Объектов проектирования (11.03.2013)
Решение задач конструирования и технологической подготовки производства с применением ЭВМ предполагает переход от реального технического объекта к его кодированному описанию в памяти ПК. Этот переход осуществляется в несколько этапов:
Реальный пространственный объект подвергается абстракции. В результате, которой определяется вербальная (описательная) модель, представленная на естественном языке. Вербальная модель может полно или частично отражать реальный объект. Сложность вербальной модели зависящая от сложности технического объекта, и использования его описания в задачах проектирования, будет определять в дальнейшем концепцию САПР.
Методы лежащие в основе концепции САПР можно разделить по степени сложности описания объектов – на 3х и двумерные, по конструктивным элементам описания – на объёмные полигональные (поверхностные) и проволочные. Тогда в САПР можно представить модели следующий уровней сложности:
Трёхмерное-полигональное.
Трёхмерное-проволочное.
Двумерное-полигональное.
Двумерное-проволочное.
Информационную модель получают путём формализации вербальной модели. Выделяя уровни структуризации данных и их взаимосвязь. Отображение информационной модели в память ЭВМ называется внутре-машинном представление (ВПО) технического объекта. ВПО должно отражать характеристики не одной детали а целого класса деталей. На различных стадиях проектирования, фиксируемых в технической документации. Так внутре-машинном представление детали характеризуется геометрическими данными. В то время как технологическое оборудование может характеризоваться так же данными по технологии обработки.
При формировании информационной модели предполагается использование множество конструктивных элементов, для получения деталей произвольной формы, геометрических элементов – точек, контуров, поверхностей, элементарных и сложных объектов, которые обеспечивают обработку геометрической информации для всех процессов автоматизированного проектирования. Таким образом строится модель данных, которая отражает логическую структуру данных.
Осуществляется процесс отображения информационной модели во внутре-машинное представление, с использованием операций ВПО или средств манипулирования в банке данных. Под операциями понимают алгоритмы реализующие процесс моделирования и обеспечивающие управление данными. Операции обеспечивают инвариантный логический интерфейс, и могут быть реализованы в форме программ, обращение к которым позволяет манипулировать ВПО.
На 4ом этапе определяется модель хранения, которая задаёт отображение данных. Заданных в модели доступа на физическую память и управление ими.
№3 Базы данных САПР. Банки данных в САПР. (11.03.2013)
Банк данных – представляет собой совокупность БД и СУБД.
БД содержит все необходимые прикладные и управляющие данные, которые могут быть использованы в процессах накопления, хранения и поиска информации.
Банк данных может содержать одну или несколько баз данных. Использование баз данных (PDM), как компонента интегрированной САПР, позволяет разрабатывать обобщённые информационные модели для различных технических объектов. Что позволит обеспечить единообразное представления и обработку данных в задачах конструирования, и технологической подготовке производства.
В САПР необходимо иметь как минимум 4 типа БД:
Административная БД.
Технологическая БД.
БД описания объектов проектирования.
Рабочая БД.
Административная БД – представляет собой архив, в котором хранятся различные документы, такие как описание чертежей, технологические карты, спецификации, она заменяет обычный архив и реализует функции накопления, хранения, поиска и репродуцирования документа.
Технологическая БД – содержит данные относящиеся к описанию технологических процессов и их поддержке (данные по нормированию тех. процессов, национальные и международные стандарты инструкции, ведомости расхода сырья и материалов в другие технологические документы).
БД описания объекта проектирования – содержит все данные необходимые для его полного отражения в памяти ЭВМ. К ним относятся: идентификационные, классификационные, данные о пространственном положении объекта (геометрические и размерные), технологические данные (характеристики изготовления, сопоставленные с геометрическими параметрами объекта). Оперативная обработка БД объекта проектирования осуществляется с помощью ВПО, а ведение – с помощью СУБД.
Рабочее БД – содержит временные промежуточные данные, которые вырабатываются в процессе выполнения программных модулей САПР.
№4 Особенности внедрения банка данных в САПР (15.03.2013)
-Распределённые базы данных-
Для централизованной обработки данных применяют так называемые распределённые БД. То есть на рабочем месте имеются локальные БД и центральная ЭВМ, которая управляет глобальной БД.
Целью создания распределённой БД является представление пользователю, возможности работать не только со своей локальной БД, но и обеспечить ему доступ к другим БД. Это позволяет организовать взаимодействие задач решаемых в разных подразделениях. Доступ пользователей к БД осуществляется с помощью СУБД, которая предоставляет возможности запросов и доступа, независимо от того что данные распределены по различным базам.
В распределённых БД выделяют 2 типа пользователей: глобальный пользователь – который обрабатывает данные всей распределенной БД с помощью распределённой СУБД; локальный пользователь – работает только с локальной БД.
Системы управления выполняют функции контроля. Которые для глобальной распределенной БД делятся на: централизованный и децентрализованный.
При централизованном контроле – все процессы обработки данных, реализуются централизованно, системой управления на центральной ЭВМ. Недостатками являются: осуществление контроля в жёстких рамках, и невозможность доступа к распределённой БД, при выходе из строя центральной ЭВМ. Преимущества: в простом обеспечении данными их интеграции, и безопасности.
При децентрализованном контроле – каждый узел имеет копию глобальной СУБД, и выполняет самостоятельно все необходимы операции обработки данных. Выход из строя одного из узлов неприводим к блокированию всей распределённой БД. Обеспечение данными в этом случаи требует больших затрат.
В распределённой БД существуют проблема интеграции и защиты данных.
№5 Использование автоматизированного банка данных (15.03.2013)
АБД создают, как обслуживающую подсистему используют для обеспечения необходимыми данным других подсистем САПР. Поиск и выборка информации в БД производятся с помощью запросов. Для описания структуры запросов используется понятие ключа записи, которым является элемент данных принятый за идентификатор этой записи. Например, в массиве металлорежущем станке в качестве ключа можно использовать номер станка. Ключом может быть любой элемент записи, удовлетворяющий требованиям, однозначной идентификации записи, и отсутствие избыточности.
Если запись нельзя идентифицировать с помощью одного ключа, то могут использоваться специальные ключи (сцепленные), например, при выборе резца, может быть использован сцепленный ключ: номер инструмента, номер режущей пластины (ни один из элементов отдельно не идентифицирует запись).
Пример организации массивов БД. Рассмотрим организацию массива металлорежущего оборудования. Он используется при проектирования маршрутных тех процессов, и техническом нормировании станочных работ.
В случаи нормирования массив оборудования используется для:
Выбора ближайшего числа, из ряда паспортных данных, наиболее близких к расчётным значениям. Например, частоты вращения и подачи.
Проверка расчётных режимов, по мощности, прочности слабого звена и т.д., определение номера цеха, участка, состояния оборудования, паспортных данных этой модели, по заданному инвентарному номеру.
Приведём в состав информационного массива оборудования. Список всех реквизитов разбит на 2 группы:
Характеризует конкретную единицу оборудования.
Инвентарный номер станка.
Номер станка.
Номер участка.
Состояния оборудования.
Дата ввода станка в действие.
Содержит данные описывающие модель оборудования.
Модель станка.
Классификационный код оборудования.
Основные размеры, характеризующие технологические возможности станка.
Механика станка.
Конструктивные и технологические возможности станка.
Мощность двигателей.
Габариты.
Масса.
Стоимость.
В первой таблице ТОД. В качестве ключа выступает «Инвентарный номер».
Для программной реализации информационного массива оборудования необходимо сформировать каталок имеет и каталог адресов.
Техника организационные данные (ТОД) оформляются в виде под массива, имя которого записывается в таблицу имён КТ. А относительный адрес расположения в числовом массиве записывается в таблицы адресов НИ. Связь ТОД с числовыми характеристиками паспортных данных станков, осуществляется через относительный адрес расположения под массивов. Поиск информации при техническом нормировании может вестись по двум направлениям:
Определение численных величин паспортных данных по заданной модели станка.
Определение ТОД по заданному инвентарному номеру.
Приведём алгоритм поиска для этих задач:
