Esercitazione Solidi 3d (Moncherino Acciaio)

Antonio Barsottini Modellazione 3d 1

Esercizio di riepilogo sulla modellazione dei solidi

In questo esercizio utilizzeremo i comandi relativi al disegno ed alla modifica di solidi per modellare un

moncherino di trave HEB240 avente un’estremità sagomata per incastrarsi in una trave dello stesso profilo e

potere venire ad essa saldata e l’altra estremità forata per poter inserire i bulloni di un collegamento a doppio

coprigiunto. Nella figura seguente è riportato un complessivo del nodo a cui appartiene il pezzo che andremo

a disegnare, che viene evidenziato in rosso:

La fotografia seguente rappresenta la struttura della quale il nodo in esame fa parte:

Comandi utilizzati:

REGIONE: creazione di una regione a partire da un contorno chiuso;

ESTRUDI: generazione di un solido a partire dalla sua sezione trasversale;

IMPRONTA: impressione di una figura piana sulla faccia di un solido;

SOTTRAI: sottrazione di un solido da un altro;

SPOSTA 3D: spostamento in ambiente 3d;

RUOTA 3D: rotazione in ambiente 3d;


CIMA: esecuzione di smussi piani su facce di solidi;

UCS: creazione di un sistema di coordinate utente;

_PLANESURF (Superficie piana): disegno di una superficie piana;

TRANCIA: sezionamento di un solido con una superficie piana.

Modellazione del profilo

1. Aprire il file HEB240.dwg contenuto nella cartella degli esercizi. Il disegno, che è impostato in

millimetri, contiene le viste piane (sezioni trasversale e prospetti) del pezzo da modellare in 3d.

Conviene suddividere l’area di lavoro in due finestre, in modo da poter visualizzare simultaneamente i

disegni 2d ed il modello tridimensionale; per far questo attivare la scheda Vista, cliccare sul bottone

Nuovo del pannello Finestre di layout e scegliere l’opzione Due verticale; attivare la finestra di sinistra

mediante clic ed eseguire uno zoom estensioni per centrare il disegno; attivare la finestra di destra,

richiamare la vista assonometrica SO, eseguire uno zoom estensioni ed impostare, dal pannello

Aspetto, lo stile di visualizzazione Wireframe 3d;

2. Creare il layer profilo di colore blu e renderlo corrente; mediante il comando REGIONE contenuto in

Inizio>Disegna, creare una regione avente come perimetro quello della sezione trasversale;

3. Mediante il comando ESTRUDI contenuto in Solidi>Modellazione, estrudere la regione secondo la

direzione di default (direzione Z) per una distanza di 350. In questo modo abbiamo modellato il solido

base su cui apporteremo le modifiche descritte nei punti seguenti.

Esecuzione dei fori per l’alloggio dei bulloni

4. Occorre per prima cosa ruotare il solido di 90° in modo da disporlo in orizzontale. Dopo averlo

selezionato , mediante il percorso Inizio>Edita>Ruota3d visualizzarne il relativo gizmo di rotazione;

posizionarsi con il puntatore sopra il cerchio verde e cliccare per selezionarlo, quindi digitare da

tastiera il valore 90;

5. Copiare i cerchi che rappresentano i fori dell’anima, dalla vista piana sulla superficie del solido,

utilizzando come punto base il punto centrale dell’anima. Dal pannello Soldi>Modifica Solidi

selezionare Impronta ed eseguire l’impronta dei cerchi sul solido, cancellando gli oggetti originali.

Richiamare la vista dall’Alto; dal pannello Modifica Solido selezionare Estrudi Facce ed estrudere i

cerchi di cui sopra per una lunghezza di -20, in modo da forare il solido in corrispondenza delle

impronte (per selezionare i cerchi conviene cliccare in punti ad essi interni). Attivare lo stile

concettuale e controllare che il disegno appaia come il seguente:


6. Richiamare la vista SO assonometrico e ruotare il solido di 90° lungo l’asse X. Copiare i cerchi che

rappresentano i fori delle piattabande sulla faccia superiore del solido, utilizzando come punto base

quello centrale della piattabanda stessa. Ripetere la procedura descritta al punto precedente per

praticare i fori sul solido, utilizzando come altezza di estrusione il valore -300 (notare che scegliendo

una lunghezza di estrusione maggiore della dimensione del profilo vengono forate

contemporaneamente entrambe le piattabande). Al termine delle operazioni il modello dovrebbe

apparire come nella figura seguente:

Ritaglio del profilo per l’alloggiamento nella trave

7. Sull’estremità del solido opposta rispetto a quella forata è necessario eseguire un ritaglio, in modo tale

che il pezzo possa intersecarsi con un altro profilato delle stesse dimensioni e disposto in direzione

perpendicolare ad esso; è inoltre necessario, per poter eseguire la saldatura, che tra i due elementi

resti uno spazio vuoto di 2 mm. Conviene per prima cosa creare un solido di estrusione a partire dalla

sezione trasversale precedente, dopo che di essa sia stato eseguito un offset di 2, ed eseguire poi

una differenza tra il nostro pezzo e quello appena creato. Cominciamo quindi con l’eseguire un offset

di 2 verso l’esterno della sezione iniziale; i vertici mancanti devono essere raccordati utilizzando i grip,

in modo da creare una sezione chiusa. A questo punto possiamo trasformare la nuova sezione in una

regione ed estruderla per una lunghezza di 500, secondo lo stesso procedimento descritto sopra. La

lunghezza di estrusione è stata scelta in modo che i due solidi s ’intersechino in modo completo.

Occorre adesso ruotare il nuovo solido per disporlo secondo la stessa giacitura del precedente:

richiamare la vista SO assonometrica; lanciare il comando ruota 3d e ruotare di 90° lungo l’asse X;

8. Per assemblare i due pezzi nella giusta posizione conviene appoggiarsi ai relativi assi. Disegniamo

nel piano XY due linee di lunghezza a piacere e che si intersechino a T; utilizzando il comando

SPOSTA ed avvalendosi dell’opzione di snap Centro tra due punti, disponibile nel relativo menu

contestuale, è possibile allineare i solidi con gli assi. La figura seguente riporta i due solidi allineati:


9. Possiamo adesso lanciare il comando Sottrai contenuto nel pannello Modifica Solido della scheda

Solidi; alla richiesta Selezionare solidi da sottrarre che appare sulla riga di comando occorre cliccare

su un punto del solido forato, mentre come solido da sottrarre bisogna scegliere l’altro. Al termine di

questa operazione il disegno dovrebbe apparire come il seguente:

Esecuzione degli smussi per la preparazione dei lembi da saldare

10. L’ultima operazione da eseguire è quella dell’esecuzione degli smussi sulla parte ritagliata del profilo.

Per quanto riguarda le piattabande è possibile utilizzare direttamente il comando CIMA, in quanto le

facce interessate hanno sezione rettangolare. Per ciascuna faccia da modificare occorre procedere

come segue: lanciare il comando CIMA contenuto in Inizio>Edita, selezionare la faccia da editare

(rappresentata in rosso nella figura precedente), assegnare nell’ordine le due distanze di smusso 15.5

e 18.5 ed infine selezionare lo spigolo superiore. Al termine di questa operazione il modello dovrebbe

apparire come nella figura seguente:


11. Per eseguire la sagomatura dell’anima occorre tranciare il solido con un piano che materializzi la

superficie di taglio. Osservando il particolare della lavorazione possiamo notare che il piano in

questione è inclinato di 50° rispetto alla faccia frontale dell’anima ed è spostato lateralmente di 1.5

mm. Dobbiamo quindi disegnare una linea di costruzione sulla quale appoggiare il piano che

utilizzeremo per eseguire la tranciatura. Dopo aver richiamato la vista assonometrica SO, disegniamo

dal punto inferiore dell’anima un segmento che termina alle coordinate relative @50<320; definiamo

poi un UCS (sistema coordinate utente) mediante l’opzione 3 punti (pannello Coordinate della scheda

Vista), scegliendo i due estremi del segmento appena disegnato ed un punto qualunque dello spigolo

dell’anima. La figura seguente chiarisce l’operazione da eseguire (i punti da selezionare sono stati

evidenziati con delle sferette):

Possiamo a questo punto disegnare una superficie piana avvalendoci del sistema di riferimento che

abbiamo appena creato: cliccare sul bottone Superficie Piana del pannello Solidi e selezionare i punti

1 e 3 della figura precedente. Occorre ora richiamare il WCS cliccando sull’icona Globale del pannello

Coordinate alla scheda Vista e spostare la superficie piana appena disegnata di 1.5 lungo la direzione

–Y, in modo da lasciare all’anima un’uguale larghezza.


Infine lanciamo il comando TRANCIA contenuto in Solidi>Modifica Solido, scegliendo l’opzione Superficie e

selezionando il piano che abbiamo appena disegnato.

Applicazione dei materiali

12. Per applicare un materiale è sufficiente cliccare sul bottone Materiali del pannello omonimo situato

nella scheda Rendering. Possiamo creare un nuovo materiale cliccando sull’icona Crea Nuovo

Materiale posta nella parte alta del pannello Materiali ed assegnare ad esso il nome acciaio; come tipo

selezioniamo Metallo realistico dal menu a tendina e come modello quello denominato: Metallo –

Opaco;

Per applicare il materiale al nostro solido occorre cliccare sul penultimo bottone della parte alta, e

quindi selezionare nella finestra di disegno il nostro oggetto. Al termine delle operazioni il modello

dovrebbe apparire come segue:

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