Построение объёмной модели детали (балки верхней) и выполнение её чертежа

20

Построение объёмной модели детали (балки верхней) и выполнение её чертежа

Содержание

Введение

1. Описание объекта проектирования

2. Выбор и обоснование программного обеспечения для выполнения проектных работ

3. Выбор и обоснование технических средств для выполнения проектных работ

4. Разработка модели объекта проектирования, алгоритм расчета, схем данных

Заключение

Список использованных источников

Введение

Целью моей курсовой работы является приобретение навыков по практическому применению теоретических знаний, полученных при изучении курса “САПР в сварочном производстве”.

В курсовом проектировании мне необходимо углубить свои знания и умение самостоятельно решать перечисленные ниже инженерные задачи по специальности с использованием средств автоматизированного проектирования:

1) проектировать технологические документы процессов заготовки, сборки и сварки;

2) проектировать конструкторские документы на свариваемые конструкции и средства технологического оснащения;

3) оптимизировать параметры технологических процессов сварки, сварных конструкций, оборудования и оснастки;

4) создавать удобные в пользовании справочные системы в области сварки и родственных технологий.

Я должен научиться грамотно оформлять текстовую документацию в соответствии с требованиями действующих стандартов, и в процессе решения конкретной задачи углубить и получить новые знания об аппаратных, системных и программных средствах автоматизированного проектирования.

1. Описание объекта проектирования

Задачей данной курсовой работы является спроектировать 3D модель сницы АКШ и по этой модели построить чертеж. Сница состоит из нескольких основных деталей сваренных между собой ручной дуговой, либо автоматической сваркой. Для решения данной задачи возможно использование САПР. Основными преимуществами при применении САПР являются:

1) сокращение времени на решении поставленной задачи;

2) возможность совместной одновременной работы над проектом;

3) возможность быстрой передачи информации о проекте по LAN, Internet или с помощью запоминающих устройств.

2. Выбор и обоснование программного обеспечения для выполнения проектных работ

Любые программные продукты с точки зрения проектировщика по назначению можно условно классифицировать:

1) универсальные (типа AutoCAD, MathCAD) - для решения широкого круга задач в машиностроении, приборостроении, строительстве, архитектуре, и т. д.;

2) специализированные (типа Electronics Worbench, PCAD, OrCAD применяют только для проектирования электротехнической и радиоэлектронной аппаратуры, САПР ТП - для решения задач технологической подготовки производства, ИНСВАР - для проектирования сварочной технологической оснастки);

3) утилитарного назначения (языки программирования, программы-конвекторы, просмотрщики и т. п.).

Для выполнения данной курсовой работы выбираем следующий программный продукт - SolidWorks 2006. Эта программа относится к универсальным. Критериями её отбора являются:

1) возможность эффективного решения поставленной задачи;

2) возможность поддержки форматов внешних стандартных файлов обмена;

3) возможность разработки приложений для данной системы на языках высокого уровня, т. е. открытость системы;

4) простота освоения;

5) высокая степень распространенности.

Еще важным параметром являются системные требования программы. Программа SolidWorks 2006 имеет следующие минимальные системные требования:

1) процессор Pentium с тактовой частотой 1,33 ГГц;

2) ОЗУ 32 Мб;

3) видеокарта 254 Мб;

4) необходимо 200 Мб свободного места на винчестере.

Программный продукт, который может заменить SolidWorks 2006 является новейшая версия программного пакета трехмерного технического проектирования Autodesk Inventor 7 компании Autodesk, которая существенно облегчает работу конструктора. Из набора функциональных особенностей программы можно выделить следующие:

1) интеграция с AutoCAD 2007 - возможность использования DWG-данных, созданных в программе AutoCAD;

2) DWG-публикации - эффективная функция DWG Publishing обеспечивает высокий стандарт Web-публикаций Autodesk;

3) расширенные возможности для работы с большими сложными узлами - функции, повышающие производительность при работе с крупной сборкой за счет усовершенствованного режима Design View и более эффективного управления памятью;

4) Shape Manager - усовершенствованная утилита для детального описания и редактирования форм;

5) Pack and Go - эта функция повышает эффективность коллективной работы над проектом за счет концентрации на его основной цели;

6) презентация моделей - добавленная по просьбам пользователей функция, которая расширяет возможности создания презентационных файлов;

7) Communication Center - новые утилиты, помогающие получать полезные советы, информацию об обновлениях продукта, сообщения абонентской службы и т. д.;

8) лицензирование с помощью FLEXlm 8.3 - новые утилиты заимствования лицензий и управления ими помогут максимально оправдать затраты на приобретение программы.

3. Выбор и обоснование технических средств для выполнения проектных работ

Для работы над данной курсовой работой были применены следующие параметры компьютера:

1) монитор 15,4” WXGA Acer CrystalBriteLCD, 12800, @60Hz;

2) процессор: Intel ® Celeron ® CPU 550 (2.0 GHz, 533 MHz FSB, 1 MB L2 cache);

3) ОЗУ: 2 GB DDR2;

5) винчестер: Hitachi HTS54251K9SA00 120GB HDD;

6) видеокарта: Mobile Intel ® Graphics Media Accelerator X3100.

Общая характеристика и особенности функционирования накопителя на жестких магнитных дисках (НЖМД) типа «Винчестер».



Рисунок 1. Устройство НЖМД типа «Винчестер» (вид со снятым кожухом): 1-блок магнитных головок; 2- пакет магнитных дисков; 3- двигатель и элементы привода шпинделя; 4- корпус; 5- система позиционирования

Название «Винчестер» произошло от названия проекта фирмы IBM по созданию накопителя с изоляцией в герметизированном модуле поверхности дисков и магнитных головок записи-считывания от влияния внешней среды.

Конструктивно устройство НЖМД (рисунок 1) выполняется в герметизированном закрытом корпусе, состоящем из основания и крышки. Корпус предназначен для защиты магнитных дисков и головок от проникновения внутрь пыли, влаги и других нежелательных воздействий окружающей среды. Поскольку для создания «сверхчистой» среды внутри корпуса обеспечивается фильтрация воздуха до частиц диаметром порядка 0,3 мкм, то вероятность возникновения погрешностей при записи или считывании информации из-за попадания частиц между головкой и носителем сводится к минимуму.

Несколько дисков пакета, называемых иногда «тарелками», располагаются параллельно и жестко закрепляются на общей оси шпинделя. Вращение шпинделя осуществляется бесколлекторным электродвигателем постоянного тока, как правило, с сервоуправлением. Последние сами контролируют свою скорость, используя оптические или магнитные сенсоры.

Магнитные головки, объединенные в блок, закреплены на каретке, система перемещения которой обеспечивает позиционирование магнитных головок и приводится в движение двигателем. В качестве двигателя дисковода жесткого диска используется либо шаговый двигатель, либо двигатель с динамическим приводом для позиционирования головок записи-считывания. Привод головок при этом является частью электромеханической системы, включая электрошину, контролирующую движение головок. Двум типам используемых двигателей в НЖМД соответствуют два механизма: ленточный шаговый привод и сервопривод. Шаговый двигатель обеспечивает линейное перемещение головки на фиксированное расстояние (шаг дорожки) при получении каждого импульса системы управления и, базируясь на механической точности, обеспечивает позиционирование головки на нужное место. Обратной связи в системе нет, трудно учесть расширение и сокращение материалов, поэтому возникают ограничения по плотности записи и корректному считыванию информации.

В жестких дисках с динамическим приводом система управления по обратной связи постоянно получает информацию о местоположении головки. Система определяет местоположение головки путем постоянного чтения специальных данных, записанных на определенном участке диска - сервоповерхности. Изменяя специальные данные на сервоповерхности, можно сформировать большее число дорожек на диске. Динамические приводы работают в два-три раза быстрее и имеют большую емкость памяти, чем приводы с шаговым двигателем, но они значительно дороже. Однако если память большой емкости и быстрый доступ к ней является главным требованием к НЖМД, то предпочтительнее динамический привод. Прецизионно выполненные элементы механизмов привода и головки позволяют добиваться высокой плотности записи информации на магнитных дисках.

Запись-считывание информации в НЖМД осуществляется бесконтактным способом, хотя в состоянии покоя магнитные головки имеют непосредственный контакт с дисковыми поверхностями. «Плавающие» магнитные головки с очень малым давлением прижима при вращении пакета дисков приподнимаются за счет потока воздуха над поверхностью носителя и обеспечивает воздушный зазор между головкой и носителем ~0,3…0,5 мкм. Тем самым устраняется возможность сильного износа носителя и поверхности головок из-за трения при записи-считывании и повышается надежность НЖМД. Вместе с тем толчки, пыль, нестабильный воздушный поток (например при включении питания двигателя) могут привести к касанию головок с диском с последующим разрушением его магнитного покрытия.

Жесткий магнитный диск - круглая пластина толщиной 1,5…2 мм. Традиционная технология предусматривает нанесение на обе поверхности диска ферромагнитного (оксид железа) лакового покрытия толщиной 0,5…1,2 мкм. Магнитное покрытие защищается тонким специальным оксидным слоем. Кроме того, специальная смазка предохраняет поверхность диска в случае контакта с магнитной головкой при «подъеме» или «приземлении» последней. Более современной является тонкопленочная технология получения магнитных покрытий на жестких дисках, позволяющая повышать плотность записи и предохранять покрытие от разрушения. Для записи-считывания информации используются все поверхности дисков. При вращении установленной на некотором радиусе головки информация записывается на концентрическую дорожку. Дорожки с одним и тем же радиусом на всех дисках пакета образуют воображаемую поверхность - цилиндр. Цилиндр определяет положение (позицию) всех магнитных головок блока (их рабочие зазоры совпадают с цилиндром) при записи или считывании на той или иной дорожке. Цилиндрам присваиваются номера соответствующих дорожек. Полный адрес сектора в дисковом пакете состоит из трех частей: номера цилиндра, номера магнитной головки и номера сектора на дорожке.

В НЖМД используются форматы данных с определенным фиксированным количеством секторов на одной дорожке и объемом данных в одном секторе. Секторы маркируются магнитным маркером.

Конкретный формат данных определяется внутренней программной конфигурацией ПЭВМ и техническими характеристиками адаптера накопителя. Один из вариантов формата записи в НЖМД описывается ниже. Каждый сектор содержит полеиндентификатор, в котором хранится служебная информация, а также поле данных для записи информации пользователем ПЭВМ.

Начало каждого сектора обозначается адресным маркером, который сформирован так, чтобы в закодированных сигналах записи возникало только уникальное чередование периодов, отсутствующее в обычной закодированной информации. В начале идентификатора и поля данных записывается байты синхронизации, служащие для синхронизации и фазирования схемы выделения данных адаптера НЖМД. Идентификатор сектора содержит адрес диска в пакете, представленный кодами номеров цилиндра, головки и сектора. В НЖМД в идентификатор вводятся байты сравнения и флага. Байт сравнения представляет одинаковое для каждого сектора число, с помощью которого осуществляется правильность считывания идентификатора. Байт флага содержит флаг - указатель состояния дорожки (основная или запасная, исправная или дефектная).

Контрольные байты записываются в поле идентификатора однократно при записи идентификатора сектора, а в поле данных - каждый раз снова при каждой новой записи данных. Характерной особенностью контрольных байтов, используемых в НЖМД, является то, что они служат не только для проверки достоверности считываемой информации, но для коррекции отдельных ошибок считывания. В НЖМД наиболее часто применяются полиномные корректирующие коды; использование конкретных кодов зависит от системной реализации адаптера НЖМД. Перед использованием НЖМД производится его начальное форматирование - процедура, выполняемая под управлением специальной программы, при работе которой на дисковый пакет записывается служебная информация и проверяется пригодность полей данных.

Между отдельными полями данных в секторе располагаются интервалы 1…5, в которых не записывается полезная информация. Они предназначены в основном для синхронизации электронных процессов записи-считывания и управления с работой электромеханических узлов накопителя (например, учета нестабильности скорости вращения диска, времени перемещения головок и т. п.), а также для разграничения соседних информационных полей.

В результате начального форматирования определяется расположение секторов и устанавливается их логические номера. Для эффективного чтения и записи информации используется расположение дорожек, при котором секторы с последовательными номерами размещаются через N физических секторов друг от друга. Такое расположение, называемое чередованием, позволяет обращаться к последовательным секторам при минимальном количестве оборотов диска и обеспечивать необходимое время на подготовку адаптера к операциям записи-чтения. Кратность расположения секторов задается при форматировании диска и позволяет достигать оптимальной производительности при обмене информацией с дисковой памятью. В современных моделях винчестеров коэффициент чередования составляет 1:1, а их контроллеры считывают с диска за одно его обращение информацию с целой дорожки и затем хранят ее в буферной памяти. При запросе из буферной памяти передается уже информация из требуемых секторов.

Деление дорожки на одинаковое число секторов приводит к тому, что чем ближе дорожка находится к шпинделю двигателя, тем короче сектора. Последние требуют более плотной записи намагниченным переходом в таких секторах. Для создания этих, более мелких, переходов при записи в секторах, расположенных ближе к центру, в магнитной головке используется магнитные поля большей интенсивности (компенсация записи). Число поверхностей жесткого диска (головок), число цилиндров (дорожек) и точка, с которой начинается компенсация записи, являются параметрами диска, необходимыми для настройки контроллера НЖМД.

Ведущими странами в разработке НЖМД являются США и Япония: Seagate Tehnology, Fujitsu, Sony, Tochiba и др.

7) принтер Samsung Series 2010.

Технические условия работы принтера:

а) метод печати:

Лазерная печать.

б) печатные головки:

Черная.

в) скорость печати:

До 12 страниц в минуту в зависимости от режима печати, прикладной программы и/или компьютера.

г) подача бумаги:

Автоматически (автоматический податчик бумаги).

д) вместимость автоподатчика:

До 50 листов плотностью 80 г/м

4. Разработка модели объекта проектирования, алгоритмов расчета, схем данных

При создании модели и чертежа сницы в SolidWorks 2006 необходимо пройти три стадии: деталеровка, сборка и чертеж.

В первом пункте мы создаем модели деталей из которых состоит сница АКШ.

По этапное описание создания модели детали 1 («Балка»):

1) Нажимаем ярлык «Создать» в котором выбираем пункт «Деталь».

1.1 Затем выбираем плоскость создания детали («спереди, сверху, справа») «спереди»

1.2 На панели «Инструменты эскиза» нажимаю ярлык «Линия», с помощью которой вычерчиваю контур трубы, произвожу скругления радиусом 10мм с помощью команды «Скругление» на панели «Инструменты эскиза».

1.3 Выделяем этот контур, нажимаем команду «Вытянутая бобышка» на величину 1700 мм и ставим галочку в «Тонкостенный элемент», где выставляем 5 мм;

1.4 Деталь 1 («Балка») готова (рис.2).

Рис.2

2) Создаем деталь 2 («Труба») аналогично (рис.3);



Рис.3

3) Деталь 3 («Пластина»):

3.1 Чертим контур ребра детали размером 140х4 мм и выбираем команду «Листовой металл»> «Базовая кромка», выставляем размер 1140 мм;

3.2 На плоскости получившегося листа металла рисуем окружность

?50 и командой «Вытянутый вырез» (через все) делаем отверстие (рис.4).

Рис.4

4) Деталь 4 «Накладка» аналогично Детали 3 «Пластина»;

5) Деталь 5 «Поперечина» создается аналогично Детали 1 «Балка» (рис.5).

Рис.5

6) Деталь 6 «Балка жесткости» аналогично Дет.1 и Дет. 5. Срезы делаем так:

6.1. Поворачиваем Дет.6 в положение «Вид сверху», рисуем инструментом «Линия» будущую кромку детали под углом , достраиваем замкнутый контур, выделяем его и командой «Вытянутый вырез» обрезаем. Аналогично и вторую кромку (только кромка под ) (рис.6).

Рис.6

7) Деталь 7 « Рамка» создается с использованием команды «Листовой металл» > «Базовая кромка». Рисуем базовый контур детали (как Дет. 3 «Пластина») и вытягиваем на необходимую длину. Срезы под углом делаем так же, как и в Дет.6 «Балка жесткости», а отверстия с помощью стандартной команды «Элементы»> «Вытянутый вырез» (рис.7).

Рис.7

Остальные детали конструкции изготавливаются таким же путем с помощью стандартных команд меню.

После построения всех деталей переходим непосредственно к сборке самой конструкции.

Для сборки открываем «Файл» > «Новый» > «Сборка». Затем, «Вставка» > «Компонент» > «Из файла» и выбираем все детали, которые необходимы нам для сборки своей конструкции.

К примеру, выбираем деталь «Труба» и «Накладка».

Для соединения деталей вместе, необходимо воспользоваться командой «Условия сопряжения». Задаем условия сопряжения и жмем «Ок» (рис.8).



Рис. 8

Повторяем операцию «Вставка» > «Компонент» > «Из файла» и выбираем деталь «Балка». Аналогично указываем условия сопряжения и соединяем детали (рис. 9).

Рис. 9

Таким же образом выполняются и все последующие операции сборки.

Для нанесения на собранные детали сварные швы пользуемся поочередно командами на панели инструментов: Вставка, Элементы сборки, Сварка. После чего выбираем тип сварного шва; форму поверхности (прямолинейная, вогнутая, выпуклая); свариваемые поверхности на чертеже и нажимаем Готово и сварочный шов будет обозначен.

В результате получается конструкция, представленная в Приложении 1 курсовой работы.

Рассмотрим построение чертежа

Нажимаем кнопку Создать чертеж из детали/сборки на панели инструментов "Стандартная". SolidWorks создает чертеж и начинает процесс размещения вида модели.

Перемещаем указатель в графическую область и нажимаем кнопку мыши, что бы разместить вид. Можно создать свой вид при помощи Стандартные виды Ориентация.

В Менеджере свойств выбираем OK.

Нажимаем кнопку Разрез на панели инструментов "Чертеж".

Проводим линию там, где необходимо создать разрез.

Перемещаем указатель на место расположения вида и нажимаем для завершения операции.

Для указания осевых линий используем кнопки Осевая линия и Указатель центра.

Выбираем Автоматическое нанесение размеров на панели инструментов "Примечания" и наносим размеры на чертёж.

Так же для обозначения сварного шва пользуемся кнопкой Обозначение сварного шва.

Для добавления позиций используем кнопку Позиция.

Нажимаем кнопку Заметка для добавления надписей к чертежу.

Чертёж в готовом виде приведен в Приложении Б.

Заключение

Задача, поставленная в начале курсовой работы, была успешно решена. Была построена объёмная модель детали (балки верхней) и выполнен её чертёж и аксонометрия. Во время работы более широко ознакомился с возможностями программы Solid Works 2006, которая отлично продемонстрировала свою работу и возможности при построении балки.

Список использованных источников

1. Системы автоматизированного проектирования в 9-ти кн. Учеб. пособие/ Под ред. И. П. Норенцова. - М. Высшая школа. 1986.

2. Петренко А. И. Основы автоматизации проектирования. - Киев: Техника, 1983.-295 с.

3. Русак И. М., Луговский В. П. Технические средства ПЭВМ. Мн. Вышэйшая школа,1996.