ЛР1. Методические рекомендации по созданию трехмерных моделей деталей и их ассоциативных чертежей. (Мет.указания №5 (создание конструкторской документации))

76

Методические рекомендации по выполнению конструкторской документации в системе КОМПАС -3D

Лабораторная работа №1

«Создание трёхмерных моделей и ассоциативных чертежей деталей, входящих в состав сборочной единицы»

Содержание.

Введение.

1. Задание…………………………………………………5

2. Порядок выполнения работы…………………………8

3. Моделирование детали - позиция 2 (Корпус)…….....10

3.1. Предварительный анализ детали………………..10

3.2. Построение 3D модели Корпуса………………...12

3.3. Построение ассоциативного чертежа…………...30

4. Моделирование детали позиция 3 (Основание)……..43

4.1. Построение 3D модели детали…………………..43

4.2. Построение ассоциативного чертежа…………...49

5. Моделирование детали позиция 1 (Штуцер)………...50

5.1 Предварительный анализ детали…………………50

5.2. Построение 3D модели детали………………......50

5.3. Построение ассоциативного чертежа…………...54 Приложение.

6.1. Задание…………………………………………….57

6.2. Таблица 1. Стандартные диаметры и шаги

метрической резьбы……………………………....58

6.3 Таблица 2. Сбеги, недорезы, проточки и фаски

для внутренней метрической резьбы……………61

6.4. Таблица 3. Сбеги, недорезы, проточки и фаски

для наружной метрической резьбы……………...62

6.5. Соединения деталей с помощью болтов, винтов

и шпилек………………………………………….63

6.6. Таблица 4.Сквозные отверстия под крепежные

детали…………………………………………………….64

6.7. Расчет шпилечного соединения и параметров

стандартных крепёжных изделий…………….....66

ВВЕДЕНИЕ

Методические рекомендации по выполнению конструкторской документации в системе КОМПАС -3D предназначаются для студентов I,II,III курсов очного, очно-заочного и заочного обучения, изучающих дисциплины «Инженерная и компьютерная графика» и «Компьютерная графика».

Система КОМПАС-3D позволяет создавать конструкторскую документацию, включающую трёхмерные параметрические модели деталей, содержащих как оригинальные, так и стандартизованные элементы, 3D-модели сборочных единиц, а также выпускать техническую документацию – чертежи, спецификации, схемы и др.

Предлагаемое задание содержит элементы конструирования сборочной единицы и отдельных деталей в параметрическом режиме, при этом система КОМПАС -3D позволяет реализовать схему: модель – ассоциативный чертёж – спецификация.

В данной методической рекомендации описана работа в КОМПАС 3D версии V9 SP2, в других версиях программы возможны некоторые отличия интерфейсов и последовательности действий для выполнения поставленных задач.

Для выполнения задания необходимы прикладные параметрические библиотеки, поставляемые вместе с системой КОМПАС -3D:

1. .ЗАДАНИЕ

Выполнить комплект конструкторской документации на сборочную единицу. В комплект конструкторской документации входят:

1. 3D–модели всех оригинальных деталей, входящих в сборочную единицу;

2. Ассоциативные рабочие чертежи всех оригинальных деталей, входящих в сборочную единицу;

3. 3D–модель сборочной единицы;

4. Ассоциативный сборочный чертеж;

5. Спецификация.

Описание сборочной единицы. Сборочная единица - изделие, составные части которого подлежат соединению между собой путем различных сборочных операций: свинчиванием, сваркой, пайкой, склеиванием и т.п. В данном случае сборочная единица

имеет несложную конструкцию и состоит из четырех оригинальных деталей и четырех шпилечных соединений, обеспечивающих неподвижное разъемное соединение. Схема изделия приведена на рис.1.

Рис.1

К Основанию (поз.3) при помощи шпилечных соединений крепится Корпус (поз.2). В состав каждого шпилечного соединения входят шпилька М12, гайка и шайба (поз.5,6,7). Плотное соединение деталей обеспечивается их конструктивной формой. Сверху к Корпусу (поз.2) при помощи резьбы присоединяется Штуцер (поз.1). К Основанию (поз.3) при помощи пайки или склеиванием крепится Табличка (поз.4) с габаритными размерами 15 х 20 х 0,3 мм. Тип неразъемного неподвижного соединения выбирается в зависимости от условий эксплуатации изделия. На рис.2 даны незаконченные чертежи Штуцера и Корпуса. Детали поз.3 и 4 необходимо сконструировать в процессе моделирования, при этом модель Таблички создается непосредственно в 3D-сборке.

Материал деталей поз. 1, 2, 3, 4 - Сталь 45 ГОСТ 1050-88.

Рис.2

Условия эксплуатации: вибрация повышенная, температура повышенная.

2. Порядок выполнения работы

Давайте шаг за шагом рассмотрим процесс создания конструкторской документации в соответствии с заданием.

1. Начнем с того, что дадим сборочной единице имя – Приспособление.

2. Присвоим создаваемым документам обозначение, например, МИРЭА.001000.ИКГ2 для Сборки; МИРЭА.001001.ИКГ2 для Штуцера и т.д.

3. Составим предварительный перечень деталей, входящих в состав Приспособления (табл.1).

Таблица 1

№ дет.	Наименование	Кол-во	Обозначение	Материал	Примечание
1	Штуцер	1	МИРЭА.001001.ИКГ2	Сталь 45 ГОСТ 1050-88	Необходимо дополнить чертеж конструктивно-технологическими элементами
2	Корпус	1	МИРЭА.001002.ИКГ2	Сталь 45 ГОСТ 1050-88	Необходимо дополнить чертеж конструктивно-технологическими элементами
3	Основание	1	МИРЭА.001003.ИКГ2	Сталь 45 ГОСТ 1050-88	Сконструировать
4	Табличка	1	МИРЭА.001004.ИКГ2	Сталь 45 ГОСТ 1050-88	Сконструировать
5	Шпилька	4	На стандартные крепежные изделия чертежи не выполняются		Провести расчет шпилечного соединения
6	Гайка	4
7	Шайба	4

4. Определим способы соединения составных частей сборочной единицы:

• Штуцер присоединяется к Корпусу при помощи резьбы. На обеих деталях параметры резьбы должны быть одинаковыми и соответствовать стандарту. Для резьбового соединения в данном случае в соответствии с ГОСТ 8724-81 «Диаметры и шаги первого ряда метрической цилиндрической резьбы общего назначения» целесообразно выбрать метрическую резьбу М36ĥ1 (см. Приложение 6.1). Выбор мелкого шага 1 мм продиктован повышенной вибрацией при эксплуатации изделия.

• По условию задания Корпус, присоединяется к Основанию при помощи шпилек М12. Расчет шпилечного соединения приведен в Приложении 6.7.

• Табличка (Бирка) крепится к Основанию при помощи пайки или склеивания. Выбираем пайку припоем ПОС 40 ГОСТ 1499-70, так как изделие эксплуатируется в условиях повышенной температуры.

5. Результаты проведенных расчетов:

• Для соединения заданных деталей применяются следующие стандартные крепежные изделия:

Шпилька М12 х 1,25 х 50 ГОСТ 22032 - 76

Гайка М12 х 1,25 ГОСТ 5915 – 70

Шайба 12 ГОСТ 11371 - 78.

• В Основании необходимо спроектировать четыре глухих резьбовых отверстия под шпилечное соединение со следующими параметрами:

d₀ (диаметр отверстия) – 10, 75 мм;

D (диаметр зенковки) – 13, 95 мм;

H (глубина отверстия) - 19 мм;

H (длина резьбы полного профиля) – 15 мм.

Параметрами положения являются межцентровые

расстояния: 78 мм х 48 мм

• В детали Корпус необходимо спроектировать четыре сквозных отверстия с диаметром d_отв =14 мм. Параметрами положения являются межцентровые расстояния: 78 мм х 48 мм.

6. Построим трехмерные модели деталей поз.1, 2 и 3. Начинать надо с моделирования детали поз.2, так как две другие детали будут к ней присоединяться. После моделирования детали выполняется её ассоциативный рабочий чертеж.

7. Процесс моделирования детали предполагает выполнение нескольких этапов:

• Предварительный анализ детали;

• Создание и сохранение документа для модели детали;

• Создание эскиза детали;

• Создание базовой детали;

• Создание дополнительных элементов детали;

• Создание ассоциативного чертежа детали.

3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЕТАЛИ ПОЗ.2 (КОРПУС).

3.1. Предварительный анализ детали

Для построения модели Корпуса (рис.2) проведем предварительный анализ детали:

• Представим конструкцию детали и мысленно разобьем ее на основные формообразующие элементы (тела – примитивы). Корпус представляет собой призму со скругленными углами. Параметрами формы для призмы являются длина 110 мм, ширина 80 мм и высота 32 мм (рис.3).

Рис. 3 Формообразующий элемент Корпуса

• Скругления ограничены цилиндрическими поверхностями с параметрами: радиус 16мм и высота 32 мм (рис.4).

Рис. 4 Корпус – призма со скругленными углами

• В центре Корпуса имеется цилиндрическое отверстие (рис.5) с параметрами: диаметр 37.1 мм и глубина (высота) 20 мм. Отверстие предназначено для нарезания резьбы под Штуцер. Согласно ГОСТ 8724-81 (Приложение 1) выполняем метрическую резьбу с наружным диаметром 36 мм и мелким шагом 1мм. Шаг резьбы выбирается в зависимости от условий эксплуатации: при нормальной вибрации - крупный (как наиболее дешевый), а при повышенной - мелкий. Считается, что температурный режим не влияет на выбор шага резьбы.

• Для получения полного профиля по всей длине резьбы спроектируем специальную проточку (канавку) для выхода резьбонарезного инструмента. Ее параметры зависят от шага резьбы и регламентированы ГОСТ 10549-80 (Приложение 3). Следует помнить, что стандартизованные элементы резьбы (фаски и проточки) входят в длину резьбы.

• Для обеспечения плотного соединения Корпуса с Основанием служит канавка, образованная цилиндрическими поверхностями со следующими параметрами: диаметр 50мм, высота 5мм: диаметр 40мм, высота 5мм (рис.6).

• Деталь имеет продольную и поперечную симметрию.

• В углах детали должны быть выполнены четыре сквозных отверстия под шпильки М12х1,25х50 ГОСТ 22032-76. Диаметр этих отверстий зависит от параметров шпилечного соединения и равен 14 мм. Параметрами положения отверстий являются межцентровые расстояния 78мм и 48мм. Все размеры в данном случае являются сопряженными.

Рис. 5 Корпус с отверстием под Рис. 6 Цилиндрическая М36х1 и сквозными отверстиями канавка

под шпильки

3.2. Построение 3D модели Корпуса.

Перед началом работы необходимо получить лицензию на работу с КОМПАС-3D, записанную в памяти ключа. Для этого выполните команду Сервис – Получить лицензию на КОМПАС-3D.

3.2.1. Построение эскиза.

• В ыполните команду Файл │ Создать или нажмите кнопку Создать на Панели стандартная

• В диалоговом окне выберите тип документа Деталь и нажмите кнопку ОК. Перед Вами раскроется окно новой детали с рабочим полем, деревом построения детали и дополнительные панели.

Сразу после создания документа рекомендуется дать ему конкретное имя и сохранить файл на диске:

• Выполните команду Файл │ Сохранить или нажмите кнопку Сохранить на Панели стандартная.

• В диалоговом окне Укажите имя файла для записи выберите папку, где вы хотите сохранить свой документ.

• В поле Имя файла диалогового окна сохранения документов введите имя детали Корпус.

• Нажмите кнопку Сохранить. В окне Информация о документе просто нажмите кнопку ОК. Поля этого окна заполнять необязательно.

Построение модели любой детали необходимо начать с основания – первого формообразующего элемента. Для Корпуса это призма.

• Создайте эскиз на плоскости ZX . Для чего, укажите щелчком мыши в Дереве построения плоскость ZX (рис.7). При этом пиктограмма плоскости будет выделена зеленым цветом, а в окне детали появится условное обозначение плоскости – квадрат с узелками управления.

Дерево построения детали - это представленная в графическом виде последовательность элементов, составляющих деталь. В Дереве построения детали отображаются: обозначение начала координат, плоскости, оси, эскизы, операции и Указатель окончания построения модели.