1

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Камышинский технологический институт (филиал)

ВОЛГОГРАДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

А. А. Эпов, Е. Н. Ломкова, А А. Казначеева, И. А. Шкода

РАЗРАБОТКА САПР

(теоретические основы)

Учебное пособие

РПК «Политехник»

Волгоград

2007

УДК 658. 512. 011. 56 (075. 8)

Р 17

Под редакцией кандидата технических наук А. А. Эпова

Авторы: А. А. Эпов (введение, п. 1.7, гл. 2, 3, вопросы для самоконтроля); Е. Н. Ломкова (пп. 1.8–1.13, 2.6, 3.4); А. А. Казначеева (пп. 1.1–1.6, 2.2, 3.6); И. А. Шкода (пп. 2.8, 2.10, 3.2, 3.3).

Рецензенты: кафедра «Информационные системы в экономике» Волгоградского кооперативного института Российского университета кооперации; начальник бюро САПР и УЧПУ ООО «Завод Ротор» А. Ф. Веников.

Разработка САПР (теоретические основы): Учеб. пособие / Эпов А. А., Ломкова Е. Н., Казначеева А. А., Шкода И. А.; Под ред. А. А. Эпова / ВолгГТУ, Волгоград, 2007. – 96 с.

ISBN 5-230-04909-Х

Изложены общие сведения, методология и принципы проектирования сложных технических систем. Приведены классификация, функции, состав, структура, характеристики, основные этапы создания и мероприятия по эксплуатации, обслуживанию и развитию систем автоматизированного проектирования (САПР). Содержатся необходимые сведения по организации проектирования, математическому, лингвистическому, информационному и программному обеспечению САПР, а также основные аспекты автоматизации функционального, конструкторского и технологического проектирования.

Предназначено для студентов всех технических специальностей: 230102 «Автоматизированные системы обработки информации и управления», 151001 «Технология машиностроения», 260704 «Технология текстильных изделий», 140211 «Электроснабжение».

Ил. 18. Табл. 1. Библиогр.: 8 назв.

Печатается по решению редакционно-издательского совета

Волгоградского государственного технического университета

ISBN 5-230-04909-Х © Волгоградский

государственный

технический

университет, 2007

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 6

1. МЕТОДОЛОГИЯ И ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СЛОЖНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ 7

1.1. Общие сведения о процессе проектирования 7

1.2. Принципы, уровни и аспекты проектирования, пути повышения его эффективности 9

1.3. Структура и составные части процесса проектирования. Нисходящее и восходящее проектирование 11

1.4. Классификация типовых процедур проектирования 13

1.5. Типичная последовательность проектных процедур 14

1.6. Общая схема процесса проектирования 15

1.7. Проектирование сложных технических систем. Свойства и характеристики сложных технических систем 18

1.8. Виды и формы представления СТС 19

1.9. Математические модели СТС 22

1.10. Содержание процесса проектирования СТС 24

1.11. Организация и принципы системного проектирования СТС 26

1.12. Математическая постановка задачи принятия проектных решений 28

1.13. Типовая структура процесса принятия проектных решений 29

Вопросы для самоконтроля 32

2. ПРИНЦИПЫ, МЕТОДОЛОГИЯ И МЕТОДИКА ПОСТРОЕНИЯ САПР 34

2.1. Основные аспекты автоматизированного проектирования. Требования к объектам проектирования в САПР 34

2.2. Технологический процесс проектирования в условиях функционирования САПР 35

2.3. Основные принципы создания САПР 39

2.4. Классификация САПР 43

2.5. Состав и структура САПР 45

2.6. Математическое обеспечение САПР 49

2.7. Лингвистическое обеспечение САПР 51

2.8. Программное обеспечение САПР как объект проектирования 53

2.9. Информационное обеспечение САПР как объект проектирования 55

2.10. Техническое обеспечение САПР 60

2.11. Методика разработки САПР 62

2.12. Организация эксплуатации, обслуживания и развития САПР 67

2.13. Определение характеристик и оценка качества САПР 69

2.14. Технико-экономическая эффективность САПР 74

Вопросы для самоконтроля 75

3. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И АСПЕКТЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ СЛОЖНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ 77

3.1. Автоматизация функционального проектирования. Задачи функционального проектирования 77

3.2. Одновариантный анализ 77

3.3. Многовариантный анализ 79

3.4. Процедуры параметрической оптимизации 81

3.5. Имитационное моделирование в функциональном проектировании. Понятия имитационного моделирования 82

3.6. Организация процесса имитационного моделирования 84

3.7. Автоматизация конструкторского проектирования. Классификация задач конструкторского проектирования 87

3.8. Формализация задач топологического проектирования 89

3.9. Геометрическое моделирование и синтез форм деталей 91

3.10. Оценка результатов конструкторского проектирования на основе функциональных моделей 93

3.11. Автоматизация технологического проектирования. Основные задачи и модели автоматизации технологического проектирования 94

Вопросы для самоконтроля 98

Список литературы 98