Курсовая Основы CAD/CAM/CAE/PLM

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ФГБОУ ВПО «ВГТУ», ВГТУ)

_______________Факультет вечернего и заочного обучения___________________

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: Основы CAD/CAM/CAE/PLM ______________________________

______________________________________________________________________

Тема: Проектирование в SIEMENS PLM NX 7.5 ____________________________

______________________________________________________________________

Разработал(а) студент(ка) ___________________________Красова В.Е.

Руководитель ________________________________________

Защищена __________________ Оценка ___________________________________

2013

Введение

Цель работы - изучение основ работы и 3D проектирование программы SIEMENS NX 7.5.

NX повышает производительность при разработке изделий, обеспечивая более быстрое и гибкое моделирование деталей и сборок, улучшенные возможности работы с разными CAD-системами, оптимизированные решения для численного моделирования и более эффективной технологической подготовки производства.

В процессе изучения мы построим Одноцилиндровый двухпоршневой дизельный механизм. Работа начнется с создания нового проекта и окончится с создания полноценной модели с возможностью движения согласно указанным параметрам.

Содержание

Введение 2

1. Теоритическая часть 4

2. Практическая часть 7

2.1 Проектирование 7

2.2 Симуляция движения 12

Заключение 14

Список литературы 15

1. Теоритическая часть

Термин «САПР для машиностроения» в нашей стране обычно используют в тех случаях, когда речь идет о пакетах программ, которые в англоязычной терминологии называются CAD/CAM/CAE.

Идея автоматизировать проектирование зародилась в конце 50-х годов прошлого века, почти одновременно с появлением коммерческих компьютеров. А уже в начале 60 системы подготовки производства.

Доктор Патрик Хэнретти (Patrick Hanratty) основал компанию Manufacturing and Consulting Services (MCS) и разработал методики, которые составили основу большинства современных САПР. Вскоре появились и другие CAD-пакеты. В то время они работали на мэйнфреймах и мини-компьютерах и стоили очень дорого. Лишь крупные предприятия могли позволить себе идти в ногу со временем и использовать современное оборудование для выполнения сложных математических расчетов.

Параллельно с развитием CAD-систем бурное развитие получили CAM-системы автоматизации технологической подготовки производства. В 1961 г. был создан язык программирования APT (Automatic Programming Tools), впоследствии этот язык стал основой многих других языков программирования применительно к оборудованию с числовым программным управлением. Разработанный к 1950 г. метод конечных элементов послужил толчком к развитию систем инженерного анализа CAE. В 1963 г. был предложен способ применения метода конечных элементов для анализа прочности конструкции путем минимизации потенциальной энергии.

Так в 1971 г. компания MSC.Software выпустила систему структурного анализа MSC.Nastran, которая до сих пор занимает ведущее положение на рынке CAE систем.

К середине 80-х годов системы САПР для машиностроения обрели форму, которая существует и сейчас. Появление микропроцессоров положило начало революционным преобразованиям в области аппаратного обеспечения — наступила эра персональных компьютеров. Но для трехмерного моделирования мощности первых ПК не хватало. Поэтому в 80-е годы поставщики «серьезных» средств автоматизации проектирования ориентировались на компьютеры на базе RISC-процессоров, работавшие под управлением ОС Unix, — они были, намного дешевле мэйнфреймов и мини-машин. Параллельно снижалась стоимость ПО, и к началу 90-х средняя цена рабочего места значительно снизилась — САПР становились доступнее. Но в массовый продукт они превратились лишь тогда, когда компания Autodesk разработала свой знаменитый пакет AutoCAD стоимостью на тот момент всего 1 тыс. долл., что было в десятки раз меньше существовавших до этого систем. Правда, в те времена мощности ПК хватало лишь для двумерных построений — черчения и создания эскизов. Однако это не помешало новинке иметь огромный успех у пользователей.

Наиболее бурное развитие САПР происходило в 90-х годах, когда Intel выпустила процессор Pentium Pro, а Microsoft — систему Windows NT. Тогда на поле вышли новые игроки «средней весовой категории», которые заполнили нишу между дорогими продуктами, обладающими множеством функций, и программами типа AutoCAD. В результате сложилось существующее и поныне деление САПР на три класса: тяжелый, средний и легкий.

Традиционно, продукты САПР для машиностроения разделены на три класса: тяжелый, средний и легкий. Такая классификация сложилась исторически, и хотя уже давно идут разговоры о том, что грани между классами вот-вот сотрутся, они остаются, так как системы по-прежнему различаются и по цене, и по функциональным возможностям.

В результате сейчас в этой области имеется несколько мощных систем, стабильно развивающиеся продукты среднего класса и получившие массовое распространение недорогие "легкие” программы. Имеется и так называемые "внеклассовые” САПР, роль которой выполнять различные специализированные задачи, например такие как расчеты коробок передач и редукторов.

САПР в машиностроении

CAD – computer Aided Design

Общий термин для обозначения всех аспектов проектирования с использованием средств вычислительной техники. Обычно охватывает создание геометрических моделей изделия. А также генерацию чертежных изделий и их сопровождений.

CAM – Computer Aided Manufacturing

Общий термин для обозначения системы автоматизированной подготовки производства, общий термин для обозначения ПС подготовки информации для станков с ЧПУ. Традиционно исходными данными для таких систем были геометрические модели деталей, полученных из систем CAD.

CAE – Computer Aided Engineering

Система автоматического анализа проекта. Общий термин для обозначения информационного обеспечения условий автоматизированного анализа проекта, имеет целью обнаружение ошибок (прочностные расчеты) или оптимизация производственных возможностей.

PDM – Product Data Management

Система управления производственной информацией. Инструментальное средство, которое помогает администраторам, инженерам, конструкторам и так далее управлять как данными так и процессами разработки изделия на современных производственных предприятиях или группе смежных предприятий.

2. Практическая часть

2.1 Проектирование

Открыв SIEMENS PLM NX 7.5 нажмем Файл-Новый. Вызвав тем самым окно создания новой модели.

Рисунок 1

В окне выберем Model, даем ниже ей имя и нажмем ок.

Создаем новый эскиз и формируем простейший чертеж для основы механизма

Рисунок 2

Рисунок 3.

После формирования первого блока механизма, завершаем эскиз. Далее с помощью инструмента «Вытягивание» придаем элементам объем.

Рисунок 4

Далее последовательно формируем чертежи соединительных элементов механизма и по аналогии формируем объем

Рисунок 5.

Рисунок 6.

Рисунок 7

Рисунок 8.

Рисунок 9.

Модель готова. Далее приступаем к симуляции кинематических движений.

2.2 Симуляция движения

Нажав кнопку Начать –Симуляция кинематических движений, мы тем самым запустим инструменты для создания анимации.

Рисунок 10

Далее создаем новую симуляцию, после чего создаем звенья, которыми являются каждый соединительный блок механизма.

Описав звенья, переходим к соединительным узлам. В данном проекте используются три вида узлов:

- Фиксированный (Для опорных объектов, не принимающих участия в движении)

- Вращение (Ключевые узлы, соединяющие блоки механизма, создают симуляцию шарнира между двумя объектами)

- Ползун (Используется для перемещения поршней вдоль заданной прямой).

Далее формируется решение, в котором указываются параметры и направление гравитации. В данном проекте гравитационная постоянная не учитывается. Итак симуляция завершена.

Рисунок 11.

Рисунок 12.

Заключение

NX — это лидирующая CAD/CAM/CAE/CSE система, построенная на лучших технологиях, предназначенных для создания изделий любой сложности. В России NX занимает прочные позиции, благодаря широким возможностям использования системы в различных областях промышленности (авиакосмическая промышленность, двигателестроение, автомобилестроение, машиностроение и т.д.) и применению современных технологий, обеспечивающих пользователя передовыми решениями в области MCAD на всех этапах создания изделия.

Список литературы

1. Абакумов Дмитрий. Начало работы в Unigraphics NX8

2. Unigraphics NX8.0 Полный комлпект документации на русском языке

3. Klette G. NX7.5 - kurz und bündig: Grundlagen für Einsteiger

4. Информация с сайта http://ru.wikipedia.org

5. Информация с сайта http://www.csoft.ru/

17