Материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления пользователям Интернета и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
© 2018 - 2024
Преимущества комбинированных САПР ТП по сравнению с САПР ТП адресации состоят в следующем:
a) простая форма файла с содержанием комплексного ТП в области условий выбора переходов;
b) упрощенный метод адаптации баз для различного производства;
c) возможность применения для каждого перехода практически неограниченного спектра сложных условий выбора;
d) корректный расчет межоперационных размеров, допусков и припусков;
e) возможно дополнение программного продукта графическим пакетом с функциями выполнения операционных эскизов.
Вопросы для самопроверки
1. Назовите методы автоматизации проектирования технологических процессов.
2. Объясните принцип работы САПР технологических процессов методом адресации.
3. Назовите методы графического кодирования.
4. Назовите методы знакового кодирования.
5. Объясните сущность метода знакового кодирования технологически ориентированных поверхностей.
6. В чем состоят преимущества алгоритмизации знакового кодирования?
7. Объясните назначение баз данных в конфигурации САПР «KRAB».
8. Какие группы данных содержит массив «План обработки»?
9. Объясните последовательность работы САПР «KRAB».
10.Какие операции включены в состав головного меню САПР «KRAB»?
11.Объясните преимущества и недостатки САПР технологических процессов методом адресации.
12.Объясните отличия комбинированной САПР «MONOLIT» от САПР «KRAB».
13.Как осуществляется размерный анализ в комбинированной САПР «MONOLIT»?
14.Объясните преимущества комбинированных САПР технологических процессов.
Литература
6.1. Сухиненко Б.Н., Аверченко А.Ф., Белов Е.В., Большакова А.А. Диалоговое проектирование индивидуальных процессов механической обработки. В сборнике «Пути совершенствования технологических процессов в машиностроении». Минск: «Университетское», 1990.
6.2. Махаринский Е.И., Ольшанский В.И., Сухиненко Б.Н., Буравцов А.А., Махаринский Ю.Е. Формализация проектирования технологических процессов механической обработки. В вестнике ВГТУ. Витебск: ВГТУ, 1995.
6.3. Белов Е.В., Рязанова Т.Ф., Сухиненко Б.Н. Размерный анализ чертежа детали. В тезисах НТК «Проблемы внедрения САПР. Программные средства персональных ЭВМ». Витебск: ЦНТИ, 1989.
КОНФИГУРАЦИЯ КУРСА «САПР»
Особенность проектирования заключается в создании информационной модели реальных объектов или процессов. Причем степень достоверности модели существенно зависит от применяемых методов формализации и способов проектирования. Эти факторы становятся определяющими при разработке программных систем проектирования, т.к. вычислительная техника не допускает неопределенностей как при вводе исходной информации, так и при принятии проектных решений. Такие ограничения предопределяют наличие алгоритмизированных лингвистических и математических моделей проектируемого объекта, а также формальной методики разработки программного обеспечения САПР.
САПР представляет собой техническую систему, имеющую сложное внутреннее строение и связанную с другими подразделениями предприятия рядом специфических отношений. При синтезе САПР ТП необходимо последовательно спроектировать ее связи с окружающей средой, набор выполняемых функций, описать технико-экономические характеристики, а затем разработать конфигурацию. Следует отметить важность каждого этапа разработки программных систем, т.к. некорректность анализа исходных данных приводят к непоправимым ошибкам в конечном продукте.
Взаимосвязи САПР ТП с окружающей средой описываются на стадии анализа организационного обеспечения совместно с формулировкой технического задания (функции системы). По итогам анализа организационного обеспечения разрабатывается информационное обеспечение, которое содержит цель работы системы, и ресурсы, которые может использовать система в процессе функционирования. Переход к синтезу программного продукта невозможен без предварительной формализации проектных мероприятий в начале на уровне традиционных лингвистических описаний, а затем и адекватной замены этих описаний математическими моделями.
Тщательная оценка всех необходимых математических преобразований позволяет разработчику (группе разработчиков) выбрать языки программирования, необходимые для наиболее точного решения поставленной задачи автоматизации. Эти работы осуществляются на этапе разработки лингвистического обеспечения САПР. Кроме того, на текущем этапе необходимо создать модель диалога с оператором, который в терминологическом, концептуальном и визуальном аспектах должен соответствовать традиционным нормам общения в соответствующей сфере проектирования.
При создании сложных САПР (особенно при одновременной работе нескольких человек) необходимо формальное описание всех проектных процедур при помощи стандартных методов и средств, которое выполняется на этапе разработки алгоритмического обеспечения. Отдельные блоки или группы блоков алгоритма распределяются между квалифицированными программистами для написания относительно обособленных проектных процедур, которые затем связываются в единую программную систему.
