Компьютерное моделирование изделий в конструкторскотехнологической

оси, что и центр сетки-образца; расстояния между компонентами нового массива будут такими же, как расстояния между элементами массива-образца (рис. 38).

Рис. 38. Построение массива «по образцу»

Кроме измерения размеров, массовых и инерционных характеристик, к сервисным функциям относится возможность проверить наличие или отсутствие пересечения определенных компонентов в сборке и измерение величины этого пересечения: таким образом можно проводить проверку возможности изделия «на собираемость».

При создании массивов линейных и круговых используются те же параметры операций, что и при создании массивов элементов конструкции деталей.

3.4. Возможности работы с узлами сборки, редактирование и создание деталей в контексте сборки

Если сборка является компонентом другой сборки, она называется узел. Система предоставляет пользователю следующие возможности редактирования узлов:

91

–разбить узел на отдельные компоненты посредством их перемещения на одинуровеньвверхв порядкепостроения сборки;

–сформировать новый узел, выбрав группу компонентов, которые уже находятся в сборке, что позволяет в одной операции создать узел и добавить в него компоненты;

–реорганизовать сборку посредством перемещения компонентов вверх или вниз в порядке построения сборки (с одного уровня на другой) или в другую ветвь порядка построения (из одного узла в другой).

При создании деталей в контексте сборки (рис. 39) эскиз для первого формообразующего элемента размещается на одной из плоскостей, принадлежащей соседним компонентам сборки. Дальнейшее построение идет с использованием граней образованного элемента и всех последующих элементов, также используются и грани соседних компонентов сборки.

Рис. 39. Начало создания детали в контексте сборки

иэлементов сборки для определения геометрии детали;

–создание в деталях полостей (вырезов), точно повторяющих форму других деталей («вычитание» компонентов друг из друга); эта операция может успешно использоваться, например, при проектировании литейных форм, шлицевых соединений;

–создание новых деталей посредством объединения нескольких деталей в одну;

92

– создание «производных деталей»: можно создать новую деталь непосредственно из существующей детали.

Впоследней операции новая деталь, называемая производной деталью, в качестве первого элемента содержит исходную деталь и связывается с нею при помощи внешней ссылки. Это значит, что все изменения в исходной детали отражаются в производной детали. Дальнейшее редактирование производной детали можно осуществлять обычнымиспособами, принятыми вSolidWorks.

3.5.Анимация моделей сборок

Всистеме имеется специально встроенное приложение SolidAnimator, предназначенное для создания анимации – моделирования кинематики движения компонентов сборки в процессе функционирования моделируемого изделия.

Создание анимации в SolidWorks осуществляется путем создания маршрутов перемещения компонентов сборки в пространстве. При этом компоненты могут перемещаться только согласно наложенным на них сопряжениям. Таким образом, моделирование процесса работы позволяет решить следующие задачи: получить полную наглядность функционирования механизма или машины и проверить возможность правильной работы изделия (оценить, нет ли при существующих параметрах конструкции ограничений требуемым перемещениям деталей). На рис. 40 представлено окно менеджера анимации (Animation Manager) при моделировании перемещения поршня в цилиндре двигателя внутреннего сгорания.

Полученную анимацию можно сохранить в файл видеоизображения, например *.avi, и просматривать с помощью соответствующих программ визуализации видеоизображений и фильмов.

Некоторые CAD-системы, например Inventor [13], позволяют задавать возможность анимации непосредственно сопряжений путем непрерывного изменения параметров взаимной ориентации компонентов.

93

3.6. Вставка в сборку стандартных изделий

Для вставки в сборку стандартных изделий используется компонент ToolBox библиотеки проектирования (Design Library). Данный компонент аналогичен библиотеке стандартных изделий системы «Компас 3D.V10». При этом возможно использование как европейских, так и американских стандартов для крепежных изделий идругих объектовToolBox [20, 22].

Библиотека Toolbox представляет собой Add-In к SolidWorks и не может использоваться как отдельное приложение. Поэтому, прежде чем начать работу с ToolBox, следует подключить данный компонент к SolidWorks.

Чтобы добавить в сборку любое изделие из библиотеки SolidWorks Toolbox, достаточно найти его в библиотеке, перетащить в графическую область SolidWorks, затем в менеджере свойств (PropertyManager) выбрать необходимые параметры изделия.

Пользователь может также сам добавлять стандартные изделия в базу данных SolidWorks Toolbox. Есть упрощенный и расширенный способы добавления деталей в библиотеку, а также варианты их использования. Упрощенный способ имеет достаточно ограниченные возможности добавления новых изделий. Чтобы им воспользоваться, используют SolidWorks и дополнительно MS Excel.

Расширенный способ имеет не только широкие возможности редактирования библиотеки, но и позволяет вносить любые новые изделия в библиотеку. Для использования в работе этого способа требуется программа MS Access, в которой и будет происходить редактирование библиотеки.

Контрольные вопросы и задания

1.Что такое сборка? Какая информация хранится в моделях сборки?

2.Какие сведения отображаются в дереве сборки?

3.Какие основные типы сборок?

95

4.Перечислите способы вставки компонентов в сборку.

5.Что такое сопряжение? Перечислите возможные виды сопряжений в сборках.

6.Изучите информацию о дополнительных сопряжениях, применяемых для моделирования передачи движения в механизмах. В чем сущность каждого из них?

7.Какие операции доступны для редактирования деталей

вконтексте сборки? Опишите технологию их применения.

8.Опишите технологию анимации моделей сборок.

9.Постройте модель сборки фланцевого соединения с автоматическим согласованием размеров уплотнения с внешним диаметром фланцев и внешним диаметром буртиков A фланцев, с согласованием диаметров расположения центров отверстий под болты во фланцах и в уплотнении и количества отверстий (рис. 42). Резьба крепежных изделий – М10. Линейные размеры элементов конструкции должны быть кратны 5, угловые – 3.

Рис. 42. Сборка фланцевого соединения

10. Постройте модель сборки сверху вниз тонкостенного бака 1, фланца 2 и крепежных изделий (болтов и шайб) 3 с автоматическим согласованием размера и числа отверстий фланца с размером и числом отверстий в баке, с согласованием диаметров расположения центров отверстий под болты во фланце и в баке

96

(рис. 43). Резьба крепежных изделий – М12. Линейные размеры элементов конструкции должны быть кратны 5, угловые – 3.

Рис. 43. Сборка модели баллона

11.Какие виды массивов существуют в сборках? Опишите технологию их задания.

12.В каких сопряжениях могут находиться цилиндрические

иплоские поверхности?

13.Постройте сборку сверху вниз роликового радиального подшипника (ГОСТ 8328–75) с возможностью автоматического равенства ширины колец, а также адаптации ширины и диаметра тел качения к ширине и диаметрам дорожек качения (рис. 44). Для начальной конструкции принять диаметр вала 35 мм. Сепаратор можно не строить.

14. Построить модель сборки кулачкового механизма, представленную на рис. 45, и выполнить ее анимацию. Размеры компонентов принять произвольными. Для построения основа-

97

ния кулачка рекомендуется использовать профиль, представляющий два замкнутых контура в форме окружностей.

Рис. 45. Сборка модели кулачкового механизма

15. Опишите технику применения ToolBox для вставки в сборку стандартных изделий и редактирования моделей стандартных изделий.

98

Глава 4 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА

4.1. Способы создания и стандартные элементы конструкции деталей из листового материала

В SolidWorks, как и в других CAD-системах, есть специальный модуль, позволяющий быстро и удобно создавать детали из листового металла(тонкостенные конструкцииоднороднойтолщины).

Есть 2 способа проектирования деталей из листового металла: 1. Создание первого тонкостенного элемента («базовой кромки» и добавление к нему кромок («стенок»), создаваемых различными способами, отбортовок и выштамповок (рис. 46).

Рис. 46. Начало диалога создания листовой детали

2. Преобразование твердотельной модели в модель из листового металла путем:

– вставки разрывов между смежными плоскими гранями деталей однородной толщины по линейным кромкам, в местах их соединения и последующего добавления сгибов;

99

– добавления «нарисованных сгибов» (сгибов, создаваемых по эскизам в виде прямых линий) в тонкостенную плоскую деталь или добавления сгибов в тонкостенный профиль без использования эскиза.

Практически система проектирования деталей из листового металла – это набор макрокоманд построения твердотельных элементов специальной геометрии.

В детали из листового металла также можно добавлять вырезы, как и в обычные детали.

Существует возможность автоматического построения разверток, что очень важно при проектировании деталей сложной геометрии (один из способов – сделать активной развертку, которая у некоторых деталей находится в конце дерева конструирования).

Существуют, однако, некоторые ограничения по проектированию элементов из листового металла: грани деталей могут иметь только формы развертываемых поверхностей (для которых возможны точные построения разверток) – плоских, цилиндрических и конических, у которых образующей является прямая. Однако весьма вероятно, что в ближайшем будущем эти ограничения будут преодолены.

Основные определения элементов конструкции деталей из листового металла (материала).

Базовая кромка – это первый элемент новой детали из листового металла. Базовая кромка создается из эскиза. В качестве эскиза может быть использован один замкнутый контур или два замкнутых контура, один из которых вложен в другой. В детали SolidWorks может быть только один элемент «базовая кромка».

Разрыв – элемент, создающий разрез вдоль выбранных кромок модели (разрыв между смежными плоскими гранями модели, которые образуют одну или несколько линейных кромок или цепочку линейных кромок). Используется как при преобразовании деталей однородной толщины в детали из листового металла, так и в деталях из листового металла.

100