Параметрическое 2D и 3D моделирование деталей и узлов машиностроения с помощью «Компас – 3D

Сборочный чертеж.cdw

Спецификация.spw

Червячное зубчатое колесо
Болт М14x40 (S21) ГОСТ 15589-70
Манжета 1.2-64 x95-6 5 ГОСТ 8752-79
Подшипник 1027314А ГОСТ 27365-87
Шайба 14 ГОСТ 6402-70

ПС 85.00.015.cdw

*Размеры для справок.
**Ширина прорези полной глубины.
В местах В и Г допускаются зарезы от фрезы.

Vtulka__PS_31_00_005.cdw

Сталь 40Х ГОСТ 4543-71
После предварительной механической обработки

Записка.docx

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова»
Кафедра «Конструкторско-технологическая подготовка машиностроительных производств»
Работа защищена с оценкой
по дисциплине «Методы компьютерного конструирования»
на тему «Параметрическое 2D и 3D моделирование деталей и узлов машиностроения с помощью «Компас – 3D»
Студент(ка) гр. Б03-721-2зтА.Ю. Андреев
Канд.техн.наук кафедры КТПМПА. С. Кузнецов
степень достижения поставленной цели работы
полнота разработки темы
уровень самостоятельности работы обучающегося
ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ 3D-МОДЕЛЬ ДЕТАЛИ И АССОЦИАТИВНЫЙ ЧЕРТЁЖ9
3D-СБОРКА СБОРОЧНЫЙ ЧЕРТЁЖ И СПЕЦИФИКАЦИЯ14
В данной курсовой предлагается развить навыки параметрического 2D и 3D моделирования деталей и сборочных единиц машиностроения в чертежно-графической системе Компас-3D.
Для выполнения КР предложены исходные чертежи деталей и сборочных единиц которые необходимо начертить и смоделировать в Компас-3D.
В первой части КР необходимо построить чертеж детали без применения параметрических или 3D-построений путем использования функций построений 2D чертежей в соответствии с требованиями ЕСКД.
Во второй части КР необходимо построить типовую твердотельную
D модель а также ассоциативный чертеж. Затем необходимо задать две переменные d и l которые отвечают за диаметральный и длинновые размеры соответственно изменение параметров переменных позволяют получать новую модификацию детали и ассоциативно связанного с ней чертежа.
В третьей части КР необходимо создать 3D модели деталей и из этих деталей создать 3D сборку. Также необходимо построить связанный со сборкой сборочный чертеж с ассоциативными видами и спецификации.
Чертеж детали «Труба» начерчен соответствии с требованиями ЕСКД. На чертеже имеется три вида: главный вид трубы разрез А-А и разрез Б-Б.
На главном виде изображена труба с габаритными размерами длиной 180 мм 130 мм а также с центральным отверстием 101 мм. Главный вид показан в разрезе на котором изображены размеры двух отверстий 103Н12 глубиной 18 и 11 мм по наружному 108мм имеются отверстия 45 мм
и 7 мм а также на главном виде изображен паз размером 140 мм.
Рисунок 1 – Главный вид детали «Труба»
На разрезе А-А изображено поперечное сечение детали «Труба» на данном разрезе изображены угловые размеры расположения отверстий 7 мм. Отверстия расположены относительно центрального отверстия через 120°±30'.
Рисунок 2 – Разрез А-А
На разрезе Б-Б также изображено поперечное сечение детали «Труба» на данном разрезе изображен размер паза равный 5 мм.
Рисунок 3 – Разрез Б-Б
Для построения контура трубы использовались разделы компактной инструментальной панели.
Построение контура детали «Труба» было начато с горизонтальной осевой линии при помощи команды «Осевая линия по двум точкам» во кладке «Обозначения от которой в последующем при помощи команды «Параллельные прямые» выстраивались диаметральные размеры. Следующим этапом построения было создание длинновых размеров при помощи команд «Вертикальная прямая» и «Параллельные прямые».
После построения вспомогательных линий по образовавшимся пересечениям при помощи команды «Непрерывный ввод объектов» был построен контур трубы. Затем при помощи этих же команд были построены отверстия и паз. Следующим этапом было нанесение штриховки при помощи команды «Штриховка» находящейся вкладке «Инструменты».
Рисунок 4 – Результат построения главного вида детали «Труба»
Построение разреза А-А:
При помощи инструмента «Линия разреза» на вкладке «Обозначения» был построен разрез А-А работая в образовавшейся области при помощи инструмента «Окружность» с включенным параметром «С осями» был построен диаметр окружности далее при помощи этой же команды был построен внутренний диаметр. От центра при помощи команды «Вспомогательная прямая» под углом 120° был построен центр отверстия от которого в последующем при помощи команды «Параллельные прямые» был построен диаметр отверстия. Второе отверстие было построено аналогичным образом. Следующим этапом было нанесение штриховки при помощи команды «Штриховка» находящейся вкладке «Инструменты».
Рисунок 5 – Результат построения разреза А-А детали «Труба»
Разрез Б-Б был построен аналогично разрезу А-А
Затем были проставлены размеры при помощи инструментов «Линейный размер» «Диаметральный размер» и «Угловой размер». Шероховатость была создана с помощью инструмента «Шероховатость».
Неуказанная шероховатость была вставлена с помощью панели «Вставка» где была выбран параметр «Неуказанная шероховатость». Технические требования были добавлены таким же образом.
Результат построения чертежа детали «Труба» представлен на рисунке 6
Рисунок 6 – Чертеж детали «Труба»
ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ 3D-МОДЕЛЬ ДЕТАЛИ И
АССОЦИАТИВНЫЙ ЧЕРТЁЖ
Цель – выполнить 3D модель детали параметризировать её и создать ассоциативный чертёж.
Описание дерева 3D модели детали «Втулка». Дерево состоит из трех параметрических эскизов в которых использовались такие параметрические
связи как: совпадение точек горизонтальность вертикальность касательность выравнивание по горизонтали и вертикали с простановкой размеров от базовой точки а то есть начала координат или от привязок.
Рисунок 7 – Дерево 3D модели детали «Втулка»
При помощи первого эскиза и операции «Вращение» был построен контур втулки. Для этого при помощи вспомогательных линий и команды
«Непрерывный ввод объектов» был построен контур втулки после этого была построена осевая линии она нужна для того чтобы произвести операцию «Вращение».
Рисунок 8 – Результат первой операции
После первой операции были простроены фаски и скругления они были построены при помощи команд «Фаска» «Скругление» соответственно.
Рисунок 9 – Результат после нанесения фасок и скруглений
Для создания второго эскиза было необходимо построить плоскость при помощи команды «Касательная плоскость» на вкладке «Вспомогательная геометрия». Во втором эскизе был начерчен профиль шпоночного паза и вырезан при помощи операции «Вырезать выдавливанием».
Рисунок 10 – Результат после вырезания шпоночного паза
Третий эскиз содержит элемент контур шпоночного он был создан при помощи вспомогательных линий паз был вырезан при помощи команды «Вырезать выдавливанием».
Рисунок 11 – 3D модель детали «Втулка»
Формирование внешних переменных и функциональных связей для других переменных:
Для создания переменных перейдем на вкладку «Вид» в которой найдем вкладку «Панели инструментов» и выберем там инструмент «Переменные».
Затем создадим в строке «Имя» переменные d и l которые будут отвечать за диаметральный и длинновой размеры детали.
Присвоим этим переменным значения в строке «Выражение» равные наибольшему диаметру и длине ступени втулки в данном случае d=54 мм а l=34 мм. Далее в строке «Выражения» для длинновых размеров присвоим значение переменной ni*l34 а для диаметральных размеров присвоим значение
Где – ni – значение длиннового размера xi – значение диаметрального размера.
Результат формирование внешних переменных и функциональных связей для других переменных на деталь «Втулка» представлен на рисунке 12
Рисунок 12 – Значения переменных 3D модели «Втулка»
Создание ассоциативного чертежа:
Для начала при помощи команды «Создать» во вкладке «Файл» был создан чертеж. Затем был изменен формат и его ориентация.
Главный вид был построен командой «Вид с модели» - «Произвольный» находящийся во вкладке «Вставка» в качестве главного вида был выбран вид спереди. Для того чтобы построить главный вид в разрезе был построен вид по стрелке после этого командой «Местный разрез» вид спереди был разрезан.
На главном виде были построены разрезы и выносные элементы проставлены размеры шероховатости допуски расположения формы и базы.
Также были введены технические требования и проставлена неуказанная шероховатость.
Результат построения чертежа детали «Втулка» представлен на рисунке 13
Рисунок 13 – Чертеж детали «Втулка»
3D-СБОРКА СБОРОЧНЫЙ ЧЕРТЁЖ И СПЕЦИФИКАЦИЯ
Для построения это сборки было необходимо: создать модель вала шпонок прокладки ступицы червячного зубчатого колеса штифта резьбового крышки левой и крышки правой. Все эти элементы были построены самостоятельно при помощи инструментов «эскиз» «выдавливание» «вырезать выдавливанием» «Вращение».
Подшипники манжета болты шайбы были построены при помощи библиотек стандартных изделий в которых было необходимо найти нужный компонент выбрать его параметры и после вставить в сборку.
Для сопряжений деталей использовались такие функции как «соосность» «совпадение» и «параллельность» находящиеся на инструментальной панель «Сопряжения».
Результат построения 3D – модели сборки «Узел – редуктора» представлен на рисунке 14
Рисунок 14 – 3D модель сборки «Узел-редуктора»
Для настройки разнесения деталей необходимо было зайти во вкладку «Сервис» там выбрать пункт «Разнести компоненты» и в нём выбрать пункт «Настройка параметров». Далее необходимо было пошагово настроить разнесения объектов для этого в параметре «Шаг разнесения» были добавлены шаги в которые входят компоненты после этого было выбрано направления разнесения и относительно какого объекта и на каком расстоянии будут разнесены указанные компоненты.
Проекция с разнесением компонентов представлена на формате А2 в масштабе 1:2.
Рисунок 15 – Проекция с разнесением компонентов «Узла редуктора»
Сборочный чертёж представляет собой «Узел редуктора» в который входит вал со шпоночными пазами в которых установлены шпонки а на одну из ступеней со шпоночным пазом установлено червячное зубчатое колесо.
На вал установлены два подшипника червячное зубчатое колесо
крышка левая и крышка правая в которых установлены болты с шайбами а также манжета и прокладка.
Ассоциативный сборочный чертеж сборки был выполнен на формате А2 в масштабе 1:2. На сборочном чертеже изображены два вида: Главный вид в разрезе вид слева а также на сборочном чертеже выполнены сечения А-А и Б-Б на которых показано расположение шпонок.
На рисунке 16 представлен сборочный чертеж узла редуктора.
Рисунок 16 – Сборочный чертеж «Узел редуктора»
Спецификация содержит в себе четыре раздела: «Документация» «Сборочные единицы» «Детали» и «Стандартные изделия».
Раздел «Документация» содержит в себе одну строку «Сборочный чертеж».
Раздел «Сборочные единицы» содержит в себе перечень сборочных единиц в количестве одной штуки.
Раздел «Детали» содержит в себе перечень не стандартных деталей в количестве шести штук.
Раздел «Стандартные изделия» содержит в себе перечень стандартный деталей в количестве четырех штук.
На рисунке 17 представлена спецификация узла редуктора.
Рисунок 17 – Спецификация «Узла редуктора»
Выполнив данную работу с использованием КОМПАС-3D у меня сложилось самое положительное впечатление об этой программе. Она проста в освоении управление ей интуитивно понятно. Большим плюсом является то что интерфейс программы на русском языке что даёт ей преимущество перед другими CAD-системами. Её возможности позволяют ускорить и облегчить моделирование самых различных деталей для конструкторов. Но сфера её использования не ограничивается только деталями. При желании в КОМПАС-3D можно смоделировать что угодно. Это простая качественная удобная и многофункциональная программа поможет многим начинающим конструкторам.
Кузнецов А.С. Компас-3D v13 в машиностроении: Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Методы компьютерного конструирования» и «Методы машинного конструирования». В 5-и частях. Часть 1. Основы построения чертежей деталей.
Кузнецов А.С. Компас-3D v13 в машиностроении: Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Методы компьютерного конструирования» и «Методы машинного конструирования». В 5-и частях. Часть 4. Разработка спецификации.