Лосев_ПЗ (1191585), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

В некоторых источниках при упоминании аббревиатуры САПР упрощенно понимают только программный комплекс, позволяющий вести проектную деятельность с помощью персонального компьютера. Данная замена с оглядкой на развитость современных программных продуктов возможна, если не учитывать специализированный персонал, выполняющий проектирование.

2.1.1 САПР КОМПАС 3D

КОМПАС – это пакет программ, разрабатываемых российской компанией Аскон. Он является мощным профессиональным инструментом для черчения и моделирования, предоставляет возможности оформлять конструкторскую документацию в соответствии со стандартами ЕСКД и СПДС, имеет в своем арсенале многочисленные средства автоматизации проектирования, черчения и расчетов, в том числе и сложных инженерных вычислений над деталями и сборками [11].

Система КОМПАС 3D предназначена для создания трёхмерных ассоциативных моделей отдельных деталей (в том числе, деталей, формируемых из листового материала путём его гибки) и сборочных единиц, содержащих как оригинальные, так и стандартизованные конструктивные элементы. Параметрическая технология позволяет быстро получать модели типовых изделий на основе проектированного ранее прототипа. Многочисленные сервисные функции облегчают решение вспомогательных задач проектирования и обслуживания производства.

Комплект систем КОМПАС 3D включает следующие компоненты: система трёхмерного твердотельного моделирования, универсальная система автоматизированного проектирования «КОМПАС-График» и модуль формирования спецификаций. Ключевой особенностью КОМПАС 3D является использование собственного математического ядра и параметрических технологий.

Уже базовые возможности включают в себя функционал, который позволяет спроектировать изделие любой степени сложности в 3D, а потом оформить на это изделие комплект документации, необходимый для его изготовления.

Ключевые преимущества [12]:

– развитый инструментарий параметрического твердотельного, поверхностного и вариационного прямого моделирования;

– функционал поддержки различных методик проектирования: компоновочная геометрия, коллекции геометрии, копирование геометрии между 3D-моделями, и т.д.;

– функционал по созданию и работе с исполнениями для деталей и сборочных единиц, с последующим автоматическим получением документации (спецификация и чертежи с видами и таблицами исполнений);

– учет допуска для всех управляющих размеров в эскизах и операциях построения, возможность пересчета 3D-модели с учетом допуска;

– механизмы для работы с крупными сборками: зоны, частичная загрузка компонентов, специальные методы оптимизации, позволяющие обеспечить работу со сложными проектами;

– функционал моделирования деталей из листового материала – команды создания листового тела, обечаек, сгибов, отверстий, жалюзи, буртиков, штамповок и вырезов в листовом теле, замыкания углов и т. д., и также выполнения развёртки полученного листового тела (формирование ассоциативного чертежа развёртки);

– специальные возможности, облегчающие построение литейных форм – литейные уклоны, линии разъема, полости по форме детали (в том числе с заданием усадки);

– возможность простановки размеров, обозначений и технических требований в 3D-моделях (поддержка стандарта ГОСТ 2.052–2006 «ЕСКД. Электронная модель изделия»);

– средства интеграции с различными CAD/CAM/CAE системами;

– средства защиты пользовательских данных, интеллектуальной собственности и сведений, составляющих коммерческую и государственную тайну (реализовано отдельным программным модулем).

По умолчанию КОМПАС 3D поддерживает экспорт/импорт наиболее популярных форматов моделей, за счёт чего обеспечивается интеграция с различными CAD/CAM/CAE пакетами [11].

2.1.2 САПР AUTODESK INVENTOR

INVENTOR – система автоматизированного проектирования, разрабатываемая американской компанией AUTODESK. Ключевые функции схожи с системой КОМПАС: трехмерное твердотельное и поверхностное параметрическое проектирование, создание чертежей и документации, инженерный анализ.

При выполнении ВКР, САПР INVENTOR используется в качестве вспомогательного инструмента, дополняющего возможности КОМПАС 3D. В частности, контуры зубцов для зубчатых передач целесообразнее создавать с помощью автоматического инструмента этой программы, а затем экспортировать для последующего моделирования передачи в КОМПАС.

Так как представленные программные комплексы являются конкурентами на рынке САПР, и разрабатываются для выполнения схожих задач, кратко указаны преимущества INVENTOR, без представления полного описания возможностей комплекса [13].

1. Снижение нагрузки на ЭВМ при проектировании сложных сборок.

Адаптивные технологии AUTODESK INVENTOR позволяют проектировать изделия высокой сложности в контексте сборки от предварительного эскизного проекта до имитации работы изделия с учетом наложенных сборочных зависимостей. Среди новых возможностей – построение массивов, отдельные элементы которых могут быть скрыты или удалены из сборки автоматически.

2. Расширенный комплект зависимостей деталей в сборке.

Набор зависимостей дополнен такими как: «Тангенциальность», «Заподлицо», «Обход». Последняя позволяет реализовать кулачковые и планетарные механизмы с возможностью визуализации их работы. Более того, сам процесс установки зависимостей для типовых деталей упрощен.

3. Продвинутая геометрия при создании эскизов.

Новые методики построения сплайнов позволяют использовать различные способы определения и оптимизации сплайна. Поддерживаются замкнутые сплайны. Обеспечен прямой доступ к геометрии других деталей при создании новых эскизов. При проектировании деталей можно использовать поверхности, импортированные с помощью транслятора IGES из AutoCAD/MDT или других систем.

3. Тонколистовое проектирование.

В базовую поставку включено специализированное приложение для проектирования изделий из листового материала. Алгоритмы перенесены из пакета Copra MetalBender, разработанного компанией «Data M». Инструмент для пробивки/вырубки «Punch» обеспечивает вырубку профильных отверстий с помощью вырубных штампов. Результат тонколистового проектирования – развертка модели – может быть импортирован в отдельный файл в форматах DWG/DXF/SAT (ACIS).

4. Поддержка формата DWG.

AUTODESK INVENTOR совместим с промышленным стандартом в области обмена проектными данными форматом DWG. Обеспечивается импорт DWG/DXF-форматов, импортируемая информация может использоваться для создания новых деталей, сборок, рамок чертежей, штампов основной надписи и спецсимволов.

2.2. Технические средства печати трехмерных моделей

2.2.1 Технологии трехмерной печати

3D-принтер – это устройство, которое создаёт объёмный предмет на основе виртуальной трехмерной модели. В отличие от обычного принтера, который преобразует текстовую и графическую информацию в рисунок на бумаге, 3D-принтер позволяет выводить трёхмерную информацию через создание определённых физических объектов.

В общем случае, трехмерная печать не подразумевает указания конкретного материала в своем определении. Существует множество технологий печати, пригодных для различных материалов. Технические средства также широко варьируются. Единственный объединяющий фактор – послойный принцип формирования твердой модели [14]. Он заложен в самой основе технологии 3D-печати.

В таблице 2.1 представлен обзор технологий трехмерной печати с кратким описанием сути технологических процессов [14]:

Таблица 2.1 – Технологии трехмерной печати

Продолжение таблицы 2.1

При выполнении технического задания ВКР возможно использование самой распространенной и доступной технологии печати из пластика – экструзия FDM. Типовой вид FDM принтера представлен на рисунке 2.1. Данный способ экструзии имеет ряд достоинств, обосновывающих его выбор для печати корпуса макета интерактивного робота, а именно:

– широко освещен в литературе, неофициальных статьях;

– имеет достаточно низкие требования к навыкам обращения с принтером;

– обеспечивает требуемое качество печати при выверенных настройках;

– печать является относительно дешевой и быстрой;

– наличие FDM принтера в распоряжении заказчика.

Характеристики

Список файлов ВКР