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

48139. Понятие ППП (Пакета прикладных программ) 181 KB
  Примерами входных языков ППП являются VB в пакете MS Office utoLISP VisulLISP в utodesk utoCD StrBsic в OpenOffice. Так например в пакете OpenOffice. На Jv через SDK и функции PI OpenOffice можно создавать модули расширения и полнофункциональные приложениякомпоненты.1 Структура и состав MS Office.
48140. Числове програмне управління і класифікація верстатів з ЧПУ 16.41 MB
  Етапи підготовки процесу обробки деталі на верстаті з ЧПУ: І бюро програмного управління ІІ цех; а збирання вихідної інформації креслення деталі дані про інструмент технологічні дані по режимах обробки б розрахунок програми в табличний запис програми г перфорація програми на перфораторі д перфострічка е ПЧПУ верстатом ж шафа електроавтоматики з верстат и заготовка к оброблена деталь. На підставі...
48141. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ 506 KB
  Для каждой болезни характерны определенное типичное для нее течение во времени определенные изменения дыхания кро вообращения температуры тела изменения периферической крови и т. недостаточное насыщение крови кислородом. без пульса состояние гипоксии сочетающееся с повышением напряжения углекислоты в крови и тканях. Гипоксия при патологических процессах нарушающих снабжение тканей кислородом при нормальном содержании его в окружающей среде или утилизации кислорода...
48142. Політична економія. Тексти лекцій 746.5 KB
  Товарна форма організації суспільного виробництва. Капітал: процес виробництва і нагромадження. Витрати виробництва і прибуток. Галузеві особливості виробництва і функціонування капіталу.
48143. Студент і викладач вищого навчального закладу 117 KB
  Розгорнулися наукові дослідження психічного розвитку дорослої людини і можливостей її навчання. Нині проблеми розвитку навчання і виховання зрілої людини на всіх етапах її життєвого шляху досліджуються андрагогікою і педагогічною антропологією наукові основи якої закладено К. Для викладача вищої школи важливо добре знати психологічні особливості навчання і виховання студента особливості розвитку і типологію його особистості. Типи студентської молоді можна аналізувати за різними чинниками: у зв´язку з обраною професією залежно від форми...
48145. День святого Валентина. План-конспект 33 KB
  Хід позакласного заходу: I Етап Pr: Der boys nd girls you know tht tody is not usul dy tody is specil nd wonderful dy for people who love ech other Who cn tell me how we cll this dy P: учні відповідають на запитання. II Етап Pr: I hope tht it will be interesting for you to listen to the legend tht tells why this dy is clled St. Vlentine’s Dy Pr: The old legend tells tht in the third century the priest who’s nme ws Vlentin hving broken the Emperor’s order tht did not llow to mrry...
48146. Литературоведение как наука. Методология литературоведения 107.5 KB
  Психоанализ в литературоведении и примеры психоаналитической интерпретации литературного произведения. Принципы анализа интерпретации и описания текста художественного произведения. Анализ литературного произведения. Художественный образ и целостность литературного произведения.
48147. ВІДНОСИНИ ВЛАСНОСТІ 52 KB
  Структура власності. Еволюція форм власності Список використаних джерел: Основи економічної теорії: Підручник За ред. Із цього виходить що процес відчуженняпривласнення лежить в основі відносин власності.