Назначение программы SolidWorks

Размещено на http://allbest.ru

Содержание

Введение

1. История создания SolidWorks

2. SolidWorks

2.1 Решаемые задачи

2.2 Состав комплекса SolidWorks

2.3 Основные типы документов

3. Принцип работы

Список литературы

Введение

Инженерная компьютерная графика является одной из наиболее интенсивно развивающихся отраслей технических знаний. Современные CAD - подсистемы, входящие в состав интегрированных CAD/CAM/CAE - систем (COMPUTER Aided/ Manufactoring/ Engineering - поддержанное компьютером конструирование / изготовление/ инженерная деятельность), и системы твердотельного параметрического моделирования механических объектов, отражающие последние достижения инженерной компьютерной графики, представляют собой наиболее важные разработки в области новых технологий по автоматизации деятельности инженеров, конструкторов и технологов. Эта оценка была сделана еще в конце 80-х годов прошлого века. К тому времени в мире создано 40-50 трехмерных систем автоматизированного проектирования (САПР).

В последние годы роль САПР в решении задач интенсификации процесса разработки и выпуска новых изделий еще более возросла, системы продолжали совершенствоваться, становясь при этом все более доступными для широкого круга пользователей.

1. История создания программы SolidWorks

За последние в 90-е гг. промышленными предприятиями был накоплен немалые автоматизации локальных служб конструкторских и технологических подразделений. Несмотря на ограниченное применение средств САПР в реальной работе, результат был очевиден - уровень владения новыми технологиями, знание различных прикладных систем, приобретенный реальный опыт работы плюс сотни (тысячи) разработанных чертежей, управляющих программ, моделей и т.п. Практически на каждом предприятии начинают использоваться сети, ширится применение телекоммуникационных технологий (электронной почты, Internet).

Автоматизированные системы проектирования постепенно, но все же становятся обычным и привычным инструментом конструктора, технолога, расчетчика. Конкурировать иначе в условиях, когда сроки являются основным требованием заказчика, не представляется возможным. И хотя психологически руководителю отечественного промышленного предприятия было трудно свыкнуться с мыслью, что дискеты с программами могут стоить дороже оборудования, это нисколько не удивительно, ибо интеллектуальный продукт является плодом многолетних научных, исследовательских и практических работ целого коллектива и колоссальных финансовых вложений. Надо было осознать, что не только аппаратные, но и программные средства компьютеризации являются такими же важнейшими частями и ресурсами научно-производственного процесса, как персонал, сырье или электроэнергия. Компания SolidWorks Corp. была основана в 1993 году, и в 1995-м увидела свет первая версия САПР SolidWorks. Уже начиная с первой версии, SolidWorks оказался в центре внимания ведущих аналитиков в области САПР. Впервые полноценный функционал 3D моделирования был реализован на платформе Microsoft Windows. Ранее подобные разработки могли быть реализованы только на ОС Unix, где и функционировали в течение десятилетий. Сегодня Unix-образные САПР ушли в историю, портировав свои приложения на платформу Windows. В 1997 году SolidWorks Corp. вошла в состав IT холдинга Dassault Systemes, и до сих пор это приобретение Dassault компетентные источники цитируют как одно из самых удачных стратегических решений.

На сегодняшний день, SolidWorks - один из самых популярных и широко используемых в мире пакетов 3D моделирования.

2. SolidWorks

SolidWorks -- программный комплекс САПР для автоматизации работ промышленного предприятия на этапах конструкторской и технологической подготовки производства. Обеспечивает разработку изделий любой степени сложности и назначения.

Работает в среде Microsoft Windows. Разработан компанией SolidWorks Corporation. SolidWorks - предназначен для создания твердотельных параметрических моделей деталей и последующего полуавтоматического выполнения их рабочих чертежей, сожержащих все необходимые типы изображений. Также поддерживает поверхностное моделирование, проектирование деталей, изготовленных литьем, проектирование деталий, изготовленных из листового материала.

Процесс создания модели в SolidWorks нaчинaется с постpоения опоpного телa и последующего добaвления или вычитaния мaтеpиaлa. Для постpоения телa пеpвонaчaльно стpоится эскиз констpуктивного элементa нa плоскости, впоследствии пpеобpaзуемый тем или иным способом в твёpдое тело. SolidWorks пpедоствaляет пользователю полный нaбоp функций геометрических построений и опеpaций pедaктиpовaния. Основное тpебовaние, пpедъявляемое системой к эскизу пpи paботе с твёpдыми телaми - это зaмкнутость и отсутствие сaмопеpесечений у контуpa.

Пpи создaнии контуpa нет необходимости точно выдеpживaть тpебуемые paзмеpы, самое глaвное нa этом этaпе - зaдaть положение его элементов. Зaтем, блaгодapя тому, что создaвaемый эскиз полностью пapaметpизовaн, можно устaновить для кaждого элементa тpебуемый paзмеp. Кроме того, для элементов, входящих в контур, могут быть зaдaны огpaничения нa paсположение и связи с другими элементами.

2.1 Решаемые задачи

1. Конструкторская подготовка производства (КПП):

- 3D проектирование изделий (деталей и сборок) любой степени сложности с учетом специфики изготовления.

- Создание конструкторской документации в строгом соответствии с ГОСТ. - Промышленный дизайн

- Проектирование коммуникаций (электрожгуты, трубопроводы и пр.).

- Экспресс-анализ технологичности на этапе проектирования.

- Управление данными и процессами на этапе КПП.

2. Технологическая подготовка производства (ТПП):

- Проектирование оснастки и прочих средств технологического оснащения

- Анализ технологичности конструкции изделия.

- Анализ технологичности процессов изготовления (литье пластмасс, анализ процессов штамповки, вытяжки, гибки и пр.).

- Механообработка: разработка управляющих программ для станков с ЧПУ, верификация УП, имитация работы станка. Фрезерная, токарная, токарно-фрезерная и электроэрозионная обработка, лазерная, плазменная и гидроабразивная резка, вырубные штампы, координатно-измерительные машины.

- Управление данными и процессами на этапе ТПП

3. Управление данными и процессами:

- Работа с единой цифровой моделью изделия.

- Электронный технический и распорядительный документооборот.

- Технологии коллективной разработки.

- Работа территориально-распределенных команд.

- Ведение архива технической документации по ГОСТ

- Проектное управление.

- Защита данных. ЭЦП.

- Подготовка данных для ERP, расчет себестоимости.

Система включает программные модули собственной разработки, а также сертифицированное ПО от специализированных разработчиков (SolidWorks Gold Partners).

2.2 Состав комплекса SolidWorks

Программный комплекс SolidWorks включает базовые конфигурации: SolidWorks Standard; SolidWorks Professional; SolidWorks Premium; а также различные прикладные модули.

Управление инженерными данными: SolidWorks Enterprise PDM

Инженерные расчеты: SolidWorks Simulation Professional, SolidWorks Simulation Premium, SolidWorks Flow Simulation

1. SolidWorks Standard - включает:

- Гибридное параметрическое моделирование: твердотельное моделирование, моделирование поверхностей, каркасное моделирование и их комбинация без ограничения степени сложности.

- Проектирование изделий с учетом специфики изготовления: детали из пластмасс, листовой материал, пресс-формы и штампы металлоконструкции и пр.

- Проектирование сборок: проектирование «снизу вверх» и «сверху вниз». Проектирование от концепции. Работа со сложными сборками: SpeedPak - управление производительностью системы, управление отображениями, управление конфигурациями, работа с мозаичными данными, режим сокращенных сборок и чертежей.

- Библиотеки проектирования: единая библиотека физических свойств материалов, текстур и штриховок. Типовые конструктивные элементы, стандартные детали и узлы, элементы листовых деталей, профили прокатного сортамента и т.п. Библиотека стандартных компонентов от поставщиков-производителей.

- Прямое редактирование геометрии: технологии Instant3D.

- Проектирование на основе баз знаний: технологии DriveWorksXpress.

- Экспертные системы: SketchXpert - анализ конфликтов в эскизах, поиск оптимального решения. FeatureXpert, FilletXpert, DraftXpert - автоматическое управление элементами скруглений и уклонов, оптимизация порядка построения модели. Instant3D - динамическое прямое редактирование 3D моделей деталей и сборок, стандартных компонентов. DimXpert - автоматизированная простановка размеров и допусков в 3D модели, а так же размеров в чертежах, возможность работы с импортированной геометрией. AssemblyXpert - анализ производительности больших сборок, подготовка вариантов решений по улучшению быстродействия. MateXpert - анализ сопряжений сборок, поиск оптимального решения. - Инженерный анализ: экспресс-расчеты массово-инерционных характеристик, кинематики и динамики механизмов, прочности и аэро/гидродинамики.

- Анализ технологичности модели: механообработка, обработка листа, литье, заполнение пресс-форм. - Экологическая экспертиза проекта: технологии SustainabilityXpress.

- Оформление чертежей по ЕСКД: двунаправленная ассоциативность 3D модели, чертежа и спецификации. Использование библиотек оформления КД по ГОСТ: специальные символы, базы, допуски и посадки, шероховатости, клеймение и маркировка, технические требования, элементы гидравлических и электрических схем и т.д.

2. SolidWorks Professional - включает функциональные возможности SolidWorks Standard, а также:

- Библиотеки стандартных изделий (SolidWorks Toolbox):крепеж, подшипники, прокатный сортамент, кулачки, шкивы, шестерни и т.п.) по стандартам ГОСТ, ISO, ANSI, BSI, DIN, JIS, CISC, PEM®, SKF®, Torrington®, Truarc®, Unistrut®..

- Интерактивная документация: подготовка данных для ИЭТР - Photoview 360, eDrawings Professional. - Распознавание и параметризация импортированной геометрии: технологии FeatureWorks.

- Автоматическая проверка и корректировка моделей/чертежей на соответствие СтП: технологии Design Checker.

- Сравнение документов SolidWorks: детали, сборки, чертежи: технологии SolidWorks Utilities.

- Планирование задач (Task Scheduler): настройка задач для выполнения по расписанию. Планируемые задачи: групповая печать, импорт/экспорт, проверка проекта на соответствие стандартам предприятия и т.д.

3. SolidWorks Premium - включает функциональные возможности SolidWorks Standard и SolidWorks Professional, а также:

- Проектирование трубопроводов (SolidWorks Routing): жесткие сборные трубопроводы (на сварке и резьбе), гнутые трубопроводы, гибкие подводки и шланги. Библиотеки стандартных элементов по ГОСТ.

- Обратный инжиниринг (ScanTo3D): преобразование сканированного облака точек в 3D модели SolidWorks. - Анализ размерных цепей в 3D модели сборки (TolAnalyst): расчет и оптимизация допусков и посадок.

- Обмен данными с радиотехническими САПР (CircuitWorks): двунаправленные обмен данными с радиотехническим САПР (P-CAD, Altium Designer, Mentor Graphics, CADENCE и др.).

- Инженерный анализ: SolidWorks Motion - предназначен для расчета движения механизмов. Модуль использует информацию, содержащуюся в сборках SolidWorks с возможностью уточнения расчетной модели посредством его процедур. SolidWorks Motion является третьим, наиболее функциональным инструментом SolidWorks, для имитации движения. Первые два уровня: Движение сборки и Физическое моделирование, присутствующие в базовой конфигурации SolidWorks Standard, могут быть использованы для создания кинематической модели сборки, имитации движения без получения численных характеристик. После этого информация без каких-либо дополнительных действий воспринимается на уровне SolidWorks Motion.

SolidWorks Simulation - расчет на прочность конструкций (деталей и сборок) в упругой зоне.

SolidWorks Simulation Professional - Дополнительный модуль инженерного анализа. Включает: Расчёт на прочность конструкций в упругой зоне, постановка и решение контактных задач, расчёт сборок; определение собственных форм и частот колебаний, расчёт конструкции на устойчивость, усталостные расчёты, имитация падения, тепловые расчёты. Оптимизация параметров модели SolidWorks Motion: комплексный динамический и кинематический анализ механизмов, определение скоростей, ускорений и взаимных воздействий элементов системы.

2.3 Основные типы документов

В терминах SolidWorks любое изображение, которое можно построить средствами системы, принято называть документами. С помощью SolidWorks можно создавать документы трех типов: деталь, сборка, чертеж. В случаях, когда идет речь о трехмерных изображениях деталей, употребляется еще один термин - «модель».

Деталь - это модель изделия, изготавливаемого из однородного материала без применения сборочных операций.

Сборка - это модель изделия, состоящего из нескольких деталей с заданным взаимным положением.

Чертеж - это основной тип графического документа в SolidWorks. Чертеж содержит графическое изображение изделия, основную надпись, рамку, иногда - дополнительные объекты оформления. Чертеж SolidWorks может содержать несколько листов заданного пользователем формата. Последовательность построения модели фиксируется в дереве Feature Manager. Дерево проектирования Feature Manager позволяет управлять элементами построения модели вносить изменения в конструкции детали на любом этапе проектирования, не перестраивая деталь заново с нуля.

Менеджер свойств Property Manager отображает информацию о всех возможных параметрах множества таких функций, как эскизы, скругления, построение твердотельного элемента, поверхности, сопряжения сборок и т.д.

Менеджер конфигурации служит для создания, выбора и просмотра многочисленных конфигураций деталей и сборок в документе. Использование конфигураций дает возможность создавать в одном файле модели несколько исполнений изделия.

Библиотека материалов SolidWorks позволяет определять материал детали для массовых характеристик, спецификаций и расчетов в COSMOSXpress или COSMOSWorks. База данных может быть пополнена пользователем и содержит информацию о физических свойствах материала и свойствах видимости (цвет детали, штриховка, текстура материала).Для удобства проектирования имеются все необходимые инструменты для просмотра информации в области моделирования выбор стандартных видов, увеличение и вращение модели, создание быстрых аналитических разрезов и т.д.

Имеются возможности получения статистической информации, характерные только для трехмерного твердотельного моделирования, это например, измерение расстояний и углов пространственной модели, определение массовых характеристик, определение количества компонентов в сборке.

Для удобства выбора элементов в SolidWorks существуют фильтры позволяющие выбирать заранее определенные элементы модели.

Функция Print3D одним щелчком мыши дает пользователям, подключенным к сети Internet, прямой доступ к самым эффективным технологиям быстрого прототипирования в промышленности. Инструмент создания макросов позволяет создавать собственные функции. Сохранив определенную последовательность действий, по одной команде можно воспроизвести ее автоматически. Стандартные функции Windows обеспечивают работу с файлами (открытие, сохранение), печать эскизов 3D модели с экрана и чертежей SolidWorks осуществляется на любой плоттер или принтер.

solidworks программный компьютерный графика

3. Принцип работы

Проектирование сборок в SolidWorks осуществляется по двум основным методам: "снизу вверх" или "сверху вниз", а также их сочетанием. При проектировании "снизу вверх" сначала создаются детали, затем они вставляются в сборку и сопрягаются согласно требованиям проекта. Метод проектирования "сверху вниз" отличается тем, что работа начинается в сборке. Проектирование "сверху вниз" в контексте сборки позволяет создавать ссылки на геометрию исходной модели, таким образом, что если изменяется размер исходной модели, связанная с ней деталь обновляется автоматически. Для повышения производительности и удобства работы с большими сборками и их чертежами, содержащими десятки тысяч деталей, в SolidWorks предусмотрен специальный режим, позволяющий сократить время загрузки файла и рационально распределять ресурсы компьютера за счет отображения сокращенной информации о компонентах сборки. Инструменты для работы со сборками:

- добавление существующего узла или детали в сборку;

- перемещение и вращение компонентов сборки;

- сопряжение компонентов сборки, в том числе по принципу симметричности, кулачка и редуктора;

- создание видов с разнесенными компонентами;

- скрытие и отображение компонентов;

- настройки прозрачности компонентов сборки;

- проверка интерференции и измерение динамического зазора между компонентами и т.д.

При наложении соответствующих взаимосвязей между компонентами сборки возможно моделирование кинематики механизма сборки. Для этого к одному из взаимосвязанных компонентов, имеющему соответствующие степени свободы, прикладываются движители способные имитировать поступательное или вращательное движение, привод от пружины или действие сил гравитации. Оформление чертежей в SolidWorks осуществляется в соответствии с требованиями ЕСКД.

В основе чертежа лежит трехмерная модель детали. Деталь и чертеж имеют взаимосвязи, автоматически обновляющие чертеж при изменениях детали, это обеспечивает постоянное соответствие модели и чертежа. На чертеж можно перенести стандартные виды или любой другой вид с модели, в том числе изометрический. Степень автоматического наполнения чертежного вида с модели регулируется настройками. Для оформления чертежа имеется инструмент позволяющий:

автоматически получать совмещенные виды, местные виды, разрезы и сечения;

- строить разрезы по разрезу,

- наносить размеры и обозначения параметров качества поверхности,

- добавлять примечания и технические условия,

- автоматически или вручную расставлять позиции,

- автоматическое формирование спецификации;

- указывать допуски и посадки из встроенной базы данных;

- автоматическое заполнение основной надписи;

- копировать виды и создавать многолистовые чертежи и т.д.

Процесс построения 3-D модели основывается на создании элементарных геометрических примитивов и выполнения различных операций между ними. 3-D модель несёт в себе наиболее полное описание геометрических и физических свойств объекта (объем, масса, моменты инерции). Твердотельная деталь является основой геометрической модели любого проекта. Существует возможность сохранять часто используемые элементы в библиотеке стандартных элементов. Также в пакет SolidWorks входит панель библиотечных элементов, которая включает стандартные детали машин и изделия. Готовые детали составляются в сборку с помощью соответствующих инструментов. Сборка компонентов может осуществляться как "сверху - вниз", так и "снизу-вверх". На основе созданных деталей и сборок составляется техническая документация в виде чертежных видов и их деталировок. Ассоциативная связь между деталями, сборками и чертежами гарантирует, что изменения, сделанные в одном виде, автоматически выполняются во всех остальных видах. Все производимые операции документируются и отображаются в дереве конструирования. Кроме того, дерево конструирования содержит информацию о материалах, освещении и пр. Дерево конструирования позволяет легко редактировать любой элемент модели.

Список литературы

1. Алямовский А.А. SolidWorks. COSMOSWorks. Инженерный анализ методом конечных элементов / А.А. Алямовский. - М.: ДМК Пресс, 2004. - 432с.

2. Тику Ш. Эффективная работа: SolidWorks 2004. -- СПб.: Питер, 205. -- 768 с.

3. Прохоренко В.П. SolidWorks. Практическое руководство. -- М.: ООО «Бином-Пресс», 2004 г. -- 448 с.

Размещено на Allbest.ru