Компьютерная
Графика
Методические указания и задания
По выполнению расчетно-графической работы
Факультет: Электроэнергетический
Направление подготовки: 201000 – БИОТЕХНИЧЕСКИЕ
СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ
Профиль подготовки: инженерное дело в медико-биологической
практике
Вологда
2012 г.
УДК 744: 515
Компьютерная графика. Методические указания и задания по выполнению расчетно-графической работы. – Вологда: ВоГТУ, 2012. – 32с.
Методические указания предназначены для освоения методов проектирования узлов и деталей машин с использованием вычислительной техники на базе прикладных расчетно-графических программ.
Утверждено редакционно-издательским советом ВоГТУ
Составители: Н. Н. Тюкин, доцент кафедры НГиГ
Рецензент В. А. Бабарушкин, канд. техн. наук, доцент
Системы автоматизированного проектирования
Системы автоматизированного проектирования имеют, как правило, прикладной характер и предназначены для выполнения определенного типа изделий: детали вращения, металлические конструкции, корпусные детали, планы зданий, схемы и т. д.
Содержат такие системы не только графический аппарат, но и информационно-справочные данные, а также программы расчета, например, на прочность, устойчивость и т.п. Одновременно к ним могут подключаться технологические и иные программы.
Настраиваются системы на определенный тип производства с учетом используемого технологического оборудования и материалов.
Часть настройки может выполнить пользователь программного обеспечения, например, заполнить перечень стандартного технологического оборудования, другую программную часть настраивает разработчик системы.
Любое изделие отделено от внешней среды замкнутыми контурами. Один контур внешний и неограниченное количество внутренних контуров полостей изделия. Каждый контур состоит из набора простейших поверхностей: цилиндров, конусов, торов, призм, пирамид и т. д.
Следовательно, чтобы спроектировать изделие, следует ввести в параметрической форме простейшие поверхности, указав при этом их взаимное положение.
1.1. Параметры простых поверхностей (рис. 1):
 |
Рис. 1. Внутренние параметры поверхностей цилиндра, конуса и тора
Цилиндр: начальный диаметр, длина;
Конус: а) начальный диаметр, длина, угол конуса,
направление на вершину;
б) конечный диаметр, длина, угол конуса,
направление на вершину;
в) начальный диаметр, длина, отношение конусности,
направление на вершину;
г) конечный диаметр, длина, отношение конусности,
направление на вершину;
д) начальный диаметр, конечный диаметр, угол конуса;
е) начальный диаметр, конечный диаметр, длина;
Тор: а) диаметр образующей дуги, центр образующей
дуги, длина, расстояние вдоль оси от начала до
центра образующей дуги;
б) диаметр образующей дуги, max(min) диаметр
поверхности, длина, расстояние вдоль оси от
начала до центра образующей дуги.
По усмотрению пользователя поверхности выполняются по любой из предложенных комбинаций параметров.
На рис. 2 приведен пример выполнения конуса по разным комбинациям параметров.
Рис. 2. Выполнение поверхности конуса
На поверхностях выполняются по необходимости стандартные элементы (рис. 3). В программное описание кроме геометрии включены численные значения их параметров в функции от параметров поверхности, что освобождает пользователя от необходимости работы со справочными таблицами.
Пользователь определяет лишь место элемента на выполняемой поверхности (положение БТ элемента от начала или конца поверхности и тригонометрический угол установки). Кроме того, вводит те переменные параметры элемента, которые не являются функцией параметров поверхности, например, длина
шпоночного паза для призматической шпонки.
Рис. 3 Элемент становится принадлежностью той
поверхности, на которой он установлен. Следовательно, место его на поверхности определяется по отношению к началу или концу ступени и углом установки.
 |
Поэтому при выполнении сечения Б – Б (рис. 4) шпоночный паз автоматически прорисовываются в том положении, в котором он был установлены при вводе в объемное описание поверхности (угол установки сегментной шпонки 90°). Угол установки призматической шпонки в сечении А-А равен 0°. Для выполнения выносного элемента А достаточно указать его место на ступени, масштаб изображения и место на поле чертежа.
Рис. 4
Запись в файл объемного описания контуров изделия (рис. 4).
k> 1 № контура (наружный)
3 0 0 0 0 0 БТ первой поверхности контура
ks 3 6 0 3 30 20 0 0 0 Параметры поверхности 1 цилиндра
5 1 11 0 1.6 45 0 0 Фаска в начале
6 3 11 0 0 0 0 0 Канавка выхода шлиф. круга
5 8 11 2,5 22 0 0 0 Паз шпонки призматической
ks 3 6 0 0 14 25 0 0 0 Параметры поверхности 2 цилиндра
ks 3 1 2 1 15 25 20 0 0 Параметры конуса
6 9 11 7,5 0 90 0 0 Паз шпонки сегментной
<k Конец наружного контура
k> 2 Углубление на 2 цилиндре
2 37 -12,5 5 0 90 0 БТ второй контур
ks 4 6 0 0 5 6 0 0 0 Цилиндр
ks 4 8 2 0 1.588 6 0.5 120 0 Конус
<k Конец контура
k> 3 Углубление с резьбой
2 59 0 0 0 0 БТ углубления (3 контур)
ks 4 6 0 2 -16 6.3 0 0 0 Цилиндрическое углубление
5 1 10 8 1 45 0 0 Фаска
5 13 10 12 1 8 8 0 Резьба
ks 3 8 1 0 -1.663 6.3 0.5 120 0 Конус
<k Конец контура
Такой формат записи позволяет раздельно читать любой контур и любую поверхность контура вместе с элементами, установленными на этой поверхности.
Следовательно, диалог пользователя при проектировании изделия можно свести к диалогу пользования при написании текста и использовать те же операторы (перемещение маркера вправо/влево стрелки, удаление ‘ Backspace ’ или ‘ De l’ в зависимости от положения маркера, перед маркером можно вставить поверхность). Если добавить оператор ‘ Заменить ’/ ‘ Вставить ’, то можно заменить параметры любой поверхности контура, добавить на поверхность типовые элементы или заменить их параметры.
1.2. Текущие параметры типовых изделий:
Зубчатые колеса (рис. 5):
а) для расчетов:
модуль M
число зубьев выполняемого Z1
число зубьев сопрягаемого Z2
тип зацепления ® цилиндрические
конические
червячные
шестерня / колесо
передаточное число i (если нет Z1 или Z2)
длина зуба
угол наклона зуба(для косозубых цилиндрич.)
угол обхвата (для червячных)
диаметр вала
тип заготовки ® ковка
литье
б) для взаимного положения поверхностей:
смещение ступицы относительно венца
смещение диафрагмы относительно венца
в) конструктивные(не устраивают расчетные):
длина ступицы
толщина диафрагмы
радиусы галтелей
г) выполнить:
колесо
венец
ступицу Рис. 5
