39297

Создание конструкторской – технологической документации на изделия в программе «T-FLEX cad»

Курсовая

Производство и промышленные технологии

На данном этапе развития машиностроения при проектировании технологических процессов стремятся к возможно полной механизации и автоматизации, применению малоотходных способов получения заготовок механической обработки без снятия слоя металла, уменьшению трудоемкости изготовления деталей.

Русский

2013-10-02

4.99 MB

11 чел.

Оглавление


Введение

Под технологией машиностроения следует понимать научную дисциплину, изучающую преимущественно процессы механической обработки деталей и сборки машин, попутно затрагивающую вопросы выбора заготовок и методы их изготовления.

Проектирование технологических процессов изготовления деталей имеет целью установить наиболее рациональное и экономный способ обработки, при этом обработка деталей на металлорежущих станках должна обеспечивать выполнение требований, предъявляемых к точности и чистоте обрабатываемых поверхностей, правильности контуров, форм и т.д.

Таким образом, спроектированный технологический процесс механической обработки деталей должен, при его осуществлении обеспечивать выполнение требований, обуславливающих нормальную работу собранной машины.

Основой для проектирования технологического процесса механической обработки деталей массового производства является оптимальный технологический процесс изготовления детали.

На данном этапе развития машиностроения при проектировании технологических процессов стремятся к возможно полной механизации и автоматизации, применению малоотходных способов получения заготовок механической обработки без снятия слоя металла, уменьшению трудоемкости изготовления деталей.

Цель курсового проекта – Создание конструкторской – технологической документации на изделия в программе «T-FLEX cad»

Задачи курсового проекта - создать 3d модель изделия из 3х деталей в программе «T-Flex cad».Оформить конструкторскую документацию на детали и сборку. Разработать технологический процесс изготовления основной детали « название детали».

Провести статический анализ детали «такой то» и доработать конструкцию.

Основной задачей курсового проекта является приобретение навыков применения теоретических знаний , полученных в результате изучения различных дисциплин, при разработке технологического процесса изготовления детали, используя необходимую справочную, техническую литературу и руководящие материалы.

2. Разработка в T-FLEX CAD 2D и 3D чертежей детали

2.1. Создание 3D-чертежа.

ДЕТАЛЬ 1.

1 этап: создадим новый профиль на виде спереди. Выберем плоскость в 3D окне, при наведении курсора на плоскость «Вид спереди» она подсветится красным цветом, нажав на правую кнопку мыши вызовем контекстное меню, в котором выберем «Чертить на рабочей плоскости». После выбора команды перед нами откроется вид спереди, для удобства откроем 2D окно с текущей рабочей плоскостью нажав на панели «Управление активной рабочей плоскостью» на кнопку «Открыть 2D окно с текущей рабочей плоскостью».В открывшемся перед нами 2D окне построим профиль 0.

Рисунок 1


После проделанных операций нажимаем на кнопку «Завершить черчение на рабочей плоскости».Делаем операцию вращение рис 2.

Рисунок 2

На грани детали создаются профиль 3. При помощи операции «Чертёж/Массив/Круговой» создаем 6 отверстий.

Рисунок 3.


Далее операцией выталкивание с вычитанием получаем деталь рисунок 4.

Рисунок 4.

Деталь 2

Откроем Вид спереди / Чертить на рабочей плоскости/Открыть 2D окно начертим деталь Рис 1

Рисунок 5

Затем завершаем черчение на рабочей плоскости. На 3D виде выполним команду вращение. Получим нашу деталь Рис 2

Рисунок 6

Деталь 3

Детали 3 и 3а выполняются аналогично детали 1, при помощи операций «вращения» и «выталкивания».

Так же задействуем «Операция массив круговой»

Рисунок 7

Рисунок 8


Рисунок 9

Рисунок 10


Деталь 4

Сделаем болты для скрепления деталей.

Так как в библиотеке «стандартных изделия 3D 10» нет подходящего для нашей конструкции болта начертим его сами. В процессе черчения болта используем операции «выталкивание», «скругление» и «резьба».

Рисунок 11

Аналогичным методом делаем гайку и шайбу

Рисунок 12.


Сборка

Все детали у нас готовы начнем их сборку.

Итак, на данном этапе черчение нашей детали закончено. Теперь приступим к сборке. Для этого выбираем Операции/3D фрагмент выбираем наши детали рис 11

Рисунок 13

нажимаем и получаем нашу деталь рис 12.

Рисунок 14


2.2. Создание 2D-чертежа

Существует несколько способов создания 2D-чертежей в T-FLEX CAD. Мы воспользуемся методом создания 2D-чертежа из уже созданной 3D-модели детали. Для этого в строке меню выбираем Чертеж - 2D-проекция. На панели управления выбираем функцию Создать набор стандартных видов или Создать стандартный вид (рисунок 1).

Рисунок 1

Рисунок 2 - Выбор проекций.

Выбрав необходимые виды (рисунок 2), открываем 2D-окно (рисунок 3).

Рисунок 3 Открытие 2D-окна.

Выбранные виды появляются на поле чертежа. Далее необходимо проставить размеры и шероховатости поверхностей, выполнить необходимый разрез. Результат показан на рисунке 4.

Рисунок 4 - 2D-чертеж.

Оформленный 2D-чертеж представлен в Приложении.


3. Выполнение статического анализа детали

Статический анализ позволяет осуществлять расчёт напряжённо-деформированного состояния конструкций под действием приложенных к системе постоянных во времени сил. Также можно учесть напряжения, возникающие по причине температурного расширения/сжатия материала или деформации конструкции на величину известных перемещений.

Модуль «Статический анализ» позволяет оценить прочность разработанной конструкции по допускаемым напряжениям, определить наиболее уязвимые места конструкции, внести необходимые изменения и таким образом оптимизировать конструкцию детали или изделия.

Для построения дискретной математической модели, адекватно отражающей физическую сущность и свойства исследуемой конструкции, применяется метод конечных элементов. Важнейшим элементом этой модели является конечно-элементная дискретизация изделия с помощью совокупности конечных элементов (КЭ) заданной формы и объединённых в единую систему, называемую конечно-элементной сеткой.

При проведении статического анализа конструкции детали необходимо выполнить следующие пункты:

1) построить трёхмерную модель детали;

2) создать «Задачу» для одного или нескольких соприкасающихся твёрдых тел («клеевое» соединение);

3) сгенерировать тетраэдральную конечно-элементную сетку;

4) задать материал модели;

5) наложить граничные условия, определяющие сущность физического явления, подлежащего анализу;

6) выполнить расчёт;

7) проанализировать результаты,

8) создать отчет

3.1. Построение трёхмерной модели детали.

Построенную в предыдущем пункте трёхмерную твердотельную модель детали загружаем в среде T-FLEX CAD


3.2. Создание «Задачи» и генерация сетки

В строке меню с помощью команды «Анализ|Новая Задача/Конечно-элементный анализ» создается «Задача». В левой стороне окна в панели «Свойства» выбираем тип анализа «Статический анализ».

Далее в автоменю нажимаем опцию «Выбрать все тела» , и при нажатии открывается окно создания сетки.

Рисунок 1

Относительный размер сетки меняем, добиваясь по возможности более однородного распределения формы образующих сетку элементов. Например, на рисунке 1 относительный размер сетки 0,04.

Полученный результат можно увидеть на рисунке 2

Рисунок 2

3.3. Назначение материала

Выбор материала выполняется командой Анализ/Материал. При этом открывается окно «Материал задачи», в котором для изменения материала установить «Другой», нажать «Библиотека», выбрать нужный материал (рисунок 3) и нажатием ОК подтвердить выбор. Назначим для модели материал «Пластик ABS» из библиотеки материалов T- FLEX Анализа.

Рисунок 3

3.4. Наложение граничных условий

В статике роль граничных условий выполняют закрепления и приложенные к системе внешние нагрузки. Для задания закреплений предусмотрены две команды: «Полное закрепление» и «Частичное закрепление». 

Команда Анализ\Ограничение\Полное закрепление применяется к вершинам, граням и рёбрам модели. Она определяет, что данный элемент трёхмерного тела полностью неподвижен, т.е. сохраняет своё первоначальное расположение и не меняет своего положения под действием приложенных к системе нагрузок.

Применим эту команду и укажем с помощью нижнюю грань детали. После нажатия  появится соответствующий элемент, указывающий на наличие данного граничного условия.

Рисунок 4

Теперь применим команду частичное закрепление. Для этого на панели задач найдем Анализ/Ограничение/Частичное закрепление и выберем отверстия показанные на рисунке 5

Рисунок 5

3.5. Задание нагружений

При задании нагружений командой Анализ\Нагружение\Сила необходимо нажатием указать грань, на которую прикладывается нагрузка (рисунок 6). В диалоге свойств команды в поле «Величина» выбирается значение давления (220 Н). Результат на рисунке 7

Рисунок 6

Рисунок 7

Получаем в дереве задач все четыре элемента, необходимых для моделирования: сетка, материал, закрепление, нагружение.

3.6. Выполнение расчёта

После создания конечно-элементной сетки и наложения граничных условий командой Анализ|Расчёт запускаем процесс формирования систем линейных алгебраических уравнений (СЛАУ) и их решения. Доступ к команде Расчёт можно также получить из контекстного меню соответствующей задачи в дереве задач, отображаемом в окне задач, при нажатии на задачу (рисунок 8). Появляется окно «Параметры задачи» (рисунок 9). Зададим «Автоматический выбор» решения системы итерационным методом. Большинство режимов для формирования СЛАУ и их решения выбираются автоматически процессором T-FLEX Анализ. Пользователь может самостоятельно изменить опции расчёта в диалоге свойств задачи, который по умолчанию открывается перед началом расчёта.

Рисунок 8 - Запуск расчета

 Рисунок 8

После нажатия ОК происходит расчет. В процессе решения СЛАУ доступен диалог с отображением этапов расчёта (рисунок 9). 

Рисунок 9


4. Результаты статического анализа

4.1. Анализ результатов

Результаты расчёта отображаются в дереве задач (рисунок 1). Доступ к результатам обеспечивается из контекстного меню для задачи, выбранной в дереве задач по команде «Открыть» или «Открыть в новом окне», а также по .

Визуализация результатов осуществляется в отдельном 3D окне T-FLEX CAD. Одновременно может быть открыто несколько окон с результатами одной или разных задач.

Рисунок 1


В результате видим, что деталь имеет максимальный модуль перемещения 6,1 мкм, минимальный коэффициент запаса по эквивалентным напряжениям 297,68, деформации эквивалентные 0,0005 и эквивалентные напряжения 0,0088 при заданном материале детали - пластик ABS. Исходя из этого, получаем, что деталь переносит заданную нагрузку, при этом значение коэффициента запаса по эквивалентным напряжениям достаточно велико. При неблагоприятных условиях эксплуатации эта деталь будет надежна и сохранит работоспособность. Следовательно материал оставим прежним и конструкцию детали изменять не будем


4.2. Создание отчёта

Доступ к диалогу формирования отчёта для активной задачи осуществляется из меню Анализ|Отчёт… или через пункт контекстного меню Отчёт… задачи, выбранной в дереве задач (рисунок 2).

Пользователь может создавать независимые от T-FLEX Анализа электронные документы, содержащие основные сведения о рассчитанной задаче. Отчёт формируется в html-формате и его просмотр возможен в любом просмотрщике, например, MS Internet Explorer или MS Word.

Отчёт содержит основные сведения о модели, материалах, расчётной конечно-элементной сетке, а также цветные эпюры результатов, которые отображаются в данный момент в дереве задач или открыты в окнах визуализатора

Рисунок 1

Диалог настройки отчёта, вызываемый по команде «Анализ|Отчёт», позволяет выбрать информацию, отображаемую в отчёте. Группа «Общая информация» содержит данные о названии задачи («Название»), сведения о создателе отчёта («Автор»), сведения о компании. «Список эпюр» позволяет выбрать виды результатов, которые будут добавлены в формируемый отчёт. 

Шаблон отчёта – указывает путь к html-документу с прототипом отчёта. Нажатие на кнопку [Создать] приводит к появлению диалога сохранения файла отчёта. По умолчанию отчёт сохраняется в текущем каталоге файла модели и имеет наименование «имя файла модели-название задачи».html. 

При генерации отчёта создаётся одноименная папка с файлами графических изображений результатов в формате .bmp. Данное обстоятельство необходимо учитывать

5. Оценка технологичности конструкции по ее технологическому коду

5.1. Определение конструкторско-технологического кода детали

Код основного конструкторского документа по ГОСТ 2.201 ЕСКД и технологический код изделия построены по принципу фасетно-иерархической классификации с буквенно-цифровым алфавитом кода.

Конструкторско-технологический классификатор устанавливает 14-ти значную структуру технологического кода для всех изделий, состоящую из двух частей: основной (6 разрядов), характеризующей изделие по конструктивным признакам, и дополнительной (8 разрядов), характеризующей количественные характеристики конструктивных признаков.

Структура полного конструкторско-технологического кода изделия имеет следующий вид: Х Х Х Х Х Х . Х Х Х Х Х Х Х Х

Х Х Х Х Х Х . - технологический код

1) Технологический метод получения определяющей конфигурации заготовки (класс)

2) Вид материала (подкласс)

3) Объемно- габаритная характеристика (группа)

4) Вид дополнительной обработки (подгруппа)

5) Уточнение вида дополнительной обработки (вид)

6) Вид контролируемых параметров (подвид)

Х Х Х Х Х Х Х Х – конструкторский код

1) Количество исполнительных размеров

2) Количество конструктивных элементов и поверхностей, получаемых

дополнительной обработкой

3) Количество типоразмеров конструктивных элементов

4) Сортамент материала

5) Марка материала

6) Масса

7) Точность обработки

8) Система простановки размеров

При нахождении технологической классификационной группы детали необходимо к уже имеющемуся конструкторскому коду детали добавить технологический код детали. Для определения технологического кода детали по имеющимся данным определим ряд признаков, а затем найдем их код по "Конструкторско-технологическому классификатору деталей":

Таблица 1

Признак

Значение

Код

1

Метод изготовления

Литье

2

2

Вид материала

Пластмассы термопластичные

7

3

Объемно-габаритные характеристики

Размер мм

8

4

Вид дополнительной обработки

Обеспечение заданных размеров, шероховатости, получение конструктивных элементов методом удаления материала или давлением

Термическая обработка

7

5

Уточнение вида дополнит. обработки

Зачистка, удаление заусенцев, доводка размеров, получение требуемой шероховатости

А

6

Вид контролируемых параметров

Шероховатость и(или) наличие покрытия, класс точности, механические свойства.

Р

7

Количество исполнительных размеров

5-10

2

8

Количество конструктивных поверхностей, получаемых дополнит. обработкой

5-10

3

9

Количество типоразмеров

2-5

2

10

Сортамент материала

Шестигранник

4

11

Марка материала

Термопластичные пластмассы ТУ 6-05-1587

1

12

Масса

Не указана

0

13

Точность обработки

квалитет-12-17, Rz=3,2-12,5 мкм, Ra=0,4-3,2

Г

14

Система простановки размеров

В прямоугольной системе координат от одной размерной базы

3

Технологический код детали:

2 7 8 7 А Р. 2 3 2 4 1 0 Г 3

5.2. Оценка показателя технологичности конструкции детали

Технологичность - это свойство конструкции изделия, обеспечивающее возможность его выпуска с наименьшими затратами времени, труда и материальных средств при сохранении заданных потребительных качеств.

Значение показателя технологичности определяется как комплексное через значения частных показателей в соответствии с ОСТ 107.15.2011-91 по

формуле:

ki - нормированное значение частного показателя технологичности детали

Конструкция детали является технологичной, если рассчитанное значение показателя технологичности не меньше его нормативного значения. В противном случае конструкция детали должна быть доработана конструктором.

Оценка технологичности детали 2787АР.23241023

Таблица 2

Наименование и обозначение частного показателя технологичности

Наименование классификационного признака

Код градации признака

Нормир. знач.пок-ля технологичности

Показатель прогрессивности формообразования Кф

Технологический метод получения, определяющий конфигурацию (1-й разряд технологического кода)

2

0,97

Показатель многономенклатурности видов обработки Ко

Вид дополнительной обработки (4-й разряд технологического кода)

7

0,96

Показатель многономенклатурности видов контроля Кк

Вид контролируемых параметров (6-й разряд технологического кода)

Р

0,94

Показатель унификации конструктивных элементов Ку

Количество типоразмеров конструктивных элементов (9-й разряд технологического кода)

2

0,99

Показатель точности обработки Кт

Точность обработки (13-й разряд технологического кода)

2

0,99

Показатель рациональности размерных баз Кб

Система простановки размеров (14-й разряд технологического кода)

3

0,99

Тогда Ктехнол=0,970,960,940,990,990,99=0,849

Определим достигнутый уровень выполнения требований по технологичности.

,

где КФАКТ – фактическое значение показателя технологичности, КБАЗ – базовое значение показателя технологичности.

У1=0,849/0,7=1,21>1 У2=0,849/0,74=1,147>1 У3=0,849/0,8=1,06>1  

Видим, что деталь технологична для разового, повторяющегося единичного производств, и также технологична для серийного производства.


6. Разработка в САПР ТехноПро технологического процесса изготовления детали

Технологический процесс изготовления детали будем разрабатывать в САПР ТехноПро. Система ТехноПро обеспечивает проектирование операционных технологических процессов (ТП). Оформляемая с помощью системы документация может содержать любую информацию, имеющуюся в этих ТП. Документы могут оформляться как на каждую операцию ТП (операционные карты), так и на ТП в целом (маршрутно-операционные, маршрутные карты, ведомости оснастки, титульные листы).

Документы могут содержать сводную информацию по нескольким ТП, входящим в определенное изделие, узел или сборочную единицу (ведомости материалов, расцеховки). В документы может добавляться графическая информация. Например, операционные эскизы.

Комплекс ТехноПро охватывает все аспекты технологического проектирования, что делает его наилучшим выбором среди средств автоматизации проектирования и производства.

6.1. Добавление операции

Для добавления операции в ТП необходимо выбрать подгруппу «Деталь», затем правой кнопкой мыши вызвать контекстное меню и выбрать пункт «Добавить». В открывшемся окне ввести наименование операции, например, заготовительная.

Номер операции присваивается автоматически c шагом, задаваемым в пункте «Настройка» основного меню системы. Перевод курсора в поле «Б оборудование, ПР приспособление, М вспом. материал…» вызывает появление пункта «005 Заготовительная» в дереве классификации КТП

PAGE  41


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

19417. Достижения научного и технического прогресса в советском государстве (период НЭПа и форсированной индустриализации) 46.5 KB
  Достижения научного и технического прогресса в советском государстве период НЭПа и форсированной индустриализации. Восстановление страны после гражданской войны преодоление социальноэкономического кризиса в целом к середине 20х гг. завершилось. Но перед советск
19418. Наука в годы Великой Отечественной войны. Роль техники во Второй Мировой войне 28 KB
  Наука в годы Великой Отечественной войны. Роль техники во Второй Мировой войне Важный вклад в победу над фашизмом внесли советские ученые: физики создавали теоретические и экспериментальные предпосылки для конструирования новых видов вооружения; математики разработ
19419. Понятие информации. Виды информации. Роль информации в живой природе и в жизни людей. Язык как способ представления информации 88 KB
  Понятие информации. Виды информации. Роль информации в живой природе и в жизни людей. Язык как способ представления информации: естественные и формальные языки. Основные информационные процессы: хранение передача и обработка информации. Общепринятого определения инфо
19420. Измерение информации: содержательный и алфавитный подходы. Единицы измерения информации 26.65 KB
  Измерение информации: содержательный и алфавитный подходы. Единицы измерения информации. Вопрос: Как измерить информацию очень непростой. Ответ на него зависит от того что понимать под информацией. Но поскольку определять информацию можно поразному то и способы из
19421. Дискретное представление информации: двоичные числа; двоичное кодирование текста в памяти компьютера. Информационный объем текста 59.63 KB
  Дискретное представление информации: двоичные числа; двоичное кодирование текста в памяти компьютера. Информационный объем текста. Вся информация которую обрабатывает компьютер должна быть представлена двоичным кодом с помощью двух цифр 0 и 1. Эти два символа принято н...
19422. Дискретное представление информации: кодирование цветного изображения в компьютере (растровый подход). Представление и обработка звука и видеоизображения 145 KB
  Дискретное представление информации: кодирование цветного изображения в компьютере растровый подход. Представление и обработка звука и видеоизображения. Понятие мультимедиа. Вся информация которую обрабатывает компьютер должна быть представлена двоичным кодом с п
19423. Процесс передачи информации, источник и приемник информации, канал передачи информации. Скорость передачи информации 437 KB
  Процесс передачи информации источник и приемник информации канал передачи информации. Скорость передачи информации. Развитие человечества не было бы возможно без обмена информацией. С давних времен люди из поколения в поколение передавали свои знания извещали об опа...
19424. Понятие алгоритма. Исполнитель алгоритма. Система команд исполнителя (на примере учебного исполнителя) 70 KB
  Понятие алгоритма. Исполнитель алгоритма. Система команд исполнителя на примере учебного исполнителя. Свойства алгоритма. Способы записи алгоритмов; блоксхемы. Появление алгоритмов связывают с зарождением математики. Более 1000 лет назад в 825 году ученый из города Хор
19425. Основные алгоритмические структуры: следование, ветвление, цикл; изображение на блок-схемах 87.5 KB
  Основные алгоритмические структуры: следование ветвление цикл; изображение на блоксхемах. Разбиение задачи на подзадачи. Вспомогательные алгоритмы. Основные виды алгоритмов алгоритмических структур: 1. Линейный алгоритм еще называют следование; 2. Циклический а