Интеллектуальные системы автоматизированного проектирования в машиностроении - Программирование, компьютеры и кибернетика курсовая работа

Главная

Программирование, компьютеры и кибернетика
Интеллектуальные системы автоматизированного проектирования в машиностроении

Построение трехмерной модели узла редуктора и ее частичная параметризация. Составление параметрической модели вала, служащего для сохранения положения подшипников на своих местах. Алгоритм создания узла и его сборки. Оценка программных сред разработки.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Министерство образования и науки Украины
Донбасская государственная машиностроительная академия
Кафедра компьютерных информационных технологий
”Интегрированные САПР в машиностроении”
на курсовой проект по дисциплине “ИСАПР в машиностроении”
По заданному чертежу (узел для объемного параметрического моделирования и прочностных расчетов: узел цилиндрической передачи с зубчатым колесом и звездочкой)
1 Выполнить анализ предметной области, обеспечивающей проектирование заданного узла с описанием принципов расчета и разработкой математической модели.
2 Обосновать и осуществить выбор средств разработки, построить таблицу сравнения базовых программных средств.
3 Создать объемную модель, чертеж и “взорванный” вид сборки. Разработать спецификацию сборочного чертежа.
Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине “ИСАПР в машиностроении” содержит: ___ страниц машинописного текста,
___ рисунков, ___ таблиц, ___ приложения.
Объект исследования - интеграция систем автоматизированного проектирования со специализированными программными модулями в рамках создания единой системы компьютерной конструкторско-технологической подготовки производства.
Цель исследования - приобрести навыки разработки отдельных компонент единой системы конструкторско-технологической подготовки производства.
При выполнении курсового проекта была построена трехмерная модель узла редуктора и проведена ее частичная параметризация.
SOLIDWORKS, DELPHI, САПР, КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА ПРОИЗВОДСТВА, АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВНИЯ, ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО, ШЕСТЕРНЯ, ЗВЕЗДОЧКА, ПОДШИПНИК, ШПОНКА
1 АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЙ ПРОЕКТИРОВАНИЕ УЗЛА ИЛИ ЕГО ЭЛЕМЕНТОВ.
1.1 Определение целей проектирования, вариантов технических решений
1.3 Разработка параметрической модели
1.4 Разработка логики и алгоритма создания узла и его сборки
2 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СРЕДСТВ РАЗРАБОТКИ. ТАБЛИЦА
3СРАВНЕНИЯ БАЗОВЫХ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ
Основной тенденцией современного рынка САПР является движение в сторону 3D моделирования на ПК. Для многих пользователей, которые уже осуществили такой переход, преимущества существенно превзошли потери от затраченных средств и времени. Пользователи, как правило, довольно быстро начинают получать выгоды от проектирования в 3D.
Эффективность проектирования . Хотя у некоторых проектировщиков, привыкших работать с чертежами, порой возникают трудности, в принципе 3D технология считается более наглядным и интуитивным методом для создания современных все более сложных объектов. При этом по 3D модели можно автоматически получить необходимые чертежи в случае необходимости, и осуществляется это за считанные нажатия на кнопку мыши.
Качество проектирования . 3D моделирование обеспечивает существенно более наглядный способ визуализации проектируемого объекта. Это позволяет снизить вероятность ошибок, особенно в случае сложных сборок. Проектировщик может исследовать внутреннюю структуру сборки, проверить детали на пересекаемость. В случае движущихся механизмов можно с помощью анимации провести кинематические исследования.
Снижение общего времени проектирования . Большинство прикладных программ САПР, таких как подготовка программ для станков с ЧПУ, прочностные расчеты, технологическое проектирование, требуют трехмерной информации о проектируемом объекте. Поэтому использование 3D моделирования позволяет непосредственно интегрироваться со многими приложениями, сокращая лишние операции по подготовке данных.
Повышение конкурентоспособности . 3D моделирование предлагает тем проектировщикам, которые его используют, очевидные конкурентные преимущества над пользователями “чистого” 2D черчения. Большая скорость и качество позволяют существенно быстрее доводить продукт до рынка, также впрочем, как и производить изменения под влиянием меняющихся рыночных запросов.
На сегодняшний день можно выделить четыре системы 3D моделирования среднего класса для ПК, которые активно присутствуют на рынке и отвечают современным требованиям. Это - американские Mechanical Desktop, Solid Edge, SolidWorks и российская T-FLEX CAD. Все эти системы базируются либо на ядре ACIS, либо Parasolid, обладают широким набором функций моделирования отдельных деталей и сборочных конструкций, а также получения по ним чертежей. Каждая система обеспечивает двунаправленную ассоциативность 2D-3D и поддерживает параметрические возможности.
При этом все три американские программы используют параметризатор английской фирмы D-CUBED. T-FLEX CAD основан на собственной параметрической технологии, зарекомендовавшей себя еще в 2D версии. Mechanical Desktop, являющийся по сути расширением системы AutoCAD, и T-FLEX CAD начинали как 2D системы, в отличие от Solid Edge и SolidWorks, и имеют в этой связи определенные достоинства в плане более широкой и отработанной технологии оформления технических чертежей как отдельно, так и в интеграции с 3D. К достоинствам SolidWorks можно отнести интуитивный пользовательский интерфейс. T-FLEX CAD является лидером в области параметризации. Solid Edge известен своими приложениями, а также тесной связью с системой Unigraphics, относящейся к категории больших дорогостоящих систем. Mechanical Desktop привлекает к себе прежде всего последовательных сторонников системы AutoCAD.
При разработке различных машины и механизмов, как правило, возникает необходимость передачи крутящего момента от двигателя к конечному механизму. При этом возникает типовая задача - уменьшение числа оборотов в минуту от заданного числа на входе (параметры двигателя) к заданному числу оборотов на выходе. Как правило, это происходит посредством механизмов, называемых редукторами (при фиксированном передаточном отношении) или при помощи коробок передач (при варьируемом передаточном отношении).
При этом рассматриваются варианты передачи крутящего момента от вала двигателя на входящий вал редуктора (посредством муфтового соединения имеющего цель компенсировать несоосность валов, неизбежно возникающую при монтаже/сборке агрегата), от входящего вала на выходящий вал редуктора (за счет различных способов зубчатых зацеплений), от выходящего вала на непосредственный исполняющий механизм (за счет муфт, ременных, зубчатых передач и пр.). «И-ИЛИ» дерево вариантов технических решений узла редуктора показано на рисунке 1.1.
Рисунок 1.1 - «И-ИЛИ» дерево вариантов технических решений
При создании узла редуктора изначально даются определенные начальные данные и требования к редуктору, исходя из которых необходимо подобрать и рассчитать конструктивные элементы механизма. В основном это:
Расчет начинается с выбора электродвигателя, затем идет расчет основной передачи, затем передач на входе/выходе, валов, подшипников, шпонок. Каждый следующий расчет использует результаты предыдущих, поэтому не рекомендуется изменять их порядок.
После предварительных расчетов узла редуктора необходимо проверить его на работоспособность. Эта проверка осуществляется аналитически при помощи основных зависимостей сопромата. В данном узле, состоящем из звездочки, вала, цилиндрического зубчатого колеса, подшипников, дистанционного кольца, крышки подшипника, шпонок, болтов необходимо произвести следующие расчеты:
? проектировочный расчет, в котором выбираются материалы колес, рассчитывается межосевое расстояние и геометрические размеры зубчатых колес передачи;
? проверочный расчет контактной выносливости зубьев;
? проверочный расчет изгибной выносливости зубьев;
? проверочный расчет на контактную прочность при действии максимальных перегрузок;
? проверочный расчет на изгибную прочность при действии максимальных перегрузок.
? расчет подшипников на долговечность.
? предварительный расчет диаметров вала;
? проверочный расчет вала на устойчивость;
? проверочный расчет вала на статическую прочность при максимальных перегрузках;
? проверочный расчет вала на жесткость.
В некоторых CAD-системах при внесении некоторых корректировок в деталь приходилось перестраивать весь чертеж в целом, а если эта деталь являлась частью некоторого узла то это создавало некоторые трудности при проектировании и отнимало много времени. Поэтому недавно было введено понятие - параметрическая модель. Эта модель описывалась в формульном или ином виде, при внесении корректировок, которая перестраивается и перестраивает весь чертеж в целом.
При выполнении курсового проекта была составлена параметрическая модель вала, служащего для сохранения положения подшипников на своих местах. Вид вала представлен на рисунке 1.2.
Очевидно, что нет необходимости задавать все размеры детали, необходимые для ее построения, так как многие из размеров находятся во взаимосвязи с другими. Поэтому достаточно выделить определяющие размеры и задавать именно их. Остальные определяются при помощи уравнений
Теперь в зависимости от основных размеров будут меняться и остальные, определенные уравнениями.
Рисунок 1.3 - Основные размеры параметрической модели
Но основные размеры также поддаются некоторым ограничениям, описанным в таблице 1.1.
Таблица 1.1 - Ограничения, наложенные на параметрическую модель
Узел состоит из элементов-наполнителей, указанных в таблице 1.2.
Таблица 1.2 - Элементы-наполнители узла редуктора
Опишем алгоритм создания основных элементов узла при помощи таблицы 1.3.
Таблица 1.3 - Алгоритм создания элементов узла.
Остальные элементы создаются подобным образом.
После создания деталей переносим их в сборку:
? Создаем файл сборки: Файл - Создать - Сборка.
? Добавляем в сборку составляющие детали: Вставка - Компонент - Из файла. При этом базовой деталью является вал, и остальные элементы лишаются степеней свободы относительно этой детали.
? Проставляем сопряжения между поверхностями и кромками деталей (рисунок 1.4)
Рисунок 1.4 - Сопряжения между деталями сборки
В результате получаем сборочную модель узла, представленную на рисунке 1.5. А на рисунке 1.6 покажем существующие физические взаимосвязи между деталями в узле редуктора. Последовательность сборки показана в
Таблица 1.4 - Последовательность сборки.
Рисунок 1.5 - Сборочная модель узла с условными обозначениями
В качестве средств разработки выбрана среда разработки приложений Delphi 5.0 и система объемного моделирования SolidWorks2001. Выбор данных средств обусловлен широкой функциональностью, распространенностью и хорошей документированностью данных средств.
Оценка средств разработки (по десятибалльной шкале) дана в табл. 3.1 и 3.2.
Таблица 3.1 - Оценка программных сред разработки (по 10-бальной системе).
Весовой коэффициент важности цели a i
Поддержка объектно-ориентированных средств
Определим общую оценку для каждого программного средства:
Q=10*0,2+9*0,15+10*0,15+8*0,1+8*0,2+10*0,1+10*0,1=9,25
Q=7*0,2+8*0,15+7*0,15+3*0,1+5*0,2+6*0,1+8*0,1=6,35
Q=4*0,2+10*0,15+6*0,15+10*0,1+10*0,2+6*0,1+4*0,1=7,2
Таблица 3.2 - Оценка программных средств моделирования
Весовой коэффициент важности цели a i
Динамическая параметризация чертежей
Поддержка баз стандартных элементов
Определим общую оценку для каждого программного средства:
Q=10*0,3+10*0,2+7*0,15+9*0,2+0*0,02+9*0,03+8*0,1=8,92.
Q=9*0,3+8*0,2+7*0,15+7*0,2+0*0,02+9*0,03+6*0,1=7,62.
Q=9*0,3+9*0,2+10*0,15+2*0,2+8*0,02+7*0,03+10*0,1=7,77.
Исходя из посчитанных критериев, можно сделать вывод, что выбранные продукты разработки являются оптимальными для решения поставленной задачи.
3. Создание чертежа и “взорванного” вида
Чертеж в среде SolidWorks создается очень просто:
? создаем новый файл чертежа: : Файл - Создать - Сборка;
? добавляем стандартные виды: Вставка - Чертежный вид - 3 стандартных вида;
? создаем разрез и проставляем габаритные размеры.
В результате получаем чертеж, представленный в приложении Б.
Для создания взорванного вида открываем сборочную модель узла и выбираем пункт меню «Вставка - Вид с разнесенными частями» после чего появляется диалоговое окно (рисунок 5.1).
Рисунок 5.1 - Диалоговое окно создания “взорванного” вида
Здесь на каждом шаге необходимо указать, какие компоненты необходимо перенести на расстояние от их первоначального положения и в каком направлении.
После разнесения мы получим “взорванный” вид объемной собранной модели узла, показанный на рисунке 5.2.
Рисунок 5.2 - “Взорванный” вид объемной модели узла
В процессе выполнения курсовой работы по дисциплине “ИСАПР в машиностроении” была построена трехмерная модель узла цилиндрической передачи редуктора и проведена ее частичная параметризация. Для создания трехмерной модели использовалась среда автоматизированного проектирования Solidworks 2001, которая является на сегодняшний день одной из самых популярных “легких” систем автоматизированного проектирования. Система автоматизированного проектирования Solidworks 2001 предоставляет пользователям широкий набор средств создания трехмерных твердотельных моделей и чертежей. Своими достоинствами Solidworks 2001 обязан тщательно продуманным принципам работы, позволяющим пользователям быстро и эффективно воплощать свой идеи в трехмерные модели.
При выполнении курсовой работы была осуществлена частичная параметризация узла, а именно параметризация вала. Разработанный модуль параметризации является полнофункциональной независимой частью интегрированной системы проектирования и параметризации узла (или редуктора в целом) и консолидирует в себе систему автоматизированного проектирования Solidworks 2001, систему управления базами данных, модуль расчетов и принятия решения.
Таким образом, на основании навыков работы с системой твердотельного моделирования Solidworks 2001, приобретенных в результате выполнения курсовой работы, можно заключить, что на сегодняшний день она является одной из лучших систем автоматизированного проектирования, открытой к интеграции с другими компонентами единой системы.
1 Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Интегрированные САПР в машиностроении» для студентов - 7.080402 и магистрантов- 8.080402 специальности "Информационные технологии проектирования" /Сост. А.Ф.Тарасов, Ю.А.Швецов - Краматорск: ДГМА, 2000. - 18 с.
2 Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование. М. 1990.
3 Киркач Н.Ф., Баласанян Р.А. Расчет и проектирование деталей машин. Харьков 1991.
Разработка трехмерной модели судна на уровне эскизного проекта в системе автоматизированного проектирования CATIA v5 R19. Технология и этапы автоматизированного проектирования. Параметризация и декомпозиция судна как сборки. Принципы работы в CATIA. методичка [597,5 K], добавлен 21.01.2013
Процесс твердотельного моделирования отдельных деталей и узлов (вала, втулки, корпуса), создание модели всего трехступенчатого червячного редуктора (сборка). Создание трехмерной модели сборки редуктора. Проверка правильности сборки в среде SolidWorks. курсовая работа [6,5 M], добавлен 13.01.2014
Последовательность разработки чертежа и модели с типоразмерами из параметрического ряда. Построение таблицы переменных в соответствии с исходными данными. Проектирование параметрической модели в системе Компас-3D, внешние переменные для чертежа детали. практическая работа [5,9 M], добавлен 14.04.2016
Изучение порядка создания чертежей, 3D-моделей и спецификаций в системе КОМПАС-3D на примере разработки рабочей документации цилиндрического косозубого редуктора. Простановка размеров и технологических обозначений на трехмерной модели детали редуктора. учебное пособие [5,0 M], добавлен 14.10.2013
Общие сведения о системе Компас 3D, предназначенной для графического ввода и редактирования чертежей на ПК. Ее основные функции, типы объектов, единицы измерения. Принципы работы в Компас-График LT. Пример создания файла трехмерной модели сборки детали. курсовая работа [1,1 M], добавлен 03.11.2014
Базовые приемы работы при создании трехмерной модели в пакете Компас. Абсолютная система координат, координатные плоскости. Управление изображением, цветом и свойствами поверхности объектов. Этапы процесса разработки трехмерной модели "Форма для льда". курсовая работа [963,3 K], добавлен 11.06.2012
Современное состояние баз данных, их оценка и определение тенденций развития. Технологические особенности их разработки. Проектирование информационно-логической модели автоматизированного рабочего места служащего почты, разработка программы и базы данных. дипломная работа [528,6 K], добавлен 06.03.2014
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Интеллектуальные системы автоматизированного проектирования в машиностроении курсовая работа. Программирование, компьютеры и кибернетика.
Курсовая Работа На Тему Устройства Приема И Обработки Сигналов
Контрольная Работа Вычисление Производных 11 Класс
Курсовая работа по теме Факторы возникновения непонимания в семейных отношениях
Реферат: Средняя образовательная школа с углубленным изучением предметов художественно-эстетического цикла №124
Контрольная Работа 1 Мордкович
Контрольная работа по теме Международно-правовое регулирование энергетики
Грыжи Реферат Список Использованной Литературы
Реферат по теме Математик И.Г. Петровский
Курсовая работа по теме Система управления стабилизатором переменного напряжения
Курсовая работа по теме Налогобложение некоммерческих учреждений
Контрольная работа: Соотношения синусоидальных напряжений и токов в цепи с последовательным соединением элементов
Дипломная работа по теме Проект установки гидроочистки дизельного топлива
Сочинение Про Сказку Домовой Кузя
Аттестационные Работы По Педагогики
Курсовая работа по теме База данных 'Туристское агентство'
Эссе На Тему Перевод На Английский
Реферат: Процесс общественного производства, его содержание, факторы и эффективность
Дипломная работа по теме Социально-экономические тенденции развития предприятия и их влияние на организацию корпоративного уп...
Пишу Дипломные Работы На Заказ Объявление
Законодательная основа деятельности кб.
Уравновешивание геодезических сетей сгущения и систем ходов плановой съемочной сети - Геология, гидрология и геодезия курсовая работа
Творчество известных дизайнеров. Джон Гальяно - История и исторические личности контрольная работа
Идеология глобализма как фактор влияния Запада на мировые процессы - Международные отношения и мировая экономика дипломная работа