SAPR_Kashtalyan

1 Понятие о САПР. Виды обеспечения САПР.

­ным. Комплекс средств автоматизации проектирования современных САПР включает семь видов обеспечения: техническое, математическое, программное, информационное, лингвистическое, методическое, организационное.

.

совокупность математических методов, математических моделей и алгоритмов проектирования, необходимых для выполнения автоматизированного проектирования. Сюда входят математиче­ские модели конкретных объектов (технологических процессов, инструментов, приспособлений и др.)

­ального и общего назначения.

­вильных изменений. Все эти функции выполняет система управления базой данных (СУБД). База данных совместно с СУБД образует банк, данных.

­РАН, АЛГОЛ, ПАСКАЛЬ, БЕЙСИК и др.), используемые для записи программ при создании САПР, и входные языки, которые служат для описания объектов проектирования и заданий на выполнение проектных процедур.

подразделений, связи между ними, их функции, а также форму представления результата проектирования и порядок рассмотрения проектных документов

 

2 Состав и структура САПР. Подсистемы общего и специального назначения

(обслуживающие); системы специального назначения (проектирующие).

осуществляют специфические функции машинного решения задач.

нф.

ККПИ — кодирования контроля и преобразования информации.

ФИД — подсистема формирования исходных данных.

ОТТД — подсистема оформления и тиражирования ТД.

­дующим:

ТП.

2.Подсистема проектирования спец-й техоснастки.

3.Подсистема подготовки специальных управляющих программ для станков с ЧПУ.

проектирования. Они предназначены для выполнения в основном унифицированных проектных операций и процедур. Например, для хране­ния и поиска информации, для обработки графической документации.

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Техническое обеспечение САПР. Цифровые ЭВМ. Внешнее устройство ЭВМ.

САПР реализуется в виде программно-аппаратного комплекса, т.е. в совокупности программных и аппаратных средств.

Совокупность аппаратных средств образует технический комплекс САПР.

Общий принцип действия и функциональные возможности комплекса и определяются его структурой. Такую структуру принято называть конфигурацией.

Все аппаратные средства комплекса состоят из 2-х групп устройств: центральных и периферийных.

К центральным относятся: центральный процессор, ОЗУ устройство ввода-вывода. Эти устройства являются ЭВМ, перерабатывающей всю необходимую информацию.

В терминалах современных комплексов используются персональные ЭВМ, которые строятся на больших интегральных микросхемах (БИС).

Кроме ЭВМ в состав комплекса входит различные дополнительные устройства: средства связи человека с вычислительной системой и средства отображения и переработки информации:

1.развитой набор долговременных ЗУ для организации информационно-поисковых систем.

2.автокодировщики для преобразования исходной информации заданной в текстовой и графической форме в буквенно-цифровые коды.

3.печатающее устройство типа АЦПУ для выводов результатов проектирования и другой информации в виде текста и таблиц.

е чертежей, графиков, схем.

5.устройство оперативного отображения графической, текстовой и цифровой информации для визуального наблюдения на промежуточных этапах, а так же режиме диалога.

6.средства размножения и копирования документов, устройство преобразования документов из одного вида в другой.

7.архивная техника, которая предназначена для хранения информационных массивов.

Набор перечисленных устройств, входят в состав терминала.

 

 

Математическое обеспечение САПР. Состав математического обеспечения.

­ции. МО состоит из двух частей: специальное МО и инвариантное МО.

­ния охватывает математические модели, методы и алгоритмы их получения, алгоритмы одновариантного анализа, а также большую часть используемых алгоритмов синтеза.

методы и алгоритмы многовариантного анализа и параметрической оптимизации.

ность, затраты машинного времени, объем используемой памяти.

­тируемых объектов.

свойство компонента МО давать при его применении и заранее определенных ограничениях правильные результаты.

Точность является наиболее важным свойством всех компонентов МО и определяет степень совпадения расчетных и истинных результатов.

­граммы и объемом используемых массивов данных

внутренней (оперативной) и внешней.

 

 

   

Программное обеспечение САПР. Общее (системное) программное обеспечение.

вывода данных, распределения ресурсов, подготовки и отладки программ) этот вид ПО – операционная система (ОС)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-я обрабатывающими программами

-ми, представление пользователю гибких способов организации и доступа к данным.

).

.

на каком либо языке в машинные коды

данных

которые могут быть использованы при проектировании многих объектов

 

Специальное программное обеспечение САПР. Пакеты прикладных программ.

из которых предназначен для выполнения одной из проектных или вспомогательных процедур. Модули могут объединяться друг с другом по заданию пользователя.

.

В специальное программное обеспечение наряду с программами разрабатываемыми программистом входят рабочие программы, создаваемые автоматически на ЭВМ. Такие программы составляются из библиотек и генерируемых модулей.

Библиотеки – реализуют мат. модели, типовые модули, которые используются при решении задач применяемых для многих объектов.

­- реализуют мат. модель объектов проектирования и являются результатом трансляции с входного языка.

Получение программ возможно двумя методами: компиляции и интерполяции

 

 

 

Информационное обеспечение САПР. Характеристика информации используемой в САПР.

­ность каких-либо данных, являющихся объектом хранения, передачи и преобразования. Применительно к САПР под данными понимают информацию, представленную в виде последовательности символов, букв, цифр, графиков, таблиц, чертежей, текстов и т. п.

­ции различного вида. Поэтому информационное обеспечение является одной из важнейших составных частей САПР.

­ную и производную Исходной называется информация, существующая до начала машинного проектирования. Она подразделяется на переменную и условно-постоянную

о детали в САПР ТП слагается из четырех частей:

­рактера, относящаяся ко всей детали в целом (сведения о способе изготовления детали, условиях производства, оборудовании, термической обработке и т. д.);

­щаяся к отдельным поверхностям или частям детали (способ изготовления, вид термообработки, вид покрытия и т. д.);

­бариты, точность изготовления, шероховатость поверхности и т. д.);

­имное расположение.

­дый раз при проектировании нового технологического процесса на конкретную деталь.

­ботки и др. Эта информация является достаточно стабильной и постоянно хранится во внешней памяти ЭВМ.

рования и применительно к САПР ТП содержит сведения о маршруте обработки заготовки, технологических операциях и переходах, режимах резания, графических изображениях операционных эскизов и инструментальных наладок и др.

 

Базы данных. Автоматизированный банк данных.

роли в процессе проектирования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. массивы делятся: массивы списковой структуры (данные станка); массивы табличной структуры (зависимость шероховатости от подачи).

Автоматизированный банк данных образуется совмещением БД и системы управления базами данных (СУБД), АБД используется для автоматизированного обеспечения необходимыми данными всех других подсистем САПР. Управление АБД осуществляется группой специалистов. АБД должен обладать гибкостью, надежностью, наглядностью, экономичностью.

 

Технологическое информационное обеспечение САПР. Локальные и глобальные типовые решения.

используемых в процессе проектирования

­ные и глобальные.

пример, выбор типовых переходов, выбор РИ.

­ходима еще одна процедура — анализа.

­ления типовых решений. В этом плане различают три типа таблиц: справочные таблицы, таблицы решений и соответствий.

 

10 Справочные таблицы, таблицы решений, таблицы соответствий.

Заглавием столбцов данной таблицы является комплекс параметров применяемости, строк – множество типовых решений, на пересечении находятся характеристики типовых решений. Таблицы решений подразделяются на две группы: односторонняя и двусторонняя. Таблица решений и алгоритм ее чтения обеспечивают выбор типового решения, однако они не позволяют учесть все возможные решения, если задача допускает существование сразу нескольких решений. Такого недостатка не имеет таблица соответствий. В таблице соответствия по имеющемуся комплексу исходных данных принимается то решение, у которого взаимосвязь с факторами полностью соответствует описанию объекта. В левой части располагается множество решений. В верхней части – технологические факторы, определяющие возможность принятия того или иного решения. В центральной части связь между решениями и технологическими факторами.

 

 

­ства, которые делятся на две группы: 1) языки программирования; 2) языки проектирования.

Языки программирования служат для записи программ.

­образования исходной информации при выполнении проектных процедур с помощью программного обеспечения.

этом случае имела место цепочка: пользователь — программист — машинная программа — ЭВМ.

-е ЭВМ.

­грамма — ЭВМ.

машинно-ориентированные языки типа АССЕМБЛЕР и алгоритмические языки высокого уровня.

/1, АЛГОЛ-60, БЕЙСИК, ПАСКАЛЬ, СИ, МОДУЛА.

Однако языки типа АССЕМБЛЕР отличаются большей универсальностью.

­ритмическим языком.

Операторы АЛГОЛа очень близки к естественному английскому языку и, кроме того, позволяют писать хорошо структурированные программы.

­нии структур исходных данных.

, получает алгоритмический язык БЕЙСИК. Этот язык очень похож на ФОРТРАН, только значительно проще. Особенно большие возможности БЕЙСИКА проявляются при решении задач в режиме диалога с ЭВМ.

 

 

Проблемно-ориентированные языки описания технологической информации.

. различают два основных подхода к описанию информации о деталях:

вводимой на чертежные автоматы и дисплеи.

­ние в виде операторов языка.

­ционное описание. По этому описанию разрабатывается управляющие программы для чертежных автоматов, либо для станков с ЧПУ.

 

Описание структуры объекта проектирования (технологического процесса). Граф структуры.

О4). Граф структуры — направленный связанный граф без циклов, означающий, что прийти дважды в одну вершину не возможно. В таком графе каждая вершина отражает, например операцию, а ребра выражают последовательность.

 

Адресация объектов проектирования (деталей). Сравнение объектов по общим характеристикам, составу элементов, структуре.

-т из 3 этапов:

ции.

у эталона и детали.

первым и вторым этапом адресации.

-т, то рез-т адресации — отрицательный.

 

Состав САПР технологических процессов механической обработки.

. комплексная автоматизированная система тех-г-й подготовки производства «Технолог».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Система «Технолог» объединяет в непрерывный процесс взаимосвязанные этапы технологического проектирования, которые выполняются следующими подсистемами:

­гических процессов механообработки деталей основного пр-ва. Эта подсистема является центральным и ведущим звеном САПР ТП.

предусматривает разработку конструкций приспособлений либо методом синтеза, либо методом доработки типовых схем приспособлений.

3.Подсистема «Инструмент» выполняет проектирование специальных режущих, вспомогательных и измерительных инструментов.

-я деталей спец. оснастки, конструируемой в подсистемах 2 и 3

­грамм для станков с ЧПУ и промышленных роботов.

-я данных о детали в форму, удобную для переработки этой информации в основных подсистемах САПР ТП.

­тирования

выше рассмотренных подсистем.

 

Методы машинного проектирования технологических процессов

­но выделить три основных метода: метод случайных аналогий, метод анализа и метод синтеза.

в этом случае следующая: деталь — деталь-аналог — процесс на деталь-аналог — процесс на деталь.

— уровень операций. Откорректировав процесс можно получить необходимый рабочий процесс

Указанный метод проектирования целесообразно использовать для деталей, на которые не разработаны унифицированные технологические процессы.

‘ГП позволяет:

в этом случае следующая: деталь-УТП—рабочий технологический процесс.

На 1-м этапе производится адресация детали к УТП.

­нологического маршрута обработки производится на основе анализа размерных связей элементов детали и синтеза схем базирования. Разработка операционной технологии основана на анализе структурных связей в заготовке и детали и синтезе структуры операции.

 

Автоматизация проектирования технологического маршрута по методу анализа размерных связей.

, Х–размер связывающий эл-ты; НО и ВО – нижнее и верхнее отклонение размера.

), где m–число реквизитов описывающих положение базовой поверхности детали; n–кол-во поверхностей детали.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,2

номера элементов, связанных с базовой поверхностью и заносятся в матрицу смежностей графа.

 

 

01

02

03

04

05

06

07

01

0

1

1

0

0

0

0

02

0

0

0

0

0

0

0

03

0

0

0

1

1

0

0

04

0

0

0

0

0

0

0

05

0

0

0

0

0

1

1

06

0

0

0

0

0

0

0

07

0

0

0

0

0

0

0

08

0

0

0

0

0

0

0

0

 

Автоматизация проектирования маршрута обработки на базе типовых технологических процессов.

резьбы, шлицов, шпоночных пазов, зубьев, серийности и др.).

 

 

Автоматизация проектирования технологических операций. Общая система проектирования.

что приводит к необходимости решения многовариантной задачи. Общий алгоритм проектирования опер может быть разбит на несколько частных алгоритмов:

и допусков)

3.выбор схемы базирования и установки дет

вариантов структуры опер

переходов

приемов

8.опред наиболее рациональной структуры опер

опер

10.опед разряда работы расценок и себестоимости опер вычерчивание опер чертежей схем наладок и печати тех карт.

 

Автоматизация расчета припусков и межоперационных размеров.

 

Используются 3 метода расчета припусков:

– (наиболее точный) базируется на анализе производственных погрешностей и дифференцированно учитывает влияние на величину припуска, конфигурации и размеров детали, качество заготовки, погрешности при механической обработке и ТО.

информации.

(по справочникам).

(менее точен) – используется при разработке автоматизированной системы.

включающие однородную по характеру, точности и качеству обработку элементарной поверхности.

т.е. технологический маршрут в виде графа в котором вершины – характеристики точности, шероховатости, ребра – коды операций.

 

21 Автоматизация выбора оборудования.

)

менее, а в каждом типе от меньших габаритов к большим.

 

 

22 Автоматизация выбора схемы установки детали.

2.2) .

обработка которых с позиции жесткости целесообразна вести в центрах.

15)

= 15…25

Получист

Получист

Патрон 3-х кулачковый

Патрон люнет

Центра люнет

центров, патрона, люнета. Алгоритм рассматриваемого типа строится в виде последовательной проверки всех условий выбора решений, для этого может быть использована стандартная процедура чтения справочных таблиц, согласно этой процедуре, если какое-либо из условий не выполняется, то переходят к следующему, в результате после анализа последнего условия приходят единственной схеме установки детали.

 

23 Структурная оптимизация в САПР (примеры).

­вать как задачу выбора наилучшей структуры ТП, для чего нужно, во-первых, предъявить определенные требования к совокупности выполняемых операций.

­мацией перебора, эффективной для подобных задач, является случайный поиск для нулевых переменных.

др

Оптимизация выбора вида заготовки и методов ее изготовления

­ся на одном из трех вариантов:

­ла, то выбор заготовки производится только технологом;

­мер, к расположению волокон металла), косвенно задает возможные методы получения заготовки; окончательное решение о выборе заготовки принимает технолог.

метод получения заготовки. Решение о выборе заготовки в этом случае целесообразно принимать совместно конструктору и технологу.

жен проводиться по комплексным оценкам, которые учитывают затраты и трудоемкость выполнения всего ТП изготовления детали.

 

Параметрическая оптимизация в САПР (примеры).

пусков на выполняемые размеры.

 

Автоматизация выбора установочно-зажимного приспособления.

производится после выбора схемы установки детали, причём применяется модель оборудования в значительной степени определяет вид и типоразмер приспособления.

. расширение тех. возможностей обработки на конкретный тип станка.

Алгоритм установки приспособления для токарных станков.

 

 

 

6

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *