Проектирование трехмерных твердотельных моделей в программе Autodesk Inventor (Отчет по курсовой работе)

Министерство высшего и профессионального образования

Российской Федерации

Алтайский Государственный Технический Университет

им. И. И. Ползунова

Кафедра САПР

Отчет по курсовой работе по дисциплине

Геометрическое моделирование в САПР

Выполнил: ст. гр. САПР – 2001”T”

Проверила:

Оценка:_________

Дата:___________

Барнаул 2002

Введение

В настоящее время все больше конструкторов отдают предпочтение современным программным продуктам для построения трехмерных твердотельных моделей. Это явление  выражено необходимостью как можно больше, знать об объекте проектирования. После построения трехмерной твердотельной модели наглядно видны как положительные, так, и отрицательные стороны создаваемого объекта. Если сравнить анализ готового изделия недалекого советского периода, когда объект проектирования можно было оценить только после изготовления сырой модели и обработки, то в данный период необходимо лишь воспользоваться мощным программным комплексом построения твердотельной модели:

- эскиз модели с последующей корректировкой размеров в зависимости от задаваемых размеров пользователя. Одной из больших преимуществ таких моделей  это отсутствие затраты на изготовление опытного образца;

- состыковка (сборка) спроектированного объекта с другими видами готовых моделей, что по большому счету дает возможность выявить недостатки, например, при сопряжении двух, трех и более моделей. На данном этапе можно быстро скорректировать необходимый размер детали и данная сборка готова. 

- нанесение готовой трехмерной модели на чертежный лист;

- генерация чертежей;

Одна из таких мощных программ является Autodesk Inventor с помощью, которой можно выполнить выше перечисленные этапы по проектированию трехмерной твердотельной модели.

1. Постановка задачи

Используя программу  Autodesk Inventor спроектировать трехмерные твердотельные модели. Используя возможности существующего пакета провести построения, параметризацию и оценить реальность твердотельных моделей при сборке. Проектирование деталей двигателя представляет собой трудоёмкое занятие, требующее от конструктора знаний работы с программным комплексом, а также знаний конструктивных размеров деталей. Знание основных конструктивных соотношений позволяет грамотно задать размеры деталей, что в дальнейшем повлияет на эффективность изменения параметрической модели. 

План построения моделей состоит из:

1. Поршень

2. Втулка

3. Палец поршневой

4. Шатун

5. Нижник

6. Вкладыши

7. Заглушки

8. Коленчатый вал

9. Болт и шайба

10. Сборка

2. Проектирование поршня

Поршень двигателя имеет цилиндрическую форму с многочисленными канавками, пустотелым отливом внутри, бобышками и иногда внутри ребрами жесткости. Проектирование поршня можно осуществлять 2-мя известными способами.

1.  Это постепенное выдавливание эскизов представляющих собой окружности разных диаметров и выдавливание бобышек с отверстиями под поршневой палец. Этот способ не практичен в плане того, что он плохо поддается параметризации.

2.  Второй способ более совершенен и позволяет построенной твердотельной модели изменяться от самого минимального до самого максимального размера. Опыты, проведенные на твердотельной модели (поршне), позволили получить  диапазон изменения радиусов от 0,03мм ÷ 470м. Второй способ рассмотрим поподробней а, для наглядности разобьем построение поршня на четыре этапа. Четвертый этап будет касаться задания конструктивных соотношений представленных в виде формул.         

Первый этап - это построение 2D эскиза на рабочей плоскости с задание основных размеров пользователя. Если это конструкторская разработка, то размеры желательно задавать из таблицы конструктивных элементов. На рис.1. показан 2D зскиз. Для придания объёмной формы воспользуемся кнопкой Revolve (вращать) и 3D модель на первом этапе построена (рис.2).              

r-радиус поршня

Рис.1. 2D эскиз поршня.

Рис.2. 3D модель поршня.

Вторым этапом будет построение бобышек поршня, которое заключается в выборе необходимой плоскости и вычерчивании соответствующего эскиза. Эскиз бобышек представлен в нужной плоскости на рис.3. После чего выдавливаем 2 участка на плоскости и делаем 4-ре скругления. Построение бобышек готово. Модель с выдавленными бобышками и скруглениями представлена на рис.5.                     

Рис.4.Эскиз бобышек.

Рис.5. Выдавливание и скругление бобышек.

Третьим этапом будет выдавливание отверстий в бобышках поршня. Выбираем одну из бобышек и накладываем на неё плоскость эта плоскость будет параллельная оси поршня (цилиндра), на плоскость накладываем эскиз окружности и проводим 2 выдавливания: выдавливание в две стороны. Окончательный вид поршня показан на рис.6.

Рис.6.Окончательный вид поршня.

Построение поршня закончено, теперь можно приступить к параметризации поршня. Для этого, необходимо в таблице “Parameters” в колонке “Equation” записать формулы, которые будут изменять размер в зависимости от параметров пользователя. Формул по большому счету только две. Они наглядно выглядят следующим образом: X=Y/Z, X=Y*Z.