Ролик поддерживающий сборочный чертеж

МЧ00.11.00.07 Вал.cdw

1. Неуказанные предельные отклонения: H14 h14
Сталь 45 ГОСТ 1050-88

МЧ00.11.00.00 СБ Ролик поддерживающий.cdw

МЧ00.11.00.03 Крышка.cdw

1. Неуказанные предельные отклонения: H14 h14

МЧ00.11.00.04 Крышка.cdw

1. Неуказанные предельные отклонения: H14 h14

ПЗ.docx

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»
Кафедра «Проектирование и эксплуатация металлургических машин и оборудования»
по дисциплине «САПР в металлургическом машиностроении»
на тему: «Применение САПР при разработке сборочного узла – «Вентиль»
Исполнитель: Орехов АЮ студент 3 курса группа: зМТМб-17-1
Руководитель: к.т.н. доцент каф ПиЭММО Филатова О.А.
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Тема: «Применение САПР при разработке сборочного узла –
«Ролик поддерживающий»
(фамилия имя отчество)
D модели всех нестандартных деталей узла
Сборочный чертеж (формат А2 или А3)
Три деталировочных чертежа (А3)
ОПИСАНИЕ УЗЛА – «РОЛИКА ПОДДЕРЖИВАЮЩЕГО»5
ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В МАШИНОСТРОЕНИИ 10
РАЗРАБОТКА 3D - МОДЕЛЕЙ ДЕТАЛЕЙ РОЛИКА
СОЗДАНИЕ 3D – СБОРКИ 42
РАЗРАБОТКА АССОЦИАТИВНОГО СБОРОЧНОГО ЧЕРТЕЖА
«РОЛИК ПОДДЕРЖИВАЮЩЕГО» И ДЕТАЛИРОВОЧНЫХ ЧЕРТЕЖЕЙ50
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 56
Цель данной работы заключается в том чтобы ознакомиться с областью применения на практике с некоторыми видами программных средств автоматизации машиностроения изучить методы построения 3D моделей и чертежей 2D в Компас. Оценить эффективность и удобство использования компьютерных технологий в машиностроении чтобы в дальнейшем пользоваться ими и совершенствовать полученные навыки. В машиностроении компьютерные технологии используются для проведения конструкторских технологических работ в том числе работ по технологической подготовке производства. С помощью компьютерных технологий выполняется разработка чертежей производится трехмерное моделирование изделия и процесса сборки.
С применением системы автоматизированного проектирования Компас разработать модели деталей сборки выполнить чертежи сборочного узла и нескольких деталей сборки.
Привести алгоритм работы.
Требования к 3D сборке и чертежам
Детали в 3D сборке узла не должны пересекаться друг с другом. На все детали должны быть наложены необходимые сопряжения (так чтобы детали не могли двигаться при команде «переместить» или «вращать»).
ОПИСАНИЕ УЗЛА - РОЛИК ПОДДЕРЖИВАЮЩИЙ
Рассматриваемый ролик поддерживающий представляет из себя ролик 2 установленный на валу 7 а вал на подшипниковые узлы. Его устанавливают на листопрокатном стане по обе его стороны для поддержки прокатных листов при подаче и приеме их о валков. Ролик приводится в движение от электродвигателя. Опорами вала поз. 7 являются подшипники качения поз. 14. Подшипники смазываются густой смазкой поступающей из масленок запрессованных в отверстия крышек поз. 3. Корпуса поз. 1 роликов крепятся болтами к раме прокатного стана.
Устройство и принцип действия ролика поддерживающего
Рабочий орган ролика поддерживающего представляет собой ролик в виде колеса установленный на вал. Вал установлен на подшипники а они на корпус и прижаты крышкой стягивающими болтами. Корпус - неподвижная часть представляющая собой литая деталь с опорными круглыми поверхностями под установку подшипника с торцевыми отверстиями с резьбой для крепления крышек. При передаче движения от двигателя к валу вращается и сам ролик через шпонку. При увеличении крутящего момента на валу происходит срез шпонки и ролик останавливается. Чтобы обеспечить герметичность подшипникового узла от протечки между крышкой подшипника и корпусом установлена резиновая прокладка а между валом(втулкой) и закладной крышкой – сальник(кольцо). На корпусе также имеются отверстия в кол-ве 4 для крепления его к основанию болтами.
Достоинства и недостатки конструкции
Основное преимущество данной конструкции ролика - отсутствие трения между валом и опорой по сравнению с без подшипниковых видов компоновок. Отсюда плавность вращения без рывков. Это обеспечивает их более высокую надежность в эксплуатации. Кроме того устройство отличается простотой конструкции и высокой степенью герметичности в силу чего они получили широкое распространение и в ленточных транспортерах в различных отраслях производства где требуется плавное перемещение изделий(грузов).
Область и особенности применения
Ролики могут использоваться в широких температурных диапазонах ±100 С.
Для этой конструкции ролика принципиальную роль играет ее положение при установке поскольку при неправильной установке опорная поверхность будет меньше об изделие и изделие под собственным весом может повредить поверхность контакта с роликом. Поэтому при установке роликов ведут контроль монтажа.
Обычно ресурс всех компонентов закладывается на весь требуемый ресурс работы ролика поддерживающего.
Чаще всего ролики устанавливаются на плоскую поверхность и стягиваются прижимными болтами. Для перемещения больших грузов или при работе на рельсовых кранах то используют роликовые подшипники.
