Учреждение образования «Белорусский государственный

технологический университет»

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе УО «БГТУ»

А. С. Федоренчик

Регистрационный № УД- /р

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

МАШИН И ОБОРУДОВАНИЯ

Учебная программа по специальности 136 07 01 Машины и аппараты химических производств и предприятий строительных материалов Факультет химической технологии и техники Кафедра машин и аппаратов химических и силикатных производств Курс 4 Семестры 7, 8 Лекции 34 часа Экзамен 8 семестр Лабораторные занятия 34 часа Зачет 7 семестр Всего аудиторных часов Курсовая работа 8 семестр по дисциплине 68 часов Всего часов Форма получения высшего по дисциплине 152 часа образования дневная_ Составил А. А. Гарабажиу, кандидат технических наук, доцент_ Учебная программа составлена на основании типовой учебной программы «Системы автоматизированного проектирования машин и оборудования», утвержденной «_»_20_г., регистрационный № ТД- /тип.

Рассмотрена и рекомендована к утверждению в качестве рабочего варианта на заседании кафедры машин и аппаратов химических и силикатных производств учреждения образования «Белорусский государственный технологический университет»

протокол № _ от «» 20_г.

Заведующий кафедрой доц., к.т.н. П. Е. Вайтехович _ (подпись) Одобрена и рекомендована к утверждению научно-методическим советом факультета химической технологии и техники протокол № _ от «» 20_г.

Председатель доц., к.т.н. П. Е. Вайтехович _ (подпись)

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Дисциплина «Системы автоматизированного проектирования машин и оборудования» принадлежит к циклу общеинженерных и является одной из основных при подготовке инженеров-механиков по специальности 1–36 07 01 «Машины и аппараты химических производств и предприятий строительных материалов».

Цель преподавания дисциплины - приобретение студентами опыта автоматизированного проектирования типового оборудования современных предприятий химической промышленности и промышленности строительных материалов.

Основной задачей дисциплины является углубление студентами полученных ранее и приобретение новых знаний по освоению современных методов рационального использования вычислительной техники и новых компьютерных технологий. В процессе обучения предполагается закрепление и расширение практических навыков работы с персональными ЭВМ для выполнения чертежно-конструкторской документации (технологических схем производства, чертежей общего вида технологического оборудования, сборочных и рабочих чертежей узлов и деталей машин, спецификаций и т.п.);

трехмерных моделей сборочных узлов и деталей машин и аппаратов;

расчета оптимальных конструктивных параметров машин и аппаратов (составление расчетных схем, подбор и задание расчетных параметров, представление результатов расчета в виде диаграмм, графиков, таблиц и т.п.) и для оформления расчетно-пояснительной записки – основной составляющей проектной документации.

Дисциплиной «Системы автоматизированного проектирования машин и оборудования» предусмотрено изучение универсальных прикладных программ, используемых для проектирования машин и оборудования предприятий химической промышленности и промышленности строительных материалов.

После изучения дисциплины «Системы автоматизированного проектирования машин и оборудования» выпускник специальности 1–36 07 01 «Машины и аппараты химических производств и предприятий строительных материалов» должен:

знать:

классификацию, структуру и основные принципы построения современных машиностроительных САПР;

основные приемы двухмерного проектирования чертежно-конструкторской документации любой степени сложности на базе САПР общего машиностроения;

основные приемы трехмерного твердотельного параметрического моделирования деталей машин, сборочных узлов и механизмов с использованием САПР общего машиностроения;

основные приемы расчета оптимальных технологических и конструктивных параметров машин и аппаратов с использованием машиностроительных САПР;

уметь:

выполнять чертежно-конструкторскую документацию любой степени сложности на базе САПР общего машиностроения;

выполнять трехмерные твердотельные параметрические модели деталей машин, сборочных узлов и механизмов с использованием САПР общего машиностроения;

выполнять основные расчеты оптимальных технологических и конструктивных параметров машин и аппаратов с использованием машиностроительных САПР.

Структура содержания учебной дисциплины «Системы автоматизированного проектирования машин и оборудования» включает:

курс лекций, состоящий из трех разделов, на которых в логической последовательности рассматриваются основные вопросы автоматизированного проектирования типового оборудования современных предприятий химической промышленности и промышленности строительных материалов.

При этом особое внимание уделяется вопросам комплексного использования CAD и CAE-систем автоматизированного проектирования машин и оборудования с преобладанием трехмерного твердотельного параметрического моделирования деталей машин, сборочных узлов и механизмов при помощи большого количества прикладных библиотек и библиотек трехмерных моделей, и их последующего инженерного расчета и анализа при помощи соответствующих прикладных программ;

лабораторные занятия, которые направлены на приобретение практических навыков автоматизированного проектирования машин и оборудования предприятий химической промышленности и промышленности строительных материалов, путем разработки конкретных трехмерных моделей сборочных узлов и деталей машин и аппаратов, расчета их оптимальных конструктивных параметров и выполнения соответствующей чертежно-конструкторской документации;

курсовую работу, которая является завершающей стадией изучения дисциплины «Системы автоматизированного проектирования машин и оборудования». Выполнение курсовой работы по данной учебной дисциплине позволяет студентам закрепить полученные знания и навыки по автоматизированному проектированию не только действующего оборудования отрасли, но и вновь создаваемого в соответствии с требованиями комплексного многоуровневого проектирования.

Типовым учебным планом для изучения данной дисциплины предусмотрено 152 часа, из которых 68 аудиторных: 34 лекционных часа и 34 часа лабораторных занятий. При этом в седьмом семестре планируется: 17 лекционных часов и 17 часов лабораторных занятий, в восьмом семестре: 17 лекционных часов и 17 часов лабораторных занятий.

В качестве основных технологий обучения студентов по дисциплине «Системы автоматизированного проектирования машин и оборудования» рекомендуется использовать: проблемное обучение, технологию разноуровневого обучения, преподавание с использованием компьютерной, мультимедийной техники и прикладных компьютерных программ, технологию сквозного обучения.

Для успешного усвоения студентами учебного материала по дисциплине «Системы автоматизированного проектирования машин и оборудования»

необходимо предварительное изучение ими таких дисциплин, как:

«Высшая математика» (используются знания студентов по большинству разделов дисциплины);

«Начертательная геометрия, инженерная и машинная графика» (используются знания и навыки студентов по выполнению эскизов и рабочих чертежей деталей машин, сборочных чертежей узлов и механизмов, расчетных схем инженерных конструкций);

«Информатика и компьютерная графика» (используются знания и навыки студентов по основам работы с ПЭВМ, а также с программами Microsoft Office и MathCAD);

«Теоретическая механика» (используются знания студентов по разделам «Статика», «Кинематика» и «Динамика»);

«Технология машиностроения» (используются знания студентов о рациональных способах и методах изготовления деталей машин общего назначения);

«Детали машин и основы конструирования» (используются знания студентов по основам конструирования и методам инженерного расчета узлов и деталей машин общего назначения);

«Расчет и конструирование машин и агрегатов» (используются знания студентов по основам конструирования и методам расчета типовых элементов современного оборудования химических производств и предприятий строительных материалов).

Для диагностики сформированности компетенций студентов рекомендуется использовать тесты, индивидуальные задания и контрольные работы.

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Раздел 1. Введение в дисциплину «Системы автоматизированного проектирования машин и оборудования»

1.1. Современное состояние, структура и основные принципы построения машиностроительных САПР Цели и задачи дисциплины и ее связь с основными общенаучными и общеинженерными дисциплинами.

Организация процесса проектирования на отраслевых предприятиях.

Основные понятия и определения. Этапы и стадии проектирования.

Краткий обзор современных машиностроительных САПР. Техника безопасности при работе на ПЭВМ.

Структура и основные принципы построения современных САПР. Особенности процесса проектирования в современных САПР.

1.2. Основные направления развития современных машиностроительных САПР Узкая специализация современных САПР.

Универсализация возможностей машиностроительных САПР.

Комплексное использование современных САПР.

Раздел 2. Основы двухмерного автоматизированного проектирования 2.1. Структура, функциональное назначение и базовые приемы работы с системой КОМПАС-ГРАФИК Пакет прикладных программ КОМПАС. Общие сведения о программе КОМПАС-ГРАФИК.

Структура главного окна системы КОМПАС-ГРАФИК. Единицы измерения. Управление курсором. Системы координат. Использование сетки.

Базовые приемы работы с типовыми объектами и типовыми документами КОМПАС-ГРАФИК. Буфер обмена.

Оптимальная настройка системы и новых документов. Создание нового документа (листа чертежа, фрагмента, текстового документа, спецификации) и редактирование его текущих параметров.

2.2. Построение, измерение и расчет геометрических и вспомогательных элементов чертежа или фрагмента в системе КОМПАС-ГРАФИК Построение геометрических элементов чертежа или фрагмента в системе КОМПАС-ГРАФИК. Различные способы ввода данных в поля Панели свойств. Использование привязок, «горячих клавиш» и геометрического калькулятора в системе КОМПАС-ГРАФИК.

Создание (нанесение) и редактирование текста, таблиц, размеров и технологических обозначений на чертежах и фрагментах КОМПАС-ГРАФИК.

Измерение и расчет массо-центровочных характеристик геометрических элементов чертежа и фрагмента в системе КОМПАС-ГРАФИК.

Особенности заполнения основной надписи чертежа в системе КОМПАС-ГРАФИК.

2.3. Выделение, редактирование и параметризация геометрических и вспомогательных элементов чертежа или фрагмента в системе КОМПАСГРАФИК Выделение геометрических и вспомогательных элементов на чертежах и фрагментах КОМПАС-ГРАФИК.

Основные приемы редактирование геометрических элементов чертежа или фрагмента в системе КОМПАС-ГРАФИК.

Параметрические возможности системы КОМПАС-ГРАФИК. Автоматическое и ручное наложение параметрических связей и ограничений на геометрические и вспомогательные элементы чертежа или фрагмента. Использование параметрических переменных.

2.4. Создание и редактирование ассоциативных видов, вспомогательных видов и слоев, составных объектов многолистового чертежа в системе КОМПАС-ГРАФИК Ассоциативные возможности системы КОМПАС-ГРАФИК. Создание и редактирование ассоциативных видов чертежа.

Использование вспомогательных видов и слоев в системе КОМПАСГРАФИК. Менеджер документа. Создание и редактирование вспомогательных видов и слоев. Активное, фоновое, видимое, погашенное и текущее состояние вспомогательных видов и слоев.

Использование составных объектов многолистового чертежа в системе КОМПАС-ГРАФИК. Создание и редактирование групп, макроэлементов и графических фрагментов многолистового чертежа.

2.5. Основные приемы работы с прикладными библиотеками

КОМПАС-ГРАФИК

Базовые приемы работы с прикладными библиотеками и библиотеками фрагментов в системе КОМПАС-ГРАФИК. Менеджер библиотек. Подключение, запуск, режимы работы и выбор функций из библиотеки. Создание собственной библиотеки фрагментов.

Расчет и проектирование деталей машин типа «тела вращения» в системе КОМПАС-Shaft 2D. Создание и редактирование деталей вращения. Расчет и проектирование элементов механических передач при помощи модуля КОМПАС-GEARS. Прочностной расчет вала и расчет подшипников качения при помощи модуля КОМПАС-SHAFT CALC.

Расчет и проектирование пружин в системе КОМПАС-SPRING. Проектный и проверочный расчет цилиндрических, конических пружин растяжения (сжатия), тарельчатых пружин и пружин кручения. Автоматизированное построение по результатам расчета рабочих чертежей пружин и их трехмерных моделей.

2.6. Создание и редактирование текстовой документации и спецификаций в системе КОМПАС-ГРАФИК Особенности создание и редактирования текстовой документации в системе КОМПАС-ГРАФИК. Ввод и редактирование текста. Вставка в документ текстовых шаблонов, таблиц, фрагментов чертежа, рисунков, символов и спецзнаков. Проверка правописания.

Создание и заполнение спецификаций в системе КОМПАС-ГРАФИК.

Заполнение спецификации в ручном, автоматическом и полуавтоматическом режимах. Добавление в спецификацию нового раздела, базового и вспомогательного объектов. Связь спецификации со сборочным чертежом.

Некоторые рекомендации по созданию рабочих и сборочных чертежей в системе КОМПАС-ГРАФИК.

Основные приемы вывода на печать, экспортирования и преобразования в растровый формат типовых документов КОМПАС-ГРАФИК.

2.7. Двухмерное проектирование узлов и деталей машин при помощи пакета прикладных программ APM WinMachine Структура и функциональное назначение пакета прикладных программ APM WinMachine. Интеграция APM WinMachine с другими САПР общего машиностроения.

Расчет и проектирование неидеальных подшипников качения и скольжения при помощи программ APM Bear и APM Plain соответственно. Расчет шариковых (роликовых) радиальных, сферических, радиально-упорных и упорных подшипников качения. Комплексный анализ опор качения всех известных типов. Расчет и анализ радиальных и упорных подшипников скольжения, работающих в условиях жидкостного и полужидкостного трения.

Расчет и проектирование неидеальных передач поступательного движения и кулачковых механизмов при помощи программ APM Screw и APM Cam соответственно. Расчет и комплексный анализ винтовых передач скольжения, шарико-винтовых и планетарно-винтовых передач. Расчет и комплексный анализ вращающихся ведущих кулачков с поступательно движущимся плоским или роликовым толкателем, плоским или роликовым коромыслом и с автоматической генерацией чертежей.

Расчет и проектирование соединений деталей машин и элементов конструкций при помощи программы APM Joint. Комплексный расчет и анализ резьбовых соединений с применением болтов, винтов и шпилек, работающих при произвольном внешнем нагружении. Проектный и проверочный расчет стыковых, точечных, одно- и двухсторонних швов сварных соединений, работающих при произвольном внешнем нагружении и произвольном размещении сварных швов. Расчет и анализ заклепочных соединений произвольного размещения и при произвольном плоском нагружении. Расчет и подбор шлицевых, шпоночных, штифтовых, клеммовых, профильных соединений, а также цилиндрических и конических соединений с натягом для деталей вращения.

Раздел 3. Основы трехмерного автоматизированного проектирования 3.1. Структура, функциональное назначение и базовые приемы работы с системой КОМПАС-3D Ограничения двухмерного и особенности трехмерного проектирования деталей машин и сборочных узлов на ЭВМ.

Общие сведения о системе трехмерного твердотельного параметрического моделирования КОМПАС-3D. Структура главного окна программы.

Общие принципы трехмерного моделирования деталей машин. Основные термины 3D-моделирования. Плоскости проекций и система координат.

Эскизы, операции и вспомогательные построения. Основание детали. Использование деталей-заготовок. Создание гибкой модели детали.

Выбор объектов и управление трехмерным изображением детали в системе КОМПАС-3D. Фильтр объектов. Настройка и редактирование параметров трехмерной модели детали.

3.2. Формообразующие операции трехмерного твердотельного моделирования основания детали в системе КОМПАС-3D Требования предъявляемые к построению контура эскизов трехмерной модели детали в системе КОМПАС-3D. Особенности двухмерного проектирования контура эскиза трехмерной модели детали.

Трехмерное моделирование основания детали при помощи операций выдавливания и вращения.

Трехмерное моделирование основания детали при помощи кинематической операции и операции по сечениям.

Приклеивание или вырезание дополнительных формообразующих элементов в основании трехмерной модели детали.

3.3. Дополнительные операции трехмерного твердотельного моделирования деталей машин в системе КОМПАС-3D Построение дополнительных конструктивных элементов трехмерной модели детали. Трехмерное моделирование фасок, скруглений, круглых отверстий, уклонов, ребер жесткости, оболочек, отсечения части детали, условного изображение резьбы. Булева операция.

Построение упорядоченных элементов трехмерной модели детали. Использование операций массив по сетке, массив по концентрической сетке и массив вдоль кривой.

Зеркальное копирование элементов трехмерной модели детали. Использование операций зеркальный массив и зеркально отразить все.

3.4. Трехмерное твердотельное моделирование элементов листовой детали в системе КОМПАС-3D Основные понятия и определения. Листовое тело и листовая деталь.

Сгиб, линия сгиба, продолжение и направление сгиба. Пластина и базовая грань. Освобождение сгиба и угла. Переменные листовой детали. Коэффициент нейтрального слоя. Замыкание углов.

Трехмерное моделирование листового тела, пластины, подсечки, сгиба по ребру и линии.

Трехмерное моделирование отверстия, выреза, замыкания углов, сгибания и разгибания элементов листовой детали.

Трехмерное моделирование развертки и штампованных элементов листовой детали. Настройка параметров развертки листовой детали. Создание открытой и закрытой штамповки, жалюзи и буртика в листовой детали.

3.5. Вспомогательные построения, основы параметризации и редактирования элементов трехмерной модели детали в системе КОМПАС-3D Особенности трехмерного моделирования элементов вспомогательной геометрии в системе КОМПАС-3D. Построение вспомогательных конструктивных осей и плоскостей. Создание трехмерных моделей поверхностей и пространственных кривых. Измерение и расчет массо-центровочных характеристик элементов трехмерной модели детали.

Параметрические возможности системы КОМПАС-3D. Вариационная параметризация эскиза. Иерархическая структура подчинения (параметризация) элементов трехмерной модели детали. Использование параметрических переменных.

Основные приемы редактирования трехмерной модели детали в системе КОМПАС-3D. Редактирование контура эскиза и основных параметров формообразующих, дополнительных и вспомогательных операций трехмерного моделирования. Редактирование элементов трехмерной модели детали путем их удаления и изменения порядка построения.

Создание заготовки рабочего чертежа на основании трехмерной модели детали в системе КОМПАС-3D. Нанесение размеров и технологических обозначений на трехмерной модели детали.

3.6. Основные приемы создания и редактирования трехмерной модели сборочного узла в системе КОМПАС-3D Способы трехмерного моделирования сборочных узлов в системе КОМПАС-3D. Добавление компонентов в трехмерную модель сборочного узла. Добавление компонента из файла. Создание компонента на месте. Добавление в сборку стандартных изделий. Добавление в сборку одинаковых компонентов.

Определение взаимного положения компонентов в трехмерной модели сборочного узла. Перемещение и поворот компонентов сборки. Режим контроля соударений и автосопряжения перемещаемых компонентов сборки.

Фиксация компонента в сборке. Сопряжение компонентов сборки.

Использование основных формообразующих и дополнительных операций трехмерного моделирования при построении сборочного узла в системе КОМПАС-3D. Использование операции выдавливания, вращения, кинематической и по сечениям. Вырезать выдавливанием, вращением, кинематически и по сечениям. Трехмерное моделирование фасок, скруглений, круглых отверстий, уклонов, ребер жесткости, оболочек, отсечения части детали или сборки. Использование булевой операции, операций построения массива и зеркального копирования компонентов трехмерной модели сборочного узла.

Основные приемы редактирования трехмерной модели сборочного узла в системе КОМПАС-3D. Редактирование компонентов сборки «на месте» и в отдельном окне. Редактирование основных формообразующих и дополнительных операций сборки. Редактирование сопряжения компонентов сборки.

Редактирование сборки перемещением ее компонентов. Предупреждения о необходимости перестроения сборки. Проверка пересечений и разнесение компонентов сборки.

3.7. Основные приемы работы с библиотеками трехмерных моделей и объектами спецификации в системе КОМПАС-3D Базовые приемы работы с библиотеками трехмерных моделей в системе КОМПАС-3D. Менеджер библиотек. Подключение, запуск, режимы работы и выбор функций из библиотеки. Создание и редактирование собственной библиотеки трехмерных моделей. Добавление новой трехмерной модели детали (сборочной единицы) в библиотеку. Вставка трехмерной модели детали (сборочной единицы) из библиотеки в сборку и ее последующее редактирование. Основные приемы работы с библиотекой Трубопроводы 3D.

Создание и редактирование объектов спецификации в системе КОМПАС-3D. Внутренние и внешние объекты спецификации. Создание объектов спецификации в трехмерной модели детали и сборочного узла. Редактирование объектов спецификации. Взаимодействие документа-модели со спецификацией и чертежом. Создание заготовки сборочного чертежа на основании трехмерной модели сборочного узла.

Основные приемы вывода на печать, экспортирования и преобразования в растровый формат типовых документов КОМПАС-3D.

Использование OLE-технологии в системах КОМПАС. Вставка типового документа КОМПАС в MS Word из внешнего файла и с сохранением связи с файлом-источником. Изменение отображения вставленного объекта КОМПАС «на месте» и в отдельном окне. Редактирование и обновление связи вставленного в MS Word типового документа КОМПАС.

3.8. Проектирование и расчет методом конечных элементов (МКЭ) трехмерных моделей деталей и конструкций в системе APM Structure3D Структура и функциональное назначение системы APM Structure3D.

Особенности применения МКЭ для оценки напряженно-деформационного состояния элементов конструкции.

Основные приемы трехмерного моделирования деталей машин и конструкций в системе APM Structure3D. Виды, видовые плоскости и слои. Задание основных элементов трехмерных конструкций. Фильтры вида. Создание и редактирование элементов трехмерных моделей деталей и конструкций. Экспорт и импорт трехмерных моделей.

Определение различных способов нагружения трехмерных конструкций и их элементов в системе APM Structure3D. Узловая нагрузка и нагрузка от перемещения в опорах. Нагрузка на пластину и на стержень. Нагрузка от собственного веса конструкции, сейсмического, снегового и ветрового воздействия. Тепловая нагрузка и нагрузка от давления на объемный элемент.

Приложение линейного или углового ускорения. Комбинированное нагружение. Определение графика нагружения.

Особенности расчета методом конечных элементов трехмерных моделей деталей и конструкций в системе APM Structure3D. Типы объемных конечных элементов. Рекомендации по подбору корректных параметров разбиения объемной модели на конечные элементы. Особенности подготовки к расчету трехмерных моделей, содержащих объемные конечные элементы.

Задание параметров расчета. Результаты расчета.

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ КАРТА

Номер раздела, темы

ВВЕДЕНИЕ В ДИСЦИПЛИНУ «СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ МАШИН И ОБОРУДОВАНИЯ» (4 ч.)

2. Организация процесса проектирования на отраслевых предприятиях.

3. Краткий обзор современных машиностроительных САПР.

4. Структура и основные принципы построения современных САПР.

ОСНОВЫ ДВУХМЕРНОГО АВТОМАТИЗИРОВАННОГО

ПРОЕКТИРОВАНИЯ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ МАШИН И

4. Оптимальная настройка системы и новых документов.

Построение, измерение и расчет геометрических и вспомогательных Компьютерная презентация № 4. Экспрессэлементов чертежа или фрагмента в системе КОМПАС-ГРАФИК: Вопросы для тестов. тест по теПостроение геометрических элементов чертежа или фрагмента Задания для выполнения лабо- ме. Зачет.

2. Создание (нанесение) и редактирование текста, таблиц, разме- ческим построения базовых 3. Измерение и расчет массо-центровочных характеристик гео- Задания для выполнения лабометрических элементов чертежа и фрагмента в системе КОМ- раторной работы по разработке и 4. Особенности заполнения основной надписи чертежа в системе 1. Выделение геометрических и вспомогательных элементов на раторной работы по выделению и Экзамен.

2. Основные приемы редактирование геометрических элементов составных объектов на чертежах и 3. Параметрические возможности системы КОМПАС-ГРАФИК. Задания для выполнения лабораторной работы по использованию встроенных библиотек 2. Расчет и проектирование деталей машин типа «тела вращения» двухмерному проектированию 3. Расчет и проектирование пружин в системе КОМПАС-SPRING. «тела вращения» при помощи 3. Некоторые рекомендации по созданию рабочих и сборочных системе КОМПАС-ГРАФИК.

ния в растровый формат типовых документов КОМПАС-ГРАФИК. и оформлению сборочных чертежей и спецификаций в системе КОМПАС-ГРАФИК.

2. Расчет и проектирование неидеальных подшипников качения и скольжения при помощи программ APM Bear и APM Plain соответственно.

3. Расчет и проектирование неидеальных передач поступательного движения и кулачковых механизмов при помощи программ APM Screw и APM Cam соответственно.

4. Расчет и проектирование соединений деталей машин и элементов конструкций при помощи программы APM Joint.

ОСНОВЫ ТРЕХМЕРНОГО АВТОМАТИЗИРОВАННОГО

ПРОЕКТИРОВАНИЯ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ МАШИН И

ОБОРУДОВАНИЯ (16 ч.) 3. Общие принципы трехмерного моделирования деталей машин.

4. Выбор объектов и управление трехмерным изображением детали в системе КОМПАС-3D.

2. Трехмерное моделирование основания детали при помощи опе- редактированию трехмерной 4. Приклеивание или вырезание дополнительных формообразую- Задания для выполнения лабощих элементов в основании трехмерной модели детали. раторной работы по созданию и Дополнительные операции трехмерного твердотельного модели- Компьютерная презентация № 12. [2534, Экспрессрования деталей машин в системе КОМПАС-3D: Вопросы для тестов. 44, 45] тест по 2. Построение упорядоченных элементов трехмерной модели детали. редактированию пространственЗеркальное копирование элементов трехмерной модели детали. ной параметрической модели детали и ее ассоциативного рабочего чертежа при помощи основных 3. Трехмерное моделирование отверстия, выреза, замыкания уг- модели листовой детали в сислов, сгибания и разгибания элементов листовой детали. теме КОМПАС-3D.

4. Трехмерное моделирование развертки и штампованных элементов листовой детали Вспомогательные построения, основы параметризации и редактиро- Компьютерная презентация № 14. [2535, Экспрессвания элементов трехмерной модели детали в системе КОМПАС-3D: Вопросы для тестов. 44, 45] тест по 2. Параметрические возможности системы КОМПАС-3D. редактированию пространственОсновные приемы редактирования трехмерной модели детали в ной параметрической модели десистеме КОМПАС-3D. тали и ее ассоциативного рабочеСоздание заготовки рабочего чертежа на основании трехмерной го чертежа при помощи основных модели детали в системе КОМПАС-3D. формообразующих, дополнительных и вспомогательных операций трехмерного моделирования и ассоциативных возможностей системы КОМПАС-3D.

1. Способы трехмерного моделирования сборочных узлов в сис- Задания для выполнения лабо- 44, 45] теме. Эктеме КОМПАС-3D. Добавление компонентов в трехмерную раторной работы по созданию и замен.

модель сборочного узла. редактированию пространственОпределение взаимного положения компонентов в трехмерной ной твердотельной параметричемодели сборочного узла. ской модели сборочного узла пуИспользование основных формообразующих и дополнительных тем последовательного добавлеопераций трехмерного моделирования при построении сбороч- ния его отдельных компонентов 4. Основные приемы редактирования трехмерной модели сбороч- моделей в системе КОМПАС-3D.

2. Создание и редактирование объектов спецификации в системе ассоциативного сборочного зования в растровый формат типовых документов КОМПАС-3D. трехмерной модели сборочного Проектирование и расчет методом конечных элементов (МКЭ) трех- Компьютерная презентация № 17. [36, 37] Экспрессмерных моделей деталей и конструкций в системе APM Structure3D: Вопросы для тестов. тест по 2. Основные приемы трехмерного моделирования деталей машин и конструкций в системе APM Structure3D.

3. Определение различных способов нагружения трехмерных конструкций и их элементов в системе APM Structure3D.

4. Особенности расчета методом конечных элементов трехмерных моделей деталей и конструкций в системе APM Structure3D.

ИНФОРМАЦИОННАЯ ЧАСТЬ

ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ

На лабораторных занятиях у студентов формируются практические навыки автоматизированного проектирования машин и оборудования предприятий химической промышленности и промышленности строительных материалов, путем разработки конкретных трехмерных моделей сборочных узлов и деталей машин и аппаратов, расчета их оптимальных конструктивных параметров и выполнения соответствующей чертежно-конструкторской документации. Кроме этого на данных занятиях студентам прививаются навыки к самостоятельной работе с прикладными библиотеками, библиотеками фрагментов и трехмерных моделей в системе КОМПАС-ГРАФИК и КОМПАС-3D.

1. Ознакомление с интерфейсом и настройка параметров системы КОМПАСГРАФИК.

2. Геометрические построения базовых элементов в системе КОМПАСГРАФИК.

3. Разработка и оформление рабочих чертежей деталей машин стандартными средствами КОМПАС-ГРАФИК.

4. Выделение и редактирование плоских фигур и составных объектов на чертежах и фрагментах КОМПАС-ГРАФИК.

5. Использование встроенных библиотек фрагментов, вспомогательных видов и слоев, а также параметрических возможностей системы КОМПАСГРАФИК при построении рабочих чертежей деталей машин.

6. Использование ассоциативных возможностей системы КОМПАСГРАФИК при построении рабочих чертежей деталей машин.

7. Расчет и двухмерное проектирование пружин и деталей машин типа «тела вращения» при помощи прикладных библиотек КОМПАС-Spring и КОМПАС-Shaft 2D соответственно.

8. Создание и редактирование текстовой документации, схем и таблиц в системе КОМПАС-ГРАФИК.

9. Разработка и оформление сборочных чертежей и спецификаций в системе КОМПАС-ГРАФИК.

10. Ознакомление с интерфейсом и настройка параметров системы КОМПАС-3D.

11. Построение и редактирование трехмерной модели детали в системе КОМПАС-3D при помощи операций выдавливания и вращения.

12. Построение и редактирование трехмерной модели детали в системе КОМПАС-3D при помощи кинематической операции и операции по сечениям.

13. Создание и редактирование пространственной параметрической модели детали и ее ассоциативного рабочего чертежа при помощи основных формообразующих, дополнительных и вспомогательных операций трехмерного моделирования и ассоциативных возможностей системы КОМПАС-3D.

14. Построение и редактирование трехмерной модели листовой детали в системе КОМПАС-3D.

15. Создание и редактирование пространственной твердотельной параметрической модели сборочного узла путем последовательного добавления его отдельных компонентов из файла и библиотек трехмерных моделей в системе КОМПАС-3D.

16. Создание и редактирование трехмерной твердотельной параметрической модели сборочного узла в системе КОМПАС-3D путем последовательного построения его отдельных компонентов в контексте самой сборки.

17. Создание ассоциативного сборочного чертежа и связанных с ним объектов спецификации по готовой трехмерной модели сборочного узла в системе КОМПАС-3D.

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ КУРСОВЫХ РАБОТ

Целью курсовой работы является выработка и закрепление у студентов практических навыков автоматизированного проектирования не только действующего оборудования отрасли, но и вновь создаваемого в соответствии с требованиями комплексного многоуровневого проектирования. При выполнении курсовой работы должны быть использованы с максимальной эффективностью инженерно-графические, пространственно-регенеративные и ассоциативно-параметрические возможности систем КОМПАС-ГРАФИК и КОМПАС-3D, а так же расчетно-аналитические возможности пакета прикладных программ APM WinMachine.

1. Разработка проектно-конструкторской документации на щековую дробилку.

2. Разработка проектно-конструкторской документации на конусную дробилку.

3. Разработка проектно-конструкторской документации на валковую дробилку.

4. Разработка проектно-конструкторской документации на молотковую дробилку.

5. Разработка проектно-конструкторской документации на шаровую мельницу.

6. Разработка проектно-конструкторской документации на роликомаятниковую мельницу.

7. Разработка проектно-конструкторской документации на бисерную мельницу.

8. Разработка проектно-конструкторской документации на струйную противоточную мельницу.

9. Разработка проектно-конструкторской документации на дезинтегратор.

10. Разработка проектно-конструкторской документации на инерционный наклонный грохот.

11. Разработка проектно-конструкторской документации на самобалансный грохот.

12. Разработка проектно-конструкторской документации на вращающуюся печь.

13. Разработка проектно-конструкторской документации на муфельную печь.

14. Разработка проектно-конструкторской документации на барабанную сушилку-гранулятор.

15. Разработка проектно-конструкторской документации на барабанный вакуум-фильтр.

16. Разработка проектно-конструкторской документации на дисковый вакуум-фильтр.

17. Разработка проектно-конструкторской документации на карусельный вакуум-фильтр.

18. Разработка проектно-конструкторской документации на маятниковую фильтрующую центрифугу.

19. Разработка проектно-конструкторской документации на горизонтальную фильтрующую центрифугу.

20. Разработка проектно-конструкторской документации на вертикальную фильтрующую центрифугу.

21. Разработка проектно-конструкторской документации на трубчатую центрифугу.

22. Разработка проектно-конструкторской документации на жидкостной центробежный сепаратор.

23. Разработка проектно-конструкторской документации на реактор-смеситель.

24. Разработка проектно-конструкторской документации на горизонтальный двухвальный смеситель.

25. Разработка проектно-конструкторской документации на червячный осциллирующий смеситель.

26. Разработка проектно-конструкторской документации на резиносмеситель.

27. Разработка проектно-конструкторской документации на смесительные вальцы.

28. Разработка проектно-конструкторской документации на экстрактор.

29. Разработка проектно-конструкторской документации на колонный гидравлический пресс.

30. Разработка проектно-конструкторской документации на машину рубильную дисковую.

СПИСОК КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ

1. «КОМПАС-ГРАФИК V 11». Чертежно-конструкторская система двухмерного автоматизированного проектирования узлов и деталей машин любой степени сложности.

2. «КОМПАС-3D V 11». Система трехмерного автоматизированного твердотельного параметрического моделирования узлов и деталей машин любой степени сложности.

3. «APM Bear V 10». Система расчета и проектирования неидеальных подшипников качения, включая комплексный анализ опор качения всех известных типов.

4. «APM Plain V 10». Система расчета, проектирования и комплексного анализа радиальных и упорных подшипников скольжения, работающих в условиях жидкостного и полужидкостного трения.

5. «APM Screw V 10». Система расчета и проектирования неидеальных передач поступательного движения (винтовых передач скольжения, шариковинтовых и планетарно-винтовых передач).

6. «APM Cam V 10». Система расчета, проектирования и комплексного анализа кулачковых механизмов с автоматической генерацией чертежей.

7. «APM Joint V 10». Система расчета и проектирования соединений деталей машин и элементов конструкций, включая комплексный анализ всех типов резьбовых, сварных, заклепочных соединений и соединений деталей вращения.

8. «APM Structure3D V 10». Система расчета, проектирования и комплексного анализа методом конечных элементов трехмерных твердотельных моделей деталей машин и пространственных конструкций.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Ли, К. Основы САПР (CAD/CAM/CAE) / К. Ли. СПб.: Питер, 2004. 560 с.

2. Норенков, И. П. Основы автоматизированного проектирования. Учебник для вузов / И. П. Норенков. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. 336 с.

3. Римский, Г. В. Теория САПР. Интеллектуальные САПР на базе вычислительных комплексов и сетей / Г. В. Римский. – Мн.: Навука і тэхніка, 1994. – 385 с.

4. Кондаков, А. И. САПР технологических процессов. Учебник для вузов / А. И. Кондаков. М.: Издательский центр «Академия», 2007. 272 с.

5. Малюх, В. Н. Введение в современные САПР / В. Н. Малюх. М.: ДМКПресс, 2009. 192 с.

6. Потемкин, А. Инженерная графика. Просто и доступно / А. Потемкин. М.:

ЛОРИ, 2000. – 494 с.

7. КОМПАС-3D V11. Руководство пользователя. В 3 т. Т. 1. М.: Изд-во АСКОН, 2009. 406 с.

8. Проектирование и разработка конструкторской документации в системе КОМПАС-ГРАФИК V6. Методическое пособие. Нижнекамск: НХТИ, Лаборатория САПР, 2005. 135 с.

9. Ганин, Н. Б. Создаем чертежи на компьютере в КОМПАС-3D LT / Н. Б. Ганин. – М.: ДМК-Пресс, 2005. 185 с.

10. Гарабажиу, А. А. Системы автоматизированного проектирования машин и оборудования. В 2 ч. Ч. 1. Основы двухмерного проектирования деталей машин в системе КОМПАС-ГРАФИК. Учебно-методическое пособие к лабораторным работам по одноименной дисциплине для студентов специальности 1-36 07 01 «Машины и аппараты химических производств и предприятий строительных материалов» / А. А. Гарабажиу. – Мн.: БГТУ, 2006. – 145 с.

11. КОМПАС-3D V11. Руководство пользователя. В 3 т. Т. 2. М.: Изд-во АСКОН, 2009. 358 с.

12. Кудрявцев, Е. М. Практикум по КОМПАС-3D V8. Машиностроительные библиотеки / Е. М. Кудрявцев. М.: ДМК-Пресс, 2007. 440 с.

13. Кудрявцев, Е. М. Моделирование, проектирование и расчет механических систем / Е. М. Кудрявцев. М.: ДМК-Пресс, 2008. 400 с.

14. Интегрированная система проектирования тел вращения КОМПАС-Shaft 2D. Библиотека КОМПАС-Shaft 3D. Библиотека канавок для КОМПАСD. Руководство пользователя. М.: Изд-во АСКОН, 2006. 208 с.

15. Система проектирования спецификаций. Руководство пользователя. М.:

Изд-во АСКОН, 2009. 244 с.

16. Большаков, В. П. Выполнение сборочных чертежей на основе трехмерного моделирования в системе КОМПАС-3D. Учебное пособие / В. П. Большаков, А. Л. Бочков, А. Н. Круглов. СПб.: СПбГУИТМО, 2008. 135 с.

17. Шелофаст, В. В. Основы проектирования машин / В. В. Шелофаст. М.:

Изд-во АПМ, 2000. – 472 с.

18. Шелофаст, В. В. Основы проектирования машин. Примеры решения задач / В. В. Шелофаст, Т. Б. Чугунова. М.: Изд-во АПМ, 2004. – 240 с.

19. Замрий, А. А. Практический учебный курс. CAD/CAE система APM WinMachine. Учебное пособие / А. А. Замрий. М.: Изд-во АПМ, 2008. – 144 с.

20. APM Bear. Система расчета подшипников качения. Версия 10. Руководство пользователя. М.: Изд-во АПМ, 2009. – 30 с.

21. APM Plain. Система расчета подшипников скольжения. Версия 10. Руководство пользователя. М.: Изд-во АПМ, 2009. – 21 с.

22. APM Screw. Система проектирования и расчета винтовых передач. Версия 10. Руководство пользователя. М.: Изд-во АПМ, 2009. – 12 с.

23. APM Cam. Система расчета кулачковых механизмов. Версия 10. Руководство пользователя. М.: Изд-во АПМ, 2009. – 33 с.

24. APM Joint. Система расчета соединений деталей машин и элементов конструкций. Версия 10. Руководство пользователя. М.: Изд-во АПМ, 2009. – 38 с.

25. Потемкин, А. Твердотельное моделирование в системе КОМПАС-3D / А. Потемкин. – СПб.: БХВ-Петербург, 2004. – 512 с.

26. Жарков, Н. В. КОМПАС-3D V11. Полное руководство / Н. В. Жарков, М. А. Минеев, Р. Г. Прокди. М.: ДМК-Пресс, 2010. 688 с.

27. Ганин, Н. Б. Проектирование в системе КОМПАС-3D V11 / Н. Б. Ганин.

М.: ДМК-Пресс, 2010. 776 с.

28. КОМПАС-3D V11. Руководство пользователя. В 3 т. Т. 3. М.: Изд-во АСКОН, 2009. 522 с.

29. Кудрявцев, Е. М. КОМПАС-3D. Проектирование в машиностроении / Е. М. Кудрявцев. М.: ДМК-Пресс, 2009. 440 с.

30. Гарабажиу, А. А. Системы автоматизированного проектирования машин и оборудования. В 2 ч. Ч. 2. Основы трехмерного твердотельного параметрического моделирования деталей машин и сборочных узлов в системе КОМПАС-3D. Учебно-методическое пособие к лабораторным работам по одноименной дисциплине для студентов специальности 1-36 «Машины и аппараты химических производств и предприятий строительных материалов» / А. А. Гарабажиу. – Мн.: БГТУ, 2007. – 158 с.

31. Ганин, Н. Б. Современный самоучитель работы в КОМПАС-3D V10 / Н. Б. Ганин. М.: ДМК-Пресс, 2009. 560 с.

32. Герасимов, А. А. КОМПАС-3D V10 в подлиннике / А. А. Герасимов.

СПб.: БХВ-Петербург, 2009. 976 с.

33. Кидрук, М. И. КОМПАС-3D V10 на 100% / М. И. Кидрук. СПб.: Питер, 34. Кудрявцев, Е. М. КОМПАС-3D V10. Максимально полное руководство. В 2 т. Т. 1 / Е. М. Кудрявцев. М.: ДМК-Пресс, 2008. 1184 с.

35. Кудрявцев, Е. М. КОМПАС-3D V10. Максимально полное руководство. В 2 т. Т. 2 / Е. М. Кудрявцев. М.: ДМК-Пресс, 2008. 1184 с.

36. Замрий, А. А. Проектирование и расчет методом конечных элементов в среде APM Structure3D. Учебное пособие / А. А. Замрий. М.: Изд-во АПМ, 2010 – 376 с.

37. APM Structure3D. Система расчета и проектирования деталей и конструкций методом конечных элементов. Версия 10. Руководство пользователя. М.: Изд-во АПМ, 2009. – 190 с.

38. Норенков, И. П. Автоматизированное проектирование / И. П. Норенков.

М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2000. 188 с.

39. Черепашков, А. А. Компьютерные технологии, моделирование и автоматизированные системы в машиностроении. Учебное пособие для ВПО / А. А. Черепашков, Н. В. Носов. Волгоград: Издательский дом «Ин-Фолио», 40. Дементьев, Ю. В. САПР в автомобиле- и тракторостроении. Учебник для вузов / Ю. В. Дементьев, Ю. С. Щетинин. М.: Издательский центр «Академия», 2004. 224 с.

41. Красильникова, Г. Автоматизация инженерно-графических работ. Учебник / Г. Красильникова, В. Самсонов, С. Тарелкин. СПб.: Питер, 2000. – 226 с.

42. Ганин, Н. Б. Выполнение графической части курсовых и дипломных проектов в чертежно графическом редакторе Компас-График LT. Учебное пособие / Н. Б. Ганин. – СПб.: СПГУВК, 2003. 211 с.

43. Расторгуева, Л. Г. Лабораторный практикум по компьютерной графике / Л. Г. Расторгуева. Альметьевск: Альметьевский государственный нефтяной институт, 2005. – 162 с.

44. Талалай, П. КОМПАС-3D V11 на примерах / П. Талалай. СПб.: БХВПетербург, 2010. 616 с.

45. Сторчак, Н. А. Моделирование трехмерных объектов в среде КОМПАСD. Учебное пособие / Н. А. Сторчак, В. И. Гегучадзе, А. В. Синьков.

Волгоград: ВолгГТУ, 2006. 216 с.

ПРОТОКОЛ СОГЛАСОВАНИЯ УЧЕБНОЙ ПРОГРАММЫ

ПО ИЗУЧАЕМОЙ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ

С ДРУГИМИ ДИСЦИПЛИНАМИ СПЕЦИАЛЬНОСТИ

Название дисципли- Название Предложения об из- Решение, приняны, с которой требу- кафедры менениях в содержа- тое кафедрой, Расчет и конструи- МиАХиСП рование машин и агрегатов Машины и аппараты МиАХиСП химических производств Машины и оборудо- МиАХиСП вание предприятий строительных материалов Детали машин и ос- ДМиПТУ новы конструирования Начертательная гео- Инженерная метрия, инженерная графика и машинная графика Зав. кафедрой

ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ К УЧЕБНОЙ ПРОГРАММЕ

ПО ИЗУЧАЕМОЙ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ

Учебная программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры машин и аппаратов химических и силикатных производств (протокол № _ от «_» 20 _ г.) Внесенные изменения УТВЕРЖДАЮ: