МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ДОНБАССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

по дисциплине

CAD/CAM-системы

для студентов специальности 7.05020201 “Автоматизированное управление технологическими процессами”

КРАМАТОРСК 2016

УДК

Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине CAD/CAM-системы для студентов специальности 7.05020201 “Автоматическое управление технологическими процессами” / Сост.: В.Г.Макшанцев - Краматорск: ДГМА. 2015.-60 с.

Даны описания лабораторных работ, позволяющих получить навыки построения трехмерных моделей деталей и сборочных единиц, а также получения их чертежей в среде SolidWorks. Описан алгоритм работы по созданию управляющей программы в CAMWorks/

Содержание

Лабораторная работа N1 Построение трехмерной модели простой детали

Лабораторная работа N2 Создание сборки

Лабораторная работа N3 Построение чертежа детали по ее трехмерной модели

Лабораторная работа N4 Разработка управляющей программы в CAMWorks

Требования к выполнению лабораторных работ

1. Изучить теоретический материал к лабораторной работе;

2. Ответить на контрольные вопросы;

3. Выполнить задание в соответствии с вариантом;

4. Составить и защитить отчет о проделанной работе.

Содержание отчета

Отчет должен содержать:

1. Название лабораторной работы;

2. Цель работы;

3. Поэтапное описание последовательности выполнения работы. Описание составляется в виде таблицы, в левой колонке которой перечень действий и соответствующая ветвь дерева конструирования, а в правой – рисунок эскиза (копия экрана);

4. Выводы.

Лабораторная работа n1

ПОСТРОЕНИЕ ТРЕХМЕРНОЙ МОДЕЛИ ПРОСТОЙ ДЕТАЛИ

Цель работы: освоение приемов создания и редактирования эскизов основания и построения простой трехмерной модели.

Краткие теоретические сведения

SolidWorks это система автоматизированного проектирования, позволяющая создавать трехмерные модели деталей, узлов, изделий, получать связанные с моделью чертежи и вести конструкторскую документацию. Окно создания модели в SolidWorks состоит из графической области, в которой отображается модель и дерева конструирования FeatureManager, в котором отображается процесс построения (Рисунок 1).

Рисунок 1 - Дерево конструирования

Построение трехмерной модели любого геометрического тела начинается с выбора его основания.

На первом этапе построения выбирается одна из трех плоскостей, на которой создается двумерный эскиз основания. По умолчанию новый эскиз открывается на плоскости Спереди. Для того чтобы начать рисование на другой плоскости, выберите требуемую плоскость в дереве конструирования FeatureManager или прямо в графической области построения (Рисунок 2).

Рисунок 2 - Стандартные плоскости

Для начала рисования эскиза следует активизировать команду Вставить эскиз (в последних версиях SolidWorks можно просто выбрать любой инструмент из палитры Инструменты Эскиза (Рисунок 3).

Рисунок 3 – Панель “Инструменты Эскиза”

На выбранной плоскости эскиз рисуется с помощью графических примитивов, доступных из меню Инструменты Эскиза или соответствующей панели инструментов. К эскизам, создаваемым в среде SolidWorks предъявляют следующие требования:

1. Эскиз должен быть предельно простым. Скругления, фаски, отверстия и т.п. добавляются как элементы модели;

2. Контур эскиза большинства деталей должен быть замкнутым и не содержать самопересечений и перекрытий;

3. Эскиз должен быть полностью определен.

Условные обозначения для состояния эскиза

Эскизы находятся в одном из пяти следующих состояний.

1. Полностью определен - все линии и кривые на эскизе, а также их положение описаны с помощью размеров и взаимосвязей цвет линий эскиза черный. Это оптимальное состояние эскиза. Оно означает, что все размеры и взаимосвязи заданы правильно и в достаточном количестве;

2. Эскиз переопределен – существуют конфликтные или повторные размеры или взаимосвязи. Цвет линий эскиза красный;

3. Эскиз недоопределен - в эскизе не определены некоторые размеры и/или взаимосвязи, и их можно изменять. Цвет линий эскиза синий;

4. Решение не было найдено – эскиз не решен. Отображаются геометрия, взаимосвязи и размеры, препятствующие расчету эскиза (к примеру, были удалены элементы, к которым есть привязка). Цвет линий эскиза розовый;

5. Найдено недопустимое решение - эскиз рассчитан, но в результате получится недопустимая геометрия, например, нулевая длина линии, дуга нулевого радиуса или самопересекающийся сплайн. Цвет линий эскиза желтый.

Состояние эскиза показывается в строке состояния когда эскиз находится в режиме редактирования.

Возможные взаимосвязи в эскизе

Горизонтальность или вертикальность. Можно выбирать следующие объекты: одну или несколько линий, или две или несколько точек. При этом линии становятся горизонтальными или вертикальными (что определяется текущей системой координат эскиза). Точки выравниваются по горизонтали или вертикали. На рисунке 4а показаны исходные прямые, которые мы нарисовали произвольно, на рисунке 4b - после применения к ним взаимосвязи горизонтальность, на рисунках 4с и 5с - вертикальность.

Коллинеарность. Можно выбирать следующие объекты: две или несколько линий. При этом элементы будут лежать на одной и той же бесконечной линии (Рисунок 4d).

Перпендикулярность. Можно выбирать следующие объекты: две линии. Два элемента станут перпендикулярны друг к другу (Рисунок 4e).

Рисунок 4 - Взаимосвязи прямолинейных объектов эскиза

Параллельность. Можно выбирать следующие объекты: две или несколько линий. Элементы будут параллельны друг другу (Рисунок 4f), при этом не имеет значения какой элемент был выбран первым, поскольку выравнивание основывается на предыдущих взаимосвязях элементов из зависит от количества элементов.

Концентричность. Можно выбирать следующие объекты: две или более дуги, или точку и дугу. В этом случае для дуг используется один и тот же центр. На рисунке 5a показаны две исходные окружности. На рисунке 5b к ним применена взаимосвязь концентричность. Радиусы окружностей не изменились, но центры окружностей совпали.

Рисунок 5 - Взаимосвязи окружностей

Равенство. Можно выбирать следующие объекты: две или более линии, или две или более дуги. Длины линий или радиусы становятся равными. В этом случае положение центров окружностей не менялось, а вот радиусы стали равны. Алгоритм работы такой - если для одной окружности задан размер, то вторая окружность становится равной первой. Если размеры не заданы, то радиусы всех окружностей становятся равными радиусу последней окружности из списка.

Касательность. Можно выбирать следующие объекты: дугу, эллипс или сплайн, и линию или дугу. Линию и кривую грань или поверхность в трехмерном эскизе. При этом два элемента становятся касательными друг к другу. Случай касательности показан на Рисунок 5d.

Корадиальность. Можно выбрать две или более дуги. У всех элементов будет один и те же центр и радиус.

Средняя точка. Можно выбирать следующие объекты: точку и линию. Точка становится в центре линии, причем, при неопределенном эскизе, изменяется как положение точки, так и положение линии.

Пересечение. Эта взаимосвязь устанавливает точку в место пересечения двух линий. Для ее работы нужно выбрать две линии и одну точку.

Совпадение. Эта взаимосвязь устанавливает точку на точку, линию, дугу или эллипс. Для прямой и точки, точка устанавливается в основание перпендикуляра, опущенного на прямую. Для дуги и точки, точка устанавливается в точку дуги, ближайшую к ней (Рисунок 5e).

Для редактирования эскиза следует нажать правой кнопкой мыши в дереве конструирования на имени эскиза, который требуется отредактировать, или на объекте эскиза в неактивном эскизе и войти в режим "Редактировать эскиз" в выпадающем меню или выбрать кнопку Редактировать эскиз на панели инструментов Эскиз. Обратите внимание, что некоторые взаимосвязи устанавливаются автоматически, если, к примеру, в процессе рисования совместить линию с осью координат X или добиться появления значка “H” рядом с курсором, то линия приобретёт ограничение горизонтально

Задания для выполнения

В соответствии с вариантом выполнить трехмерную модель детали.

Порядок выполнения:

1. Выбрать плоскость создания эскиза и выполнить команду Вставить эскиз;

2. Используя графические примитивы нарисовать эскиз основания;

3. Проставить на эскизе все необходимые геометрические размеры и взаимосвязи. Добиться полной определенности эскиза. Значения размеров должны соответствовать заданию;

4. Выйти из режима создания эскиза. Проанализировать разработанный эскиз основания. Если он не соответствует заданию, то войти в режим редактирования эскиза и выполнить необходимые изменения;

5. Выделить эскиз в дереве конструирования и, применив команду Вытянутая бобышка / основание, получить основание заданной детали;

6. Для дальнейшего построения детали следует выбрать необходимую грань основания, сориентировать ее перпендикулярно плоскости рисунка и создать на ней новый эскиз;

7. Для каждого вновь создаваемого эскиза следует применить необходимую команду из подменю Вытянутая бобышка / основание или Вырез;

8. При необходимости на соответствующих ребрах модели расположите элементы Скругление или Фаска;

Индивидуальное задание

Создать трехмерную модель детали "Кронштейн"

Таблица 1 – Задание к лабораторной работе №1

№вар.	L	B	b	H	h	S	D1	D2	R	r	S1
1	100	80	70	100	10	16	42	48	40	10	10
2	90	70	60	90	8	15	36	42	35	8	8
3	95	75	65	95	9	14	30	36	37	9	9
4	110	90	80	110	11	13	27	30	45	15	15
5	105	85	75	105	12	12	24	27	42	12	12
6	120	100	90	120	10	11	22	24	50	18	18
7	115	95	85	115	10	10	20	22	55	17	16
8	80	60	50	80	5	10	18	20	30	5	8
9	85	65	55	65	7	10	16	18	35	7	9
10	130	110	100	130	8	11	18	16	60	22	20
11	125	105	95	125	9	12	20	18	58	20	18
12	100	90	80	110	10	14	22	20	50	12	15
13	110	95	85	120	12	13	24	22	55	10	10
14	140	120	100	140	12	15	27	24	65	20	20

Контрольные вопросы

1. Как преобразовать обычную окружность во вспомогательную?

2. Почему необходимо создавать полностью определенные эскизы?

3. Как называется первый создаваемый элемент детали?

4. Опишите процедуру редактирования элемента.

5. Как получить доступ к размерам элемента, если нет необходимости редактировать его эскиз?

6. Что означает окрашивание линий эскиза в серый цвет?