Тонкостенные элементы и оболочки: описать процесс создания, а также объяснить, в чём состоит их различие.

Тонкостенная оболочка – элемент конструкции, созданный при удалении из детали некоторых граней и добавлении к остальным слоя материала. При создании оболочки все тело детали, кроме добавленного слоя, исключается из расчетов.

В SolidWorks, как и в других CAD-системах, есть специальный модуль, позволяющий быстро и удобно создавать детали из листового металла (тонкостенные конструкции однородной толщины).

При работе с такими модулями пользователь, как правило, не обращается непосредственно к инструментам формирования твердотельной модели, а лишь создаёт эскизы и вводит параметры конструкции. При этом основные размеры деталей определяются размерами эскизов, а радиусы гиба – параметрами, задаваемыми в операциях построения твердотельных элементов.

Практически система проектирования листового металл – это набор макрокоманд построения твердотельных элементов специальной геометрии.

Основные определения элементов конструкции деталей из листового металла (материала):

Базовая кромка – это первый элемент новой детали из листового металла. Базовая кромка создается из эскиза. В качестве эскиза может быть использован один, один замкнутый контур или 2 замкнутых контура, один из которых вложен в другой. В детали SolidWorks может быть только один элемент Базовая кромка.

Разрыв – элемент, создающий разрез вдоль выбранных кромок модели (разрыв между смежными плоскими гранями модели, которые образуют одну или несколько линейных кромок или цепочку линейных кромок). Используется как при преобразовании деталей однородной толщины в детали из листового металла, так и в деталях из листового металла.

Элемент кромка под углом добавляет ряд элементов (кромок) на одной или нескольких кромках детали из листового металла.

Элемент ребро-кромка добавляет кромку к детали из листового металла на ребре, имеющем форму прямолинейного отрезка.

Элемент угол растягивает одну грань разрыва стыкового соединения так, чтобы он накладывался на другую грань разрыва.

Нарисованный сгиб – добавляет сгибы в деталь из листового металла; при этом линией гиба является эскиз в форме одного или нескольких отрезков прямой.

Элемент выступ (в неправильных переводах – выштамповка) – добавляет выступ к детали из листового металла. Глубина элемента выступ автоматически устанавливается равной толщине детали из листового металла. Направление глубины автоматически совпадает с деталью из листового металла. Иногда в русскоязычном варианте интерфейса встречается неправильный перевод названия этого элемента – “выштамповка”.

Каёмка – элемент, создающий отбортовки (загибы заданных размеров под углом 180° и более на окончании граней детали).

Сгиб – элемент, образующийся в результате гиба листа по линейной кромке. Различают острые сгибы и скруглённые сгибы. Острые сгибы образуются в результате скругления острых кромок в местах стыка граней тонкостенных элементов, скруглённые сгибы образуются на основе имеющихся круговых сопряжений плоских граней тонкостенных элементов.

Элемент по сечениям – предназначен для моделирования деталей, имеющих помимо цилиндрических и плоских поверхностей конические сгибы с различными параметрами. Данный элемент создаётся аналогично обычному элементу “по сечениям”, но контуры в эскизах должны быть разомкнуты и не иметь острых кромок, т.е. линии, образующие контуры, должны сопрягаться дугами окружностей.

Операции инструмента формы (в более точном переводе – “инструменты штамповки”) – это элементы, образующиеся в результате имитации выполнения листовой штамповки с применением пуансона и матрицы, что позволяет сгибать, растягивать или придавать другую форму листовому металлу. Данные элементы добавляются в деталь с помощью специальных деталей, называемых инструменты формы, которые имитируют форму пуансона.

Когда создан первый элемент детали из листового металла, толщина всех последующих элементов конструкции автоматически связывается с толщиной этого элемента.

При разработке детали из листового металла обычно проектируется деталь в свернутом состоянии. Это позволяет сохранить общий замысел проекта и размеры готовой детали.

Есть 2 способа проектирования деталей из листового металла:

1) Создание первого листового элемента – базовой кромки – и добавление к нему кромок (стенок), создаваемых различными способами, отбортовок и выштамповок.

2) Преобразование твердотельной модели в модель из листового металла путём:

- вставки разрывов между смежными плоскими гранями деталей однородной толщины по линейным кромкам, в местах их соединения;

добавление “нарисованных сгибов” (сгибов, создаваемых по эскизам в виде прямых линий) в тонкостенную плоскую деталь или добавление сгибов в гнутый тонкостенный профиль без использования эскиза.

Основная и вспомогательная геометрия эскиза: назначение и различие.

Вся геометрия эскиза может быть разделена на основную и вспомогательную (рис. 3). Основная геометрия отображается в виде сплошных линий, обязательно учитывается при выполнении формообразующих операций и участвует в формировании поверхностей конструктивных элементов. Вспомогательная геометрия отображается в виде осевых линий, в некоторых случаях (не всегда!) учитывается при выполнении формообразующих операций (иногда является необходимой для их реализации) и не принимает участия в формировании поверхностей конструктивных элементов. Преобразование объектов эскиза из основных во вспомогательные и обратно осуществляется выбором соответствующей опции менеджера свойств при их черчении.

 

Билет № 10

Сопряжения в сборках: дать определение и назвать типы сопряжений, применяемых в SolidWorks.

Пользователь может указать взаимное положение компонентов сборки, задав параметрические связи между их гранями, ребрами и вершинами (например, совпадение граней двух деталей или соосность втулки и отверстия). Эти параметрические связи называются сопряжениями.

При наложении сопряжений доступны только те опции, которые возможно реализовать для выбранных объектов геометрии компонентов. Существуют сопряжения следующих типов:

- параллельность элементов;

- перпендикулярность элементов;

- расположение элементов на заданном расстоянии.

- расположение элементов под заданным углом;

- касание элементов;

- соосность элементов (концентричность);

- совпадение элементов.

При наложении сопряжений на компоненты сборки следует иметь в виду следующие обстоятельства.

1) Компоненты, элементы которых сопрягаются, автоматически перемещаются так, чтобы выполнялось условие сопряжения. Поэтому в сопряжении не могут участвовать элементы, принадлежащие одному и тому же компоненту либо сборке в целом. Например, нельзя установить совпадение двух осей, являющихся элементами сборки, даже если они проходят через ребра или вершины разных деталей.

2) По этой же причине нельзя создать связь между двумя зафиксированными компонентами сборки. Напомним, что компонент можно зафиксировать при помощи соответствующего переключателя при настройке его свойств.

3) Относительное перемещение сопряженных компонентов ограничивается. Например, если на два компонента наложено сопряжение Под углом, то при повороте одного из них второй повернется так, чтобы угол между указанными элементами этих компонентов не изменился.

4) На компонент, который уже участвует в одном или нескольких сопряжениях, можно наложить только такое сопряжение, которое не будет противоречить наложенным ранее.

5) Если из двух сопряженных компонентов один зафиксирован, то подвижность второго компонента (следовательно, и возможность его сопряжения) ограничивается больше, чем если бы он был сопряжен со "свободным" компонентом.

 

Создание дополнительной (справочной) геометрии: вспомогательных осей, плоскостей и систем координат. Представить возможные назначения каждого из перечисленных объектов.