Ответы по ГОСам 2015 баки

1.CAD – Computer-AidedDesign – системы автоматизированного проектирования изделий

(AutoCAD, Компас, SolidWorks)

2.CAM – Computer-AidedManufacturing – системы автоматизированной подготовки управляющих программ для оборудования с ЧПУ (СПРУТ, Гемма-3D, SolidCAM)

3.CAE – Computer-AidedEngineering – системы автоматизированного инженерного анализа деталей и машин (ANSYS, NASTRAN, DesignSpace)

4.Системы автоматизированного контроля – предназначены для автоматизированного контроля изделий при помощи контрольно-измерительных машин (PowerINSPECT).

5.АСТПП (TDM – TechnologicDataManagement, CAPP – Computer-AidedProductProcessing) –

системы, предназначенные для автоматизированного проектирования технологических процессов изготовления изделий, подготовки технологической документации и управления ею (САПР ТП2, ТехноПро).

Многие программные пакеты объединяют в себе сразу несколько видов MCAD:

CAD/CAM/CAPP,ADEM, CAD/CAM/CAE,PTC,ProEngineer.

Системы, позволяющие решать широкий спектр задач на различных этапах технической подготовки производства называют сквозными. Примерами таких систем являются:

CAD/CAM,Unigraphics + PDM,iMan, CAD/CAM/CAE,CATIA, CAD/CAM/CAPP,ADEM + «Парус».

По функциональным возможностям Mechanical CAD делятся на:

1.Лёгкие системы – предназначенные для решения узкого круга задач, например для подготовки УП для одного конкретного вида обработки – фрезерования (СПРУТ). Сфера применения – отдельные автоматизированные рабочие места с оборудованием ЧПУ, небольшие группы проектировщиков.

2.Системы среднего уровня – предназначенные для решения широкого круга задач, обладающие определённой универсальностью. Их функциональные возможности ограничены определённым количеством и сложностью объектов проектирования – числом деталей в сборке, сложностью обрабатываемых поверхностей (Компас, ADEM, AutoCAD). Сфера применения – отделы предприятия, группы проектировщиков.

3.Тяжёлые системы (системы верхнего уровня) – предназначенные для широкого круга задач и позволяющие проектировать объекты, сложность которых фактически ограничена только возможностями аппаратного обеспечения. Такие системы являются сквозными или комплексными, имеют возможности адаптации к конкретным задачам проектирования и могут применяться в качестве базовой системы проектирования в масштабах всего предприятия.

3.Структура процесса проектирования: иерархические уровни, аспекты описания, стадии проектирования.

Основная цель разбиения на иерархические уровни – информация, обрабатываемая САПР должна быть обозрима и воспринимаема одним человеком.

-системный уровень, на котором решают наиболее общие задачи проектирования систем, машин и процессов; результаты проектирования представляют в виде структурных схем, генеральных планов, схем размещения оборудования, диаграмм потоков данных и т.п.;

-макроуровень, на котором проектируют отдельные устройства, узлы машин и приборов; результаты представляют в виде функциональных, принципиальных и кинематических схем, сборочных чертежей и т.п.;

-микроуровень, на котором проектируют отдельные детали и элементы машин и приборов. Помимо разбиения на иерархические уровни применяется разбиение на аспекты описания.

Аспект описания (страта) – описание системы или ее части с некоторой оговоренной точки зрения, определяемой функциональными, физическими или иного типа отношениями между свойствами и элементами.

Стадия проектирования – законченная часть процесса проектирования, в результате которой появляется новое промежуточное или окончательное описание ОП.

1. Технического предложения.

Эти три стадии являются научно-исследовательской работой, здесь определяют назначение, основные принципы ОП и формулируют техническое задание на основании изучения потребности общества, научно-технических достижений, имеющихся ресурсов и т.д.

2.Эскизного проекта, здесь проверяется корректность и реализуемость основных принципов и положений, определяющих функционирование объекта.

3.Технического проекта, здесь выполняется проработка всех частей проекта конкретизируются и детализируются технические решения.

4.Рабочего проекта, здесь формируется вся необходимая документация для изготовления изделия, затем создается и испытывается опытный образец и происходит внедрение.

4. Способы подготовки УП. Подготовка УП в САП. Методы создания УП:

1)ручное программирование,

2)Программирование на пульте с ЧПУ

3)Программирование при помощи САМ, САD системы.

САD – автоматизация проектирования 2D и 3D в системе САD САМ – Подготовка УП

Структура УП: Состоит из последовательности кадров, каждый кадр представляет 1 шаг обработки.

Последовательность составления УП:

1)Подготовка геометрической модели изделия.

2)Создание конструктивного элемента

3)Создание технологического объекта( выбор вида обработки, режимов, стратегии)

4)Задание последовательности переходов

5)Процессинг ( расчет траекторииинструмента)

6)Отладка УП (как происходит)

7)Пост процессинг (формирование УП для конкретного станка ЧПУ

8)Верефикация УП ( просмотр трехмерной модели обработки )

Пост процессор – программный модуль преобразования управляющей траектории самоформированной CAM системой в УП для конкретного станка с ЧПУ с учетом особенностей его кинематики.

5.Вычислительные сети САПР: задачи и классификация Вычислительная сеть – совокупность технических средств (станций), объединённых в единое

целое при помощи специальных каналов связи (среда передачи данных). Основное назначение вычислительных сетей – обмен информацией между компонентами сети.

Вычислительные сети решают следующие задачи: 1 Обмен информацией между станциями сети

2 Осуществление распределённых вычислений (когда одна трудоёмкая задача решается при помощи одновременного использования нескольких рабочих станций)

Классификация вычислительных сетей Вычислительные сети классифицируют по различным признакам. 1. По протяжённости:

-локальные вычислительные сети (ЛВС – LAN – LocalAreaNetwork) – сети, занимающие ограниченную территорию;

-глобальные вычислительные сети (WAN – WideAreaNetwork) – сети, занимающие обширную территорию, как правило, соединяющие между собой ЛВС.

2. По топологии (по способу соединения станций сети):

-общая шина (Ethernet 10Base-2);

-звездообразная, иерархическая (FastEthernet 100Base-TX);

-кольцевая (TokenRing).

3. По методам управления ресурсами среды:

-маркерная сеть – сеть, в которой станции передают данные через специальный пакет информации, называемый маркером;

-сеть с тактированным доступом – сеть, в которой данные между станциями передаются тактами в регулярные интервалы времени синхронно для всех станций;

- сеть со случайным доступом – сеть, в которой методом доступа к физической среде служит коллективный доступ с опознаванием несущей и обнаружением конфликтов.

В более крупных по масштабам проектных организациях в сеть включены десятки-сотни и более компьютеров, относящихся к разным проектным и управленческим подразделениям и размещенных в помещениях одного или нескольких зданий. Такую сеть называют корпоративной. В ее структуре можно выделить ряд ЛВС, называемых подсетями, и средства связи ЛВС между собой. В эти средства входят коммутационные серверы (блоки взаимодействия подсетей).

Если здания проектной организации удалены друг от друга на значительные расстояния (вплоть до их расположения в разных городах), то корпоративная сеть по своим масштабам становится территориальной сетью (WAN — Wide Area Network). В территориальной сети различают магистральные каналы передачи данных (магистральную сеть), имеющие значительную протяженность, и каналы передачи данных, связывающие ЛВС с магистральной сетью, называемые абонентской линией.

Обычно создание выделенной магистральной сети, т. е. сети, обслуживающей единственную организацию, обходится для нее слишком дорого. Поэтому чаще прибегают к услугам провайдера, т. е. организации, предоставляющей телекоммуникационные услуги многим пользователям. В этом случае внутри корпоративной сети связь на значительных расстояниях осуществляется через магистральную сеть общего пользования. В качестве такой сети можно использовать, например, городскую или междугородную телефонную сеть или территориальные сети передачи данных. Наиболее распространенной формой доступа к этим сетям в настоящее время является обращение к глобальной вычислительной сети Internet.

Для многих корпоративных сетей возможность выхода в Internet является желательной не только для обеспечения взаимосвязи удаленных сотрудников собственной организации, но и для получения других информационных услуг. Развитие виртуальных предприятий, работающих на основе CALS-технологий, с необходимостью подразумевает информационные обмены через территориальные сети, как правило, через Internet. Нужно, однако, отметить, что использование сетей общего пользования существенно усложняет задачу обеспечения информационной безопасности.

6. Способы кодирования, виды структур кода Существует 2 кардинально отличающихся подхода к формализации технологической информации в САПР:

1.На основе специальных языков описания

2.На основе классификаций (кодировочных ведомостей)

На сегодняшний день единственным стандартным языком описания является язык EXPRESS. Причём этот язык предназначен для описания не только технологической информации, но вообще всей информации в течение жизненного цикла продукции. EXPRESS представляет собой объектно-ориентированный язык и используется при формировании файлов стандарта STEP

(Standard for Exchange of Productmodeldata).

Также для хранения и обмена технологической информацией используется универсальный язык XML.

Описание технологической информации на основе кодирования широко распространено при использовании типовых и групповых технологий..

Выделяют три типа структур кодов:

1)Иерархический код (моноаспектный, монокод) – значение знака кода зависит от его положения и от значений предыдущих знаков. Примером монокода может служить классификация ЕСКД, классификация МРС.

Преимущество иерархического кода заключается в возможности описания большого количества информации при небольшой длине кода. К недостаткам относится сложность кодирования, трудности с изменением кода.

2)Цепной код (многоаспектный код) – значение знака кода не зависит от значений других знаков. Достоинство цепного кода – простота кодирования, простота изменения кодировки. Недостаток – содержит значительно меньше информации, чем иерархический код.

3)Гибридный код – часть кода имеет иерархическую структуру, часть – цепную. Является предпочтительным в большинстве случаев, поскольку сочетает достоинства двух предыдущих видов кодирования.

Кодирование технологической информации позволяет быстро производить поиск технологических процессов – аналогов, за счёт чего можно значительно повысить производительность процесса проектирования.

7.Информационное обеспечение САПР. Способы организации хранения информации в ЭВМ. Информационное обеспечение САПР – совокупность всех данных, содержащих информацию, необходимую для функционирования ПО САПР. Примерами таких данных могут являться: базы данных типовых проектных решений, данных по определению режимов резания и нормированию ТП, наборы постпроцессоров CAM-систем и т. д.

Хранящаяся в ЭВМ информация может быть организована двумя способами: в виде файлов и в виде баз данных.

Файл – форма представления информации, при которой она хранится в виде последовательности записей. Данные считываются и записываются в файл последовательно, одна запись (или один блок информации) за одно обращение. Выделяют три основных типа файлов:

База данных – форма представления информации, при которой она хранится в виде структуры взаимосвязанных элементов. БД предназначены для упорядоченного хранения значительных объёмов информации.

Выделяют следующие виды баз данных:

Иерархические – основаны на представлении данных при помощи древовидной структуры. Каждый элемент структуры связан с несколькими элементами нижнего уровня и только с одним элементом верхнего уровня.

Сетевые – способ организации информации схож с иерархическими БД, однако каждый элемент может быть связан с любым другим. При этом понятия уровня, как правило, утрачиваются. Реляционные – основаны на способе хранения и обработки информации при помощи аппарата алгебры отношений (реляционной алгебры).

Объектно-ориентированные БД – каждый элемент данных является объектом со сложной структурой и собственными методами, при этом реализация этих методов от пользователя скрыта. Пользователю предоставляется необходимый интерфейс для работы с элементами БД.

8.Интеграция средств автоматизации проектирования. CALS и PLM. Проблемы интеграции. Информационное обеспечение САПР – совокупность всех данных, содержащих информацию, необходимую для функционирования ПО САПР. Примерами таких данных могут являться: базы данных типовых проектных решений, данных по определению режимов резания и нормированию ТП, наборы постпроцессоров CAM-систем и т. д.

Хранящаяся в ЭВМ информация может быть организована двумя способами: в виде файлов и в виде баз данных.

