42. Создание прототипов проектируемых изделий с испол-м трехм-х граф. Изобр..

Эти методы предназ-ны для создания реальных моделей изделий с помощью их компьют-х моделей за короткое время с целью проверки их работоспособности перед запуском их в произв-во и с целью испол-я этих моделей в произв-ве изделий (в качестве моделей литейных форм). Принцип заключ-ся в создании 3D модели изделия и представлении ее в виде набора срезов малой толщины (0,1-0,5 мм), параметры которых передаются в систему ЧПУ спец. Оборуд-я, с помощью к-рого формир-ся реальная модель каждого среза, набор к-рых образует реальную модель изделия. Стереолитография. Жидкий полимер, затвердевающий под влиянием светового воздействия с помощью лазерного луча, наносится слоями в спец. устройстве. Материал : фотополимер.

Покрытие твёрдой массой . Жидкий полимер затвердевающий под влиянием светого воздействия наносится слоями с помощью способов фотографической масочной техники. При этом деталь помещается в воск. Материал : фотополимер. Произв-во объектов из слоёв.

Конструкция детали также создаётся слоевым способом. Непрерывно подается плёнка, к-рая наклеивается под давлением с помощью горячего ролика. Затем геометрия на каждом слое вырезается лазером. Материал : бумага, на которую нанесен слой клея (синтетическая фольга; алюминиевая фольга; керамическая фольга; ткань из углеродистого волокна).Селективное спекание с помощью лазера.

Конструкция детали созд-ся слоевым способом из порошкового материала наносимого на подложку. Принципиально могут испол-ся все термически реагирующие материалы (термопласты или воск для точного литья). Материал : пластмасса, металл, формопесок.

Создание модели наплавлением .Конструкция детали создаётся слоевым способом. Термопластичный искусственный материал или воск для точного литья, подается через нагреваемое сопло. Материал : термопластичная пластмасса. Вакуумное литьё. Фасонные детали любого вида помещаются в специальный силиконовый каучук. После того как фасонную деталь извлекают из каучука, получают силиконовую форму, с помощью к-рого в спец. устройстве изготовляют точную отливку из двухкомпонентной смолы сходной с материалом изготав-ого изделия. Материал: литейная смола.

43. Основные этапы и задачи автоматиз-го проект-я ТП. ЭТАПЫ: 1.Анализ технологичности изделий (исходным материалом для ТП явл. рабочий чертеж детали; конфигурация, параметры конструкторские признаки, размеры, технол. характеристики, шероховатость материалов, отклонения р-ров и др-е признаки, указанные в технич. требованиях). Плохо поддаётся автоматизации, т.к. нет алгоритма анализа и осущ-ся опытным технологом с использованием экспериментальных систем. 2. Выбор заготовки. Основная задача - определить наиболее рациональные варианты вида и метода получения заготовки. Заготовка должна обеспечивать достижение заданного критерия эффективности (min себест-ть или max производ-ть)

3.Определение состава и последов-ти изменения состояния изделия (предварительное определение послед-ти операций), необходимых для выбора схем базирования при выполнении операций. 4.Выбор схем базирования и конструктивных схем станочных приспособлений. Опр-ся состав базирующих поверхностей, вариантов технол. баз и схемы базирования. Также осущ-ся поиски рациональных вариантов в БД типовых решений или по приспособлениям. Осущ-ся анализ точности обработки исполнения, автоматиз-й расчет размерных цепей. 5. Разработка структуры ТП и определение его параметров. Включает след-е действия: 1.Окончательное опред-е послед-ти и состава операции 2. Опр-ся состав оборуд-я, оснастки, инструмента. 3.Расчет межоперационных припусков и размеров. 4.Расчет режимов обработки. 5.Нормирование операций. 6.Опред-е состава и квалификации исполнителей. 7.Расчет технико-эк. пок-лей (ТЭП) (трудоем-ть, себест-ть.)8.Формирование выходной документации. Этот этап осущ-ся автоматиз-ыми системными методами адресации и синтеза.

