Лекция 4. Математическая модель детали, ее структура, синтез форм деталей, анализ и верификация конструкции

Требования к проектируемому объекту Требования Технологические процессы механической обработки Оснастка станочная инструментальная для измерений Основное служебное назначение Задание порядка действий к использованию средств для изготовления Ориентация и закрепление заготовки Обеспечение положения инструмента в кинематической схеме обработки Контроль точности размеров Технические Получение заданной формы с требуемой точностью и качеством Обеспечение положения заготовки на этапе для получения требуемой формы и точности Удержание инструмента в требуемом положении Измерение Технико- экономические Минимальные затраты времени, материала, энергии Минимальное время на установку, закрепление и съем заготовки Минимальное время на установку, закрепление и съем Оптимальная точность измерения Эргономические Применение автоматики, безопасность дейст­вий и использование средств механизации Обеспечение удобства работы, форма и масса

Законы проектирования конструкции и технологии Проектирование конструкции основывается на применении законов преобразования (или соответствия): параметров, характеризующих требования к ней, в связи и параметры поверхностей конструкции; параметров проектных решений в параметры функционирования конструкции. Проектирование технологических процессов изготовления основывается на применении законов преобразования (или соответствия): параметров конструкторского чертежа описания заготовки в параметрическое описание готового изделия; параметров, описывающих этапы изготовления, в параметры, описывающие готовое изделие.

Цель и этапы работ при вводе в действие АС Проектирование Законы взаимодействия проектируемого объекта со средой Законы функционирования проектируемого объекта Задание на проектирование Средств оснащения технологии Преобразование параметров требований в связи и параметры поверхностей конструкций Преобразование описаний конструкций в параметры функционирования Описание требований и параметров функционирования Технологических пр­цессов Преобразование описания исходного продукта в описание готового изделия Преобразование описания этапов изго­ товления в описание готового изделия Описание параметров исходного продукта и готового изделия

Структура детали При автоматизированном проектировании конструкции, деталь рассматривают как структуру, состоящую из множества элементов: отрезков прямых, дуг кривых второго порядка, сплайнов и т.п. для 2D-проектирования; цилиндрические, конические, линейчатые, кинематические и криволинейные (одинарной и двойной кривизны) поверхности и т.п. для 3D-проектирования. Различают элементы основной формы детали и элементы, находящиеся в отношении наложения к элементам основной формы. Элементы основной формы детали – это поверхности, образующие главный контур детали: наружные и внутренние, цилиндрические, конические, криволинейные поверхности вращения, плоские торцы, поверхности движения. Элементы, находящиеся в отношении наложения, расположены на элементах основной формы – это фаски, лыски, резьбы, дополнительные отверстия, шлицы, зубья и т.п., а также различные покрытия и термическая обработка (рис.1).

Пример детали

Общие сведения о деталях

Общие сведения о поверхностях детали

Собственные размеры поверхностей вращения, находящихся в отношении наложения к поверхностям основной формы детали

Что не содержится в модели детали Такие характеристики детали как покрытие, наличие термообработки и дополнительных видов обработки (упрочнение) описываются в особых условиях, которые формируются на поле чертежа. Эти данные на сегодняшний день не содержатся в моделях, формируемых CAD/CAM системами. Поэтому, при проектировании технологических процессов необходимо задавать эти данные вручную. Следовательно, на сегодняшний день и ближайшую перспективу при работе с CAD/CAM-системами, САПР ТП необходимо формирование комплекта документации в бумажном виде для получения и использования тех данных, которые не содержатся в 2D- и 3D-моделях.