Generative Design Messschieberständer

May 09 2023
Beschreibung: Eine kleine Kombination aus generativem Design und kinematischer Beschränkung (wie viele coole Wörter kann man in einen einfachen Ständer packen!?) Es enthält Bremssättel. Ich habe zwei Varianten entworfen, eine für meine 6-Zoll-Mitutoyos und eine für meine 8-Zoll-Mitutoyos….
Vielen Dank an „Gabriel Fraga“ auf GrabCAD für das tolle Bremssattelmodell!

Beschreibung: Eine kleine Kombination aus generativem Design und kinematischer Beschränkung (wie viele coole Wörter kann man in einen einfachen Ständer packen!?) Es enthält Bremssättel. Ich habe zwei Varianten entworfen, eine für meine 6-Zoll-Mitutoyos und eine für meine 8-Zoll-Mituoyos … ja, ich bin irgendwie unzufrieden mit meiner Bremssattelmarke ¯\ (ツ) /¯ Aber ich habe sie auch mit einer Handvoll anderer verwendet Marken und Größen, mit Ergebnissen, die von „meh, es ist in Ordnung“ bis „scheint das gleiche wie das Design zu sein“ reichen. Meiner Erfahrung nach ist der größte Faktor, der zu ersterem führt, vor allem die Backengeometrie.

Der 6-Zoll-Ständer (siehe oben) und der 8-Zoll-Ständer (siehe unten) wurden mit dem gleichen grundlegenden Ansatz für die unten beschriebenen Einschränkungen des generativen Designs entworfen.

Das Design

Dies soll keine Anleitung für die Verwendung der Fusion360 Generative Design-Erweiterung sein (und ich befürworte auch nicht dieses bestimmte Produkt. Ich habe es für eine Handvoll Projekte verwendet, kann aber nicht sagen, dass es meiner Meinung nach kostenintensiv ist (heute für die überwiegende Mehrheit der Menschen wirksam.) Stattdessen wollte ich nur kurz meinen Denkprozess bei der Gestaltung dieses kleinen Schreibtischakzents beschreiben.

Die folgende Skizze (ob Sie es glauben oder nicht, das Produkt eines ausgewachsenen Erwachsenen und nicht eines kleinen Kindes) soll den ungefähren Schwerpunkt (der dunklere Abwärtspfeil in der Mitte) zusammen mit meinen geplanten Standorten zeigen Stützpunkte.

Von hier aus ist es an der Zeit, in Fusion360 einzusteigen und an diesen Stützpunkten einige Körper zu erstellen und Lastfälle anzuwenden. Das Bild unten zeigt die Körper, die ich im 6-Zoll-Modell erstellt habe. Die beiden Teilzylinder auf der linken Seite liegen tangential an den Backen an. Die Halbkugel berührt die Rückseite der Bremssättel auf der geschliffenen Metalloberfläche. Der L-förmige Kontakt auf der rechten Seite sorgt in erster Linie für eine vertikale Unterstützung auf dem Schlitten, kann aber auch eine gewisse seitliche Unterstützung bieten (mehr dazu weiter unten). Diese Körper werden meine „Geometrien bewahren“ sein. Diese werden am Ende Teil der endgültigen Komponente sein.

Dieses Einschränkungsschema ist nicht ganz genau, aber hören Sie mir zu ... es ist in Ordnung :). Was ich wahrscheinlich hätte tun sollen, wäre einen zusätzlichen Kontakt wie die Halbkugel hinzuzufügen, aber nur leicht nach unten verschoben. Das hätte den Grad der möglichen Rotation sowie die Translation entlang des Vektorpfads normal zur Ebene durch die zylindrischen Kraftvektoren eingeschränkt … zu stark? Vor allem ohne zusätzliche unterstützende Bilder? … Nun, ich vermute, dass niemand dies lesen wird, geschweige denn sich SO sehr für diesen Detaillierungsgrad der kinematischen Einschränkungen interessieren wird, also werde ich diesen Teil hier einfach nennen …

Wenn Sie mehr über das Konzept der exakten Einschränkung erfahren möchten , ist dieses Buch mein Favorit zu diesem Thema. Sie können auch mehr erfahren, indem Sie sich einfach nach exakten Einschränkungen umsehen, oder auch allgemein nach „kinematischen Einschränkungen“ oder „kinematischen Designs“ usw. In den meisten Texten über Präzisionstechnik wird es normalerweise auch ein Kapitel oder so enthalten.

Nun zu einem weiteren wichtigen Teil des Setups für die GD-Eingaben, und das sind die „Hindernisgeometrien“. Sie können sich diese als „Ausschlusszonen“ für den Löser vorstellen.

Oben können Sie sehen, wo ich meine Sperrzone für die Bremssättel eingefügt habe. Ich muss nicht nur den Platz für den Bremssattel im Endständer ausschließen, sondern auch jeden Raum, der frei sein muss, um sie in den Ständer hinein- und herauszunehmen usw.

Bei diesem Modell sind die Hindernisse wirklich ziemlich einfach. Ich habe im Wesentlichen nur etwas Spielraum um die Bremssättel herum hinzugefügt und ihn dann nach vorne verlängert, um in dieser Richtung einen freien Weg zum Einsetzen/Entfernen der Bremssättel aus dem Ständer zu gewährleisten.

Okay, wir haben unsere Erhaltungs- und Hindernisgeometrien und wir haben unsere Einschränkungen und Lasten angewendet. Dann kann ich die Simulation ausführen … sie wird für eine erschreckend lange Zeit bei „5 %“ bleiben … :)

Und hier sind die Ergebnisse!

Von hier aus habe ich einfach das Ergebnis ausgewählt, das meiner Meinung nach am druckfreundlichsten und ästhetischsten war, und das war’s auch schon!

Wenn Sie Fragen oder Kommentare haben, lassen Sie mich diese hören! Vielen Dank, dass Sie es sich angesehen haben!

Oh, und bitte beachten Sie, ich sage nicht, dass dies DER Weg ist, Teile mit generativen Design-Tools zu entwerfen, das ist nur ein Weg, und es ist ein Weg, der mir Spaß macht :)