Проектирование в системе КОМПАС 3D: Учебный курс

440 Pages·58.045 MB·Russian

by  Ганин Н. Б.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Книга представляет собой самоучитель по изучению облегченной вер-
сии одной из лучших на сегодняшний день систем автоматизированно-
го проектирования КОМПАС-3D LT, предназначенной для выполнения
чертежно-конструкторской документации (двухмерное моделирова-
ние) и построения объемных трехмерных моделей.
Издание книги по предыдущей версии системы КОМПАС-3D LT по
итогам Первого Всероссийского конкурса на лучшую учебно-методиче-
скую разработку по применению САПР в учебном процессе отмечено
призом за победу в номинации «Лучшая учебно-методическая разработ-
ка по применению КОМПАС-3D».
Издание предназначено в первую очередь для студентов колледжей и
вузов, но также может быть полезно инженерам, научным работникам и
всем, кто связан с проектированием в САПР.
Internetмагазин: www.alians-kniga.ru
Книга – почтой:
Россия, 123242, Москва, а/я 20
email: [email protected]
Оптовая продажа: «Альянскнига»
Тел./факс: (495) 2589195
email: [email protected]
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Ганин Н. Б.
Проектирование
в системе КОМПАС(cid:19)3D
Учебный курс
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 004.4
ББК 32.973.26(cid:6)018.2
Г12
Ганин Н. Б.
Г12 Проектирование в системе КОМПАС(cid:22)3D: Учебный курс. – М.: ДМК Пресс.
– 440 с., ил.
ISBN 978(cid:6)5388(cid:6)00173(cid:6)3
Книга представляет собой самоучитель по изучению облегченной версии
одной из лучших на сегодняшний день систем автоматизированного проекти(cid:22)
рования КОМПАС(cid:22)3D LT V9, предназначенной для выполнения чертеж(cid:22)
но(cid:22)конструкторской документации (двухмерное моделирование) и пост(cid:22)
роения объемных трехмерных моделей.
Предыдущее издание книги по версии системы КОМПАС(cid:22)3D LT 5.11 по
итогам Первого Всероссийского конкурса на лучшую учебно(cid:22)методичес(cid:22)
кую разработку по применению САПР в учебном процессе в 2004 г. отмече(cid:22)
но призом за победу в номинации «Лучшая учебно(cid:22)методическая разработ(cid:22)
ка по применению КОМПАС(cid:22)3D».
К книге прилагается компакт(cid:22)диск с учебной версией системы КОМПАС(cid:22)
3D LT V9, демонстрационными материалами компании АСКОН и много(cid:22)
численными примерами построения 3D(cid:22)моделей.
Издание предназначено в первую очередь для студентов колледжей и
вузов, но также может быть полезно инженерам, научным работникам и всем,
кто связан с проектированием в САПР.
УДК 004.4
ББК 32.973.26(cid:22)018.2
Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то
ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев
авторских прав.
Материал, изложенный в данной книге, многократно проверен. Но, поскольку вероятность
технических ошибок все равно существует, издательство не может гарантировать абсолютную
точность и правильность приводимых сведений. В связи с этим издательство не несет ответ(cid:22)
ственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги.
© Ганин Н. Б.
ISBN 978(cid:22)5388(cid:22)00173(cid:22)3 © Оформление ДМК Пресс
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:4)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:6)(cid:9)(cid:10)(cid:11)(cid:12)(cid:4)(cid:12)(cid:6)(cid:13)(cid:11)(cid:14)
Книга,которуювыдержитевруках,предоставляетзамечательнуювозможность—
научитьсяработатьсКОМПАС(cid:22)3DV9,разрабатываемойкомпаниейАСКОН.
КОМПАС(cid:22)3Dде(cid:22)фактосталоднимизстандартовпроектированияивыпускакон(cid:22)
структорскойдокументациинапредприятияхРоссии,Украины,Белоруссииидругих
стран.Программапозволяетбыстроиточносоздаватьпараметрическиеэлектронные
моделивсегоизделияилиотдельныхегоузловидеталей,авпоследствииоперативно
вносить изменения и совершенствовать конструкцию. Принципиальным отличием
КОМПАС(cid:22)ЗDявляетсяиспользованиеотечественногоматематическогоядраипара(cid:22)
метрическихтехнологий,полностьюразработанныхспециалистамиАСКОН.
Стратегия компании АСКОН заключается в разработке экономичных массовых
продуктов, настоящих «рабочих лошадок» САПР. КОМПАС(cid:22)3D — это массовая
твердотельная САD(cid:22)система, закрывающая 70—80% задач, включающая также про(cid:22)
фессиональный 2D(cid:22)редактор (КОМПАС(cid:22)График вместе с широким набором биб(cid:22)
лиотек).Причемвозможностисистемыпостояннорастут.СпомощьюпакетаКОМ(cid:22)
ПАС(cid:22)ЗD вы не спроектируете сложные обводы авиалайнера, не создадите единую
цифровуюмодельавтомобиляиз100тысячдеталей.Ноего,кпримеру,будетдоста(cid:22)
точно для моделирования узлов и агрегатов на любом машиностроительном или
приборостроительномпроизводстве.ПриэтомкомпанияАСКОНпостоянноразра(cid:22)
батывает окружение для КОМПАС — это, помимо различных справочников стан(cid:22)
дартныхэлементов,ифотореалистика,икинематика,инекоторыепрочностныерас(cid:22)
четы.ВместесКОМПАС(cid:22)ЗDV9выпущенСАПРтрубопроводов,вближайшеевре(cid:22)
мя выходит САПР жгутов, то есть продукты, закрывающие самые массовые
инженерные задачи.
Рынок САПР неуклонно растет — промышленный подъем в России с каждым
днемвсеболееощутим.Руководствопредприятийповсеместноначинаетосознавать
эффективность вложений в передовые информационные технологии, которые
успешноразрабатываютсяроссийскимикомпаниями.Всвоюочередь,растутитре(cid:22)
бования, предъявляемые заказчиками к САПР. Одно из основных — адаптируе(cid:22)
мость, настраиваемость систем под задачи той или иной отрасли, предприятия, под
конкретныепроекты.АСКОНнеизменноучитываетвсепожеланиязаказчиков.Вы(cid:22)
соких оценок пользователей удостоены не только базовые продукты, но и десятки
библиотек, справочников, приложений, существенно расширяющих возможности
базового пакета КОМПАС.
Сегодня КОМПАС широко применяется для подготовки инженерных кадров в
сотнях вузов. Пользователями этих систем являются основные технические кафед(cid:22)
ры:инженернойграфики,техническойиприкладноймеханики,деталеймашин,тех(cid:22)
нологии и механизации производства. КОМПАС активно используется в учебном
процессе кафедры теории и конструкции судовых ДВС ФГОУ ВПО СПГУВК, на
которой работает автор.
Подавляющее большинство выпускников технических вузов знакомы с КОМ(cid:22)
ПАС. Эта книга поможет будущим инженерам — она откроет перед ними широкие
возможности для использования системы КОМПАС не только в качестве средства
автоматизированногопроектирования,ноикакинструментаисследованияокружа(cid:22)
ющего мира.
Проректор по научной работе ФГОУ ВПО «Санкт(cid:22)Петербургского Государст(cid:22)
венного университета водных коммуникаций» д. т. н., профессор Безюков О. К.
3
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:4)(cid:6)(cid:7)(cid:4)
ПрограммаКОМПАС(cid:22)3DLTV9предназначенадлявыполненияучебныхпроек(cid:22)
тно(cid:22)конструкторскихработ.Онаможетбытьполезнастудентамтехническихвузов,
техникумов и колледжей для выполнения курсовых и дипломных работ.
