Диплом (1222895), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Рисунок 18 – основание системы удаления стружки и пыли.
Сразу задаём материал для основания, для этого в дереве построения нажимаем ПКМ на материал, в контекстном меню выбираем задать, в открывшейся таблице выбираем материал 7075-Т6 Пластина (SS), что соответствует дюраль алюминию с 6% цинка, 2,5% магния и 1,5% меди с термообработкой 6 стадии.
Моделируем защитной, смотровое стекло. Для этого перейдём в режим работы со сборками, для этого нажимаем файл-создать сборку из детали. Открывается редактор работы со сборками, там нажимаем создать новую деталь в диспетчере команд. Выбираем плоскость, на которой будет размещена создаваемая деталь. И рисуем прямоугольник чуть больше размера квадратного отверстия (Рисунок19).
Рисунок 19 – эскиз смотрового стекла.
Выдавливаем на определённую толщину и задаём материал стекло. Выходим из редактирования новой детали.
Теперь создадим крепление системы удаления стружки и пыли на шпиндель, сделаем это крепление съёмным, повторим 4 раза с изменением внутреннего диаметра для стандартов шпинделей 48, 65, 80, 100, 125 мм. Создаём новую деталь на плоскости основания, там, где два круглых отверстия, строим окружность, как показано на рисунке 20.
Рисунок 20 – эскиз основы крепления шпинделя.
Вдавливаем на 5 мм, на получившейся плоскости создаём новый эскиз. Две незамкнутые окружности и небольшие выступы в сторону, для затяжки системы к шпинделю (Рисунок 21).
Рисунок 21 – эскиз прижимного кольца шпинделя.
Выдавливаем полученный эскиз на 15 мм. В боковом ушке рисуем ещё эскиз окружности диаметром 3 мм, по центру ушка. И вырезаем на сквозь для болтовой затяжки. Выходим из режима редактирования новой детали. Осталось сделать отверстия под крепления с основанием и задать материал. На вкладке Элементы выбираем инструмент отверстие под крепёж. В параметрах ставим отверстие, стандарт DIN размер М2,2*0,45. Выбираем граничное условие, до поверхности и указываем нижнею часть основания системы удаления стружки и пыли. Переходим во вкладку расположения и выбираем поверхность основания крепления, ставим одну точку, настраиваем размеры и создаём круговой массив с параметрами 36 гр., 4 копии. Нажимаем зелёную галку (ОК), на модели появляются 4 отверстия сразу в двух деталях, теперь нужно повторить эти процедуры ещё 4 раза только меняя внутренний диаметр крепления, отверстия делаем такие же только граничные условия ставим до задней стороны основания крепления. На каждое крепление задаём материал 1.0038 конструкционная сталь, что соответствует лист горячекатаный ГОСТ 14637-89 СТ 3 низколегированная сталь. Результат проделанной работы на рисунке 22.
Рисунок 22 – сборка основания, защитного стекла и крепления к шпинделю.
Проектируем крепления для щётки и сами щётки. Создаём новую деталь и выбираем обратную плоскость основания, создаём бортик согласно рисунку 23. Выдавливаем его на 3 мм, выходим из режима редактирования новой детали. Создаём новую деталь, базовой плоскостью указываем вторую часть основания с обратной стороны. Рисуем эскиз подобный предыдущему согласно рисунку 24. Выдавливаем его на 3 мм. Двум только что созданным крепежам задаём материал, как и на основании.
Рисунок 23 – эскиз крепления для щётки.
Рисунок 24 – эскиз крепления для щётки.
Для моделирования щётки строим вспомогательную геометрию, а именно дополнительную плоскость, берём за основу заднюю сторону первой части основания, устанавливаем параметр на расстоянии 60 мм. На получившейся плоскости создаём новую деталь. Рисуем окружность диаметром 1 мм, размещаем его в углу на расстоянии от края основания до центра окружности 2 мм с каждой стороны. Затем рисуем ещё одну окружность и размещаем её по диагонали от предыдущей, на расстоянии 2 мм по вертикали и 2 мм по горизонтали. Дальше работаем с массивами, создаём первый ряд из 3 окружностей на расстоянии друг от друга на 4 мм, со второй делаем то же самое только две копии. Выбираем получившиеся пять окружностей и делаем массив по OX 2 копии, на расстоянии всего рабочего поля и по OY 72 копии. Теперь выбираем шесть окружностей 2 по OX и 3 по OY, делаем по 48 копий, и создаём такой же массив на нижней грани. Получившийся эскиз на рисунке 25.
Рисунок 25 – эскиз щётки.
Выдавливаем до поверхности выбрав нижнею часть основания. Задаём материал резина и выходим из режима редактирования новой детали. Модель почти полностью готова, осталось поставить болтовые соединения для крепежа к шпинделю, и указать расположение светодиодной подсветки внутри системы удаления стружки и пыли.
Для установки болтовых соединений воспользуемся библиотекой стандартных изделий ToolBox. Для того, чтобы активировать библиотеку нужно открыть вкладку, с правой стороны, библиотека проектирования. Затем выбрать ToolBox и нажать кнопку подключить. По сколько делали отверстия по DIN, выбираем папку со стандартом DIN. Выбираем папку болты и винты, в разделе болты и винты с шестигранной головкой, будем использовать болт с шестигранной головкой и буртиком DIN 6921. Перетаскиваем его в отверстие и держим ЛКМ, пока не подсветиться автоматическое сопряжение, после этого отпускаем ЛКМ и ставим нужные параметры в настройках болта. А именно длину устанавливаем 20 мм. После нажатия на зелёную галочку, программа предлагает установить ещё болты с заданными типоразмерами. Нажимаем на все интересующие нас отверстия. И нажимаем крестик. Теперь закрепим гайками. В ToolBox выбираем из раздела гайки, DIN стандарта, шестигранная гайка с буртиком DIN 6923. Переносим гайку из библиотеки на вставленный болт, ждём пока сработает сопряжение и отпускаем ЛКМ. В параметрах всё оставляем, как есть. После нажатия на зелёную галочку, устанавливаем оставшиеся гайки и нажимаем крестик. Теперь установим болт и гайку в месте обхвата шпинделя. Используем винт с шестигранной головкой класса AB DIN EN 24017. Гайку используем низкая шестигранная гайка класса AB DIN EN 24035. В параметрах ничего не изменяем.
Для обозначения светодиодов создаём новую деталь на обратной стороне второй части основания, рисуем эскиз, как на рисунке 26.
Рисунок 26 – эскиз расположения светодиодов.
Выдавливаем на 1,5 мм и задаём материал LED лампа, в параметрах ставим белый свет и добавляем мощность. Готовая система удаления стружки и пыли показана на рисунке 27.
Рисунок 27 – изометрия спроектированной системы удаления стружки и пыли.
Сменные насадки которые входят в комплектацию системы удаления стружки и пыли показаны на рисунке 27.
Рисунок 27 – сменные крепления для соединения со шпинделем.
Подключение системы удаления стружки и пыли. При помощи болтов прикручиваем крепление для шпинделя нужного диаметра. Надеваем систему на шпиндель, таким образом, чтобы режущий инструмент был ниже края щётки не больше, чем на 5 мм и фиксируем зажимом при помощи закручивания гайки на винте. Подключаем гибкий шланг к системе в 15 мм отверстие на первой части основания, второй конец шланга подключаем к компрессору. Надеваем гибкую гофрированную трубу на отверстие 75 мм на второй части основания системы, фиксируем эту трубку металлическим хомутом. Второй конец трубки подключаем к промышленному пылесосу. Схема подключения системы на рисунке 28.
Рисунок 28 – схема подключения системы удаления стружки и пыли.
Система полностью готова к работе.
Рекомендации по техническому обслуживанию системы удаления стружки и пыли. При повреждении смотрового стекла два пути решения, в зависимости от степени повреждения, первое стекло в мелких царапинах, из-за чего уменьшена видимость работы режущего инструмента, нужно снять систему удаления стружки и пыли и натереть с двух сторон натереть, с небольшими усилиями фланелевой или замшевой тряпкой, поскольку смотровое стекло из акрилового пластика, он таким методом достаточно легко полируется, убирая мелки царапины. Второе если окно разбилось или первый способ не помог, нужно заменить стекло, аккуратно срезать силиконовый герметик, на котором держится стекло, отчистить поверхность от остатков герметика, и приклеить новый акриловый пластик размером 55х85 мм, дать герметику высохнуть перед использованием. Если щётка не собирает пыль, просто замена щётки.
3 ИНЖЕНЕРНЫЙ АНАЛИЗ СИСТЕМЫ УДАЛЕНИЯ СТРУЖКИ И ПЫЛИ
3.1 Введение в инженерный анализ
Развитие средств вычислительной техники стимулировало распространение инженерного анализа практически на все этапы проектирования как отдельных деталей, узлов и агрегатов, так и изделий в целом. Многообразие физических процессов в наукоемких изделиях, субъективность в постановке задач анализа, в подходах к идеализации протекающих процессов, в выборе методов решения и многие другие причины привели к созданию огромного числа специальных методик, алгоритмов и программ, предназначенных для решения задач анализа машиностроительных изделий[18].
Можно выделить четыре основные группы программ
анализа:
-
программные системы проектирования, органически объединяющие процессы конструирования и анализа в едином комплексе;
-
универсальные программы анализа, одним из ведущих методов компьютерного моделирования стал метод конечно-элементного анализа (FEA). Инженерный анализ стал практически повсеместным и постепенно перерос в мощное направление, получившее свое воплощение в системах автоматизированного анализа (САЕ).
-
специализированные программы анализа, для исследования динамических процессов, протекающих в системах автоматического регулирования и управления, а также для решения других задач анализа;
-
программы анализа систем управления.
Различные виды анализа, выполняемые в программных системах первой, второй и третьей групп, основаны на классических инженерных подходах к разработке математических моделей поведения изделия при различных воздействиях. В конечно-элементной постановке задачи моделирования исследуемая область предварительно разбивается на ограниченное множество конечных элементов, связанных между собой конечным числом узлов. Искомыми переменными уравнений математических моделей являются перемещения, повороты, температура, давление, скорость, потенциалы электрических или магнитных полей. Эти переменные определяют степени свободы узлов. Их конкретное содержание зависит от типа элемента, который связан с данным узлом. Множество степеней свободы, определяющих состояние всей системы в данный момент, называют волновым фронтом, который может расширяться или сужаться по мере того, как неизвестные переменные вводятся в рассматриваемую совокупность или исключаются из нее. После прохождения волнового фронта через все элементы и вычисления всех искомых переменных можно анализировать полученные результаты и строить гипотезы о поведении исследуемого изделия. В постановке задачи прочностного динамического анализа учитывается возмущающее воздействие, которое является функцией времени. Можно принимать во внимание рассеяние энергии, инерционные эффекты и переменные во времени нагрузки.
Общее уравнение движения в конечно-элементной форме записывается в виде
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
