CAD, CAM, CAE, PLM, PDM

Citation preview

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЮЖНО-УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

621 (07) В932

Я.В. Высогорец

CAD, CAM, CAE, PLM, PDM Часть 2 CAD, CAE В КОНСТРУКТОРСКОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ

Учебное пособие для самостоятельной работы студентов

Челябинск 2016

Министерство образования и науки Российской Федерации Южно-Уральский государственный университет Филиал в г. Миассе Кафедра «Технология производства машин»

621 (07) В932

Я.В. Высогорец

CAD, CAM, CAE, PLM, PDM Часть 2 CAD, CAE в конструкторском проектировании Учебное пособие для самостоятельной работы студентов Под редакцией Ю.Г. Микова

Челябинск Издательский центр ЮУрГУ 2016

УДК 621.002.2(076.5) + 658.512-52(076.5) В932 Одобрено учебно-методической комиссией машиностроительного факультета филиала ЮУрГУ в г. Миассе Рецензенты: Н.М. Филькин, Е.В. Васютин

Высогорец, Я.В. В932 CAD, CAM, CAE, PLM, PDM. Часть 2: CAD, CAE в конструкторском проектировании: учебное пособие для самостоятельной работы студентов / Я.В. Высогорец; под ред. Ю.Г. Микова. – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2016. – 97 с. Учебное пособие предназначено для выполнения практических работ по курсам «САПР ТП», «Программы поддержки инженерных расчетов», «Базы данных при решении задач в области конструкторскотехнологического обеспечения машиностроительных производств» студентами специальности 151900.62. В пособии описываются процессы создания трехмерных моделей деталей и сборочных единиц, создание чертежей, в том числе с использованием ассоциативных видов с 3Dмоделей, автоматическое получение с 3D-моделей и редактирование спецификаций, конструкторские расчеты, связанные с трехмерными моделями изделий, автоматическое получение программ на СЧПУ с трехмерных моделей, отладка технологии изготовления деталей в режиме анимации, автоматизированное создание технологий изготовления деталей и сборочных единиц, расчет режимов резания, выбор оборудования, инструментов и других составляющих технологических процессов механической обработки и сборки из технологических баз данных, организация конструкторско-технологического документооборота с использованием PLM-системы в ПО «Компас-3D», «Вертикаль», «Adem», «CIMCO», «COMCNC», «Лоцман».

УДК 621.002.2(076.5) + 658.512-52(076.5) © Издательский центр ЮУрГУ, 2016 2

ВВЕДЕНИЕ Целью данного пособия является наглядная демонстрация студентам возможностей современного конструкторско-технологического проектирования с помощью программ «Компас-3D», «Вертикаль», «Adem», «CIMCO», «COMCNC», «Лоцман». Системы САПР (системы автоматизированного проектирования), в соответствии с международной классификацией, делят на системы CAD (computer aided design), CAM (computer aided manufacturing) и CAE (computer aided engineering). Также выделяют системы PLM (product lifecycle management), PDM (product data management), и некоторые другие (CAPP, ERP, MRP, MES и др.). CAD и CAE представляют собой программы, предназначенные для двухмерного, трехмерного, параметрического моделирования, а также проведения всех сопутствующих расчетов на прочность, долговечность и др. К современным CAD, применяемым в отечественном машиностроении относят: Компас-3D, SolidWorks, T-Flex, AutoCAD и некоторые другие. Одним из наиболее распространенных CAE продуктов в нашей стране является ANSYS — универсальная программная система конечноэлементного анализа. CAM-системы призваны автоматизировать технологическое проектирование. Такое проектирование может частично исключаться из производственного цикла благодаря программам, генерирующим управляющие программы на станки с ЧПУ с двухмерных или трехмерных моделей деталей. Примерами таких программ являются: PowerMill, ГеММа-3D, Edgecam, ESPRIT, Mastercam, FeatureCAM, Винтех RCAM, COMCNC. Другой раздел CAM (CAPP – computer aided process planning) — программы, которые представляют собой базу данных технологических процессов, режущих инструментов, приспособлений, станков, СОЖ, СИЗ и других атрибутов технологического проектирования, а также содержат подпрограммы расчета режимов резания, межоперационных припусков, норм времени и расхода материала. Данные программы реализуют методы синтеза, анализа и прямого проектирования, описанные в теоретическом базисе САПР ТП. Примерами таких программ являются Вертикаль, Спрут-ТП, T-FLEX Технология и некоторые другие. «Тяжелые» САПР, такие как CREO Parametrics (бывший PRO/ENGINEER), Unigrafics и CATIA, которые объединяют в себе CAD, CAM и CAE технологии также заняли свою нишу в отечественной промышленности в целом и машиностроении — в частности. PLM и PDM системы обеспечивают управление информацией об изделии и связанных с ним процессах на протяжении всего жизненного цикла, начиная с проектирования, и заканчивая снятием с эксплуатации. В настоящее время подобные системы только начинают внедряться в отечест3

венное машиностроение, примерами таких программ являются «Лоцман» (планирование работ, управление заданиями, конструкторскотехнологическая подготовка производства, электронный документооборот) и «Гольфстрим» (PLM, PDM, ERP, MRP). В данном методическом пособии планируется решить следующие задачи: 1. Создание различными способами трехмерных моделей деталей:  Корпус гироскопа.  Шестерня ведущая цилиндрическая автомобиля «Урал».  Шестерня высшей передачи промежуточного вала автомобиля «Урал» [1].  Построение трехмерной модели детали «вал приводной» с помощью операций выдавливание/вырезание.  CAE-анализ вала.  Построение трехмерной модели детали кинематической операцией.  Построение трехмерной модели детали посредством операции «по сечениям» («Компас-3D», CAD, CAE). 2. Получение ассоциативных видов с трехмерных моделей, построение чертежей деталей:  Вал приводной (Часть 2).  Корпус гироскопа (ступенчатые и местные разрезы, автоматическое получение размеров с 3D).  Шестерня высшей передачи промежуточного вала автомобиля «Урал» (получение таблиц параметров, видов зубьев и шлицев из библиотек, «Компас-3D», CAD). 3. Проектирование сборочного узла  Создание 3D-сборки.  Получение ассоциативных видов, доработка их до сборочного чертежа.  Автоматическое получение и редактирование спецификации.  Рекомендации по созданию деталировки на примере деталей сборочного узла («Компас-3D», CAD). 4.   

Проектирование технологии изготовления деталей: Корпус гироскопа. Шестерня ведущая цилиндрическая автомобиля «Урал». Шестерня высшей передачи промежуточного вала автомобиля «Урал» («Вертикаль», CAM, CAPP).

4

5.   

Получение УП для станка с ЧПУ на токарные операции для деталей: Корпус гироскопа. Шестерня ведущая цилиндрическая автомобиля «Урал». Шестерня высшей передачи промежуточного вала автомобиля «Урал» – («COMCNC», «Adem», «CIMCO», CAM, CAPP).

6. Создание технологии сборки узла – («Вертикаль», CAM, CAPP). 7. Объединение конструкторского и технологического проектирования в рамках виртуального предприятия, создание электронного документооборота – («Лоцман», PLM). В приведённом плане курсивом выделен материал первой части пособия, полужирным шрифтом — второй (данной), обычным — планируемых к выпуску в дальнейшем. Пособие рекомендуется для самостоятельной работы студентов. 1. СОЗДАНИЕ ТРЕХМЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ ДЕТАЛЕЙ В «КОМПАС-3D» 1.1. Построение трехмерной модели детали «вал» с помощью операций выдавливание/вырезание Чертеж вала представлен на рис. 1.

5

Рис. 1. Чертёж вала Необходимо уточнить, что выдавливанием валы строить нерационально, гораздо удобней и быстрей строить их с помощью библиотеки Shaft/Валы и механические передачи 2D/3D (рис. 2) [1], либо, если валы простые, как в данном примере, — операцией «вращение». Тем не менее, для освоения техники выдавливания/вырезания выдавливанием данный пример вполне уместен.

6

Рис. 2. Библиотека «Валы и механические передачи» Итак, для построения данного вала методом выдавливания создаётся новый файл «Деталь», для этого следует: либо нажать сочетание клавиш «Ctrl+N», либо нажать «Файл» – «Создать» – «Деталь» (рис. 3, а, б), либо нажать на пиктограмму с белым листом бумаги в правом верхнем углу программы и выбрать пункт «Деталь» (рис. 3, в).

а)

б)

в)

Рис. 3. Создание нового документа с 3D-моделью: а – из меню «Файл», б – выбор типа нового документа, в – из инструментальной панели Далее выбирается рабочая плоскость, если это сделать не удаётся, то скорей всего программа запущена в деморежиме, чтобы выйти из деморежима, если он запускается по умолчанию, надо нажать «Сервис» – «Получить лицензию на Компас-3D» (рис. 4)

Рис. 4. Получение лицензии 7

В дереве построения слово «Деталь» следует изменить на соответствующее, т.е. на «Вал приводной». Для этого достаточно щелкнуть левой клавишей мыши на слове «Деталь» в дереве модели и ввести название проектируемой детали. Однако лучше сразу указать не только наименование, но и обозначение, автора, организацию, проверяющего и др. необходимые данные. Для этого следует щелкнуть на заголовке дерева модели правой кнопкой мыши и выбрать в контекстном меню пункт «Свойства модели», после чего появится список заполняемых свойств модели по умолчанию, который можно настроить посредством инструмента «Настройка списка свойств». После того, как свойства модели описаны, можно указать материал детали, переключившись на вкладку «Параметры МЦХ», либо сделать это в конце проектирования модели (см. рис. 5 а, б, в).

а)

б)

в)

Рис. 5. Свойства детали: а – смена названия модели, б – выбор свойств модели из контекстного меню, в – настройка списка свойств, список свойств Далее необходимо сохранить модель, для этого можно нажать сочетание клавиш «Ctrl+S», нажать «Файл» – «Сохранить» (рис. 6, а), либо пиктограмму с дискетой (рис. 6, б).

а)

б)

Рис. 6. Сохранение модели: а – из меню «Файл», б – из инструментальной панели 8

Если на ПК уже установлен «Лоцман», то появится меню (рис. 7, а). В данном меню следует выбрать «Сохранить файл на диске». Если «Лоцман» не установлен, то появится обычное окно сохранения, в котором необходимо указать место сохраняемого файла и задать его имя. Имя файла может быть любым, но лучше сразу приучать себя к грамотному именованию файлов (рис. 7, б). То же самое касается дерева построения, информация из которого автоматически идет в штамп чертежей, получаемых из ассоциативных видов и спецификации. После нажатия кнопки «Сохранить» появится меню с предложением указать автора, организацию и комментарий (рис. 7, в).

а)

б)

в)

Рис. 7. Сохранение файла: а – тип сохранения, б – ввод имени файла и указание места расположения файла, в – ввод информации о документе Итак, после того как файл создан, и сохранен, описаны все атрибуты, активен рабочий, а не «демо» режим, выбирается рабочая плоскость. Данный шаг можно осуществить щелкнув на соответствующей плоскости в поле с градиентной заливкой, либо в дереве модели (рис. 8). Углы и середины отрезков квадрата, изображающего плоскость, при этом должны выделиться черными маркерами (см. рис. 8).

Рис. 8. Выбор плоскости 9

После того, как плоскость выбрана, необходимо создать в ней эскиз. Это можно сделать: нажав левой кнопкой на плоскость, щёлкнуть на пиктограмму эскиз в появившемся меню, нажав правой кнопкой мыши на плоскости выбрать пункт из контекстного меню «Эскиз» (рис. 9, а), нажав на соответствующей плоскости в дереве модели правой кнопкой мыши, и выбрав пункт «Эскиз» (рис. 9, б), нажав, предварительно выделив плоскость, пиктограмму «Эскиз» на инструментальной панели (рис. 9, в)

а)

б)

в)

Рис. 9. Построение эскиза на плоскости: а – из рабочей области, б – из дерева модели, в – из инструментальной панели Далее необходимо при помощи инструмента двухмерного моделирования «окружность» нарисовать первое сечение вала (окружность любого диаметра) и проставить размер 15 мм с помощью инструмента «Авторазмер» (рис. 10, 11); выбрать инструмент «Редактирование модели» (рис. 12) и, в появившемся списке инструментов, выбрать инструмент «выдавливание» (рис. 13), указав на панели свойств расстояние 6,5 (рис. 14). После этого следует нажать значок подтверждения в левом нижнем углу экрана, либо сочетание клавиш левый Ctrl + Enter, построится цилиндр, далее следует щелкнуть на верхней плоскости цилиндра (станет после этого зелёной) и нажать «Эскиз» (рис. 15) и нарисовать следующую окружность диаметром 17 (рис. 16). Далее действия повторяются до тех пор, пока не будет построен весь вал (рис. 17).

Рис. 10. Окружность 10

Рис. 11. Авторазмер

Рис. 12. Редактирование детали

Рис. 13. Операция выдавливания

Рис. 14. Панель свойств операции выдавливания 11

Рис. 15. Операция выдавливания, создание эскиза на новой плоскости

Рис. 16. Вторая окружность, диаметром 17

Рис. 17. Результат применения операции выдавливания 12

На рис. 17 выведены размеры эскизов и выдавливаний, сделать это можно нажав Операции/Элементы оформления/Производные размеры (рис. 18) и выбрав в дереве модели все необходимые элементы (рис. 19), выделенные элементы станут красными.

Рис. 18. Производные размеры

Рис. 19. Выбор элементов для простановки размеров Если после этого размеры не появились, возможно, следует выключить соответствующий фильтр (рис. 20).

13

Рис. 20. Фильтр отображения размеров Далее следует обозначить фаски, для этого следует выбрать соответствующий инструмент на инструментальной панели (рис. 21), ввести значение 1,6 в поле «Длина» на панели свойств, выделить два соответствующих (крайних) ребра (рис. 22) и нажать кнопку подтверждения (рис. 23).

Рис. 21. Инструмент фаска

Рис. 22. Заполнение панели свойств, выбор рёбер

14

Рис. 23. Результат построения фасок Следующий шаг — построение сквозного отверстия диаметром 10 (см. рис. 1). Для построения следует выбрать одну из двух плоскостей, продольных относительно вала и нажать кнопку эскиз (рис. 24).

Рис. 24. Построение эскиза в продольной плоскости Далее следует нарисовать на оси окружность произвольного диаметра, проставить два размера — диаметр/окружность станет нужного размера и расстояние до крайнего торца: 42 (72,5-40+9,5, см. рис. 1)/окружность переместится по оси на своё место (рис. 25).

Рис. 25. Построение сквозной окружности

15

После того, как эскиз построен, следует нажать редактирование детали (рис. 12), вырезать выдавливанием (рис. 26) и указать в панели свойств «Два направления» (рис. 27) и в обоих направлениях выбрать атрибут «Через всё» (рис. 28). Результат выполнения операции показан на рис. 29.

Рис. 26. Вырезать выдавливанием

Рис. 27. Два направления

Рис. 28. Через всё

Рис. 29. Сквозное отверстие 16

Последний конструктивный элемент данной детали — шпоночный паз. Для того чтобы его построить, необходимо провести плоскость, параллельную одной из продольных плоскостей вала и перпендикулярную к оси отверстия, на рис. 30 это плоскость ZX. Инструмент «смещённая (параллельная) плоскость» находится в группе инструментов «Вспомогательная геометрия» (см. рис. 30, 31). В панели свойств следует указать расстояние, на котором располагается параллельная плоскость относительно базовой, это расстояние равно радиусу сечения, в котором будет строиться паз: 18/2=9 (см. рис. 1, 31). Далее следует подтвердить выполнение операции нажатием значка подтверждения слева внизу панели свойств, либо левый Ctrl+Enter. После построения плоскости следует нажать Esc для снятия фокуса с инструмента «смещённая плоскость», в противном случае в ходе дальнейшей работы будут появляться новые смещённые плоскости.

Рис. 30. Плоскость ZX, вспомогательная геометрия

17

Рис. 31. Смещённая плоскость Далее следует выбрать новую плоскость в рабочем поле, либо дереве модели и создать эскиз (рис. 32). Чтобы изобразить шпоночный паз, можно воспользоваться разными способами, например, нарисовать прямоугольник размерами 30/6 и скруглить углы радиусами 3. В данном случае предлагается следовать следующему алгоритму: нарисовать в произвольном месте прямоугольник произвольных размеров (рис. 33), далее выбрать инструмент окружность (см. рис. 10, 25), подвести курсор к середине одной из крайних сторона прямоугольника, нажать левую кнопку мыши и построить окружность, совместив крайний маркер с углом прямоугольника, аналогично построить вторую окружность (см. рис. 34, 35). Далее следует зайти в группу инструментов «Редактирование» (рис. 36), выбрать инструмент «Усечь кривую» (рис. 37), щёлкнуть левой кнопкой мыши на лишние элементы (рис. 38) и проставить инструментом «авторазмер» размеры паза (рис. 39).

Рис. 32. Создание эскиза в смещённой плоскости

18

Рис. 33. Прямоугольник

Рис. 34. Привязка окружности к середине

Рис. 35. Построение окружностей

Рис. 36. «Редактирование»

Рис. 37. «Усечь кривую» 19

Рис. 38. Результат усечения кривой Далее следует привязать паз к оси, для этого нужно зайти в группу инструментов «Параметризация» (рис. 40), выбрать инструмент «Выровнять точки по вертикали» (рис. 41) и щелкнуть последовательно в один из центров окружностей паза и начало координат (рис. 42). После этого остаётся лишь разместить паз вдоль оси вала, для этого следует выбрать авторазмер и проставить размер 137 (=145-5-3, см. рис. 1) между точкой, соответствующей оси окружности и началом координат (см. рис. 43, 44).

Рис. 39. Размеры паза

Рис. 40. Параметризация

Рис. 41. «Выровнять точки по вертикали»

20

Рис. 42. Привязка паза к оси

Рис. 43. Выбор точек для размера 137 Необходимо отметить, что способов построения паза множество, и многие из них более быстры, чем данный, например: построить прямоугольник и скруглить углы, но при использовании любого способа необходимо стремиться к параметризации размеров, чтобы исключить ошибки, ускорить построение ассоциативных чертежей и упростить все возможные последующие его изменения. Понять, параметризованы размеры или нет, можно по наличию/отсутствию переменных v с индексом под размерами, на рис. 44 это v262-265, v267. Далее следует выбрать инструмент «Вырезать выдавливанием» (см. рис. 26), при необходимости поменять направление вырезания, и указать расстояние 3 (=18-15, см. рис. 1).

21

Рис. 44. Полностью описанный и параметризованный паз

Рис. 45. Вырезание паза

22

Рис. 46. Готовая модель вала В конце необходимо проверить, заполнены ли свойства вала (см. рис. 5) и выбрать материал в параметрах МЦХ, если он ещё не выбран. Для этого следует нажать правой кнопкой мыши на заголовке дерева модели (Вал), выбрать «Свойства модели», переключиться на вкладку «Параметры МЦХ», далее, если установлен справочник «МИС» — нажать «Выбрать материал из справочника», если нет — нажать «Выбрать материал» из списка (см. рис. 47, 48). Подтверждение выбора осуществляется соответствующей кнопкой слева внизу панели свойств.

Рис. 47. Выбрать материал из списка

23

Рис. 48. Выбор стали 45 Массово-центровочные характеристики модели можно посмотреть в группе инструментов «Измерения и диагностика» с помощью инструмента «МЦХ модели» (рис. 49).

Рис. 49. МЦХ вала На этом CAD-проектрование вала окончено, после него, как правило, осуществляется CAE-анализ.

24

1.2. CAE-анализ вала Для осуществления CAE-анализа вала можно воспользоваться библиотекой «Валы и механические передачи» [1], либо можно произвести более универсальный конечно-элементный (КЭ) CAE-анализ, для этого следует зайти в менеджер библиотек и запустить библиотеку APM FEM (рис. 50). В появившемся списке выбрать пункт «Нагрузки и закрепления» (см. рис. 51, 52).

Рис. 50. APM FEM

Рис. 51. Интерфейс APM FEM

Рис. 52. Меню «Нагрузки и закрепления» Далее следует установить закрепление (рис. 53), задать температуру (рис. 54), приложить давление (рис. 55), распределённую силу (рис. 56) и 25

другие известные данные и перейти в меню «Разбиение и расчёт» (см. рис. 51, 57).

Рис. 53. Закрепление

Рис. 54. Температура

Рис. 55. Давление 26

Рис. 56. Распределённая сила

Рис. 57. Разбиение и расчёт В меню «Разбиение и расчёт» следует сгенерировать сетку конечных элементов (можно настроить величину конечного элемента и глубину просмотра, рис. 58), настроить параметры расчёта и запустить расчёт (рис. 59).

27

После окончания расчёта следует перейти в меню «Результаты», в котором можно увидеть различные отчёты (рис. 60), в том числе карту результатов в графическом формате (от синего min до красного max, рис. 61).

Рис. 58. Сетка КЭ

Рис. 59. КЭ расчёт

Рис. 60. Результаты КЭ расчёта 28

Рис. 61. Карта результатов КЭ расчёта 1.3. Построение трехмерной модели детали кинематической операцией Существует два вида кинематических операций: кинематическая операция (выдавливание) и вырезать кинематически. В частности кинематическое выдавливание используется для построения трубопроводов и других деталей, имеющих постоянное сечение и пространственную ось. Для построения трубопровода необходимо создать файл «Деталь», заполнить свойства модели и сохранить его (см. стр. 6, 7). Далее следует зайти в группу инструментов «Пространственные кривые» (рис. 62), выбрать инструмент «Ломаная» (рис. 63) и заполнить таблицу согласно рис. 64. После нажатия клавиши подтверждения слева внизу на панели свойств (Ctrl+Enter) появится пространственная ломаная (см. рис. 64).

Рис. 62. Пространственные кривые

Рис. 63. Ломаная 29

Рис. 64. Пространственная ломаная Далее следует нарисовать окружность в плоскости, перпендикулярной первому (или последнему) сегменту ломаной (плоскость ZY, рис. 65, 66), диаметр окружности 10. После того как эскиз нарисован, нужно выбрать в группе инструментов «Редактирование детали» (см. рис. 12) инструмент «Кинематическая операция» (рис. 67) и нажать в дереве модели на ломаную (рис. 68). Для того чтобы у трубы появилась стенка, нужно нажать на вкладку «Тонкая стенка», выбрать направление «Внутрь» и задать толщину 1 (рис. 69). Результат выполнения операции показан на рис. 70.

30

Рис. 65. Выбор плоскости для эскиза

Рис. 66. Окружность

Рис. 67. Кинематическая операция. Шаг 1

Рис. 68. Кинематическая операция. Шаг 2 31

Рис. 69. Кинематическая операция. Шаг 3

Рис. 70. Трубопровод Кинематическая операция используется также для моделирования пружин сжатия. Допустим, в деформированном состоянии пружина сжатия имеет осевой размер 38,5 мм, диаметр проволоки 2,5 мм, наружный диаметр пружины 20,2 мм, число витков 10 (рис. 71). Для моделирования пружины нужно знать осевой диаметр (17,5) и шаг (3,6). Следует зайти в группу «Пространственные кривые» (см. рис. 62), выбрать базовую плоскость (XY) и нажать инструмент спираль цилиндрическая (рис. 72). В панели свойств задаются параметры винтовой линии: число витков – 10, шаг – 3,6, диаметр – 17,5. После подтверждения построения строится винтовая линия с заданными параметрами (рис. 73). 32

Рис. 71. Пружина

Рис. 72. Спираль цилиндрическая. Шаг 1

Рис. 73. Спираль цилиндрическая. Шаг 2 После построения винтовой линии строится эскиз сечения проволоки: окружность диаметром 2,5 мм в плоскости, перпендикулярной началу винтовой линии (ZX, рис. 74, 75).

33

После того как эскиз нарисован, нужно выбрать в группе инструментов «Редактирование детали» (см. рис. 12) инструмент «Кинематическая операция» (рис. 67) и нажать в дереве модели на спираль (рис. 76). Следует проверить отсутствие тонкой стенки (см. вкладку «Тонкая стенка»). Результат выполнения операции показан на рис. 77.

Рис. 74. Построение эскиза сечения. Шаг 1

Рис. 75. Построение эскиза сечения. Шаг 2

34

Рис. 76. Кинематическая операция с пружиной

Рис. 77. Пружина 1.4. Построение трехмерной модели детали посредством операции «по сечениям» Операция «По сечениям» используется в том случае, когда необходимо обеспечить плавный переход между разными сечениями детали. Допустим, необходимо построить трехмерную модель по эскизу (рис. 78), где необходим плавный переход между сечениями А-А, Б-Б, В-В и Г-Г.

35

300 10

60

А- А

0

7 

200

20

 85

R10

60

20 R7

40 20

Г

А В

В- В (Г- Г)

Б

50

40



R 425

Б- Б

60

А

В

60

Г

20

4

20

Б

Рис. 78. Эскиз для построения трехмерной модели Предварительно строятся вспомогательные параллельные (смещённые) плоскости (см. стр. 16, 17, рис. 30, 31) по эскизу (см. рис. 78, 79).

Рис. 79. Построение смещённых плоскостей После построения смещенных плоскостей, расположенных на заданном расстоянии друг от друга, на этих плоскостях строятся эскизы сечений. На плоскости ZY строится сечение А-А, на смещенной плоскости 1 сечение В-В, на смещенной плоскости 2 – сечение Г-Г, на смещенной плоскости 3 – сечение Б-Б (рис. 80).

36

Эскиз 3 (Сммещенная плоскость 2) Эскиз 2 (Сммещенная плоскость 1

Эскиз 1 (Плоскость ZY)

Эскиз 4 (Сммещенная плоскость 3)

Рис. 80. Построение эскизов на смещённых плоскостях После того, как эскизы построены необходимо зайти в группу инструментов «Редактирование модели» и выбрать там инструмент «Операция по сечениям» (рис. 81). Выбрать в дереве модели либо рабочем поле по очереди четыре эскиза (1, 2, 3, 4, рис. 82) и нажать кнопку подтверждения (см. рис. 82).

Рис. 81. Операция по сечениям. Построение эскизов 37

Рис. 82. Операция по сечениям Далее следует построение дугообразной части детали, которая плавно сужается от основания к правому краю. Этот элемент строится как элемент по сечениям с использованием направляющей. Создаётся новый эскиз в одной из продольных плоскостей (например, XY), который будет определять форму нового элемента в продольном сечении. Дуга R 425 (см. рис. 78, 83) будет играть роль направляющей. Для построения дуги выбирается плоскость XY, на ней строятся вспомогательные линии, позволяющие определить центр дуги и ее конечную точку (см. рис. 83). Затем строится дуга окружности (можно построить окружность целиком и усечь все ненужные части кривой, оставив дугу, как на рис. 83, либо воспользоваться инструментом «дуга»). Далее необходимо построить эскиз прямоугольного сечения 50х10 на конце построенной дуги. Этот эскиз определяет размеры заостренного края дугообразного участка модели. Через крайнюю точку дуги параллельно другим смещённым плоскостям строится вспомогательная плоскость на расстоянии 200 (рис. 84). Затем на построенной вспомогательной плоско38

сти строится прямоугольник 50х10 с центром на проекции конечной точки дуги на вспомогательную плоскость (строится произвольный прямоугольник, авторазмером задаются размеры 50 и 10, проводятся осевые линии крест-накрест, в параметризации задаётся совпадение центра прямоугольника и крайней точки дуги/пересечения вспомогательных прямых см. рис. 84).

Рис. 83. Построение направляющей линии

Рис. 84. Построение прямоугольного сечения После построения эскизов снова выбирается инструмент операция «По сечениям» и из дерева построения выбираются связываемые сечения квадрата и прямоугольника (рис. 85).

39

Рис. 85. Связь сечений без направляющей Затем в панели свойств в качестве осевой линии (рис. 86) выбирается эскиз направляющей дуги (рис. 87). Результат подтверждения операции показан на рис. 88.

Рис. 86. Осевая линия

Рис. 87. Связь сечений с направляющей 40

Рис. 88. Результат выполнения второй операции по сечениям Вырез для ручки строится аналогично вырезу под шпоночный паз на валу в первом примере данного пособия (рис. 33-46). Смещённую плоскость здесь строить не нужно, подойдёт плоскость ZX (рис. 89). Вырезать эскиз следует в оба направления «через всё» (рис. 90). В конце дугообразного участка модели необходимо сделать треугольный вырез, с помощью которого удобно вытаскивать гвозди. Эскиз данного элемента представляет собой равнобедренный треугольник (см. рис. 78). Подходящая для эскиза плоскость — ZX (рис. 91). Далее можно нарисовать в эскизе треугольник одним из множества способов: отрезками, с помощью вспомогательных прямых и т.п., в пособии будет рассмотрен параметрический способ построения с использованием инструмента: «Многоугольник» из группы инструментов «Геометрия» (рис. 92). В панели свойств в количестве вершин следует выбрать 3 (рис. 93) и построить произвольный треугольник с вершиной на оси (рис. 94).

Рис. 89. Эскиз отверстия

41

Рис. 90. Вырез для ручки

Рис. 91. Выбор плоскости для выреза

42

Рис. 92. Многоугольник

Рис. 93. Количество вершин

Рис. 94. Произвольный треугольник с вершиной на оси Далее с помощью авторазмера задаются размеры треугольника (рис. 95), с помощью параметризации «Выровнять точки по горизонтали» вершина треугольника выравнивается с началом координат (помещается на ось, рис. 96), и, наконец, при проставновке размера 280 (см. рис. 78) от стороны треугольника, перпендикулярной оси, до начала координат, эскиз выреза встаёт на своё окончательное место (рис. 97). После того как эскиз построен, осуществляется операция вырезать выдавливанием через всё в обе стороны (рис. 98). 43

Рис. 95. Размеры треугольника

Рис. 96. Привязка вершины треугольника к оси

Рис. 97. Перемещения эскиза вдоль оси в нужное положение 44

Рис. 98. Вырезание отверстия под гвозди Для того чтобы облегчить захват шляпки гвоздя необходимо срезать две кромки выреза фасками 5х45º (см. рис. 21, 22, 23, 99). Для получения утолщения на передней части молотка выделяется плоскость (рис. 100) на торце с круглым сечением, где строится окружность диаметром 85 мм (рис. 101). После выхода из режима эскиза выбирается операция выдавливания (см. рис. 12-15), в панели свойств задаётся длина выдавливания: 20 мм (см. рис. 102, 103). После получения утолщения необходимо построить скругление радиусом 7 мм. Эта операция является последней при построении молотка (рис. 104).

45

Рис. 99. Выбор граней фасок, заполнение атрибутов панели свойств фаски, результат операции

46

Рис. 100. Выбор плоскости для эскиза

Рис. 101. Построение эскиза окружности

47

Рис. 102. Выдавливание эскиза диаметром 85

Рис 103. Построение утолщения

48

Рис. 104. Готовая модель молотка с радиусом 2. ПОЛУЧЕНИЕ АССОЦИАТИВНЫХ ВИДОВ С ТРЕХМЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ, ПОСТРОЕНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ ДЕТАЛЕЙ 2.1. Вал приводной Для получения ассоциативных видов в поле рабочего чертежа можно воспользоваться одним из двух способов: 1. Нажать на кнопку «Новый чертёж из модели» (рис. 105) группы инструментов «Редактирование» (см. рис. 12), при этом, разумеется, должен быть открыт файл с трёхмерной моделью. Кнопка становится активной только в случае, если модель сохранена хотя бы один раз.

49

Рис. 105. Новый чертёж из модели. Шаг 1 При нажатии кнопки «Новый чертёж из модели» откроется новый документ с типом файла «Чертёж» и именем «Чертёж без имени» (рис. 106).

Рис. 106. Новый чертёж из модели. Шаг 2 50

На панели свойств можно выбрать один конкретный вид, взамен вида по умолчанию (спереди, рис. 107) и масштаб этого вида (рис. 108). Результатом нажатия левой кнопки мыши в любом месте рабочего поля станет появления соответствующего вида в выбранном масштабе (рис. 109).

Рис. 107. Выбор вида

Рис. 108. Выбор масштаба

Рис. 109. Ассоциативный вид с трёхмерной модели 51

2. Создать новый файл типа «Чертёж» (рис. 110). Нажать кнопку выбора группы инструментов «Виды» (рис. 111).

Рис. 110. Создание чертежа

Рис. 111. Виды При выборе инструмента «Произвольный вид» (рис. 112) появится меню, в котором можно выбрать один из открытых файлов трёхмерных моделей (рис. 113). Если файл, с которого требуется получить ассоциативные виды, не открыт, то его можно выбрать с диска, нажав на кнопку «Из файла» (см. рис. 113). Далее повторяются все шаги способа 1. При выборе инструмента «Стандартные виды» (Рис. 114) появится меню открытия документа (см. рис. 113) и файл чертежа с тремя включенными видами (рис. 115), которые появятся в рабочем поле чертежа при нажатии левой кнопки мыши (рис. 116)

Рис. 112. Произвольный вид

52

Рис. 113. Выбор файла

Рис. 114. Стандартные виды

Рис. 115. Стандартные виды. Выбор точки привязки 53

Рис. 116. Стандартные виды, полученные с трёхмерной модели При нажатии на панели свойств кнопки «Схема видов» (рис. 117) можно выбрать соответствующие виды (см. рис. 118, 119), при нажатии на вид в схеме видов (см. рис. 118) он либо включается, либо выключается

Рис. 117. Схема видов

Рис. 118. Выбор схемы видов 54

Рис. 119. Все возможные виды Тем не менее, даже если включены все виды, может сложиться ситуация, когда необходимый вид отсутствует (см. рис. 1). В данной ситуации поможет создание пользовательской ориентации. Для этого необходимо открыть файл с трёхмерной моделью, нажать на кнопку «Ориентация» (см. рис. 120, 121).

Рис. 120. Кнопка «Ориентация»

Рис. 121. Меню «Ориентация вида» 55

Выбрать подходящий вид (где будет виден шпоночный паз сверху, рис. 122), закрыть меню выбора ориентации вида и развернуть его нужным образом (вал расположен горизонтально, паз находится справа, см. рис. 1). Для этого можно нажать либо Alt + стрелка вверх, либо шесть раз Alt + стрелка вправо (см. рис. 123, 124).

Рис. 122. Вид сверху

Рис. 123. Поворот модели с помощью клавиатуры

Рис. 124. Вид, соответствующий чертежу 56

После того, как нужный вид выбран и повёрнут, следует снова вызвать меню ориентации (см. рис. 120, 121), нажать кнопку «Добавить» (рис. 125), ввести имя вида, например «главный вид» и нажать кнопку применить (рис. 126).

Рис. 125. Добавление пользовательского вида. Шаг 1

Рис. 126. Добавление пользовательского вида. Шаг 2 Теперь при получении ассоциативного вида с трёхмерной модели любым из двух способов будет доступен новый вид (рис. 127, 128). На рис. 128 видно, что штамп чертежа заполнился не полностью. Можно заполнить штамп и в чертеже, щёлкнув по нему дважды левой кнопкой мыши, либо нажав Вставка/Основная надпись, но лучше заполнить все атрибуты в файле трёхмерной модели, для того, чтобы все атрибуты автоматически применялись во всех редакциях данного файла. Для этого в файле с трёхмерной моделью следует заполнить свойства модели (см. рис. 5, 129).

