Разработка сборочного узла в системе Pro Engineer
1.Техническое
задание
Разработать математическую модель, алгоритм и
программы расчета и проектирования фланца, втулки и вала. Разработка модели и
моделирование функционирования устройств, процессов, с расчетом необходимых
характеристик.
Разработать подсистему разработку (расчета)
математических моделей.
Таблица 1 - Размер неразъемных фланцевых
корпусов с двумя крепежными отверстиями по ГОСТ 11522-82
Таблица 2 - Варианты размеров неразъемных
фланцевых корпусов с двумя крепежными отверстиями по ГОСТ 11522-82
Таблица 3 - Размеры валов
2.Система автоматизации проектных
работ
фланцевый корпус
автоматизация чертеж
Система автоматизации проектных работ (САПР) или
CAD (англ. Computer-
Aided Design)
- программный пакет, предназначенный для создания чертежей, конструкторской
и/или технологической документации и/или 3D моделей. Современные системы
автоматизированного проектирования (CAD)
обычно используются совместно с системами автоматизации инженерных расчетов и
анализа САЕ (Computer-aided
engineering). Данные из CAD-систем
передаются в САМ (Computer-aided
manufacturing) (система
автоматизированной разработки программ обработки деталей для станков с ЧПУ или
ГАПС.
Обычно охватывает создание геометрических
моделей изделия твердотельных, трехмерных, составных), а также генерацию
чертежей изделия и их сопровождение. Следует отметить, что русский термин
«САПР» по отношению к промышленным системам имеет более широкое толкование, чем
«CAD» - он включает в
себя как CAD, так и САМ,
и САЕ.
До настоящего времени распространенным является
мнение о том, что для внедрения САПР на предприятии достаточно установить
компьютеры и приобрести программы. На самом же деле этим не только не
заканчивается, а даже и не начинается процесс автоматизации производства. Любая
реорганизация на предприятии преследует вполне конкретную цель: увеличить
прибыль и получить определенные конкурентные преимущества. Соответственно, и
автоматизация должна служить достижению этих целей. Следовательно,
автоматизация начинается с выявления тех организационно-технических моментов,
которые этому не способствуют. Эта работа требует знания не только всего
производства в целом, но стратегических планов его развития, поэтому
проводиться она должна либо непосредственно высшим руководством предприятия,
либо при его активном участии. В противном случае велика вероятность
"кусочной" автоматизации, то есть автоматизации отдельных участков и
работ. Это тоже часто дает положительный эффект, но он несравним с эффектом
комплексной автоматизации.
Теперь о том, что следует ожидать от САПР.
Мнения руководителей об этом достаточно однообразны. Их можно разделить на три
группы. Первые ждут мгновенного эффекта, и через неделю после установки
программ начинают теребить своих специалистов и требовать результатов. Вторые
вообще считают, что САПР - это химера, еще один способ выманить у них деньги. И
те, и другие далеки от истины. Нет, и не будет автоматических (работающих без активного
участия человека) систем проектирования!
Только человек способен к абстрактному мышлению,
способности накапливать знания и опыт, принимать решения на их основе. САПР -
это автоматизированная (а не автоматическая) система проектирования, то есть
система, в которой функции рационально распределены между человеком и
компьютером. И это не миф. Это реальный способ значительно увеличить
производительность труда конструкторов и технологов. Есть множество трудоемких,
рутинных и длительных по времени задач проектирования, которые пре красно
решаются на компьютере. В качестве примера назовем хотя бы задачу формирования
оптимальных по использованию материала и технологичных по выполнению карт
раскроя.
Абсолютно правильным является третье мнение:
САПР это средство облегчения конструкторских и технологических работ.
Автоматизация дает возможность переложить всю рутину на плечи компьютера,
освобождая время высококвалифицированных специалистов для воплощения их
творческих инженерных мыслей.
Для исключения ошибок при выборе САПР следует
обратить внимание на следующие моменты:
· реальная автоматизация. Система
должна автоматизировать работу, то есть выполнять операции как минимум вдвое
быстрее, чем это делается вручную.
· доступность. Любая, даже самая
простая и удобная САПР - это весьма сложная и многофункциональная программа.
· универсальность.
· открытость. САПР - это зачастую не
единственная автоматизированная система, которая используется или будет
использоваться на предприятии.
· масштабируемость.
· долговечность. САПР - продукт
долговременного пользования.
Эти критерии позволяют оценить потенциальные
возможности САПР, но не гарантируют того, что выбранная в соответствии с ними
система непременно даст рост производительности труда. Классическое определение
САПР начинается со слов: "САПР - это организационно-техническая система",
поэтому только техническими мероприятиями не обойтись.
3. Математическая модель
Модель - математическое представление
геометрической формы, хранимое в памяти компьютера системы САПР/АСТПП.
Двумерные модели распознаются системой как плоские кадры, ограниченные
несколькими точками, которые могут быть определены декартовыми координатами X
и У.
Трехмерная модель в компьютерной памяти может
описываться точками с третьей координатой по оси Z.
Трехмерная система могла бы распознать эти формы
как три вида (проекции) одного и того же объекта, умеющего в трехмерном
пространстве двенадцать вершин. И даже если бы были представлены только два
вида, например, XY
или XZ, то виды YZ
XYZ могли быть
автоматически восстановлены. Затем трехмерный вид можно было, например, повернуть
вокруг любой выбранной оси или сдвинуть в пространстве с использованием
средств, аналогичных средствам манипуляции с двумерными изображениями.
Последовательность построений можно было бы выполнить наоборот, т. е. сначала
построить трехмерный вид, а затем уже автоматически сгенерировать двумерные
виды.
Трехмерные системы обеспечивают такую дисциплину
работы с тремя координатами, при которой любое изменение (например, добавление
элементов) одного вида автоматически приводит к соответствующим изменениям на
всех других видах. Некоторые системы способны даже преобразовывать сборочные
чертежи механизма в ортогональной проекции в трёхмерные изображения этого
изделия в разобранном состоянии.
Ограничением на использование трехмерных систем
в настоящее время является очень высокая стоимость поддерживающих их
программного и аппаратного обеспечений. Причем дороговизна последнего
определяется высокими требованиями к ёмкости компьютерной памяти.
Создание модели корпуса.
1.Построение
корпуса начинается с создания эскиза основания с 4 отверстиями диаметром 15 и
отверстие диаметром 45 для дальнейшего его выдавливания на 10 мм.
2.На
верхней плоскости создаем эскиз выступа диаметром 86 и вытягиваем его на 2 мм.
3.Создаем
округление выступа диаметром 86 с основанием R1
4.На
плоскости выступа диаметром 86 создаем эскиз с окружностью диаметром 7 и
вырезаем его через всю модель.
5.Выбираем
команду массив по концентрической сетке и копируем отв.Диаметром 7 по
окружности.
Создание модели фланца
1.Построение
фланца начинается с создания эскиза замкнутого контура с осью вращения для
дальнейшего его выдавливания с помощью команды операция вращения.
2.На
плоскости фланца создаем эскиз с окружностью диаметром 7 и вырезаем его через
всю модель.
Создание сборки
Для выполнения сборки необходимо вставить из
файла «Kopnyc.m3d»
модель в текущую сборку, используя команду Добавить из файла, указываем точку
вставки ось координат. Также вставляем фланец в текущую сборку в любое место.
4. Вычислительный эксперимент -
фотографии сборки
Детали сборки узла: фланец (рисунок 1), втулка
(рисунок 2), вал (рисунок 3). Общий вид сборки (рисунок 4). Рабочий чертеж
представлен на рисунке 5.
Рисунок 1. Фланец
Рисунок 2. Втулка
Рисунок 3. Вал
Рисунок 4. Общий вид сборки
Рисунок 5. Рабочий чертеж фланца
Заключение
Система автоматизации проектных работ (САПР) -
программный пакет, предназначенный для создания чертежей, конструкторской и/или
технологической документации и/или 3D моделей. Современные системы
автоматизированного проектирования (CAD)
обычно используются совместно с системами автоматизации инженерных расчетов и
анализа САЕ.
В процессе выполнения курсового проекта была
разработана трехмерная модель сборочного узла в системе «Компас».
Основная задача, решаемая системой KOMTTAC-3D
- моделирование изделий с целью существенного сокращения периода проектирования
и скорейшего их запуска в производство. Эти цели достигаются благодаря
возможностям:
быстрого получения конструкторской и технологической
документации, необходимой для выпуска изделий (сборочных чертежей,
спецификаций, деталировок и т.д.);
·передачи
геометрии изделий в расчетные пакеты;
- создания дополнительных изображений изделий
(например, для составления каталогов, создания иллюстраций к технической
документации и т.д.).
Основные компоненты KOMT1AC-3D
- собственно система трехмерного твердотельного моделирования,
чертежно-графический редактор и модуль проектирования спецификаций.
Система трехмерного твердотельного моделирования
предназначена для создания трехмерных ассоциативных моделей отдельных деталей и
сборочных единиц, содержащих как оригинальные, так и стандартизованные
конструктивные элементы. Параметрическая технология позволяет быстро получать
модели типовых изделий на основе однажды спроектированного прототипа.
Многочисленные сервисные функции облегчают
решение вспомогательных задач проектирования и обслуживания производства.
Чертежно-графический редактор (КОМПАС-График)
предназначен для автоматизации проектно-конструкторских работ в различных
отраслях деятельности. Он может успешно использоваться в машиностроении,
архитектуре, строительстве, составлении планов и схем - везде, где необходимо
разрабатывать и выпускать чертежную и текстовую документацию.
Совместно с любым компонентом KOMTIAC-3D
может использоваться модуль проектирования спецификаций, позволяющий выпускать
разнообразные спецификации, ведомости и прочие табличные документы.
Документ-спецификация может быть ассоциативно
связан со сборочным чертежом (одним или несколькими его листами) и трехмерной
моделью сборки.
Литература
.ГОСТ
2.105-95 Единая система конструкторской документации. Общие требования к
текстовым документам.
.ГОСТ
23501.4-79 Требования к программному обеспечению САПР.
.Методические
указания к выполнению курсового проекта по курсу «Основы автоматизированного
проектирования технических систем».
.М.
Грувер, Э. Зиммерс. САПР и автоматизация производства. М.,»Мир» 1987,
.М.М.
Кузнецов, Б.А. Усов, B.C. Стародубов. Проектирование автоматизированного
производственного оборудования. М., «Машиностроение» 1987.
.Д.
Райан. Инженерная графика в САПР. М, «Мир» 1989.ГОСТ
ено н