Posobie_3D_SW - ВСЕМ ЧИТАТЬ
.pdf
|
Окончание таблицы 2 |
|
|
Элемент |
Требования к эскизам и |
|
топологические ограничения |
Линейный массив |
Создание массива элементов в одном |
|
или двух линейных направлениях. |
|
|
Круговой массив |
Создание массива элементов, располо- |
|
женных по окружности вокруг указан- |
|
ной оси. |
|
|
Отверстие под крепеж |
Можно создать следующие типы отвер- |
|
стий под крепеж: |
|
- цековка, |
|
- зенковка, |
|
- отверстие, |
|
- метчик, |
|
- трубная коническая резьба |
Полезные советы при создании моделей деталей
1.Размещайте твердотельную модель так, чтобы ее плоскости симметрии совпадали с основными плоскостями.
2.В процессе создания модели необходимо стараться отразить последовательность технологических операций, требующихся для изготовления детали.
3.Модели деталей, получаемых точением, необходимо формировать элементом «Повернутая бобышка». В качестве образующего эскиза ис-
21
пользуется продольное сечение детали. Эскиз должен содержать все фаски, скругления и т.д., содержащиеся в детали.
4.Если в детали имеется резьбовая поверхность ее необходимо обозначать с помощью команды "Вставка / Примечания / Условное обозначение резьбы…"
5.При создании элементов «Вытянутая бобышка» и «Вытянутый вырез» при указании направления и расстояния для вытягивания активнее используйте опции «До следующей», «Через все», «До поверхности».
6.Для создания отверстий для крепления используйте исключительно элемент «Отверстие под крепеж».
7.При создании линейного или кругового массива несложных форм предпочтительнее использовать соответствующий инструмент эскиза, а не элемент.
8.При создании элемента «Оболочка» все скругления должны быть введены в модель заранее.
9.Для каждой детали задавайте материал, из которого она изготовлена, для получения адекватной массы детали.
10.Присваивайте уникальные названия деталям и сборкам.
11.Для получения моделей однотипных деталей, например, болтов, гаек, шайб, имеющих одинаковую геометрию, но разные размеры, используйте менеджер конфигураций.
4.4. Уравнения
Важным способом наложения взаимосвязей между размерами эскиза или элемента детали являются уравнения. Они позволяют создавать математические отношения между размерами модели с помощью имен размеров в качестве переменных. Использование уравнений позволяет создавать
22
детали с высоким уровнем параметризации, что позволяет значительно сократить время при проектировании однотипных деталей.
В модели детали каждый геометрический размер или параметр имеет уникальное название, состоящее из имени размера и имени эскиза или элемента, к которым этот размер относится, например, «D1@Эскиз1» или «D1@Вытянуть1».
При записи уравнений в SolidWorks с помощью специального редактора уравнений возможно использование 4-х алгебраических операций: сложение (+), вычитание (-), умножение (*), деление (/), операции возведения в степень (^), тригонометрических функций (sin, cos, tan и др.), некоторых математических функций (abs, exp, log, sqr и др.) и константы pi.
Рассмотрим простейший пример применения уравнений. Пусть необходимо создать модель бобышки так, чтобы наружный диаметр бобышки всегда был в два раза меньше, чем диаметр внутреннего отверстия (рис. 7). Для этого мы должны задать значение размера наружного диаметра с помощью следующего уравнения:
"D2@Эскиз1" = "D1@Эскиз1"*2.
4.5. Создание моделей типовых деталей автомобиля
Рассмотрим более подробно процесс создания твердотельных моделей типовых деталей автомобиля.
Валы, фланцы, крышки
Детали данного вида представляют собой тела вращения, поэтому их создание должно начинаться с элемента «Повернутая бобышка / основание». Исходная точка в эскизе должна совпадать с осью вращения детали.
23
Все мелкие конструктивные элементы (скругления, фаски, проточки) должны быть прорисованы в исходном эскизе. После того, как сформировано основное тело вращения, добавляются остальные элементы – шлицы, лыски, шпоночные пазы, крепежные отверстия и т.д. Наиболее сложным элементом на валу являются шлицы, поэтому рассмотрим процесс создания прямобочных шлиц подробно по шагам (рис. 8).
1.На начальном этапе, как отмечалось, создается основное тело вращения с помощью элемента «Повернутая бобышка / основание».
2.Для создания шлиц с выходом режущего инструмента используется элемент «Вытянутый вырез по траектории», для которого необходимо создать два эскиза: профиль для выреза и траекторию кромки режущего инструмента. На первом эскизе, который располагают на торце вала, для профиля выреза задаются размеры внутреннего диаметра шлиц, ширины шлица, половинный угол между осями соседних шлиц, который определяется по формуле:
Угол = 180° / Число шлиц.
Если шлицы выполнены на проход, то есть, без выхода инструмента, вместо элемента «Вытянутый вырез по траектории» необходимо использовать элемент «Вытянутый вырез» с эскизом профиля для выреза шлица.
3.На полученном на предыдущем этапе шлице создаем фаски с помощью элемента «Фаска».
4.Создаем круговой массив из элементов «Вытянутый вырез по траектории» и «Фаска» в количестве равном числу шлиц.
Шестерни
Шестерни также представляют собой в основе тела вращения, поэтому процесс их создания аналогичен созданию валов. Основные трудности возникают при создании зубьев, поэтому рассмотрим подробнее процесс создания модели цилиндрической прямозубой шестерни без смещения (рис. 9).
24
Рис. 8. Процесс создания модели вала с прямобочными шлицами
1. На начальном этапе, создается основное тело вращения с помощью элемента «Повернутая бобышка / основание». Производящий эскиз
25
должен содержать все имеющиеся в детали конструктивные элементы: фаски, скругления, проточки.
