Отчет по учебной практике в компьютерном кабинете

Министерство образования  и науки Российской Федерации

федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

 

«Пермский национальный исследовательский политехнический  университет»

Аэрокосмический факультет

Кафедра «Ракетно-космическая техника и энергетические установки»

 

 

 

 

 

 

О Т Ч Е Т

по учебной практике

 

 

Направление:  160700.65 «Проектирование авиационных и ракетных двигателей»

Специализация:              «Проектирование ракетных двигателей твердого топлива»

 

 

Тема учебной практики _________________________________________________

 

______________________________________________________________________

 

 

 

 

        Выполнил  _________________________________________________

                                                                (Фамилия, Имя, Отчество)

                          ____________________

                                               (подпись)

 

 

 

Проверил  _____________________

                                    (должность)

                 __________________________________________________

                                         (Фамилия, Имя, Отчество)

     ____________            _____________

          (оценка)                              (подпись)

 

 

 

 

 

Пермь 20__ г.

 

Министерство образования и науки Российской Федерации

федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

 

«Пермский национальный исследовательский политехнический  университет»

Аэрокосмический факультет

Кафедра «Ракетно-космическая техника и энергетические установки»

 

 

Направление:  160700.65 «Проектирование авиационных и ракетных двигателей»

Специализация:              «Проектирование ракетных двигателей твердого топлива»

 

 

 

 

 

 

ДНЕВНИК

учебной практики студента

 

группы ____________

 

________________________________________________________________

(Фамилия, Имя, Отчество)

 

 

 

 

 

 

 

                                                            Начат    ________________

 

                                                            Окончен ________________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

УЧЕТ ВЫПОЛНЕННОЙ РАБОТЫ

 

Дата	Краткое содержание работы	Отметка о выполнении работы (оценка и подпись руководителя  практики)
1	2	3

 

 

 

 

Руководитель __________________

                                                                                                              (подпись)

 

Студент __________________

                                                                                                              (подпись)

 

 

 

Что такое CAD/CAE/CAM-технологии

 

Почти все крупные  предприятия используют в своей  работе возможности компьютерной техники, в частности CAD/CAE/CAM-технологии, т.к. они имеют ряд преимуществ:

 

• Совершенствование методов проектирования, в частности, использование методов многовариантного проектирования и оптимизации для поиска эффективных вариантов и принятия решений.
• Повышение доли творческого труда инженера-проектировщика.
• Повышение качества проектной документации.
• Совершенствование управления процессом разработки проектов.
• Частичная замена натурных экспериментов и макетирования моделированием на ЭВМ.
• Уменьшение объёма испытаний и доводки опытных образцов в результате повышения уровня достоверности проектных решений и, следовательно, снижение временных затрат.

 

CAD/CAE/CAM появились  для того, чтобы в области систем автоматического проектирования (САПР) технических систем не образовывался разрыв между специализированным информационным и программным обеспечением, реализующим проектный расчет изделий на различных этапах проектирования (специализированные САПР), и инструментальными средствами проектирования на ЭВМ.

 

CAD/CAE/CAM системы  предназначены для комплексной  автоматизации проектирования, конструирования и изготовления продукции. В них фактически объединены три системы разного назначения, разработанные на единой базе, аббревиатуры которых расшифровываются следующим образом:

 

• CAD - Computer Aided Design - компьютерная поддержка конструирования;
• САЕ - Computer Aided Engineering - компьютерная поддержка инженерного анализа;
• САМ - Computer Aided Manufacturing - компьютерная поддержка изготовления;

 

Этап конструирования (CAD, САЕ) предполагает объемное и плоское  геометрическое моделирование, инженерный анализ на расчётных моделях высокого уровня, оценку проектных решений, получение чертежей.

 

САЕ системы, используемые для анализа и оценки функциональных свойств проектируемых узлов  и деталей, охватывают широкий круг задач моделирования напряженного, деформированного и теплового состояния, колебаний конструкции, стационарного и нестационарного газодинамического и теплового моделирования с учетом вязкости, турбулентных явлений, пограничного слоя и т.п. Наиболее распространены САЕ-системы, использующие решение систем дифференциальных уравнений в частных производных методом конечных элементов (МКЭ), к ним относятся такие пакеты как Ansys, LS-Dyna, Adams, Nastran, ABAQUS, и методом конечных объемов (МКО), который хорошо реализован в пакетах CFX, Fluent, FlowVision.

 

Этап САМ  обеспечивает автоматизированную подготовку управляющих программ для оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ) на основе математической модели детали, созданной в подсистеме CAD.

 

В зависимости  от функциональных возможностей, набора модулей и структурной организации CAD/CAE/CAM системы можно условно разделить на три группы: легкие, средние и тяжелые системы.

 

Легкие  системы – это первый в сложившемся историческом развитии класс систем. К этой категории можно отнести такие системы, как AutoCAD, CAD-KEY, Personal Designer, ADEM, КОМПАС. Они, как правило, используются на персональных компьютерах отдельными пользователями. Такие системы предназначены в основном для качественного выполнения чертежей. Также они могут использоваться для двухмерного (2D) моделирования и несложных трёхмерных построений. Эти системы достигли в последнее время высокого уровня совершенства. Они просты в использовании, содержат множество библиотек стандартных элементов, поддерживают различные стандарты оформления графической документации.

 

 

 

 

Системы среднего класса – это сравнительно недавно появившийся класс относительно недорогих трёхмерных CAD систем. К нему относятся системы AMD, Solid Edge, Solid Works и т.д. Их появление связано с увеличением мощности персональных компьютеров и развитием операционной системы. С их помощью можно решать до 80% типичных машиностроительных задач, не привлекая мощные и дорогие CAD/CAM системы тяжёлого класса.

Большинство систем среднего класса основываются на трёхмерном твёрдотельном моделировании. Они позволяют проектировать большинство деталей, сборочные единицы среднего уровня сложности, выполнять совместную работу группам конструкторов. В этих системах возможно производить анализ пересечений и зазоров в сборках.

 

Системы тяжёлого класса предоставляют полный набор интегрированных средств проектирования, производства, анализа изделий. В эту категорию систем попадают CATIA, Unigraphics, Pro/ENGENEER, CADDS5, EUCLID, Cimatron. Они используют мощные аппаратные средства, как правило, рабочие.

 

Системы тяжёлого класса позволяют решать широкий  спектр конструкторско-технологических  задач. Кроме функций, доступных  системам среднего класса, тяжёлым CAD/CAM системам доступно:

 

• проектирование деталей самого сложного типа, содержащих очень сложные поверхности;
• выполнение построения поверхностей по результатам обмера реальной детали, выполнения сглаживания поверхностей и сложных сопряжении;
• проектирование массивных сборок, требующих тщательной компоновки и содержащих элементы инфраструктуры (кабельные жгуты, трубопроводы);
• работа со сложными сборками в режиме вариантного анализа для быстрого просмотра и оценки качества компоновки изделия.

 

Можно утверждать, что в будущем для автоматизированной разработки конструкций преимущественно будут использоваться тяжелые системы во взаимодействии со специализированными САПР, поскольку они значительно снижают трудоемкость проектирования и конструирования.

 

 

 

 

Что такое твердотельное  моделирование

 

Во  всех CAD-системах принята следующая терминология геометрических объектов.

Точка – может быть построена на плоскости или в пространстве. Чаще всего используется для построения более высоких объектов и привязки. Отображается на экране в виде значка “плюс”.

Кривая – представляет собой прямую линию, дугу, окружность, коник (коническая кривая) или сплайн. Кривую можно создать через эскиз или с помощью операций специально предназначенных для построения кривых (в данном курсе не рассматриваются). Кривая может быть построена на плоскости (2D-кривая) или в пространстве (3D-кривая).

 

Листовое  тело – это тело, которое не имеет толщины. Также такое тело принято называть поверхностью.

Твердое тело – это тело, которое имеет длину, ширину и толщину. Создание такого тела называется твердотельным моделированием и в данном курсе рассматривается использование основных элементов и операций твердотельного моделирования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изученный материал

 

 

Основные изученные  элементы и операции построения твердых тел в Unigraphics:

 

	Эскиз		Свертка геометрии
	Вытягивание		Обрезка тела
	Вращение		Заплатка на теле
	Заметание вдоль направляющей		Масштабирование тела
	Труба		Упрощение тела
	Поверхность по кривым		Скругление  ребра
	Выделить геометрию		Сшивка
	Создать		Фаска
	Вычитание		Массив элементов
	Объединение		Оболочка
	Пересечение		Резьба

 

 

Основные элементы и операции твердотельного моделирования были изучены на следующих примерах:

 

1) Подставка

 

 

 

 

 

2) Приспособление

 

 

 

3) Шкив

 

 

 

 

 

С помощью элементов  эскизирования было изучено построение следующих деталей: