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