2. На торце зубчатого венца создается эскиз профиля для выреза зуба. Отметим, что мы не задаемся целью построить точный профиль зуба,
Рис. 9. Процесс создания модели зубчатого колеса
26
который, как известно, является эвольвентой. При проектировании достаточно, чтобы правильно были представлены в модели диаметры вершин и впадин зуба и толщина зуба по делительной окружности. В этом случае допустимо профиль зуба задавать в виде дуги окружности.
При создании данного эскиза при определении основных размеров очень удобно воспользоваться уравнениями, в которых фигурируют два основных параметра зубчатого колеса: модуль m, и число зубьев z. Эскиз профиля для выреза зуба и уравнения, задающие размеры представлены на рис. 9. Дополнительно в качестве геометрической взаимосвязи задается равенство толщины зуба и впадины по делительной окружности , то есть, равенство дуг AB и BC.
Используя полученный эскиз, применяем элемент «Вытянутый вы-
рез».
3. Создаем круговой массив из элементов «Вытянутый вырез» в количестве равном числу зубьев.
Аналогично создаются цилиндрические косозубые шестерни (с нулевым смещением), только для получения профиля зуба вместо элемента «Вытянутый вырез» используется элемент «Вытянутый вырез по траектории», при этом в качестве траектории выступает спираль с шагом, соответствующим углу наклона линии зуба.
Штампованные детали
Штампованные детали из листового материала широко используются в автомобилестроении. Это и элементы обшивки кузова, и силовые элементы рамы – лонжероны, поперечины, различные кронштейны и др. Обычно такие детали удобно создавать по следующему алгоритму: 1) создается модель, задающая внешнюю форму детали (внешний контур); 2) к данной модели применяется элемент оболочка с необходимой толщиной; 3) модель дополняется необходимыми вырезами и отверстиями. Данный
Рис.10
27
алгоритм проиллюстрирован на рис. 10 на примере создания модели поперечины рамы.
Рис. 10. Процесс создания модели штампованной детали (поперечины)
4.6. Работа со сборками
Создание сборок происходит в SolidWorks в режиме Сборка (Assembly). В этом режиме детали, входящие в сборку (компоненты сборки), собираются вместе при помощи параметрических соотношений, называемых сопряжениями. Сопряжение дает возможность ограничить степень свободы компонентов согласно их рабочему положению. Сохраняемый файл сборки содержит в себе ссылки на файлы деталей.
Сборку можно создавать, используя проектирование снизу вверх, проектирование сверху вниз или комбинацию этих двух методов.
28
Традиционным является метод проектирования снизу вверх. При проектировании снизу вверх сначала создаются детали, затем они вставляются в сборку и сопрягаются согласно требованиям проекта. Проектирование снизу вверх более предпочтительно при использовании заранее сконструированных, готовых деталей. Преимущество проектирования снизу вверх состоит в том, что компоненты проектируются независимо, поэтому их взаимосвязи и повторная генерация проще, чем при проектировании сверху вниз. Метод проектирования снизу вверх позволяет сосредоточиться на отдельных деталях. Он хорош в том случае, когда не нужно создавать ссылки, управляющие размером и формой деталей относительно друг друга.
Проектирование сверху вниз отличается тем, что работа начинается в сборке. Можно использовать геометрию одной детали для определения других деталей или создания обрабатываемых элементов, которые добавляются только после сборки деталей. Можно начать с компоновочного эскиза, определить местоположения зафиксированных деталей, плоскостей и т.д., затем спроектировать детали в соответствии с этими определениями.
Например, можно вставить деталь в сборку, затем на основе этой детали создать хомут. Проектирование сверху вниз и создание хомута в контексте позволяет создавать ссылки на геометрию модели, тем самым можно управлять размерами хомута путем создания геометрических взаимосвязей с исходной деталью. Таким образом, если изменяется размер детали, хомут обновляется автоматически.
Рассмотрим подробнее метод проектирования сборок снизу вверх. Создание новой сборки начинается со вставки в файл сборки первого
компонента. Компонентом может быть либо деталь, либо другая сборка, называемая также узлом. По умолчанию первый компонент в сборке располагается в пространстве таким образом, что его исходная точка и основные плоскости совпадают с исходной точкой и основными плоскостями
29
сборки, соответственно. Первый компонент фиксируется в трехмерном пространстве, и остальные компоненты располагаются относительно него с использованием сопряжений.
Поддерживаются следующие сопряжения:
Совпадение: выбранные грани, кромки и плоскости (в комбинации друг с другом или с одной вершиной) разделяют одну и ту же бесконечную линию. Две вершины касаются друг друга.
Параллельность: выбранные элементы одинаково направлены и находятся на постоянном расстоянии друг от друга.
Перпендикулярность: выбранные элементы располагаются под углом 90 градусов друг к другу.
Касательность: выбранные элементы касаются друг друга (как минимум один элемент должен быть цилиндрическим, коническим или сферическим)
Концентричность: выбранные элементы разделяют центральную точку или ось вращения.
Расстояние: выбранные элементы расположены на указанном расстоянии.
Угол: выбранные элементы расположены под указанным углом. Сопряжение Симметричность делает два похожих элемента сим-
метричными относительно плоскости или плоской грани компонента. Сопряжение Симметричность можно выполнять для следующих объектов:
–точки, например, вершины или точки эскиза;
–линии, например, кромки, оси или линии эскиза;
–плоскости или плоские грани;
–сферы с равными радиусами;
–цилиндры с равными радиусами.
Если наложенные на компонент в сборке сопряжения однозначно и полностью определяют его положение в пространстве, то такой компонент
30