Konstruování sestav
Typický strojírenský výrobek nebo produkt spotřebního průmyslu je konstruován jako 3D sestava složená z jednotek až tisíců samostatných součástí. Jednotlivé součásti sestavy mohou být tvarově podobné a jejich rozměry a další tvarové charakteristiky mohou být určeny jen zadaným číselným parametrem nebo vztahem k rozměrům jiných součástí sestavy. Možnost ovlivnit tvar a geometrii součástí a sestav změnou parametrů nazýváme parametrickým modelováním.
Modelování sestav shora-dolů a zdola-nahoru
Při modelování sestav, zejména větších sestav, se používá několika základních metod a přístupů.
Jedním ze základních přístupů je modelování shora dolů (
top-down modelling). Jedná se o návrh stroje nebo zařízení, při kterém postupujeme od nejvyšší úrovně sestavy, přes podsestavy až k nejnižším dílům.
Druhým základním přístupem je opačný způsob - zdola nahoru (
bottom-up). Při tomto návrhu se vytváří sestava z komponent, které jsou již předmodelované, ať už v knihovnách nebo v jiných sestavách. Nejčastější způsob práce na rozsáhlých sestavách využívá kombinaci obou těchto přístupů a dalších metod, jako je návrh schematické kostry (
skeleton layout), využití zjednodušených komponent, obalových ploch, apod. Hranice mezi používanými metodami není nijak ostrá.
Stupně volnosti
Důležitým vztahem při skládání a vazbení komponent do výsledné sestavy jsou stupně volnosti (
degree of freedom). Každá komponenta v nezavazbeném stavu má 6 stupňů volnosti (po třech pro posunutí a rotaci v jednotlivých osách XYZ). Přidáváním vazeb k ostatním komponentám se snižuje počet stupňů volnosti. Plně zavazbená nepohyblivá sestava má nulový počet stupňů volnosti. CAD aplikace poskytují funkce pro analýzu stupňů volnosti - např. v Inventoru tuto analýzu vypíšete funkcí
Sestavení > Produktivita > Analýza stupně volnosti.