Основное отличие учебной версии от профессиональной заключается в невоз(cid:22)
можностимоделированиясборокисозданияспецификации.Однакоучебнаяверсия
поддерживаетфайлычертежей,фрагментовидеталей,созданныевпрофессиональ(cid:22)
ной версии.
Студенты,изучившиеосновытрехмерногомоделирования,становятсяспециали(cid:22)
стамивысокогокласса,обладающимивсеминеобходимымивсовременныхуслови(cid:22)
яхпрофессиональныминавыками.Этонеобходимодлятого,чтобымолодойспециа(cid:22)
листпришелнапроизводство,вконструкторскоеилитехнологическоебюроподго(cid:22)
товленным для эффективного использования современных методов
автоматизированного проектирования.
Крупныемашиностроительныепредприятияохотнеепринимаютнавысокоопла(cid:22)
чиваемуюработуспециалистов,умеющихпользоватьсяосновныминструментомсо(cid:22)
временногоинженера—САПР(cid:22)системами.Коднойизтакихсистемпринадлежити
КОМПАС(cid:22)3D V9.
СистемаКОМПАС(cid:22)3Dпредназначенадлясозданиякакчертежей(2D(cid:22)моделиро(cid:22)
вание),такитрехмерныхмоделей(3D(cid:22)моделирование).Системаобладаетсобствен(cid:22)
ным математическим ядром и параметрической технологией. Основная задача, ре(cid:22)
шаемаясистемой,—этомоделированиеизделийсцельюсокращенияпериодапроек(cid:22)
тирования и скорейшего их запуска в производство. Кроме быстрого получения
конструкторско(cid:22)технологической документации, система позволяет:
(cid:2) передавать в электронном виде геометрию детали в расчетные пакеты;
(cid:2) передавать электронные копии изделий для их изготовления на станки с чи(cid:22)
словым программным управлением;
(cid:2) создавать дополнительные фотореалистичные изображения деталей для со(cid:22)
ставления каталогов и иллюстраций к технической документации.
Системы автоматизированного проектирования (САПР) родились в 60(cid:22)е годы
прошлого века, но лишь с бурным развитием вычислительной техники последних
двух десятилетий стало возможным создание аппаратных и программных средств
машиннойграфики.Полныйпереходнаавтоматизированноепроектированиепозво(cid:22)
литуменьшитьвремясозданиячертежейидругойконструкторско(cid:22)технологической
документации, а также повысить качество выполнения документов. Конструктор(cid:22)
ские документы, выполненные традиционным способом с помощью карандаша и
ватмана, свидетельствуют о низкой производственно(cid:22)технологической базе пред(cid:22)
приятия,укоторогомалошансоввборьбезакрупныезаказымашиностроительной
продукции.Однакоширокоеиспользованиекомпьютернойтехникипозволитлишь
исключить рутинный труд: использование шаблонов и библиотек конструктор(cid:22)
ско(cid:22)технологическойдокументации,вычисления,моделированиепроизводственных
процессовидр.Творческийпотенциалчеловеканикакойвычислительнойтехникой
4
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
незаменить.Поэтомуразработкасвежихидейиконцепцийсозданияновойтехники
остается прерогативой инженера и ученого.
В настоящее время невозможно себе представить современное промышленное
предприятие или проектно(cid:22)конструкторское бюро без компьютеров и специальных
программ, предназначенных для разработки конструкторской документации или
проектирования. Применение вычислительной техники в области проектирования
стало свершившимся фактом и доказало свою высокую эффективность. Рыночные
отношения и жесткая конкуренция заставляют руководителей предприятий и спе(cid:22)
циалистов заниматься вопросами автоматизации проектно(cid:22)конструкторских и тех(cid:22)
нологических отделов.
Переход на компьютерное проектирование позволит не только сократить сроки
разработки конструкторской и технологической документации, но и существенно
повысить качество создаваемых изделий и выпускаемых документов.
Книга написана на основе лекций и практических занятий в Санкт(cid:22)Петербург(cid:22)
скомГосударственномуниверситетеводныхкоммуникаций(СПГУВК)накафедре
«Теории и конструкции судовых двигателей внутреннего сгорания» по дисципли(cid:22)
нам: «Проектирование судовых двигателей внутреннего сгорания», «Пакеты при(cid:22)
кладныхпрограммдляавтоматизированногопроектирования»,«Компьютернаягра(cid:22)
фика» и «Персональный компьютер в инженерной деятельности».
Приизложенииматериалапредполагается,чтостудентуизвестныэлементарные
сведения об основах вычислительной техники и операционной системе Windows,
поэтому эти разделы здесь не рассматриваются.
Материалкнигиизлагаетсянабазеидеисамоучителя,гденетребуетсяприсутст(cid:22)
вия преподавателя.
Первыедвеглавыпосвященыфункциональномуописаниюкомандиопцийсис(cid:22)
темы двухмерного моделирования (на плоскости) в порядке их следования в глав(cid:22)
ном меню. В третьей главе рассмотрены практические примеры создания рабочих
чертежей деталей и сборочного чертежа. В четвертой главе подробно излагаются
команды управления и создания трехмерных объектов в порядке их следования в
главном меню. В пятой главе описаны примеры создания как простых, так и слож(cid:22)
ныхтрехмерныхмоделей.Приводитсяподробныйпошаговыйалгоритмпостроения
объемных деталей, что делает сам процесс трехмерного моделирования быстрым и
приятным.Шестаяглавапосвященановомунаправлению—эвристическому3D(cid:22)мо(cid:22)
делированию,гдетрехмернаямодельсоздаетсяпословесномуописаниюприотсут(cid:22)
ствии некоторых размеров. Система КОМПАС в этом случае является инструмен(cid:22)
том исследования окружающего нас мира.
ИзучениесистемыКОМПАСметодическилучшевсегоначинатьспрактических
примеров создания чертежей, то есть с третьей главы. Затем следует приступить к
изучениюпримеровсозданиятрехмерныхмоделей,изложенныхвпятойглаве.Пер(cid:22)
выедвеичетвертаяглавапонадобятсявдальнейшемприосвоениивсехоставшихся
возможностейучебнойверсиипрограммыиносятлишьсправочныйхарактер.Шес(cid:22)
тую главу следует изучать в последнюю очередь.
Автор сотрудничает с компанией АСКОН и является сертифицированным спе(cid:22)
циалистом по системе КОМПАС(cid:22)3D.
5
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
(cid:8)(cid:9)(cid:4)(cid:5)(cid:7)(cid:10)(cid:11)(cid:12)(cid:3)(cid:7)(cid:4)
РоссийскаякомпанияАСКОН(www.ascon.ru)созданав1989годуивнастоящее
время является в России ведущим разработчиком систем для автоматизации пред(cid:22)
приятий.Основнымнаправлениемдеятельностикомпанииявляетсяразработкасис(cid:22)
темдляавтоматизированногопроектирования,технологическойподготовкипроиз(cid:22)
водства, документооборота и систем управления жизненным циклом изделия
(CAD/CAM/PLM(cid:22)систем).
В настоящее время САПР КОМПАС широко применяются в машиностроении,
приборостроении,строительствеиэнергетике.Системыэксплуатируютсяв2200на(cid:22)
учно(cid:22)исследовательских институтах, конструкторских бюро, промышленных пред(cid:22)
приятияхРоссии,Укpaины,Белоpуссии,Казахстана,Болгарии,Германии,Финлян(cid:22)
дии, Эстонии, Монголии, Индии и других стран.
Программные продукты САПР КОМПАС внедрены на следующих крупных
предприятияхРоссии:«Сургутнефтегаз»,«Нижневартовскнефтегаз»,«Киришинеф(cid:22)
теоргсинтез», «Орскнефтеоргсинтез», «Норильский никель», «МЕЧЕЛ2, 2Верх(cid:22)
не(cid:22)Салдинское Металлургическое Объединение», «Уралвагонзавод», «Комбинат
МАГНЕЗИТ»,AвтоВAЗ,ЛиAЗ,ЛAЗ,ЛенинградскийМеталлическийиИжорский
зaводы, «Запорожтрансформатор», Чебоксарский Электроаппаратный завод, Куp(cid:22)
гaнское СКБМ и Курганмашзавод, Челябинский тpaктоpный зaвод, «Электрощит»
(г. Самара), авиазавод «СОКОЛ» (г. Нижний Новгород), Сapaтовский aвиaзaвод,
«Бapнaултpaнсмaш», «Адмиралтейские верфи», ЦМКБ «Алмаз», ЦКБ «Лазурит»,
«Севмашпредприятие», КБ АРМАС (ЦНИИТС, Санкт(cid:22)Петербург), ЦНИИ Гидро(cid:22)
прибор, Санкт(cid:22)Петербург, Крондштатский морской завод, Малахит СПМБМ
(Санкт(cid:22)Петербург), ЦНИИ Морского флота (Санкт(cid:22)Петербург), ЦНИИ Судового
машиностроения (Санкт(cid:22)Петербург), ПО «Моторостроитель» СКБМ (г. Самара),
«Мостостройиндустрия»,«Желдорреммаш»,НПО«Машпроект»и«Заря»(г.Нико(cid:22)
лаев) и др.
С самого основания компания АСКОН проводит программу поддержки образо(cid:22)
вательных учреждений. В рамках стратегической образовательной программы АС(cid:22)
КОН поставляет в учебные заведения полный пакет профессиональных систем
КОМПАС по Университетской лицензии.
В 2000 г. компания выпустила облегченные некоммерческие версии КОМ(cid:22)
ПАС(cid:22)3D LT 5.11, в 2003 году — КОМПАС(cid:22)3D LT V6 Plus, в 2004 году — КОМ(cid:22)
ПАС(cid:22)3DLTV7,впериод2005—2007гг.вышлиоблегченныеверсииV7Рlus,V8,V8
Рlus,V9иV9Рlus.Системаориентировананастудентовтехническихвузовитехни(cid:22)
кумов, учащихся средней школы естественно(cid:22)математического и технологического
профилей.
В настоящее время КОМПАС используется в учебном процессе более тысячи
учебных заведений России, Украины, Белоруссии, Казахстана.
КОМПАСприменяютстудентыспециализированныхкафедрприсозданиикур(cid:22)
совых и дипломных проектов.
ВсреднейшколеКОМПАСприменяетсяврамкахпреподаваниякурсовинфор(cid:22)
матики, технологии, черчения, геометрии.
6
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Развивается электронный проект «КОМПАС в образовании» (www.edu.as(cid:22)
con.ru),накоторомпредставленыметодическиематериалы,статьииотзывыобопы(cid:22)
те применения САПР КОМПАС в преподавании различных дисциплин, галерея
студенческих чертежей и трехмерных моделей.
Таким образом, систему КОМПАС можно рассматривать как основной инстру(cid:22)
мент непрерывного графического образования — от средней школы до дипломного
проектирования.
Аргументы в пользу выбора САПР КОМПАС в качестве инструмента решения
чертежно(cid:22)конструкторских и технологических задач следующие.
1.Простотаосвоенияиприменениясистемы,удобныйинтерфейсисистемапомощи
на русском языке.
2. Большое количество учебно(cid:22)методических материалов.
3. Приемлемые требования к конфигурации аппаратного обеспечения.
4. Полное соответствие системы требованиям ЕСКД.
5. Соответствие системы принципам CALS(cid:22)технологий (компьютерная поддержка
на всех этапах проектирования и производства продукции).
6. Широкое распространение во всех отраслях промышленности.
7.ПрограммныйкомплексКОМПАС—ключевойэлементвпостроенииинформаци(cid:22)
оннойцепочки,включающейрасчетныесистемыиСАПРболеевысокогоуровня.
8. Рекомендован Министерством образования РФ к широкому применению в вы(cid:22)
сшихиобщихобразовательныхучрежденияхсертифицированногопрограммного
продукта системы КОМПАС начиная с версии 5.
Характеристики компьютера, рекомендуемые для эффективной работы с систе(cid:22)
мой КОМПАС 3D LT V9:
(cid:2) процессор Pentium 450 и выше;
(cid:2) оперативная память 128 Мб и выше;
(cid:2) видеокарта 4 Мб и более;
(cid:2) монитор с размером диагонали от 17 дюймов и более;
(cid:2) привод CD(cid:22)ROM;
(cid:2) свободное пространство на жестком диске не менее 100 Мб;
(cid:2) манипулятор мышь и клавиатура.
Система КОМПАС(cid:22)3D LT V9 предназначена для использования на персональ(cid:22)
ных компьютерах типа IBM PC, работающих под управлением операционных сис(cid:22)
тем Windows 2000/XP/Vista.
МинимальнодопустимыеуровниОС:Windows2000SP2,WindowsXPSP1,Vista.
7
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
(cid:13)(cid:14)(cid:15)(cid:16)(cid:7)(cid:10)(cid:17)(cid:4)(cid:18)(cid:19)(cid:15)(cid:20)(cid:21)(cid:22)(cid:8)(cid:23)(cid:16)(cid:24)(cid:25)(cid:26)(cid:15)(cid:27)(cid:28)(cid:15)(cid:29)(cid:30)
Передначаломустановкинеобходимоубедитьсявтом,чтовыбранныйдляэтих
целей компьютер имеет все указанные характеристики.
Дистрибутив системы КОМПАС(cid:22)3D LT V9 находится на компакт(cid:22)диске. В со(cid:22)
став компакт(cid:22)диска входят следующие программные продукты и приложения:
(cid:2) avi—иллюстрацияновыхвозможностейдевятойверсииврежимевидеофильма;
(cid:2) kompas3DV9.dem — демонстрационная версия профессиональной системы;
(cid:2) kompas(cid:22)3DLT_V9 — содержит дистрибутив учебной версии.
(cid:2) Microsoft Media Player — проигрыватель Windows Media 7.1;
(cid:2) Microsoft Power Point Viewer 97 — программа демонстрации слайдов;
(cid:2) Ppt — рекламные слайды, показывающие возможности системы;
(cid:2) Samples — образцы 3D(cid:22)моделей;
(cid:2) Viewer_7 — программа для просмотра и печати документов форматов КОМ(cid:22)
ПАС, dxf и dgw;
(cid:2) Справочные материалы КОМПАС.
Для установки системы на жесткий диск выполните следующие действия.
1. Включите компьютер и запустите операционную систему Windows 2000, Win(cid:22)
dows XP или Vista.
2. Вставьте в привод CD(cid:22)ROM компакт(cid:22)диск. Откройте папку kompas(cid:22)3DLT_V9 и
запустите файл Setup.exe.
3. Далее следуйте запросам программы установки.
После установки программного обеспечения на жесткий диск компьютера и от(cid:22)
крытия редактора на экране возникнет Стартовая страница (рис. 1.1), из которой
можно:
(cid:2) узнать о новых возможностях этой версии;
Рис. 1.1
8
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
(cid:2) просмотреть учебное пособие «Азбука КОМПАС»;
(cid:2) посетить сайт компании АСКОН;
(cid:2) посетить форум пользователей КОМПАС;
(cid:2) написать письмо в службу технической поддержки;
(cid:2) посетить сайт службы технической поддержки.
На клавиатуре набрать (Ctrl+N). В появившемся диалоге Новый документ вы(cid:22)
брать Фрагмент (рис. 1.2) и нажать ОК.
Рис. 1.2
На экране монитора появится главное окно системы КОМПАС(cid:22)3D LT V9
(рис. 1.3).
Рис. 1.3
9