3D-модель та складальне креслення із застосуванням SolidWorks планки МТМ80-3100030СБ

Кафедра В«Обладнання та технологія зварювального виробництваВ»

Курсовий проект

з дисципліни В«САПР в зварювальному виробництві В»

на тему: В«3D-модель і складальне креслення із застосуванням SolidWorks планки МТМ80-3100030СБ В»

Зміст

3

1. Опис технічного завдання і вибір програмного забезпечення .... 5

2. Вибір технічних засобів проектування ............................................ 7

3. Порядок роботи ................................................ ........................................ 19

27

Список використаних джерел ................................................ ............ 28

Введення

Процес проектування - це процес складання опису, необхідного для створення в заданих умовах ще не існуючого об'єкта, або алгоритму його функціонування з можливою оптимізацією заданих характеристик об'єкта або алгоритму його функціонування.

Даний процес лежить в основі діяльності інженера-проектувальника, під яким у загальному випадку розуміють вибір деякого способу дій.

Конструювання є частиною процесу проектування та зводиться до визначення властивостей виробу. Роботи, пов'язані з автоматизацією процесів конструювання і технологічної підготовки виробництва, характеризуються на початкових етапах розробкою окремих пакетів прикладних програм (Applications Package, AP), а на заключній - створенням систем автоматизованого проектування. Система автоматизованого проектування є комплекс засобів автоматизації проектування, взаємозв'язаних з необхідними підрозділами проектної організації або колективом фахівців, що виконують автоматизоване проектування. Розрізняють автоматизоване та автоматичне проектування. Автоматизоване проектування - процес проектування, при якому всі перетворення опису об'єкта або алгоритму його функціонування, а також подання описів на різних мовах здійснюється взаємодією людини і ПК. Автоматичне проектування - процес проектування, при якому всі перетворення описів об'єкту і алгоритму його функціонування здійснюється без участі людини.

Основою систем автоматизованого проектування (САПР) є сукупність різних видів забезпечення автоматизованого проектування, а також автоматичного, необхідного для вирішення проектних задач.

Цілями автоматизованого проектування є:

- підвищення якості проектних робіт;

- зниження матеріальних витрат при проектуванні і виробництві;

- скорочення термінів проектування;

- ліквідація тенденцій зростання числа ІТП.

Вимоги, що пред'являються до САПР:

- вимога системного єдності;

- вимога розвитку - САПР повинна бути модернізованої системою;

- вимога комплексності - при проектуванні повинна дотримуватися послідовність переходу за стадіями проектування;

- вимога інформаційного єдності - слід забезпечувати єдність виконавчих термінів, символів, умовних позначень, способів подання інформації;

- вимога сумісності ручного та автоматизованого проектування;

- вимога мінімального взаємодії системи з зовнішнім середовищем;

- вимога здатності накопичення архіву проектних рішень.

1. Опис технічного завдання та вибір програмного забезпечення

В даному курсовому проекті необхідно по вихідним кресленнях плану складальної одиниці відтворити тривимірну модель. Для цього використовуємо векторно-графічний редактор SolidWorks 2006.

Редактор SolidWorks 2006 дозволяє створювати тривимірні моделі окремих деталей, складальні одиниці, що складаються з декількох деталей, і креслення по деталям.

SolidWorks 2006 при моделюванні може функціонувати в трьох режимах: деталь, збірка, креслення.

При роботі в режимі "деталь" спочатку створюється необхідну кількість ескізів для заснування, а потім додаються інші елементи.

Редактор SolidWorks 2006 дозволяє довільно змінювати деталі безпосередньо з зборки. Зв'язок між деталями і зборкою гарантує їх синхронне оновлення при зміні яких-небудь параметрів. Отже, креслення зборки можна створювати на будь-якому етапі проектування.

Для швидкого створення ряду однотипних об'єктів, можуть бути використані спеціальні команди "лінійний масив" та "Кругової масив". У круговому масиві користувач вказує зразок елемента, кількість елементів в масиві і характерні розміри. Аналогічно відбувається створення лінійного масиву. Зручно те, що створені таким чином подібні елементи за замовчуванням не містять взаємозв'язків, тобто зміна одного з них не приведе до автоматичної зміни решти.

Для перетворення ескізів (т.е двомірних об'єктів) в моделі (тривимірні об'єкти) існує ряд команд, найбільш часто використовувані з яких - "бобишки" і "Обертання". Команда "Бобишки" витягує ескіз перпендикулярно площині ескіза, а команда "Обертання" створює тривимірний об'єкт шляхом обертання ескіза щодо вказаної осі симетрії.

У режимі креслення створюються проекції моделей в звичній для конструктора формі. Режим "креслення" дозволяє створити не менше 6 стандартних видів, перетину в будь-якій площині, ступінчасті перетину, винесення; проставити розміри, шорсткості, допуски на перпендикулярність, хвилястість; створити і заповнити основний напис.

Стандартні проекції об'єкта створюються автоматично при терпи деталі або збірки в креслення. Відображення інших проекцій можна задавати, використовуючи стандартний діалог. Для створення перетину необхідно штрихпунктирною лінією вказати січну площину на одній з проекцій, а далі, використовуючи команду "перетин", створити його і при необхідності перемістити.

Для створення виносок в певному місці проекції малюється коло, кордони якої відповідають кордонів виноски. Окружність можна переміщати і змінювати її розмір. Зміст і кордони виноски змінюються автоматично.

Для збирання окремих деталей в складальну одиницю необхідно створити спеціальний файл збірки (розширення. sldasm). Деталі (файли з розширенням. sldpart) переносяться в певному порядку в збірку і збираються за певними правилами. Для збирання рекомендується використовувати стандартні команди, що розташовують одну деталь щодо іншої: "Відстань", "Співвісність", "Паралельність", "Перпендикулярність", "Кут".

SolidWorks 2000 дозволяє задати матеріал (або його щільність) для деталі або зборки, а потім провести деякі статичні обчислення (маса, об'єм, осьові моменти інерції). У порівнянні з AutoCAD SolidWorks 2000 надає: спрощене створення 3D-моделей, створення креслень за моделями, просте у порівнянні з AutoCAD створення зборок, створення моделей зварних швів, експорт файлу в двійкові формати, підтримувані більшістю CAD/CAE пакетів (IGES, ACIS, Parasolid, STL).

2. Вибір технічних засобів проектування

Виходячи з рекомендованих системних вимог пакету SolidWorks 2006, вибираємо наступну конфігурацію ПК:

Процесор - Intel В® Celeron в„ў D 331 2667 MHz LGA775;

Материнська плата - ASUS P5GPL-X SE Socket 775 i915;

Оперативна пам'ять - 1024Mb PC-3200 DDR;

Жорсткий диск - Samsung 300Gb 8Mb buffer 7200 rpm IDE;

Привід DVD/CD - Nec ND-7170;

Монітор - Samsung 940N;

Принтер - Samsung ML2010P;

Згідно з визначенням, ЕОМ (надалі ПК) - складна система технічних засобів, здатна приймати, зберігати, передавати, обробляти і видавати інформацію за допомогою арифметичних і логічних обчислень. Будь ПК включає в себе 2 групи пристроїв: центральні та периферійні. До периферійних пристроїв відносяться пристрої, що забезпечують зв'язок між центральними пристроями і користувачем. До центральних пристроїв відносять процесор і оперативну пам'ять.

Основною частиною будь-якого ПК становить системний блок, містить в собі: блок живлення фактора AT або ATX, материнську плату, процесор з пристроєм охолодження, відеокарту, оперативну пам'ять, жорсткий диск, привід ...для читання чи запису CD-ROM, модем, мережну карту, звукову карту, RAID-чіп і масив.

До периферійних пристроїв відносяться: зовнішні модеми, сканери, принтери, плоттери, маніпулятори "миша", клавіатури, зовнішні ТВ-тюнери, і т.д.

Однією з невід'ємних складових при комплектації будь-якого ПК є монітор. В даний момент на ринку представлені два типи моніторів: на електронно-променевих трубках і на рідких кристалах.

Принципи роботи CRT-моніторів.

Елементом, що формує зображення в CRT-моніторі, є ЕПТ. За своєю суттю це скляна колба, усередині якої вакуум (рис. 2.1). Електронна гармата формує пучок електронів (електронний промінь), який направляється в сторону екрану, покритого зсередини люмінофором. При зіткненні електронів з люмінофором останній починає випромінювати світло, - чим більше енергія пучка, тим яскравіше світіння. Відхиляє направляє пучок електронів так, що він сканує весь екран, рядок за рядком. Оскільки швидкість сканування дуже велика, очей в силу своєї інерційності сприймає зображення як стабільне.

Рис. 2.1 - Електронно-променева трубка.

Відразу ж можна виявити всі недоліки ЕПТ. Пучок електронів, володіючи значною енергією, при зіткненні з люмінофором генерує рентгенівське випромінювання. Для фокусування і відхилення пучка потрібні сильні електромагнітні поля. А оскільки в кожен момент часу пучок засвічує тільки невелику площу люмінофора, виникає мерехтіння зображення.

Описана схема справедлива для монохромних ЕПТ, якщо ж ви хочете отримати кольорове зображення, доведеться ускладнювати існуючу конструкцію. По-перше, люмінофор повинен світитися декількома квітами. Оскільки людське око реагує на три основні кольори - червоний (Red), зелений (Green) і синій (Blue), а всі інші є їх комбінацією, ці три і були обрані в якості кольорів світіння люмінофора.

Таким чином, шар люмінофора з внутрішньої сторони екрану складається з найдрібніших елементів трьох кольорів. Для спрощення схем управління кольорова ЕПТ має три електронних гармати відповідно основним квітам. Залишається забезпечити попадання кожного з цих трьох пучків електронів тільки на свої елементи люмінофора і виключити потрапляння на сусідні.

Найпростіший спосіб - помістити перед люмінофором маску з отворами. Таким чином, навіть якщо пучок електронів злегка відхилиться від наміченої траєкторії, він все одно не зможе засвітити "чужий" елемент люмінофора.

Типи масок.

Всього було розроблено декілька типів масок. На жаль, ідеального рішення не існує, і кожен тип має свої як сильні, так і слабкі сторони. В залежності від того, які завдання будуть вирішуватися на комп'ютері, слід вибрати і монітор з відповідною маскою.

Почнемо з найпоширенішого варіанта - тіньовий маски (Shadow Mask). У цьому випадку отвори мають круглу форму і розташовуються навпроти точкових елементів люмінофора (рис. 2.2). Точки люмінофора трьох квітів, в свою чергу, формуються в тріади. Відстань по діагоналі між тріадами - крок точки маски (Dot Pitch). Чим він менший, тим вища якість зображення. У сучасних моніторів це значення лежить в межах від 0,25 (Найкращі моделі) до 0,30 мм, у середньому - 0,28 мм.

До достоїнств ЕПТ даного типу можна віднести високу чіткість зображення, до недоліків - невисокі яскравість і соковитість кольорів. Зазвичай монітори з CRT даного типу використовуються для роботи з текстом, комп'ютерного моделювання (CAD/CAM-додатки).

Рис. 2.2 - Тіньова маска.

Переважна більшість тіньових масок виготовляються з інвару (Invar) - сплав заліза і нікелю. Так що, якщо виробник старанно це підкреслює, це не більше ніж рекламний трюк.

Розробка альтернативної технології, покликаної підвищити яскравість і соковитість квітів, призвела до створення апертурних грат (Aperture Grid). Така маска складається з вертикальних струн (рис. 2.3). Люмінофор, розташований в просвіті між струнами решітки, нанесений тонкими вертикальними смужками. Відстань по горизонталі між смужками люмінофора одного кольору називається кроком смуги (Strip Pitch) або, що одне і те ж, кроком апертурних решітки (Aperture Grid Pitch).

Природно, чим менше його значення, тим вища якість зображення. У сучасних моніторів воно коливається від 0,23 до 0,27 мм. Абсолютно плоскі моделі часто мають змінний крок, скажімо, 0,23 мм в центрі і 0,25 мм по краях. За рахунок того, що площа струн в порівнянні з площею тіньової маски помітно менше, більше число електронів з пучка досягають люмінофора, викликаючи яскраве, насичене світіння.

Але оскільки промені розділяються тільки по вертикалі, монітори, що використовують ЕПТ з апертурноюгратами, дещо гірше справляються з відображенням дрібних деталей, наприклад, тексту малого розміру. Основне їх призначення - дизайн, верстка, робота з графікою.

Рис. 2.3 - Апертурні грати.

Слід підкреслити дві особливості, властиві моніторам з апертурноюгратами. По-перше, вони плоскі як мінімум у вертикальному напрямку, по-друге, на екранах таких моніторів завжди присутні одна або дві (в залежності від розміру діагоналі монітора) горизонтальні тонкі лінії. Це не дефект зображення, а тінь від горизонтального дроту, підтримуючої та стабілізуючою вертикальні струни.

Як спробу поєднати кращі якості тіньової маски і апертурних грат, можна сприймати технологію щілинний маски (Slot Mask). Не можна сказати, що це вдалося повністю, але ЕПТ з щелевой маскою по яскравості і соковитості кольорів наближаються до трубок з апертурноюгратами, а по чіткості не поступаються традиційним виробам з тіньовою маскою. Щілинна маска (мал. 2.4) містить отвори прямокутної (або овальної) форми. Навпроти них розташовуються елементи люмінофора, що також мають прямокутну (або овальну) форму.

Відстань по горизонталі між елементами люмінофора одного кольори - щілинний крок (Slot Pitch). Як і у всіх інших випадках, чим менше його значення, тим вища якість зображення. У сучасних моніторів воно коливається від 0,21 до 0,27 мм. Монітори, що використовують ЕПТ з щелевой маскою - оптимальне рішення для задач комп'ютерного моделювання (CAD/CAM-додатки) і роботи з текстом.

Рис. 2.4 - Щілинна маска.

Тут важливо зробити одне зауваження. Не можна прямо порівнювати розмір кроку для ЕПТ різних типів: крок точки (у разі тіньової маски) вимірюється по діагоналі, а крок апертурних грат і крок щілинний маски - по горизонталі. Отже, при однаковому кроці (саме його так люблять вказувати виробники) трубка з тіньовою маскою має приблизно в 1,1 ... 1,2 рази більшу щільність елементів люмінофора.

Плоскі електронно-променеві трубки.

В останні кілька років все більшого поширення отримують ЕПТ з плоским екраном. Основна їх перевага - мінімізація геометричних спотворень зображення.

Існують два підходи при проектуванні моніторів з плоским екраном. У першому випадку плоскої є тільки зовнішня поверхня екрана ЕПТ. Плюси такого рішення - простота схем управління (немає практично ніяких відмінностей від звичайних моніторів), мінуси - візуальні ефекти (здається, що зображення увігнуто, адже екран фактично - лінза).

Другий підхід передбачає, що плоскими є як зовнішня, так і внутрішня поверхні екрана. При цьому повністю відсутня ефект лінзи, але з'являються інші проблеми: пучок електронів при скануванні рядки проходить різну відстань (по краях екрану більше, ніж у центрі), та і його падіння здійснюється під різними кутами.

Частково це вирішується ускладненням схем управління, але все одно чіткість зображення по краях (особливо в кутах екрана) дещо гірше, ніж у центрі. Тим не менш, в переважній більшості сучасних плоских моніторів застосовується саме цей тип ЕЛТ. Якщо говорити про використання того чи іншого типу маски, то слід зазначити, що різні виробники створюють свої вироби із залученням різних рішень.

Так, Samsung в своїх Infinite Flat Tube використо...вує традиційну тіньову маску, а Sony, ViewSonic, NEC/Mitsubishi розробили плоскі ЕПТ на основі апертурних грат (у цих трубок є одна цікава особливість - змінний крок решітки: в центрі він менше, ніж по краях - зліва і справа), Panasonic, Hitachi і LG, в свою чергу, спираються на технологію щілинний маски.

Природно, плоскі трубки, виконані на основі різних технологій, зберегли всі особливості своїх "опуклих" попередників.

Параметри CRT-моніторів.

Основний параметр будь-якого монітора - розмір екрану по діагоналі. Найпростіші монітори мають діагональ 14 дюймів (1 дюйм = 25,4 мм). Найбільш поширені на сьогодні - 15-дюймові моделі. Їх поступово витісняють 17-дюймові. Для шанувальників великих екранів призначені моделі з діагоналлю 19, 21 і 22 дюйми. Для спеціального застосування випускаються монітори і з більшою діагоналлю. Треба зауважити, що довжина діагоналі наводиться для всього екрана ЕПТ, видима ж область на 1 ... 2 дюйми менше.

Другий параметр - крок точки. Про нього ми говорили, розглядаючи різні типи ЕПТ. При виборі монітора слід орієнтуватися на наступні значення. Якщо ви не збираєтеся працювати з високими дозволами, крок повинен бути не більше 0,28 мм для тіньової маски і не більше 0,25 мм для апертурних грат або щілинний маски. У разі високих вимог до чіткості зображення краще вибрати модель, що має крок 0,25 мм для тіньової маски і 0,23 мм для апертурних грат або щілинний маски.

Якщо апертурная грати має змінний крок (наприклад, у ЕПТ з плоским екраном), нерідко значення кроку наводиться тільки для центральної області. На нього і слід орієнтуватися.

Вельми важливий параметр - підтримувані дозволи і відповідні їм частоти кадрової розгортки. Дозвіл, який буде

Інший приклад. Значить Хоча При зазначеній Краще В крайньому Знаючи Так розгортки. Таким Щоб дозволі. управління. Цей стандарт визначає робочому місці.

здоров'ю. Особливо це шкідливих речовин.

3.

Вибираємо в дереві конструювання Feature Manager площину В«СпередуВ», використовуючи панель інструментів В«ВидВ», кнопку В«Стандартні види В», яка випадає опціюВ« Перпендикулярно В», повертаємо площину.

Використовуючи панель інструментів В«ЕскізВ», кнопку В«ЕскізВ», створюємо ескіз на площині.

як показано на рис. 3.1. на рис. 3.2.

Рис.

Рис.

Використовуючи панель інструментів В«ЕскізВ», кнопку В«ЕскізВ», 3.3

Рис. 3.4.

Рис. Використовуючи 3.5

Рис. 3.6

Рис.

Переходимо достворенню деталі пробка.

Вибираємо пункт меню В«ФайлВ» -> В«НовийВ», і в який з'явився діалоговому вікні вибираємо В«ДетальВ».

Вибираємо в дереві конструювання Feature Manager площину В«СпередуВ», використовуючи панель інструментів В«ВидВ», кнопку В«Стандартні види В», яка випадає опціюВ« Перпендикулярно В», повертаємо площину.

Використовуючи панель інструментів В«ЕскізВ», кнопку В«ЕскізВ», створюємо ескіз на площині.

Використовуючи інструмент В«КолоВ» панелі інструментів В«ЕскізВ», створюємо коло діаметром 10 мм (радіус, відповідно, дорівнює 5 мм)

Потім, використовуючи інструмент В«Витягнута бобишках/підставаВ» панелі інструментів В«ЕлементиВ», витягаємо намальований ескіз на 10 мм.

Зовнішній вигляд елемента пробки представлений на рис. 3.7.

Рис. 3.7 Вид елемента пробки.

Аналогічно створюємо інший елемент пробки діаметром 15 мм і витягнутий на глибину 10 мм.

Фаски 0,5 x45 В° створюємо за допомогою інструменту В«ФаскаВ» панелі інструментів В«ЕлементиВ», вказуючи в якості налаштувань фаски два кромки пробки. Зовнішній вигляд пробки представлений на рис. 3.8

Рис. 3.8 Зовнішній вигляд скоби

Зберігаємо деталь під ім'ям В«Пробка.SLDPRTВ»

Переходимо до створення деталі В«КришкаВ»

Вибираємо пункт меню В«ФайлВ» -> В«НовийВ», і в який з'явився діалоговому вікні вибираємо В«ДетальВ». Вибираємо в дереві конструювання Feature Manager площину В«СпередуВ», використовуючи панель інструментів В«ВидВ», кнопку В«Стандартні видиВ», яка випадає опцію В«ПерпендикулярноВ», повертаємо площину. Використовуючи панель інструментів В«ЕскізВ», кнопку В«ЕскізВ», створюємо ескіз на площині. За допомогою інструментів В«ПрямокутникВ» і В«КолоВ» створюємо ескіз кришки як показано на рис. 3.9

Рис. 3.9 Ескіз кришки

Потім, використовуючи інструмент В«Витягнута бобишках/підставаВ» панелі інструментів В«ЕлементиВ», витягаємо намальований ескіз на 3 мм.

Зовнішній вигляд кришки представлений на рис. 3.10

Рис 3.10 Зовнішній вигляд кришки.

Зберігаємо деталь під ім'ям В«Кришка.SLDPRTВ»

Створюємо загальну зборку. Вибираємо кнопку В«СтворитиВ» панелі інструментів В«СтандартнаВ». У діалоговому вікні вибираємо В«ЗбіркаВ».

Перетягуємо у вікно збірки створені деталі (скобу, пробку і кришку).

На панелі інструментів В«СкладанняВ» вибираємо кнопку В«Умови сполучення В». Для розташування деталей згідно технічного завдання, використовуємо типи сполучень В«ЗбігВ», «³дстаньВ», В«концентричностіВ». Результат побудови представлений на малюнку 3.11.

Зберігаємо файл під ім'ям Планка.SLDASM.

Після створення збірки створюємо креслення.

Для цього вибираємо кнопку В«СтворитиВ» панелі інструментів В«СтандартнаВ». У діалоговому вікні вибираємо В«КресленняВ». В якості формату креслярського аркуша вибираємо формат А2 з основним написом.

Рис. 3.11 - Планка в зборі.

Розміщуємо на аркуші креслення за допомогою кнопки В«Вид моделіВ» панелі інструментів В«КресленняВ» стандартні види планки. За допомогою кнопки В«Покажчик центруВ» панелі інструментів В«КресленняВ» наносимо покажчики отворів на види в кресленні. За допомогою кнопки В«Осьова лініяВ» панелі інструментів В«ПриміткиВ» проставляємо осьові лінії на видах. Потім, використовуючи кнопку В«Автоматичне нанесення розмірівВ» панелі інструментів В«КресленняВ», проставляємо необхідні розміри.

Для створення розрізу по ламаній лінії використовуємо інструмент В«Вирівняний розрізВ» панелі інструментів В«КресленняВ».

Для вказівки зварних швів використовуємо команду контекстного меню В«ПриміткаВ» -> В«Позначення зварюванняВ».

Для вставки блоку заміток використовуємо кнопку В«ЗаміткаВ» панелі інструментів В«КресленняВ».

Креслення збірки наведено в додатку Б.

Висновок

В результаті виконання даної курсової роботи був освоєний редактор SolidWorks, з'ясовано його плюси і мінуси в порівнянні з іншими САПР, створена тривимірна модель згідно технічного завдання, і по тривимірної моделі створено креслення.

Список використаних джерел

1. SolidWorks. Комп'ютерне моделювання в інженерній практиці/Автори: Алямовскій А. А., Собачкін А. А., Одинцов Є. В., Харитонович А. І., Пономарьов Н. Б. - СПб.: БХВ-Петербург, 2005. - 800 с.: Іл.

2. Прохоренко В.П. SolidWorks. Практичний посібник. - М.: ТОВ В«Біном-ПрессВ», 2004 р. - 448 с.: Іл.

3. Тику Ш. Ефективна робота: SolidWorks 2004. - СПб.: Питер, 2005. - 768 с.: Іл.