Şekil 1: Parametrik ilişkisellik
Geçtiğimiz sayımızda, Autodesk Inventor 4'ün sac metal özelliklerine ayrıntılı olarak bakmıştık. Şimdi de, Autodesk Inventor'un sunduğu yenilikçi teknolojiye bakacağız. Bu yenilikçi ve benzersiz teknolojik özellik, "uyarlanabilirlik" (adaptivity) olarak adlandırılmaktadır ve kullanıcıları geleneksel CAD sistemlerinin ötesine taşımaktadır.
CAD teknolojisi, yavaş yavaş gelişmektedir; bu gelişme sırasında evrimsel bir sıçrayış, tüm sürecin yeniden tanımlanması anlamına gelir. Son süreçte parametrik ve unsur tabanlı modelleme öne çıktı. Bundan sonraki aşama, uyarlanabilir modelleme olarak adlandırılmaktadır ve Autodesk Inventor ile kullanıcılara ilk sürümünden itibaren sunulmuştur.
Autodesk Inventor bu benzersiz ve yenilikçi teknolojik özelliği sayesinde; kullanımı kolaylaştırır, parçalar arasında karmaşık denklem ya da parametrelere bağlı kalmadan tasarım olanağı sunar ve montaj yöneticisi ile parçalar arası ilişkiler kolaylıkla değiştirilebilir.
İlk olarak geleneksel sistemlerdeki parçalar arası ilişkiselliklere bir göz atalım.
Parçalar Arası İlişkisellik
Günümüzde, CAD sistemleri arasında belirli bir standartlaşma gözlenmektedir. Bu standartlardan ilki, bu sistemlerin unsurlar kullanarak çalışmalarıdır. Unsurlardan önce, modeller kenar ve yüzeylerden oluşuyordu. Unsur tabanlı modeller, delik ve feder gibi tasarım nesnelerinden oluşur.
Unsur tabanlı modelleyicilerde, modelin unsur yapısını gösteren bir grafik ara yüz bulunmaktadır. Unsurların ağaç yapısı, tüm çağdaş CAD sistemlerinin ortak bir özelliğidir. Ağaç yapısı, parçanın unsurlarını ilişkiler ile birbirlerine bağlar, böylece parçanın daha kolay düzenlenmesini ve değiştirilmesini sağlar.
Bazı CAD sistemleri, ağaç yapısının olmamasını bir avantaj olarak sunmaktadır. Aslında tam tersi, bu yapıya sahip olmayan sistemlerin sağladığı verimlilik düşer. Ayrıca parçalar izole bir ortamda tasarlanmaz. Farklı parçaların unsurları, birbirleriyle ilişkili olarak kurulur. Parçalar arası ilişkiler sayesinde, bir parçanın unsuru, diğer parçanın geometrisini belirler.
Parçalar arası ilişkiselliği tanımlayan ilk özellik bir nesneyi, kendisinden önce tanımlanmış başka bir nesne aracılığıyla tanımlamaktır. Buna parametrik ilişki diyoruz. Örneğin, B parçası parametrik olarak A parçasından belirli bir kademede tanımlanmıştır. A'nın konumu değişirse, B'nin konumu da değişir. Fakat, B'nin konumunu doğrudan değiştiremezsiniz (Şekil 1).
Şekil 1: Parametrik ilişkisellik
Parametrik yöntem güvenilir ve hızlı çözüm sağlar; fakat çoğunlukla tasarım amacıyla çelişebilir. Parametrik ilişkisellik dışında, varyasyonel olarak adlandırılan bir yöntem daha vardır. Bu yöntemde iki ya da daha fazla nesne arasında dolaylı ilişki tanımlanır. Tasarım sırası önemli değildir. Örneğin, A ve B doğruları paralel ve belirli bir uzaklıkta tanımlanmıştır. Eğer herhangi bir doğrunun konumu değişirse, diğeri de otomatik olarak değişir. (Şekil 2).
Şekil 2: Varyasyonel ilişkisellik
Varyasyonel ilişkiler, tasarım amacını daha hassas bir şekilde kurar. Tüm çağdaş CAD sistemleri, yukarıda bahsettiğimiz teknolojilerden birini ya da birden fazlasını kullanır. İlişkisellik terimi, modeller arasında ilişkilerin tanımlanmasını ifade eder. Autodesk Inventor ise bu ilişkisellik tanımlamalarına bir yenisini eklemektedir. Autodesk Inventor'un sunduğu bu yeni tasarım yöntemi, parametreler ya da denklemler kullanmadan, parçalar arası ilişkilerin tanımlanmasını sağlar.
Montaj İlişkilerinin Yönetimi
Çağdaş sistemler, parçaların konumlandırılması için varyasyonel, geometrinin oluşturulması için de parametrik ilişkiler kullanırlar. Bu iki yöntem montaj içerisinde birlikte kullanılırsa, problemler çıkar. Neden?
Ortaya çıkabilecek sorunlar, Şekil 4’de görülebilir:
A parçasında, Şekil 3 de gösterildiği gibi bir delik tanımlansın. B mili, bir çember aracılığıyla deliğe göre oluşturulur. Eğer deliğin konumu ya da boyutu değiştirilirse, mil de buna göre değişir.
Şekil 3: Milin deliğe göre tasarımı
Tasarım gereği, milin konumu başka bir parça tarafından, örneğin C parçası tarafından belirlenmek zorunda olsun (Şekil 4). Bu tür değişikliler kolayca tanımlanmalıdır. Fakat çoğunlukla zorluklarla ve çakışmalarla karşılaşılır.
Şekil 4: B Parçası C parçası tarafından belirlenir
Mil, C parçasına göre yeniden inşa edilmek ve A parçasındaki delik yeniden tanımlanmak zorundadır. Elimizde her biri 20 unsurdan oluşan 20 parçanın olduğunu varsayarsak, tanımlamamız gereken ilişkiler içerisinde kayboluruz.
Birçok şirket, montaj ilişkilerinde ortaya çıkan sorunları, parçalar arası ilişkiler tanımlamayarak çözmeye çalışır. Bunun karşısında, Autodesk Inventor, uyarlanabilir teknolojisi ile sizi bu sınırlamalardan kurtarır.
Uyarlanabilir Teknoloji
Uyarlanabilir teknoloji sayesinde, bir parçanın konumunu ve büyüklüğünü montaj içerisinde sorunsuz olarak saptayabilirsiniz. Bu yöntemde, parçalar arası parametrik ilişkiler kullanılmaz. Bunun yerine parçanın büyüklüğünü, geometrisini ve konumunu tanımlayan varyasyonel ilişkiler kullanılır. Uyarlanabilir yöntemde, mil, bir çakışma sınırlaması ile uygun yere yerleşir ve çapı bu şekilde tanımlanır. Bu durumda, milin dış yüzeyi ile deliğin iç yüzeyi çakıştırılırsa, otomatik olarak milin çapı kendisini bu değişikliğe uyarlar. Yani sınırlamayı gerçekleştirecek şekilde bir geometrik değişiklik otomatik olarak sağlanır. Eğer, deliğin konumu ve büyüklüğü değişirse, mil de hem yerleşim hem de geometri olarak otomatik bir şekilde bu değişime kendisini uyarlar (Şekil 5).
Şekil 5: Milin montaj sınırlaması ile uyarlanabilir yapılması
Daha önce olduğu gibi, milin konumunun başka bir parça, C parçası, tarafından tanımlanmasının daha kritik olduğunu varsayalım (Şekil 4). Bu değişikliği gerçekleştirmek için yapılması gereken, bu ilişkiyi sağlayacak uygun parçanın uyarlanabilir duruma getirilmesidir (Şekil 6). Buna göre, B mili ve onunla ilişkili olarak A parçasındaki deliğin konumu değişir. Sıralama, tasarım değişikliklerindeki esnekliği etkilemez.
Şekil 6: Parçalar istendiği anda uyarlanabilir duruma getirilir
Mekanizmalar
Mekanizmalar, birçok montajın tasarımında merkezi bir yerdedir; Autodesk Inventor içinde bulunan kinematik işlevler sayesinde, montajın hareketi kolaylıkla görülebilir ve incelenebilir.
Birçok çağdaş tasarım sistemi bazı hareket analizleri içerir; fakat bunların kullanılabilmesi için, parçaların alt montajlar halinde gruplanması gerekir. Böylece bu alt montajlar hareketsiz nesneler olarak davranır. Uyarlanabilir teknoloji, bu sınırlılığı ortadan kaldırır; alt montajlar, ayrı ayrı hareket edebilir bileşenlerden oluşur.
Şekil 7’de, mekanizma iki farklı konumda gösterilmiştir. Bağlantı parçasının işlevinin doğru bir şekilde saptanabilmesi için, tüm bileşenler montaj yapısı içinde değerlendirilmelidir. Autodesk Inventor, bağlantı parçasının uyarlanabilir olarak tanımlanmasına izin vererek, hareketin montaj içerisinde analiz edilmesini sağlamaktadır.
Şekil 7: Mekanizma haraketi
2B Nesneler Aracılığıyla Tasarım
Uyarlanabilir teknoloji ayrıca, 2B plan çizimlerinin kullanımını da olanaklı kılar. Tasarımın ilk aşamalarında, genellikle basit nesneler ile çalışılır. Autodesk Inventor, bu mantığa uyarak, hem 2B eskizler hem de 3B parçalardan oluşan montajların tasarımını sağlar. Eskizler ile parçalar arasında istenen sınırlamalar tanımlanarak, bileşenlerin konumları kolaylıkla saptanır (Şekil 8). Tasarım gereksinimleri doğrultusunda, eskizler değiştirilerek 3B parçalara dönüştürülebilir.
Şekil 8: 2B nesnelerin montajlarda ve haraket analizlerinde kullanılması
Denklemler ve Parametreler
Farklı parçalardan gelen parametrelerin tanımladığı denklemler, parçalar arasında ilişkilerin tanımlanması için kullanılır. Denklemler, çoğunlukla, tasarlanmış parçalar arasında bir ilişki gerektiğinde kullanışlı olur. Elebette, parçalar uygun bir şekilde ölçülendirilmelidir. Kullanışlı olmalarına rağmen denklemler, yukarıda andığımız montaj sorunlarına yol açabilir. Autodesk Inventor'un sunduğu bir avantaj, denklemler ile uyarlanabilirlik özelliklerinin birlikte kullanılmasıdır.