CC BY
16
I
SCIENCE TIME
■
СОЗДАНИЕ МЕТОДИКИ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ РАЗРАБОТКИ КОНСТРУКЦИИ ПРИВОДА СТАНКА
Измайлов Александр Владимирович, Вологодский государственный университет, г. Вологда
E-mail: alexizmll@gmail.com
Аннотация. Данная статья посвящена вопросам создания методики роботы в системе САПР. Рассмотрены основные проблемы при работе с системами CAD, САМ, САЕ,и факторы, препятствующие внедрению технологий на производствах и в малом бизнесе.
Ключевые слова: САПР, автоматизация, станок, моделирование.
Создание современных производств не возможно без применения систем автоматизированного проектирования (САПР).
Система автоматизированного проектирования — автоматизированная система, реализующая информационную технологию выполнения функций проектирования, представляет собой организационно-техническую систему, предназначенную для автоматизации процесса проектирования, состоящую из персонала и комплекса технических, программных и других средств автоматизации его деятельности.
В рамках жизненного цикла промышленных изделий САПР решает задачи автоматизации работ на стадиях проектирования и подготовки производства.
Основная цель создания САПР — повышение эффективности труда инженеров, включая:
- сокращения трудоёмкости проектирования и планирования;
- сокращения сроков проектирования;
- сокращения себестоимости проектирования и изготовления, уменьшение затрат на эксплуатацию;
- повышения качества и технико-экономического уровня результатов проектирования;
- сокращение затрат на натурное моделирование и испытания.
1 SCIENCE TIME 1
Достижение этих целей обеспечивается путём:
- автоматизации оформления документации;
- информационной поддержки и автоматизации процесса принятия решений;
- использования технологий параллельного проектирования;
- унификации проектных решений и процессов проектирования;
- повторного использования проектных решений, данных и наработок;
- стратегического проектирования;
- замены натурных испытаний и макетирования математическим моделированием;
- повышения качества управления проектированием;
- применения методов вариантного проектирования и оптимизации.
Эти цели и методы были реализованы на примере «Автоматизированной разработки привода продольно резательного станка». Средой для работы были выбраны продукты отечественного разработчика - фирмы «Аскон», а именно программы «КомпасЗБ», РЬМ система Лоцман и система автоматизированного проектирования технологических процессов «Вертикаль» [2].
На начальном этапе от конструкторского бюро производства были получены чертежи конструкций, по которым было необходимо построить ЗБ модели и сделать сборочную модель.
1. Методика создания компьютерных моделей деталей с использование библиотек
Создание детали по печатному чертежу начинается с построения начального эскиза для последующих операций в графическом редакторе программы КомпасЗБ. Для ускорения процесса создания моделей была реализована методика использования библиотек, что ускоряет процесс создания прототипа. При создании детали полумуфта зубчатая была использована такая возможность. На рисунке 1 изображен расчетный модуль библиотеки, используемый для введения начальных параметров при создании зубчатой передачи [1].
1 SCIENCE TIME 1
Рис. 1 Параметры геометрического расчета
После проведения расчета программа синтезирует и выдает конечный результат в виде модели.
После создания зубчатого колеса продолжаем моделирование полумуфты для этого создаем эскизы на поверхностях модели и используем операции «Выдавливание» «Вырезание» и «Скругление» редактирование этого элемента представлено на рисунке 2.
Рис. 2 Процесс создания модели 2. Методика создания сборочной единицы
Возможности программы позволяют не только создавать отдельные элементы, а также собирать их в сборочные единицы. Сборка необходима для
1 SCIENCE TIME i
проверки собираемости деталей их практичности удобности и главное выполнения основных функций[3]. Проверка этих свойств производится по средствам инженерных анализов.
Разберем создание сборочной единицы на примере «Сборка Муфта зубчатая».
Последовательность создания «Сборки»:
1. Создаем новый документ «Сборка»
2. Добавляем базовую деталь (рисунок 3), фиксируем ее в осях координат, как правило только эта деталь является фиксированной деталью. Остальные будут сопряженными с начальной или между собой.
Рис. 3 Базовая деталь «Полумуфта зубчатая»
3. Добавляем к имеющейся детали остальные компоненты механизма. Это можно осуществить используя уже открытые в КомпасЗБ детали, или открыть «Из файла» используя диалоговое окно.
4. Последующие операции по созданию сборки проходят идентично. Также для ускорения процесса рекомендуется использовать встроенные библиотеки программы «Компас ЗБ».
Сборочные единицы могут быть как самостоятельными механизмами, так и частями узлов. В таком случае сборочную единицу принято называть «подсборка». Такие манипуляции ускоряют создание конечной модели так как появляется возможность разделения труда на несколько рабочих. На рисунке 4 показан пример двух «подсборок» и готового узла.
Рис. 4 Зубчатая муфта
3. Методика создания разнесенной сборки
Разнесённая сборка - это такое представление сборки, в котором компоненты сдвинуты отно сительно их действительных позиций. В разнесенных видах отображены внутренние компоненты. Разнесение является видовой операцией, поэтому реальное положение компонентов не изменяется.Разнесенные сборки необходимы для создания каталогов и инструкций по сборке изделий.
Разнесенная сборка не является отдельным документом, функциональная операция для отображения узла. На рисунок 5 представлена разнесенная сборка зубчатой муфты.
Рис. 5 Разнесенный вид зубчатой муфты
4. Автоматизированная разработка конструкторской документации
К конструкторским документам относятся графические, текстовые, аудиовизуальные (мультимедийные) и иные документы, установленные стандартами ЕСКД, содержащие информацию об изделии, необходимую для его
+-
67
1 SCIENCE TIME 1
проектирования, разработки, изготовления, контроля, приемки, эксплуатации, ремонта (модернизации) и утилизации.
В САПР «КомпасЗБ» реализована возможность создания ассоциативно связанных чертежей из ЗО-моделей. При редактировании модели после перестроения изменяется и чертеж этой модели. Пример такого чертежа рисунке 6.
10 , >
Полумуфта зубчатая ,0'5 Г'-"'
Сталь 40Х ГОСТ 4543-71 ату
Рис. 6 Чертеж «Полумуфта зубчатая» 5. Создание связанных спецификаций
В графическом редакторе «Компас-ЗО» имеются два режима заполнения спецификации: ручной и автоматический. В ручном режиме все графы заполняются вручную с клавиатуры. В автоматическом режиме графы заполняются данными из чертежей или деталей, указанных в качестве источника данных.
Рис. 7 Разнесенный вид привода раската: 1 - Рама, 2 - Электродвигатель, 3 - Упругая муфта, 4 - Редуктор, 5 - Муфта зубчатая, 6 - Тормозной механизм, 7 - Тормозной диск, 8 - Вал, 9 - Подшипниковый узел
Автоматизированная разработка конструкторской документации выполняется гораздо быстрее, чем вручную. Ее проще создавать и легче редактировать.
6. Разработка разнесенных сборок и каталогов привода станка
Трехмерная сборка не позволяет полностью увидеть взаимное расположение компонентов. Для лучшей визуализации применяется разнесенный вид - в нем компоненты представлены в «раздвинутом» виде. Также разнесенные сборки применяются для плакатов, иллюстраций и каталогов продукции. На рисунке 7 представлен каталог разнесенной сборки привода раската станка.
Литература:
1. Кондаков А.И. Курсовое проектирование по технологии машиностроения., изд., доп. / А.И. Кондаков. - Москва: Кнорукс, 2012. - 400 с.
2. Шкарин Б.А. Основы систем автоматизированного проектирования машиностроительных конструкций и технологических процессов: учебное пособие / Б.А. Шкарин. - Вологда: ВоГУ, 2011. - 127 с.
3. Детали машин. Методические указания по выполнению расчетно-графических заданий, контрольных работ, курсовых и дипломных проектов. Расчёт и конструирование клиноременных передач. - Вологда. - 2006. - 20 с.
