Міністерство освіти і науки України
Національний університет “Львівська Політехніка”
Кафедра САПР
КУРСОВА РОБОТА
з дисципліни “Автоматизовані системи технологічної підготовки виробництва”
на тему: “ Розробка конструкторсько-технологічної документації складального вузла «Запобіжного клапана»”
Національний університет “Львівська політехніка”.
Кафедра: Системи автоматизованого проектування.
Дисципліна: Автоматизовані системи технологічної підготовки виробництва
Курс: п’ятий ІТП-12м Семестр: десятий
Завдання
на курсову роботу студента
Дропи Романа Ігоровича
Тема проекту : “Розробка конструкторсько-технологічної документації складального вузла запобіжного клапана”
Термін здачі студентом закінченого роботи: 25.06.2010 р
3. Вихідні дані для проекту (роботи): складальне креслення деталі
4.Зміст розрахунково-пояснювальної записки / перелік питань що підлягають розробці :
Провести загальний аналіз конструкції складального вузла.
Виготовити креслення в реальних розмірах з використанням реальних масштабів, використовуючи необхідне число проекцій з усіма необхідними побудовами.
Розробити технічні вимоги до складального креслення.
Отримати тверду копію креслення в необхідному масштабі з усіма атрибутами. Достатнім вважається формат креслення виконаний з якістю достатньою для його однозначного читання.
Визначити всі необхідні розміри для виконання креслень деталей.
В залежності від конструкції деталей, визначити допуски на розміри та частоту обробки поверхні.
Паралельно з виконанням креслення проекцій деталей, побудувати 3D твердотільну модель деталі.
Обчислити об’єм та площу поверхні деталі.
Отримати тверду копію креслення 3D моделі.
Описати роботу системи КОМПАС, навівши покрокове виконання дослідження простої моделі.
5. Перелік графічного матеріалу / з точним зазначенням обов’язкових креслень/
6. Дата видачі завдання: 18.02. 2010 р.
Календарний план
№
Назва етапу курсової роботи
Термін
Примітки
1.
Ознайомлення із завданням до КР
18.02-25.02
2.
Пошук рекомендованої літератури
26.02-11.03
3.
Консультація
12.03-26.03
4.
Написання теоретичної частини
02.04-16.04
5.
Побудова твердотільних моделей складальних одиниць
23.04-07.05
6.
Створення технічних креслень з твердотільних моделей
08.05-21.05
7.
Розробка технічної документації до складальних одиниць
22.05-04.06
8.
Побудова складального креслення
05.06-16.06
Студент ____________________ Дропа Р.І.
(підпис)
Керівник ____________________ Колісник К.К.
(підпис)
РЕФЕРАТ
Дана пояснювальна записка складається з 23 сторінок , 10 креслень, 26 рисунків. Використано 5 літературних джерела. Метою даної роботи є розробка конструкторсько-технологічної документації для виготовлення складального вузла запобіжного клапана.
Зміст
Вступ 7
2. Система автоматизованого проектування Компас 9
2.1. Перейменування елементів 9
2.2. Створення оболонки 9
2.3. Побудова ребра жорсткості 12
2.4. Проектування об'єктів 12
Створення технічного креслення проводимо в системі КОМПАС. 18
Висновки 22
Список використаної літератури 23
Специфікації
САПР - система автоматизованого проектування
АСТПВ - автоматизовані системи технологічної підготовки виробництва
ОС - операційна система
ПК - персональний комп’ютер
Вступ
Створення повноцінного проекційного креслення деталі із використанням її трьохвимірної твердотільної моделі для спільного збереження та трьохвимірної моделі та двовимірних проекцій, виведених на плотер, представляє собою якісно інший вид роботи конструктора.
Твердотільна модель зберігається в кресленні та може використовуватися для геометричних розрахунків та розрахунків на стійкість або для проектування технологічної оснастки, а плоскі проекції призначені для формування креслярської документації у вигляді самостійних файлів або твердих копій, призначених для використання в процесі виробництва.
Переважно формування твердотільних конструкцій нагадує технологічний процес виготовлення реального виробу. Умовно основне формування об’єму відбувається двома шляхами: шляхом нарощування матеріалу та шляхом віднімання. Перший спосіб подібний до роботи скульптора, що створює свій виріб із глини, а інший – скульптора, що вирізає із кам’яної брили. Погодьтеся, що сам матеріал часом диктує спосіб виготовлення, проте сучасні технології дозволяють розширювати ці границі. Користуючись AutoCAD-ом, проектувальник може виконати імітацію будь-якого способу виготовлення майбутнього виробу, проте наближення до реального технологічного ланцюга робить проект більш цінним, полегшуючи перехід від САПР до підготовки технологічної оснастки та виробництва самих виробів.
Загальний аналіз конструкції «Запобіжного клапана»
Запобіжний клапан — трубопровідна арматура, призначена для захисту від механічного руйнування судин і трубопроводів з надмірним тиском, шляхом автоматичного випуску надлишку рідкої, паро- і газоподібного середовища з систем і судин з надмірним тиском при надмірному підвищенні тиску.
Класифікація запобіжних клапанів
За принципом дії
клапани прямої дії (відкриваються безпосередньо під дією тиску робочого середовища)
клапани непрямої дії (відкриття головного запобіжного клапана здійснюється за допомогою спеціального приводу)
По характеру підйому замикаючого органу
клапани пропорційної дії (використовуються на нестискуваних середовищах)
клапани двохпозиційної дії
По висоті підйому замикаючого органу
малопідйомні
середньопідйомні
повнопідйомні
За способом випуску надмірного середовища:
відкриті (робоче середовище випускається в атмосферу)
закриті (не сполучаються з атмосферою)
По вигляду навантаження на золотник
вантажні або вантажні для важеля
пружинні
пружинні для важеля
магніто-пружинні.
Запобіжний клапан складається із таких елементів, для яких повинен бути випущений комплект конструкторсько-технологічної документації:
Корпус;
Сідло;
Гайка;
Гвинт;
Опора;
Клапан;
7) Пружина
В комплект клапану також входять такі стандартні вироби, як болти, гвинти, гайки, шайби та прокладки.
2. Система автоматизованого проектування Компас
2.1. Перейменування елементів
Назви деталям та їхнім елементам у дереві побудови присвоюється автоматично. Елементи іменуються залежно від способу, яким вони отримані. На приклад, Операция выдавливания:1, Приклеить элемент выдавливания:1, Скругление:1. У моделі може існувати безліч однотипних елементів. Щоб розрізняти їх, система автоматично додає порядковий номер елемента даного типу (мал. 2.1).
Рис.2.1
Дуже зручно називати моделі та елементи власними іменами. Це позбавить від плутанини при побудові та редагуванні складних моделей, полегшить розуміння їхньої структури та порядку побудови.
Ви можете перейменувати будь-який елемент у дереві побудови. Для цього двічі повільно клацніть мишею на його назві – вона відкриється для редагування. Введіть нове ім'я елемента та клацніть мишею поза списком елементів або натисніть клавішу [Enter] на клавіатурі.
Двічі клацніть на імені моделі Деталь у дереві побудови. Назву буде виділено кольорами та вкладено у габаритну рамку. Крім того в ньому з’явиться миготлива вертикальна риска – текстовий курсор. Це означає, що система готова до введення тексту. Введіть нову назву деталі Корпус та натисніть клавішу [Enter] – нову назву буде збережено в дереві побудови (рис. 2.2).
Рис.2.2
Перейменуйте інші елементи моделі, як це показано на рис. 2.2.
2.2. Створення оболонки
На будь-якому етапі роботи деталь можна перетворити в тонкостінну оболонку.
При цьому в деталі виконується порожнина шляхом видалення матеріалу, починаючи від вказаної грані. Для всіх інших граней залишаються тонкі стінки.
Поверніть деталь у просторі таким чином, щоб стало видно нижню грань основи (рис. 2.3) та натисніть кнопку Оболочка на інструментальній панелі Редактирование детали.
Рис.2.3
Вкажіть курсором нижню грань підстави – від неї буде починатися видалення матеріалу. Кількість граней показується в довідковому полі Панелі властивостей (рис.2.4).
Рис.2.4
Вкажіть напрямок побудови оболонки щодо поверхні деталі, включивши кнопку Внутрь; введіть товщину оболонки 3 мм та натисніть Создать обьект.
У моделі система виконає побудову оболонки (рис.2.5), а в Дереві побудови з'явиться піктограма відповідного елемента.
Рис.2.5
Подальший порядок роботи із отриманою оболонкою залишається не змінним: додавання та віднімання тіл, формування фасок, отворів та заокруглень.
Знову встановіть для деталі стандартну орієнтацію Изометрия XYZ.
На верхній грані циліндричної шашки створіть новий ескіз та побудуйте в ньому окружність діаметром 24 мм. Центр окружності вкажіть у точці початку координат ескізу за допомогою прив'язки Ближайшая точка (рис. 2.6).
Рис.2.6
Закрийте ескіз та виконаєте над ним операцію Вырезать выдавливанием у прямому напрямку з типом Через все (рис.2.7).
Рис.2.7
Система виконає побудову наскрізного отвору в деталі (рисмал.2.8). У дереві побудови перейменуйте побудований елемент Вырезать элемент выдавливания:1 на Центральное отверстие.
Рис.2.8
2.3. Побудова ребра жорсткості
Встановіть для моделі стандартну орієнтацію Справа.
В дереві побудови вкажіть елемент Плоскость ZY (профільна площина) та створіть на ній новий ескіз (рис. 2.9).
Рис.2.9
Нагадаємо вимогу до ребер жорсткості, що була сформульована на етапі планування деталі:
при зміні розмірів циліндричної та прямокутної шашок відповідним способом повинні перебудовуватися ребра жорсткості.
Ескіз ребра, у цьому випадку, являє собою розімкнутий контур із двох перпендикулярних відрізків. Для того, щоб забезпечити автоматичну зміну розмірів ребра жорсткості при зміні розмірів прямокутної та циліндричної шашок, в ескізі необхідно побудувати кілька допоміжних елементів.
2.4. Проектування об'єктів
При створенні моделей часто потрібно зобразити в ескізі елементи, що представляють собою проекцію вже існуючих у моделі ребер, граней або вершин на площину поточного ескізу. Таку побудова важко, а іноді неможливо виконати стандартними засобами графічного редактора.
У таких випадках потрібно скористатися командою Спроецировать обьект із меню Операции або натиснути кнопку Спроецировать обьект на панелі Геометрия (рис. 2.10).
Рис.2.10
Далі необхідно вказати об'єкт, проекцію якого потрібно одержати - ребро, грань, вершину або вісь. Система створить в ескізі його проекцію та буде очікувати вказівки наступного об'єкта для побудови проекції.
Проекції ребер та граней створюються у вигляді графічних об'єктів із стилем лінії Основная. Проекції осей створюються у вигляді допоміжних прямих, а проекції вершин - у вигляді допоміжних точок. Якщо прямолінійне ребро або вісь, що вибрані для побудови проекції, перпендикулярні площині ескізу, то створення проекції неможливе, оскільки вона вироджується в точку.
При побудові проекції грані в ескіз проектуються всі обмежуючі її ребра. Якщо проекції будь-яких ребер збігаються, в ескіз проектується тільки одна з них. У цьому випадку система видає повідомлення "Проекции некоторых элементов не добавлены".
Зауваження
Важливим результатом використання команди проектування об’єктів є виникнення асоціативних зв'язків між вказаним об'єктом (ребром, гранню, вершиною, віссю) та його проекцією в ескізі. При зміні батьківського об'єкта буде автоматично змінюватися його проекція.
Виконаєте команду Операції – Спроецировать обьект.
У відповідь на запит системи вкажіть ребро циліндричної шашки (рис.2.11). Для вибору ребра підведіть до нього курсор. Коли курсор прийме вид "палички" клацніть лівою клавішею миші – проекція ребра у вигляді окружності буде додана в ескіз.
Рис.2.11
Ребра проектуються в ескіз зі стилем лінії Основная. Побудована проекція ребра виконує в ескізі допоміжну (опорну) роль і не повинна брати участь у формотворній операції. Тому стиль відрізка потрібно змінити на будь-який інший, крім основного.
Для зміни стилю відрізка припините роботу поточної команди .
Щигликом лівої миші виділите спроектований відрізок.
Виконаєте на відрізку щиглик правою клавішею миші й виконаєте з контекстного меню команду Змінити стиль (рис.2.12).
Рис.2.12
У діалоговому вікні Зміна стилів виділених об'єктів розкрийте список поля Чем заменять, вкажіть стиль лінії Утолщенная та натисніть кнопку ОК (рис.2.13). Натисканням мишки у будь-якому порожньому місці ескізу, зніміть виділення з дуги.
Рис.2.13
Далі необхідно побудувати точку, що є проекцією вершини прямокутної шашки в поточному ескізі (рис.2.14). Ця точка знадобиться для задання ширини ребра жорсткості.
Натисніть кнопку Спроецировать обьект на інструментальній панелі Геометрия.
Включіть режим відображення Каркас .
Порада. У деяких випадках, вказання вершин у режимі напівтонового відображення моделі може виявитися складним або навіть неможливим.
Для вибору вершини акуратно підведіть до неї курсор. Коли курсор прийме вигляд "зірочки" клацніть лівою клавішею миші. Після цього система побудує в ескізі допоміжну точку, що є проекцією вершини прямокутної шашки.
Рис.2.14
Знову перейдіть у режим напівтонового відображення моделі .
Включіть режим ортогонального креслення [F8].
За допомогою команди Непрерывный ввод обьектов на панелі Геометрия побудуйте ламану 1-2-3 – контур ескізу ребра (рис.2.15). Точки 1 вкажіть за допомогою прив'язки Ближайшая точка, положення точки 2 вкажіть на око, положення точки 3 задайте за допомогою локальної прив'язки Выравнивание таким чином, щоб вона була вирівняна по точках 2 та 4.
Рис.2.15
Зауваження. Параметричні функції, реалізовані в КОМПАС-3D V7, дозволяють конструкторові працювати в режимі ескізу, тобто приблизно рисувати геометрію контурів. Точні розміри та положення геометричних об'єктів можна задати пізніше за допомогою команд параметризації та асоціативних розмірів.
Проставте горизонтальний розмір, що визначає ширину ребра, вказавши його базові точки 3 та 4, встановіть значення розміру 5 мм (рис.2.16).
Рис.2.16
Закрийте ескіз та встановіть орієнтацію Изометрия XYZ.
Для побудови ребра жорсткості необхідно скористатися спеціальною командою Ребро жесткости на інструментальній панелі Редактирование детали – натисніть цю кнопку (рис.2.17)
.
Рис.2.17
На панелі властивостей Ребро жесткости відкрийте закладку Толщина. Потім відкрийте список поля Тип построения тонкой стенки та вкажіть варіант Средняя плоскость (рис.2.18).
В полі Толщина стенки 1 введіть значення 5 мм та натисніть кнопку Создать объект.
Рис.2.18
Після цього система виконає побудову ребра жорсткості (рис.2.19). Побудуйте на ребрі заокруглення радіусом 5 мм та присвойте елементу ім'я Скругление ребра.
Рис.2.19
Друге ребро жорсткості є симетричним елементом. Його ми побудуємо трохи пізніше, а поки перейдемо до побудови першого кріпильного отвору.
Створіть новий ескіз на верхній грані основи (рис.2.19), встановіть для моделі орієнтацію Нормально к...У лівому нижньому куті деталі побудуйте невелику окружність, проставте її діаметральний розмір та присвойте йому значення 15 мм (рис.2.20).
Тепер необхідно визначити положення центра окружності. Нагадаємо вимогу до отворів, яка була визначена на етапі планування деталі: при зміні розмірів основи кріпильні отвори повинні перебуває на незмінній відстані від бічних граней основи, тобто повинні змінюватися їх міжосьові відстані.
Для реалізації цієї вимоги лінійні розміри, що визначають положення центра окружності, потрібно проставляти від зовнішніх ребер основи, наприклад від точок 1 та 2. Проблема полягає в тому, що в даний момент ці точки недоступні для використання прив'язок. Після побудови заокруглення вони не належать грані, на якій був створений поточний ескіз (на малюнку поточна грань виділена кольорами).
Рис.2.20
Порада. З цієї причини побудову фасок та заокруглень рекомендується виконувати
після того, як на грані побудовані інші елементи, для визначення положення яких потрібні відповідні ребра та вершини.
В даній ситуації рішення напрошується саме собою: потрібно побудувати в поточному ескізі проекцію вершин дугового ребра 1-2.
Включіть режим відображення Каркас .
Натисніть кнопку Спроецировать объект на панелі Геометрия або виконайте команду Операции – Спроецировать объект. У відповідь на запит системи послідовно вкажіть вершини ребра 1-2. Для вибору вершини підведіть до неї курсор. Коли курсор прийме вид "зірочки" клацніть лівою клавішею миші. Після цього система побудує в ескізі допоміжну точку.
Знову перейдіть у режим напівтонового відображення моделі .
Проставте горизонтальний лінійний розмір, вказавши за допомогою прив'язки Ближайшая точка його базові точки: центр окружності та точку 1 на дузі. Присвойте розміру значення 20 мм.
Проставте вертикальний лінійний розмір, вказавши його базові точки: центр окружності та точку 2. Присвойте розміру значення 20 мм.
Після цього окружність займе потрібне положення в ескізі, а сам ескіз стане визначеним.
Завершіть сеанс редагування ескізу, встановіть для моделі орієнтацію Изометрия XYZ та режим відображення Полутоновое.
Виконаєте над ескізом операцію Вырезать выдавливанием у прямому напрямі способом Через все.
Система виконає побудову наскрізного отвору (рис.2.21). У дереві побудови присвойте елементу ім'я Крепежное отверстие.
Рис.2.21
На даному етапі дерево побудови деталі повинно виглядати так, як це показано на рис.2.22.
Рис.2.22
Створення технічного креслення проводимо в системі КОМПАС.
1 крок. Створення заготовки креслення (рис. 3.1). Для створення нового креслення виконуємо команду Файл-Створити в діалоговому вікні вказуємо тип утвореного документа Чертеж.
Рис.3. 1. Заготовка креслення.
2 крок Вибір деталі з якої створюється види (рис. 3. 2).
Натискаємо кнопку Стандартні види - на екрані появиться діалог, в якому вибираємо деталь.
Рис. 3.2.. Вибір деталі.
З крок Створення виду (рис. 3.3),
Натискаємо кнопку і встановлюємо параметри виду.
Рис. 3.3. Створення виду.
4 крок Штрихування виду (рис 3.4.),
Натискаємо кнопку і вибираємо контури для штрихування
Рис. 3.4. Штрихування виду.
5 крок Створення виноски (рис. 3.5).
Натискаємо кнопку 'Виносний елемент, будуємо круг виноски і перетягуємо виносний елемент в сторону.
Рис. 3.5. Створення виноски .
6 крок Вибір деталі для створення виду збоку (рис. 3.6).
Натискаємо кнопку Стандартні види - на екрані появиться діалог, в якому вибираємо деталь.
Рис.3. 6. Вибір деталі.
7 крок Створення виду збоку (рис. 7),
Натискаємо кнопку і встановлюємо параметри виду.
Рис. 3.7. Створення виду збоку.
8 крок Проставляння розмірів на видових екранах згідно ЄСКД (рис. 8)
За допомогою команд панелі розміри проставляємо розміри на кресленні, за допомогою команди - Шороховатість проставляємо шороховатість поверхонь
Рис. 3.8. Простановка розмірів.
Висновки
Мета курсового проекту розробити конструкторсько-технологічну документацію складального вузла. Було запропоновано вибрати систему проектування серед таких САПР систем як AutoCAD та Компас, та реалізувати засобами відповідного програмного пакету поставлену задачу.
У якості середовища проектування я обрав систему AutoCAD. Основний фактор вибору – система AutoCAD неодноразово використовувалася мною для проектування та відпадає необхідність знайомства із інструментами та можливостями зокрема, які пропонує даний пакет.
AutoCAD надає проектувальнику перелік необхідних для ефективної роботи інструментів. Зокрема, наявність команд для створення графічних примітивів у 2D та 3D просторі, засоби для перегляду об’єктів у різних видових екранах, керування об’єктами у просторі проектування (моделі) та просторі, що призначений для виконання креслень для роздруку, зручна організація середовища, що дозволяє налаштовувати шаблони, шари, тестові та розмірні стилі, типи ліній. Для більш складного проектування, передбачена можливість реалізації власних команд побудови фігур, шляхом написання програм на мові AutoLISP.
На сьогодні складно уявити сучасний програмний продукт, призначений для проектних цілей, що не використовує твердотільне моделювання. В AutoCAD твердотільне моделювання з’явилося починаючи із 12 версії у вигляді окремого додатку, виконаного як надбудова по об’ємному конструюванню, що увійшов в наступних версія в основний пакет.
Твердотільна модель зберігається в кресленні та може використовуватися для геометричних розрахунків та розрахунків на стійкість або для проектування технологічної оснастки, а плоскі проекції призначені для формування креслярської документації у вигляді самостійних файлів або твердих копій, призначених для використання в процесі виробництва.
Переваги твердотільних об’єктів:
простота комбінування таких об'єктів із можливостями додавання або видалення об'ємних елементів;
можливість присвоєння об'єктам фізичних та матеріальних властивостей для використання програмних продуктов із розрахунками прожності;
можливість отримання практично будь-яких плоских проекцій, із котрих легко складається комплексне креслення.
геометричний опис об’єкту може напряму використовуватися для технологічного оснащення.
Список використаної літератури
1. Правила оформлення пояснювальної записки до курсової роботи (проекту). Методичні вказівки Панчак Р.Т. Львівська політехніка 1998р.,10 c.
2. ДСТУ 3.321-96. Системи конструкторської документації. Терміни та визначення основних понять. Київ, 1997р., 24 с.
3. AutoCAD 2000. Библия пользователя. Зллен Финкельштейн. Диалектика. Москва 2000.,423 с.
4. Розробка конструкторсько-технологічної документації складальної одиниці в системі AutoCAD. Методичні вказівки. Львівська політехніка, 2004р., 12 с.
5. www.cad.ru