1. Нажмите кнопку «Процессор» на панели «Процессор».
2. При выполнении команды «Процессор» будет показана траектория движения инструментов (рис. 4.56) и появится диалог «Процессор» с сообщением «Успешное выполнение». Нажмите кнопку OK.
Рис. 4.56
После расчета траектории движения инструмента Вы можете моделировать процесс обработки.
Для объемного моделирования обработки:
1. Нажмите кнопку «Объемное моделирование» на панели «Моделирование». Появится окно модуля ADEM Verify.
2. Считайте данные для моделирования обработки из файла c:\tmp\plent.tap при помощи команды File,Open.
3. Выберите команду Stock, Box из меню Model. Появится диалог создания заготовки.
4. Нажмите кнопку Modify.
5. Нажмите кнопку Simulate mode на панели «Simulate».
6. Нажмите кнопку Start на панели «Simulate».
После объемного моделирования на экране появится следующее изображение (рис. 4.57):
Рис. 4.57
5. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №5.
АНАЛИЗ ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ В ПРОГРАММЕ COSMOSXPRESS
Часть 1. Основные функциональные возможности COSMOSXpress
В COSMOSXpress имеется простой в использовании новый инструмент анализа напряжений для пользователей SolidWorks. COSMOSXpress может помочь сократить затраты и время, необходимое для представления продуктов на рынок, путем тестирования проектов на компьютере вместо проведения дорогостоящих и требующих значительного времени производственных испытаний.
Если на компьютере установлена программа COSMOSWorks, то необходимо отменить ее выбор в списке Добавления совместимых программных продуктов, чтобы получить доступ в COSMOSXpress.
В данном упражнении используется простая модель крюка для ознакомления со следующими темами:
1. Запуск COSMOSXpress.
2. Изучение основных шагов анализа проектных решений.
3. Оценка прочности конструкции.
4. Оценка точности результатов.
5. Документирование проекта.
Крюк, изготовленный из легированной стали, закрепляется в отверстии. На него действует нагрузка силой 1500 фунтов, как показано на рисунке (рис. 5.1).
Открытие документа детали крюка:
1. Чтобы открыть файл aw_hook.sldprt надо его найти по следующему пути: < каталог_установки >\ samples \ tutorial \ cosmosxpress \ aw_hook.sldprt.
2. Выберите Файл, Сохранить как и сохраните файл детали с именем aw_hook-test.SLDPRT.
Это позволит снова использовать оригинальный файл.
Рис. 5.1
Запуск COSMOSXPRESS и выбор параметров. Нажмите COSMOSXpress Analysis Wizard 
или выберите Инструменты, COSMOSXpress.
Установка параметров: На вкладке Добро пожаловать задайте систему единиц измерения по умолчанию для COSMOSXpress. Также можно указать папку для хранения результатов анализа.
Для выбора параметров анализа:
1. Выберите Параметры. Отобразится экран Параметры.
2. Установите в параметре Единицы измерения значение Английская (IPS).
3. Нажмите 
, чтобы перейти к нужной папке, и нажмите кнопку OK.
4. Выберите «Показывать примечание для максимума и минимума в эпюрах результатов».
5. Нажмите кнопку Далее.
Флажок 
появится на вкладке Добро пожаловать, и появится вкладка Материал.
Назначение материала: В этом шаге назначается материал для детали из библиотеки материалов SolidWorks. Крюк изготавливается из легированной стали.
Чтобы назначить легированную сталь для детали:
1. Нажмите на знак 
рядом с элементом Сталь, чтобы просмотреть все материалы, доступные в этом классе.
2. Выберите Легированная сталь.
3. Нажмите Применить.
COSMOSXpress назначает легированную сталь в качестве материала для детали, а на экране отображается текст "текущий материал: легированная сталь". Обратите внимание, что флажок появится на вкладке Материал.
4. Нажмите кнопку Далее.
Появится вкладка Ограничение.
Применение ограничений: На вкладке Ограничение вводится информация о том, как поддерживается деталь.
Чтобы зафиксировать грань отверстия:
1. Нажмите Далее для продолжения.
2. Введите имя ограничения, например, FixedHole (ЗафиксированноеОтверстие).
3. В графической области нажмите на грань отверстия (рисунок). Грань<1> появится в поле выбора, а символы ограничения появятся на выбранной грани.
4. Нажмите кнопку Далее. FixedHole (Зафиксированное Отверстие) появится в поле ограничения, и флажок появится на вкладке Ограничение.
5. Нажмите кнопку Далее.
Рис. 5.2
Появится вкладка Нагрузка.
Применение нагрузки: Теперь приложим усилие 3000 фунтов в направлении вниз.
Чтобы приложить силу:
1. Нажмите Далее для продолжения.
2. Выберите Сила и нажмите Далее.
3. Введите DownwardForce (СилаВниз) в поле имени ограничения.
4. В графической области выберите две грани, как показано на рисунке 5.3.
Грань <1> и Грань <2> отобразятся в поле выбора.
5. Нажмите кнопку Далее.
Анализ модели.
Чтобы выполнить анализ детали:
1. Нажмите кнопку Да (рекомендуется), чтобы принять параметры сетки по умолчанию.
2. Нажмите кнопку Далее.
3. Нажмите Начать. Начнется анализ, и появится индикатор хода выполнения. Появится флажок на вкладке Анализ, и отобразится вкладка Результаты.
Рис. 5.3
Просмотр результатов: На первом экране вкладки Результаты отображается минимальный запас прочности модели, равный примерно 7.51, которыйозначает, что модель не должна быть повреждена при указанных нагрузках и ограничениях.
Расчет максимальной силы. На основе линейного статического допущения анализа напряжения можно рассчитать максимальную силу следующим образом:
- приложенная сила на грань = 1500 фунтов;
- расчетный минимальный запас прочности = 7.51;
- вообще, критические области детали начнут переходить в состояние текучести, если мы приложим новую нагрузку, равную текущей нагрузке, умноженной на вычисленный минимальный запас прочности;
- в данном случае сопротивление в критических областях детали начнет падать, если мы приложим силу, равную примерно 1500 X 7.51 = 11,265 фунта, к каждой из двух граней.
Изменение размера элемента: Чтобы исследовать эффект изменения размера элемента по полученным результатам, можно изменить размер элемента по умолчанию и снова проанализировать деталь.
Чтобы изменить размер элемента и снова проанализировать деталь:
1. Выберите вкладку Анализ.
2. Нажмите Нет, я хочу изменить настройки и нажмите Далее.
3. Перетащите бегунок в крайнее правое положение. Размер элемента обновится до значения 5.3705, а Допуск элемента обновится до значения 0.26853. COSMOSXpress по умолчанию задает для параметра Допуск элемента значение 5% от значения Размера элемента.
4. Нажмите кнопку Далее.
Обратите внимание на восклицательные знаки 
, появившиеся на вкладках Анализ и Результаты.
5. Нажмите Начать.
По завершении анализа появится вкладка Результаты.
Новый запас прочности равен 7.68, что отличается от оригинала 7.51 примерно на 2%. Эта небольшая разница означает, что предыдущие результаты являются точными.
Создание эпюры эквивалентных напряжений. В этом шаге строится эпюра распределения эквивалентного (или von Mises) напряжения в детали.
Чтобы просмотреть напряжения:
1. На вкладке Результаты нажмите Далее.
2. На вкладке Оптимизация выберите Нет и нажмите Далее.
3. Нажмите Отобразить распределение напряжения в модели и нажмите Далее.
COSMOSXpress создает эпюру эквивалентных напряжений (рис. 5.4).
Обратите внимание, что на эпюрах по умолчанию отображаются примечания для максимального и минимального напряжения von Mises. Обратите внимание также, что в нижней части легенды эпюры отобразится не только маркер предела текучести.
Рис. 5.4
Эпюра напряжений создается на деформированной форме. Для иллюстрации деформированной формы COSMOSXpress изменяет масштаб максимальной деформации на 10% относительно диагонали граничной рамки
4. Нажмите выполнить 
, чтобы выполнить анимацию эпюры напряжений.
5. Нажмите стоп 
, чтобы остановить анимацию.
6. Нажмите сохранить 
. Появится диалоговое окно Сохранить как. Введите имя для анимационного файла и нажмите кнопку Сохранить.
7. Нажмите кнопку Далее. Появится список имеющихся результатов.
Генерация результирующей эпюры перемещения. В этом шаге создается результирующая эпюра перемещения.
Чтобы просмотреть результирующее перемещение:
1. Нажмите Отобразить распределение напряжения в модели и нажмите Далее.
COSMOSXpress генерирует результирующую эпюру перемещения (рисунок).
Можно анимировать и сохранять анимацию результирующей эпюры перемещения, также как и эпюры эквивалентных напряжений.
2. Нажмите кнопку Далее. Появится список имеющихся результатов.
Создание отчета об анализе чтобы создать отчет в вотмате HTML:
1. Нажмите Создать отчет HTML, а затем Далее.
2. Нажмите Обложка, Введение и Вывод, затем нажмите Далее.
3. Введите информацию для заголовка отчета, имени автора и названия компании. Нажмите Обзор, чтобы добавить логотип. Введите дату отчета и нажмите Далее.
4. Далее.
5. Введите нужный текст для вывода и нажмите Далее.
6. Введите нужный текст для введения и нажмите Совместимо с принтером для правильной печати графики, имеющейся в отчете
7. Введите имя для файла отчета. Нажмите Совместимо с принтером для правильной печати графики, имеющейся в отчете.
8. Нажмите кнопку Далее. Отчет будет сгенерирован и отображен в web-браузере по умолчанию.
9. Нажмите 
, чтобы закрыть окно отчета.
COSMOSXpress сохраняет отчет в формате HTML в папке, указанной во время установки параметров анализа в начале этого упражнения.
Выход из COSMOSXpress и сохранение сеанса анализа:
1. Нажмите кнопку Закрыть. Появится сообщение, предлагающее сохранить данные COSMOSXpress.
2. Нажмите Да, чтобы сохранить данные COSMOSXpress.
Часть 2 Использование анализа для сохранения материала.
В данном упражнении описываются следующие темы:
1. Определение собственных свойств материала в SolidWorks.
2. Изменение геометрии конструкции для сохранения материала.
Рукоятка управления фиксируется в большом отверстии, и ей сообщается сила в малом отверстии, как показано на рисунке 5.5.
Рис. 5.5
Открытие детали рукоятки управлению. Чтобы открыть файл aw_control_arm.sldprt перейдитен по адресу < каталог_установки >\ samples \ tutorial \ cosmosxpress \ aw_control_arm.sldprt). Выберете Файл – Сохранить как и сохраните файл детали с именем aw_control_arm-test.SLDPRT. Это позволит снова использовать оригинальный файл.
Назначение материала не из программы COSMOSXpress
В библиотеку материалов SolidWorks добавляется материал со следующими физическими свойствами и назначается для детали (табл. 1).
Таблица 5.1
| Property | Значение (единицы) |
| EX (Модуль упругости) | 1,2e11 Н/м2 |
| NUXY (Коэффициент Пуассона) | 0,3 |
| SIGYLD (Предел текучести) | 5e8 Н/м2 |
| DENS (Массовая плотность) | 7500 кг/м3 |
Так как свойства материала указаны в системе единиц МКС, то ее целесообразно выбрать в качестве системы единиц по умолчанию.
Чтобы установить систему единиц измерения для документа:
1. В дереве конструирования FeatureManager нажмите кнопкой мыши на имя детали в верхней части дерева и выберите Свойства документа. Отобразится диалоговое окно Свойства документа - Оформление.
2. Нажмите кнопку Единицы измерения.
3. В разделе Система единиц измерения выберите МКС (метр, килограмм, секунда).
4. Нажмите OK.
Чтобы добавить материал в новую базу данных материалов и назначить его для детали:
1. Нажмите кнопку Редактировать материал 
на панели инструментов "Стандартная". Отобразится окно Редактор материалов PropertyManager (Менеджера свойств).
2. В разделе Материалы нажмите на знак плюса рядом с элементом Сталь и выберите Легированная сталь. Легированная сталь будет использоваться в качестве основы для нового материала. Нажмите кнопку Создать/изменить материал. Появится диалоговое окно.
3. На вкладке Общая информация выполните следующее:
· В разделе Выбор базы данных выберите <Новая база данных материалов>. Откроется диалоговое окно Сохранить как.
· Введите имя новой базы данных материалов, например, My Materials (Мои материалы), и нажмите Сохранить.
· В поле Классификация материалов введите имя материала из классификации, например Steel-like-materials (Материалы, похожие на сталь).
· В поле Имя материала введите имя, например Сталь 1.
· На вкладке Физические свойства нажмите, подождите и снова нажмите параметр Значение для каждого из следующих свойств и введите следующие значения:
- EX (Модуль упругости): 1.2e1 1;
- NUXY (Коэффициент Пуассона): 0,3;
- DENS (Массовая плотность): 7500;
- SIGYLD (Предел текучести): 5e8.
6. Нажмите OK. Сталь 1 отобразится в окне Редактор материалов PropertyManager (Менеджера свойств) в разделе новой базы данных My Materials (Мои материалы). Определенные свойства отобразятся в окне Физические свойства.
7. Нажмите ОК 
.
Сталь 1 будет назначена для детали.
Запуск COSMOSXpress и выбор параметров. Нажмите COSMOSXpress Analysis Wizard 
или выберите Инструменты, COSMOSXpress.
Для выбора параметров анализа:
1. Выберите Параметры. Отобразится экран Параметры.
2. Установите в параметре Единицы измерения значение SI (СИ).
3. Нажмите 
, чтобы перейти к нужной папке, и нажмите кнопку OK.
4. Выберите Показывать примечание для максимума и минимума в эпюрах результатов.
5. Нажмите кнопку Далее.
Флажок появится на вкладке Добро пожаловать, и появится вкладка Материал.
Назначение материала. Текущим материалом детали на экране Материал является Сталь 1. Нажмите кнопку Далее.
Флажок отобразится на вкладке Материал, и отобразится вкладка Ограничение.
Применение ограничений.
Чтобы зафиксировать большое отверстие:
1. Нажмите Далее для продолжения.
2. Введите FixedLargeHole (Зафиксированное Большое Отверстие) в поле имени ограничения.
3. В графической области нажмите на грань большого отверстия. Грань<1> появится в поле выбора (рис. 5.6).
Рис. 5.6
4. Нажмите кнопку Далее. FixedLargeHole ( Зафиксированное Большое Отверстие) появится в поле ограничения, и галочка появится на вкладке Ограничение.
1. Нажмите кнопку Далее. Появится вкладка Нагрузка.
Применение нагрузки. В этом шаге к верхней цилиндрической грани небольшого отверстия применяется усилие в 4000 Н. Грань небольшого отверстия разделена с помощью команды Линия разъема.
Чтобы приложить силу:
1. Нажмите Далее для продолжения.
2. Выберите Сила и нажмите Далее.
3. Введите имя силы, например, UpwardForce (СилаВверх).
4. В графической области выберите грань, показанную на рисунке. Используйте команду Вращать вид 
, чтобы установить вид, подходящий для выбора необходимой грани. Грань<1> отобразится в поле выбора (рис. 5.7).
5. Нажмите кнопку Далее.
6. Нажмите Перпендикулярно к справочной плоскости.
7. В дереве конструирования FeatureManager выберите Сверху. Параметр Сверху появится в поле Выбор справочной плоскости.
Рис. 5.7
8. Введите значение 4000 в качестве величины силы и нажмите кнопку Далее. UpwardForce (Сила вверх) отобразится в поле силы, и флажок появится на вкладке Нагрузка
9. Нажмите кнопку Далее. Отобразится вкладка Анализ.
Анализ модели.
1. Нажмите кнопку Да (рекомендуется), чтобы принять параметры сетки по умолчанию, затем нажмите кнопку Далее.
2. Нажмите Начать. По завершении анализа появится флажок на вкладке Анализ, и отобразится вкладка Результаты.
Просмотр результатов. На первом экране вкладки Результаты (рис. 5.8) отображается минимальный запас прочности модели, равный 6.64 при указанной нагрузке и ограничении. Это означает, что COSMOSXpress не предполагает разрушения модели при указанных ограничениях и нагрузке.
Рис. 5.8
Чтобы оценить прочность различных областей модели на основе определенного значения для запаса прочности, например 8, введите значение 8в поле и нажмите Демонстрация.
Области, показанные синим цветом, имеют значения запаса прочности больше 8 (безопасные зоны). Области, показанные красным цветом, имеют значения запаса прочности меньше 8.
Исследование распределения запаса прочности показывает, что можно удалить материал из областей с высокими значениями запаса прочности без нарушения запаса прочности детали.
Удаление материала из детали. В этом разделе удаляется материал из рукоятки управления путем редактирования определения элемента Cut-Extrude1 (Вырез-Вытянуть1).
Чтобы удалить материал из детали:
1. Нажмите кнопку Закрыть. Появится сообщение, предлагающее сохранить данные COSMOSXpress.
2. Нажмите Да.
3. В дереве конструирования FeatureManager правой кнопкой мыши нажмите на элемент Cut-Extrude2 (Вырез-Вытянуть2) и выберите Редактировать элемент. Появится диалоговое окно Cut-Extrude2 (Вырез-Вытянуть2) PropertyManager (Менеджера свойств).
4. В окне группы Направление 1 выберите Через все.
5. Нажмите OK
На рисунке 5.9 отображена измененная деталь.
Рис. 5.9
Анализ измененной детали. После изменения геометрии модели необходимо выполнить анализ измененной детали для оценки результатов.
Для анализа измененной детали надо перезапустить COSMOSXpress, для этого нажмите COSMOSXpress Analysis Wizard 
или Инструменты, COSMOSXpress.
Обратите внимание на восклицательные знаки на вкладках Анализ и Результаты. Они означают, что необходимо заново проанализировать деталь, и что существующие результаты не соответствуют текущей геометрии. Также обратите внимание, что кнопка Обновить появится в нижнем левом углу окна COSMOSXpress. Нажмите Обновить.
COSMOSXpress начнет анализ измененной детали. По завершении анализа COSMOSXpress заменит восклицательные знаки , отображающиеся на вкладках Анализ и Результаты, на флажки . Обратите внимание, что новый минимальный запас прочности представлен приблизительно как 1.48.
Создание файла EDRAWINGS результатов анализа. В программе просмотра eDrawings можно просмотреть и анимировать результаты. Можно также создать документ, удобный для отправки другим пользователям.
Чтобы создать файл eDrawings результатов анализа:
1. Нажмите Далее для продолжения.
2. Нажмите Создать eDrawings результатов анализа, затем Далее. Появится диалоговое окно Сохранить как.
3. Нажмите Сохранить для использования базового имени по умолчанию файла eDrawings.
Откроется программа просмотра eDrawings для отображения эпюры эквивалентных напряжений. Можно также просмотреть эпюры перемещения, деформации и запаса прочности.
Для завершения сеанса COSMOSXpress:
1. Нажмите кнопку Закрыть. Появится сообщение, предлагающее сохранить данные COSMOSXpress.
2. Нажмите Да, чтобы сохранить данные COSMOSXpress.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Данное учебное пособие содержит сведения по практическому использованию современных систем автоматизированного проектирования, служащих для конструкторской и технологической подготовок производства.
Последовательность изложения материала соответствует методике работы конструкторов и технологов на современных производствах. Приведенные примеры помогают учащимся усваивать новые знания при изучении дисциплины «САПР в машиностроении».
Данная работа существенно восполнит имеющиеся пробелы в учебной литературе по практическому применению САПР в машиностроении. Она важна студентам, обучающимся по направлению 151000 «Конструкторско-технологическое обеспечение автоматизированных машиностроительных производств», специальности 151001 «Технология машиностроения», а также аспирантам, преподавателям и инженерно-техническим работникам.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Норенков И.П., Кузьмик П.К. Информационная поддержка наукоемких изделий (CALS-технологии). М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. 320 с.
2. Смоленцев Е.В. Технология машиностроения. САПР в машиностроении: учеб. пособие / Е.В.Смоленцев, А.В.Бондарь, В.Ю Склокин Воронеж: ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет, 2008. 172 с.
ОГЛАВЛЕНИЕ
| Введение…………………………………………………….. | |
| 1.Практическая работа №1. Построение двух- и трехмерных моделей………………………………………. | |
| 2.Практическая работа №2. Работа с моделями сборок. Применение библиотек……………………………………. | |
| 3.Практическая работа №3. Работа в CAM-модулях. Основные возможности и принципы работы…………….. | |
| 4.Практическая работа №4. Моделирование различных процессов обработки в CAM модулях……………………. | |
| 5.Практическая работа №5. Анализ проектных решений в программе COSMOSXpress……………………………… | |
| Заключение………………………………………………….. | |
| Библиографический список………………………………... |