САПР - наилучшая форма организации процесса проектирования основными частями которой являются технические средства общее и специальное программное и математическое обеспечения информационное обеспечение - банк данных справочные каталоги значения параметров сведения о типовых решениях. Проектирование РЭА и создание оптимального технического решения в сжатые сроки связано с большими трудностями. Один из путей преодоления этих трудностей без существенного увеличения численности работающих - использование возможностей современных ЭВМ.
Под проектированием в широком смысле понимают использование имеющихся средств для достижения требуемой цели координацию составных частей или отдельных действий для получения нужного результата. Процесс проектирования сложного РЭУ включает следующие основные этапы: эскизное проектирование техническое проектирование разработка конструкторской документации на опытные образцы и их изготовление испытания освоение в производстве. В связи с совершенствованием элементной базы РЭА а также конструктивно-технологических характеристик проектируемых модулей всех типов в несколько раз увеличивается трудоемкость составления технической документации. Все это приводит к необходимости совершенствования методов конструкторского проектирования РЭА основой которых является автоматизация процесса конструирования. При использовании САПР полностью или частично отпадает необходимость в затратах на комплектующие изделия материалы и конструктивные элементы необходимые для изготовления макета значительно сокращается время определения характеристик конструкции. При этом появляется возможность разрабатывать конструкции содержащие элементы характеристики которых известны но самих элементов нет у разработчика; проводить анализ конструкции на разных частотах или в области высоких или низких температур где применение измерительных приборов становится затруднительным.
В данном курсовом проекте в программе «Компас» был выполнен чертеж отдельных моделей сборка узла спецификация.На основе полученных 3Dмоделей были получены рабочие чертежи в формате 2D.. Все элементы начерчены в приложении «Компас». В этом же приложении выполнялась привязка к корпусу каждого элемента. После того как посадочные площадки всех элементов были найдены выполнялось сопряжение сопрягаемых поверхностей в приложении «Компас».
На мой взгляд программа «Компас» наиболее подходящий инструмент для начинающих программа имеет весьма простой и доступный для понимания интерфейс первоначальный экран приложения не требует сложных настроек полностью готов для использования . В программе имеется функция самоучителя справка подсказки что значительно помогает в освоении данного приложения .
Программа постоянно обновляется совершенствуются ее библиотеки дополняется база знаний расширяется функционал самой программы .
ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В МАШИНОСТРОЕНИИ
Система автоматизированного проектирования (САПР в англоязычном написании CAD System - ComputerAidedDesignSystem) - это система реализующая проектирование при котором все проектные решения или их часть получают путем взаимодействия человека и ЭВМ .
В настоящий момент существует несколько классификационных подгрупп из них три основных: машиностроительные САПР (MCAD - MechanicalComputerAidedDesign) архитектурно-строительные САПР(CADAEC - Architectural Engineering andConstruction) САПР печатных плат (ECAD - ElectronicCADEDA - ElectronicDesignAutomation). Наиболее развитым среди них является рынок MCAD по сравнению с которым секторы ECAD и CADAEC довольно статичны и развиваются слабо. Рассмотрим процесс развития автоматизированного проектирования в машиностроении.
Современный рынок машиностроения предъявляет все более жесткие требования к срокам и стоимости проектных работ. Проведение конструкторских работ нацеленных на создание качественной конкурентоспособной продукции связано с подготовкой точных математических моделей узлов и агрегатов а также с выполнением 0212725огромного объема математических расчетов необходимых для инженерного анализа конструкций. Основной путь повышения конкурентоспособности предприятия связан с резким сокращением сроков создания моделей и ускорением расчетов математических параметров на всех этапах разработки продукции. Таким образом применение высокопроизводительных систем автоматизированного проектирования технологической подготовки производства и инженерного анализа (CAECADCAM-систем) стало ключевым элементом бизнеса предприятия работающего на современном рынке машиностроения.
Применение линейки циркуля и транспортира на чертежной доске привело к технической революции начала XIX века. Для повышения точности все построения выдерживали в максимально возможном масштабе при этом погрешность построений составляла не менее 01 мм а при задании угловых значений - не менее 1 мм на одном метре. Таковы пределы точности при геометрическом моделировании на кульмане. Появление ЭВМ стало благоприятной предпосылкой для развития машинной графики которая включила в себя дисциплины геометрического моделирования и вычислительной геометрии. Основная их задача состоит в решении геометрических задач в аналитической и вычислительной (алгоритмической) форме.
right0История САПР в машиностроении разделяется на несколько этапов. Первый этап формирования теоретических основ САПР начался в 50-х годах прошедшего столетия.
В основу идеологии положены разнообразные математические модели такие как теория B-сплайнов разработанная И. Шоенбергом (I.J. Schoenberg) в 1946 г. Моделированию кривых и поверхностей любой формы были посвящены работы П. Безье (P.E. Bezier) выполненные в 60-х годах. В этот период сформировалась структура и классификация САПР. Объекты проектирования стали рассматриваться с точки зрения различных областей науки базовые подсистемы САПР разделились на геометрические прочностные аэродинамические тепловые технологические и т. п впоследствии их стали классифицировать как CAD CAE CAM PDM PLM.
САПР на базе подсистемы машинной графики и геометрического моделирования (собственно CAD - ComputerAidedDesign) решают задачи в которых основной процедурой проектирования является создание геометрической модели поскольку любые предметы описываются в первую очередь геометрическими параметрами.
САПР системы технологической подготовки производства (CAM - СomputerAidedManufacturing) осуществляют проектирование технологических процессов синтеза программ для оборудования с ЧПУ моделирование механической обработки и т.п. в соответствии с созданной геометрической моделью.
САПР системы инженерного анализа (CAE - ComputerAidedEngineering) позволяют анализировать моделировать или оптимизировать механические температурные магнитные и иные физические характеристики разрабатываемых моделей проводить симуляцию различных условий и нагрузок на детали.
Как правило эти пакеты работают используя метод конечных элементов когда общая модель изделия делится на множество геометрических примитивов например тетраэдров. Основными модулями программ анализа являются препроцессор решатель и постпроцессор.
Исходные данные для препроцессора - геометрическая модель объекта - чаще всего получают из подсистемы конструирования (CAD). Основная функция препроцессора - представление исследуемой среды (детали) в сеточном виде т.е. в виде множества конечных элементов.
Решатель - программа которая преобразует модели отдельных конечных элементов в общую систему алгебраических уравнений и рассчитывает эту систему одним из методов разреженных матриц.
Постпроцессор служит для визуализации результатов решения в удобной для пользователя форме. В машиностроительных САПР это форма - графическая. Конструктор может анализировать поля напряжений температур потенциалов и т.п. в виде цветных изображений где цвет отдельных участков характеризует значения анализируемых параметров.
Наконец системы управления инженерными данными (PDM - ProductDataManagement) обеспечивают хранение и управление проектно-конструкторской документацией разрабатываемых изделий ведение изменений в документации сохранение истории этих изменений и т. п.
left0На первом этапе развития возможности систем в значительной мере определялись характеристиками имевшихся в то время недостаточно развитых аппаратных средств ЭВМ. Для работы с системами САПР использовались графические терминалы подключаемые к мэйнфреймам. Процесс конструирования механических изделий заключается в определении геометрии будущего изделия поэтому истории CAD-систем практически началась с создания первой графической станции. Такая станция Sketchpad появившаяся в 1963 г использовала дисплей и световое перо. Ее создатель И. Сазерленд в дальнейшем работал в агентстве ARPA и возглавлял департамент анализа и обработки информации а позже стал профессором Гарвардского университета.
Развитие компьютерной графики сдерживалось не только аппаратными возможностями вычислительных машин но и характеристиками программного обеспечения которое должно было стать универсальным по отношению к использовавшимся аппаратным средствам представления графической информации. С 70-х годов прошлого века разрабатывался стандарт графических программ. Стандарт на базисную графическую систему включал в себя функциональное описание и спецификации графических функций для различных языков программирования.
В 1977 г. ACM представила документ Core который описывал требования к аппаратно-независимым программным средствам. В 1982 г. появилась система GraphicalKernelSystem (GKS) принятая в качестве стандарта в 1985 г а уже в 1987 г. был разработан вариант GKS-3D с ориентацией на 3D-графику.
Параллельно с развитием CAD-систем бурное развитие получили CAM-системы автоматизации технологической подготовки производства. В 1961 г. был создан язык программирования APT (AutomaticProgrammingTools) впоследствии этот язык стал основой многих других языков программирования применительно к оборудованию с числовым программным управлением. Параллельно с работами проводившимися в США в СССР Г.К. Горанский создал первые программы для расчетов режимов резания.
Разработанный к 1950 г. метод конечных элементов послужил толчком к развитию систем инженерного анализа CAE. В 1963 г. был предложен способ применения метода конечных элементов для анализа прочности конструкции путем минимизации потенциальной энергии.
В 1965 г. NASA для поддержки проектов связанных с космическими исследованиями поставила задачу разработки конечно-элементного программного пакета. К 1970 г. такой пакет под названием NASTRAN (NAsaSTRucturalANalysis) был создан и введен в эксплуатацию. Стоимость разработки длившейся 5 лет составила 4 млн. Среди компаний участвовавших в разработке была MSC (MacNeal-SchwendlerCorporation) которая с 1973 г. начала самостоятельно развивать пакет MSC.NASTRAN впоследствии ставший мировым лидером в своем классе продуктов. С 1999 г. компания MSC называется MSC.SoftwareCorporation. В 1976 г. был разработан программный комплекс анализа ударно-контактных взаимодействий деформируемых структур DYNA-3D (позднее названный LS-DYNA).
Мировым лидером среди программ анализа на макроуровне считается комплекс Adams (AutomaticDynamicAnalysisofMechanicalSystems) разработанный и совершенствуемый компанией MechanicalDynamicsInc. (MDI). Компания создана в 1977 г. Основное назначение комплекса Adams - кинематический и динамический анализ механических систем с автоматическим формированием и решением уравнений движения.
Широкое внедрение систем САПР в то время сдерживалось высокой стоимостью программных продуктов и "железа". Так в начале 80-х годов прошлого века стоимость одной лицензии CAD-системы доходила до 100000 и требовала использования дорогостоящей аппаратной платформы.
Следующий этап развития ознаменовался началом использования графических рабочих станций под управлением ОС Unix. В середине 80-х годов компании SunMicrosystems и Intergraph предложили рабочие и графические станции с архитектурой SPARC. Фирма DEC разработала автоматизированные рабочие места на компьютерах VAX появились персональные компьютеры на основе процессоров i8086 и i80286. Эти разработки позволили снизить стоимость CAD-лицензии до 20000 и создали условия более широкого применения для CADCAMCAE-систем.
right0В этот период математический аппарат плоского геометрического моделирования был хорошо "доведен" способствуя развитию плоских CAD-систем и обеспечивая точность геометрии до 0001 мм в метровых диапазонах при использовании 16-битной математики. Появление 32-разрядных процессоров полностью обеспечило потребности плоских CAD-систем для решения задач любого масштаба.
Развитие CAD-систем следовало двум подходам к плоскому моделированию которые получили название твердотельный и чертежный. Чертежный подход оперирует такими основными инструментами как отрезки дуги полигинии и кривые. Операциями моделирования на их основе являются продление обрезка и соединение. В твердотельном подходе основными инструментами являются замкнутые контуры а остальные элементы играют вспомогательную роль. Главными операциями моделирования являются булевы объединение дополнение пересечение.
В 80-е годы прошлого века характеристики использовавшегося для САПР вычислительного оборудования значительно различались. Аппаратной платформой CADCAM-систем верхнего уровня были дорогие высокопроизводительные рабочие станции с ОС Uni при этом определяется геометрия поверхности не по проекциям отдельных сечений а интегрально - для всей спроектированной поверхности. Используя модель можно получить информацию о координатах любой точки на поверхности а также сформировать плоские изображения: виды сечения и разрезы. Геометрическая модель позволяет легко получить такие локальные характеристики как нормали кривизны и интегральные характеристики - массу объем площадь поверхности момент инерции.
Системы объемного моделирования также базируются на двух подходах к построению поверхностей модели: поверхностном и твердотельном. При использовании поверхностного моделирования конструктор определяет изделие семейством поверхностей. При твердотельном способе конструктор представляет изделие семейством геометрических примитивов таких как куб шар цилиндр пирамида тор. В отличие от чертежа модель является однозначным представлением геометрии и количественного состава объекта. Если в сборочном чертеже болт представляется несколькими видами то в объемной сборке - одним объектом моделью болта.
Поверхностное моделирование получило большее распространение в инструментальном производстве а твердотельное – в машиностроении. Современные системы как правило содержат и тот и другой инструментарий и позволяют работать как с телами так и с отдельными поверхностями используя булевы и поверхностные процедуры.
Принято делить CADCAM-системы по их функциональным характеристикам на три уровня (верхний средний и нижний). В 80-е годы прошлого века такое деление основывалось на значительном различии характеристик использовавшегося для САПР вычислительного оборудования. CAD-системы нижнего уровня предназначались только для автоматизации чертежных работ выполнявшихся на низкопроизводительных рабочих станциях и персональных компьютерах.
left0К 1982 г. твердотельное моделирование начали применять в своих продуктах компании IBM Computervision Prime но методы получения моделей тел сложной формы не были развиты отсутствовал аппарат поверхностного моделирования. В 1983 г. была разработана техника создания 3D-моделей с показом или удалением скрытых линий. В 1986 г. компания Autodesk выпустила свой первый CAD-продукт Autocad - однопользовательскую версию на языке "C" с поддержкой формата IGES. В области автоматизации проектирования унификация основных операций геометрического моделирования привела к созданию универсальных геометрических ядер предназначенных для применения в разных САПР. Распространение получили два геометрических ядра: Parasolid (продукт фирмы UnigraphicsSolutions) и ACIS (компания-разработчик SpatialTechnology). Ядро Parasolid было разработано в 1988 г. и в следующем году стало ядром твердотельного моделирования для CADCAM Unigraphics а с 1996 г. - промышленным стандартом.
Необходимость обмена данными между различными системами на различных этапах разработки продукции способствовала стандартизации описаний геометрических моделей. Вначале появился стандарт IGES (InitialGraphicsExchangeSpecification). Фирма Autodeskв своих продуктах стала использовать формат DXF (AutocadDataeXchangeFormat). Затем были разработаны язык Express и прикладные протоколы AP203 и AP214 в группе стандартов ISO 10303 STEP (StandardforExchangeProductModelData). В 1986 г. появился ряд новых стандартов. Среди них CGI (ComputerGraphicsInterface) и PHIGSP (Programmer'sHierarchicalInteractiveGraphicsSystem) - стандарт ANSI принятый в качестве стандарта ISO в 1989 г. В 1993 г. компанией SiliconGraphics предложен стандарт OpenGL (SGI GraphicalLanguage) широко используемый в настоящее время.
В упомянутых системах используются графические форматы для обмена данными представляющие собой описание изображения в функциях виртуального графического устройства (в терминах примитивов и атрибутов). Графический формат (метафайл) обеспечивает возможность запоминания графической информации передачи ее между различными системами и интерпретации для вывода на различные устройства. Такимиформатамиявились CGM - Computer Graphics Metafile PostScript - Adobe Systems Language GEM - GEM Draw File Format идр.
Работы по стандартизации были направлены на расширение функциональности графических языков и систем включение в их состав средств описания не только данных чертежей и 3D-моделей но и других свойств и характеристик изделий.Примерами CADCAM-систем верхнего уровня являются Unigraphics (UGS первый вариант разработан в 1975 г.) CATIA (компания DassaultSystemes 1981 г.) ProEngineer (PTC 1987 г.). К числу САПР верхнего уровня в 90-е годы относились также EUCLID3 (MatraDatavision) I-DEAS (SDRC) CADDS5 (Computervision) но их развитие было прекращено в связи со слиянием компаний. Еще раньше система CADDS5 была приобретена компанией PTC (ParametricTechnologyCorp.). Эта компания штаб-квартира которой расположена в США была основана в 1985 г. бывшим профессором Ленинградского университета Семеном Гейзбергом.
Третий этап развития начинается развитием микропроцессоров что привело к возможности использования CADCAM-систем верхнего уровня на персональных ЭВМ. Это заметно снизило стоимость внедрения САПР на предприятиях. Рабочие станции на платформе Windows - Intel не уступали Unix-станциям по функциональности и многократно превосходят последние по объемам продаж. Стоимость лицензии снизилась до нескольких тысяч долларов. В 1992 г. корпорация Intergraph один из ведущих на тот момент производителей CAD-систем для машиностроения приняла решение о разработке нового программного продукта целиком построенного на базе платформы Windows - Intel. В результате в конце 1995 г. появилась система геометрического моделирования SolidEdge. В 1993 г. В США была создана компания SolidworksCorporation и уже через два года она представила свой первый пакет твердотельного параметрического моделирования Solidworks на базе геометрического ядра Parasolid. В 1998 г. к Unigraphics перешло все отделение Intergraph занимавшееся САПР А ашиностроениядля машиностроения. В это же время SolidEdge сменила геометрическое ядро ACIS на ядро Parasolid. В 1999 г. появилась шестая версия SolidEdge на русском языке. Временные затраты на разработку крупнейших интегрированных CADCAM решений превысили 2000 человеко-лет.
Ряд CADCAM систем среднего и нижнего уровней был разработан в СССР и России. Наибольшее распространение среди них получили Компас (компания Аскон) и T-Flex CAD (Топ Системы) и некоторые другие.
Четвертый этап (начиная с конца 90-х годов) характеризуется интеграцией CADCAMCAE-систем с системами управления проектными данными PDM и с другими средствами информационной поддержки изделий.
На этом этапе многие предприятия уже прошли первый этап автоматизации. В основу процессов проектирования и производства была положена геометрическая модель изделия которая применялась на всех этапах подготовки производства. При такой форме организации производства начинают эффективно функционировать сквозные процессы опирающиеся на геометрию модели. В первую очередь это подготовка производства с помощью CAM-систем. Сложность геометрии современных изделий неуклонно возрастает и изготовление их без геометрической модели практически невозможно. Максимальная эффективность от внедрения САПРА ашиностроения достигается тогда когда система включает в себя не только конструкторское но и технологическое проектирование.
Сложность управления проектными данными необходимость поддержания их полноты достоверности и целостности необходимость управления параллельной разработкой привели в 80-е годы к созданию системам управления проектными данными PDM (ProductDataManagement).
В начале 80-х годов компания CDC разработала первую PDM-систему под названием EDL. В 90-х годах активно разрабатывались продукты PDM для САПР в машиностроении. Одной из первых развитых PDM-систем являлась система Optegra компании Computervision. В этот же период компания UnigraphicsSolutions (UGS) совместно с Kodak разработала PDM-систему iMAN. В 1998 г. компания PTC вышла на рынок PDM-систем купив компанию Computervision и ее Internet-ориентированную PDM-технологию Windchill. В последние годы происходило быстрое развитие PDM-систем: появились ENOVIA и Smarteam от DassaultSystemes Teamcenter от UGS и другие.
Среди российских систем PDM наиболее известными являются Лоцман: PLM компании Аскон PDM STEP Suite разработанная под НПО "Прикладная логистика" PartyPlus компании Лоция-Софт и т.д.
Итак термин САПР (система автоматизации проектирования) подразумевает комплексный подход к разработке изделия и включает совокупность систем CADCAMCAE. Развитие систем геометрического моделирования анализа и расчета характеристик изделия сопровождается интеграцией в рамках предприятия. Мировой рынок обособленных CADCAM решений уже насыщен системы близки по функциональности и темпы роста этого сегмента рынка минимальны. По этой причине происходит усиление интеграции систем CADCAMCAE с системами PDM которые позволяют хранить и управлять проектно-конструкторской документацией на разрабатываемые изделия вносить в документацию изменения поддерживать хранение истории этих изменений. Распространение функций PDM-систем на все этапы жизненного цикла продукции превращает их в системы PLM (ProductLifecycleManagement). Развитие систем PLM обеспечивает максимальную интеграцию процессов проектирования производства модернизации и сопровождения продукции предприятия и по сути имеет много общего с концепцией интегрированной поддержки жизненного цикла изделия.
РАЗРАБОТКА 3D-МОДЕЛЕЙ ДЕТАЛЕЙ РОЛИКА ПОДДЕРЖИВАЮЩЕГО
Разработка модели- «Корпус»
В среде КОМПАС 3D выполним твердотельную модель детали «корпус»:
Создаю новый документ. Выбираем «Деталь» рис. 1.
Рисунок 1 – Окно создания нового документа.
Указываю наименование детали обозначение. В дереве построения выбираю «Свойства детали»
Рисунок 2 – Выбор команды «Свойства модели»
Рисунок 3 – Заполнение свойств модели.
В строке состояния поочередно выбираем и заполняем строки :
Наименование – название детали согласно задания
Обозначение – номер чертежа и позиция в специффикации
Выбирая пункт «параметры МЦХ» (Вычисление массоцентровочных
характеристик тел)- позволяет осуществлять расчеты массы и объема детали (сборки) координаты центра масс плоскостных осевых и центробежных моментов инерции. Возможен расчет плоских фигур тел вращения (или секторов тел вращения) и тел выдавливания. При расчете объемных тел можно выбирать значения плотности материала из справочной базы или вводить их с клавиатуры. Все расчеты производятся в текущей или специально назначенной системе координат.
Назначаем материал из которого будет изговленна детальесли материал не указан в задании руководствуюсь тем что в большинстве случаев корпус вентиля изготовливается из металла выбираем материал «серый чугун» так как этот материал наиболее подходит для вентиля данного типа.
Функция «цвет»- для изменения цвета модели это поможет различать детали на сборке.
Поскольку в сборке учавствует как правило несколько деталейрасмотрим создание моделей некоторых из них: тк деталь первая то оставляю все по умолчанию.
Рисунок 4 – Окно изменения цвета будущей модели.
Далее нажимаю кнопку сохранить
Рисунок 5 – Диалоговое окно сохранения модели.
Строю вспомогательные плоскости выбрав опорной плоскостью ZY
Рисунок 6 – Построение вспомогательных плоскостей для будущих эскизов.
Выбираю вспомогательную плоскость 2 и нажимаю «Эскиз» на панели свойств - рисунок 2.
Рисунок 7 – Выбор плоскости для создания первого эскиза
Построю эскиз согласно рис. 8.
Рисунок 8 -Эскиз детали
Создание тела: выбираю команду «Выдавливание»
Рисунок 9 – Предварительный вид полученного тела выдавливанием.
Рисунок 10 – Вид полученного тела выдавливанием.
Аналогично делаю и со второй вспомогательной плоскостью.
Строю вспомогательную плоскость выбрав опорной плоскостью ZХ для построения основания.
Рисунок 11 – Построение вспомогательной плоскости для будущего эскиза основания.
Построение эскиза основания.
Рисунок 12 – Построение эскиза основания.
Строю основание используя функцию «Выдавливание»
Рисунок 13 – Предварительный вид основания.
Выбираю плоскость «Вспомогательная плоскость 2» и строю эскиз стенки подшипниковой части.
Рисунок 14 – Эскиз стенки.
Выбираю функцию «Выдавливание» и указываю толщину стенки.
Рисунок 15 – Предварительный вид стенки.
Аналогично делаю вторую стенку.
Далее выделяем плоскость XY
Рисунок 16- область построения эскиза.
Строю эскизы ребер жесткости.
Рисунок 17- эскизы ребер жесткости.
Далее выбираем команду «Выдавливание» и выбираю –«средняя плоскость» и выдавливаю на указанную толщину.
Рисунок 18- Симметричное выдавливание.
Далее выбираем команду «Скругление» и выбираю кромки где нужно скругление на одинаковый радиус.
Рисунок 19 – Предварительный вид после скругления.
Далее выделяем плоскость и выбираю–«Эскиз»- рисунок 20:
Рисунок 20- область построения эскиза.
Строим окружности и далее при помощи «операции выдавливания» получим выступ под головку болта – рисунок 21.
Рисунок 21- Эскиз выступов.
Рисунок 22 – полученный вид выступов.
Строим окружности на вспомогательных плоскостях и далее при помощи «операции вырезать выдавливанием» получим паз под закладные крышки подшипника – рисунок 23.
Рисунок 23- пазы под закладные крышки
Для получения бобышек под отверстия для стяжных болтов использую операцию «Выдавливание» по построенным эскизам.
Рисунок 24 – Построение бобышек.
Аналогично получаю отверстия под болты через операцию «вырез выдавливанием».
Рисунок 25 –Отверстия под болты.
Получаю отверстия под болты через операцию «вырез выдавливанием» по эскизу на торцевой поверхности.
Рисунок 26 –Отверстия под болты.
Делаю фаски операцией «фаска».
Делаю резьбу под болты через операцию «Условное изображение резьбы».
Рисунок 27 – Условное изображение резьбы.
При помощи команды «скругления» получаем скругление в указанных кромках.
Рисунок 28-скругление кромок.
Разработка модели- «Ролик»:
Создаю новый документ. Выбираем «Деталь»
Деталь винт представляет собой тело вращения соответственно большую часть модели можно получить двумя способами либо строим эскиз смещенный относительно оси и далее при помощи операции вращения получаем готовую деталь. Я пошел по второму пути:
Выбираю плоскость XY и нажимаю «Эскиз» на панели свойств.
Рисунок 29 – Эскиз ролика.
Используя команду выдавливание вращением получаю модель ролика.
Рисунок 30 – Предварительный вид ролика.
. Далее по ГОСТ 23360-78 зная размер посадочного диаметры нахожу размеры шпонки и через операцию вырез выдавливанием получаю шпоночный паз.
Рисунок 31 –Шпоночный паз.
Аналогично детали «Корпус» указываем название номер материал и цвет модели.
Полученная модель винта представлена на рис. 32.
Рисунок 32 – Модель «Ролик»
Модель детали «Ролик» готова!
Для построения прокладок используемых для герметизации соединений:
Выбираю плоскость ZX и нажимаю «Эскиз» на панели свойств.
Строю прямоугольник с заданными диаметрами и толщиной (рис. 33) .
Применяю команду выдавливания вращением получаю модель будущей детали. Далее вычерчиваю эскиз отверстий под болты и выбираю операцию вырез выдавливанием. Модель прокладки показана на рис. 34.
Рисунок 34- Модель прокладка
СОЗДАНИЕ 3D- СБОРКИ «УЗЛА-РОЛИКА ПОДДЕРЖИВАЮЩЕГО»
По созданным моделям деталей создаем сборку узла.
Для этого из начального меню «Компас» вбираем новый документ: «Сборка» показано на рис.35.
Рисунок 35- Выбор нового документа «Сборка»
В открывшемся документе при помощи команды «Добавить из файла»:
Выбираем модель размещаем ее в окне сборки выбрав нужную нам плоскость в моем случае модель размещена в плоскости ZX кликаю мышью в центре пересечения осей координат рис. 36.
Рисунок 36-размещение первой детали сборки.
Разместив модель закрепляем при помощи команды «создать обьект»
Деталь размещена точно в центре пересечения осей
Используя команду «Добавить из файла» добавляем остальные модели входящие в состав сборки рис. 37.
Рисунок 37-Добавление деталей из файла
Используя команды «переместить компонент» и «повернуть компонент» перемещаем модели на сборке согласно их мест расположения – рис. 37.
Для размещения деталей сборки согласно мест сопряжения активируем инструментальную панель «сопряжения»:
В ней выбираем команду
Применение данной команды позволит разместить сопрягаемые детали соосно друг относительно друга-рисунок 3233. Для этого указываем на поверхность деталей расположенных в одной плоскости:
Рисунок 32 –Установление соосности выбор первой оси
Рисунок 33- Установление соосности выбор второй оси
В результате модели размещаются на одной оси относительно друг друга. В дальнейшем детали будут перемещаться и вращаться только вдоль оси .
Аналогично размещаем оставшиеся модели.
Для точного указания взаимного положения компонентов определяем сопряжения между гранями ребрами и вершинами компонентов. В КОМПАС-3D предусмотрены следующие типы сопряжений:
Соединяем разъемные соединения на местах их посадок для этого также курсором указываем на посадочные поверхности двух деталей рис.34.
Рисунок 34-Выбор посадочных поверхностей
Производим эти действия для всех сопрягаемых моделей в результате получаем сборочный узел – рис. 35.
Рисунок 35-Сборочный узел
В данной сборке отсутствуют стандартные крепежные элементы используя «менеджер библиотек»-рисунок 36
Выбираем стандартные изделия –вставить элемент – крепежные изделия и ГОСТ (рисунок 36) согласно которому будет отображаться тот или иной элемент поочередно размещаем стандартные изделия на сборке указывая поверхности и оси относительно которых будет размещен элемент для левой кнопкой мыши кликаем поочередно по поверхности рис 36.
Рисунок 36-Менеджер библиотек
Далее устанавливаем крепежные элементы по концентрической сетке.
Рисунок 37-размещение стандартных изделий по концентрической сетке.
Выполнив все указания используя все команды описанные выше мы получили сборочный узел «Ролик поддерживающий» (рис. 38) из моделей в формате 3D!
Рисунок 39- Сборочный узел в сборе
РАЗРАБОТКА АССОЦИАТИВНОГО СБОРОЧНОГО ЧЕРТЕЖА «РОЛИК ПОДДЕРЖИВАЮЩИЙ» И ДЕТАЛИРОВОЧНЫХ ЧЕРТЕЖЕЙ.
Разработка деталировочного чертежа колеса
Главная панель - Файл – создать - чертеж
Рисунок 40-Новый лист формата А4
По умолчанию в качестве исходного формата (шаблона) выбран формат А4
Правой кнопкой мыши в поле чертежа-параметры текущего чертежа –текущий чертеж- параметры первого листа-выбираем формат и расположение чертежа как на рис. 41.
Рисунок 41-Изменение параметров чертежа
Главная панель – вставка – вид с модели – стандартный – открыть рис. 42.
Рисунок 42-Вставка из файла
В открывшемся окне при помощи команды «схема» выбираем интересующие нас виды: вид спереди и сверху. Показано на рис. 43 и 44.
Рисунок 43- Выбор видов
Рисунок 44-вставка видов.
Для получения разреза на текущем чертеже используем функцию местный вырез:
Выполненный разрез на чертеже показан на рис. 46.
Рисунок 45-Выполнение разреза на чертеже
Рисунок 46-Выполнение разреза на чертеже
Наносим размеры на чертеж вид чертежа с нанесенными размерами показана на рис. 47.
Рисунок 47-Нанесение размеров
Для разработки практической части курсового проекта я использовал программу «Компас 3D»
“Компас 3D” уже стала стандартом для инженеров предприятий промышленного производства благодаря простому интерфейсу и широким возможностям моделирования для инженеров.Ее часто используют архитекторы и строители для разработки чертежей зданий и металлоконструкций. В основном ориентирована на промышленное производство разнообразных приборов устройств и аппаратов.
“Компас 3D”– является комплексной системой автоматизированного проектирования направленная не только на машиностроение но и на разработку чертежей проектирование кабельных систем и создание документов для инженерных проектов.
Создает проекты для строительной и промышленной направленности любой степени сложности позволяет создавать изделие от идеи до полного проекта с готовыми документами.
Софт является старожилом на рынке трехмерного моделирования.В 1989 году была разработана первая версия программы.Но в то время она была доступна лишь узкому кругу пользователей. Версия которая полноправно вышла на рынок для инженеров на платформе Windows стала “Компас 5.0” в 1997 году.
Особенности программы
Программа имеет свои особенности которые присущи только ей что выделяет ее среди других софтов для промышленного проектирования:
собственное математическое ядро C3D и использование параметрических технологий созданных специалистами АСКОН;
интерфейс на русском языке являющийся удобным и простым даже для новичков;
взаимодействие с другими программами по проектированию созданное в Компасе перемещается без потери данных;
поддержка разнообразных форматов передачи файлов импорт и экспорт осуществляется при помощи основных форматов передачи;
проектирование трубопроводов кабельных систем часть разработки проектов происходит автоматически что значительно упрощает работу для специалистов на предприятиях;
имеет встроенный модуль для разработки электрических цепей.
Программа предлагает выбрать режим работы при загрузке на стартовой странице можно выбрать обучающие материалы и обновления.
“Компас 3D” включает в себя множество полезных функций для работы над инженерными проектами:
параметрическая и твердотельная разработка позволяющая при помощи эскизов создавать модель к которой применяются все основные свойства софта;
библиотека стандартных моделей– позволяет использовать для разработки встроенный каталог простых деталей;
D проектирование– создание чертежей и технической документации проекта;
использование листового материала– проектирует детальные изделия включая изгибы резьбу вырезу отверстия;
учет допусков– учитывает усадку свойства и параметры материалов а также технологию производства окончательного проекта;
инструментарий– включает обширный набор инструментов включая изменение размеров геометрию объекта шероховатость;
“Компас 3D” удобен для разработки машиностроительного оборудования благодаря своим возможностям:
предполагает коллективную разработку проекта;
позволяет разрабатывать детали машиностроения любой сложности и на выходе получать практически готовый продукт;
включает проектирование снизу-вверх и сверху-вниз начальная разработка возможна как с нижнего уровня так и с верхнего;
интерфейс прост для разработки начинающих инженеров а сертифицированные центры обучения помогают новичкам изучить софт в короткие сроки;
включает булевы операции и создание сложных поверхностей;
построение эскизов пространственных кривых и плоскостей;
создание фасок отверстий скруглений тонких оболочек объектов;
проектирование листовых деталей;
разработанная документация отвечает всем требованием ГОСТ ISO DIN или стандартами установленными на предприятии.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Савельева И.А. Инженерная графика. Моделирование изделий и составление конструкторской документации в системе КОМПАС-3D: уч. пособ. - Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ» 2010 г.

МЧ00.11.00.02 Ролик.cdw

1. Неуказанные предельные отклонения: H14 h14

МЧ00.11.00.05 Крышка.cdw

1. Неуказанные предельные отклонения: H14 h14

МЧ00.11.00.01 Корпус.cdw

1. Неуказанные предельные отклонения: H14 h14

МЧ00.11.00.06 Диск.cdw

1. Неуказанные предельные отклонения: H14 h14
Сталь 45 ГОСТ 1050-88

МЧ00.11.00.00 СП Ролик поддерживающий.cdw

Болт М10х35.58 ГОСТ 7798-70
Болт М12х90.58 ГОСТ 7798-70
Гайка М12.5 ГОСТ 5915-70
Шарикоподшипник 211 ГОСТ 8338-75
Шпонка 14х9х25 ГОСТ 23360-78