4.1Предпосылки и цели создания САПР

Инженерный труд связан с постоянным ростом объёма информации, подлежащей обработке. Система автоматизированного проектирования( САПР) создаётся в проектных, конструкторских, технологических и других организациях с целью:

Повышения эффективности и уменьшение трудоёмкости проектирования;

Сокращение сроков проектирования;

Повышение качества и технико-экономического уровня проектируемой и выпускаемой продукции.

Современная станкостроительная фирма считается конкурентоспособной, если время от идеи создания станка(процесса) до реализации 1,5 года.

 Принцип построения САПР

1.Системного единства: он обеспечивает целостность системы и иерархичность проектирования отдельных частей и объекта в целом.

2.Принцип совместимости: обеспечивает совместное функционирование составных частей САПР и сохранение открытой системы в целом.

3.Принцип типизации: предусматривает разработку и использование типовых и унифицированных элементов САПР(типизирует элементы, имеющие перспективу многократного использования).

ЄAa4.Принцип развития: даёт возможность пополнения совершенствования и обновления составных частей САПР.

В соответствии с использованием новых информационных технологий для САПР характерен ряд признаков:

1.Объектно-ориентированные взаимоотношения человека и ЭВМ.

2.Сквозная информационная поддержка всех этапов обработки информации на основе интегрированной базы данных.

3.Безбумажный процесс обработки информации.

 Состав и структура САПР

1)По назначению подсистемы САПР делятся на:

--проектирующие(спец назначение);

--обслуживающие(общее назначение);

2)По отношению к объекту проектирования:

-- объектно-ориентированные(объектные);

-- объектно-независимые(инварианты);

Структурно САПР делится на виды обеспечения:

1.Техническое(ТО)—совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих технических средств, предназначенных для автоматизированного проектирования(АП);

2.Математическое—совокупность математических методов, математических моделей и алгоритмов, необходимых для выполнения АП;

3.Программное—совокупность машин, программ и сопутствующих им эксплуатационных документов, необходимых для выполнения АП;

4.Информационное—совокупность сведений(данных), необходимых для выполнения АП и представленных в заданном виде;

5.Лингвистичное—совокупность языков проектирования, необходимое для выполнения АП и представленное в заданной форме(языки общения между проектировщиком и ЭВМ- языки программирования, языки обмена данными между техническими средствами ЭВМ);

6.Методическое—совокупность документов, устанавливающих метод проектирования, состав, правила отбора и эксплуатации средств АП;

7.Организационное—положение, должностные и прочие инструкции, приказы, штатное расписание, квалификационное требование и др. документы, регламентирующие организацию структурного предприятия и взаимодействия его подразделения с комплексом средств АП.

 Методология автоматизированного проектирования

Ранее были отмечены три уровня унификации обработки: отдельной поверхности, сочетания поверхностей и детали в целом. Учитывая все перечисленные факторы: характер решаемых задач (расчетные или нерасчетные), разновидности типовых решений (локальные или глобальные), используемые уровни унификации обработки, можно выделить следующие методы автоматизированного  проектирования ТП:

1) прямое документирование;

2) параметрический;

3) использование аналогов;

4) проектирование на основе типизации, или унифицированных ТП;

5) синтез.

 Метод прямого документирования использует средства оформления документации, отбора информации из базы данных и предоставляет технологу следующие возможности:

• набора и корректировки текста проектного документа в специализированном редакторе;
• просмотра и распечатки данных, копирования, удаления записей по одной и блоками, нумерации переходов и операций;
• обращения к справочникам, базам данных средств оснащения, типовых текстов, нормативов;
• подключения новых справочных информационных массивов;
• формирования архива и работы с ним;
• автоматического формирования технологической документации.

 Сущность параметрического метода заключается в разделении функций между ЭВМ и человеком. Технологическое проектирование состоит из двух этапов.

Первый этап  – безмашинное проектирование ТП. вручную решаются следующие   задачи:

 – формирование структуры ТП (технологического маршрута и последовательности переходов в операциях);

 –  выбор модели оборудования и методов обработки;

 – выбор технологических баз, схем установки и типов приспособлений;

 – установление размерной структуры ТП и технических требований на расположение поверхностей.

Второй этап  –  автоматизированное проектирование параметров ТП и отдельных операций:  расчет припусков на обработку, операционных размеров и допусков на них;

• выбор средств технологического оснащения (режущего, вспомогательного и измерительного инструментов);
• расчет режимов резания и норм времени;
• формирование документации;
• формирование информации для АСУП.

 Метод использования аналогов. В основу метода использования аналогов положен принцип заимствования  ранее принятых технологических решений. В процессе эксплуатации  системы проектирования накапливаются типовые, групповые и единичные  технологии, унифицированные операции, планы обработки конструктивных элементов и поверхностей. При формировании текущей технологии пользователю предоставлен доступ к соответствующим архивам и библиотекам, хранящим накопленные решения. Схема автоматизированного получения ТП в этом случае будет следующая:

деталь ® деталь-аналог ® процесс на деталь-аналог ® процесс на деталь.

Метод проектирования на основе типизации и метод использования аналогов называют также методом анализа, или адресации. После ввода описания детали находится технологический процесс на аналогичную деталь или унифицированный ТП на комплексную деталь. Комплексная деталь –это абстрактная деталь, включающая все поверхности деталей, входящих в группу подобных деталей. Далее для формирования индивидуального ТП необходимо организовать вторую процедуру – анализ и доработку найденного аналогичного или унифицированного ТП на комплексную деталь в соответствии с чертежом текущей детали. В методе типизации используются все три уровня унификации обработки, и метод воплощает идею «от общего к частному».

Проектирование на основе унифицированных ТП является основным методом проектирования ТП при эксплуатации гибких производственных систем. Применение этого метода дает наибольший эффект при наличии на производстве групповых и типовых ТП, т.к. метод не нарушает существующей специализации производственных подразделений, упрощает процесс проектирования САПР, не требует трудноформализуемых процедур синтеза новых структур.

Метод синтеза. Для оригинальных деталей используется метод синтеза. Базу метода составляют локальные типовые решения. Технологический процесс в целом  формируется (синтезируется) из решений частных задач, определяющих элементы ТП. Частные задачи решаются по-разному: в диалоге (автоматизированное проектирование) или по алгоритмам из базы знаний экспертной системы. Это деление определяется уровнем участия человека при принятии решения в процессе проектирования. При диалоговом проектировании технолог все определяющие решения (о структуре и параметрах ТП, операций, переходов, об оборудовании и оснащении) принимает самостоятельно, а ЭВМ оказывает ему методическую, организационную и информационную помощь.

Метод прямого документирования, параметрический и, как видно уже из названия, синтез ТП относятся к группе методов проектирования синтезом. В этих случаях ТП создается, составляется, синтезируется из типовых решений либо с использованием, либо без использования баз знаний.