Frol_1-125 (1074089), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Анализ времени, затрачиваемого конструктором иа эти и другие виды работ, свидетельствует о том, что возможио автоматвзиро- звать до — всего объема проектных работ. 4 зз На творческую деятельность у конструктора остается существенно больше времени, если активно применяется компьютерная техника. Внедрение систем автоматизированного проектирования (САПР) [181 позволяет с миннмальнымн затратами машинного времени и людских ресурсов проектировать механизмы и машнныс требуемыми характеристиками работоспособности.
Основные особенности прикладных САПР мехаивзмев н машан состоят в следующем: — наличии достоверных математических моделей н машинных методов расчета механизмов и машин, основанных на оптимизации основных зкаглуатацнонных характеристик и параметров конструкции; — наличии полной информации о возможных вариантах компоновки механизмов н машин для обеспечения их регламентированных выходнь|х характеристик, а также возможности корректировки н доработки конструкции с учетом специфичности технологических процессов изготовления и сборки; — возможности прогнозирования на этапах цроектнровання выходных характеристик маанизмов и машин и получении их оптимальньгх значении, — возможности выпуска полного комплекса конструкторской документации автоматизированным способом. Принципы автоматизированного проектирования машан доцолняют основные принципы проектирования, сформулированные в пре- станон2 пр Увовеньу (Станочныо' .чодурь) Уровень Н 7егреган~) Уровень М? ~Уаен) Уровень и' Яе тань) Рис.
2я дыдущем параграфе. Для функциоыироваыня САПР дополыительыо должыы быть обеспечеыы: декомпозицыя и иерархичность описания объекта проектирования; итерациоыыость по этапам, уровням проектирования и уровням иерархии объекта проектирования; типизации и уыификации проектных решений и средств проектирования. Принцип декомпозиции (блочыости) означает разбиение каждого уровня ыа ряд составных частей (блоков) с реалызацией их раздельного (поблочного) проектирования.
Принцин иерархичности — объект проектирования разбивают на иерархические уровни. Механизмы и машины целесообразно представлять в виде четырехуровневых иерархических систем. Для машиы: машина — агрегат — узел — деталь. Для механизмов: механизм — подузел — деталь — элементы детали. В качестве примера иерархической системы на рис.
2.6, а приведен роботизированный технологический комплекс, состоящий из двух токарных станков с ЧПУ, промьппленыого робота и тактового стола. Иерархическая структура комплекса предоставлена ыа рис. 2.6, б в виде дерева сыстемы. Комплекс является старшей системой (уровень 1) по отношению к элементам уровня 11 (станки, робот, стол и вспомогательные устройства); элементы уровня П вЂ” старшие по отношению к элементам уровня П1 (узлам) и т.
д. Привцвпы построения САПР. САПР мехаыизмов и машин представляет собой организационно-техническую систему, включающую в себя компаекс средств автоматизированного проектирования, свя-. заыный с подразделениями проектной организации и выполняющий автоматизированное проектирование. САПР строится по следующим принципам. Принцин системного единства заключается в том, что при разработке и функционировании САПР связи меяц~ ее составляющими должны обеспечивать целостность системы. Принцин развития состоит в том, что САПР должна фушщионировать с учетом возможности совершенствования и обновления подсистем и составляющих. С этой целью программы автоматизированного проектирования строят по модульному принцыпу. Принция совместимости означает, что коды, языки, программы, информационные и технические характеристики связей между составными частями САПР должны обеспечивать совместное функционирование подсистем.
Принцин стандартизации предполагает проведение мероприятий по типизации и унификации подсистем и составляющих САПР, универсальных по отношению к проектируемым объектам. Структура прикладных САПР механизмов и машин. Составными структурными частямн САПР являются самостоятельные подсистемы, обладающие всеми свойствами систем, а структурными частями подсистем — комяоненты по видам обеспечения. Под структурой здесь понимают состав частей САПР и связи между ными. От того, насколько рационально выбраыа структура, зависят качество 35 функционирования и возможность получения объектов проектырованив с требуемыми характеристиками.
По назначению подсистемы САПР подразделяют н» проеюпирующие и обслуживающие. К проектырующим относатск подсистемы, выполнвющие проектные процедуры и операциы по проектированию деталей, узлов, агрегатов ы машин. К обслуживающим относят подсистемы, обеспечывающые работоспособность проектирующвх подсистем, например подсистемы ввода и вывода графической информации, подсистему документирования, подсистему информационного поиска. В зависимости от отношенил к ~бъ~кту проеатированиа различают оба ектныс (объектно-ориентированные) и инвариантны е (объектно-независимые) провктирующие подсистемы. В объектных подсистемах выполвпотсв процедуры и операцыы, непосредственно сввзанные с конкретным объектом (механизмом или машиной); в инвариантных подсистемах — унифнцирова нные процедуры и операцви„применвемые ко многим объектам проектировании.
Виды обеспечеивв САПР. Подсистемы состоят нз компонентов САПР, которые выполняют функиии обеспечения подсистем: — мвнюдичвское обеспечение — документы, в которых отражены состав, правила отбора и эксплуатации средств автоматшнрованного проектировании; — математическое обеспечение — совокупность математических методов, алгоритмов и моделей; — программное обеспечение — совокупность программ, представленных в требуемой форме, вместе с необходимой документацией; — техническое обеспечение — совокупность взаимодействующих технических средств для ввода, вывода, хранения, переработки, передачи данных, организации диалога человека с ЭВМ, изготовлении проектной документации; — информаиионнов обеспечение — совокупность сведений и документов, содержащих описания стандартных проектных процедур,. типовых проектных решений„тыловых элементов конструкции, комплектующих изделий, материалов и другие данные; — лингвистическое обеспечение — совокупность языков, терминов, понатий; — организаиионнов обеспечение — совокупность дсжументов, регламентирующих организационную структуру подразделений и ых взаимодействие с комплексом средств автоматизированного проектиронанил.
Осиовыав пропатиав процедура. На каждом этапе проектыроваыиа конструктор многократно выполвлет последовательность действий синтез — анализ — принятие решения, которую называют основной проектной проиедурой. Синтез — это процесс генерирования вариантов конструкции зб ы выбор одного ылы ыескольких наиболее предпочтительных вариантов.
Анализ выполняют для окончательной оценки конкурирующих вариантов. Принятие рентная — процесс окончательного выбора проектного варианта по результатам анализа. Прыыятне решения выполняет проектировщик, тогда как процедуры синтеза н анализа могут быть автоматызированы с помощью ЭВМ. Проектыроваыые включает злристические (творческые) н алгоритмические (рутинные) операции. Алгорйтмнческне операции реализуют ыа ЭВМ. Это деление достаточно условно, так как изучение механизма творческой деательности конструктора узке сейчас позволяет алгоритмизировать операции, ранее относившиеся к эврыстнческнм.
Основным признаком, определяющим долю творческой деятельности в процессе проектнровання, является неопределенность проекта. На начальных стадных проектнрованыя, когда неопределенность проектных параметров наибольшая, объем эврнстнческнх операцнй макснмален. По мере угочнення проектных решений увеличивается доля алгоритмических операций. Разлнчают структурный н нарсьиетрический анализ ы синтез. Сначала производится выбор структуры варианта конструкция, а затем выбор параметров варианта. Проце7~ры структурного анализа н синтеза формализуются наиболее трудно. Пример автоматязврованного проектирования кулачков.
На рис. 37 2.7 показана система автоматизированного проектирования н изготовления (система САП~САМ) кулачков. Исходные данные для проектирования 1 вводят в оперативную память компьютера. В режиме диалога с помощью графического дисплея 2 производят проектирование кулачка. В блоке 5 реализуется программа параболической интерполяции профилей цнлигщрических кулачков.
Прн неавтоматизироваином проектировании профили кулачков преимущественно составляют из отрезков и дуг окружностей, что приводит к возникновению ускореннй ббльших, чем прн использовании параболической интерполяции. Опорные точки профиля кулачка задаст конструктор, а интерполяция по этим точкам производится автоматизированио.
Результаты интерполяции передаются на плоттер 3, производящий вгзо конструкторскую документацию б, необходимую для дальнейшего производства и контроля кулачка, а также в процессор 4, подготавлнввющий управляющие программы для оборудования с ЧПУ. Кулачок изготовляют на газорезальной машине с ЧПУ 7, фре-' зерном станке с ЧПУ 8 и закалочной машине с ЧПУ Р. Контрольный автомат с ЧПУ 10 проверяет правильносп изготовления кулачков. Информация о браке анализируется и передается конструктору.
Таким образом, в данной главе описана логика и изложены основные принципы процесса проектирования механических систем. Одним из основных направлении теории механизмов и машин является создание достоверных математических моделей механюмов и машин, без которых невозможен процесс проектирования и которые базируются на основных принципах механики и опыте проектирования и эксплуатации механизмов и машин различного назначения.
ГЛАВА 3' СТРОЕНИЕ МЕХАНИЗМОВ Выполнение фувхцвй мапивы по преобрезовевпю звергпв, мхтервелое и ввформзцвв сеюаю с передачей и преобрезовзвием мпавичесхого двииевид Изменение езевмного поланевнх в простревстве метервельвых гел вли полавеюа честей г денного тела определеетсн строением мехеввзме.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
