Введение
Настоящий специальный курс лекций разработан на основе требований Государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования и рабочей программы дисциплины «Системы автоматизированного проектирования (САПР)».
Задачей специального курса лекций является упорядочение знаний студентов, изучающих учебную дисциплину «Системы автоматизированного проектирования (САПР)».
Цель дисциплины – приобретение и освоение студентами теоретических основ систем автоматизированного проектирования (САПР) и расчета, ознакомление с принципами построения современных САПР: привить навыки решения инженерных задач при проектировании сложных технических систем с помощью САПР.
Данный специальный курс формирует у обучающихся информационно-коммуникационную компетентность – позволяет обобщить знания, умения и навыки по информатике, информационным технологиям, инженерной графике, необходимые для изучения специальных дисциплин профессионального цикла и в практической деятельности.
На сегодняшний день на предприятиях, ведущих разработки сложных технических объектов, всё больше утверждается оригинальный подход к автоматизации конструкторской деятельности, в основе которого – первоначальное создание трехмерных пространственных моделей изделий, а затем получение с готовой модели чертежно-графической документации в количестве необходимом для производства.
Изучение данного специального курса лекций обеспечивает подготовку технически грамотного современного специалиста и формирование у обучающихся умений самостоятельно и избирательно применять различные средства САПР для автоматизации инженерных работ на производстве и для профессионального роста.
СОДЕРЖАНИЕ
Раздел 1. Общие понятия САПР....................................................... 4
1.1. Классификации САПР.
1.2. САПР по профилю специальности.
|
|
Раздел 2. Система автоматизированного проектирования Компас 3D 11
2.1. САПР КОМПАС 3D Интерфейс системы, основные приемы работы
2.2. Построение пространственных моделей в САПР Компас
Раздел 3. Работа со специализированным САПР........................... 36
3.1. Основные функции и интерфейс САПР ПРЕСС.
Раздел 1. Общие понятия систем автоматизированного проектирования (САПР).
Раздел 2. Система автоматизированного проектирования Компас 3D
Усечение объекта
КОМПАС позволяет быстро и удобно удалять части объектов, ограниченные точками пересечения с другими объектами (иначе говоря, усекать объекты). Для усечения выполните Редактор Þ Удалить Þ Часть кривой или нажмите кнопку Усечь кривую 
на Инструментальной панели редактирования. Укажите курсором часть геометрического объекта, которую необходимо удалить (усечь). Если нужно оставить указанный участок кривой и удалить внешние относительно него участки, переключите кнопку Удалить/оставить участок в Строке параметров объектов.
Удалить указанный участок (по умолчанию).
Оставить указанный участок.
СИСТЕМА КОМПАС SHAFT 2D
Диалоги ввода параметров ступеней в системе КОМПАС-Shaft 2D
КОМПАС-Shaft 2D — это интегрированная система проектирования тел вращения. С ее помощью можно создавать параметрические модели валов и втулок, строить на их поверхностях шлицевые, шпоночные и резьбовые участи, канавки, кольцевые пазы и т.д. Количество ступеней модели может быть любым, а формы — различными: цилиндр, конус, шестигранник, квадрат, сфера. Кроме простых ступеней, модель может содержать элементы механических передач: цилиндрические шестерни с внешними и внутренними зубьями, конические шестерни с прямыми и с круговыми зубьями, элементы червячных, цепных, клиноременных и зубчато-ременных передач.
Процесс создания модели в КОМПАС-Shaft 2D не требует изучения специальной литературы. Нужно только следовать рекомендациям библиотеки и вводить параметры ступеней в соответствующих диалогах.
Объемная модель построенная по плоской модели КОМПАС-Shaft 2D
Вся структура модели представляется в виде дерева ступеней и элементов, каждый из которых можно отредактировать.
|
|
По команде пользователя библиотека автоматически преобразует модель КОМПАС-Shaft 2D в чертеж, на котором, кроме фронтального вида конструкции, могут находиться виды модели слева и справа, а также сечения, выносные элементы, основные размеры и т.п. Пользователю останется лишь окончательно оформить чертеж. Фронтальный вид модели остается объектом библиотеки. Если возникнет необходимость посмотреть или изменить параметры ступеней, то можно вызвать КОМПАС-Shaft 2D двойным щелчком мыши по этому виду.
Плоская модель КОМПАС-Shaft 2D может стать прообразом твердотельной модели, которую можно сгенерировать нажатием одной кнопки на панели инструментов главного окна библиотеки. При этом в дереве построения модели КОМПАС-3D будут присутствовать те же элементы, что и в дереве ступеней и элементов модели КОМПАС-Shaft 2D. Библиотека Компас Shaft 2D включает в себя комплекс программ расчета механических передач КОМПАС GEARS 2D.
Cистема предназначена для выполнения расчетов следующих типов передач:
- Цилиндрическая передача внешнего зацепления;
- Цилиндрическая передача внутреннего зацепления;
- Коническая передача с круговыми зубьями;
- Коническая передача с прямыми зубьями;
- Червячная цилиндрическая передача;
- Роликовая цепная передача;
- Клиноременная передача;
- Зубчатоременная передача.
Чтобы работать с системой КОМПАС GEARS, необходимо выбрать Сервис – Менеджер библиотек – Расчет и построение – Расчеты механических передач.
Окно системы управления библиотеками Менеджер библиотек с открытыми системами папки (каталога)
Окно системы управления библиотеками Менеджер библиотек с добавленной и раскрытой системой КОМПАСSHAFT 2D
Система Компас GEARS 2D предоставляет интуитивно понятный интерфейс, поэтому работать с библиотекой не составляет никакого труда. При помощи соответствующих переключателей можно выбрать необходимый тип расчета и нажатием кнопки «Выполнить», запустить его.
| 
|
| Главное окно системы Комплекс программ КОМПАС GEARS | Начальное окно системы «Расчеты цилиндрической зубчатой передачи внешнего зацепления» |
| 
|
| Диалоговое окно Вариант расчета | Диалоговое окно Геометрический расчет с раскрытой вкладкой Страница 1 |
Расчет освещения помещения
Целью светотехнического расчета является разработка рекомендаций по расположению оптимального количества светильников нужного типа в помещении для создания комфортных, удовлетворяющих всем нормам условий пребывания человека.
Одним из наиболее важных качественных показателей освещения, регламентируемых нормативными документами, является коэффициент пульсации. Для офисных помещений нормируемый коэффициент пульсации в соответствии с СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278–03 составляет не более 10%, а если в помещениях планируется работа за компьютером, это значение составляет не более 5%. Наиболее простым и эффективным способом устранения пульсаций светового потока является использование светильников с электронной пускорегулирующей аппаратурой.
При выборе светильников также нужно определиться с типом потолка в помещении для того, чтобы понять, каким образом фиксировать на нем осветительные приборы.
Обобщая изложенное, приходим к следующему заключению: при освещении данного помещения целесообразно использовать светильники TOP 236 (зеркальный).
|
|
По методу коэффициентов использования необходимое количество светильников N в осветительной установке определяется с помощью формулы:
где EН – нормативный уровень освещенности, лк; S – площадь помещения, м2; КЗ – коэффициент запаса; KИ – коэффициент использования; n – количество ламп в светильнике; ФЛ – световой поток одной лампы в светильнике.
Основным критерием, по которому определяется необходимое количество осветительных приборов, является нормируемый уровень освещенности EH. Этот показатель для помещения по СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278–03 (СНиП 23-05-95) составляет 0,5 лк для расчетной плоскости на высоте 1м от пола.
Площадь помещения определим по формуле:
где a – длина помещения, м; b – ширина помещения, м.
S=9*6,5=58,5 м2.
Коэффициент запаса КЗ определяем в зависимости от типа помещения и принимаем равным 1,25.
Коэффициент использования KИ характеризует эффективность использования светового прибора в помещении.
Для его определения необходимо знать индекс помещения? и коэффициенты отражения стен, пола и потолка.
Рассчитываем индекс помещения (рис. 1):
где h1 – высота помещения, м; h2 – высота расчетной поверхности, м.
Коэффициенты отражения стен, пола и потолка принимаем равными: потолок(80); стены(50); пол(30).
Найдем коэффициент использования по таблице для светильника TOP 236 (зеркальный): K И =0,57.
Количество ламп в светильнике выбранного типа составляет n =2, каждая из которых имеет световой поток ФЛ =1150 лм.
Определяем требуемое количество светильников по формуле (1):
Таким образом, для данного помещения осветительная установка должна состоять из 1 выбранного светильника с равномерным распределением по поверхности потолка. С учетом допуска -10%-+20% количество светильников может варьироваться от 1 до 2 шт.
Аналогично выводится информация о расчете по другим модулям. Онлайн-расчеты удобны и эффективны, но требуют расширения программных модулей до уровня прикладных программ и отработки связей с базами данных электротехнических изделий и оборудования.
Полезным и эффективным является использование специальных экзаменаторов и обучающих программ, с помощью которых можно проверить уровень своих знаний и подготовиться к выполнению проекта.
Такие экзаменаторы есть в программе «Электрик», в системе «Онлайн-Электрик» и др.
|
|
Выводы:
Сектор программного обеспечения на рынке проектирования систем электроснабжения общественных и бытовых объектов достаточно заполнен.
В нем преобладают программные модули САПР, которые используются в крупных проектных организациях и ориентированы на определенный круг потребителей. Кроме того, подобные системы работают с определенным набором БД изделий и оборудования, определенных производителей. И, хотя возможности таких систем практически не ограниченные, исходные справочники (БД) имеют низкую степень обновляемости, особенно в ценовом отношении.
В последнее время стали популярными простые прикладные программы, ориентированные на решения локальных задач, в частности, в системах электроснабжения общественных и бытовых зданий. Такие программы не требуют AutoCAD, мощных компьютеров и удобны в работе даже для решения относительно сложных электротехнических задач. Кроме того, они мобильны, легко обновляемы, могут работать с различным набором справочной информации (БД). Тем не менее, их надо устанавливать на компьютерах и отслеживать обновления.
Для определенного набора задач весьма эффективны онлайн-расчеты.
Так для оперативной проверки результатов проектирования непосредственно на объекте имея доступ в Интернет можно выполнить тот или иной расчет, подобрать альтернативное изделие, оценить его стоимостные показатели, условия поставки и т.п.
Проблем, связанных с обновлением версий, подключением новых БД, связи непосредственно с изготовителями или поставщиками изделий, здесь не существует.
В настоящее время остро стоит вопрос с альтернативным выбором изделий, отвечающим заданным технико-экономическим показателям. Многообразие аналогичных изделий ставит не простую задачу правильного выбора. Все это можно выполнить только, имея оперативно обновляемую БД изделий.
По нашему мнению, основная задача, связанная с программным комплексом в области проектирования систем электроснабжения, лежит в плоскости справочно-информационной поддержки: наличие постоянно обновляемых БД с расширенными информационными данными и возможностями.
Другим направлением, требующим особого внимания, является постоянное обучение пользователей, контроль и проверка их знаний. Этим самым мы достигнем осмысленного использования того или иного программного продукта, снизим число ошибок, повысим качество выполненного расчета или проекта.
В этом направлении и работает система iElectro.
Этому посвящено и справочное пособие: «Выбор, проектирование и монтаж электроустановок зданий»/Е.Г. Акимов, м.:2009, ориентированное на пользователей с начальным уровнем подготовки. А в настоящее время подготавливается набор программ для расчета системы электроснабжения помещений и зданий в прикладном и онлайновом вариантах. Готовится курс обучения по электротехнике для начинающих пользователей с набором контрольных тестов и экзаменаторов.
Но главное наше преимущество – это наличие оперативно-обновляемых информационных материалов по различным отраслям промышленности. Использование их в программных модулях существенно повышает качество выполняемых расчетов и проектов.
|
|
ПЛАНЫ – КОНСПЕКТЫ УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ
| по дисциплине | ||
ОП.13, ОП.15 Системы автоматизированного проектирования (САПР)