Файл – форма представления информации, при которой она хранится в виде последовательности записей. Данные считываются и записываются в файл последовательно, одна запись (или один блок информации) за одно обращение. Выделяют три основных типа файлов:

База данных – форма представления информации, при которой она хранится в виде структуры взаимосвязанных элементов. БД предназначены для упорядоченного хранения значительных объёмов информации.

Выделяют следующие виды баз данных:

Иерархические – основаны на представлении данных при помощи древовидной структуры. Каждый элемент структуры связан с несколькими элементами нижнего уровня и только с одним элементом верхнего уровня.

Сетевые – способ организации информации схож с иерархическими БД, однако каждый элемент может быть связан с любым другим. При этом понятия уровня, как правило, утрачиваются. Реляционные – основаны на способе хранения и обработки информации при помощи аппарата алгебры отношений (реляционной алгебры).

Объектно-ориентированные БД – каждый элемент данных является объектом со сложной структурой и собственными методами, при этом реализация этих методов от пользователя скрыта. Пользователю предоставляется необходимый интерфейс для работы с элементами БД.

ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

1.Какова последовательность расчета вала на прочность.

Проектный расчет:

1.По известному значению вращающего момента устанавливают диаметр наименьшей ступени

2.Из конструктивных соображений назначают диаметры остальных ступеней

Проверочный расчет:

1.Выпоняют расчетную схему с простановкой опор и нагрузок

2.Составляют уравнения статического равновесия и определяют реакции опор

3.Строят эпюры нагрузок и моментов

4.Определяют опасное сечение

5.Рассчитывают эквивалентные напряжения для опасного сечения

6.Сравнивают эквивалентные напряжения с допустимыми значениями (расчет на статическую прочность), устанавливают запас прочности

2.Перечислите основные параметры эвольвентного зубчатого зацепления. Что такое модуль. 1.Диаметр начальной окружности 2.Диаметр вершин и впадин 3.Делительный диаметр 4.Угол зацепления 5.Делительный шаг

6.Число зубьев шестерни и колеса

7.Модуль зубчатого зацепления

8.Межосевое расстояние

9.Коэффициент торцового перекрытия

da – окружность вершин – это самая большая окружность, ограничивающая вершины головок зубьев колес: её условно изображают сплошной основной линией.

d – делительная окружность, делящая каждый зуб на две неравные части: меньшую – головку зуба и большую – ножку зуба: её условно изображают штрихпунктирной тонкой линией. df – окружность впадин, проходящая по очертаниям впадин между зубьями: её условно изображают сплошной тонкой линией.

dоб – окружность обода, обозначающая внутреннее очертание обода. dст – окружность ступицы, обозначающая внешнее очертание ступицы. dв – диаметр окружности отверстия для вала.

h– высота зуба.

hа – высота головки зуба. hf – высота ножки зуба.

Pn – нормальный шаг зубьев – кратчайшее расстояние по делительной или начальной поверхности зубчатого колеса между эквидистантными одноименными теоретическими линиями соседних зубьев.

S – толщина зуба.

Z – число зубьев.

m — модуль колеса.

Модулем зацепления называется линейная величина в π раз меньшая окружного шага P

3.Перечислите виды шпонок, укажите назначение шпоночных соединений, преимущества и недостатки. Шпоночными соединениями называют разъёмные соединения составных частей изделий с применением шпонок. Шпоночные соединения состоят из вала, шпонки и ступицы колеса.

Типы шпонок

1)Призматические шпонки.

2)Сегментные шпонки.

3)Клиновые шпонки.

4)Цилиндрические

5)Торцовые шпонки

6)Тангенциальные шпонки

Шпоночные соединения применяют для передачи вращающего момента. Их используют при небольших нагрузках, когда соединения могут быть неподвижными или подвижными вдоль оси вала.

Достоинства шпоночных соединений

1)простота конструкции;

2)легкость сборки и разборки соединения.

3)низкая стоимость.

Недостатки шпоночных соединений

1)шпоночные пазы ослабляют вал и ступицу насаживаемой детали (уменьшается сечение детали);

2)Малая нагрузочная способность

3)Ослабление сечения валов шпиндельными пазами

4)Концентрация напряжений из-за неблагоприятной формы шпоночного паза

5)Необходимость индивидуальной пригонки

4.Перечислите виды шлицев, укажите назначение шлицевых соединений, преимущества и недостатки.

Классификация шлицевых соединений: По форме зубьев:

1.прямобочные;

2.эвольвентные;

3.треугольные.

По способу центрирования ступицы относительно вала:

1.центрирование по наружному диаметру (наиболее экономичный и простой)

2.центрирование по внутреннему диаметру (точное центрирование, высокая соосность)

3.центрирование по боковым поверхностям зубьев (для больших крутящих моментов) По характеру соединения:

1.неподвижные (для закрепления на вале),

2.подвижные (допускают перемещения детали вдоль вала) Назначение: передача крутящего момента.

Преимущества:

1.большая нагрузочная способность (большая рабочая поверхность и равномерное давление по высоте зубьев),

2.большая усталостная прочность вала (более низкая концентрация напряжений за счет скругления в основании выступов и впадин),

3.лучшее центрирование детали на вале

4.уменьшается число деталей соединения

5.уменьшается длина ступицы.

Недостатки:

1.более сложная технология изготовления

2.более высокая стоимость

5.Перечислите виды резьб и их назначение.

Резьба — равномерно расположенные выступы или впадины постоянного сечения, образованные на цилиндрической или конической поверхности по винтовой линии с постоянным шагом.

Резьбы классифицируются по нескольким признакам:

1. В зависимости от формы профиля – треугольные, трапецеидальные, прямоугольные, круглые. 2. По форме поверхности, на которой нарезана резьба – конические и цилиндрические.

3.По расположению на поверхности стержня или отверстия

– наружные (на стержне)

– внутренние (в отверстии)

4.По направлению нарезки – правые и левые.

5.По назначению

–крепёжные (метрические, дюймовые);

–крепёжно-уплотнительные (трубные, конические);

–ходовые (трапецеидальные, упорные, прямоугольные);

- Многорядные; 4. По способности компенсировать несоосность вала и втулки

-Самоустанавливающиеся.

-Несамоустанавливающиеся.

Подшипники скольжения разделяют:

1.в зависимости от формы подшипникового отверстия: - одно или многоповерхностные,

- со смещением поверхностей (по направлению вращения) или без (для сохранения возможности обратного вращения), - со смещением или без смещения центра (для конечной установки валов после монтажа);

2.по направлению восприятия нагрузки:

-радиальные

-осевые (упорные, подпятники),

-радиально-упорные; 3. по конструкции:

-неразъемные (втулочные; в основном, для I-1),

-разъемные (состоящие из корпуса и крышки; в основном, для всех),

-встроенные (рамовые, составляющие одно целое с картером, рамой или станиной машины); 4. по количеству масляных клапанов:

-с одним клапаном,

-с несколькими клапанами;

5.по возможности регулирования: - нерегулируемые, - регулируемые.

6.По виду трения:

-сухого трения

-полусухого трения

-жидкостного трения

7.Расшифровать марки чугунов: (СЧ10, АЧС-6, КЧ35). СЧ 10(Серый Чугун σв(МПа)=100)

C 3,5 - 3,7

Si 2,2 - 2,6

Mn 0,5 - 0,8

S до 0,15

P до 0,3

Fe ~92

АЧС-6(Антифрикционный Чугун Серы, цифра обозначает порядковый номер по госту)

КЧ 35( Ковкий Чугун 35 кГ / мм2 предел прочности при растяжении(по идеи после 35 через дефис должны быть еще числа: минимальное значение относительного удлинения в процентах.))

