Пояснювальна записка до курсової роботи з дисципліни «Системи автоматизованого проектування»

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БІОРЕСУРСІВ І
ПРИРОДОВИКОРИСТАННЯ УКРАЇНИ
Факультет конструювання та дизайну
Кафедра тракторів, автомобілів та біоенергосистем
Спеціальність: «Галузеве машинобудування»
Робота допущена до захисту:
Завідувач кафедри доц. ______________(Чуба В.В.)
«__» _____________2020 р.
ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
до курсової роботи з дисципліни «Системи автоматизованого проектування» на тему: Проектування комп’ютерного столу
Виконав:
студент магістратури гр. МОБ
Науковий керівник к.т.н., доцент: _____________(Соломка О.В.)
Київ 2020
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
1
Розробив
Перевірив
Соломка О.В.
Пояснювальна записка
Літ.
Акрушів
28
МОБ -

ЗМІСТ
ВСТУП ………………………………………………………………………..….3
РОЗДІЛ 1. ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ САПР У СИСТЕМІ ТЕХНОЛОГІЧНОЇ
ПІДГОТОВКИ ВИРОБНИЦТВА…………………………………………….....5
1.1. Основні поняття САПР..………………………………...………….................5 1.2. Місце та роль автоматизованого проектування серед інформаційних технологій………………………………………………………………..................5 1.3. Критерії вибору САПР………………………………………………….….....6 1.4. Складові процесу проектування………..………………………………........7 1.5. Технічне забезпечення САПР..……………………………………….….......7 1.6. Характерні особливості розробки інженерних САПР…..………………....8 1.7. Переваги застосування інженерних САПР та їх роль у галузі матеріального виробництва……….………………………………………………………………..9 1.8. Програмне забезпечення САПР…...…………………………………………9 1.9. Класифікація САПР та їхніх користувачів...…………………..………........11
РОЗДІЛ 2. РОЗРАХУНОК ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ………..…...13 2.1. Технологічна уніфікація………………………………...……………...........13 2.2. Різновиди технологічного проектування……………………………….......14 2.3. Функціональна схема ТП САПР………………………………………. ….....16
РОЗДІЛ 3. ПРОЕКТУВАННЯ КОМП'ЮТЕРНОГО
СТОЛУ………………………………………………………………..……………30 3.1. Основні характеристики ……...…………………………..………………….30 3.2. Креслення у 3D……..…………………………………………………....….…30
ВИСНОВОК………………………….…………………………………….….......29
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ……………………..………..….…...30
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
2
Розробив
Перевірив
Соломка О.В.
Зміст
Літ.
Акрушів
28
МОБ -

ВСТУП
Людство ввійшло в XXI ст. Доводиться вирішувати низку складних проблем, пов’язаних з екологією, пошуком нових джерел енергії, матеріалів, технологій, що відповідають постіндустріальному суспільству. Визначальна роль у вирішенні названих проблем відводиться інформаційним технологіям.
Серед інформаційних технологій автоматизація проектування займає особливе місце. По-перше, автоматизація проектування – синтетична дисципліна, її складовими частинами є багато інших сучасних інформаційних технологій. Так, технічне забезпечення систем автоматизованого проектування (САПР) засновано на використанні обчислювальних мереж і телекомунікаційних технологій, в САПР використовуються персональні комп’ютери і робочі станції. Математичне забезпечення САПР відрізняється багатством і різноманітністю методів обчислювальної математики, статистики, математичного програмування, дискретної математики, штучного інтелекту. Програмні комплекси САПР належать до числа найбільш складних сучасних програмних систем, заснованих на операційних системах Linux, Windows, мовах програмування С, С++, Java і інших сучасних CASE-технологіях, реляційних і об’єктно-орієнтованих системах управління базами даних (СУБД), стандартах відкритих систем і обміну даними в комп’ютерних середовищах.
По-друге, знання основ автоматизації проектування і вміння працювати
із засобами САПР потрібні практично будь-якому інженерурозробнику.
Робота конструктора за звичайним кульманом, розрахунки за допомогою логарифмічної лінійки або оформлення звіту на друкарській машинці стали анахронізмом. Підприємства, що ведуть розробки без САПР або лише з малим ступенем їх використання, виявляються неконкурентоспроможними внаслідок як великих матеріальних і часових витрат на проектування, так і невисокої якості проектів.
Мета та завдання навчальної дисципліни «Основи САПР» – надати студентам, що навчаються за спеціальністю 131 «Прикладна механіка», основні аспекти і види забезпечення систем автоматизованого проектування, необхідні кваліфікованим користувачам САПР під час проектування обладнання галузі, ознайомити студентів зі структурою, технічним та математичним забезпеченням, комплексом засобів автоматизованого проектування, надати поняття проектування та принципи системного підходу; ознайомитися та отримати основні навички роботи з програмним комплексом Autodesk Inventor.
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
3
Розробив
Перевірив
Соломка О.В.
Вступ
Літ.
Акрушів
28
МОБ -

