2411

Особенности системы автоматизированного проектирования

Контрольная

Информатика, кибернетика и программирование

Неавтоматизированное проектирование - проектирование осуществляется человеком; автоматизированное проектирование, при котором отдельные этапы или задачи осуществляются взаимодействием человека и ЭВМ, автоматическое проектирование, при котором все этапы и задачи осуществляются ЭВМ без участия человека.

Русский

2013-01-06

101.5 KB

48 чел.

  1.  Состав и структура САПР (стр.27…29)

В нашей стране введен ГОСТ34.003-90 "Проектирование автоматизированное". Термины и определение, установленные ГОСТом, обязательны для применения в документации всех видов.

Основные из них:

  •  неавтоматизированное проектирование - проектирование осуществляется человеком;
  •  автоматизированное проектирование, при котором отдельные этапы или задачи осуществляются взаимодействием человека и ЭВМ;
  •  автоматическое проектирование, при котором все этапы и задачи осуществляются ЭВМ без участия человека.

ГОСТ 23501.0-88 устанавливает состав и основные принципы создания САПР.

Составными частями САПР являются подсистемы. В каждой подсистеме решается функционально законченная последовательность задач. Любая САПР состоит из проектирующих и обслуживающих подсистем:

  1.  Проектирующие подсистемы выполняют процедуры и операции получения новых данных. Они имеют объектную ориентацию и реализуют определенный этап проектирования или группу взаимосвязанных проектных задач. Примеры:
  •  подсистемы проектирования типовых ТП;
  •  подсистемы проектирования технологических процессов сборки;
  •  механической обработки;
  •  расчета режимов резания;
  •  автоматных операций;
  •  специальной технологической оснастки;
  •  сложного и фасонного режущего инструмента;
  •  подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ;
  •  информационного поиска;
  •  и т.д.
  1.  Обслуживающие подсистемы имеют общесистемное применение и служат для обеспечения функционирования проектирующих подсистем, а также для оформления, передачи и вывода результатов проектирования.

Примеры:

  •  система управления базой данных;
  •  подсистемы информационного поиска;
  •  подсистемы ввода - вывода данных;
  •  документирования.

Инвариантные подсистемы выполняют унифицированные проектные процедуры и операции. К таким отнесены подсистемы документирования проектных решений, вводя и корректировки исходных данных.

Основными компонентами, выполняющими определенную функцию в подсистеме являются:

  •  техническое — устройства вычислительной и организационной техники, средства передачи данных, измерительные и другие устройства или их сочетания;
  •  математическое — методы, модели, алгоритмы;
  •  программное — документы с текстами программ, программы на машинных носителях и эксплуатационные документы;
  •  информационное — документы, содержащие описания стандартных проектных процедур, типовых проектных решений, типовых элементов, комплектующих изделий, материалов и другие данные, а также файлы и блоки данных на машинных носителях с записью указанных документов;
  •  методическое — документы, в которых отражены состав, правила отбора и эксплуатации средств автоматизации проектирования;
  •  лингвистическое — языки проектирования, терминология;
  •  организационное — положения, инструкции, приказы, штатные расписания, квалификационные требования и другие документы, регламентирующие организационную структуру подразделений и их взаимодействие с комплексом средств автоматизации проектирования.

Для объединения подсистем в системно связанные комплексы автоматизированного проектирования (АП) используют методы их аппаратного, программного, информационного и лингвистического согласования. При выполнении такого согласования используется интерфейс.

  1.  Основные методы автоматизированного проектирования

Типовые решения являются основой технологического проектирования при использовании ЭВМ. По уровню решаемых задач типовые решения подразделяются на две группы: локальные и полные.

Локальные типовые решения

относятся к частным технологическим задачам, определяющим лишь некоторую часть (элемент) проектируемого технологического процесса, например назначение станка на выполнение операции. Типовые решения в данном случае (модели станка) являются локальными. В качестве примера можно указать множества локальных типовых решений:

МТР1

МТР2

ТР1- полировать

ТР1- резец специальный

ТР2- нарезать резьбу

ТР2- Фреза концевая ГОСТ 17025-89

ТР3- подрезать торец

ТР3- Плашка ГОСТ 9740-71

ТР4- обточить ступень

ТР4- Сверло ГОСТ 10902-77

и т.д

и т.д.

где МТР1 - множество технологических переходов; здесь типовые решения ТР1, ТР2 технологические переходы;

МТР2 - множество режущих инструментов, где типовые решения ТР1. ТР2,... - виды режущих инструментов.

Полное типовое решение -

охватывает весь круг решаемых задач. В качестве примера полного типового решения является типовой технологический процесс. Множество типовых решений этой группы - это множество типовых технологических процессов МТРЗ, где каждое решение есть технологический процесс изготовления деталей определенного типа:

МТР3

ТР1

ТР2

ТР3

Токарная

Отрезная

Токарная

Токарная

Токарная  

Токарная

Протяжная

Токарная

Сверлильная

Зубофрезерная

Сверлильная

Протяжная

Сверлильная

Расточная

Шлицефрезерная

и т.д

Термическая

Слесарная

и .т.д

и .т.д

где ТP1 - типовой технологический процесс изготовления шестерни; ТP2 - типовой технологический процесс изготовления втулки; ТРЗ- типовой технологический процесс изготовления муфты.

Типовые решения различают также по своей структуре. МТР1,МТР2 - это типовые решения с простейшей структурой (одноэлементные). Каждое типовое решение здесь является единицей проектирования, единым неизменным элементом, который может быть принят или не принят целиком. Никакие преобразования этих типовых решений не предусматриваются. Более сложную структуру имеют типовые решения МТРЗ. Эти решения многоэлементные, т.е. каждое состоит из совокупности элементов, которые в процессе проектирования могут быть рассмотрены отдельно. Элементы этих типовых решений (маршрутных технологий) - технологические операции. Для каждой операции необходимо назначить станок, произвести нормирование, т.е. рассмотреть в дальнейшем отдельные элементы этого типового решения.

В зависимости от структуры типового решения различают и процедуры работы над ними. Для одноэлементных типовых решений организуется алгоритм их выбора, который мы рассмотрели ранее.

Для многоэлементных типовых решений также создаются алгоритмы выбора, но итогом выполнения алгоритма является не искомое решение, а его структура, т.е. набор необходимых элементов. Для формирования искомого решения необходим еще один алгоритм - анализа типового решения. Рассмотрим этот алгоритм на примере полного многоэлементного типового решения, каким является типовой технологический процесс. Сначала по алгоритму, аналогично рассмотренному выше, исходя из типа детали (рисунок 5), выбирают соответствующий типовой технологический процесс (в нашем случае из МТР3 выбираем ТР4).

МТР3: - (ТР1 (валы); ТР2 (втулки); ТР3 (фланцы); ТР4 (цилиндрическая шестерня); ТР5 (коническая шестерня); ТР6 (ступица) и т.д.)

ТР4 - это типовой маршрут обработки на комплексную деталь (рисунок 5б):

Рисунок 5а. Схема детали "Сателлит"

1.Токарная черновая

2.Токарно - револьверная

3.Токарная чистовая

4.Сверлильная

5.Протяжная

6.Зубофрезерная

7.Зубодолбежная

8.Шевинговальная

9.Термическая

10.Расточная

11. Шлифовальная (внутренняя)

12.Торцешлифовальная

13.Зубошлифовальная

14. Шлифовальная (наружная)

Рисунок 5б. Схема комплексной детали

Далее по типовому маршруту составляем маршрутный технологический процесс на изготовление детали "Сателлит", который будет состоять из следующих операций:

1.Токарная черновая

2.Токарно - револьверная

3.Токарная чистовая

4. Протяжная

5. Зубофрезерная

6. Шевинговальная

7. Термическая

8. Шлифовальная (внутренняя)

9.убошлифовальная

10. Шлифовальная (наружная)

Типовой технологический процесс как объект теории автоматизированного технологического проектирования - это упорядоченный (по последовательности выполнения) набор описаний технологических операций, достаточных для изготовления группы деталей с общими конструктивными и технологическими признаками. Для формирования из него технологического процесса изготовления конкретной детали необходимо организовать второй алгоритм, в результате которого останутся лишь те операции, которые необходимы для изготовления данной детали. Такой метод проектирования, основанный на полных многоэлементных типовых решениях, называют методом анализа или адресации.

Альтернативным подходом к автоматизации технологического проектирования является метод синтеза. Основу этого метода составляют локальные типовые решения. Решение общей задачи, например проектирование технологического процесса, в этом случае формируется (синтезируется) из решений частных задач, определяющих элементы технологического процесса. Для технологических процессов, разработанных с помощью системы автоматизированного проектирования на базе метода синтеза, применимо название единичных.

В настоящее время в системах используют также различные компромиссные методы, включающие элементы анализа и синтеза.

  1.  Технико-экономические условия применения САПР

Усложнение конструкций изделий машиностроения, рост требований к их качеству, усложнение условий их эксплуатации, необходимость сокращения длительности ПТЦ требует принятия сложных и эффективных решений в минимальные сроки. Это возможно лишь при автоматизации процесса принятия (поддержки) решений.

Сегодня все больше руководителей предприятий изыскивают средства для приобретения современных САПР. Это можно объяснить тем, что применение вычислительной техники в области автоматизации труда конструкторов и технологов доказало эффективность и жизнеспособность этих решений.

Применение САПР позволяет повысить производительность труда конструктора и технолога в 2-3 раза, повысить эффективность взаимодействия между различными подразделениями, уровень и качество конструкторско-технологических работ. Кроме того, с помощью САПР можно сократить сроки технической подготовки производства, высвободить конструкторов от непроизводительных работ, расширить возможности проектирования и изготовления сложного оборудования, а также создавать единую унифицированную конструкторско-технологическую базу данных предприятия. А все это в свою очередь позитивно сказывается на финансовом положении предприятия.

С целью выявления готовности конкретного предприятия к внедрению САПР осуществляется обследование, главным образом, опросом опытных проектировщиков и конструкторов.

В результате обследования определяется необходимость и экономическая эффективность применения автоматизированной системы. При этом учитывается объем проектно-конструкторских работ, их периодичность, общие затраты инженерного труда, возможность создания адекватного математического описания и оптимизационных процедур, необходимость повышения качественных показателей проектируемого изделия, сокращение сроков проектирования.

Для внедрения САПР ТП на промышленном предприятии необходимы следующие предпосылки:

1. Наличие достаточно развитой теории автоматизированного проектирования. В данное время основы такой теории разработаны. Группа ученых нашей страны, которые принимали участие в разработке теории САПР ТП: Г. К. Горанский (ИТК АН БССР), В. Д. Цветков (ИТК АН БССР), С. П. Митрофанов (ЛИТМО), Б. Н.Челищев (НИАТ), Н. М Капустин. (МВТУ).

2. Наличие технических средств. В настоящее время персональные ЭВМ являются относительно недорогими средствами вычислительной техники и могут быть установлены на рабочем месте каждого технолога. ПЭВМ необходимо объединить в сеть для доступа пользователей к централизованным базам данных и электронным архивам.

3. Наличие автоматизированных систем. В технологических службах промышленного предприятия должен быть установлен комплекс систем проектирования технологических процессов и средств технологического оснащения. Внедряемые системы должны полностью отвечать специфике предприятия и обладать необходимыми функциональными возможностями. Для учета специфики производства разработка и внедрение систем должно выполнятся с участием специалистов этого предприятия. Системы должны иметь эффективные механизмы настройки (адаптации) на условия предприятия. В частности, необходимо иметь удобные средства сопровождения баз данных и знаний.

На ранних стадиях развития САПР ТП настройка систем на условия предприятия была очень трудоемкой, что часто приводило к их отторжению от технологической подготовки. Системы разрабатывались в разных организациях, вместе эти системы не стыковались, что затрудняло их совместную эксплуатацию и сопровождение. Например, каждая система имела свои базы данных, что приводило к дублированию информации, и программные средства их обслуживания, поэтому сопровождение баз данных было весьма трудоемким и не гарантировало от ошибок. Внедряемые системы должны быть достаточно гибкими для того, чтобы их можно было легко адаптировать к изменившимся условиям и функционально развивать в соответствии с потребностями предприятия.

4. Моральная и организационная готовность предприятия к использованию САПР ТП. Руководство и сотрудники технологических служб должны понимать необходимость применения ЭВМ для ТПП и чувствовать экономическую эффективность от автоматизации технологического проектирования. Должны быть разработаны документы, фиксирующие функции автоматизированных подразделений ТПП, а также права и обязанности лиц, участвующих в процессе эксплуатации и сопровождения автоматизированных подсистем ТПП. На предприятии должны существовать как службы технического обслуживания средств вычислительной техники, так и службы сопровождения автоматизированных подсистем ТПП. Руководящие сотрудники ТПП с помощью PDM системы должны уметь осуществлять эффективный автоматизированный контроль процесса технической подготовки изделия к его производству.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

48797. ОБЛАДНАННЯ ДІЛЯНКИ ЗАЛІЗНИЦІ ПРИСТРОЯМИ АВТОМАТИКИ І ТЕЛЕМЕХАНІКИ 538.5 KB
  Автоматичну дію прохідних світлофорів забезпечують колійні датчики – рейкові кола (РК) або лічильники осей. На Україні в якості колійного датчика на магістральних залізницях, які повністю устатковуються АБ, застосовуються тільки рейкові кола
48799. Зеркальная антенна 895.5 KB
  Расчёт геометрических параметров зеркала и облучателя. Широко используются зеркала с параболической формой поверхности параболоид вращения усечённый параболоид вращения параболический цилиндр также распространены сферические зеркальные антенны двухзеркальные антенны.Расчёт геометрических параметров зеркала и облучателя. Форма излучающей поверхности и профиль зеркала выбирается исходя из назначения антенны и требований предъявляемых к ее электрическим характеристикам.
48800. Будівництво міжміської волокно-оптичної лінії Тернопіль -- Новоград-Волинський 515.5 KB
  Використовуючи коефіцієнти заломлення розраховуємо відношення коефіцієнтів заломлення по формулі: Згасання розсіювання розраховується по формулі дБ км: Згасання на поглинання розраховується по формулі дБ км: Згасання на поглинання в інфрачервоному спектрі...
48803. Расчет тепловой схемы комбинированных парогазовых установок 1.88 MB
  Указанные особенности позволяют существенно повысить КПД производства электроэнергии путем объединения в одной парогазовой установке (ПГУ) высокотемпературного подвода в ГТУ и низкотемпературного отвода тепла в конденсаторе паровой турбины