7. Специальная часть
7.1. Автоматизированная конструкторская подготовка с использованием 3d – проектирования
7.1.1. Задачи твердотельного 3d – проектирования
Необходимость использования систем трехмерного твердотельного моделирования в процессе разработки изделий определяется основным набором задач, которые они призваны решать:
– моделирование изделий с целью создания конструкторской и технологической документации, необходимой для их выпуска (деталировок, сборочных чертежей, спецификаций и т.д.);
– моделирование изделий с целью расчета их геометрических и массо-центровочных характеристик;
– моделирование изделий для передачи геометрии в расчетные пакеты;
– моделирование деталей для передачи геометрии в пакеты разработки управляющих программ для оборудования с ЧПУ;
– создание изометрических изображений изделий (например, для составления каталогов, создания иллюстраций к технической документации и т.д.).
7.1.2. Выбор системы проектирования
В качестве инструмента компьютерного моделирования выбрана система КОМПАС-3D V15, которая предназначена для создания трехмерных параметрических моделей отдельных деталей и сборочных единиц, содержащих как типичные, так и нестандартные, уникальные конструктивные элементы.
Общепринятым порядком моделирования твердого тела является последовательное выполнение булевых операций (сложения и вычитания) над объемными примитивами (сферами, призмами, цилиндрами, конусами, пирамидами и т.д.).
В КОМПАС-3D V15 объемные примитивы образуются путем выполнения такого перемещения плоской фигуры в пространстве, след от которого определяет форму примитива. При этом получение формы детали во многом может соответствовать известным формообразующим методам, используемым в механической обработке путем снятия материала.
7.1.3. Трехмерное проектирование призмы
Проектирование детали начинается с создания базового тела путем выполнения операции над эскизом (или несколькими эскизами).
При этом доступны следующие типы операций:
– вращение эскиза вокруг оси, лежащей в плоскости эскиза;
– выдавливание эскиза в направлении, перпендикулярном плоскости эскиза;
– кинематическая операция - перемещение эскиза вдоль указанной направляющей;
– построение тела по нескольким сечениям-эскизам.
Каждая операция имеет дополнительные опции, позволяющие варьировать правила построения тела.
П
Трехмерная модель детали содержит информацию, необходимую как для идентификации изделия при организации электронного документооборота на предприятии (наименование, обозначение), так и информацию, связанную с физико-механическими свойствами материала.
Рис. 7.1 Построение модели детали призма
Полученная модель может использоваться для получения моделей сборок и рабочих чертежей, а также передаваться в расчетные пакеты для математического анализа и расчетов. Для этого имеется возможность сохранения файлов моделей в форматах IGS, SAT, X_T, X_B, STP, STEP.
На основе данных цифровой модели система КОМПАС-3D V15 позволяет производить расчеты геометрических и массо-центровочных характеристик трехмерных объектов, а также сохранение результатов в виде текстовых документов и специальных форматов для дальнейшего использования и анализа.
Пример МЦХ детали «Призма»:
Заданные параметры
Материал тел Сталь 20 ГОСТ 1050-88
Плотность материала тел Ro =0.007820 г/мм3
Расчетные параметры(тела и компоненты)
Масса M = 245.945141 г
Площадь S = 11913.600058 мм2
Объем V = 31450.785284 мм3
Центр масс Xc = 27.500000 мм
Yc = 6.889959 мм
Zc = 26.000000 мм