00f6riminen perustuu sen sis\u00e4ll\u00e4 py\u00f6riviin magneetteihin ja siksi sill\u00e4 on hyvin pieni virran kulutus ja k\u00e4ynnistysvirta on oikeastaan sen ainoa ongelma, jos ikiliikkujaa on rakentamassa. Vaihtos\u00e4hk\u00f6moottoreiden hy\u00f6tysuhde on yleens\u00e4 80-95% ja sen takia onkin hyvin yleinen teollisuuden ty\u00f6kalu. Kiilaura on pieni metallinen osa, joka pit\u00e4\u00e4 propellin moottorissa kiinni. Teht\u00e4v\u00e4ss\u00e4 piti my\u00f6s tuottaa tarvittavat mittapiirustukset valmistusta varten ja tehd\u00e4 materiaali valinta.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Muotoa laipalle aloitin tekem\u00e4ll\u00e4 kuvahakuja laipoista yleens\u00e4. Ideanhan ei v\u00e4ltt\u00e4m\u00e4tt\u00e4 tarvitse olla tuulettimen laippa vaan muodon voi hakea mist\u00e4 vain. Hyv\u00e4n idean muodolle sain lopulta moottoripy\u00f6r\u00e4 blogista ( https:\/\/tuumaustauko.blogspot.com\/<\/a> ). Mallintaminen tietokoneella oli p\u00e4\u00e4s\u00e4\u00e4nt\u00f6isesti mekaanista ty\u00f6t\u00e4 ja k\u00e4ytin n\u00e4it\u00e4 ty\u00f6kaluja sen tekemiseen:<\/p>\n