Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
АВТОМАТИЗОВАНЕ ПРОЕКТУВАННЯ В СИСТЕМІ SOLIDWORKS
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Інститут комп’ютерних наук та інформаційних технологій
Факультет:
Компютерні системи
Кафедра:
Системи автоматизованого проектування
Інформація про роботу
Рік:
2005
Тип роботи:
Методичні вказівки до лабораторної роботи
Предмет:
Автоматизовані системи технологічної підготовки виробництва
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
ІНСТИТУТ КОМП’ЮТЕРНИХ НАУК ТА ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ
Кафедра “Системи автоматизованого проектування”
АВТОМАТИЗОВАНЕ ПРОЕКТУВАННЯ
В СИСТЕМІ SOLIDWORKS
Методичні вказівки до лабораторної роботи № 3
з дисципліни “Автоматизовані системи технологічної підготовки виробництва”
для підготовки спеціалістів спеціальності 7.080402 “Комп’ютерні системи проектування”
та магістрів спеціальності 8.080402 “Комп’ютерні системи проектування”
Затверджено
на засіданні кафедри
“Системи автоматизованого проектування”
Протокол № _ від “__” __________ 2005 р.
на засіданні методичної ради ІКНІТ
Протокол № _ від “__” ________ 2005 р.
ВАК № ______ від __________2005 р.
Львів – 2005
Твердотільне моделювання в системі SolidWorks: методичні вказівки до лабораторної роботи з дисципліни “Автоматизовані системи технологічної підготовки виробництва” для підготовки спеціалістів спеціальності 7.080402 “Комп’ютерні системи проектування” та магістрів спеціальності 8.080402 “Комп’ютерні системи проектування”.
Укладачі Колесник К. К., канд. техн. наук, асистент
Панчак Р. Т., ст. викладач
Відповідальний за випуск Ткаченко С. П., канд, техн. наук, доц.
Рецензенти Каркульовський В. І., канд. техн. наук, доц.
Шеремета Р. М., канд. техн. наук, доц..
В С Т У П
З появою операційних систем Windows 95 і Windows NT і створенням у 1995 році першої промислової комп’ютерної системи твердотільного параметричного моделювання SolidWorks інже нер одержав широкі можливості використання на своєму робочому місці досягнень науки в області технологій CAD\CAM\CAE. На сучасному етапі розвитку CAD\CAM\CAE-технологій постала потреба сумісного використання інженерних програм різноманітного призначення. Адже від моменту окреслення конструкції майбутнього виробу до одержання готової продукції необ хідно пройти етапи макетування, кінематичного аналізу, розрахунку техніч них параметрів, підготовки документації, розроблення керуючих програм для устаткування з ЧПУ та ін. Велике значення має, зокрема, підготовка якісних зображень зразків май бутньої продукції для виготовлення ілюстрацій рекламних матеріалів. Один із найефективніших способів побудови програмного комплексу ґрунтується на застосуванні системи твердотільного параметричного моделювання SolidWorks. Solid Works – це система автоматизованого проектування, яка використовує знайомий користувачу графічний інтерфейс Microsoft Windows. Максимальна відкритість програмного інтерфейсу цієї системи надає фірмам, що розробляють розрахункові, технологічні та інші прикладні програми, найширші можливості для створення повністю інтегрованих спеціалізованих додатків до SolidWorks. Для практичної реалізації такої ідеї заснована партнерська програма Solution Partner, що здійснюється SolidWorks Corpоration і до якої приєдналося вже понад 150 фірм-розроблювачів із усього світу. За мету цієї програми ставиться створення можливості вибору раціонального програмного забезпечення для виконання усіх етапів проектування і виготовлення тієї чи іншої продукції. Тепер конструкторам, що працюють на персональних комп’ютерах, не потрібно використовувати велику кількість незалежних програм, конвертуючи дані з од ного формату в інший з неминучою втратою частини інформації і зниженням точності. Для розв’язання нового завдання, що включає як конструкторську, так і розрахункову частини, досить лише завантажити необхідні додаткові інтегровані модулі безпосередньо в саму систему SolidWorks.
Мета роботи
Мета роботи – сформувати та оформити згідно ЄСКД креслення твердотільної моделі використовуючи інструменти для просторового моделювання в системі автоматизованого проектування SolidWorks.