Рис. 127. Выбор главного вида 57

Рис. 128. Главный ассоциативный вид на чертеже

Рис. 129. Свойства модели В этом случае при переходе в окно чертежа все поля штампа кроме организации заполнятся автоматически (программа об этом предупредит, рис. 130). Для того чтобы ввести организацию, следует щёлкнуть два раза в 58

нужном месте штампа, ввести её название и подтвердить редактирование (Ctrl+Enter, рис. 131).

Рис. 130. Обновление данных штампа

Рис. 131. Заполнение поля организации Далее следует заполнить технические требования (ТТ) к детали (Вставка/Технические требования/Ввод, рис. 132). Для того чтобы вставить символ +/-, можно нажать правую кнопку мыши, в контекстном меню выбрать «Вставить спецзнак» (рис. 133) и выбрать нужный символ в группе «Простановка размеров» (рис. 134).

59

Рис. 132. Ввод технических требований

Рис. 133. Вставить спецзнак

Рис. 134. Плюс-минус Для того чтобы вставить дробь, можно нажать Вставка/Дробь/Средней высоты и ввести данные в числитель и знаменатель, пе60

реход между ними осуществляется нажатием стрелок влево/вправо (рис. 136).

Рис. 135. Ввод

Рис. 136. Ввод требований После того, как требования введены, нужно вернуться в поле чертежа, для этого следует нажать кнопку справа вверху «Редактирование технических требований» (см. рис. 136). На вопрос о сохранении следует отвечать «Да». При вводе ТТ можно также воспользоваться шаблонами, для этого следует нажать кнопку вставить текстовый шаблон (рис. 137) и выбрать нужный текст (рис. 138). Для того чтобы с чертежа вернуться в окно редактирования ТТ достаточно щёлкнуть по ним дважды левой кнопкой мыши, либо воспользоваться меню вставка/ТТ

Рис. 137. Текстовый шаблон. Вставка

61

Рис. 138. Текстовый шаблон. Выбор Если автоматическое размещение ТТ не привело к нужному результату, можно разместить их на чертеже вручную, для этого следует нажать на них правой кнопкой мыши и из контекстного меню выбрать пункт «Ручное размещение ТТ» (рис. 139). Если виды/виды не помещаются в поле чертежа, либо просто необходимо задать другой формат, отличный от A4, либо ориентацию, отличную от вертикальной, следует нажать кнопку менеджер документа (рис. 140) и выбрать необходимые размер листа и ориентацию (рис. 141). Итак, главный вид получен, штамп заполнен, неуказанная шероховатость и ТТ введены (рис. 142). Следующим шагом является получение разрезов А-А и Б-Б (см. рис. 1).

Рис. 139. Ручное размещение ТТ 62

Рис. 140. Менеджер документа. Вызов

Рис. 141. Менеджер документа. Меню

Рис. 142. Чертёж вала до простановки размеров и получения разрезов 63

Перед простановкой разрезов следует обозначить оси, они, как и разрезы, находятся в группе инструментов «Обозначения» (см. рис. 143, 144, 145, 146).

Рис. 143. Обозначения

Рис. 144. Обозначение центра

Рис. 145. Осевая линия

Рис. 146. Осевые линии на чертеже Далее следует операции получения разрезов. Необходимый для этого инструмент — «Разрез» (рис. 147). После того, как кнопка с инструментом нажата, необходимо щёлкнуть левой кнопкой мыши в две точки одна под другой. Если не менять ориентацию листа на горизонтальную, необходимо отключить опцию «Проекционная связь» (рис. 148). Если проекционная связь включена, разрез можно будет поставить только на оси вала. В противном случае — в любом месте рабочего поля чертежа (рис. 149).

64

Рис. 147. Линия разреза

Рис. 148. Проекционная связь

Рис. 149. Разрез А-А 65

На чертеже появился разрез А-А, его вид стал активным (синим). Чтобы сделать второй разрез, необходимо щелкнуть на любую линию главного вида вала (сделать его активным) и повторить операции для разреза А-А (рис. 150). Если разрез не появился, значит фокус с вида А-А не снят и он является активным, для того, чтобы сделать главный вид активным — см. выше. После того, как разрезы выполнены, можно немного подвигать их и обозначения для лучшего восприятия чертежа и удобства проставления размеров (см. рис. 150). Привязка к оси отверстия разреза ББ появляется автоматически при наведении курсора в области вертикальной оси отверстия.

Рис. 150. Разрез Б-Б 66

Далее следует необязательный, но рекомендуемый шаг — включение параметрического режима (рис. 151) и его настройка (рис. 152).

Рис. 151. Параметрический режим После нажатия Сервис/Параметры, на экране откроется окно «Параметры» с активной вкладкой «Текущий чертеж». На «ветви» «Параметризация» следует отключить опцию «Фиксировать размеры» и нажать ОК (см. рис. 152).

Рис. 152. Не фиксировать размеры NB: Между чертежом и моделью система формирует ассоциативную связь: любое изменение модели будет автоматически отображено на чертеже. Необходимо, чтобы при изменении модели автоматически изменялись значения размеров и их положение на чертеже, а также положение технологических обозначений. Для этого оформление чертежа 67

нужно выполнять в параметрическом режиме. Это позволит сформировать ассоциативные связи между геометрическими объектами и элементами оформления. Необходимость отключения опции «Фиксировать размеры» связана с тем, что на ассоциативных чертежах (в отличие от эскизов 3D модели) размеры не могут управлять изображением — оно определяется текущим состоянием трехмерной модели. Поэтому все размеры должны иметь статус «информационный». Параметрическим режимом называется такой режим создания и редактирования геометрических объектов и объектов оформления, в котором параметрические связи и ограничения накладываются автоматически. При этом тип накладываемых связей и ограничений определяется в процессе построения благодаря последовательности выполнения команды построения объекта или осуществлению привязки (в том числе локальной). Вот несколько примеров работы в параметрическом режиме: вычерчивание отрезка, параллельного другому отрезку, с помощью команды параллельный отрезок вызовет автоматическое возникновение соответствующей связи — параллельности отрезков; если при вычерчивании окружности ее центр будет привязан к концу отрезка, то соответствующая связь — совпадение точек — будет сформирована автоматически; вычерчивание вертикального отрезка приводит к наложению на него соответствующего ограничения — вертикальности; построение горизонтальной линии разреза с выравниванием по центру окружности приводит к наложению на линию разреза ограничения горизонтальность и формированию связи выравнивание точек по горизонтали между первым штрихом линии и центром окружности; простановка обозначения шероховатости приводит к созданию ассоциативного знака шероховатости. По умолчанию во фрагментах и чертежах параметрический режим отключен, а в эскизах трехмерных элементов — включен. Размеры проставляются с помощью группы инструментов «Размеры» (рис. 153). Рекомендуемый инструмент — «Авторазмер» (рис. 154).

Рис. 153. Размеры

68

Рис. 154. Авторазмер Важно проставлять размеры в соответствующих видах! Это является одной из самых распространённых ошибок исполнителей. Активным вид можно сделать, щёлкнув левой кнопкой мыши по любой из его линий. Так, в данном чертеже следует сначала сделать активным (синим) и «образмерить» главный вид (рис. 155), затем сделать активным и «образмерить» разрез А-А (рис. 156), затем — Б-Б (рис. 157). Порядок видов непринципиален, принципиально то, чтобы виды, на которых исполнитель проставляет размеры, были в этот момент активными (синими).

Рис. 155. Главный вид

Рис. 156. Второй вид (разрез А-А) 69

Рис. 157. Третий вид (разрез Б-Б) Итак, пришло время проставить размеры на главном виде. Он (главный вид) активен, выбрана группа инструментов «Размеры» и инструмент «Авторазмер» (см. рис. 153, 154). Далее следует нажать на отрезке торца вала за фаской (он нужного диаметра, рис. 158), если не получается с этим отрезком, можно нажать поочередно либо на два противолежащих отрезка, между которыми ставится размер, либо на точки этих отрезков (самый плохой вариант для параметризации). Далее нужно левым щелчком мыши подтвердить выбор размера (см. рис. 158). Если параметрический режим включен, то появится окно (рис. 159), где надо будет поставить галочку «Информационный размер», если выключен — окно не появится.

Рис. 158. Простановка первого диаметра авторазмером

Рис. 159. Информационный размер

70

После того, как размер появился (рис. 160), на него необходимо добавить знак диаметра и верхнее с нижним отклонения (см. рис. 1, 155). Для этого следует дважды щёлкнуть на размерной линии в произвольном месте (но не на тексте), после чего снизу появится панель свойств (см. рис. 161). В ней следует нажать на тексте размерной надписи и в новом окне (рис. 162) указать значок диаметра перед размером (см. рис. 162) и прописать отклонения и/или квалитет, если это нужно по чертежу/замыслу конструктора. После нажатия кнопки ОК на чертеже появится нужный размер со значком диаметра и отклонениями (рис. 163). Аналогично проставляются все остальные диаметральные размеры (рис. 164) согласно чертежу.

Рис. 160. Предварительный размер

Рис. 161. Панель свойств размера

71

Рис. 162. Заполнение атрибутов размера

Рис. 163. Размер со значком диаметра и отклонениями

Рис. 164. Все диаметральные размеры Т.к. размеры уже с трудом помещаются на формате А4, а ещё планируется ввести обозначение канавок для выходи шлифовального круга, следует поменять формат с А4 на А3 (рис. 165).

72

Рис. 165. Смена формата на А3 Если произошла ситуация, подобная рис. 166 (ТТ вышли за пределы чертежа), нужно сначала растащить виды по примерным местам (рис. 167), после чего нажать на ТТ правой кнопкой и указать авторазмещение (см. рис. 168, 169).

Рис. 166. Размеры после смены формата

73

Рис. 167. ТТ не на своём месте

Рис. 168. Авторазмещение ТТ

Рис. 169. ТТ на своём месте

74

Для того чтобы проставить линейный размер, при включенном авторазмере следует нажать последовательно на два противолежащих торца (рис. 170), указать то, что размер будет информационным, аналогично диаметральным размерам (см. рис. 159, 171). Если, как в данном случае (см. рис. 171), автоматически добавляются отклонения, можно либо отключить эту функцию совсем (Сервис/Параметры/Вкладка Текущий чертёж/Размеры/Допуски и предельные значения/Параметры, снять галочку с опции «Предельные отклонения и значения», рис. 172), либо выбрать нужный квалитет в строке «Допуски по умолчанию» (рис. 173) и далее менять уже конкретные квалитет/отклонения, если требуется вручную. Для того чтобы поменять размер (отклонения) вручную, следует щёлкнуть по размерной линии дважды (не по тексту размера), в панели свойств щёлкнуть левой кнопкой мыши по тексту размера (рис. 174) и снять галочку с пункта отобразить отклонения (см. рис. 175, 176). Аналогично проставляются все остальные линейные размеры (рис. 177).

Рис. 170. Выбор торцев для линейного размера

Рис. 171. Предварительный линейный размер 75

Рис. 172. Отключение простановки отклонений по умолчанию

Рис. 173. Допуски по умолчанию

76

Рис. 174. Панель свойств размера

Рис. 175. Редактирование атрибутов линейного размера

77

Рис. 176. Окончательный линейный размер

Рис. 177. Окончательные линейные размеры

78

Если при простановке размеров привязка к отрезкам не работает (как, например, в шпоночном пазе), нужно использовать точки. Далее можно проставить фаски. Линейный размер ставится аналогично предыдущему случаю, в параметрах нажимается кнопка x45O, в поле «Текст под» пишется текст: «две фаски» (см. рис. 178, 179). Размеры и текст на них на чертеже перемещаются за маркеры в виде квадратных точек, которые появляются при нажатии на размер левой кнопкой мыши (рис. 180).

Рис. 178. Параметры фаски

Рис. 179. Размер фаски

79

Рис. 180. Размерные маркеры Размер радиуса удобно также поставить авторазмером (рис. 181).

Рис. 181. Размер радиуса Далее следует обозначить шероховатости на главном виде (см. рис. 1). Шероховатости находятся в группе инструментов «Обозначения» (см. рис. 143, 182). После того как инструмент выбран, следует нажать на линию поверхности, которой этот параметр соответствует (рис. 183), далее нажать в панели свойств на поле «Текст» (см. рис. 183), ввести нужный па80

раметр вручную, либо щёлкнуть дважды в поле ввода шероховатости и выбрать нужный параметр из списка (рис. 184), разместить шероховатость в желаемом месте (рис. 185). Аналогично проставляются все остальные шероховатости в соответствии с заданием (см. рис. 1, 186).

Рис. 182. Инструмент шероховатость

Рис. 183. Простановка шероховатости

81

Рис. 184. Выбор шероховатости из списка

Рис. 185. Шероховатость на чертеже 82

Рис. 186. Шероховатости на чертеже Если на чертеже шероховатости проставлены по старому стандарту (рис. 187), следует зайти в меню Сервис/Параметры/Вкладка Текущий чертёж/Обозначения для машиностроения/Шероховатость и поставить галочку на пункт с изменением №3 (рис. 188).

Рис. 187. Устаревшее обозначение шероховатостей

83

Рис. 188. Параметры шероховатости Итак, данный вид полностью описан, далее следует дважды щёлкнуть на любой линии второго вида с сечением А-А, чтобы сделать его активным (вид должен посинеть). В активном втором виде аналогично главному виду проставляются размеры (рис. 189). Те же самые действия следует выполнить для третьего вида (рис. 190). Итак, чертёж полностью готов (см. рис. 191). Все виды, размеры и параметры параметризованы, при возможных последующих изменениях трёхмерной модели вала все указанные параметры чертежа изменятся автоматически. Все размеры соответствуют видам, в которых они проставлены.

Рис. 189. Вид 2 84

Рис. 190. Вид 3

Рис. 191. Готовый чертёж 85

2.2. Канавки для выхода шлифовального круга (3D, 2D) При описании построения модели и чертежа умышленно опускались все вопросы к конструктору, проектировавшему изделие, однако мимо одного недочёта сложно пройти мимо. Речь идёт об отсутствии канавок для выхода шлифовального круга. Если посмотреть на чертёж, видно, что 4 наружные цилиндрические поверхности вала подвергаются отделочной обработке (Ra1.25). Как правило, это шлифование, однако может быть и тонкое точение, притирка, полирование, суперфиниширование, лаппиногование и др. В подобных случаях, когда подразумевается отделочная обработка наружных и внутренних цилиндрических поверхностей, на чертеже детали обязательно указываются канавки для выхода шлифовального круга. Сначала следует добавить канавки в трёхмерную модель. Для этого следует нажать: Библиотеки/Стандартные изделия/Вставить элемент (рис. 192). В появившемся окне нужно нажать на кнопку «Конструктивные элементы» (рис. 193).

Рис. 192. Добавление канавок. Шаг 1

Рис. 193. Добавление канавок. Шаг 2 86

Далее в разделе канавки нужно выбрать подходящий вид канавок (наружное шлифование по цилиндру тип 1 или 2, рис. 194), нажать применить и щёлкнуть в грань, где будет делаться канавка (ступень выделится, рис. 195), появится меню (рис. 196) — нажать применить, канавка отобразится на модели вала (рис. 197). Далее следует аналогично проставить все остальные канавки. Размеры канавок подберутся автоматически по ГОСТ в зависимости от диаметральных размеров ступеней вала.

Рис. 194. Добавление канавок. Шаг 3

Рис. 195. Добавление канавок. Шаг 4

87

Рис. 196. Добавление канавок. Шаг 5

Рис. 197. Канавка на трёхмерной модели вала

88

Рис. 198. Все канавки на трёхмерной модели вала Далее, при открытии чертежа, появится сообщение о том, что модель была изменена. В сообщении будет предложено перестроить чертёж, следует нажать да (рис. 199). После этого все канавки отобразятся на чертеже автоматически (рис. 200).

Рис. 199. Меню о перестроении чертежа

Рис. 200. Все канавки на чертеже

89

Осталось лишь указать канавки на чертеже. Для этого следует в меню обозначения выбрать пункт выносной элемент (рис. 201) и указать канавку на максимальном шлифуемом диаметре, автосортировку в панели свойств следует отключить (рис. 202). При отключенной автосортировке появится возможность поменять имя вида на II (рис. 203). Далее следует выбрать подходящий масштаб (4:1, рис. 204) и указать место расположения вида в рабочем поле чертежа (рис. 205).

Рис. 201. Выносной элемент

Рис. 202. Автосортировка

90

Рис. 203. Смена имени вида

Рис. 204. Выбор масштаба

Рис. 205. Вид канавки в масштабе Далее следует указать остальные канавки (рис. 206). При написании названия вида с канавкой возникнет необходимость поставить знак «повёрнуто», он находится во вставке спецзнака (см. рис. 133) в разделе обозначения видов, разрезов и сечений (см. рис. 207, 208). Параметры канавки для обозначения её размеров на чертеже см. рис. 196.

91

Рис. 206. Все канавки на чертеже

Рис. 207. Спецзнак «Повёрнуто»

92

Рис. 208. Обозначение вида с канавкой Ранее при добавлении канавки на чертеже из конструкторской библиотеки размеры проставлялись автоматически. На момент написания пособия эта библиотека была перенесена в стандартные изделия, и возможность вставлять канавки вместе с размерами утеряна, тем не менее на момент чтения данного пособия ситуация вновь может измениться и необходимость в ручной простановке размеров канавки отпадёт. В данном случае необходимо проставить размеры канавки согласно рис. 196. Радиусы и угол можно поставить инструментом авторазмер (рис. 209). Диаметры следует поставить инструментом линейный размер с обрывом (рис. 210), диаметр 21,5=22-0,25x2.

Рис. 209. Радиусы и угол

Рис. 210. Линейный размер с обрывом 93

Ширина канавки b=3 см. рис.196 проставляется инструментом линейный размер (рис. 211). Скорей всего это не будет размер 3, его следует подправить в ручном режиме, нажав дважды на текст размера на чертеже (рис. 212). Окончательный вариант чертежа представлен на рис. 213.

Рис. 211. Линейный размер

Рис. 212. Ручное редактирование размеров

94

Рис. 213. Чертёж приводного вала

95

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Данное пособие решает задачу построения трёхмерных моделей деталей «вал приводной», «пружина», «трубопровод», «молоток» посредством операций выдавливания/вырезания, кинематической операции, операции «по сечениям» с использованием направляющей кривой. Второй задачей, решаемой данным пособием, является конечноэлементный анализ трёхмерной модели детали «вал приводной». Третьей задачей решаемой данным пособием, является получение чертежа детали «вал приводной» со всеми ассоциативными видами и разрезами с трёхмерной модели, включая простановку всех размеров. В следующих частях пособия будут описаны: создание сборочных единиц, автоматическое получение спецификаций и ассоциативных видов для сборочных чертежей, технологические возможности современных CAM и CAPP систем, взаимодействие CAD, CAM, CAE, CAPP в рамках PLM. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Высогорец, Я.В. CAD, CAM, CAE, PLM, PDM. Часть 1. CAD, CAE в конструкторско-технологическом проектировании: учебное пособие для самостоятельной работы студентов / Я.В. Высогорец; под ред. Ю.Г. Микова. – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2014. – 98 с. 2. Чинёнов, С.Г. Основы САПР. 3Д-моделирование: учебное пособие для самостоятельной работы / С.Г. Чинёнов, Я.В. Высогорец. – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2009. – 68 с. 3. Азбука КОМПАС-3D V14. – СПб.: ЗАО Аскон, 2013. – 412 с. 4. Автоматизация производственных процессов в машиностроении: учеб. для втузов / Под ред. Н. М. Капустина. – М.: Высшая школа, 2004. – 415 с. 5. Волчкевич, Л.И. Автоматизация производственных процессов: учеб. пособие / Л.И. Волчкевич. – М.: Машиностроение, 2005. – 380 с. 6. Ли, К. Основы САПР (CAD/CAM/CAE) / К. Ли. – СПб.: Питер, 2004. – 560 с.

96

ОГЛАВЛЕНИЕ Введение ............................................................................................................... 3 1. Создание трехмерных моделей деталей в «Компас - 3D» 1.1. Построение трехмерной модели детали «вал» с помощью операций выдавливание/вырезание .............................................. 5 1.2. CAE-анализ вала ......................................................................................... 25 1.3. Построение трехмерной модели детали кинематической операцией .......................................................................................................... 29 1.4. Построение трехмерной модели детали посредством операции «по сечениям» .................................................................................. 35 2. Получение ассоциативных видов с трехмерных моделей, построение чертежей деталей 2.1. Вал приводной ............................................................................................ 49 2.2. Канавки для выхода шлифовального круга (3D, 2D .............................. 86 Заключение ........................................................................................................ 96 Библиографический список.............................................................................. 96

97

Учебное издание

Высогорец Ярослав Владимирович

САD, САМ, САЕ, РLМ, РDМ Часть 2 САD, САЕ В КОНСТРУКТОРСКОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ Учебное пособие для самостоятельной работы студентов Под редакцией Ю.Г. Микова

Техн. редактор А.В. Миних Издательский центр Южно-Уральского государственного университета Подписано в печать 30.03.2016. Формат 60×84 1/16. Печать цифровая. Усл. печ. л. 5,81. Тираж 50 экз. Заказ 93/190. Отпечатано в типографии Издательского центра ЮУрГУ. 454080, г. Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, 76.