CAD sestava

CAD sestava je 3D model složený z více dílů a podsestav, jejichž vzájemnou polohu určují vazby (anglicky CAD assembly, vazby se označují jako mates nebo constraints). Soubor sestavy obvykle neobsahuje geometrii dílů, ale jen odkazy na jejich samostatné soubory a údaje o jejich umístění. Úprava dílu se proto projeví ve všech sestavách, ve kterých je díl použitý.

Každé volné těleso má v prostoru šest stupňů volnosti (tři posuvy a tři rotace). Vazby jako shoda ploch, soustřednost, rovnoběžnost, vzdálenost nebo úhel tyto stupně volnosti postupně odebírají. Plně určená sestava je nehybná, záměrně ponechané stupně volnosti naopak umožňují simulovat pohyb mechanismu, například otáčení kloubu nebo zdvih pístu. Rozsáhlé výrobky se člení do podsestav, které odpovídají montážním celkům a zpřehledňují práci týmu i strukturu kusovníku.

Při tvorbě sestavy se kombinují dva přístupy. Při postupu zdola nahoru (bottom-up) se díly modelují samostatně a teprve potom se skládají. Při postupu shora dolů (top-down) se díly navrhují přímo v kontextu sestavy podle řídicí skici nebo kostry, takže změna zástavbového rozměru se promítne do navazujících dílů. Druhý přístup je rychlejší při koncepčním návrhu, ale vytváří externí reference, které je nutné udržovat pod kontrolou.

Z hotové sestavy se generuje kusovník, výkres sestavy s pozicemi, rozložený pohled pro montážní návod a také celková hmotnost a poloha těžiště. Sestava je zároveň podkladem pro kontrolu kolizí a pro kinematické a pevnostní simulace.

Sestavu vytvořte, jakmile výrobek obsahuje více než jeden díl nebo musí zapadnout do okolí (zástavba do stroje, skříně nebo vozidla). Kontrola kolizí a vůlí v CAD odhalí chyby, jejichž oprava by po výrobě dílů stála výrazně víc: šroub, ke kterému se nedostane klíč, díru mimo protikus nebo kryt, který nejde nasadit.

Sestava se vyplatí i u menších přípravků a zařízení, protože z ní vzniká kusovník pro nákup a přehled nakupovaných dílů (ložiska, pohony, spojovací materiál). U pohyblivých mechanismů v ní ověříte rozsah pohybu a kolize v krajních polohách.

Častým problémem jsou přeurčené nebo protichůdné vazby a vazby na nestabilní geometrii (hrany zaoblení, dočasné plochy), které se při změně dílu rozpadnou. Vazby proto směřujte na základní roviny, osy a funkční plochy. Kontrola kolizí v CAD navíc pracuje jen s nominálními rozměry: nulová kolize ještě neznamená, že sestava půjde smontovat i při nejnepříznivější kombinaci tolerancí. K tomu slouží toleranční analýza.

Při předávání dat si ověřte, že posíláte sestavu včetně všech odkazovaných souborů dílů, jinak se u příjemce nenačte. Export do formátu STEP zachová polohu dílů a strukturu sestavy, ale ne vazby, takže ji příjemce dál neupraví tak snadno jako v nativním formátu. U velkých sestav se domluvte na zjednodušených reprezentacích a na pravidlech pojmenování souborů, aby se v jednom projektu neobjevily dva různé díly se stejným názvem.