Короткі теоретичні відомості
2.1. Загальна характеристика CAD-системи SolidWorks
SolidWorks є системою твердотільного параметричного моделювання, створеною спеціально для використання на персональних комп'ютерах у середовищі Windows. За можливостями SolidWorks наближається до таких систем “важкого” класу, як Pro/Engineer і Euclid, що працює на платформі UNIX. Величезна перевага SolidWorks – це використання стандартних для Windows прийомів роботи. Достатньо відмітити багатовіконний режим роботи системи, підтримку стандарту drag and drop, настройку інтерфейсу користувачем, використання буфера обміну і повну підтримку технології OLE. Як і більшість стандартних додатків Windows, SolidWorks є достатньо легким у використанні, і, що особливо важливо, – легким у вивченні. Отже, після набуття деяких навиків роботи з Windows, можна сміливо починати проектування за допомогою системи SolidWorks.
SolidWorks дозволяє інженерам-проектувальникам швидко відображати свої ідеї в ескізі, експериментувати з елементами і розмірами, а також розробляти моделі і конструкторсько-технологічну документацію. За допомогою цього програмного продукту можна створювати не тільки трьохмірні моделі, а також двохмірні креслення та трьохмірні складальні вузли (рис. 1, а). При цьому працюючи за принципом задавання розмірів, можна задати розміри і геометричні взаємозв’язки між елементами. Якщо змінити розміри, то зміниться розмір і форма деталі, але збережеться загальний зміст проекту (рис. 1, б). Трьохмірна модель в SolidWorks може складатися з деталей, складальних одиниць і креслень, які відображають одну і ту ж модель в різних документах. Любі зміни, які вносяться в модель в одному документі, розповсюджуються на інші документи, що містять цю модель (рис. 1, в ).
Проектування параметричної моделі будь-якого твердого тіла починається зі створення ескізу – двомірного контуру чи поперечного січення, який згодом перетворюється у тверде тіло тим чи іншим способом. Для створення елементів ескізи можуть бути витягнуті, повернуті, розсічені складним чином чи зміщені по контуру. Ескіз, отриманий у результаті побудов, є повністю параметризованим. Це означає, що навіть після одержання моделі твердого тіла, можна обумовити значення будь-якого розміру і накласти зв'язки, що визначають взаємне розташування відрізків, дуг, кіл та інших елементів контуру. Формоутворення моделі в SolidWorks починається зі створення її базового тіла. Система дозволяє видавлювати контур з урахуванням заданих крайових умов, зокрема, шляхом визначення довжини видавлювання або окресленням обмежуючої поверхні; виконувати обертання контуру навколо заданої осі тощо (рис. 2). Існує можливість створення тіла за заданими контурами з використанням декількох утворюючих кривих і видавлюванням контуру уздовж заданої траєкторії. Крім того, легко будуються ливарні ухили на обраних гранях моделі, порожнини у твердих тілах, заокруглення сталого чи змінного радіуса, фаски, отвори складної форми (рис. 3). Нескладно виконуються розгортки деталей, з листового матеріалу, а також створюються роз’ємні ливарні форми. SolidWorks забезпечує можливість редагування будь-якого елемента моделі на будь-якому етапі її створення.
Система SolidWorks дає можливість з'єднувати сотні і тисячі різнотипних деталей як в окремі вузли, так і в повні конструкції технічних об’єктів. В контексті вузла можуть створюватися нові або редагуватися існуючі деталі. Взаємне розташування деталей, що входять у конструкцію, задається за допомогою просторових зв'язків. Перевірка на наявність взаємних перетинань деталей значно знижує імовірність того, що вузол, після виготовлення його елементів з металу чи пластмаси, раптом не зможе бути складеним.
а)
б)
в)
Рис.1. Проектування в системі SolidWorks.
Рис. 2. Створення і використання ескізів
для побудови твердотільних моделей в системі SolidWorks.
Рис. 3. Використання твердотільних елементів для побудови деталей.
На основі спроектованої твердотільної моделі деталі чи вузла можна автоматично отримати робочі креслення з зображеннями усіх основних видів, виконанням необхідних перетинів і розрізів, а також нанесенням основних розмірів. При цьому підтримується двосторонній асоціативний зв'язок між кресленнями і моделями. Зміна розміру на кресленні веде до автоматичної перебудови усіх зв'язаних із цим розміром конструктивних елементів моделі, і навпаки. SolidWorks 2000 та SolidWorks 2001 підтримують оформлення креслень відповідно до форматів ANSI, ISO, JIS, а також ЄСКД.
Дерево Побудов (Feature Manager) значно спрощує роботу конструктора з моделлю на будь-якому етапі проектування. Воно є своєрідною картою конструктивних елементів, з яких складається модель креслення, чи конструкція вузла.
2.2. Терміни в системі SolidWorks
Вікна документів SolidWorks містять дві панелі (рис. 4):
в лівій панелі вікна міститься дерево конструювання Feature Manager, в якому відображена структура деталі, зборки чи креслення; Property Manager (менеджер властивостей), який забезпечує додатковий спосіб створення ескізів і інші види взаємодії з SolidWorks; Configuration Manager (менеджер конфігурації), який забезпечує створення, вибір і перегляд багато чисельних конфігурацій деталей і складальних одиниць в документі; на лаштування доповнюючи додатків третіх фірм;
– права панель представляє собою графічну область, в якій виконується різні операції над деталю, складальною одиницею чи кресленням.
Рис. 4. Вікно документа SolidWorks.
Крім того, користувачу системи SolidWorks необхідно ознайомитися з загально прийнятими термінами в моделях (рис. 5).
Рис. 5. Загальноприйняті терміни в моделях.
2.3. Панелі інструментів в системі SolidWorks
Кнопки панелей інструментів дають можливість швидкого доступу до часто використовуваних команд. Для того, щоб відобразити чи скрити окремі панелі інструментів необхідно:
вибрати Вид, Панели инструментов чи правою кнопкою миші натиснути на рамку вікна SolidWorks. З’явиться список всіх панелей інструментів. Панелі інструментів, які відмічені галочкою, можна побачити на екрані, а ті, які не відмічені, – скриті;
натиснути на ім’я панелі інструментів, для того щоб включити чи відключити її відображення;
в діалоговому вікні Настройка панели инструментов можна змінити розмір кнопок; скрити чи відобразити підказки для інструментів; вибрати автоматичну активізацію панелей інструментів.
Вид і призначення панелей інструментів в системі SolidWorks:
а) панель інструментів “Выровнять” забезпечує інструменти для вирівнювання заміток, допусків відхилення форми і т. д.;
б) панель інструментів “Примечание” забезпечує інструменти для додавання заміток і технічних позначень в документ деталі, креслення чи складальної одиниці. Для вибору доступні тільки ті типи заміток, які підходять для активного документа; інші відображаються сірим кольором;
в) панель інструментів “Сборка” управляє переміщенням і спряженням компонентів;
г) панель інструментів “Кривые” забезпечує інструменти для створення і використання кривих;
д) панель інструментів “Чертёж” забезпечує інструменти для вирівнювання розмірів і створення креслярських видів;
е) панель інструментів “Элементы” забезпечує інструменти для створення елементів твердотільної моделі;
є) панель інструментів “Шрифт” дозволяє вказувати шрифт, тип і розмір для вибрання тексту, розмірів і відхилень форми;
ж) панель інструментів “Формат линии” забезпечує інструменти для зміни зовнішнього виду окремих ліній, кромок і об’єктів ескізу в кресленні.
з) панель інструментів "Справочная геометрия" представляє інструменти для створення і маніпуляції довідкової геометрії;
і) панель інструментів "Взаимосвязи эскиза" управляє розмірами і геометричними взаємозв’язками;
ї) панель інструментів "Эскиз" дозволяє управляти вибором, створенням ескізу, зміною ескізу і масштабною сіткою;
й) панель інструментів "Инструменты эскиза" забезпечує доступ до об’єктів і інструментів для створення ескізу чи креслення;
к) панель інструментів "Стандартная" управляє файлами і регенерацією моделі;
л) панель інструментів "Стандартные виды" представляє інструменти для обертання ескізу, моделі чи зборки в любому із стандартних видів.
м) панель інструментів "Поверхности" забезпечує інструменти для створення і зміни поверхонь;
н) панель інструментів "Инструменты" представляє інструменти для вимірювання і визначення масових характеристик і для створення рівнянь;
о) панель інструментів "Вид" управляє видом моделі.
2.4. Принципи конструювання в SolidWorks
2.4.1. Створення ескізу в системі SolidWorks
Процес створення моделі в SolidWorks починається з побудови основного елемента і наступного додавання чи віднімання матеріалу. Для побудови тіла спочатку будується ескіз конструктивного елемента на площині, який згодом перетворюється у тверде тіло. При створенні контуру немає необхідності точно витримувати необхідні розміри, головне на цьому етапі — задати положення його елементів. Завдяки параметризації, надалі можна установити для кожного елемента необхідний розмір (рис. 6). Для елементів, що входять у контур, можуть бути задані обмеження на розташування і зв'язки з іншими елементами (наприклад, паралельність, перпендикулярність, дотичність і т.д.)
2.4.2. Створення твеpдотільної параметричної моделі
SolidWorks містить високоефективні засоби твеpдотільного моделювання, що ґрунтуються на поступовому додаванні чи відніманні конструктивних елементів. Типові інструменти для одержання базових тіл дозволяють виконати:
• видавлювання заданого контуру у визначеному чи напрямку уздовж кривої;
• обертання контуру навколо осі;
• створення тіла по наборі перетинів;
• побудова фасок і округлень;
• побудова ухилів;
• створення різного типу отворів;
• одержання оболонок з постійною і перемінною товщиною стінки;
• побудова куполів.
Рис. 6. Командне вікно SolidWorks 2001 для побудови ескізу.
Рис. 7. Командне вікно SolidWorks 2001 – “витягування” твердотільного елемента.
Основні методи створення твердого тіла поєднують у собі можливість комбінації всіх перерахованих способів як при додаванні матеріалу, так і при видаленні. Природний порядок роботи конструктора дозволяє створювати складні твеpдотільні моделі, що складаються із сотень елементів. Параметри всіх створених елементів доступні для зміни.
Крім створення твердих тіл, у SolidWorks існує можливість створення поверхонь, що можуть бути використані як для допоміжних побудов, так і самостійно. Поверхні можуть бути імпортовані з будь-якої зовнішньої чи системи побудовані тими ж способами, що і тверді тіла (видавлювання, обертання, по перетинах і т.п.).
Модуль проектування листових деталей, дозволяє проектувати деталі і розгортки, забезпечуючи підтримку підрізів, множинні лінії гнуття і т.д.
Режими візуалізації отриманої моделі дозволяють переглядати її каркасне чи реалістичне зображення. Для підвищення якості тонованих зображень можуть бути змінені фізичні характеристики поверхні деталі (текстури) і призначені додаткові джерела світла.
SolidWorks надає можливості створення бібліотек стандартних твеpдотільних моделей. Для цього необхідно створити керуючу таблицю з параметрами побудованої моделі. Рядки таблиці містять набори параметрів для різних типорозмірів. В подальшому, для одержання конкретної деталі необхідного типорозміру досить буде вибрати потрібне значення зі списку.
2.4.3. Генерація креслень та специфікацій
Після створення твеpдотільної моделі можна автоматично одержати робочі креслення деталей чи вузла, а також специфікації для складальних креслень (рис. 8). У SolidWorks передбачена повна підтримка стандарту ЕСКД. Процес побудови креслення спрощується за рахунок автоматичного формування складних розрізів і місцевих видів. У SolidWorks підтримується двосторонній асоціативний зв'язок між моделлю і її кресленням — зміна параметрів моделі приводить до автоматичної зміни креслення і на оборот.
4.Контрольні запитання
1. Які панелі інструментів використовують для побудови твердотільних моделей в SolidWorks?
2. Які існують команди для створення твердотільних примітивів?
3. Яким чином визначають масу твердотільних деталей?
5. Зміст звіту
Мета роботи.
Короткі теоретичні відомості.
Роздруковане технічне креслення з виконаним завданням.
Короткий опис ходу робіт.
Висновки за результатами роботи.
Рис. 8. Командне вікно SolidWorks 2001 – генерування креслень.
6. Література
Богданов М., Бахин Е. SolidWorks: от проектирования к производству // M.: “Комп’ютерПресс”, 1998 г.
2. www.solidworks.ru
20.07.2020 12:07-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора