8. Моделирование сборочной единицы

8.1. Основы проектирования сборочных единиц

Сборочная единица – это изделие, составные части которого подлежат соединению между собой путем различных сборочных операций: свинчиванием, сочленением, сваркой, пайкой, опрессовкой и т.п. К сборочным единицам относится большинство окружающих нас предметов техники и промышленных товаров: автомобиль, мобильный телефон, водопроводный кран, фонарик, шариковая ручка …

Сборочные единицы могут включать в себя:

• другие сборочные единицы (подсборки),

• детали,

• стандартные изделия (подшипники, крепежные и электротехнические изделия),

• материалы (кабели, провода, шнуры, резинотехнические и смазочные материалы),

• комплекты (изделия вспомогательного характера типа запасных частей, инструмента, упаковочной тары).

Не обязательно, чтобы сборочная единица включала сразу все указанные выше составные части. Часто она включает только детали и стандартные изделия.

Документ, содержащий изображение сборочной единицы, называют сборочным чертежом. Он необходим для ее изготовления и контроля. На каждую сборочную единицу составляют спецификацию – документ в виде таблицы, содержащий перечень всех составных частей.

Чтобы выполнить сборочный чертеж в системе КОМПАС-3D можно использовать два способа, принципиально отличающихся друг от друга.

Первый способ заключается в создании «плоских» чертежей всех подсборок и деталей, входящих в сборочную единицу, с последующим их копированием и взаимном наложением в одном базовом документе типа Чертеж.

Второй способ – создание трехмерной модели, объединяющей все составные части изделия (эти составные части в трехмерном моделировании называют компонентами), по которому выполняется ассоциативный сборочный чертеж. Для построения трехмерной сборочной модели системой КОМПАС-3D предусмотрен специальный тип документов, называющийся Сборкой.

Преимуществами второго способа проектирования сборочных единиц является то, что трехмерная Сборка,

• во-первых, содержит информацию о взаимном положении компонентов и зависимостях между параметрами их элементов,

• во-вторых, позволяет легко и просто редактировать и модернизировать сборочную единицу, внося в нее новые компоненты, удаляя или изменяя существующие,

• в-третьих, обладает специальными средствами по проверке правильности проектирования, устанавливая возможные пересечения компонентов.

Кроме того, Сборка является прекрасным иллюстративным материалом при маркетинговом продвижении промышленного товара, подготовке научных и производственных докладов, защите курсовых, дипломных и других квалификационных работ и т.д.

По вышеизложенным причинам последующее содержание настоящей главы посвящено основным правилам и приемам создания трехмерных Сборок и выполнению их ассоциативных чертежей.

При проектировании трехмерной Сборки может использоваться три приема: Снизу вверх, Сверху вниз и Комбинированный способ.

Проектирование сборочной единицы Снизу вверх подразумевает первоначальное создание трехмерных моделей всех компонентов, а затем их соединение в документе Сборка. При этом пользователь сам задает параметрические связи между гранями, ребрами и вершинами компонентов (эти параметрические связи называются сопряжениями). Этот прием проектирования напоминает технологический процесс сборки изделия на предприятии-изготовителе. Такой порядок проектирования целесообразно применять при создании сборок, состоящих из небольшого количества деталей.

Как Вы убедились из материалов предыдущей главы, при моделировании отдельных деталей требуется точно представлять их взаимное положение и конструкцию изделия в целом. При этом надо следить за соответствием формы и размеров сопрягаемых поверхностей деталей. Поэтому при проектировании сборочных единиц, состоящих из большого количества составных частей, предпочтительнее использовать порядок проектирования Сверху вниз. Он позволяет автоматически определять параметры и форму взаимосвязанных компонентов.

При этом в документе Сборка первый компонент моделируется в обычном порядке, а моделирование следующих компонентов происходит в контексте сборки. Для создания эскизов операций используются проекции граней, ребер и вершин, уже созданных компонентов. В этом случае ассоциативные связи между компонентами возникают непосредственно в процессе построения, а впоследствии при редактировании одних компонентов другие перестраиваются автоматически. Кроме автоматического возникновения ассоциативных связей, происходит и автоматическое определение большинства параметров компонентов, что избавляет пользователя от необходимости помнить или самостоятельно вычислять эти параметры.

На практике чаще всего используется третий прием проектирования – Комбинированный способ, сочетающий в себе приемы проектирования Сверху вниз и Снизу вверх. В сборку вставляются готовые модели нескольких основных компонентов, а остальные компоненты создаются в контексте сборки с учетом положения и размеров уже вставленных в сборку составных частей.

Во всех случаях модели компонентов сохраняются в отдельных файлах. В файле Сборка хранятся только ссылки на эти компоненты, поэтому для работы с ней диск должен содержать все файлы компонентов, входящих в сборку. Исключением являются файлы стандартных крепежных изделий, которые хранятся в специальной Библиотеке крепежа.

В общем случае проектирование Снизу вверх проводится в следующем порядке.

1. Создается и сохраняется документ типа Сборка. Модели присваивается обозначение и наименование.

2. В документ вставляется первый базовый компонент (типа корпуса или основания), относительно которого удобно задавать положение остальных компонентов.

3. В Сборку добавляется следующий компонент: его положение указывается произвольно в любом месте окна документа. При необходимости задаются свойства нового компонента (цвет, оптические свойства и т.д.).

4. Определяется порядок и тип необходимых сопряжений между компонентами. Новый компонент перемещается мышкой в такое положение, чтобы было удобно указать объекты для сопряжения компонентов.

5. Формируются необходимые сопряжения, и задается точное место и ориентация компонента в сборке.

6. Чтобы компонент не мог быть случайно перемещен, после точного определения его положения можно (но не обязательно) его зафиксировать (первый базовый компонент, вставленный в сборку, фиксируется по умолчанию).

7. Вставляются крепежные элементы, задается их положение и ориентация.

8. Для улучшения зрительного восприятия сборки скрываются вспомогательные элементы, не участвующие в построениях (начала координат, вспомогательные оси, вспомогательные плоскости, изображения резьбы).

9. Проверяются взаимные пересечения компонентов.

10. При необходимости проводится редактирование сборки.

11. В полуавтоматическом режиме составляется спецификация.

12. Создается ассоциативный сборочный чертеж, который затем необходимо максимально привести в соответствие к требованиям ЕСКД (нанести оси, поставить размеры, завершить заполнение основной надписи и т.д.).

Сначала рассмотрим основные понятия проектирования Сборки, а затем опишем создание трехмерной модели на примере сборочной единицы Клапан.