pronikov_a_s_1994_t_1 (830969), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Станочные системы и узлы целесообразно представлять в виде четырехуровневых иерархических систем. Для станочных систем это станочная система— агрегат — узел — деталь. Станочная система является элементом старшего уровня, детали станка — элементом младшего уровня. Для узлов это узел — подузел (составные части системы) — деталь — элементы детали. Деление станочной системы на четыре уровня является приближенным, и могут быть предусмотрены дополнительные подуровни. Так, например, подуровнем станочной системы является уровень станочного модуля. Затем узлы станка могут быть разбиты на подузлы (механизмы), которые, в свою очередь, включают функционально обособленные устройства следующего подуровня. Принцип декомпозиции (блочности) означает разбиение каждого уровня на ряд составных частей (блоков) с реализацией их раздельного (поблочного) проектирования.
В качестве примера реализации иерархической системы можно привести станочный модуль — роботизированный технологический комплекс (РТК), состоящий из двух токарных станков 1 с ЧПУ, промышленного робота 2 и тактового стола 8 (рис. 5.2, а). Иерархическая структура РТК представлена на рис. 5.2, б в виде дерева системы. РТК является старшей системой (первый уровень) по отношению к элементам второго уровня (станки, промышленный робот, тактовый стол и вспомогательные устройства), с другой стороны, элементы второго уровня являются старшими системами для элементов третьего уровня (узлы) и т. д. Нисходящее проектирование предполагает сначала решение задач высших иерархических уровней.
Восходящее проектирование, наоборот, реализует процедуру перехода от низших к высшим иерархическим уровням. При компоновке, например, агрегатных станков из унифицированных узлов используют восходящее проектирование. В других случаях для получения проектных решений приходится повторять оба способа проектирования несколько раз (проводить несколько итераций). Внутреннее проектирование решает задачи РГК Уровень 1 таночныд вдув) Ур Юььг Агрегат) 1робень 5 (узы 1ро0инь ~. б) Янтак) Рис. 5.2. Роботизированный технологический комплекс ~а) и его иерархическая система (б) проектирования элементов данного иерархического уровня. Задачи высших иерархических уровней, а также уровней проектирования относятся к внешнему проектированию.
Так, разработка технического задания на элементы данного иерархического уровня относится к внутреннему проектированию, а разработка технического задания на систему высшего иерархического уровня — к задачам внешнего проектирования. Типизация и унификация проектных решений и процедур приводят к упрощению и ускорению проектирования путем их многократного использования в различных проектах. Основные особенности прикладных САП Р станков, их систем и узлов состоят в следующем: наличии достоверных математических моделей и машинных методов расчета узлов и элементов станков, основанных на оптимизации основных эксплуатационных характеристик и параметров конструкции', наличии полной информации о возможных вариантах компоновки узлов и систем станков для обеспечения заданных технологических процессов, а также возможности корректировки и доработки конструкции с учетом специфичности требований, предъявляемых к технологическому процессу и соответственно к конструкции; возможности прогнозирования на этапах проектирования выходных характеристик узлов и получения их оптимальных значений; возможности выпуска полного комплекта конструкторской документации автоматизированным способом.
Принципы построения САП Р станков. САПР представляет собой организационно-техническую систему, включающую в себя комплекс средств автоматизированного проектирования, взаимосвязанный с подразделениями проектной организации и выполняющий автоматизированное проектирование. Основные принципы построения САПР и ее подсистем: системное единство, развитие, совместимость, стандартизация.
Принцип системного единства заключается в том, что при разработке и функционировании САПР связи между ее составляющими должны обеспечивать целостность системы. Принцип развития состоит в том, что САПР должна быть развивающейся системой, т. е.
она должна функционировать с учетом пополнения, совершенствования и обновления подсистем и составляющих. С этой целью программы автоматизированного проектирования строят по модульному принципу. Принцип совместимости .означает, что коды, языки, программы, информационные и технические характеристики связей между составными частями САПР должны обеспечивать совместное функционирование подсистем.
Принцип стандартизации предполагает проведение мероприятий по типизации и унификации подсистем и составляющих САПР, универсальных по отношению к проектируемым объектам. Последовательность принятия и реализации решений при применении прикладных САПР станков и их узлов соответствует основным этапам проектирования и освоения новых станков (см.
рис. 5.1). Однако она требует, во-первых, существенно более строгой формализации, чем при применении традиционных методов проектирования, во-вторых, наличия развитого методического, математического, программного, технического, информационного, лингвистического и организационного обеспечения. Помимо технических работ, направленных на формирование САПР, на каждом этапе необходимо проведение множества организационных работ, связанных с выполнением проектирования и документированием результатов технических работ ~101.
При создании прикладных САПР станков и их узлов необходймо выполнить следующую типовую последовательность этапов принятия и реализации решений: сформулировать целевое назначение проектируемого объекта (станка или его узла), определить его функции, укрупненный состав структурных элементов, основные характеристики работоспособности; разработать концепцию создания объекта; собрать и проанализировать исходные данные о проектируемом объекте и среде его существования, об объектах-аналогах; исследовать и сформировать множество возможных путей решения; сформировать исходные данные„требования и ограничения по созданию объекта (ограничение множества возможных объектов); сформировать множество допустимых объектов и критерии их оценки; оценить допустимые и выбрать рациональные объекты„ принять предварительные решения по реализации выбранного объекта; принять окончательное решение по реализации объекта; выполнить проект и рабочую документацию; скорректировать проект и рабочую документацию после изготовления опытного образца станка или узла; оценить качество прикладной САПР после ввода системы в действие.
Создание прикладных САПР представляет собой упорядоченное во времени множество организационных и технических работ. Ниже перечислено содержание каждого этапа работ, которые необходимо выполнить для успешного функционирования САПР. Перечень работ сгруппирован по этапам проектирования и освоения систем. 1. Предпроектные исследования включают: оценку соответствия показателей деятельности проектной организации предъявляемым к ней требованиям; выявление необходимости совершенствования проектирования; формирование концепции САПР, видов обеспечения и общесистемных принципов создания САП Р; сбор данных, выявление и описание существующей системы проектирования, ее диагностический анализ; оценку возможности создания САПР; формирование исходных данных, предложений, рекомендаций (путей решения) по созданию САПР, состава подсистем и обеспечений на уровне системы в целом; сбор и анализ данных об обеспечениях проектирования, о составе, квалификации и функциях специалистов по подсистемам; сбор и анализ данных о методах, модулях„алгоритмах, используемой информации и программах проектирования„формирование исходных данных, предложений, рекомендаций по разработке компонентов САПР; организацию работ на стадии предпроектных исследований, включая организацию службы САПР, изложение, оформление и утверждение научно-технического отчета.
2. Разработка технического задания состоит из следующих этапов: формирования исходных данных„требований и ограничений к объекту и процессу проектирования, к САПР в целом и видам обеспечения; формирования структуры процесса создания САПР на уровне стадий и работ; выявления состава документации, разра- батываемой на стадиях; технико-экономического обоснования создания САПР; разработки тре- бований к порядку испытаний и вводу в действие САПР и ее подсистем; организации работ на стадии технического задания; изложения, оформления и утверждения технического задания. 3.
Техническое предложение включает: анализ и разработку структуры объекта и процесса автоматизированного проектирования на уровне проектных процедур; выявление допустимых вариантов структуры САПР на уровне подсистем, выбор рационального варианта, его техни- ко-экономическое обоснование; выбор и обоснование рациональных вариантов структуры обеспечений САПР в целом; разработку, оформление и утверждение технических заданий на создание подсистем САПР; организацию работ на стадии технического предложения; изложение, оформление и утверждение технического предложения.
4. Эскизный проект выполняется в следующей последовательности: принятие основных решений по взаимодействию САПР с другими системами; выбор рационального варианта структуры подсистем и состав видов обеспечений подсистем; принятие основных решений по структуре видов обеспечений подсистем.„разработка схем функционирования подсистем на уровне компонентов; формирование исходных данных и требований к разработке алгоритмов, языков проектирования, компонентов техничес- кого и информационного обеспечения; разработка математических моделей; принятие основ- ных решений по компонентам лингвистического и технического обеспечений; организация работ на стадии эскизного проекта; изложение, оформ- ление и утверждение эскизного проекта.
5. Технический проект состоит из следующих процедур: принятие окончательных решений по новому процессу проектирования, по структуре всех видов обеспечения САПР в целом; принятие окончательных решений по структуре подсистем САПР; разработка мероприятий по подготовке организации-пользователя к вводу в действие САПР; разработка технических зада- ний (требований) к разработке программ реализации процедур проектирования, к созданию компонентов методического и организационного обеспечения; принятие окончательных решений по разработке компонентов технического и организационного обеспечения; разработка алгоритмов и языков проектирования; организация работ на стадии технического проекта; изложе- ния, оформления и утверждения документов на стадии технического проекта.
6. Рабочая документация отражает: детали- зацию взаимодействия САПР с другими системами, уточнение схемы функционирования и структуры САПР (при необходимости); разработку (адаптацию) системы управления базой данных (СУБД) и общесистемного программного обеспечения; разработку мероприятий по подготовке организации-пользователя к вводу в действие САПР; разработку программ и программных документов; разработку документов технического, методического и организационного обеспечения; организацию работ на стадии рабочего проекта; изложение, оформление и утверждение документов на стадии рабочего проекта. 7. Изготовление, отладка и испытания включают: монтаж, наладку и испытания комплекса средств автоматизации проектирования для системы в целом; монтаж, наладку и испытания комплекса средств автоматизации проектирования подсистем; подготовку организации- пользователя к вводу в действие САПР; изготовление и отладку компонентов технического„ программного и информационного обеспечения на машинных носителях; организацию работ на этой стадии; оформление и утверждение акта сдачи компонентов и комплекса средств автоматизации проектирования в целом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