8.Расшифровать марки конструкционных материалов: (38Х2МЮА, БрА9Ж4Н4Мц1, ВТ6, У10А) 38Х2МЮА – Конструкционная легированная сталь. Сталь содержит 0,38% углерода, 2% хрома, 1% молибдена, 1% алюминия и сталь высококачественная (буква А в конце)

БрА9Ж4Н4Мц1( бронза, содержащая: 9% алюминия, железа 4%, никель 4%, марганец 1%, остальное медь)

ВТ 6 (Титановый деформируемый сплав. В- ванадий 3,5-6%, 6-порядковый номер)

У10А (инструментальная нелегированная сталь, углерод=1%, А-высококачественная, минимум вредных примисей)

.

9.Перечислите основные механические свойства металлов и сплавов.

Прочность — способность материала сопротивляться воздействию сил, не разрушаясь и не изменяя допустимой формы.

Твердость — способность материала противостоять проникновению в него другого, более твердого тела.

Упругость — способность тела восстанавливать свою первоначальную фо рму после прекращения действия сил, вызвавших это изменение. Примером упругого тела может служить стальная пружина, которая после прекращения сил воздействия восстанавливает свою прежнюю форму.

Пластичность — способность материала изменять свою форму под в оздействием сил не разрушаясь и не восстанавливать прежней формы после прекращения действия сил. Вязкость — способность материала выдерживать механические воздействия (удары) не разрушаясь. Очень вязка, например, малоуглеродистая сталь, употребляемая для неответственных деталей.

Хрупкость — качество, противоположное вязкости, способность тела легко разрушаться при механических воздействиях (ударах).

СИСТЕМЫ ЧИСЛОВОГО ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

1.Функционирование системы с ЧПУ Программист создает управляющую программу, в которой содержится закодированная

информация о траектории и скорости перемещения исполнительных органов станка, частоте вращения шпинделя и другие данные, необходимые для выполнения обработки. Подсистема управления читает эту программу, расшифровывает ее и вырабатывает профиль перемещения. Профиль перемещения можно представить в виде графика, который показывает, в какой точке должен находиться исполнительный орган станка через определенные промежутки времени. В соответствии с профилем перемещения подсистема управления посылает на соответствующий двигатель строго определенное количество электрических импульсов. Двигатель вращает ходовой винт, и исполнительный орган станка перемещается в указанную позицию (координату). Датчики обратной связи отправляют в подсистему управления информацию о действительной достигнутой позиции исполнительного органа. Происходит сравнение фактической и требуемой (теоретической) позиций. Если между ними есть разница (ошибка перемещения), то подсистема управления посылает скорректированное на величину ошибки число электрических импульсов на двигатель. Этот процесс повторяется снова и снова, пока исполнительный орган станка не достигнет требуемой позиции с определенной (очень высокой) точностью. Вообще, некоторая ошибка перемещения присутствовать будет всегда. Главное, чтобы она была настолько маленькой, что ей можно было бы пренебречь.

В программном управлении наиболее распространены системы числового программного управления (СЧПУ), основанные на использовании чисел для задания программы перемещения исполнительных органов станка в процессе обработки. Функции, выполняемые СЧПУ, можно разделить на основные и дополнительные. Основной функцией СЧПУ является управление приводами подач станков в соответствии с заданной программой. Дополнительные функции предусматривают изменение частоты вращения шпинделя, вида инструмента и т. д Вопрос 2. Классификация систем числового программного управления.

Системы ЧПУ могут быть разомкнутыми, замкнутыми и самонастраивающимися (адаптивными); по виду управления движением — позиционными, прямоугольными, непрерывными (контурными).

В разомкнутых СЧПУ используют один поток информации. Программа проходит через считывающее устройство , в результате чего на выходе последнего появляются командные сигналы, которые после преобразования направляются к механизму осуществляющему перемещение исполнительных органов станка (например, суппортов), Соответствие действительного перемещения заданному не проверяется.

В замкнутых СЧПУ используют два потока информации, т. е. имеется обратная связь. Один поток поступает от считывающего устройства , а второй — от устройства , измеряющего действительные перемещения суппортов, кареток или других исполнительных органов станка

В самонастраивающихся системах в информацию, поступающую от считывающего устройства, вносятся дополнительные изменения с учетом поступающего из блока памяти информации о результатах обработки предыдущей заготовки. Это позволяет повысить