13. Компьютерная поддержка технологической подготовки производства. Основные задачи в машиностроении и приборостроении.

В некоторых программных продуктах предусмотрены средства для облегчения работы с текстовой информацией, которой насыщены машиностроительные чертежи. Это обозначения видов, разрезов, сечений, базовых поверхностей, зон, позиций, сварных швов и т.п. Изменение какого-либо из них требует отслеживания и изменение всех его вхождений, а также текстовых элементов, с ним связанных. При этом затраты времени весьма велики, и велика также вероятность ошибки. Такие программы либо входят в состав CAD-систем, либо легко с ними интегрируются.При переходе к проектированию с компьютерной поддержкой на предприятиях, много лет работавших по традиционной технологии, неминуемо возникает проблема работы со старыми чертежами. Компьютеризация быстро и безжалостно вытесняет сегодня традиционное бумажное проектирование, и организация, которая расчитывает остаться на рынке проектных работ, вынуждена этот путь пройти, по возможности с минимальными затратами., требуется, чтобы все документы, включая чертежи, существовали в электронном виде. Информация, накопленная в предшествующие годы, представляет собой огромную интеллектуальную собственность, поэтому документация, хранящаяся на бумаге, кальке и на фотопленке, чтобы быть использованной в компьютеризованном проектировании и производстве, должна быть преобразована в электронный вид Это можно сделать тремя путями: просто перечертить заново на компьютере, использовать планшет-дигитайзер (жаргонное название – сколка), либо сканировать. Первый путь малореален – просто слишком долго. Второй, конечно, побыстрее первого, но также недостаточно эффективен. Остается третий - но в результате сканирования получается растровое изображение, которое чрезвычайно трудно редактировать, не говоря уж об огромном количестве всякого мусора в виде штрихов, серых пятен, а также о потерянных вследствие общей затертости частях изображения. Компьютерный же чертеж должен быть выполнен в векторном формате. Разница понятна каждому, кто хотя бы немного поработал в растровом редакторе Paint и в векторном AutoCAD. Иными словами, требуется векторизация растрового изображения. Такого рода программы существуют довольно давно, но современные продукты по сравнению с ранними вариантами позволяют значительно большую часть работы переложить на компьютер, хотя и они не позволяют совсем избавиться от ручной работы.Прежде всего эти программы позволяют улучшить качество сканированного изображения: устранять растровый мусор, заливать «дырки», делать растровые линии более гладкими (а они в сканированном изображении уже в результате воспроизведения фактуры бумаги всегда лохматые и извилистые), утолщать или утоньшать их, устранять возникающий при сканировании перекос, устранять линейные и нелинейные искажения при помощи специальной операции, называемой калибровкой. Большинство этих операций может выполняться в пакетном режиме.

Техническая подготовка производства.

Разнообразие оборудования с ЧПУ, используемого в металлообработке, весьма широко. Это отдельные станки (токарные, фрезерные, сверлильные), автоматические линии и обрабатывающие центры. Современные САМ-системы позволяют выбрать инструмент, задать основные характеристики материала и процесса обработки, а режим обработки и траектория инструмента сформируются автоматически, при этом возможно моделирование процесса.

Значительное число деталей в машиностроении изготавливается из листового материала путем последовательного выполнения различных высечек, сгибов, отбортовок и других конструктивных элементов, и в связи с этим наиболее продвинутые CAD-системы имеют в своем составе специальные средства проектирования листовых деталей. В числе прочего оборудования существуют прессы с ЧПУ, предназначенные для изготовления сложных листовых деталей. Они оснащаются набором вырубных и гибочных штампов, с помощью которых выполняются отдельные операции, и позволяют получать детали чрезвычайно сложной формы, которые зачастую нельзя получить с использованием одного штампа. Современные САМ-системы позволяют, прежде всего, по имеющейся пространственной модели получить развертку детали. В некоторых случаях, если поверхность в принципе не разворачивается в плоскость, такая программа автоматически предусмотрит необходимые вырезы. При формировании развертки учитываются технологические свойства материалов (степень деформации материала в зоне изгиба, обратное пружинение).

Далее, существуют программы, позволяющие оптимизировать раскрой листа и подготовить программу для станка (например, для установки плазменной, газовой или лазерной резки). Естественно, программы для пресса с ЧПУ также разрабатываются при компьютерной поддержке.

САМ-системы для электроники должны включать в себя средства создания программ для сверлильного станка, для фотоплоттера (устройства, с помощью светового луча рисующего фотошаблоны для изготовления плат и нанесения различных масок), а также для сборочных роботов и роботов, осуществляющих пайку. Выше уже упоминалось, что средства создания программ для сверлильного станка и фотоплоттера являются обязательной принадлежностью всех существующих EDA-систем.