44. Методы автоматиз-го проект-я ТП. ТП - это все действия по изменению геометрич. формы, размеров, внешнего вида, внутренних св-в объектов произ-ва, их контролю, транспортированию, складированию, маркировке, удалению отходов произв-ва, замене инструментов и приспособлений. К методам АП относятся: 1 .Метод адресации, кот. вкл. в себя метод полного заимствования, заимствования с параметрич. настройкой и займете, со структурной и параметрич. настройкой. 2.Метод синтеза, кот. вкл. метод синтеза с исп. фрагментов, с испол-ем элементов ТП и чистый синтез (без аналогов). Метод адресации основан на предприятии унификации изделий и ТП, т.е. исп. разработанные ранее ТП, кот. м.б. индивидуальными или унифициров-ми. Осн. задача - поиск подходящих для решения заданной задачи решений. Поэтому эти системы наз-т поисковыми. Этот метод возможно испол-ть при условии выполнения 2-х этапов: 1 .Создание БД унифицированных и/или индивидуальных ТП. 2. Это этап разработки ТП кот. закл. в выборе из БД подходящего ТП-аналога на основании к-рого разрабат-ся интересующий ТП. Разработка БД осущ. след, образом: дет. группируются (по семействам) по конструктивно-технол. признакам. По констр. призн. дет. классиф. по ЕСКД. Технол. классификатор дет. машиност-я и приборостроения классифицируется по технол. признакам. У каждой группы указ-ся код (адрес). Далее разраб-ся ТП для комплексной детали, он наз-ся групповым, он и будет унифицированным. Групповые ТП запомин-ся в БД. Разработка ТП осущ-ся в след, послед-ти (исх. инф-ей явл. чертеж детали): Классификация и кодирование детали ? Поиск деталей-аналогов (из БД деталей-аналогов) ? Поиск ТП-аналогов (из БД ТП-аналогов) ? Редактирование (модификация) ТП-аналогов ? Выбор рационального варианта ТП ? Документирование ТП. Редактирование ТП-аналога закл-ся в выборе нужных элементов ТП-аналога, ненужные игнорируются. Разновидности: 1.полного заимствования - нахождение решения без его модификации. 2. Заимствование с параметрич. настройкой - закл. в нахождении аналога и редакт-ии его параметров. Примеры параметров: размеры, отклонения (припуски) размеров (для конструкций) и размерные параметры, модели оборуд-я, индексы инструм., режимы резания, нормы времени (для ТП), технико-эк. показатели. Но при этом топология конструкции не меняется. 3. Способ заимствования со структурной и параметрической настройкой - основан на унификации конструкции и ТП. В кач-ве унифициров. конструкций - комплексная деталь (КД), кот. явл. «гибридом» из множ-ва деталей входящих в группу. В кач-ве унифиц. ТП примен. групповые ТП - это ТП созданные для КД. Процесс проектир-я закл.в выборе тех элем-тов (поверхностей) операций, переходов.ю кот. необходимы для создания заданной конструкции и ТП. Метод синтеза основан на создании конкретного решения с исп. элементов или фрагментов. Эти системы назыв-т генерирующими. Разновидности: 1 .Способ синтеза с исп. фрагмента - закл. в нахождении рацион, ранее созданных ТП. Фрагмент ТП - это неперерывающаяся послед-ть элементов ТП, содержащая не менее 2-х элементов. В процессе синтеза необходимые фрагменты объединяются. Правило объедин.: последний элемент предыдущего фрагмента должен соответсвовать 1-му эл-ту следующего фрагмента. Способ достаточно сложен в реализации и прим. редко. Способ позволяет исп. разл. типовые фрагменты из разл. ТП. 2.Синтез с исп. элементов - закл. в создании конструкций или ТП из примитивов (отрезки, точки, окружи., дуги). При этом элементы ТП полученные на этапе унификации нормализованы. Унифиц-ые данные вносятся в БД системы, как условно-постоянная информация. Последов-ть осущ. разработки ТП: Исходная информ. из раб. чертежа дет. ? Анализ технологичности ? Выбор заготовки (из БД заготовок) ? определение послед-ти изменения сост. дет. (из БД схем обраб-ки) ? Выбор схем базирования (из БД схем базиров-я) ? Разработка структуры определения параметров ТП (из БД унифициров. элементов ТП: оборуд-е, инструмент, оснастка) ? Выбор рационального варианта из разраб. ТП ? Документирование ТП. Этот метод яв-ся распростр. доминирующим. Он часто исп. для разработки унифиц. ТП, т.е. ТП, кот. будут исп-ся при проект-и методом адресации. Это позволяет динамически накапливать БД готовых унифиц. технологич. решений. По мере их накопления появляется возм-ть проект-я методом адресации. Произв-сть метода элементов меньше, чем метода адресации. 3. Чистый синтез - основан на испол-и логич. правил и аналитич. зависимостей м/у входн. и вых. параметрами: тех.задание ? [САПР-к] ? конструкция; рабочий чертеж ? [САПР-ТП] ? ТП. Это автоматич. метод, но исп. он в очень ограниченных областях, т.к. создание логич. зависимостей м/у вх. и вых.параметрами задача сложная, и позволяет оптимизировать ТП достаточно просто. Исх. данными яв-ся данные из раб. чертежей дет., кот. могут вводиться с помощью спец. языков или с исп. средств графич. ввода. Инф-я включает 2 осн. составляющие: - о поверхностях дет.; - о параметрах дет. Ограничения опред-ся произв. моделью конкр. предпр-я. Результатом работы системы САПР-ТП явл. готовые ТП.

45. Оптимизация ТП в САПР. Важной задачей ТП явл. оптимизация вновь проектируемых и действующих ТП по разл. целевым функциям (наименьш. себестоимость, наибольш. производ-ть, наивысшая точность) в зависимости от конкретных условий. Обычная задача оптимизации ТП - обеспечить в установленный промежуток времени выпуск потребного кол-ва изделий заданного кач-ва при возможно миним. себестоимости их изгот-я, т.е. выбор рационального варианта ТП. Постановка задачи оптимизации ТП: 1.Устанавливается критерий оптимизации ТП. В качестве критерия оптимиз-и чаще всего явл.: -наименьш. затраты Сmin ; - максимальная произв-ть Птах; -наименьш. расход инструмента; -наименьш. загрузка оборуд-я. При достижении задачи оптимизации невозможно достичь нескольких критериев одновременно. Иногда требуется решить задачу много-критериальной оптимизации, когда надо учитывать несколько критериев. Создается так называемый компромиссный критерий. 2.Определ-ся множ-во параметров ТП:{х}, включает множ-во ?x?=(x1, x2, x3,…xn) ,оказывающее существенное влияние на ТП в соотв-ии с выбранным критерием. 3. Разрабатывается целевая функция F=F(x) в соответствии с выбранным критерием. Пример: С=С(3/П, Цэ...). Где С-затраты, Цэ-цена эп.энергии. 4. Решается задача оптимизации, в результате чего опред-ся ТП, доставляющий экстремум целевой ф-ции в соответствии с выбранным критерием. Для решения таких задач испол-ся методы оптимизации (чаще методы линейного программ-я). Различают оптимизацию: структурную; параметрическую. Структкрная опт-я касается разработки оптимальной послед-ти операций ТП, плохо поддается автоматизации. Параметрическая опт-я - это оптимизация параметров ТП (например нахождение оптимальных режимов обработки). Автоматизация осущ-ся значительно проще, т.к. есть возможность алгоритмизировать.

46. Автоматиз-ая подготовка программ для оборуд-я с ЧПУ.

Системы автоматиз-ой подготовки программ (САПП) для станков с ЧПУ предназначены для уменьшения трудоемкости подготовки программ и для улучшения кач-ва программ. Структура САПП: Исходная инф-ия ? Специализированный входной язык ? Препроцессор ? Универсальный входной язык ? Процессор ? Программа на промежуточном языке CLDALTA ? Постпроцессор (перевод с CLDALTA) ? Управляющая программа. Исходная инф-я - вводится из чертежа детали и ТП ее изгот-я. Специализированный входной язык - предназначен для представления этой инф-и в упрощенной словарной, графической или табличной формах. Препроцессор - программа преобразования инф-и в данные на универсальном входном языке («понятном ЭВМ»). Процессор - программа, осуществляющая разработку программы для оборуд-я с ЧПУ на специальном международном языке CLDALTA. Постпроцессор - преобразует программу в коды команд заданной системы ЧПУ. В результате будет создана программа, готовая для станка. Для каждой системы с ЧПУ д.б. свой постпроцессор. Структурная схема процессора автоматиз-й подготовки управляющих программ. Автоматиз-я подготовка программ с помощью САП осущ-ся в след-й послед-ти:

подготовка исход. данных из рабочего чертежа детали и ТП ее изгот-я; ввод информации на входном языке; разработка управляющей программы с помощью САП; контроль траектории на экране дисплея;если есть ошибки – коррекция программы и повторная разработка; если ошибок нет – контроль на оборудовании с ЧПУ; вывод необходимой документации.

47. Основные компоненты САПР машиностр-х конструкций и ТП. Для того чтобы САПР можно было использовать, необходимо испол-ть след-е компоненты САПР (обеспечение). 1.Методическое; 2.Математическое; 3.Программное; 4 Информац-е; 5 Техническое; 6 Организац-е; 7. Лингвистическое. Методическое - это документы, регламентирующие правила эксплуатации САПР. Например: описание структур БД, инструкции по их заполнению и ведению, руководство пользователя, программиста и др. Методическое обесп-е нельзя путать с методологическим, т.к. оно яв-ся тайной разработкой САПР. Математическое - это алгоритмы, по к-рым разрабатывается программ-е обеспеч-е САПР- это основная САПР, т.к. она определяет эффективность и удобство испол-я САПР. Математ-е обесп-е принято разбивать на 2 группы:1.Матем-е методы, с помощью к-рых разраб-ся математ-е модели. 2.Формализованное описание технологий автом-ного проект-я. Матем-я модель технич. объекта, это система матем-х символов (чисел переменных, матриц, множеств и др. отношений м/у ними, отражающие св-ва проектируемого объекта, существенные для него создания и функционирования). Матем-е методы предназначены для создания и анализа матем-х моделей объектов. В САПР испол-ся в основном след-е матем-е методы: Имитационного моделирования, логического синтеза, оптимизации, методы синтеза геометр-х моделей объектов. Методы имитационного моделирования: предназначены для создания математ-х имитационных моделей, объектов и экспериментирования с ними в условиях реальных ограничений с целью выбора, удовлетворяющего варианта объекта. Кинематическая имитация - контрольные сборки, а также работа движущихся механизмов с целью определения коллизий (сопротивлений).Испол-ся имитация сложных производ-х систем. Математ-е модели логического синтеза испол-ся в САПР для создания математ-х моделей объектов на основании описания логических правил и математ-х зависимостей м/у входящими данными (исходными) и возможными вариантами решений.В САПР испол-ся 3 вида моделей логического синтеза: 1.Табличная 2.Сетевая 3. Перестановочная. 1)Табличная модель - в ней каждому набору условий соответствует единственный вариант (конструкции или ТП). 2)Сетевая модель - позволяет разрабатывать несколько вариантов проектного объекта, что позволяет оптимизировать решение (выбрать рациональный вариант.).Удобно представлять в виде графов. 3)Перестановочная модель: подобно сетевой, позволяет рассмотреть несколько вариантов, т.е. возможна оптимизация, однако в отличии от сетевой модели в перестановочной можно менять местами элементы. Лингвистическое- спец языковые ср-ва, предназначены для взаимодействия проектировщика с системой, а так же описания процедур автоматиз-го проек-я и проектных решений. Языки программ-я предназначены для создания программного обеспечения. Языки подразделяются на: 1) Машинно-оринтеровачные- (ассемблеры, автокады) очень близки к машинным командам, они наиболее эффективны в смысле быстродействия памяти но сложны в написании программ, чаще всего для создания системного программного обеспечения. 2) Процедурно ориентировочные языки: - (языки высоких уровней- basic, paskal, си). Эти языки удобны для человека т.к. упрощены в написании программ, их отладки и изучения программ-я. В наст.вр. находят применение визуальное программ-е (Visual Basic). 3) Проблемно ориентировочные языки: - испол-ся в спец областях. В Auto Cad - язык, Autolist (для создания граф-х изобр-й).

Информационное- система, обесп-ая проектировщиков всей необходимой информацией в процессе проект-я (индивидуальные и унифицированные конструкторские и технол. решения, данные о производственной модели предприятия (оборуд-я, инструменты), ГОСТы).

Техническое- совок-ть устр-в вычисл-ой и организационной техники предназначены для автоматиз-го проек-я изделий и процессов. Основные задачи :1.Ввод исходных данных. 2.Отображение информации с целью контроля и редактирования.

3.Оперативное взаимодействие проектировщика с системой совместно с сис-мой операционного обеспеч-я. 4.Хранение инф-и.

Организационное - комплект документов (приказы, инструкции и др. документы), устанавливающий правила автоматиз-го проект-я, прежде всего - взаимодействие всех исполнителей, ответственность каждого правила доступа к инф-и, правила выпуска документов.При автоматиз-м проект-и должны испол-ся локальные сети.

Программное – совокупность всех программ, обеспеч-х реализацию функций САПР.

48. Методическое и организационное обеспечение САПР.

Методическое обеспечение САПР - это документы, регламентирующие правила эксплуатации САПР. Например: описание структур БД, инструкции по их заполнению и ведению, руководство пользователя, программиста и др. Методическое обеспечение нельзя путать с методологическим т.к. оно яв-ся тайной разработкой САПР. Организационное обеспечение САПР - это комплект документов (приказы, инструкции и др. документы), устанавливающий правила автоматиз-го проект-я,прежде всего - взаимодействие всех исполнителей, ответственность каждого правила доступа к инф-и, правила выпуска документов. При автоматиз-ом проек-и должны испол-ся локальные сети