Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
“Пермский государственный технический университет”
А.Ю. Крюков
Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине
“Компьютерное моделирование изделий”
Пермь, 2006
Настоящие указания предназначены для освоения студентами лабораторного практикума по предмету “Компьютерное моделирование изделий” и должны способствовать систематизации и лучшему усвоению теоретических знаний в процессе их прикладного применения.
Изложены основы базового инструментария проектирования в CAD-модулях современных САПР (систем автоматизированного проектирования) на примере САПР среднего класса SolidWorks. Приведены краткие теоретические сведения, необходимые для понимания этапов создания элементов конструкции (черчения эскизов и выполнения формообразующих операций) и проектирования сборок.
В начале описания каждой лабораторной работы приводятся цель работы, краткие теоретические сведения по отрабатываемому разделу курса, после чего приводится порядок выполнения работы. Далее следует описание структуры отчёта по работе.
Кроме порядка выполнения лабораторных работ и практических рекомендаций, в настоящем издании содержатся контрольные задания, которые студентам требуется выполнить в ходе самостоятельной работы для закрепления изучаемого материала.
Содержание
Федеральное агентство по образованию Российской Федерации 1
Государственное образовательное учреждение 1
высшего профессионального образования 1
I. ПРЕДИСЛОВИЕ 4
II. ВВЕДЕНИЕ 5
III. СВЕДЕНИЯ О СИСТЕМЕ SolidWorks 6
3.1. Краткая характеристика системы 6
3.2. Интерфейс системы 7
IV. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРЁХМЕРНОГО КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ 12
V. СОДЕРЖАНИЕ КУРСА ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ 14
5.1. Лабораторная работа №1 14
Необходимые теоретические сведения 14
Содержание работы 19
5.2. Лабораторная работа №2 25
Необходимые теоретические сведения 25
Содержание работы 29
5.3. Лабораторная работа №3 42
Необходимые теоретические сведения 42
Содержание работы 46
5.4. Лабораторная работа №4 52
Необходимые теоретические сведения 52
Содержание работы 53
Задание для контрольной работы №1 63
5.5. Лабораторная работа №5 63
Необходимые теоретические сведения 63
Содержание работы 66
5.6. Лабораторная работа №6 68
Необходимые теоретические сведения 69
Содержание работы 69
Задание для контрольной работы №2 73
5.7. Лабораторная работа №7 73
Необходимые теоретические сведения 73
Содержание работы 74
5.8. Лабораторная работа №8 76
Необходимые теоретические сведения 76
Содержание работы 78
Задание для контрольной работы №3 79
VI. Заключение 80
VII. Учебно-методические материалы 81
Список литературы 81
Другие учебные материалы 81
Приложение 1 82
Приложение 2 83
Приложение 3 87
Приложение 4 88
Предисловие
Приобретение студентами умений практического использования современных систем трёхмерного твердотельного моделирования при построении параметрических моделей изделий машиностроения (деталей и сборок) в рамках изучения дисциплины “Компьютерное моделирование изделий” является важным звеном в процессе формирования высококлассных специалистов.
Изложенный объём лабораторных работ соответствует рабочей программе дисциплины и основным задачам её освоения, которые в ГОС сформулированы в виде требований, предъявляемых к знаниям и умениям будущего специалиста направления 657800 “Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств” и предусматривают наличие у выпускников следующих знаний и умений:
умение использовать современные методы проектирования изделий, технологических процессов, оборудования, инструмента, других средств технологического оснащения, автоматизации с использованием компьютерной техники;
знание современных сред компьютерного проектирования и умение использовать методы работы на персональных компьютерах с прикладными программными средствами (в частности, с современными САПР).
Настоящие указания предназначена для студентов 3-4 курсов дневной и заочной формы обучения специальности “Технология машиностроения” и других машиностроительных специальностей, где для обучающихся являются полезными и необходимыми умения и навыки практической конструкторской работы по созданию механизмов и машин различного назначения с использованием современных средств компьютерной поддержки деятельности инженера.
Представленный курс лабораторных работ позволяет систематизировать знания в области практического создания конструкции изделий с использованием компьютерной техники.
Материал составлен таким образом, чтобы предоставить студенту возможность изучить полный спектр базовых возможностей CAD-систем при проектировании. Последовательность лабораторных работ основана на постепенном усложнении материала и представляет процесс систематизации прикладного освоения современного программного обеспечения, необходимого конструктору.
Студентам перед выполнением каждой работы рекомендуется внимательно ознакомиться с теоретическими сведениями по изучаемому разделу, прочитать основные термины и определения. Кроме того, очень полезным будет до начала работы прочитать дополнительную литературу из списка, представленного в конце издания.
Наиболее эффективная последовательность работы с данными указаниями: изучение соответствующих теме лабораторной работы элементов общих разделов (“Введение” и “Сведения о системе SolidWorks”) → изучение теории лабораторной работы → выполнение работы → оформление отчёта.
Лабораторные работы разбиты на группы по укрупнённым темам, которые объединяют отдельные разделы курса. Работы 1-4 предназначены для отработки умений создания деталей. Работы 5 и 6 предназначены для приобретения практического опыта создания сборок. Работы 7 и 8 предназначены для практического освоения специальных возможностей CAD-систем. Для лучшего усвоения материала работы следует проводить в представленной в настоящем пособии последовательности. Процесс изучения каждой из указанных групп завершается контрольной работой.
Для качественного восприятия излагаемого материала студенту необходимы знания основ инженерной и компьютерной графики, например, систем векторной графики, подобных AutoCAD и Компас, раздела математики “Аналитическая геометрия”, курса “Детали машин”, хорошее владение персональным компьютером на уровне пользователя – знание основных приёмов работы с программами, предназначенными для функционирования в среде Windows.
Указания составил доцент кафедры “Технология, конструирование и автоматизация в специальном машиностроении” Аэрокосмического факультета ПГТУ, к. техн. н. Алексей Юрьевич Крюков. Структура и последовательность изложения материалов выработаны исходя из содержания научно-технической литературы по темам курса и личного опыта автора по самостоятельному изучению и освоению современных САПР, в том числе в ходе практической конструкторской работы.
Представленный материал для практических упражнений основан на анализе возможностей системы SolidWorks и стандартных форм деталей машин, используемых в различных областях техники.
Разделы “Необходимые теоретические сведения”, представленные перед каждой контрольной работой, могут быть использованы для подготовки к экзамену по дисциплине.