Вопрос №2 Приемы создания сборки: формообразующие операции в сборке.

Дата: _____________________________

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА (ДОМАШНЯЯ)

ВАРИАНТ 14

Исполнитель: Чичина О.А., учащаяся 6 курса,

группы 12 ТМзк

Руководитель: Красникова А.В., преподаватель спецдисциплин

Содержание

Введение……………………………………………………………………….3

Вопрос №1 Состав проекта автоматизации. Общие положения…………..4

Вопрос №2 Приемы создания сборки: формообразующие операции в сборке................................................................................................................10

Задача. Изучить параметры и свойства Компас-3D. Построить 2х мерную модель в Компас-3D в соответствии своему варианту................................19

Заключение………………………………………………………………......20

Список использованных источников………………………………………21

Введение

Учебная дисциплина «Системы автоматизированного проектирования» способствует формированию знаний и умений в области информационных технологий, необходимые для будущей трудовой деятельности.

Основой для изучения учебной дисциплины «Системы автоматизированного проектирования» являются дисциплины «Информатика» и «Информационные технологии».

В ходе выполнения данной контрольной работы я изучу проект автоматизации и его состав. А также рассмотрю формообразующие операции в сборке.

Изучу параметры и свойства Компас-3D. А еще научусь строить 2х мерную модель в Компас-3D.

Вопрос №1 Состав проекта автоматизации. Общие положения.

Средства автоматизации проектирования имеют своей задачей повышение эффективности труда инженеров. При создании любой технической системы необходимо стремиться к экономии трех категорий трудозатрат: прошлого, или овеществленного, труда; настоящего, или живого, труда; будущего труда, связанного с развитием системы. Основной целью создания систем компьютеризации инженерной деятельности является экономия живого труда проектировщиков, конструкторов, технологов, инженеров-менеджеров для повышения эффективности процесса проектирования и планирования, а также для улучшения качества результатов этой деятельности.

Однако экономия живого труда инженеров должна достигаться не любой

ценой, а с учетом необходимости экономии труда, вложенного в программные

средства ее разработчиками. Кроме того, каждая система имеет определенный

жизненный цикл возникновения, развития и снятия с эксплуатации. Поэтому необходимо учитывать трудозатраты и на последующее (после создания) внедрение и совершенствование системы.

Проводя аналогию с материальным производством, можно сказать, что в области автоматизации инженерного труда имеется основное производство, связанное с разработкой конструкторских и технологических проектов, а также планов управления, и вспомогательное производство, связанное с созданием и сопровождением собственно программных средств.

В этой связи цели компьютеризации инженерной деятельности следует разбить на две группы: основные и вспомогательные.

Основные целисвязаны с сокращением трудоемкости проектирования и планирования, а также их себестоимости, длительности цикла ≪ проектирование - изготовление≫ затрат на натурное моделирование проектируемых объектов (рис. 1).

Трудоемкостьизмеряется чистым временем, традиционно в человеко-часах,

затрачиваемым на разработку и корректировку технической документации, без учета ожиданий по организационно-техническим причинам. Как следует из диаграммы, для сокращения трудоемкости необходимо располагать средствами автоматизации оформления графической и текстовой документации, средствами информационной поддержки и автоматизации принятия решений. Длительность циклаизмеряется календарным временем от получения задания до его завершения с учетом всех ожиданий по организационно-техническим причинам. Сокращение длительности цикла ≪ проектирование - изготовление≫ обеспечивается с помощью средств совмещенного проектирования и виртуальных бюро. Концепция виртуального бюропоявилась относительно недавно. Виртуальное бюро представляет собой организационно-техническую структуру, способную обеспечивать совместную работу бригады специалистов, разнесенных географически и во времени, чье объединение может носить временный характер. Виртуальное бюро может быть распределено в нескольких местах, которые могут находиться в различных странах и даже континентах и включать участников из разных временных поясов. Бригады специалистов объединяются в виртуальное бюро с целью создания новых изделий. Концепция виртуального бюро возникла в ответ на потребности развития современной глобальной рыночной экономики и новых возможностей высокоэффективных информационных технологий. Здесь можно выделить несколько ключевых факторов.

• Необходимость резкого сокращения длительности цикла от замысла изделия до выпуска его на рынок приводит к созданию бригад инженеров, обеспечивающих реализацию всех этапов жизненного цикла изделия совместно. Поддержка работы таких междисциплинарных бригад требует новой информационной технологии.

• Обеспечение соответствия изделия всем требованиям потенциальных потребителей и сокращения до минимума времени подготовки производства

требует подключения к процессу проектирования как потребителей, так и

поставщиков комплектующих. При этом нецелесообразно собирать в одном

месте конструкторов комплектующих изделий, системных интеграторов

и потребителей.

• Необходимость учета местных условий приводит к целесообразности привлечения проектировщиков, работающих в условиях рынка, для которого

предназначается изделие. При этом нецелесообразно их перемещать для

работы над проектом в другое место.

• Не всегда возможно найти высококвалифицированных специалистов разного профиля в одном месте.

Рис. 1 Основные цели и методы автоматизации проектирования

Сокращение себестоимостипроектированиядостигается за счет использования ранее созданных и унифицированных проектных и конструкторских решений, которые могут быть собраны в библиотеки и базы знаний. Таким же образом обеспечивается создание вариантов и модификаций изделий.

Улучшение качества результатов проектированияотносится к основным целям компьютеризации инженерной деятельности и связано с необходимостью достижения уровня лучших образцов в классе проектируемых объектов. Улучшение качества проектов достигается использованием автоматизированного поискового и многовариантного проектирования, применением математических методов оптимизации

параметров и структуры объектов и процессов. Уровень изделий определяется существенными признаками, свойствами, структурами или функциями их как технических систем. Наиболее современным методом оптимизации является применение генетических алгоритмов, позволяющих проводить как структурную, так и параметрическую оптимизацию изделий при произвольном виде критериальной функции.

Унификация проектных решений выполняется за счет адаптированных к условиям каждого предприятия баз, данных и знаний.

Стратегическое проектирование - это метод создания и ведения долгосрочных

проектных программ, начинающихся с разработки базового изделия, которое

затем подвергается постепенным модификациям и усовершенствованиям с целью удовлетворения текущих и учета будущих требований пользователей в течение длительного периода времени. Сущность стратегического проектирования заключается в постоянном отборе и оценке концепций (прежде всего определяющих архитектуру и технологии изготовления) с целью поиска решений, обеспечивающих наилучшее удовлетворение краткосрочных и долгосрочных требований

потребителей. Основная цель - обойти коммерческие и (или) технологические

тупики в процессе быстрых изменений условий и технологий на рынке.

К затратам на натурное моделированиеотносят затраты на проектирование

и изготовление макетных образцов изделий и их узлов, их испытания на стендах, в аэродинамических трубах и т. д. Сокращение этих затрат может быть достигнуто за счет его полной или частичной замены математическим моделированием.

К вспомогательным целямавтоматизации проектирования относятся сокращение трудоемкости разработки программных средств, трудозатрат на их адаптацию к условиям эксплуатации при внедрении, а также их сопровождения, то есть ее модификации, обусловленной необходимостью устранения выявленных ошибок и (или) изменения функциональных возможностей.

Рис. 2 Вспомогательные цели и методы автоматизации проектирования

Средством сокращения трудоемкости адаптации систем к условиям эксплуатации на конкретном предприятии с учетом стандартов этого предприятия, а также традиций и принципов принятия проектных решений являются системы управления базами данных и знаний, ориентированные на конечного пользователя. Это означает, что упомянутые системы должны быть оснащены средствами описания и манипулирования данных, доступными пользователю без навыков программирования.

Вопрос №2 Приемы создания сборки: формообразующие операции в сборке.

Прежде чем создавать сборку, нужно получить 3D модели всех входящих в нее деталей. В данном случае болт, гайку и шайбу отрисовывать не придется – это стандартные библиотечные элементы. Нужно построить лишь верхнюю и нижнюю плиты с отверстием диаметром 12мм (под болт 10мм). Но не все так просто…

Любая сборка всегда влечет за собой создание двух документов: сборочного чертежа и спецификации. Разработка спецификации обязательна, поэтому данный процесс в КОМПАС автоматизирован. Поэтому при создании моделей деталей, которые будут вставляться в сборку, необходимо позаботиться о внесении в модель информации, которая потом будет помещена в спецификацию (наименование и обозначение детали). Данная информация хранится в самом файле m3d в виде объекта спецификации.

После построения модели плиты выбираем пункт «Спецификация» - «Добавить объект».

Рис. 3 Добавление объекта спецификации

Очевидно, что «просто деталь» является базовым объектом спецификации и относится к разделу «Детали». Выбираем этот раздел и нажимаем кнопку «Создать». Выводится окно ввода строки спецификации. Пока мы знаем только наименование и заводское обозначение детали – эти поля и заполняем.

Рис. 4 Ввод строки спецификации

Обратим внимание, что введенные обозначение и наименование сразу попадают и в свойства 3D модели - в дереве построения название «Деталь» сменилось на «Плита верхняя». Обратное неверно: изменения, внесенные в свойства модели, в объект спецификации автоматически не передаются.

В сборку можно поместить несколько экземпляров одной и той же детали, что мы и сделаем – пусть плита нижняя будет просто копией плиты верхней.

Итак, создаем новую сборку и обратим внимание на ее дерево построения. Для добавления детали в сборку служит команда меню «Операции» - «Добавить компонент из файла». Далее следует либо выбрать одну из открытых в КОМПАС деталей, либо нажать кнопку «Из файла…» и указать нужный файл m3d или a3d (в сборку можно вставлять подсборки).

При создании сборки в ней запоминаются только пути ко всем указанным файлам деталей. При переносе сборки на другой компьютер следует переносить не только файл сборки a3d, но и все связанные с ним файлы m3d и/или a3d. При этом должно сохраняться их взаимное положение на диске (наименования каталогов), иначе сборка не найдет свои компоненты.

Вставим в сборку первую деталь «Плита верхняя». При вставке деталь можно перемещать, указывая ее положение. Желательно начало координат первой вставляемой детали совместить (работает привязка) с началом системы координат сборки – это упростит дальнейшую работу (Рис. 5).

Рис. 5 Системы координат детали и сборки

Убедимся, что кнопки «Переместить компонент» и «Повернуть компонент» не могут сдвинуть с места вставленную деталь – она фиксирована. А теперь обратим внимание на дерево построения сборки (Рис. 6).

Рис. 6 Дерево построения сборки и свойства компонента

В дереве появился раздел «Компоненты», где хранятся все вставляемые в сборку детали. по правой кнопке мыши выводится контекстное меню с основными командами. Если среди них присутствует пункт «Отключить фиксацию» - следовательно, данный компонент зафиксирован и перемещать его не удастся.

Пункты «Редактировать на месте» и «Редактировать в окне» (а также кнопка на верхней панели инструментов) позволяют менять геометрию деталей, не выходя из сборки. Команда «Редактировать на месте» загружает дерево построения выбранной детали, с элементами которого можно работать в обычном порядке, при этом наблюдая и все прочие детали сборки. Команда «Редактировать в окне» просто загружает выбранную деталь в новом окне.

Вставим второй экземпляр той же детали и поместим его в произвольном месте сборки. При этом в дереве появится пункт «Плита верхняя x2», указывающий на количество одинаковых компонентов, а если этот пункт раскрыть, можно получить доступ к каждому экземпляру. Убедимся, что вторая плита не зафиксирована и перемещается и поворачивается кнопками «Переместить компонент» и «Повернуть компонент» .

Желательно назначать разным компонентам сборки разные цвета – это облегчает работу. Давайте перекрасим обе плиты. Для этого в дереве выберите экземпляр плиты, нажмите правую кнопку мыши и выберите пункт «Свойства». На панели свойств снимите галочку «Использовать цвет источника» (то есть тот цвет, который был задан при создании модели детали) и в окошке «Цвет» выберите другой произвольный цвет.

Как уже говорилось, ограничение степеней свободы каждой детали в сборке должно соответствовать имеющимся степеням свободы реальной детали. Очевидно, что в нашем случае вторая плита полностью неподвижна относительно первой, поэтому ее надо поставить на нужное место, лишив всех 6-и степеней свободы. Сделать это можно разными способами. Например, если «пришпилить» плиту за три угловые точки, то она точно никуда не денется -

три точки определяют плоскость. Давайте наложим сопряжение «Совпадение» на указанные пары точек деталей.

Рис. 7 Точки наложения взаимосвязей

На панели инструментов «Сопряжения» (скрепка) выберем вариант и аккуратно укажем соответствующие точки (при этом курсор должен иметь вид выделения точки:) – одну на первой плите, одну на второй. За один раз накладывается одно сопряжение. Если какая-либо точка не видна, поверните сборку в удобное положение либо переместите или поверните еще не полностью зафиксированную деталь.

Накладываемые взаимосвязи отображаются в дереве построения в пункте «Сопряжения». Их можно просматривать, редактировать и удалять.

Остальные детали нашей сборки мы возьмем из библиотеки. Нажмем кнопку «Менеджер библиотек» и в разделе «Машиностроение» загрузим «Библиотеку крепежа для КОМПАС 3D». В разделе «Болты» выберем подраздел «Болты с шестигранной головкой» (нам нужен болт М10х55 по ГОСТ 15589-70). При этом открывается окно параметров болта (Рис. 8)

Рис. 8 Окно параметров болта

В нем надо установить галочку «Создать объект спецификации» - разумеется, наш болт должен в нее попасть. По нажатии кнопки ОК модель болта вставляется в указанное место сборки. Пока поставьте его в произвольном месте. Далее выводится окно со строкой спецификации – там просто нажмите ОК, так как болт – деталь стандартная и заводского обозначения не имеет. В дереве построения появится библиотечный элемент «Болт».

Аналогично вставьте пружинную шайбу 10Н по ГОСТ 6402-70 и гайку шестигранную М10 по ГОСТ 5915-70.

Теперь нужно наложить связи. Очевидно, что цилиндрические грани болта, шайбы, гайки и отверстия в плите являются соосными, поэтому на них можно наложить сопряжение «Соосность». Для этого выделим цилиндрическую поверхность болта, внутреннюю поверхность отверстия (для выделения нескольких элементов геометрии нужно зажать клавишу Ctrl), а затем щелкнем по кнопке . При этом можно получить неожиданный результат: болт перевернется «вверх ногами» (Рис. 9, а).

а) б)

Рис. 9 Неправильная (а) и правильная (б) ориентации компонента при наложении сопряжения

Почему такое происходит? Потому, что при наложении сопряжения действует следующее правило: