Создание трехмерной модели с помощью автоматизированных систем

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Этапы жизненного цикла промышленных изделий

2. Справочная геометрия в SolidWorks

2.1 Плоскость

2.2 Ось

2.3 Система координат

2.4 Точка

2.5 Ссылка на сопряжение

3. Создание трехмерной модели

Список литературы

1. Этапы жизненного цикла промышленных изделий

Основные этапы жизненного цикла промышленных изделий представлены на рис.1 Там же указаны основные типы автоматизированных систем, используемых в жизненном цикле изделий.

Рис. 1 Этапы жизненного цикла промышленных изделий и системы их автоматизации

Системы, указанные на рис. 1, поддерживают следующие этапы и процедуры в жизненном цикле изделий:

* САЕ - Computer Aided Engineering (автоматизированные расчеты и анализ);

* CAD - Computer Aided Design (автоматизированное проектирование);

* САМ - Computer Aided Manufacturing (автоматизированная технологическая подготовка производства);

* PDM - Product Data Management (управление проектными данными);

* ERP -Enterprise Resource Planning (планирование и управление предприятием);

* MRP - 2 - Manufacturing (Material) Requirement Planning) (планирование производства);

* MES - Manufacturing Execution System (производственная исполнительная система);

* SCM - Supply Chain Management (управление цепочками поставок);

* CRM - Customer Relationship Management (управление взаимоотношениями с заказчиками);

* SCADA - Supervisory Control And Data Acquisition (диспетчерское управление производственными процессами);

* CNC - Computer Numerical Control (компьютерное числовое управление);

* S&SM - Sales and Service Management (управление продажами и обслуживанием);

* СРС - Collaborative Product Commerce (совместный электронный бизнес).

Далее в этом разделе приведена краткая характеристика названных этапов и соответствующих систем автоматизации. Современные САПР (или системы САЕ/CAD), обеспечивающие сквозное проектирование сложных изделий или, по крайней мере, выполняющие большинство проектных процедур, имеют многомодульную структуру. Модули различаются своей ориентацией на те или иные проектные задачи применительно к тем или иным типам устройств и конструкций. При этом возникают естественные проблемы, связанные с построением общих баз данных, с выбором протоколов, форматов данных и интерфейсов разнородных подсистем, с организацией совместного использования модулей при групповой работе.

Эти проблемы усугубляются на предприятиях, производящих сложные изделия, в частности с механическими и радиоэлектронными подсистемами, поскольку САПР машиностроения и радиоэлектроники до недавнего времени развивались самостоятельно, в отрыве друг от друга.

Для решения проблем совместного функционирования компонентов САПР различного назначения разрабатываются системы управления проектными данными - системы PDM. Они либо входят в состав модулей конкретной САПР, либо имеют самостоятельное значение и могут работать совместно с разными САПР.

Уже на этапе проектирования требуются услуги системы SCM, иногда называемой системой управления поставками комплектующих (Component Supplier Management), которая на этапе производства обеспечивает поставки необходимых материалов и комплектующих.

АСТПП, составляющие основу системы САМ, выполняют синтез технологических процессов и программ для оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ), выбор технологического оборудования, инструмента, оснастки, расчет норм времени и т.п. Модули системы САМ обычно входят в состав развитых САПР, и потому интегрированные САПР часто называют системами САЕ/CAD/САМ/PDM.

Функции управления на промышленных предприятиях выполняются автоматизированными системами на нескольких иерархических уровнях.

Автоматизацию управления на верхних уровнях от корпорации (производственных объединений предприятий) до цеха осуществляют АСУП, классифицируемые как системы ERP или MRP-2.

Наиболее развитые системы ERP выполняют различные бизнес-функции, связанные с планированием производства, закупками, сбытом продукции, анализом перспектив маркетинга, управлением финансами, персоналом, складским хозяйством, учетом основных фондов и т.п. Системы MRP ориентированы главным образом на бизнес-функции, непосредственно связанные с производством.

АСУТП контролируют и используют данные, характеризующие состояние технологического оборудования и протекание технологических процессов. Именно их чаще всего называют системами промышленной автоматизации.

Для выполнения диспетчерских функций (сбора и обработки данных о состоянии оборудования и технологических процессов) и разработки программного обеспечения для встроенного оборудования в состав АСУТП вводят систему SCADA. Для непосредственного программного управления технологическим оборудованием используют системы CNC на базе контроллеров (специализированных компьютеров, называемых промышленными), встроенных в технологическое оборудование.

На этапе реализации продукции выполняются функции управления отношениями с заказчиками и покупателями, проводится анализ рыночной ситуации, определяются перспективы спроса на планируемые к выпуску изделия. Эти задачи решаются с помощью системы CRM. Маркетинговые функции иногда возлагаются на систему S&SM, которая, кроме того, служит для решения проблем обслуживания.

На этапе эксплуатации применяются специализированные компьютерные системы, занятые вопросами ремонта, контроля, диагностики эксплуатируемых систем. Обслуживающий персонал использует интерактивные учебные пособия и технические руководства, а также средства для дистанционного консультирования при поиске неисправностей, программы для автоматизированного заказа деталей взамен отказавших.

Следует отметить, что функции некоторых автоматизированных систем часто перекрываются. В частности, это относится к системам ERP и MRP-2. Управление маркетингом может быть поручено как системе ERP, так и системе CRM или S&SМ.

На решение оперативных задач управления проектированием, производством и маркетингом ориентированы системы MES. Они близки по некоторым выполняемым функциям к системам ERP, PDM, SCM, S&SM и отличаются от них именно оперативностью, принятием решений в реальном времени, причем важное значение придается оптимизации этих решений с учетом текущей информации о состоянии оборудования и процессов.

Перечисленные автоматизированные системы могут работать автономно, и в настоящее время так обычно и происходит. Однако эффективность автоматизации будет заметно выше, если данные, генерируемые в одной из систем, будут доступны в других системах, поскольку принимаемые в них решения станут более обоснованными.

Чтобы достичь должного уровня взаимодействия промышленных автоматизированных систем, требуется создание единого информационного пространства не только на отдельных предприятиях, но и, что более важно, в рамках объединения предприятий. Единое информационное пространство обеспечивается благодаря унификации как формы, так и содержания информации о конкретных изделиях на различных этапах их жизненного цикла.

Унификация формы достигается использованием стандартных форматов и языков представления информации в межпрограммных обменах и при документировании.

Унификация содержания, понимаемая как однозначная правильная интерпретация данных о конкретном изделии на всех этапах его жизненного цикла, обеспечивается разработкой онтологии (метаописаний) приложений, закрепляемых в прикладных CALS-протоколах.

Унификация перечней и наименований сущностей, атрибутов и отношений в определенных предметных областях является основой для единого электронного описания изделия в CALS-пространстве.[2]

2. Справочная геометрия в Solidworks

2.1 Плоскость

Для определения справочных плоскостей требуется выбрать геометрию и применить к ней ограничения.

Чтобы отобразить данное окно PropertyManager, нажмите кнопку Плоскость (панель инструментов «Справочная геометрия»).

Сообщение

Чтобы создать плоскость и проверить ее статус следуйте указаниям сообщений. При выборе различных настроек вам помогут поля Сообщение, «Цвет плоскости» и сообщения PropertyManager. Чтобы создать плоскость, для нее необходимо выбрать статус Полностью определена.

Первая справочная

Первая ссылка		Чтобы определить плоскость, выберите первую справочную плоскость. На основе данного выбора отобразятся другие типы ограничений.
Совпадение		Создание плоскости, которая проходит через выбранную справочную плоскость.
Цилиндрическая		Создание плоскости, параллельной выбранной плоскости. Например, можно выбрать грань на одной справочной плоскости и точку - на другой справочной плоскости. Программа создаст плоскость, параллельную грани и совпадающую с точкой.
Перпендикулярный		Создание плоскости, перпендикулярной выбранной справочной плоскости. Например, можно выбрать кромку или кривую на одной справочной плоскости и точку или вершину - на другой справочной плоскости. Созданная плоскость будет перпендикулярна кривой и пройдет через точку. При выборе параметра Настроить исходную точку на кривую исходная точка плоскости будет размещена на кривой. Если отменить выбор этого параметра, исходная точка плоскости будет располагаться на вершине или в точке.
Проект		Проецирование отдельного объекта, такого как точка, вершина, исходная точка или система координат, на неплоскую поверхность.
Тангенс		Создание плоскости, касательной к цилиндрическим, коническим, нецилиндрическим или неплоским граням.
Под углом		Создание плоскости, проходящей через кромку, ось или линию эскиза под углом к цилиндрической грани или плоскости. Можно задать значение параметра Число создаваемых плоскостей.
Расстояние смещения		Создание плоскости, параллельной плоскости или грани и смещенной на указанное расстояние. Можно задать значение параметра Число создаваемых плоскостей.
Средняя плоскость		Создание промежуточной плоскости между плоскими гранями, справочными плоскостями и плоскостями трехмерного эскиза. Выберите параметр От средней поверхности для обеих справочных плоскостей.