Строго определенная последовательность этапов разработки САПР не исчерпывает всех правил, соблюдение которых необходимо для создания работоспособных программных пакетов. Не менее важной является методика выполнения каждого этапа разработки. В настоящее время наиболее формализованные методы анализа и синтеза технических комплексов разработаны в общей теории систем. Для САПР рекомендуется использование концептуального аппарата теории моделирования, теории графов. Так, например, при синтезе программного продукта следует предварительно создавать модель его функциональной конфигурации, которая позволяет оценить необходимый состав проектных процедур и формат связей между ними. Временная конфигурация САПР позволяет оценить длительность и своевременность результатов функционирования отдельных процедур. В свою очередь модель иерархической конфигурации программного продукта обеспечивает возможность параллельного выполнения различных процедур и корректный уровень принятия решений.
При синтезе САПР следует адекватно оценивать возможности технического обеспечения и выбирать не избыточный комплект средств вычислительной техники. Необходимо учитывать дискретный характер результатов работы программных продуктов и достаточно простые устройства ЭВМ необходимые для этого. В тоже время технологические процессы являются по своей сущности аналоговыми и степень соответствия компьютерных моделей реальным процессам зависит от ресурсов технического обеспечения САПР. Важно отметить, что все расчеты в технологии машиностроения, традиционно выполняемые по таблицам, легко заменяются простыми локальными программными процедурами. Причем точность таких расчетов неизмеримо выше достижимых при «ручном» проектировании. Наряду с техническими расчетами в сфере технологии имеется потребность в большом объеме графической информации (операционные эскизы), компьютеризация которой до настоящего времени остается весьма проблемной, т.к. в этом случае кроме собственно изображения объекта необходимо демонстрировать и его изменения под воздействием различных технологических факторов.
В рамках информационного обеспечения в качестве ресурсов САПР выступает справочная информация, которая организуется в виде БД. Кроме того СУБД часто являются основой САПР ТП, т.к. до настоящего времени большинство технологических процессов не имеют строгого математического описания. К преимуществам БД относятся: большой объем информации, который может быть использован при технологическом проектировании; простой способ ввода данных в таблицы путем сканирования и соответствующего распознавания текстовой информации в традиционных каталогах и справочниках. К недостаткам применения САПР на основе БД следует отнести жесткие требования к ресурсам технического обеспечения.
После всеобъемлющей формализации предмета и методов проектирования традиционными «ручными» способами разработчик САПР сталкивается с проблемой выбора языков программирования, наилучшим образом отвечающим поставленной задаче. Кроме выбора языков программирования на этапе лингвистического обеспечения разработчикам приходится определять и ОС, которая с минимальными затратами ресурсов обеспечит решение проектной задачи. В ряде случаев при создании САПР приходится изменять некоторые основные элементы применяемой ОС для создания оптимального программного продукта. Такая ситуация требует глубокого изучения конфигурации и функционального назначения элементов используемой ОС.
Особенности языков программирования не исчерпываются областью их применения или специфическими чертами применяемых операторов. Более существенной стороной всех языков является определение типов и структур данных, при помощи которых разработчики создают модель проектируемого процесса. Иными словами, выбора языка программирования зависит от вида и особенностей информационного обеспечения проектной задачи.
В настоящее время существует достаточно большое количество универсальных приложений к операционным оболочкам, которые позволяют без глубокого знания программирования создавать системы проектирования, внешне обладающие всеми чертами САПР. К таким приложениям для широко распространенной операционной среды WINDOWS относятся: текстовый редактор WORD, табличный редактор EXCEL, СУБД ACCESS, специальное приложение STATISTICA и т.п. Современные информационные технологии позволяют легко обеспечивать обмен данными между различными приложениями в рамках единой операционной оболочки, что и позволяет использовать их для создания локальных САПР ТП. Наиболее существенный недостаток таких приложений заключается в повышенных требованиях к техническому обеспечению САПР, что является особенностью всех универсальных систем.
Важнейшим элементом САПР различного назначения являются графические редакторы, позволяющие не только визуализировать внешний вид проектируемого и/или изготавливаемого объекта, но и создавать его трехмерную модель. Такие модели затем могут быть использованы в системах САПР ТП и АВТОПРИЗ, причем последние реализуют концепцию «начертил-изготовил». Особенность создания виртуальных графических моделей заключаются в принципе использования теории множеств при построении фигур и контуров из заданных примитивов.
Естественное преобразование информационных моделей (а не самих объектов) в сфере проектирования не всегда учитывается разработчиком, что приводит к существенным ошибкам проекта. Так, например, проектирование ТП должно начинаться с синтеза последней операции, а в традиционных «ручных» методах в начале выбирается заготовка. В этом случае изготовление деталей не может быть оптимизировано. Низкий уровень формализации технологических законов приводит к необходимости разработки словаря терминов и определений, который существенно отличается от стандартного. Термины такого словаря не должны иметь двоякого толкования, как минимум в рамках автоматизации конкретной проектной задачи. В качестве иллюстрации необходимо отметить существующие термины: «технологическая операция - часть ТП выполняемая .. на одном рабочем месте ..» и «рабочее место - часть цеха .. где выполняется технологическая операция ..». С точки зрения формальной логики оба эти определения бессмысленны, т.к. образуют тождество. Отсюда, важнейшими в списке рекомендованных, следует признать такие взаимоопределяющие термины как ТП, объект производства и метод формообразования.
На технологические решения оказывают влияние различные факторы, из которых важнейшим является требование по обеспечению необходимого качества деталей и машин в ходе выполнения ТП. С этой точки зрения наиболее формализованными этапами технологического проектирования являются: синтез и расчет технологических размерных цепей, выбор методов формообразования, синтез схем базирования, расчет режимов резания и норм времени. В свою очередь, наименее формализованным остается этап синтеза маршрута обработки детали и построения конфигураций технологических операций. Оба последних этапа зависят не только от требований точности, но также влияют на эффективность ТП, что усложняет методику выбора оптимального варианта.
Современные тенденции в развитии технологии машиностроения позволяют разработать ряд локальных САПР, позволяющих решать значительную часть технологических задач, причем методы формализации этих задач зависят от степени более строго (относительно существующих требований ГОСТ и других нормативных материалов) математического описания традиционных проектных процедур. Особо следует отметить основополагающие закономерности в области разработки и расчета погрешности схем базирования. Известные нормативные рекомендации в этой области были основаны на опыте и методах формализации полувековой давности, что не позволяет тем не менее, отказаться от использования этого эффективного метода разработки ТП. Для современных технологических задач предлагается несложное уточнение формулировок традиционной теории, основанное на однозначном определении базирования как процесса совмещения координатных систем модели объекта производства и модели обрабатывающего комплекса.
Все современные отечественные и зарубежные глобальные САПР ТП в той или иной мере используют так называемый метод адресации для формирования маршрута обработки. Такой метод основан на анализе комплексного ТП, который содержит полную модель обработки комплексной детали определенного типа. В условиях проектирования ТП изготовления конкретных деталей, не имеющих отличий от комплексной, такие программные системы работают в пакетном режиме и не требуют вмешательства технолога. Единственной задачей оператора в этом случае является ввод закодированной информации чертежа детали и программы выпуска. При минимальных отличиях конструкции конкретной детали от комплексной требуется дополнительное «ручное» проектирование и/или корректировка автоматически разработанного проекта ТП. При частых и существенных отличиях плана продукции от комплексного ТП требуется трудоемкая переработка исходных БД. Наиболее современные САПР ТП являются комбинированными системами, которые наряду с методом адресации используют в процессе проектирования ряд теоретических универсальных закономерностей технологии машиностроения. К таким закономерностям относятся методы размерного анализа и синтеза ТП, графическое объемное проектирование операционных эскизов и оснастки, синтез схем базирования и т.д.
Настоящий курс не претендует на всеобъемлющее и всестороннее описание весьма сложных автоматизированных систем проектирования, но призван продемонстрировать учащимся возможности и особенности ресурсов вычислительной техники при ее использовании в качестве технического обеспечения САПР, акцентировать внимание на специфических чертах современных информационных технологий в области САПР, уточнить формулировки и методы традиционного «ручного» проектирования ТП для упрощения разработки программного обеспечения, ознакомить студентов с существующими отечественными и зарубежными программными пакетами САПР ТП и приложениями, которые могут быть использованы для автоматизации технологической подготовки производства. Наиболее важной задачей курса следует считать ориентацию будущих инженеров на разработку систем АВТОПРИЗ, реализующих концепцию «начертил-изготовил».
СОДЕРЖАНИЕ
ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ 3
1. ВВЕДЕНИЕ В КУРС САПР
1.1 Цель изучения САПР
1.2 Этимология САПР
1.3 Системотехника - основа методологии САПР
1.3.1 Элементы общей теории систем в САПР
1.3.2 Базовые понятия
1.4 Конфигурация производственной системы
1.5 Вопросы для самопроверки
1.6 Литература
2. КОНФИГУРАЦИЯ ПРОЦЕССА РАЗРАБОТКИ САПР
2.1 Основные элементы конфигурации
2.1.1 Организационное обеспечение САПР
2.1.2 Техническое обеспечение САПР
2.1.3 Информационное обеспечение САПР
2.1.4 Методическое обеспечение САПР
2.1.5 Математическое обеспечение САПР
2.1.6 Лингвистическое обеспечение САПР
2.1.7 Алгоритмическое обеспечение САПР
2.1.8 Программное обеспечение САПР
2.2 Технические средства САПР
2.2.1 Состав технических средств ЭВМ
2.2.2 Конфигурация ЭВМ
2.2.3 Конфигурация центрального процессора
2.3 Операционная среда САПР
2.3.1 Операционные системы
2.3.2 Обработка задач при помощи операционной системы
2.3.3 Файл данных
2.3.4 Современные операционные системы
2.4 Лингвистическое обеспечение САПР
2.4.1 Классификация языков программирования
2.4.2 Конфигурация данных
2.4.3 Основные методы вычисления и языки высокого уровня
2.5 Информационное обеспечение САПР
2.5.1 Понятие СУБД
2.5.2 Классификация БД
2.5.3 Типы данных и их организация
2.6 Вопросы для самопроверки
2.7 Литература
3. ПРИЛОЖЕНИЯ WINDOWS В САПР
3.1 Оформление документации при помощи редактора «WORD»
3.2 Применение редактора «EXCEL» для технических расчетов
3.3 Вопросы для самопроверки
3.4 Литература
4. ГРАФИЧЕСКИЕ РЕДАКТОРЫ
4.1 Классификация графических редакторов
4.1.1 Область применения
4.1.2 Графическое представление информации
4.1.3 Форма представления объекта
4.2 Графический пакет «Auto-CAD»
4.2.1 Основные характеристики Auto-CAD
4.2.2 Меню редактора Auto-CAD
4.2.3 Встроенный язык Auto-Lisp
4.2.4 Формат файла стандартного графического обмена «*.dxf»
4.2.5 Применение Auto-CAD в системе «АВТОПРИЗ»
4.3 Вопросы для самопроверки
4.4 Литература
5. ФОРМАЛИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
5.1 Особенности процесса проектирования
5.1.1 Проект - информационная модель реального объекта
5.1.2 САПР - сложная техническая система
5.1.3 Лингвистика - основа формализации технических знаний
5.1.4 Формальные определения в технологии машиностроения
5.2 Конфигурация процесса технологического проектирования
5.2.1 Конфигурация проектирования технологического процесса
5.2.2 Неизменность необходимого объема технологической информации
5.2.3 План продукции - исходные данные для проекта ТП
5.2.4 Конфигурация универсальной проектной процедуры
5.3 Формализация выбора методов формообразования
5.4 Формализация решения размерных цепей
5.4.1 Методика расчета размерных цепей
5.4.2 Проблемы технологов
5.4.3 Размерный анализ чертежа детали (РАЧД)
5.4.4 Размерный анализ технологического процесса (РАТП)
5.4.5 Применение теории графов - способ формализации РАТП
5.5 Формализация разработки схем базирования
5.5.1 База как начало отсчета операционных размеров
5.5.2 Разработка единого комплекта технологических баз (ЕКТБ)
5.5.3 Выбор баз для первых операций
5.5.4 Последовательность разработки схем базирования
5.6 Проблемы формализации синтеза маршрута обработки
5.7 Вопросы для самопроверки
5.8 Литература
6. СОВРЕМЕННЫЕ САПР ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
6.1 Классификация методов автоматизации проектирования ТП
6.2 Методы кодирования исходной информации
6.2.1 Графическое кодирование
6.2.2 Знаковое кодирование
6.2.3 Алгоритмизация кодирования
6.2.4 Функциональные модули
6.3 САПР ТП адресации «KRAB»
6.3.1 Конфигурация системы
6.3.2 Таблицы «КОДИРОВАНИЕ»
6.3.3 Конфигурация массива «ПЛАН ОБРАБОТКИ»
6.3.4 Массивы «ОПЕРАЦИИ» и «ПЕРЕХОДЫ»
6.3.5 Массивы «ОБОРУДОВАНИЕ» и «ИНСТРУМЕНТ»
6.3.6 Диалог в системе «KRAB»
6.3.7 Преимущества и недостатки автоматизации проектирования методами адресации
6.4 Комбинированная САПР ТП
6.4.1 Конфигурация САПР ТП «MONOLIT»
6.4.2 Особенности формирования маршрута
6.4.3 Размерный анализ в комбинированной САПР
6.4.4 Преимущества комбинированных САПР
6.5 Вопросы для самопроверки
6.6 Литература
7. КОНФИГУРАЦИЯ КУРСА «САПР»
СОДЕРЖАНИЕ 94
Дата: 2019-02-24, просмотров: 228.