animateMainmenucolor
activeMenucolor
Главная / ЧПУ станок / Автоматизированное Проектирование Станков По Металлу

Автоматизированное Проектирование Станков По Металлу

Автоматизированное Проектирование Станков

Автоматизация при выполнении проектно-конструкторских работ подразумевает такой способ проектирования, при котором все проектно-конструкторские операции и процедуры или их часть осуществляются при взаимодействии человека и компьютера. Граница между неавтоматизированным и автоматизированным проектированием подвижна; она изменяется по мере развития средств вычислительной техники (СВТ) и программного обеспечения (ПО), а также теории проектирования. Развитие современного машиностроения предъявляет растущие требования к темпам обновления машин, повышению их качества и конкурентоспособности, сокращению сроков проектирования и освоения. Эти задачи требуют высокого уровня технической подготовки производства и, в частности, повышения уровня автоматизации проектно-конструкторских работ.

В настоящее время произошло внедрение средств вычислительной техники и программного обеспечения на различных этапах проектирования и освоения металлорежущих станков, а именно:

  • предпроектной подготовки (изучение потребительского спроса, результатов работы оборудования у потребителей, НИР, моделирование;
  • инженерных расчетов;
  • разработки и корректировки графической документации (черхөжей деталей, электросхем, печатных плат, гидрооборудования);
  • разработки, выпуска и корректировки текстовой документации (спецификаций, ведомостей, описаний);
  • контроля и испытаний оборудования.

Как правило, автоматизированное проектирование происходит в режиме диалога между конструктором и компьютеров. При этом повышение производительности происходит за счет освобождения человека от рутинных работ. Вся творческая деятельность остается за конструктором; при этом требования к его квалификации не снижаются. Напротив, общий уровень его профессиональной подготовки должен быть повышен за счет овладения необходимым программном обеспечением, используемом при проектировании.

Для успешного внедрения автоматизации в процесс проектирования в каждой организации необходимо обеспечение комплекса мероприятий, основными из которых являются:

  • техническое обеспечение средствами вычислительной техники;
  • программно-математическое обеспечение;
  • организационное обеспечение, т.е. решение вопросов кадров, предоставления помещений, а также взаимодействия с другими подсистемами технической подготовки производства.

В настоящее время в мире функционирует большое количество систем автоматизированного проектирования (САПР) изделий машиностроительного производства. Основными свойствами современных САПР являются:

  • организация процесса проектирования в режиме диалога человека с компьютером;
  • модульность построения;
  • открытость для расширения;
  • построение на единой интегрированной базе данных (БД);
  • возможность функционирования при любом уровне заполнения базы данных;
  • возможность связи с другими подсистемами технической подготовки производства;
  • ориентация на пользователя - не программиста.

При использовании САПР производительность труда конструкторов повышается в несколько раз (при одновременном повышении качества конструкторской документации).

Средства вычислительной техники, используемые при автоматизированном проектировании

В последние годы наиболее распространенными средствами вычислительной техники в сфере автоматизации проектирования стали персональные компьютеры. Процесс оснащения ими конструкторских бюро в настоящее время носит повсеместный характер. Современные компьютеры отличаются высокими техническими характеристиками и надежностью, низкой стоимостью, простотой эксплуатации, малыми габаритами.

Программное обеспечение компьютеров имеет широкий набор вспомогательных средств, облегчающих их использование, что особенно важно для пользователя - не программиста, каковыми и являются конструкторы.

САПР для автоматизации проектно конструкторских работ

Для автоматизация расчетно-конструкторских работ в станкостроении используется достаточно большое количество программ. Мы рассмотрим одни из первых, которые стали применять в отечественном станкостроении. Отметим комплексы программ для автономного расчета на прочность деталей общемашиностроительного назначения разработки ЭНИМС и программ геометрического расчета зубчатых и червячных передач разработки ОКБС, последние версии которых были ориентированы на ПЭВМ.

Для разработки графической документации (чертежей, схем) использовали две группы CAПP - универсальные и специализированные. Универсальные САПР являлись системами общего назначения работали в интерактивном режиме по принципу “электронного кульмана”. Специализированные САПР были ориентированы на определенную группу изделий (например, деталей типа тел вращения). Проектирование чертежей с помощью специализированных САПР происходило, как правило, быстрее, чем с помощью универсальных САПР; однако область применения каждой специализированной подсистемы было гораздо уже по сравнению с универсальными.

Универсальные САПР были построены, как правило, по одинаковому принципу и отличались только своими возможностями. Достижением систем прошлых лет были следующие возможности:

  • ввод геометрической информации с помощью “меню” команд, с использованием клавиатура или манипулятора типа “мышь”;
  • ввод графических примитивов (отрезков, дуг и т.д.) в текстовой информации;
  • простота ввода составных графических объектов и элементов чертежа;
  • размещение отдельных видов и технических требований на поле чертежа;
  • редактирование чертежа посредством сдвига, поворота, масштабирования, удаления, симметричного отображения, копирования и др. операций;
  • работа в режиме “окна”;
  • создание пользователем библиотек типовых элементов и установка этих элементов требуемого размера в указанное место;
  • создание архива чертежей;
  • чтение и запись фрагментов чертежа в файл;
  • вычерчивание чертежа на графопостроителе.

Лист чертежа является самой крупной именованной единицей в системе и имеет иерархическую структуру. Он состоит из видов, технических требований и штампа. Положение каждого вида на поле чертежа определяется точкой привязки. Оно задается при создании нового вида и может быть откорректировано в режиме “компоновки”. Вид чертежа, в свою очередь, состоит из объектов простых и составных (совокупности нескольких примитивов). Аналогична структура технических требований и других надписей на чертеже.

Создание чертежа с помощью универсальных САПР обычно происходило в режиме диалога и осуществлялось в следующем порядке:

  • Просмотр архива чертежей с целью поиска аналога, на базе которого с минимальными затратами времени можно создать требуемый чөртеж. В случае удачи аналог копируется, переименовывается и редактируется.
  • При отсутствии аналога - назначение имени и атрибутов нового чертежа.
  • Последовательное создание новых видов из графических текстовых примитивов, а также имеющихся в библиотеке типовых элементов и объектов. Простановка размеров и других параметров данного вида.
  • Ввод технических требований и текста штампа.
  • Размещение видов технических требований на поле чертежа.
  • Просмотр и редактирование чертежа.
  • Запись чөртөжа в файл.
  • Вычерчивание на графопостроителе.

Одной из самых распространенных зарубежных универсальных САПР для графического проектирования, ставшей практически международным стандартом, является разработанная фирмой Автодеск система “Автокад”. В ее первых рекламных материалах указывалось, что система “может отобразить все, что человек делает вручную”. САПР была применима на различных моделях ЭВМ с различной конфигурацией периферийных средств. Она имела ряд версий с различными возможностями, обеспечивала трехмерную графику.

Специализированные САПР были ориентированы на определенные группы изделий. Процесс создания чертежей (и часто сопроводительной документации) в таких системах был настолько формализован, что конструктору достаточно было ввести лишь ограниченное количество исходных данных; при этом в результате работы САПР получается готовая рабочая документация.

Примером специализированной САПР является подсистема автоматизированного проектирования деталей типа тел вращения, разработанная ленинградским ОКБС. В основу построения системы был положен метод синтеза деталей из определенного набора конструктивно-технологических элементов. Конструктор задавал в диалоговом режиме минимум исходных данных. Имелись средства - диагностики исходных данных и корректировка; работала система “подсказок”. Все параметры детали, которые содержались в стандартах или могли быть получены логически из конструктивных соображений, определялись автоматически. Были автоматизированы следующие основные процедуры:

  • назначение шероховатостей поверхностей, а также отклонения от формы и расположения;
  • выбор диаметральных баз;
  • определение параметров переходных элементов: фасок, радиусов канавок для выхода инструментов;
  • определение состава проекций, разрезов, сечений, выносных элементов, их масштаба и положения на чертеже;
  • введение разрезов;
  • утрирование изображения детали;
  • проставление размеров;
  • определение формата чертежа.

Система была построена по модульному принципу в открыта для расширения. Помимо получения рабочего чертежа САПР обеспечивала формирование полной информационной модели детали для стыковки с подсистемами автоматизированной разработки технологии и управляющей программы для изготовления на станке с ЧПУ.

В отечественном станкостроении использовались специализированные подсистемы разработки электрооборудования и гидрооборудования, разработанные ЭНИМС, подсистема упаковки крупногабаритных изделий, CAПP зубчатых передач, разработанная ОКБС и другие.