Лабораторная работа № 27 Тема: Исследование программно пакета Компас для создания трехмерных деталей
Цель работы: научиться создавать трёхмерные детали в системе Компас-3D
Оборудование рабочего места: ПК, ПО
Краткие теоретические сведения
Перед началом построения 3d модели необходимо провести анализ чертежа детали. Определите какие операции будут при проектировании основными, какова будет последовательность построения модели детали. Можно даже сначала выписать этапы 3d моделирования на бумаге. Сначала следует использовать основные формообразующие операции (выдавливание, вращение), а последними операциями, естественно, будут - построение фасок, скруглений, оболочек и т.д.
Основные компоненты КОМПАС-3D — собственно система трёхмерного моделирования, универсальная система автоматизированного 2D-проектирования КОМПАС-График, и модуль проектирования спецификаций и текстовый редактор. Все они легки в освоении, имеют русскоязычные интерфейс и справочную систему.
Базовые возможности системы включают в себя функционал, который позволяет спроектировать изделие любой степени сложности в 3D, а потом оформить на это изделие комплект документации, необходимый для его изготовления в соответствии с действующими стандартами (ГОСТ, СТП и др.):
развитый инструментарий параметрического твердотельного, поверхностного и вариационного прямого моделирования;
функционал поддержки различных методик проектирования: компоновочная геометрия, коллекции геометрии, копирование геометрии между 3D-моделями, и т.д.;
функционал по созданию и работе с исполнениями для деталей и сборочных единиц, с последующим автоматическим получением документации (спецификация и чертежи с видами и таблицами исполнений);
учет допуска для всех управляющих размеров в эскизах и операциях построения, возможность пересчета 3D-модели с учетом допуска;
механизмы для работы с крупными сборками: зоны, частичная загрузка компонентов, специальные методы оптимизации, позволяющие обеспечить работу со сложными проектами;
функционал моделирования деталей из листового материала — команды создания листового тела, обечаек, сгибов, отверстий, жалюзи, буртиков, штамповок и вырезов в листовом теле, замыкания углов и т. д., и также выполнения развёртки полученного листового тела (формирование ассоциативного чертежа развёртки);
специальные возможности, облегчающие построение литейных форм — литейные уклоны, линии разъема, полости по форме детали (в том числе с заданием усадки);
инструменты создания пользовательских параметрических библиотек типовых элементов;
возможность получения конструкторской и технологической документации: чертежи (в том числе многолистовые), спецификации (в том числе групповые), схемы, таблицы, многостраничные и разноформатные текстовые документы;
встроенные отчёты по составу изделия, в том числе по пользовательским атрибутам;
возможность простановки размеров, обозначений и технических требований в 3D-моделях (поддержка стандарта ГОСТ 2.052–2006 «ЕСКД. Электронная модель изделия»);
средства интеграции с различными CAD/CAM/CAE системами;
средства защиты пользовательских данных, интеллектуальной собственности и сведений, составляющих коммерческую и государственную тайну (реализовано отдельным программным модулем).
По умолчанию КОМПАС-3D поддерживает экспорт/импорт наиболее популярных форматов моделей, за счёт чего обеспечивается интеграция с различными CAD/CAM/CAE пакетами.
Базовая функциональность продукта легко расширяется за счёт различных приложений, дополняющих функционал КОМПАС-3D эффективным инструментарием для решения специализированных инженерных задач. Например, приложения для проектирования трубопроводов, металлоконструкций, различных деталей машин позволяют большую часть действий выполнять автоматически, сокращая общее время разработки проекта в несколько раз.
Модульность системы позволяет пользователю самому определить набор необходимых ему приложений, которые обеспечивают только востребованную функциональност
Порядок проведения работы
1. Создать деталь – печатную плату. Используя данные из лабораторной работы №4, скопировать в буфер обмена данные со слоя «Плата с отверстиями». На плоскости XOY создать эскиз и вставить в него данные из буфера обмена.
Рис. 1. Подготовка эскиза платы.
Завершить работу с эскизом и применить операцию «Выдавливание» на 1.5 мм.
Рис. 2. Начало операции выдавливания.
В результате должна получиться деталь – печатная плата.
Рис. 3. Результат операции выдавливания.
Её необходимо сохран1ить в файл под именем «Фамлия-плата.m3d» (Фамилия – студента).
1. Создать деталь – конденсатор. Используются габаритные размеры конденсатора типа К10-17б из приложения 1. (Исполнение - вариант 1Б, группа ТКЕ – Н90, расстояние А – использовать реальное расстояние между отверстиями для конденсатора на вашей плате).
Первым шагом необходимо создать эскиз нижней части конденсатора (прямоугольник
размером 7,5 х 5,6 мм). Размеры берутся из таблицы в соответствии с номиналом
конденсатора из схемы.
Затем необходимо выполнить операцию выдавливания на расстояние 5 мм.
После этого нужно на нижней грани нарисовать два отверстия диаметром 0,6 мм с
расстоянием 2,54 мм (в соответствии с чертежом печатной платы из KiCAD).
Для этих эскизов также необходимо выполнить операцию выдавливания на расстояние 4,5
мм (2 мм от конденсатора до платы, 1,5 мм толщина платы, 1 мм вывод над платой)
Для предания фотореалистичного вида можно скруглить грани конденсатора (радиус
скругления – 1 мм.) и изменить цвет верхней части на жёлтый (Редактировать деталь,
закладка свойства – Цвет детали)
В результате должна получиться деталь – конденсатор.
Её необходимо сохранить в файл под именем «Фамлия-конденсатор.m3d» (Фамилия – студента). 2. Создать деталь – резистор. Используются габаритные размеры резистора из
приложения 2. (Мощность – 0,125 Вт, расстояние между выводами – использовать реальное расстояние между отверстиями для резистора на вашей плате). Первым шагом необходимо создать эскиз основной части резистора (окружность диаметром 2,3 мм) в плоскости ZX. Размеры берутся из таблицы в соответствии с номиналом конденсатора из схемы.
Затем применяем к полученному эскизу операцию выдавливания на расстояние 3 мм (половинный размер H из таблицы)
На правой (относительно начала координат) грани рисуем эскиз сечения вывода (окружность диаметром 0,6 мм);
Затем в плоскости ZY рисуем ещё один эскиз – траекторию движения сечения. Начало траектории должно быть ТОЧНО в точке (0; -3). Примерный вид траектории показан на следующем рисунке (на эскизе размеры ставить не обязательно)
После этого используем кинематическую операцию, указав ей в качестве сечения окружность (эскиз2 в дереве модели), а в качестве траектории – эскиз3 в дереве модели
У нас получилась половина резистора.
Теперь отразим её зеркально. Для этого выделяем в дереве модели «Операция выдавливания1» и «Кинематическая операцию1», выбираем операцию «Зеркально отразить тело или поверхность», и указываем плоскость ZY (зелёная)
Результат показан далее
После этого осталось добавить наплывы на основной части резистора, скруглить некоторые грани и изменить цвета.
Необходимо убедиться, что расстояние между выводами соответствует такому же расстоянию на печатной плате.
В результате должна получиться деталь – резистор.
Её необходимо сохранить в файл под именем «Фамлия-резистора.m3d» (Фамилия –
студента).
ВНИМАНИЕ! Последовательность действий по подготовке трёхмерной детали является рекомендуемой, пользователь может изменить алгоритм создания и получить в результате тот же самый результат.
3. Создать деталь – разъём. Используются габаритные размеры разъёма из приложения 3. (Разъем типа PLS на необходимое количество контактов). Первым шагом необходимо создать эскиз пластикового держателя (прямоугольник
размером 12,7 х 2,54 мм для пятиконтактного разъёма). Размеры берутся из таблицы в
соответствии с количеством выводов в разъёме.
Затем необходимо выполнить операцию выдавливания на расстояние 2,54 мм.
После этого нужно на нижней грани нарисовать 5 квадратов размером 0,64х0,64 мм,
равномерно разместив их на грани (расстояние между выводами – 2,54 мм).
Для этих эскизов также необходимо выполнить операцию выдавливания на расстояние
3 мм в одном направлении и (6+2,54) мм в другом направлении.
Для предания фотореалистичного вида можно нанести фаски на пластиковый держатель, и изменить цвет держателя на чёрный, а контактов – на жёлтый.
В результате должна получиться деталь – разъём.
Её необходимо сохранить в файл под именем «Фамлия-разъём.m3d» (Фамилия – студента).
ВНИМАНИЕ! Последовательность действий по подготовке трёхмерной детали является рекомендуемой, пользователь может изменить алгоритм создания и получить в результате тот же самый результат.
4. Создать деталь – микросхему. Используются габаритные размеры микросхемы из приложения 4. (DIP-8 или DIP-14 в зависимости от схемы).
Первым шагом необходимо создать эскиз основания микросхемы (прямоугольник
размером 12,7 х 2,54 мм для корпуса DIP-8). Размеры берутся из таблицы в соответствии с
типом элемента.
Затем необходимо выполнить операцию выдавливания на расстояние 2,54 мм.
После этого нужно разместить эскиз ключа на верхней грани микросхемы (вырез для
определения расположения первой ножки) и выполнить операцию вырезания на 1 мм.
На боковой грани разместить эскиз ножки, выполнить кинематическую операцию, после
чего придать ножку требуемый профиль (операция вырезания)
Затем по одной грани выполнить операцию копирования.
Затем выполнить операцию зеркалирования для полученной половинки выводов.
В результате должна получиться деталь – микросхема.
Её необходимо сохранить в файл под именем «Фамилия-DIP8.m3d» (Фамилия – студента).
ВНИМАНИЕ! Последовательность действий по подготовке трёхмерной детали является рекомендуемой, пользователь может изменить алгоритм создания и получить в результате тот же самый результат.
Содержание отчета
В отчете указать тему, цель работы
Порядок проведения работы
Записать выводы по проделанной работе
Контрольные вопросы
1. Последовательность действий при создании детали.
2. Основные операции, доступные при создании детали из первого эскиза
3. Порядок создания операции «Выдавливание»
4. Создание кинематической операции