МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное учреждение

высшего, профессионального образования

Московский государственный машиностроительный

университет «МАМИ»

М. М. Стржемечный

Лабораторная работа № 2

«Создания электронной модели изделия в среде (CatiaV5)

Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Основы САПР» для специальностей 151001.65 «Технология машиностроения» и направление подготовки 151900.68 «Конструкторско-технологическое обеспечение производства»

Одобрено методической комиссией по укрупнённой группе специальностей и направлений 150000 «Металлургия, машиностроение и металлообработка»

1-е издание

МОСКВА 2012

Стржемечный Михаил Михайлович

«Создания электронной модели

изделия в среде « CatiaV5»

В методических указаниях к лабораторным работам изложена методика проектирования электронных (цифровых) моделей изделия (в соответствие с Гост 2.053-2006), позволяющие изучить и освоить студентам на практике:

- стратегию конструирования электронных моделей изделий в системах CAD/CAM/CAE/PDM «CatiaV5» - на основе интуитивного мышления,

- привязку системы координат к модели изделия (детали), ввод графических и раз-мерных ограничений, обеспечивающих точные размеры электронной модели изделия (детали) и допуски (функциональные и технологические) на размеры, на геометриическую форму и на взаимное расположение поверхностей,

- методику создания параметрической модели изделия (детали) и использования ее для конструкторско-технологической подготовки производства изделия.

Методические указания предназначены для студентов направление подготовки 151900, 151900.62 «Конструкторско-технологическое обеспечение производства», профиль подготовки «Технология машиностроения» и могут быть использованы при выполнении выпускных, дипломных и курсовых работ.

Содержание

1. Основные понятия, определения………………………………………………….

2. Задание № 1 – электронная (твердотельная) модель «корпус блока колес» «Korpuc. CATPart»…………………………………………………………………….

3. Задание № 2 - электронная (твердотельная) модель «кронштейн» «Kroncht1. CAT-Part»…………………………………………………………………..

4. Задание № 3 - электронная (твердотельная) модель «вал» «Val1.CATPart»….

5. Задание № 4 - электронная (твердотельная) модель «регулировочная пластина» «Plasn1.CATPart»………………………………………………………………………..

6. Задание № 5 - электронная (твердотельная) модель «колесо (блок)» «Blok1.CAT-Part»…………………………………………………………………………………

7. Задание № 6 - электронная (твердотельная) модель «подшипник» «Blok1.CAT- Part»………………………………………………………………………………… 8. Задание №8 - Сконструировать электронную (твердотельная) модель изделия «Блок колес» «BlokKo1ес.CATPart» методом «снизу-верх»………………………..

9. Задание №9 - Сгенерировать чертеж детали «корпус блока колес»……………

Сопутствующие учебные пособия и литература:

«CATIA Учебные материалы. Упражнения». Версия 5, выпуск 5, Октябрь 2000 г. Copyright Dassault Systemes

«CATIA V5 Учебные материалы» www. Hetnet. Ru 2000 г.

1. Основные понятия, определения

Схематический состав электронной модели детали и пример визуализации на экране компьютера в соответствии с ГОСТ 2.052-2006 ЕСКД «Электронная модель изделия» представлен на рисунке 1.

Размерная точность, погрешности формы и расположения поверхностей, шероховатость поверхностей деталей изделия устанавливается конструктором исходя из служебного назначения изделия.

а)

б)

Рисунок 1. а) схематический состав электронной модели детали;

б) пример визуализации детали на экране компьютера

Основная цель твердотельного моделирования - создание точного геометри-ческого представления проектируемого изделия. Твердотельная модель основа для технологического проектирования процессов изготовления изделия, проведения технологических расчетов и написания программ для станков с ЧПУ. Геометрическое представление модели изделия в системе является результатом связанной последовательности операций, составляющих спецификацию построения модели (дерево построения модели, историю создания модели). Пользователь добавляет элементы в дерево спецификаций модели, создавая те или иные конструктивные элементы или модифицируя геометрию модели, последовательности сборки изделия или обработки деталей.

Система CATIA V5 содержит ряда рабочих сред. В лабораторной работе ис-пользуются рабочие среды:

«Проектирование деталей (Part)» - для проектирования деталей;

«Эскизник (Sketcher)» - для создания эскизов 2-мерных профилей;

«Сборка» (Assembly Design)» - для создания макета изделия, механических свя-зей сборки, автоматически располагает детали в изделии и выполняет анализ сбо-рок;

«Функциональные допуски и аннотации» (Functional Tolerancing &Annota-tion) - простановка функциональных допусков и аннотаций на детали.

«

Генеративная разработка чертежей (Drafting)» -

генерирует чертежи детали и чертежей сборок из 3-мерной электронной модели изделия.

Система «CATIA V5» позволяет строить и сохранять геометрию модели дета-ли, используя мышь и клавиатуру для ввода команд и информации. В зависимости от содержания команды, информация вводится либо с клавиатуры («точный» метод проектирования), либо задается графически с помощью мышки («грубый» метод проектирования).

В рабочей среде «CATIA V5», можно работать в следующем порядке:

«объект/действие» - сначала создать объект (модель), затем осуществлять дей-ствия над ним;

«действие/объект» - сначала действие над объектом, а затем осуществить обра-ботку объекта (модели).

«CATIA V5» распознает, какая операция допустима для выделенного объекта, и какие объекты можно обрабатывать при помощи допустимой операции, в зависи-мости от «Среды», «Объекта», «Действия». В этом случае, недопустимые опера-ции на экране выглядят более тусклыми и их нельзя выполнять.

Задание: Создайте электронную (цифровую) модель изделия – «блок колес»

Конструирование твердотельной модели изделия «блок колес» (рис.2) выпол-нять методом проектирования «снизу - вверх», т.е. отдельно спроектированные твердотельные модели деталей собирают в электронную модель изделия. Для хра-нения файлов спроектированных моделей детали, входящих в состав изделия, необ-ходимо создать именную папку.

Рисунок 2. Электронная модель изделия – «блок колес»

Структура изделия в виде фрагмента спецификации дана ниже:

№	Наименование	Количество
1	Корпус блока колес	1
2	Регулировочная пластина	2
3	Левый кронштейн	1
4	Правый кронштейн	1
5	Колесо (Блок)	2
6	Вал	1
7	Подшипник	2

Задание 1: Создайте электронную модель корпуса блока колес (рис.3). Технические требования на корпус блока колес указаны в таблице на рисунке 4.

№	Номиналь-ный раз-мер, мм	Табличный допуск, ISO	Шерохова-тость по-верхности, мкм	Допуск на форму и расположение
				База	Значение, мм
1	130	h8	Ra1.25	A	0 ,02
2	115	h8	Rz40		0,015
3	60	±T10/2
4	45	h10	Ra1.25
5	27,5	±T10/2
6	25	±T10/2
7	22	±T0/2
8	11	±T10/2
9	Ø40	H10	Rz40
10	Ø20	H10	Rz40
11	М20x2,5	G6

Рисунок 3. Электронная модель корпуса блока колес

Рисунок 4. Размеры и технические требования на корпус.

Стратегия проектирования электронной модели «корпус блока колес» следующая:

1. Создайте основной «эскиз» - «прямоугольник». «Вытягивя» прямоугольник (геометрический примитив) получите корпус блока колес (рис.5а). Создавая эс-киз детали, установите размеры эскиза (детали) с указанием допуска (предвари-тельного) на размер.

2. В корпусе блока колес создайте 4 отверстия с резьбой (рис.5б).

3. Создайте центральное ступенчатое отверстие в корпусе блока колес (рис.5в).

4. Установите требуемые допуска на размеры, на взаимное расположение по-верхностей и на погрешности формы модели в рабочей среде «Functional Tole-rancing&Annotation».

а) б) в)

Рисунок 5. Изменение геометрии примитива в соответствии со стратегией проектирования.