«Вторая справочная» и «Третья справочная»

В этих разделах содержатся такие же параметры, что и в разделе Первая справочная, и их набор зависит от выбранных настроек и геометрии модели. Задайте настройки для этих справочных плоскостей, чтобы создать нужную плоскость.

Примеры

Цилиндрическая

Перпендикулярный

Выбран параметр Настроить исходную точку на кривую Выбор параметра Настроить исходную точку на кривую отменен

Проект

Выберите точку эскиза и поверхность модели. В окне PropertyManager появятся два параметра: Ближайшее месторасположение на поверхности и По нормали эскиза.

Выбран параметр Ближайшее месторасположение на поверхности. Новая плоскость будет создана в точке на поверхности, близкой к выбранной точке эскиза.Выбран параметр По нормали эскиза. Новая плоскость будет создана в точке на поверхности, полученной путем перпендикулярного проецирования точки эскиза на плоскость, на которой находится точка эскиза. Если предварительный вид плоскости не отображается, выберите Переставить.

Тангенс

Выберите поверхность и точку эскиза на ней. Созданная плоскость будет касательна к поверхности и совпадет с точкой эскиза.

Под углом

Выберите плоскость или плоскую грань, затем выберите кромку, ось или линию эскиза. Введите значение угла.

Если выбранная линия находится в той же плоскости, что и выбранная плоскость, новая плоскость будет поворачиваться вокруг выбранной линии.

Если выбранная линия параллельна плоскости, новая плоскость перемещается на параллельную линию и вращается вокруг линии.

Несколько плоскостей, созданных под углом к выбранной грани.

Выберите ось цилиндра и примените ограничение совпадения. В качестве другой справочной плоскости выберите нижнюю плоскость, а для ограничения Под углом задайте значение «30°». Новая созданная плоскость будет совпадать с осью цилиндра и будет находиться под углом 30° к нижней плоскости.

Расстояние смещения

Одна смещенная плоскость

Средняя плоскость

Несколько смещенных плоскостей

2.2 Ось

Можно создать справочную ось, которая также называется вспомогательной.

Чтобы создать справочную ось:

1. Нажмите кнопку Ось на панели инструментов "Справочная геометрия" или выберите Вставка >Справочная геометрия > Ось

2. Выберите тип оси в окне Ось PropertyManager (Менеджер свойств), затем выберите объекты, соответствующие этому типу.

3. Убедитесь, что элементы, перечисленные в окне Справочные объекты , соответствуют элементам, которые требуется выбрать.

4. Нажмите .

5. Чтобы отобразить новую ось, выберите Вид > Оси.

2.3 Система координат

Для создания системы координат:

1. Нажмите Система координат на панели инструментов «Справочная геометрия» или Вставка >Справочная геометрия > Система координат .

2. Чтобы создать систему координат, используйте Система координат PropertyManager (Менеджера свойств).

Можно изменить выбранные элементы:

· Чтобы изменить выбранные параметры, щелкните правой кнопкой мыши в графической области и выберите Удалить выбранные элементы.

· Чтобы реверсировать направление оси, нажмите кнопку Реверс направления оси в PropertyManager.

3. Щелкните .

2.4 Точка

Чтобы создать одну справочную точку:

1. Щелкните Точка на панели инструментов «Справочная геометрия» или выберите Вставка >Справочная геометрия > Точка.

2. В PropertyManager (Менеджере свойств) выберите тип создаваемой точки.

3. В графической области выберите объекты для создания справочной точки.

4. Нажмите .

Чтобы создать несколько справочных точек вдоль кривой:

1. В модели с кривой выберите Точка на панели инструментов «Справочная геометрия» или выберитеВставка > Справочная геометрия > Точка.

2. В Менеджере свойств выполните следующие действия:

· Выберите Исходная точка вдоль расстояния кривой или множества .

· Выберите кривую, вдоль которой необходимо создать справочные точки.

· Выберите тип распределения: Расстояние, Проценты или Равномерно распределить.

· Укажите значения для параметров Ввести число справочных точек, которое нужно создать вдоль выбранного объекта и Ввести значение расстояния/процентов в зависимости от расстояния.

3. Нажмите .

2.5 Ссылка на сопряжение

При работе с компонентами, для которых каждый раз создается идентичное сопряжение, можно создать ссылки на сопряжение, чтобы определить используемые сопряжения и геометрию компонентов, подлежащую сопряжению.

Ссылки на сопряжения указывают один или несколько объектов компонента, которые необходимо использовать для автоматического сопряжения. При перетаскивании компонента со ссылками на сопряжения в сборку программа SolidWorks пытается найти другие комбинации одного и того же имени ссылки на сопряжение и типа сопряжения. Если имя идентично, а тип не совпадает, программа не будет добавлять сопряжение.

Когда открыто окно Авто-сопряжения PropertyManager (Менеджера свойств), программа добавляет сопряжения с помощью ссылок на сопряжения перед добавлением геометрических авто-сопряжений.

Ниже приведено несколько замечаний о ссылках на сопряжение:

Компоненты	Можно добавлять ссылки на сопряжения для деталей и сборок. Для сборок можно выбрать геометрию сборки (например, плоскость в сборке) или геометрию компонента (например, грань компонента).
Распространение ссылок на сопряжение	Когда узел сборки вставляется в сборку верхнего уровня, для автоматического сопряжения доступны ссылки на сопряжение, определенные в компонентах узла сборки, а также те, которые определены на верхнем уровне узла сборки.
Несколько ссылок на сопряжения	Компонент может содержать несколько ссылок на сопряжения. Папка Ссылка на сопряжения в дереве конструирования FeatureManager содержит все ссылки на сопряжения. Например, в сборке может иметься компонент с двумя ссылками на сопряжения: болт и гайка. При перетаскивании крепежа с ссылкой на сопряжение болт в сборку сопряжения добавляются между объектами с одинаковым именем ссылки на сопряжения.
Несколько сопряженных объектов	Каждая ссылка на сопряжение может содержать до трех сопряженных объектов: первичный, вторичный и третичный объект. Каждый из этих объектов может иметь назначенный тип сопряжения и выравнивание. Чтобы автоматически создать сопряжение между двумя компонентами, у ссылок на сопряжение должны быть одинаковыми следующие элементы: · Имя · Количество объектов · Тип сопряжения для соответствующих объектов

3. Создание трехмерной модели

Создаем новый документ, тип документа Деталь

В дереве конструирования выбираем плоскость Спереди и в появившейся панели выбираем команду Эскиз.

автоматизация solidworks трехмерный

Создаем эскиз согласно рисунку. Строим шестиугольник с центром в начале координат с помощью команды Многоугольник.



В появившемся меню выбираем количество сторон 6 и радиус по вписанной окружности 100мм.

Строим квадрат с помощью команды Угловой прямоугольник.

В появившемся меню выбираем прямоугольник из центра

Кликаем на одной из сторон прямоугольника и задаем размер 50мм.

Выходим из режима построения эскиза, щелкнув на кнопке Выход из эскиза.

Для создания модели на основе построенного эскиза, на вкладке Элементы выбираем команду Вытянутая бобышка/основание.

На панели свойств команды задаем размер детали 150 мм.

В результате получаем требуемую модель

Список литературы

1. Большаков В., Бочков А. (2012) Основы 3D-моделирования. Изучаем работу в AutoCAD, КОМПАС-3D, SolidWorks, Inventor

2. Синенко О., Куцевич Я., Леньшин В. Об интеграции АСУП и АСУТП в единую систему управления предприятием // Промышленные контроллеры и АСУ. 2000. № 10.

3. Ресурсы сайта http://help.solidworks.com

Размещено на Allbest.ru

...