Наиболее полную информацию о сборочной единице, взаимном расположении ее составных частей (характерные, установочные и присоединительные размеры, предельные отклонения размеров), их сопряжениях (посадах) и соединении (разъемные и неразъемные), а также о технических требованиях и характеристиках дают двумерные (плоские) чертежи (2D-системы). Их выполнение при курсовом и дипломном проектировании обязательно.
Конструирование сборочной единицы существенно облегчается, если оперировать её объемными составными частями (элементами). При этом улучшается наглядное представление об их форме и взаимном положении. Такую возможность представляют современные 3D-системы («Компас-3D», «AutoCAD», «Solid Works» и др.). Конструирование в них можно вести в реальном масштабе изделия. Высокая визуальная точность установки элементов исключает возможность грубых ошибок, возникающих в 2D-системах при вычислении их расположения.
В компьютерной среде трехмерную или электронную модель изделия (ЭМИ) представляют в виде набора данных, которые определяют геометрию изделия и иные его свойства, необходимые для изготовления, контроля, приемки, сборки, эксплуатации, ремонта и утилизации. ЭМИ даёт наглядное и более полное представление об изделии и его элементах.
ЭМИ, созданная в 3D-системе, может быть использована для интерпретации всего составляющего модель набора данных (или его части) в автоматизированных системах. Например, для конечно-элементного анализа (в системах «APM-WinMachine», «КОСМОС» и др.) при выполнении расчетов прочности и жесткости сборочной единицы и отдельных элементов, визуализации полей напряжений и деформаций по всему объекту расчета.
Современные требования к проектной документации предполагают создание как ЭМИ, так и двумерных чертежей в электронной или бумажной форме, полученных генерацией моделей, что является наиболее ценным при выполнении графических документов в курсовом и дипломном проектах.
7.2 Электронная модель изделия (ЭМИ).
7.2.1 При построении ЭМИ следует руководствоваться следующими стандартами: ГОСТ 2.051, ГОСТ 2.052, ГОСТ 2.053, ГОСТ 2.102, ГОСТ 2,104.
7.2.2 ЭМИ, как правило, состоит из геометрической модели изделия, произвольного количества атрибутов модели (размеров, допусков, текста) и может включать технические требования.
7.2.3 ЭМИ должна содержать необходимый набор конструкторских, технологических и физических параметров (согласно ГОСТ 2.109), необходимых для выполнения расчетов, математического моделирования, разработки технологических процессов и др.
7.2.4 Электронный конструкторский документ, выполненный в виде модели, должен соответствовать следующим основным требованиям:
– атрибуты, обозначения и указания, приведенные в модели, должны быть необходимыми и достаточными для указанной цели выпуска (например, изготовления изделия или построения чертежа в бумажной и/или электронной форме);
– все размеры должны получаться из модели;
– определенные в модели связанные геометрические элементы, атрибуты, обозначения и указания должны быть согласованы;
– атрибуты, обозначения и указания, определенные и/или заданные в модели и изображенные на чертеже, должны быть согласованы;
– если в модели не содержатся все конструкторские данные изделия, то это должно быть указано (например, «места клеймения – по ГОСТ… пункт 21.4»).
7.2.5 При визуализации (отображении) модели на электронном устройстве (например, экране дисплея) размеры, предельные отклонения и указания (в том числе технические требования) следует показывать в основных плоскостях (рисунок 7.1) проекций (по ГОСТ 2.305), аксонометрических (рисунок 7.2) проекциях (по ГОСТ 2.317) или иных удобных для визуального восприятия отображаемой информации плоскостях проекций.
Рисунок 7.1 – Пример простановки размеров на основных проекциях ЭМИ
Рисунок 7.2 – Пример простановки размеров на аксонометрических проекциях ЭМИ
7.2.6 При визуализации модели допускается:
– не представлять модель на чертежном формате;
– не показывать отображение центральных (осевых) линий или центральных плоскостей для указания размеров;
– не показывать штриховку в разрезах и сечениях;
– не представлять реквизиты основной надписи и дополнительных граф к ней на чертежном формате.
– показывать дополнительные конструктивные параметры с помощью вспомогательной геометрии (например, координаты центра масс);
– показывать размеры и предельные отклонения без использования сечений;
– при разработке курсового и дипломного проектов не показывать атрибуты модели (размеры, допуски, текст) и технические требования, если по этой ЭМИ построены чертежи изделия в бумажной и/или электронной форме или ЭМИ создана исключительно для передачи в CAM/CAD системы (например, АРМ WinMachine).
7.2.7 При задании атрибутов применяют условные обозначения (знаки, линии, буквенные и буквенно-цифровые обозначения и др.), установленные в стандартах ЕСКД. Размеры условных знаков определяют с учетом наглядности и ясности и выдерживают одинаковыми при многократном применении в пределах одной модели.
7.2.8 При разработке модели применяют электронные библиотеки стандартных и покупных изделий.
7.2.9 В модель допускается включать ссылки на стандарты и технические условия, если они полностью и однозначно определяют соответствующие требования.
7.2.10 В модель не включают технологические указания (в виде исключения допускается включать технологические указания в случаях, предусмотренных ГОСТ 2.109).
7.2.11 ЭМИ должна содержать, как минимум, одну координатную систему. Координатную систему модели изображают тремя взаимно перпендикулярными линиями с началом координат, расположенным в пересечении трех осей, при этом:
– должно быть показано положительное направление и обозначение каждой оси;
– следует использовать правостороннюю координатную систему модели (рисунок 7.3), если не оговорена другая координатная система.
Рисунок 7.3 – Рекомендуемая правосторонняя координатная система модели
7.2.12 В ЭМИ допускается выполнять упрощенной представление частей модели типа отверстий, резьб, лент, пружин и др., используя частичное определение геометрии модели, атрибуты модели или их комбинацию.
7.2.13 Начальная ориентация ЭМИ в модельном пространстве не оговаривается.
7.3 Электронная модель детали (ЭМД).
7.3.1 ЭМД разрабатывают, как правило, на все детали, входящие в состав изделия, если техническим заданием предусмотрено выполнение документации только в виде ЭМИ.
7.3.2 ЭМД, как правило, следует выполнять в размерах, которым изделие должно соответствовать пред сборкой.
7.3.3 В курсовом и дипломном проектах ЭМД допускается выполнять без указания атрибутов и технических требований (как составную часть сборочной единицы). При необходимости по ЭМД выполняется чертеж детали в бумажной и/или электронной форме в соответствии с требованиями ЕСКД.
7.4 Электронная модель сборочной единицы (ЭМСЕ).
7.4.1 ЭМСЕ должна давать представление о расположении и взаимной связи составных частей, соединяемых с сборочную единицу и содержать необходимую и достаточную информацию для осуществления сборки и контроля сборочной единицы.
7.4.2 ЭМД, входящие в состав ЭМСЕ, рекомендуется включать в модель как самостоятельные модели, размещая их в координатной системе ЭМСЕ и задавая данные расположения.
7.4.3 ЭМСЕ, входящие в состав изделия более высокого уровня иерархии, рекомендуется включать в состав модели этого изделия как самостоятельные модели, размещая их в координатной системе ЭМСЕ более высокого уровня иерархии и задавая данные расположения.
7.4.4 В ЭМСЕ допускается включать модели пограничных (соседних) изделий («обстановки»), соблюдая размеры, определяющие их взаимное расположение.
7.4.5 ЭМСЕ должна содержать параметры и требования, которые необходимо по ней выполнять или контролировать:
– номера позиций составных частей, входящих в изделие;
– установочные, присоединительные и другие необходимые справочные размеры;
– техническую характеристику изделия (при необходимости);
– указания о характере сопряжения элементов ЭМСЕ и методах его осуществления, если точность сопряжения обеспечивается не заданными предельными отклонениями размеров, а подбором, пригонкой и т.п.
– указания о выполнении неразъемных соединений.
7.4.6 В курсовом и дипломном проектах допускается выполнять ЭМСЕ без атрибутов (указанных в пункте 7.4.5) или с указанием только основных характерных размеров (габаритные, присоединительные и т.п.) если по этой ЭМСЕ выполнены чертежи изделия в бумажной и/или электронной форме или при отсутствии двухмерных чертежей ЭМСЕ представлена (визуализирована) в виде отдельных ЭМСЕ и/или ЭМД входящих в её состав (рисунок 7.4).
7.4.7 ЭМСЕ должна состоять не менее чем из десяти ЭМИ (ЭМД сложной конфигурации и/или ЭМСЕ).
7.4.8 ЭМД и/или ЭМСЕ, взятые из библиотеки 3D-системы, и ЭМД простой формы (например, ЭМ гладкого пальца, пластины без конструктивных элементов) не учитываются.
7.4.9 ЭМСЕ выполненная с соблюдением требований пунктов 7.4.6, 7.4.7 и 7.4.8 приравнивается по трудоёмкости к двумерному чертежу формата А1. ЭМСЕ более сложного уровня (по согласованию с руководителем) может быть приравнена к большему количеству форматов А1 двумерных чертежей.
а) б)
в) г)
а – рабочий орган в сборе; б – рабочий орган со снятым кожухом: в – фреза с приводом и крепёжные хомуты; г – рама рабочего органа
Рисунок 7.4 – Пример визуализации ЭМСЕ при отсутствии двумерных чертежей
7.5 Электронный макет (ЭМК).
7.5.1 ЭМК является разновидностью ЭМИ (ЭМСЕ) и предназначен для оценки взаимодействия составных частей макетируемого изделия или изделия в целом с элементами производственного и/или эксплуатационного окружения.
7.5.2 ЭМК разрабатывается на проектных стадиях, не предназначается для изготовления по ним изделий и, как правило, не содержит данных для изготовления и сборки.
7.5.3 ЭМК выполняется с использованием мультимедийных технологий, показывающих динамику перемещения и крайние положения перемещающихся выдвигаемых или откидываемых частей, рычагов и т.п.
7.5.4 ЭМК выполняется с упрощениями, соответствующими целям его разработки. Подробность ЭМК должна быть достаточной для того, чтобы дать исчерпывающее представление о внешних очертаниях изделия, положениях его выступающих частей, о расположении элементов связи изделия с другими изделиями.
7.5.5 Точность построения ЭМК должна быть необходимой и достаточной для того, чтобы определить габаритные размеры изделия, установочные, присоединительные размеры, при необходимости, размеры, определяющие положение выступающих частей.
7.5.6 В дипломном проекте ЭМК может быть выполнена для визуализации работы изделия как самостоятельного агрегата, для оценки взаимодействия макетируемого агрегата и изделия в целом (с элементами «обстановки») и может не содержать деталей, находящихся «внутри» изделия и не влияющих на взаимодействие макетируемого изделия с «обстановкой».
7.5.7 В дипломном проекте (по согласованию с руководителем) ЭМК может быть приравнен, в зависимости от сложности модели и возможностей анимации, к одному (двум) форматам А1 двумерных чертежей.