Проектирование автоматизированнь2х станков и комплексов (830798), страница 55

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 55)

В общем случаецикломPLMизделия),предложеннаяфирмойPLMIВМможно определить как технологию внедренияинтеграционной платформы в масштабах всего предприятия для объединенияотдельных участков в рамках единого информационного пространства, реа­лизующую таким образом полную поддержку жизненного цикла изделия отзарождения концепции изделия до его утилизации. В этом смыслепользуется наряду с терминомминаPLM управляетго цикла.CALS.PLMис­В практическом понимании этого тер­информацией об изделии на протяжении его жизненно­15.3.

Пакеты програ.мм автоматизированного проектирования25315.3.2. Инструментальные средства автоматизациипроцессов проектированияПроцесс создания нового металлорежущего оборудования объединяетусилия специалистов различных областей знаний, а следовательно, возникаетзадача организации согласованной работы специализированных программно­аппаратных комплексов. В основе автоматизированного процесса проектиро­вания станка лежит его обобщенная электронная модель, объединяющая всебе проектную, производственную и экономическую модели.

Таким обра­зом, обобщенная модель станка существует в едином для всех участниковпроцесса проектирования информационном пространстве. Практической реа­лизацией этой среды являются различные программные модули, обеспечива­ющиев совокупности полнуюкомпьютернуюподдержку процессов разра­ботки и создания изделий.БазовымипрограммнымисредствамиСАПРявляютсясистемыCAD/CAМ/CAE/PDM , реализующие компьютерную поддержку рабочих1процессов при проведении проектно-конструкторских работ и подготовкепроизводства изделий в рамках единого проекта.Главной задачей, решаемой с помощью САD-систем, является разработкагеометрической модели проектируемого изделия.

Геометрическая модель-достаточная совокупность знаний о компоновке и размерных соотношенияхобъекта проектирования. В зависимости от потребностей и среды построениягеометрические модели могут быть простыми-содержат только необходи­мые проекционные виды с определяющими размерами и текстовой информа­цией-и достаточно сложными-содержат кроме геометрических парамет­ров объекта информацию о физических свойствах, местоположении в про­странстве, цвете, освещении и т.

д. В большинстве случаев геометрическаямодель служит основой для построения других моделей, необходимость вкоторых возникает в процессе создания станка.В современных САD-системах выделяют три вида геометрического моде­лирования. Первой ЗD-технологией геометрических построений было кар­касное моделирование, при котором модель представлялась с помощью мно­жества характерных точек, образующих узлы каркаса, и совокупности соеди­няющих их линий.

Каркасная модель дает представление о пространственнойконфигурации, но при этом не способна передать все особенности поверхно­стей, образующих модель. Математическое описание каркасной модели со­стоит из координат узловых точек, уравнений кривых и указаний о связностикривых и узловых точек.

Существенный недостаток каркасного моделирова­ния1неоднозначность в толковании модели, когда нельзя отличить види-Компьютерная поддержка конструирования (CAD), изготовления (САМ), инже­нерных расчетов (САЕ) и управления данными об изделии (РDМ).25415.Автоматизированное проектирование металлоре;1,сущих станковмые и невидимые грани. Математическое описание каркасной модели такжене различает внутренние и внешние поверхности, что делает невозможнымприменение подобных моделей в системах численного счета. В настоящеевремя каркасное моделирование используют главным образом как один изинструментов визуализации.Этих недостатков в значительной степени лишена технология поверх­ностного моделирования.

Математическое описание поверхностной моделивключает в себя не только информацию о точках и соединяющих их линиях,но и данные о поверхностях, выделяющих модель в пространстве. Поверх­ностная модель также несет в себе информацию о том, каким образом обра­зующие ее поверхности сопрягаются между собой. В силу указанных особен­ностей поверхностное моделирование часто используют для расчета траекто­рий движений режущих инструментов станков с ЧПУ. Еще одной областьюприменения поверхностного моделирования является получение фотореали­стичных объектов проектирования.В зависимости от поставленной задачи используют различные способыпостроения поверхностей. Одной из наиболее распространенных являетсятехнология NURВS (неравномерный рациональный би-сплайн).

NURВSуниверсальныйспособмоделированияповерхностейнаоснове-кривых.Иными словами, модель создается не на основе полигональной сетки, весьмаприближенно передающей конфигурацию реального объекта, а с помощьюгладкой поверхности, математическое описание которой позволяет болееточно реализовать специфику объекта проектирования. Существенным до­стоинством данной технологии является то, что поверхность произвольнойформы характеризуется математическим представлением, позволяющим точ­но воспроизводить ее в случае необходимости.Хотя поверхности и определяют границы тела, но самого понятия «тело»в поверхностном моделировании не существует, даже в том случае, когда по­верхности выделяют в пространстве некий замкнутый объем.