РОЗДІЛ 1
ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ САПР У СИСТЕМІ ТЕХНОЛОГІЧНОЇ
ПІДГОТОВКИ ВИРОБНИЦТВА
1.1 Основні поняття САПР.
Системи автоматизованого проектування (САПР) призначені для виконання проектних операцій в автоматизованому режимі. Використання САПР дає можливість поєднати технічні засоби, параметри і характеристики, які вибирають з максимальним врахуванням особливостей задач інженерного проектування.
САПР – це модульно технічна система, яка лежить в основі виробництва
(його підготовки) і дозволяє на основі Пк автоматизувати ряд функцій з метою поліпшення якості і зменшення часу.
Як показує передовий досвід країн використання САПР призвело до:
1) підвищення якості і техніко-економічного рівня продукції, що проектується і випускається;
2) підвищення ефективності об’єктів проектування, зменшення витрат на
їх створення та експлуатацію;
3) скорочення термінів, зменшення трудоємкості проектування і підвищення якості проектної документації.
Виділяють такі етапи співпраці виробника програмного забеспечення та споживача:
1) проведення експрес аналізу виробництва (підприємства);
2) комплексне обстеження підприємства з детальним аналізом основних технічних і виробничих процесів;
3) виконання технічного проектування;
4) впровадження комплексної системи САПР:
• встановлення апаратного і програмного забезпечення;
• тестування програмного забезпечення;
• експериментальна експлуатація, навчання персоналу;
• усунення недоліків;
• промислова експлуатація;
5) взаємодія постачальника САПР із споживачем (усунення недоліків під час робои);
6) отримання обробітку.
1.2. Місце та роль автоматизованого проектування серед
інформаційних технологій
Зараз терміном САПР позначають процес проектування з використанням складних засобів машинної графіки, які підтримуються пакетами прикладних програм для вирішення на комп’ютерах аналітичних, кваліфікаційних, економічних і ергономічних проблем, пов’язаних з проектною діяльністю.
Переваги САПР:
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
5
Розробив
Перевірив
Соломка О.В.
РОЗДІЛ 1
ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ
САПР У СИСТЕМІ
ТЕХНОЛОГІЧНОЇ
ПІДГОТОВКИ
ВИРОБНИЦТВА
Літ.
Акрушів
28
МОБ –

1. Більш швидке виконання креслень (до 3 разів). Дисципліна роботи з використанням САПР прискорює процес проектування в цілому, дозволяє в стислі терміни випускати продукцію і швидше реагувати на зміну ринкових кон’єктур.
2. Підвищення точності виконання. На кресленнях, побудованих за допомогою системи САПР, місце будь-якої точки визначено точно, а для збільшення достатнього перегляду елементів є засіб, званий «наїзд», або zooming, що дозволяє збільшувати або зменшувати будь-яку частину даного креслення в будь- яку кількість разів. На зображення, над яким виконується наїзд, не накладається практично ніяких обмежень.
3. Підвищення якості.
4.
Можливість багаторазового використання креслення.
Збережений електронний варіант креслення може бути використаний повторно для проектування, коли до складу креслення входить ряд компонентів, що мають однакову форму. Пам’ять комп’ютера є також ідеальним засобом зберігання бібліотек, символів, стандартних компонентів і геометричних форм.
5. САПР володіє креслярським засобами (сплайни, сполучення, шари).
6. Прискорення розрахунків і аналізу при проектуванні. В даний час існує велика різноманітність ПЗ, яке дозволяє виконувати на комп’ютерах частини проектних розрахунків заздалегідь. Потужні засоби комп’ютерного моделювання, наприклад, метод кінцевих елементів, звільняють конструктора від використання традиційних форм і дозволяють проектувати нестандартні геометричні форми.
7. Зниження витрат на оновлення. Засоби аналізу та імітації в САПР, дозволяють різко скоротити витрати часу і грошей на тестування та вдосконалення прототипів, які є дорогими етапами процесу проектування;
8. Великий рівень проектування. Потужні засоби, комплексного моделювання.
Можливість проектування нестандартних геометричних форм, які швидко оптимізуються;
9. Інтеграція проектування з іншими видами діяльності. Інтегровані обчислювальні засоби забезпечують САПР тіснішу взаємодії з інженерними підрозділами.
1.3. Критерії вибору САПР
Базова платформа повинна мати наступні властивості:
1.
Можливість створення багатовневої системи.
2.
Можливість поетапного впровадження системи.
3.
Єдине математичне ядро.
4.
Збереження асоціативності на всіє етапах розробки.
5. збереження параметризації.
6.
Відкритий програмний інтерфейс (можливіть доповненя).
7. можливість візуалізації.
Компоненти інформаційного середовища. a) системи САПР; b) повний електронний пакет виробництва; c) система керування проектними даними; d) система технологічно підготовки виробництва;
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
6

e) вимірюванні обчислювані системи; f) системи керування підприємством; g) наявність комп’ютерної мережі.
Для впровадження компонентів необхідно:
➢ технічне переобладнання підприжмства.
➢ придбання ліцензійногго програмного забеспечення.
➢ перегляд стандартів підприємства.
➢ підготовка кадрів та підвищення компютерної програми.
1.4. Складові процесу проектування
Проектування як процес, що розвивається в часі, поділяється на стадії, етапи, проектні процедури та операції.
Будівельне проектування в САПР має такі стадії:
✓ стадія науково-дослідних робіт
✓ стадія конструкторських робіт (стадія ескізного проекту)
✓ стадія технічного проекту
✓ стадія робочого проекту.
На стадії науково-дослідних робіт (залежно від цільового призначення) вивчаються потреби в отриманні нових проектних рішень, інформаційні, конструктивні та технологічні принципи проектування, прогнозуються можливі значення характеристик і параметрів об’єкта. Результатом є формулювання технічного завдання на розробку нового проекту.
На стадії конструкторських робіт розробляється ескізний проект об’єкта, перевіряються, конкретизуються та коректуються принципи і положення, зазначені в технічному завданні.
На стадії технічного проекту виконується всестороння проробка всіх частин проекту, конкретизуються та деталізуються технічні рішення.
На стадії робочого проекту складається повний комплект конструкторсько- технічної документації, достатньої для будівництва об’єкта.
Процес проектування ділиться на етапи.
Етап проектування – частина процесу проектування, що включає формування усіх потрібних описів об’єкта.
Проектні процедури – складові частини етапу проектування. Це частина етапу, виконання якої закінчується отриманням проектного рішення. Кожній проектній процедурі відповідає певна задача проектування, яка вирішується у рамках даної процедури (наприклад, оформлення креслення конструкції).
Проектна операція – дрібніша складова частина процесу проектування, що входить до складу проектної процедури (наприклад, статичний розрахунок конструкції).
1.5. Технічне забезпечення САПР
Технічне переобладнання здійснюється на основі правильно вибраного технічного забезпечення, яке в свою чергу вибирається в залежності від того пограмного забеспечнння, що буде використовуватись, від поставлених вимог контрольного виробництва (підприємства).
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
7

Технічне забезпечення САПР являє собою комплекс технічних засобів, на базі якого фізично реалізується весь процес автоматизованого проектування.
Технічне забеспечення САПР – це матеріальна основа автоматизованого проектування і разом з програмним забезпеченням середовище, в якому реалізується інші види забезпечення САПР (математичне, інформаційне, лінгвістичне та ін).
Вимоги до технічного забезпечення САПР можна розділити на чотири категорії:
1) системні
2) функціональні
3) технічні
4) організаційно-експлуатаційні.
До системних вимог відносять наступні: ефективність універсальність, сумісність, гнучкість і відкритість, надійність, точність (достовірність), захищеність, можливість одночасної роботи достатньо широкого кола користувачів, низька вартість. Одним словом вони обумовлюють спектр властивостей, параметрів і характеристик САПР як технічної системи.
Функціональні вимоги обумовлюють властивості комплексу технічних засобів з точки зору виконання функцій САПР. Вони повинні забезпечувати:
➢ реалізацію математичних моделей;
➢ задачу прийняття рішень і проектних процедур;
➢ роботу з бібліотеками проектних рішень і типових елементів, їх архівацію;
➢ системи пошуку даних, забезпечення наглядності і інформації;
➢ роботу з графічними моделями і зображеннями;
➢ паралельну розробку окремих вузлів;
➢ взаємозв’язок етапів проектування;
➢ документування результатів пректування;
➢ виведення обробленої інформації на інше обладнання.
Технічні вимоги обумовлюють параметри і характеристики комплексу технічних засобів і окремих технічних засобів при функціонуванні САПР та виражаються у вигляді кількісних і якісних характеристик та параметрів. Це такі характеристики та параметри: продуктивність, швидкодія системи кодування
інформації, ємкість запам’ятовуючих пристроїв, види носіїв даних.
Організаційно-експлуатаційних вимог – це вимоги по технічній естетиці, ергономіці, охороні праці, організації експлуатації та обслуговуванню технічних засобів САПР.
Як вже було сказано, правильний вибір технічного програмного забезпечення
є дуже важливим етапом при проектуванні або переобладнанні підприємств, оскільки він є найбільш дорогим і в підсумку буде визначати ефективність роботи всієї системи в цілому.
1.6. Характерні особливості розробки інженерних САПР
Прийнято ділити об’єкти автоматизації (підприємства та організації) на підрозділи, в кожному з яких розв’язують блок однотипних задач, а отримані результати є вхідними даними для іншого підрозділу (конструкторський,
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
8

технологічний відділи), це дає змогу використати накопичений роками досвід та специфіку конкретного підприємства в цілому та кожного відділу окремо.
Ефективним є застосування систем віртуального макетування, програмне забезпечення яких базується на технологіях віртуальної реальності.
Віртуальний макет-прототип – це інтегроване цифрове подання виробу та його властивостей, що формується за даними головної моделі, відбиває просторову взаємодію компонентів та дозволяє оцінити працездатність конструкції в цілому.
Переваги САПР, що підтримують можливості віртуального макетування: вони дозволяють замінити фізичний прототип виробу його віртуальним аналогом та в процесі комп’ютерного аналізу електронного зразка розв’язувати ті задачі, що раніше вимагали натурних випробувань.
Віртуальним макетуванням можна супроводити весь процес проектування виробів, що дозволяє проводити тестування паралельно з розробкою, тобто своєчасно знаходити та виправляти помилки та недоліки. Віртуальне макетування дозволяє використовувати майстер-моделі виробів у галузях маркетингу, продажу, навчання.
1.7. Переваги застосування інженерних САПР та їх роль у галузі
матеріального виробництва
До появи ЕОМ випуск конкурентоздатної продукції здійснювався завдяки науковій організації процесу проектування та першокласним фахівцям.
Застосування САПР дало безперечні переваги: дозволило впровадити стратегію накопичування та передавання знань і досвіду конструкторів, що забезпечує високу живучість, сприяє розв’язуванню тих практичних задач виробника, що дозволяють проводити прогресивну політику на ринку (знизити виробничі витрати та собівартість, скоротити час розробки та підвищити споживчі якості продукції).
Головною перевагою використання САПР є висока швидкість виходу продукції на ринок. Тут спрацьовує відома в економіці залежність між обсягом продажу товару та часом: виробник, який отримав через пізній вихід продукції на ринок менший прибуток, направить на розробку нового покоління продукції менше коштів, і так – до повної зупинки виробництва. Це підтверджують дослідження компанії Хьюлет-Паккард можливих втрат прибутку виробниками у конкурентній боротьбі: 33% втрат – через піврічне спізнення виходу продукції на ринок; 22% втрат – через підвищення матеріалоємності продукції на 9%; лише
3,5% втрат – через підвищення витрат на проектування на 50%.
САПР є індустріальними технологіями, що націлені на найважливіші галузі виробництва, визначаючи рівень розвитку та стратегічний потенціал нації. Без
САПР неможливо виробляти сучасну техніку, що є дуже складною та вимагає надзвичайної точності виготовлення. Рівень розвитку САПР, кількість робочих місць та кількість інженерів, які професійно володіють САD-технологіями, впливають на статок кожного члена суспільства.
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
9

1.8. Програмне забезпечення САПР
САПР поділяють на три основні класи:
✓ системи легкого класу( Компас, AutoCAD);
✓ системи середнього класу (Solid Edge, Solid Works);
✓ системи важкого класу (Unigraphics, ProЕngееnir, CATIA);
Переваги легкого класу “Компас”
✓ підтримка інтерфейсу Windows;
✓ повна підтримка вимог ЕСКД;
✓ вбудований текстовий редактор;
✓ відкритість системи;
✓ наявність засобів інтенсивної параметризації;
✓ широркий набір різноманітних бібліотек;
✓ можливість обміну з іншими системами;
✓ наявність російського інтерфейсу;
✓ наявність панелі швидкого редагування.
Системи середнього класу Solid Edge, Solid Works.
Solid Edge це CAD система, призначена для розробки не лише деталей, а і складальних одиниць, вузлів; використовується об’ємна графіка 3D; система
інтерактивна (побудована в ручному режимі); простота у використанні, параметричність і асоціативність.
Системи важкого класу дають можливість повністю автоматизувати виробництво (Unigraphics, ProЕngеenir, CATIA). Тобто мають значно ширші можливості.
Деякі можливості систем важкого класу:
✓ автоматизація процесу проектування;
✓ здійснення повного контролю над розроблюваною моделлю;
✓ керуваня даними;
✓ визначення параметрів моделі через математичний закон;
✓ визначення зміни в параметрі моделі;
✓ відслідкування процесу складання;
✓ силовий, кінематичний, тепловий аналіз (інженерні рохрахунки);
✓ автоматизація підготовки виробництва.
Система важкого класу Unigraphics
Можна виділити три модулі:
✓ Модуль автоматизованого проектування;
✓ Модуль інженерних розрахунків;
✓ Модуль підготовки виробництва.
Розглянемо які складові входять до кожного з модулів
Модуль автоматичного проектування містить такі підмодулі:
✓ модуль твердотільного гібридного моделювання, дає можливість створювати твердотільні моделі;
✓ модуль моделювання за допомогою примітивів, дозволяє створювати і редагувати стандартні форми;
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
10

✓ модуль моделювання складних поверхонь;
✓ модуль споживацьких примітивів;
✓ модуль креслення;
✓ модуль створення складань;
✓ модуль створення складальних одиниць.
Модуль інженерних розрахунків містить такі підмодулі:
✓ модуль температурного аналізу;
✓ модуль розрахунків на міцність.
Модуль підготовки виробництва. Базовий модуль – механообробка UG\CAM, включає операції: фрезерування, токарна обробка, нарізання різьб, висвердлювання отворів.
1.9. Класифікація САПР і їхніх користувачів
Класифікувати САПР можна за такими ознаками:
✓ по ступеню формалізації вирішуваних задач;
✓ по функціональному призначенню;
✓ по спеціалізації;
✓ по технічній організації.
По ступеню формалізації вирішуваних задач САПР можуть бутипобудовані на вирішенні:
✓ повністю формалізованих задач;
✓ частково формалізованих задач;
✓ не формалізованих задач.
Системи побудовані на рішенні задач, що повністю формалізуються, для проектування складних конструкцій зазвичай не придатні, оскільки математичні моделі об’єктів проектування і процесів їх функціонування настільки складні, що повний і точний їх математичний опис на сьогоднішній день неможливий. Такі системи можуть застосовуватися тільки для вирішення простих задач проектування.
Системи побудовані на вирішенні задач, що не формалізуються, в даний час знаходяться у стадії досліджень і розробки («штучний інтелект») і для проектування також не застосовуються.
Необхідно відзначити, що в обох випадках процес проектування відбувається без втручання людини. Таким чином мова йде не про системи автоматизованого, а автоматичного проектування.
Для вирішення завдань у багатьох галузях промислового виробництва у даний час придатні тільки системи, побудовані на рішенні задач, що частково формалізуються.
Безумовно, частина завдань, пов’язаних з проектуванням деяких простих елементів конструкції може бути вирішена з використанням автоматичного проектування, але для проектування складних агрегатів і систем сьогодні повна автоматизація неможлива. Крім того, якщо йдеться про такі поняття, як форма пристрою, деталі інтер’єру, то на їх конструкцію крім функціональних вимог
(аеродинамічні властивості, ергономіка, безпека) впливають і суб’єктивні чинники, наприклад мода, що також неможливо описати мовою математичних залежностей.
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
11

За функціональним призначенням САПР поділяються в залежності від вирішуваних задач, визначених складом функціональної частини системи:
✓ розрахунково-оптимізаційні;
✓ графічні;
✓ графоаналітичні;
✓ інформаційні і т.п.
За спеціалізацією САПР поділяють на спеціалізовані та інваріантні. Оскільки завдання автоматизованого проектування дуже складні, то, як правило, САПР є спеціалізовані системи, що створюються для вирішення вузьких завдань однієї галузі.
За технічною організацією САПР бувають однорівневі, побудовані на базі однієї достатньо продуктивної ЕОМ з набором необхідних периферійних пристроїв, і багаторівневі, такі, що включають крім базової ЕОМ ряд підпорядкованих їй автоматизованих робочих місць (АРМ), що побудовані на основі ЕОМ нижчого рівня.
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
12

РОЗДІЛ 2
РОЗРАХУНОК ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ
2.1. Технологічна уніфікація
Науково-технічний прогрес в машинобудуванні зумовлює прискорення темпів створення все більш досконалих машин, збільшення числа їх типів, ускладнення їх конструкцій. Це викликає зростання витрат часу і коштів на технологічну підготовку. У зв'язку з цим стає актуальною задача технологічної уніфікації.
Технологічна уніфікація - приведення до єдиної системи методів обробки.
Завдання, які вирішуються технологом при проектуванні ТП, можна розділити на розрахункові та нерозрахункові.
До розрахункових належать завдання з визначення припусків на обробку, технологічних розмірів, режимів різання, норми часу і витрат матеріалів.
Вирішення таких завдань зводиться до виконання розрахунків за формулами, тобто вирішення їх формалізовано. Неважко скласти алгоритм, що дозволяє вирішувати ці завдання з використанням ЕОМ.
Однак більшу частину складають не розрахункові завдання. Це такі завдання, як вибір методів обробки, типу обладнання, виду інструменту, призначення схеми базування, способу встановлення деталі, формування складу операцій, визначення послідовності операцій, вибір виду заготовки, визначення послідовності переходів в операції.
Розглянемо як приклад завдання про вибір методу обробки. Нехай в деталі потрібно обробити отвір. Для вирішення даної задачі технолог застосує вже випробувані методи. У технології відомі перевірені на практиці методи обробки отворів.
Чорнова
обробка
- свердління, розсвердлювання, зенкування, розточування; чистова - розгортання, розточування, протягування, шліфування та хонінгування.
Отже, є кінцевий набір відомих методів обробки (типових рішень), і завдання технолога полягає в обгрунтованому виборі одного з них, тобто до прийняття одного з типових рішень розглянутої задачі.
Необхідно відзначити, що типові рішення є основою автоматизованого проектування ТП.
При проектуванні ТП використовуються три рівня технологічної уніфікації:
➢ типізація маршруту обробки окремих (елементарних) поверхонь- зовнішнього циліндра, конуса, сфери, отвори, площини;
➢ типізація маршруту обробки сполучень поверхонь (шпоночно паза, зубів);
➢ комплексна типізація ТП обробки заготовок в цілому.
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
13
Розробив
Перевірив
Соломка О.В.
РОЗДІЛ 2
РОЗРАХУНОК
ТЕХНОЛОГІЧНОГО
ПРОЦЕСУ
Літ.
Акрушів
28
МОБ -

Робота по типізації ТП на будь-якому рівні повинна починатися з класифікації деталей, сполучень поверхонь і елементарних поверхонь.
Основним завданням класифікації є приведення всього різноманіття заготовок, поверхонь, їх поєднань до мінімального числа типів, для яких можна розробити уніфіковані ТП.
Типізація
маршрутів
обробки
елементарних
поверхонь.
У машинобудуванні накопичений великий досвід розробки та використання типових маршрутів обробки різних поверхонь. Багато з цих маршрутів зафіксовані в довідкових матеріалах. Число можливих варіантів маршруту може бути досить великим. Всі вони, однак, різні по ефективності. Вибір остаточного варіанту за цими показниками важливий, але складний і трудомісткий. Маршрут вибирають наближено, оцінюючи трудомісткість варіантів за сумарним основного часу обробки і використовуючи для розрахунку нормативні матеріали. Більш точно вибирають маршрут при порівнянні сумарною собівартості обробки.
Типізація маршрутів обробки сполучень поверхонь. Під поєднанням розуміють звичайно набір елементарних поверхонь, що утворюють конструктивний елемент деталі певного функціонального призначення
(наприклад, набір поверхонь, що утворюють шпонковий паз, шліци). Такі набори поверхонь називаються конструкторсько-технологічним елементом деталі (КТЕ). Ознаками класифікації КТЕ на підгрупи, типи є: функціональне призначення, конфігурація і розміри поверхонь, матеріал деталі, необхідна точність.
Комплексна типізація ТП обробки заготовок. Ця типізація базується на класифікації деталей по конструктивно-технологічним ознаками. Вона включає в себе аналіз і впорядкування окремих деталей і вузлів з метою об'єднання конструктивно і технологічно подібних деталей у відповідні класи, групи, типи.
Під типом мається на увазі сукупність близьких за формою і розмірами деталей одного класу, які можна обробити за загальним типовим ТП.
У групу включаються деталі з різними конструктивними, але спільними технологічними ознаками. Для їх обробки використовується однакове устаткування і оснащення при виконанні всіх або окремих операцій.
2.2. Різновиди технологічного проектування
Технологічне проектування поділяється на три основні частини (рис 2.1):
1) виготовлення заготовки;
2) обробки деталі;
3) складання виробу.
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
14

