Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Клевенский А.Е. Моделирование геометрических понятий и технология проектирования

.pdf
Скачиваний:
19
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
4.89 Mб
Скачать

В ы ше в схематичной форме была

показана

компо­

новка Е Э л Д .

Отмечалось т а к ж е , что д л я таких

Е Э л Д ,

как цилиндр, конус и т. п. элементов,

целесообразно дер­

ж а т ь описание

в

памяти системы как

типовые конструк­

тивные о б р а з ы

Э л Д .

 

 

Рассмотрим схематично программирование последо­ вательности выполнения операций процесса д л я задан ­

ного набора

И н К Д (табл. 6).

Первоначально определим

цель: сконструировать

форму

Э л Д .

Выполнению этой

задачи соответствует

И н К Д

50,

так

как

в

нем

описан

набор возможных Э л Д , из которых можно

синтезиро­

вать композицию любого Э л Д .

И з

описанных в

кадре

альтернатив

решения

задачи

выберем

позицию 6

«Спец. ЭлД».

 

 

 

 

 

 

 

Выбранной альтернативе

соответствует

определен­

ная процедура. В общем случае

к а ж д а я

позиция

может

определять

операцию,

описание

которой

 

может

иметь

сложную иерархическую структуру. Но в

любом

случае

можно сделать допущение, что выбор альтернативы ре­ шения задачи определяет собой выполнение конкретной ветви процесса. Допустим, что позиции 6 соответствует

выполнение

ветви А. Так как Э л Д

в общем

случае может

состоять из

нескольких Е Э л Д ,

то

выполнение ветви А

целесообразно

завершить

служебным

сообщением

( И н К Д

63)

. Таким

образом,

схема решения задачи со­

стоит

из

анализа

И н К Д 50,

выполнения

ветви А и слу­

жебного сообщения. Эта схема определяет собой одну из Еетвей решения задачи, так как в И н К Д 50 есть и д р у ; гие альтернативы решения. Обозначим эту ветвь симво­ лом Е (рис. 6).

Теперь перейдем к детализации ветви А. Цель этой ветви можно определить так: определить форму направ ­ ляющей, образующей 1 и образующей 2. Этим по суще­ ству определяется структура ветви. Подобрав соответст­ вующие И н К Д , ее можно, представить так, к а к это пока­ зано на рис. 6. Аналогичным образом строится ветвь Б.

Отметим, что д л я определения полного набора И н К Д необходимо построить все возможные ветви процесса. Так как ветвь понятие динамическое, то представленные

на рис. 6 схемы определяют

м а р ш р у т ы возможных вы­

полнений

процесса.

 

 

 

Когда

такие

маршрутные

схемы

р а з р а б о т а н ы

д л я

всех альтернатив,

указанных

в И н К Д ,

необходимо

опре-

92

Ветбь Б

( Начало )

Ин'КДБЦ

ИнКД55

ИнКД57

\Ин.КД58 \—

1

инкд'.вг

1

( Ли/лед )

( Начало )

Выполнение ВетВи Б

ИнКДбг

Выполнение

ВетВиВ

1

ИнКД61

И.НКД55

Выполнение Bernau Б

Ветбь £

( Начало )

ИнКД50

Выполнение Ветви А

ИнКД55

Рис. 6. Схема маршрута одного из возможных вариантов процесса конструирования формы Э л Д

делить и внести в И н К Д макрокоманды управления . Д л я рассматриваемого случая распределение макрокоманд, обеспечивающих взаимосвязанность И н К Д , приведено в табл . 7.

Построение «Спец. ЭлД» целесообразно использовать

как типовое

решение.

Д о сих

пор

понятие типового

кон­

структивного

решения

сводилось к

некоторой

стабилиза ­

ции формы объекта. Если типовое

решение

принимало

значительные масштабы применения, то оно

перерастало

в понятие нормализованного

или

унифицированного

ре­

шения конструкции. Использование такого конструктив­

ного решения

сводилось к выбору типоразмеров кон­

струкции,

j

Н а одном упрощенном примере попытаемся показать некоторые свойства модели представления пространствен­ ных форм проектируемых объектов, которые определя­ ют предпосылки к распространению понятия «типовое ре­ шение» на сферу оригинального проектирования матери ­ альных объектов.

В качестве объекта возьмем конструкцию под назва ­ нием «лапа турбобура» . Это довольно с л о ж н а я по форме монолитная деталь . Конструирование этой детали начнем с компоновки Е Э л Д . Если бы мы двигались по у ж е из­ ложенной схеме формирования данных, то д о л ж н ы были бы внести такие данные в память машины:

1.Наименование и идентификатор объекта.

2.Идентификатор составной части и переход на уро­

 

вень описания

детали .

 

 

 

 

 

 

3. Наименование и идентификатор

детали

(здесь дол­

 

ж н ы были бы

указать, что эта

деталь называется лапой

 

т у р б о б у р а ) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Идентификатор

Е Э л Д

и т. д.

 

 

 

 

Упростим

несколько изложение

у ж е

рассмотренной

 

ранее последовательности ввода данных и приведем опи­

 

сание некоторых

Е Э л Д этой

детали,

полагая, что ввод

 

данных производится по рассмотренной ранее схеме.

 

Первый Е Э л Д

этой детали

(как

и все другие Э л Д )

 

можно представить несколькими вариантами, но мы при­

 

ведем только

одну

из

возможных схем

построения его

 

формы .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

Определим

путем

ввода

соответствующих

компонент

 

описания форму н а п р а в л я ю щ е й в виде отрезка прямой и

 

форму образующей

двумя контурными линиями замкну-

94

 

 

Т а б л и ц а

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Распределение

макрокоманд для

одного

из

вариантов

 

 

процесса конструирования форм

ЭлД

 

 

 

Шифр

 

Команды управления

 

 

Комментарии

 

И н К Д

 

 

 

 

I Н а ч а л 0 |

1.

Запомнить

 

 

Переход

на

«точку»

процесса

2.

Реализовать Q 50

«Конец

выполнения ветви»

 

 

 

 

 

Начальная

«точка»

ветви

Е

50

1.

Запомнить

Q 63

Выход из ветви

Е

 

 

 

2.

Выполнить

Q

50

 

 

 

 

 

 

 

 

Реализовать Q 50 (.Y)

 

 

 

 

 

 

51

1.

Запомнить

Q

52

Переход

на

продолжение

ветви А

 

2.

Запомнить

Q

54

В х о д на

ветвь

 

 

 

3.Выполнить Q 51 Восстановить Q 54

Аннулировать Q 54 Выполнение процедуры 51 Реализовать Q 54

54

1. Запомнить Q 55

Начало цикла ветви

2.Выполнить Q 54 Восстановить Q 55

Реализовать Q 55

55

1.

Запомнить

Q

62

Выход из цикла ветви

 

2.

Выполнить

Q

55

 

 

 

Реализовать

Q 55

(х)

57Выполнить Q 57 Реализовать Q 57 (л;)

58Запомнить Q 57 (.ѵ) При групповом вводе данных

выход из цикла определяется позицией «К», что означает выполнение команд «Аннули­ ровать, восстановить, реали­ зовать», т. е. подготовку пе­ рехода по Q 62

2. Выполнить Q

58

 

Восстановить

Q 57

(х)

Аннулировать Q57

(я)

Реализовать Q 57

(х)

62

I . Выполнить Q 62

 

 

Восстановить

 

Аннулировать

 

Реализовать

95

того типа (рис. 7) . Первый Е Э л Д представляет собой часть конической поверхности, срезанной двумя плоско­

стями,

проходящими

через

центр под

углами

30 и

150°,

и еще

раз срезанной

плоскостями

д л я

образования

ка­

навки,

которая предназначена д л я

сварного

шва, когда

три такие л а п ы турбобура

соединяются в

монолитную

сборку. Никаких ФОТ на образующей

и н а п р а в л я ю щ е й

не задано . Второй Е Э л Д представляет

собой

цилиндр..

05разиюШя2 ОбразующаяJ

 

 

 

0\

 

 

 

г

 

 

 

 

Рис. 7. Форма

первой

и

второй

образующих первого

 

 

Е Э л Д

«лапы турбобура»

 

 

 

 

срезанный такими

ж е

плоскостями, так

что его

образую ­

щ а я идентична по

форме

образующей

первого

элемента

детали и отличается л и ш ь численными

значениями ком­

понент

описания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Третий Е Э л Д

детали

представляет

собой

брусок,

форма

которого определяется прямой

н а п р а в л я ю щ е й и

замкнутыми контурами образующей (рис. 8) .

Четвертый Е Э л Д

представляет собой

комбинирован­

ный М Э л Д ,

составленный

из набора цилиндрических и

конических

Е Э л Д

(вещественных и мнимых) . Компонов­

ка его описания состоит в последовательном

объявлении

Е Э л Д

типа

цилиндр

(за исключением

одного

из Е Э л Д )

и приведении их в рабочее положение. '

 

 

 

Теперь рассмотренные

Э л Д

необходимо

 

соединить

м е ж д у

собой. Это

достигается

путем

последовательных

вращений к а ж д о г о из них вокруг осей координатной си­ стемы и сдвигов в этой системе (рис. 9, а ) .

Определив первое приближение композиции детали, формируем описание мнимых Э л Д с тем, чтобы с их по-

96

м о щ ью «срезать»

лишние части детали . Такими

Э л Д

будут

композиция

из цилиндрической

и полусфериче­

ской

формы Е Э л Д

( М Э л Д под

номером 5, рис. 9, в),

за­

тем

сочетание цилиндрического

и

конического

Е Э л Д

( Э л Д

под

номером

7) и цилиндрического

Е Э л Д

(под

но­

мером

6),

которые

после ввода

их

описания

располага ­

ются в пространстве так, чтобы

от

пересечения

их

ве­

щественными Э л Д

получилась

требуемая

форма

кон­

струкции.

 

 

 

 

 

 

 

 

У

Образующая 1

Образующая 2

ді

х

Рис. 8. Форма первой

и второй образующих Е Э л Д

типа

«кронштейн»

После этого вводятся конструктивные надстройки в виде вещественного Е Э л Д конической формы, представ ­ ляющего бобышку мониторного отверстия, и двухнабо ­ ров мнимого типа, представляющих мбниторное отвер­ стие (элемент 8, рис. 9, г) и отверстие д л я ввода ш а р и ­ ков подшипника (элемент 10, рис. 9, г)

Описанная схема синтеза основных элементов детали умышленно была упрощена с тем, чтобы можно было представить сам процесс сборки композиции детали . Однако необходимо иметь Е виду, что от умения конст­ руктора правильно расчленить деталь на составляющие компоненты зависит время выполнения различных внут­ ренних преобразований и вычисления дополнительных данных. В принципе возможен и такой вариант, когда из монолитного куска, описанного в виде параллелепипеда, последовательно «вырезаются» части тела требуемой конструкции. Однако «трудоемкость» вычислительных операций в этом случае возросла бы на несколько по­ рядков . Естественно, что с описанием такой конструкции работать было бы намного труднее. Д л я нахождения приемов рационального членения сложных деталей на

7. Зак. 755

97

ч

Рис. 9.

Построение композиции

детали

«лапа турбобура»:

а —

первое

приближение

композиции

детали

(/—4

— основные Э л Д ) ;

б — структурная схема композиции

детали;

в — введение

техно­

логических (мнимых)

Э л Д (5;

7);

г

— введение элементов

«бо­

бышка»

мониторного

отверстия

(9)

и

отверстии специального

 

 

назначения

(8;

10)

 

 

 

98

составные части требуются, во-первых, р а з р а б о т к а ме­ тодов расчленения ( а н а л и з а ) , во-вторых, организация определенной системы обучения конструкторов методам

деления

 

объекта

на

составные

части.

 

 

 

В процессе построения композиции детали мы умыш ­

ленно опустили р я д

конструкторских

операций, связан ­

ных с фиксированием наиболее существенных

парамет ­

ров, определяющих

метрику

детали

(т. е. все

исполни­

тельные размеры, которые в конечном

итоге включаются

в модель

чертежа

 

как параметрические

данные

объ­

екта) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оценка

и выбор

 

таких

параметров

выполняются

после ввода

данных

формы

Э л Д и после

перемещения

Е Э л Д

в

рабочее

положение.

 

 

 

ч

 

В первом случае

выбранные п а р а м е т р ы выписывают­

ся в специальный И Б , названный

«проектом

конструкции».

В него

входят все

 

компоненты

описания

образующих

поверхность

линий,

которые

одновременно

представ­

л я ю т собой исполнительные

размеры .

В

большин­

стве случаев исполнительные размеры определяются

га­

баритными

линиями

и

габаритными

плоскостями.

Все

эти вычисления требуют затрат машинного времени, что необходимо учитывать при оценке и выполнении компо­

новочных

работ

новой

конструкции.

 

Н о г л а в н а я цель приводимого примера состоит не в

том, чтобы показать механизм компоновки

конструкции

объекта, а в том, что

сформированное описание пред­

ставляет

собой

образ

технического понятия,

определяе­

мого термином «лапа турбобура» . Этот образ м о ж е т быть теперь зафиксирован в системе как прототип всех возможных модификаций конструкции, входящих в объ­

ем данного понятия. Этот образ может

быть несколько

упрощен.

С к а ж е м , из описания временно исключаются

различные

мнимые Э л Д , определяющие

«удаление» не­

которых частей конструкции. Это целесообразно сделать

с тем, чтобы не тратить машинное время

на вычисление

графиков

пересечения Э л Д . Кроме того, такую упрощен­

ную форму детали легче «деформировать» путем изме­

нения формы элементов графического описания

обра­

зующих поверхность

линий или введения функций

вида

^ ( 0 . ф ( 0 . а ( 0 . b(t),

наконец, путем введения ФОТ.

Ясно, что конструктор, работающий с такими прото­ типами ЭлК, будет затрачивать значительно меньше

7*

99

времени, чем если бы

ему пришлось синтезировать об­

раз, начиная с ввода элементов

графического

описания

образующих

и

направляющих .

 

 

 

 

 

Таким образом, можно сделать

вывод,

что

подбор

таких типовых прототипов конструкции, с одной

сторо­

ны, расширяет

значение понятия

типового

решения, с

другой — способствует

не только

 

повышению

произво­

дительности,

проектных

работ,

но

и

позволяет

конструк­

тору оперировать

при

р а з р а б о т к е

конструкции

целыми

композициями

ЭлК-

 

 

 

 

 

 

 

5.

Процедура подготовки

данных

 

 

 

для выдачи.информации на внешнее

 

 

устройство

 

 

 

 

 

 

 

К а к у ж е отмечалось раньше, д л я

проектирования

харак ­

терно постоянное

изменение информации

по

объему и

составу. В связи с этим средства

машинизации

проекти­

рования д о л ж н ы

обеспечивать

выполнение

различных

манипуляций

над

описанием объекта и главным

обра ­

зом манипуляций, связанных с изменением и преобразо ­ ванием графической информации.

Чтобы показать эти возможности, начнем с процеду­ ры, связанной с подготовкой описания объекта и их пре­ образованием в описание на языке загрузки внешнего устройства отображения информации.

Обращение к этой процедуре м о ж е т возникнуть на любом уровне описания. Основными исходными данны ­

ми д л я выполнения процедуры

являются данные ИБі.г.

Д л я выполнения процедуры

необходимо указать вид

внешнего устройства, на котором будет выдана инфор­ мация . Обычно состав терминалов, закрепленных за конструктором, зависит от тех полномочий, которые ему предоставлены. Поэтому не следует ограничивать эту позицию, и к а к общий случай примем список внешних

устройств

 

открытым.

 

 

 

Если на

внешнем устройстве отображается форма

объекта,

то

необходимо

определить вид изображения:

то ли это

будет комплексный

чертеж,

или одиночная

проекция, или каркасное изображение объекта.

Определив состав исходной информации, попытаемся

теперь представить схему

выполнения

этой процедуры

в виде набора информационных

кадров

(рис. 10). Инфор -

100

С Начало )

\ИнЦЧ1 I

Выполнение Данные преобра­ зующей о модель чертежа

X

(Конец )

У к а ж и те тип В н У

1.Д и с п л е й

2.З Э Л Т

3.ПМ

4.Графопостроитель

5.. . .

Укажите вид изображения

1.Комплексный чертеж

2.Одиночная проекция 3. Каркас

Укажите проекцию

1.Вид снизу

2.Фронтальная

3.Горизонтальная

4.Профильная

5.В и д справа

6.Вид сзади

7.«Плоскость» ВнУ

Укажите набор проекций К- конец

41

42

43

44

45

Рис. 10. Схема одной из ветвей выбора внешнего устройства отобра­ жения информации и выбора проекции

101

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