Методы по­верхностного моделирования не распознают такие формы, как твердые объ­емные тела; в подобных системах они представляются как поверхности,определенным образом сопряженные между собой и выделяющие в про­странстве некий «пустой» объем.Дальнейшее развитие методов геометрического моделирования связанос технологией твердотельного моделирования. Твердотельная модель пред­ставляет собой целостный объект, занимающий замкнутую часть простран­ства. Положение любой точки пространства всегда может быть определенопо отношению к твердотельной модели как находящейся внутри, на ее по ­верхности или вне модели.

Изменение любого элемента модели вызываетизменение всех сопряженных сним элементов.Твердотельную модельстроят путем последовательной модификации имеющихся элементов с по­мощью набора базовых конструктивных элементов и определенных методовпостроения. В случае необходимости для моделирования могут быть ис-15.3. Пакеты програ.мм автоматизированного проектирования255пользованы различные кривые, а также сложные замкнутые или незамкну­тые контуры. Использование методов твердотельного моделирования поз­воляет напрямую оперировать физическими параметрами объекта проекти­рования.Каждому выбранному методу реализации твердотельных построений со­ответствует однозначное математическое описание. Математическое описа­ние модели тесно связано с понятием структуры данных, соответствующихданной модели.

Существуют различные способы организации структурыданных объекта проектирования. В твердотельном моделировании принятовьщелять методB-Repграничного представления объектов и методCSGнаоснове истории применения формообразующих операций.МетодB-Repграничного представления основан на принципе вьщеленияобъемного тела из пространства путем описания его границ. Трехмерное телопредставляется набором сопряженных поверхностей различной формы.В структуреB-Repиспользуется описание граней, ребер и вершин модели.В дополнение к описанию самих элементов в структуре хранится информа­ция о характере сопряжений этих элементов.

Важно, что по имеющейся ин­формации о гранях модели можно выделить внешнюю и внутреннюю обла­сти пространства.МетодCSGна основе истории построенияление объемной геометрии--конструктивное представ­базируется на создании последовательнойструктуры данных, соответствующей применению логических операций кимеющимся объектам построения для получения нового. Полученная струк­тура данных формирует историю создания твердого тела, которая называетсядеревоCSG.К несомненным достоинствам данного метода следует отнестипростоту и компактность структуры данных, а также достаточно простое ре­дактирование параметров модели. Недостатками данного метода являютсятрудности с получением информации о поверхностях, ребрах и сопряженияхмоделей.Как правило, системы твердотельного моделирования, основанные наСSG-представлении,обычно поддерживают и В-Rер-представление.Этукомбинацию назьmают гибридным представлением.

Несмотря на некоторыесложности, вызванные необходимостью поддержания согласованности меж­ду двумя структурами данных, во многих случаях такое представление явля­ется оптимальным.Одним из наиболее существенных преимуществ автоматизированногопроектированияявляетсявозможностьмногократногоиспользованияпро­ектного опыта на основе параметрического моделирования.

Согласно стати­стике, конструкторы больше времени тратят на внесение изменений в суще­ствующие детали, чем на создание новых. Проектировщик определяет опти­мальнуюкомпоновкупроектируемогоизделия,накладываятребуемыеограничения и определяя функциональную зависимость между различнымиразмерами. Такое моделирование, называемое параметрическим, значительнорасширяет возможности конструктора при выборе и оценке оптимального25615. Автоматизированное проектирование металлоре;1,сущих станковварианта объекта проектирования. Изначально создается некая обобщеннаямодель изделия, которая затем служит основой для разработки различныхконструктивных решений.

При этом исходные связи и соотношения могутбыть переопределены в зависимости от текущего состояния процесса проек­тирования.Существует множество видов параметризации, которые находят своеприменение в различных условиях проектно-конструкторской деятельности.В настоящее время широкое распространение получили табличная, геомет­рическая и вариационная параметризация.Табличная параметризация-упорядоченное множество параметров ти­повых деталей. Каждый новый экземпляр определяется выбором из таблицыв соответствии с заданными условиями. Она находит широкое применениепри создании библиотек стандартных и типовых деталей.Геометрическая параметризация-когда геометрия объекта определя­ется набором определенных правил, связывающих элементы построения иопределяющих тем самым зависимость текущей модели от состояния «роди­тельских» элементов.Параметрическая модель, как правило, состоит из двух элементовструктивных ивспомогательных.Конструктивные элементы-кон­определяютконтуры эскиза, формируя тем самым законченное изображение объекта про­ектирования.

Характеристики

Список файлов книги