Разработка 3D моделей блока штампа

1. Исходные данные

2. Разработка 3D моделей блока штампа

2.1 Выполнение геометрической модели верхней плиты

2.2 Выполнение геометрической модели нижней плиты

2.3 Выполнение геометрической модели колонки

2.4 Выполнение геометрической модели втулки

3. Разработка сборки блока штампа

4. Выполнение сборочного чертежа блока штампа

Заключение

Список используемой литературы

Pro/ENGINEER — это САПР, используемая для создания моделей на компьютере в трехмерном пространстве. Так как используется трехмерное пространство, модели полностью отражают реальные детали, по которым они построены. Модели часто называют виртуальными деталями, так как на стадии проектирования они существуют только в памяти компьютера. Большинство моделей, сделанных в Pro/ENGINEER, называют твердотельными моделями. Этот термин подразумевает, что компьютер полностью понимает «твердость» детали, т. е. компьютер знает, где находится материал, а где пустое пространство. В процессе твердотельного моделирования САПР использует команды, которые отображают технологию обработки, типа выдавливания или вырезания для создания законченной формы.

Целью работы являются:

1. Разработка 3D верхней плиты, нижней плиты, колонки и втулки.

2. Осуществление сборки деталей блоков штампа.

3. Получение посредством системы сборочного чертежа блоков штампа.

2. Исходные данные деталей блока штампа

автоматизированный геометрический втулка электронный Для построения блоков штампа использовались исходные данные соответствующие ГОСТ номеру моего варианта, которые приведены в таблице № 1.

Таблица № 1 Исходные данные деталей блока штампа

3. Разработка 3D модели блока штампа

С помощью программы Pro/Engineer можно создавать детали любой степени сложности, создавать чертежи и общий вид детали в объёмном виде, расставлять размеры начертеже, создавать сечения деталей, а также собирать детали в одну общую конструкцию (сборку), работу которой можно протестировать в реальном времени. В данной главе описаны основные действия по созданию моделей, которые затем будут собраны воедино.

3.1 Выполнение геометрической модели верхней плиты

1. Создаем рабочую папку.

2. Создаем деталь и задаем имя детали (verhnay_plita) (рис. 1).

3. Выбираем базовую плоскость, где будем создавать эскиз и нажимаем на кнопку «эскиз» на диспетчере меню. Нажимаем на кнопку «Окружность» на диспетчере меню. Чертим две окружности одного диаметра на нужном расстоянии (рис. 2). Размер диаметра окружности создался автоматически, впоследствии их можно изменять.

4. 0 т центра окружности проводим линии, нажав на кнопку «Линия» на диспетчере меню. Далее от центра окружности проводим прямые, строя прямоугольник, заканчивая в началой координате.

5. Теперь проведем касательные от полученных прямых к окружности по углом 45? (рис. 2) так, чтобы прямые были параллельны между собой, используя кнопку «касательная».

6. Делаем обрезку нашего эскиза во внутренней части контура. Для этого нажимаем на клавишу «Динамически обрезать объекты сечения» и выбираем лишние линии, чтобы в результате остался только контур.

7. Нажимаем «Продолжить» на диспетчере меню, в результате чего мы выходим из режима эскиза.

8. Нажимаем на кнопку «Выдавливание» на диспетчере меню. Кликаем на значении глубины, которое берём из таблицы, кликаем на кнопку «Продолжить».

9. В полученных проушинах нам надо сделать отверстия. Для этого мы при выбранной оси нажимаем на кнопку с обозначением «Отверстие». Кликаем в центре одной из проушин, выбираем в каких плоскостях будет располагаться отверстие, задаем его диаметр, кликаем на указатель глубины, затем выбираем «Насквозь» и нажимаем на кнопку «Продолжить».

10. Нажимаем «Зеркальное отображение» и указываем ось OY. Теперь в обоих проушинах появились отверстия.

11. Выбираем иконку с обозначением «Фаска» и выбираем внутренний край отверстия, задаем параметр 0,6 и так же в другом отверстии (рис. 2).

12. Деталь готова.

13. Сохраняем деталь.

Рис. 1 Верхняя плита.

Рис. 2 Чертеж «Верхней плиты».

3.2 Выполнение геометрической модели нижней плиты

Построение нижней плиты мы осуществим с помощью изменения созданной ранее верхней плиты.

1. Открываем «Плиту верхнюю». Удаляем сделанные нами канавки, отверстия в проушинах и фаски (рис. 3).

2. В нижней части плиты нажимаем для выделения поверхности и входим в «эскиз». Задаем линии контура окружностей, боковых сторон и отдаляя на расстояние 25 (рис. 4), нажимаем «Продолжить».

3. Выходим из эскиза и выдавливаем его, и исходный эскиз изменяем на новое выдавливание.

4. Делаем новые отверстия в проушинах нашей новой получившейся детали «нижней плиты».

5. Нажимаем на кнопку с обозначением «Фаска» и выбираем внутренний край отверстия, задаём размер фаски, то же делаем и для второго отверстия.

6. Нажимаем на иконку с обозначением «Скругления» и указываем грани нижней части плиты, выбираем величину скругления (рис. 4), нажимаем «Продолжить».

7. Деталь готова.

8. Сохраняем деталь и задаем имя детали (nignay_plita).

Рис. 3 Нижняя плита.

Рис. 4 Чертеж «Нижней плиты».

3.3 Выполнение геометрической модели колонки

1. Создаем деталь и задаем имя детали (kolanka) (рис. 5).

2. Выбираем плоскость и нажимаем «эскиз».

3. Нажимаем на кнопку «создать прямоугольник». Делаем прямоугольник по данным, которые даны нам в таблицы 1.

4. Далее, создаем ступень колонки. Выбираем «создать прямую» и рисуем углубление по размерам (рис. 6).

5. Делаем фаски на концах колонки, выбираем «создать прямую» проводим прямую на расстоянии 3,5 мм под углом 15?, тоже самое делаем со второго конца на расстоянии 8 мм под углом 15? (рис. 6).

6. Создаем ось, вокруг которой будет происходить вращение. Выбираем «создать осевую» и накладываем эту осевую линию на ось ОХ, нажимаем «Продолжить».

7. Затем нажимаем на кнопку «Вращение» и «Продолжить» на диспетчере меню.

8. Нажимаем на иконку с обозначением «Скругления» на диспетчере меню и указываем все грани нужные нам, выбираем величину скругления и нажимаем «Продолжить».

9. Деталь готова.

10. Сохраняем деталь.

Рис. 5 Колонка.

Рис. 6 Чертеж «Колонки» .

3.4 Выполнение геометрической модели втулки

1. Создаем деталь, задаем имя детали (vtulka) (рис. 9).

2. Выбираем плоскость и нажимаем «эскиз».

3. Наша задача для данной детали начертить ее контур и провернуть его.

4. Смотрим на образец (рис. 8), и создаем по данным из таблицы № 1 контур втулки.

5. Создаем осевую линию, на оси OY. Нажимаем «Продолжить».

6. Нажимаем на кнопку «вращение».

7. Делаем недостающие фаски (рис. 8).

8. Деталь готова.

9. Сохраняем деталь.

Рис. 7 Втулка.

Рис. 8 Чертеж «Втулки».

Разработка сборки блока штампа

1. Создаем сборку, задаем имя сборки (blok_shtampa) (рис. 9).

2. Добавляем наши уже готовые 3D детали. Выбираем плоскость. Нажимаем «добавить компонент в сборку», выбираем «Нижняя плита» нажимаем «открыть». Задаем параметр в окне «тип ограничений» выбираем «по умолчанию», в окне «тип соединений» выбираем «собственный» нажимаем «ок». В статусной строке появляется сообщение «Полностью закреплен».

3. Нажимаем «добавить компонент в сборку», выбираем «Колонка» нажимаем «открыть». Задаем параметр в окне «тип ограничений» выбираем «сопрячь», в окне «тип соединений» выбираем «собственный». Программа просит выбрать поверхность сопряжения и сопрягаемую поверхность. Для выбора другой привязки выбираем новое закрепление, в кладке «тип закрепления» устанавливаем «выровнять», а в кладке «смещения» устанавливаем «совпадающий». Отмечаем торцевую поверхность у колонки и нижнюю плоскость плиты штампа. Колонка с закругленной частью должна быть направлена вверх. В статусной строке появляется сообщение «Полностью закреплен» нажимаем «ок» .

4. Вторую колонку устанавливаем также аналогично с пунктом 3.

5. Нажимаем «добавить компонент в сборку», выбираем «Втулка» нажимаем «открыть». Задаем параметр в окне «тип ограничений» выбираем «автоматический», в окне «тип соединений» выбираем «ось». Программа просит выбрать ось или кромку, но одной и второй детали. Далее в окне «тип соединений» выбираем «ползун», так как втулка должна перемещаться по коленке в осевом направлении. Программа просит выбрать плоские поверхности одной детали и на другой детали, втулка должна быть установлена так, чтобы торцевой конец с заглублением был направлен в сторону нижней плиты штампа, нажимаем «ок». Для проверки правильности установки необходимо одновременно нажать CTRL+ALT+ правая клавиши мыши, и перемести при помощи мыши втулку вдоль колонки. Вторая втулка устанавливается аналогично первой. Вторую втулку устанавливаем аналогично пункту 5.

6. Нажимаем «добавить компонент в сборку», выбираем «Верхняя плита» нажимаем «открыть». Задаем параметр в окне «тип ограничений» выбираем «сопрячь», в окне «тип соединений» выбираем «собственный», программа просит выбрать сопрягаемые поверхности на одной детали и на другой, те же операции проводим с другой втулкой штампа, а для другой привязки выбираем «новое закрепление» в кладке «тип закреплений выбираем «точка на линии» программа просит выбрать точку, выбираем в желобки на верхней области плиты и торцевой конец втулки. Для выбора третьей привязки выбираем новое закрепление, в кладке «Тип закреплений» устанавливаем «жесткое» программа просит выбрать поверхность сопряжения и сопрягаемую поверхность. Для проверки правильности установки необходимо одновременно нажать CTRL+ALT+ правая клавиши мыши, и перемести при помощи мыши втулку вдоль колонки.

Рис 9. Блок штампа.

4. Выполнение сборочного чертежа блока штампа

1. Нажимаем «Новый», выбираем «Чертёж» в качестве типа, ставим галочку на «пустой с форматом». Нажимаем «Обзор» и открываем файл со штампом a3_vert.frm.

2. Затем во вкладке «Модели Чертежа» нажимаем на «Добавить модель», находим нужную модель и нажимаем на «Открыть».

3. Нажимаем «Общий вид», выбираем точку расположения общего вида нашей детали. Выбираем FRONT в качестве вида модели и нажимаем ОК в окне «Вид Чертежа».

4. Теперь создадим проекционные виды. Выбираем предыдущий вид FRONT, нажимаем на кнопку «Проекционный вид». Выбираем расположение проекционного вида в любой из четырёх сторон вокруг Общего вида.

5. Нажимаем вкладку «пояснить», и ставим габаритные размеры.

Рис. 10 Чертеж Блок штампа.

Нижняя плита.

Верхняя плита

Втулка

Колонка

Заключение

Главной целью традиционной «ручной» геометрической и графической подготовки специалистов было развитие пространственного воображения на базе проекционных методов начертательной геометрии и овладения технологией черчения, т. е. «ручного» графического моделирования.

Однако в настоящее время цели и предметы области геометрической и графической подготовки расширилась за счет стремительного развития и внедрения автоматизированных систем CAD/CAM/CAE, на основе 3D-технологии значительно повышающая производительность и качество моделирования, его вариантность, быстроту и восприятие созданных проектов последующими разработчиками изделия, чего добиться старыми методами было принципиально невозможно. Потому при изучении компьютерной графики особенно важно, чтобы студенты осваивали автоматизированные технологии 3D-моделирования деталей и сборочных единиц, создания на их основе электронных чертежей. Тогда выпускники высших учебных заведений будут востребованы организациями и предприятиями страны.

Учебные пособия по компьютерной графике должны иметь не только теоретическую, но и практическую направленность и формировать у студентов соответствующие знания, умения и навыки. Для достижения этой цели и разрабатываться серия учебных пособий на базе одной из самых совершенных в мире систем CAD/CAM/CAE-PRO/Engineer.

Список используемой литературы

1. Разработка геометрических моделей и чертежей на безе систем CAD/CAM/CAE-PRO/Engineer: учебное пособие, часть № 1./Под ред. В, А, Зубков.

2. Разработка геометрических моделей и чертежей сборочных единиц на безе систем CAD/CAM/CAE-PRO/Engineer: учебное пособие, часть № 2./Под ред. В, А, Зубков.

3. Первые шаги PRO/Engineer: Под ред. А. Буланов