Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
введение и аналит обзор.docx
Скачиваний:
31
Добавлен:
28.03.2015
Размер:
1.92 Mб
Скачать

2.6.2 Автоматизация проектирования технологической оснастки

2.6.2.1 Классификация систем автоматизированного проектирования (cad систем)

Работа с CAD (англ. Computer-Aided Design) программным обеспечением обычно подразумевает компьютерное создание геометрической модели изделия (двумерной или трёхмерной, твердотельной), генерацию на основе этой модели конструкторской документации (чертежей изделия, спецификаций и проч.) и последующее его сопровождение. Предусмотрена возможность как локального проектирования, например, компрессоры, вентиляторы, турбины и т.д., так и глобального – системы отопления, системы нефтепроводов и газопроводов любой длины, промышленные объекты и системы коммуникаций.

Проектирование – процесс составления описания, необходимого для создания в заданных условиях ещё не существующего объекта на основании первичного описания объекта и алгоритма его функционирования. Существуют два основных способа 3D моделирования. Исторически первыми были параметрические системы с деревом построения. Моделированию с деревом построения уже около 20 лет, и данный метод хорошо знаком большинству конструкторов. Примером данного метода является Компас 3D. Второй способ — системы без дерева построения, или системы прямого моделирования(T-Flex). В системах с деревом построения модель в процессе ее создания и редактирования подразделяется на конструктивные элементы, которые управляются размерами, поэтому автоматически проводимые изменения геометрии оказываются надежными и предсказуемыми. Однако достижение такой предсказуемости поведения модели требует предварительного планирования всех построений с учетом того, как именно будет редактироваться модель. Любые незапланированные изменения в конструкции модели могут потребовать значительных переделок и больших затрат времени на пересчет всего дерева построения [8].

Типичные представители: Pro/ENGINEER, AutoCAD, SpaceClaim, KOMPAS-3D, Solid Edge, SolidWorks, CADMATIC и т.д. Рассмотрим некоторые из них.

Компас — семейство систем автоматизированного проектирования с возможностями оформления проектной и конструкторской документации согласно стандартам серии ЕСКД и СПДС. Разрабатывается российской компанией «Аскон». Система ориентирована на поддержку стандартов ЕСКД и СПДС.

Основные задачи, которые решает система КОМПАС-3D - формирование трехмерной модели детали, отдельных деталей и сборочных единиц, содержащих как типичные, так и нестандартные конструктивные элементы с целью передачи геометрии в различные расчетные пакеты или пакеты разработки управляющих программ, а также создание конструкторской документации на разработанные детали.

КОМПАС-3D позволяет быстро получать модели типовых изделий на основе однажды спроектированного прототипа. Программа имеет собственное математическое ядро и параметрические технологии, при помощи которых, можно произвести некоторые расчеты (масса, объем, площадь поверхности, характеристики детали) непосредственно в КОМПАС-3D.

Основной набор задач, выполняемых КОМПАС-3D:

- моделирование изделий с целью создания конструкторской и технологической документации (сборочных чертежей, спецификаций,

деталировок и т.д.);

- моделирование изделий с целью расчета их технических характеристик;

- моделирование изделий для передачи геометрии в расчетные пакеты;

- моделирование деталей для передачи геометрии в пакеты разработки управляющих программ;

- создание изометрических изображений (например, для составления каталогов, создания иллюстраций к технической документации и т.д.).

Модель детали является отдельным типом документа системы КОМПАС. Общепринятым порядком моделирования является последовательное выполнение операций (сложения и вычитания) над объемными примитивами (сферами, призмами, цилиндрами, конусами, пирамидами и т.д.).

В КОМПАС-3D объемные объекты образуются путем выполнения такого перемещения плоской фигуры в пространстве, след от которого определяет форму объекта (например, поворот окружности вокруг оси образует сферу, а смещение многоугольника - призму).

Удобный прием моделирования изделий, которые отличаются лишь некоторыми конструктивными элементами - использование в качестве основания детали ранее подготовленной модели - детали-заготовки. Деталь-заготовку можно вставить в модель, сохранив ссылку на содержащий ее файл (иначе говоря, сохранив связь с файлом-источником). В этом случае любые изменения модели в файле-источнике будут передаваться во все модели, содержащие данную заготовку. Использование детали-заготовки в некоторых случаях позволяет значительно ускорить работу системы при моделировании деталей высокой сложности.

Эскиз изображается на плоскости стандартными средствами чертежно-графического редактора КОМПАС-ГРАФИК. При этом доступны все команды построения и редактирования изображения, команды параметризации и сервисные возможности. Единственным исключением является невозможность ввода некоторых технологических обозначений и объектов оформления. В эскиз можно перенести изображение из ранее подготовленного в КОМПАС-ГРАФИК чертежа или фрагмента. Это позволяет при создании трехмерной модели опираться на существующую чертежно-конструкторскую документацию. Эскиз может располагаться в одной из ортогональных плоскостей координат, на плоской грани существующего тела или во вспомогательной плоскости, положение которой задано пользователем.

Операции над эскизом:

-вращение эскиза вокруг оси, лежащей в плоскости эскиза;

-выдавливание эскиза в направлении, перпендикулярном плоскости эскиза;

-кинематическая операция - перемещение эскиза вдоль указанной направляющей;

- построение тела по нескольким сечениям-эскизам.

Каждая операция имеет дополнительные опции, позволяющие варьировать правила построения тела:

-при вращении эскиза можно задать угол и направление поворота относительно плоскости эскиза и выбрать тип тела;

-при выдавливании эскиза можно задать расстояние и направление выдавливания относительно плоскости эскиза и при необходимости ввести угол уклона;

-при выполнении кинематической операции можно задать ориентацию образующей относительно направляющей;

-при построении тела по сечениям можно указать, требуется ли

замыкать построенное тело.

Во всех типах операций можно включить опцию создания тонкостенной оболочки и задать толщину и направление построения стенки - внутрь, наружу или в обе стороны от поверхности тела, образованного операцией.

Дополнительные операции позволяют упростить задание параметров распространенных конструктивных элементов - фаски, скругления, цилиндрического отверстия, уклона, ребра жесткости. Так, для построения фаски не нужно рисовать эскиз, перемещать его вдоль ребра и вычитать получившийся объем из основного тела. Достаточно указать ребро или несколько ребер или грани для построения фаски и ввести ее параметры - величину катетов или величину катета и угол.

На любом этапе работы тело можно преобразовать в тонкостенную оболочку (для этого нужно будет исключить одну или несколько граней, которые не должны входить в оболочку). Порядок работы с получившейся оболочкой будет прежним - добавление и вычитание тел, формирование фасок, скруглений, отверстий, ребер жесткости и т.д. Кроме того, на любом этапе работы можно удалить часть тела по границе, представляющей собой плоскость или цилиндрическую поверхность, образованную выдавливанием произвольного эскиза [9]. Интерфейс системы представлен на рисунке 2.15

Рисунок 2.15– Интерфейс системы «Компас 3D»