Компьютерное моделирование изделий в конструкторскотехнологической

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Рассмотрены основные возможности проектирования деталей в системе SolidWorks как типичном представителе CADсистем среднего класса, обладающей универсальными инструментами как для построения твердотельных элементов простой конструкции, так и геометрии очень большой степени сложности. При этом описаны стандартные способы построения деталей, основанные на управлении геометрией эскиза и иерархической параметризации элементов, а также методы создания сборок на основе сопряжений и управления взаимозависимыми конструктивными размерами и формой компонентов.

Следует отметить, что приобретение студентами умений практического использования прикладного программного обеспечения, предназначенного для трехмерного твердотельного моделирования, в рамках изучения дисциплин «Компьютерное моделирование изделий», «Компьютерная графика и твердотельное моделирование» является важным звеном в процессе формирования компетенций выпускника современного технического университета. Знание материала, изложенного в настоящем учебном пособии, позволит приобрести умения и навыки твердотельного проектирования (моделирования) изделий в среде современных САПР и адаптировать полученные навыки компьютерного моделирования изделий в SolidWorks к большинству имеющихся на рынке программного обеспечения CAD-систем.

Тенденции рынка современного программного обеспечения – непрерывное и быстрое совершенствование как базового инструментария CAD-систем, так и эргономики их программного обеспечения (удобства работы пользователя, легкости освоения САПР персоналом предприятий).

Чтобы быть успешными на современном рынке, разработчики программного обеспечения постоянно повышают функциональность своих продуктов за счет увеличения числа специализированных модулей, ориентированных на быстрое и удобное решение конкретных видов задач. Например, это могут быть мо-

131

дули проектирования зубчатых передач, валов, сварных конструкций и т.д. [19]. При работе с такими модулями пользователь не обращается непосредственно к инструментам формирования твердотельной модели, а лишь задает параметры конструкции или исходные данные для проектирования, далее процесс построения геометрии происходит автоматически. Примером такого модуля (хотя и относительно простого) является система проектирования листового металла. Для знакомства с более сложными модулями рекомендуется обратиться к библиотекам системы «Компас» [17, 19], представляющей одну из самых простых, мощных и удобных отечественных САПР. Также рекомендуется изучить модули проектирования сварных конструкций и литей-

ных форм системы SolidWorks [6, 20, 23, 29].

Однако, несмотря на все усовершенствования в области автоматизации труда конструкторов, необходимо изучение базового инструментария CAD-систем, поскольку элементы уникального, нестандартного оборудования создаются на основе оригинального сочетания конструктивных форм, в чем возможности модулей проектирования типовых конструкций ограничены. Поэтому эффективная работа в области прикладного использования программного обеспечения может быть основана только на фундаментальных знаниях структуры, способов создания и алгоритмов обработки твердотельных моделей, которые определяют возможность применения инструментария соответствующих САПР.

В настоящем пособии не рассмотрены некоторые вопросы, которые не имеют прямого отношения к содержанию и целям курса. В частности, не представлены технологии построения чертежей. Кроме того, подробно не рассмотрены сервисные возможности системы SolidWorks по расчету размеров, массовых и инерционных характеристик моделей, настройке интерфейса системы, а также управления геометрией изделий с использованием таблиц параметров. Студентам предлагается самостоятельно ознакомиться с ними.

Дальнейшее освоение курса должно проходить в направлении совершенствования умений и развития навыков прикладно-

132

го применения систем твердотельного параметрического моделирования в реальных проектах. Компетенции, сформированные при изучении дисциплины «Компьютерное моделирование изделий», должны стать базой для освоения САПР более высокого уровня Unigraphics NX и ProEngineer, применяемых на отечественных и зарубежных предприятиях.

Автор надеется, что настоящее пособие даст будущим инженерам как теоретические знания, так и практические умения в области построения компьютерных моделей технических объектов, и полученные знания будут использоваться при решении прикладных задач моделирования геометрии конструкций в современных машиностроительных системах автоматизированного проектирования.

133

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Кунву Ли. Основы САПР. CAD/CAM/CAE. – СПб.: Пи-

тер, 2004. – 560 с.

2.Автоматизация подготовки производства на предприятии: АРМ-конструктора. Пять главных причин перехода на твердотельное моделирование [Электронный ресурс]. – URL: http://www.ik.3dscorpion.com.ua/IK_app_kompl_avt_arm_sapr-k- 2d-3d.php (дата обращения: 05.04.2008).

3.Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования по направлению подготовки 151900 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» (квалификация (степень) – бакалавр): утв. приказом М-ва образования и науки РФ №827 от 24.12.2009 г. (зарегистрирован вМинюсте РФ 03.02.2010, рег. номер 16219).

4.Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированного специалиста по направлению 657800 «Конструк- торско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» (квалификация – инженер): утв. приказом М-ва образования инаукиРФ №686 от02.03.2000 г. (рег. номер 513тех/дс).

5.Алямовский А.А., Собачкин А.А., Одинцов Е.В. SolidWorks. Компьютерное моделирование в инженерной практике. – СПб.: БХВ-Петербург, 2005. – 799 с.

6.Мюррей Д. SolidWorks. – М.: Лори, 2003. – 860 с.

7.Прохоренко В.П. SolidWorks: практ. рук. – М.: Бином, 2004. – 447 с.

8.Проектирование моделей с функциональными связями между размерами [Электронный ресурс]. – URL: http://window.edu.ru/window_catalog/files/r42500/funk_tm.pdf (дата обращения: 26.02.2011).

9.Кудрявцев Е.В. КОМПАС-3D V6. – М.: ДМК-Пресс, 2003. – 528 с.

134

10.Потемкин А. Трехмерное твердотельное моделирование. – М.: КомпьютерПресс, 2002. – 296 с.

11.Петров А.В., Черненький В.М. Проблемы и принципы создания САПР // Разработка САПР: в 10 кн. – Кн. 1. – М.: Выс-

шая школа, 1990. – 144 с.

12.Вейнеров О.М., Самохвалов Э.Н. Проектирование баз данных САПР // Разработка САПР: в 10 кн. – Кн. 4. – М.: Выс-

шая школа, 1990. – 144 с.

13.Чен Р.К. AutoDesk Inventor. – М.: Лори, 2002. – 568 с.

14.Быков В.П. Методическое обеспечение САПР в машиностроении. – Л.: Машиностроение, 1989. – 256 с.

15.Тарасик В.П. Математическоемоделирование технических систем: учеб. для вузов. – Минск: ДизайнПРО, 1997. – 640 с.

16.Вербовой Л.В. Работа в Autodesk Inventor. – М.: Горячая линия-Телеком, 2004. – 496 с.

17.Черепашков А.А., Носов Н.В. Компьютерные технологии, моделирование и автоматизированные системы в машиностроении: учеб. для вузов. – Волгоград: Ин-Фолио, 2009. – 591 с.

18.Норенков И.П. Основы автоматизированного проектирования: учеб. для вузов / Моск. гос. техн. ун-т им. Н.Э. Баума-

на. – 3-е изд., перераб. и доп. – М., 2006. – 447 с.

19.Потемкин А.Е. Твердотельное моделирование в системе КОМПАС-3D. – СПб.: БХВ-Петербург, 2004. – 449 с.

20.Прохоренко В.П. SolidWorks 2005: практ. рук. – М.: Би-

ном, 2005. – 512 с.

21.Дударева Н.Ю., Загайко С.А. SolidWorks 2007. – СПб.:

БХВ-Петербург, 2007. – 510 с.

22.Дударева Н.Ю. SolidWorks 2010: самоучитель. – СПб.: БХВ-Петербург, 2011. – 416 с.

23.SolidWorks – стандарт трехмерного проектирования. – URL: http://www.sapr.ru/article.aspx?id=6733&iid=275 (дата обращения: 22.03.2011).

24.Петров М.Н., Молочков В.П. Компьютерная графика: учеб. пособие для вузов. – 2-е изд. – СПб.: Питер, 2004. – 810 с.

135

25.Васильев В.Е., Морозов А.В. Компьютерная графика: учеб. пособие. – СПб.: Изд-во Сев.-Зап. гос. заоч. техн. ун-та, 2005. – 101 с.

26.Комплексный инженерный анализ с использованием семейства программных продуктов COSMOS [Электронный ре-

сурс]. – URL: http://www.sapr.ru/article.aspx?id=7209&iid=294 (дата обращения: 22.03.2011).

27.Зенкевич О.К. Метод конечных элементов в технике: пер. с англ. / под ред. Б.Е. Победри. – М.: Мир, 1975. – 542 с.

28.Сегерлинд Л.Дж. Применение метода конечных элементов: пер. сангл. / подред. Б.Е. Победри. – М.: Мир, 1979. – 392 с.

29.Технологическая подготовка штампового производства

сиспользованием SolidWorks [Электронный ресурс]. – URL: http://www.sapr.ru/article.aspx?id=7532&iid=306 (дата обращения: 03.03.2011).

30.Феодосьев В.И. Сопротивление материалов: учеб. для вузов / Моск. гос. техн. ун-т им. Н.Э. Баумана. – 10-е изд., пере-

раб. и доп. – М., 2001. – 592 с.

31.Разработка геометрических моделей и чертежей деталей на базе системы CAD/CAM PRO/ENGINEER: учеб. пособие для студ. вузов / В.И. Якунин [и др.]; под ред. В.А. Зубкова. – М.:

Изд-во МГИУ, 2008. – Ч. 1. – 212 с.

32.Степанов А. Pro/ENGINEER: спец. справ. – СПб.: Питер, 2000. – 622 с.

33.Чемоданова Т.В. Pro/ENGINEER: деталь, сборка, чертеж: учеб. пособие для вузов. – СПб.: БХВ-Петербург, 2003. – 548 с.

34.Краснов М.В., Чигишев Ю.В. Unigraphics для профес-

сионалов. – М.: Лори, 2004. – 319 с.

35.Большаков В.П., Бочков А.Л., Сергеев А.А. 3D-модели-

рование в AutoCAD, КОМПАС-3D, Solidworks, Inventor, T-Flex: учеб. курс (+DVD). – СПб.: Питер, 2011. – 336 с.

136

Учебное издание

Крюков Алексей Юрьевич

КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ИЗДЕЛИЙ В КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКЕ

ПРОИЗВОДСТВА

Учебное пособие

Редактор и корректор Н.В. Бабинова

Подписано в печать 18.09.2013. Формат 60 90/16.

Усл. печ. л. 8,625. Тираж 100 экз. Заказ № 195/2013.

Издательство Пермского национального исследовательского

политехнического университета.

Адрес: 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, к. 113.

Тел. (342) 219-80-33.

137