Принципова схема ТП - це послідовність етапів обробки. Етап - це одна або декілька операцій, пов'язаних з вирішенням якогось конкретного завдання
(підготовка технологічних баз, чорнова обробка поверхонь, термообробка і т.д.).
2.3. Функціональна схема ТП САПР
Основу завдання на проектування технологічного процесу становлять відомості про деталь, які при неавтоматизованому проектуванні задаються у вигляді креслення з безліччю спеціальних позначень і переліком технічних вимог, викладених у вигляді тексту. Цю інформацію при автоматизованому проектуванні необхідно ввести в ЕОМ (комп'ютер).
В ЕОМ, як правило, передбачена можливість введення лише літеро- цифрової інформації. До такого виду необхідно привести всю інформацію про деталь: опис її конфігурації, розмірних зв'язків, технічних вимог. Отже, потрібно розробити літеро-цифрову модель, що дозволяє за допомогою системи формальних правил представити інформацію про деталь.
Необхідною інформацією для проектування ТП є відомості про парк металообробного устаткування на підприємстві, технічні характеристики металорізальних верстатів, допоміжного і вимірювального інструменту, верстатні пристосування, заготівельне виробництво, ДСТУ, нормалі, всі необхідні керівні і нормативні матеріали. При автоматизованому проектуванні необхідно організувати інформаційно-довідкову службу, що могла б забезпечити процес проектування необхідною довідковою інформацією.
Процес автоматизованого проектування базується на безлічі типових рішень і алгоритмах їхнього вибору. Їхній опис також потрібно формалізувати, організувати їхнє введення, розміщення в пам'яті ЕОМ і передбачити можливість оперативної роботи з ними.
Таким чином, для організації автоматизованого проектування ТП за допомогою ЕОМ необхідно:
1) розробити метод формалізованого опису вихідної інформації про деталь;
2) розробити сукупність типових рішень і алгоритмів їхнього вибору стосовно до умов виробництва, де система проектування буде експлуатуватися;
3) організувати інформаційно-пошукову службу в ЕОМ;
4) формувати технологічні документи.
Всі названі завдання можуть бути представлені як завдання обробки
інформації.
Із цієї точки зору проектування ТП можна розділити на три основні блоки
(рис. 2.2):
1. підготовка інформації;
2. обробка інформації при проектуванні ТП;
3. формування, контроль і аналіз вихідної інформації.
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
16

2.2. Функціональна схема САПР ТП
Блок підготовки інформації. Проектування ТП починається з аналізу креслення деталі. Після цього формується змінна (або вхідна) інформація -
інформація про деталь, для якої необхідно спроектувати ТП. Ця деталь називається поточною. Вхідна інформація може бути представлена у вигляді коду, таблиці кодованих відомостей, машинної графіки або формалізованою мовою.
Умовно-постійна інформація - це інформація, необхідна для проектування
ТП, виходячи зі змісту змінної інформації. До цієї інформації відносяться відомості про застосовуване устаткування, засоби технологічного оснащення, нормативні матеріали для вибору режимів обробки й розрахунку норм часу.
При кожному проектуванні ТП на різні деталі інформація про деталь, введена для проектування ТП, буде різною. Тому цю інформацію й назвали змінною. Інформація про устаткування й оснащення при проектуванні ТП на різні деталі міняється набагато рідше, хоча теж може змінитися. Тому вона називається умовно-постійною.
Змінна інформація про деталі, на які проектувалися або будуть спроектовані ТП, зберігається в базах даних деталей.
Умовно-постійна інформація може зберігатися в базах даних і в базах знань. Її вибір і рішення інших завдань проектування може виконуватися по розробленим технологами алгоритмам.
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
17

Блок обробки інформації, тобто блок проектування ТП, включає три можливих варіанти.
Перший – ручна обробка інформації. У цьому випадку всі рішення технолог приймає сам, без ЕОМ. Виконується лише аналіз інформації про деталь без розробки й уведення змінної інформації в ЕОМ. Такий метод проектування називається методом прямого документування, а САПР ТП – технологічним редактором.
Другий варіант – автоматизований. Він припускає рішення деяких завдань без участі людини й очікує введення інформації про деталь або у вигляді змінної інформації, або в ході проектування ТП у діалозі. ЕОМ в основному вирішує розрахункові завдання, тобто визначає параметри ТП: вага заготівки, режими обробки, норми часу. Дані, необхідні для розрахунку, повинні бути зібрані в базах даних.
Третій варіант проектування - автоматичний, з обов'язковим введенням змінної інформації. Тут і розрахункові, і нерозрахункові завдання ЕОМ вирішує без участі технолога по введеним раніше алгоритмом. При роботі в автоматичному режимі технолог вводить тільки інформацію про деталь. У цьому випадку необхідні наявність і бази даних, і бази знань. САПР ТП такого рівня складні в організації, відносяться до експертних систем - різновидам штучного інтелекту. Для зниження складності таких систем використовується локалізація звуження номенклатури деталей до певного типу або групи. У цьому випадку метод проектування - на основі типізації.
Ми розглянули три варіанти проектування ТП і відзначили, що автоматизоване й автоматичне проектування припускають наявність експертної системи.
Останній блок САПР ТП - блок контролю й аналізу вихідної інформації, результат проектування. Для САПР ТП це опис технологічного процесу
(маршрутна карта, операційні карти, ескізи, відомість оснащення). Вихідна
інформація також змінна. Завдання цього блоку проектувальник виконує без комп'ютера при будь-якому виді проектування.
Від блоку контролю й аналізу результатів іде зворотний зв'язок до блоку підготовки даних: на основі аналізу помилок проектування корегуються бази даних, алгоритми в базах знань і програми.
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
18

РОЗДІЛ 3
ПРОЕКТУВАННЯ КОМП'ЮТЕРНОГО СТОЛУ
3.1. Основні характеристики.
Комп'ютерний стіл — стіл
, спеціально спроектований для установки персонального комп'ютера
. На цьому столі, зазвичай, передбачається місце (найчастіше тумба
) для системного блоку
, полиця для установки монітора
, висувна полиця для клавіатури
і миші
трохи нижче робочої поверхні та інші, необхідні для установки периферійних пристроїв предмети, створені для зручності користувача
ПК
, такі як полички для книг, стійки для компакт- дисків. Зазвичай використовується матеріал: ДСП (деревинно- стружкова плита).
Комп'ютерний стіл складається із:
• Ніжок;
• Полиці під системний блок;
• Полиці для подовжувача;
• Столєшні;
• Полиці над столєшнєю для дисків паперів;
• Висувної полиці під клавіатуру та мишу;
• Царги.
Розглянемо побудову комп'ютерного столу.
3.2. Креслення у 3D
Збірка складається з 8 елементів:
Ніжки стола в кількості 3шт;
Дві полиці під системний блок, подовжувач відповідно;
Висувна полиця під клавіатуру, мишу;
Полиця над столєшнєю під диски, папери;
Столєшня;
Направляючі для висувної полиці;
Фланець з трубою;
Царга(задня стінка).
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
19
Розробив
Перевірив
Соломка О.В.
РОЗДІЛ 3
ПРОЕКТУВАННЯ
КОМП'ЮТЕРНОГО
СТОЛУ
Літ.
Акрушів
28
МОБ -

Висновок
Отже основна властивість САПР як системи проектування полягає в тому, що вона забезпечує одержання закінчених проектних рішень і відповідних цим рішенням проектних документів.
Вибір саме цього програмного продукту має ряд переваг. Особливо подобається те, що в режимі ЗD-моделювання можна виконувати майже будь-які операції з побудови, складання, розробки нових деталей навіть в зборці, та на будь-якому етапі проектування. Також важливим є те, що даний програмний продукт дозволяє розробляти технологічні операції з виготовлення деталей, випробування їх аналітичним шляхом з урахуванням матеріалу виготовлення деталі, її форми, розмірів. Аналітичне випробування дозволяє розрахувати максимальні та мінімальні навантаження відносно тисків, зовнішніх і внутрішніх напруженнь, швидкостей та температур, в яких знаходиться, що дозволяє звернути увагу на конструктивні недоліки, або ж додавати ребра міцності, або ж економити матеріал в разі необхідності або довірити процес оптимізації комп'ютеру.
Слід зазначити, що це далеко не всі можливості САПР середнього класу, до яких відноситься і Solid Works.
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
27
Розробив
Перевірив
Соломка О.В.
Висновок
Літ.
Акрушів
28
МОБ -

Список використаних джерел
1.
Зеленський К.Х. Комп’ютерне моделювання систем / К.Х
Зеленський, Г, В. Кіт, О. Чумаченко. – Университет «Україна», 2014. – 315 с.
2.
Савенко О.С., Кльоц Ю.П., Лисенко С.М. Системне програмне забезпечення. – Хмельницький: ХНУ, 2016. – 403с.
3.
Ефимова И. Ю. Компьютерное моделирование : сб. практ. Работ /
И.Ю.Ефимова, Т.Н. Варфоломеева. – 2-е изд. – М. : Флинта, 2014. – 67 с.
4.
Норенков И.П. Основы автоматизированного проектирования: учебник для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. / И.П. Норенков. М.: Изд-во
МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2009. 430 с.
5.
Норенков И.П. Автоматизированное проектирование. – М.: Высшая школа, 2000. – 188с.
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
28
Розробив
Перевірив
Соломка О.В.
Список використаних джерел
Літ.
Акрушів
28
МОБ -