Автоматизация проектирования штампов
(методологические основы, состав и структура САПР Ш)
В технологической подготовке производства новых изделий длительность и трудоемкость проектирования технологической оснастки составляют соответственно 90 и 80 %. Существующие САПР штампов (САПР Ш) созданы на основе двух методологических подходов:
1) модель конструкции штампа представлена в виде многоуровневой иерархической структуры, в которой конструктивным элементом является часть конструкции, часть детали (которые в процессе проектирования нецелесообразно расчленять на более мелкие составляющие части);
2) модель конструкции представлена в виде многоуровневой иерархической структуры, в которой элементы конструкции выделены по их функциональному назначению.
Этот подход позволяет однозначно определять структуру проектируемых штампов. САПР Ш в этом случае - это совокупность подсистем, каждая из которых обеспечивает проектирование определенной части конструкции. Структура системы при этом подходе аналогична структуре штампа. В настоящее время первый подход разработан достаточно подробно; второй пока менее распространен, так как его начали позже разрабатывать, однако использование второго подхода более удобно для пользователя и обеспечивает легкую корректировку и совершенствование системы проектирования.
При создании САПР Ш решают следующие задачи: 1) изучение
особенностей производства и номенклатуры штампуемых деталей; 2) изучение конструкции проектируемых на предприятии штампов; 3) изучение оборудования для изготовления и эксплуатации штампов; 4) определение состава входной информации для проектирования штампа, разработка новой или выбор одной из существующих систем подготовки входной информации; 5) разработка моделей конструкции и создание системы описания моделей конструкции штампа и его элементов; 6) определение задач проектирования, решаемых каждым модулем системы, и создание методик автоматизированного решения задач; 7) разработка алгоритмов и программ решения задач каждым программным модулем; 8) автономная отладка программных модулей; 9) разработка программного комплекса графического обеспечения системы проектирования; 10) комплексная отладка отдельных подсистем и всей системы; 11) опытная эксплуатациясистемы;12) внесение изменений по результатам опытной эксплуатации; 13) сдача системы в эксплуатацию.
Состав и структурное построение САПР Ш - это сложная система, эффективное функционирование которой можно обеспечить при соблюдении следующих принципов: включения, системного единства, развития, комплексности, информационного единства, совместимости, инвариантности.
Основные структурные звенья САПР Ш - подсистемы. Подсистемы могут быть инвариантные и объектные. Объектные подсистемы - это подсистемы, каждая из которых проектирует определенную функциональную часть конструкции штампа. В состав САПР Ш входят в общем случае следующие объектные подсистемы проектирования: рабочих частей, системы выталкивания, системы съема, системы ориентации и фиксации заготовки, блока, ограждения в зависимости от принятой типовой конструкции штампа. Инвариантные подсистемы САПР Ш, выполняющие функции управления и обработки информации, следующие: подготовка, контроль, ввод исходных данных, управление процессом проектирования, вывод результатов, управление базой данных. На
рис. 3.12 представлена обобщенная структура САПР Ш. Структурное
Рис. 3.12. Обобщенная структурная схема САПР Ш
единство каждой подсистемы САПР обеспечивается связями между компонентами различных средств обеспечения (методического, программного, информационного и др.) САПР, а структурное объединение подсистем в систему — связями между подсистемами. У всех подсистем единое лингвистическое обеспечение, предусмотрена совместимость программного обеспечения.