lauantai 15. maaliskuuta 2014

Oppitunti 2: 3D-mallinnuksen suunnitteluprosessi

Tekninen 3D-mallinnus lähtee hyvin usein liikkeelle ideasta tai luonnoksesta, esimerkiksi asiakkaalla on mainosmateriaali uudesta tuotteesta, jonka pohjalta luodaan ensimmäinen sketsi eli luonnos.

Tällä sketsillä luodaan ensimmäinen solidi eli kappale- tai levymalli riippuen siitä, mitä suunnitellaan.

Näin saatua mallia muokataan haluttujen ominaisuuksien aikaansaamiseksi. Tuotteen loput ominaisuudet ja osat lisätään tämän ensimmäisen ns. ydinosan ympärille. Tätä kokonaisuutta kutsutaan kokoonpanoksi.

3D-mallinnuksen yksi tärkein tehtävä on se, että sen avulla varmistetaan osien yhteensopivuus toisiinsa, osien tilantarve isommassa kokonaisuudessa sekä osien toiminnallisuus tuotteessa. Hyvänä esimerkkinä on mm. moottorin osat ja sen toiminnan varmistaminen.

Lopullisen 3D-mallin avulla (sisältää kaikki tuotteessa tarvittavat osat ja mekanismit) tuotetaan eli generoidaan tuotannon tarpeisiin tarvittavat 2D-piirustukset sekä osaluettelot ynnä muu oheismateriaali.

Seuraava kuvasarja osoittaa nykyisin käytetyn tekniikan valmistusmateriaalin tuottamiseen edellä kuvatulla tavalla. 

Kyseinen esimerkki on lähtöisin 10-vuotiaan pojan koulutehtävän havainnollistamiseksi tehdystä 3D-mallista, joka nimettiin maailmanpyöräksi koulutehtävän mukaisesti. Samalla se toimii myös esimerkkinä sketsitiedon hyödyntämisestä. Kuten kuvasarjakin (kuvat 1-6) osoittaa samaa sketsiä voidaan käyttää mallinuksen ja kokoonpanon kaikissa vaiheissa.


 Esimerkki: Maailmanpyörä

Ensimmäisessä kuvassa nähdään perussketsi, jonka avulla malli tuotetaan.

 
  Kuva 1 Perussketsi


Toisessa kuvassa määritellään sketsistä esiin ensimmäinen piirre.

Kuva 2 Ensimmäinen piirre - akseli

Kolmannessa kuvassa määritellään esiin seuraava piirre. 

 Kuva 3 Toinen piirre - matkustajavaunut

Ja edelleen neljännessä kuvassa määritellään esiin kolmas piirre.

 Kuva 4 Kolmas piirre – siivekkeet

Kuvassa 5 nähdään näiden esiin määriteltyjen piirteiden kautta määritelty 3D-malli, valmiista kappaleesta.
Kuva 5 3D-malli

Valmiista 3D-mallista generoidaan eli tuotetaan tarvittavat 2D-piirustukset kappaleen valmistusta varten. Kuvassa 6 nähtävissä valmis 2D-piirustus 3D-mallin pohjalta.

 Kuva 6 2D-piirustus

 Oheinen kuvasarja on otos vain yhdestä maailmanpyörän osasta. Tuotteen muut osat mallinnettaisiin samaa tapaa käyttäen valmistuksen mukaisessa järjestyksessä. Kun kaikki osat on saatu mallinnettua, tuotteesta voidaan tehdä kokoonpano, joka kootaan ydinosan ympärille edelleen valmistuksen mukaisessa järjestyksessä. Kuvassa 7 on nähtävissä yksinkertaisen maailmanpyörän kokoonpano.

Kuva 7 Maailmanpyörän kokoonpano

Huomautuksena on todettava, että kyseinen esimerkki on valmistettu vain havainnollistamaan asiaa, joten mikäli tuote rakennettaisiin oikeasti saattaisivat piirteiden esiin määrittämisen vaiheet muuttua valmistustavasta riippuen. Meillä ei ollut aikaa eikä tarvettakaan selvittää tämän 3D-mallin luomista varten sitä, kuinka oikea maailmanpyörä rakennettaisiin.


Teksti: Esa Tuhola

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti

Kiitokset kommentistasi!