2. Основные общесистемные принципы создания сапр к и тп [2,c.24-30], [3,c.40-44], [6,c.9-11,c.23-25], [7,с.54-59]

При создании и модификации САПР используются общесистемные принципы: системного единства, адаптации, развития, комплексности, совместимости, унификации.

Принцип системного единства обеспечивает: целостность системы в целом и ее элементов, единство терминов, условных обозначений, систем классификации и кодирования для всех подсистем, средств обеспечения и компонентов САПР, единство информационной и технической базы, используемых языков программирования.

Принцип адаптации предполагает возможность настройки САПР при различных внешних условиях (например, на различных предприятиях) в диапазоне характеристик использования САПР и эффективное ее функционирование.

Принцип развития предполагает возможность дополнения САПР новыми компонентами, совершенствования имеющихся компонентов, а также взаимодействия и расширения взаимосвязей с другими автоматизированными системами.

В соответствии с принципом комплексности САПР создается как интегрированная система, в которой автоматизируется ряд этапов проектирования (в идеале - все этапы), например: поисковые научные исследования, проектирование конструкций изделий и разработка технологических процессов их изготовления.

Принцип совместимости обеспечивает совместное функционирование составных частей САПР (например: подсистем научно-технической информации, стандартов, справочных данных и др.) и сохраняет ее открытой в целом (например, САПР конструкций изделий должна быть совместимой с АСУП, САПР технологических процессов изготовления изделий и т.д.).

Принцип унификации ориентирует на преимущественное создание и использование типовых и унифицированных элементов САПР (например, программных модулей), что обеспечивает их многократное применение в различных САПР.

Разработка САПР - сложная научно-техническая проблема и накопленный опыт позволяет выделить следующие основные особенности их построения:

• САПР создается как человеко-машинная система, то есть важную роль в процессе проектирования с помощью САПР играет инженер, который, во-первых, решает те задачи, формализация которых до сих пор не достигнута, а, во-вторых, принимает решения, которые решаются на основе его эвристических способностей более эффективно, чем с помощью ЭВМ;

• САПР - иерархическая система, основанная на блочно-иерархическом подходе к проектированию. Принцип иерархичности означает структурирование представлений об объектах по степени детальности описаний, что обеспечивается с помощью использования иерархических уровней. Каждый элемент предыдущего уровня может рассматриваться как сложный объект, состоящий из ряда взаимосвязанных объектов последующего уровня, которые, в свою очередь, также могут рассматриваться как сложные объекты. Подобное разделение продолжается вплоть до получения на некотором уровне элементов, которые дальнейшему делению не подлежат. Такие элементы по отношению к рассматриваемому объекту называются базовыми элементами. Например, в металлообрабатывающем станке базовыми элементами являются детали, которые, в свою очередь, являются элементами предыдущих иерархических уровней - сборочных единиц (коробки скоростей, коробки подач, суппорта и др.);

• САПР - совокупность информационно согласованных подсистем, то есть все или большинство задач проектирования обслуживаются информационно согласованными программами (две программы являются информационно согласованными, если все данные, являющиеся объектами переработки в обеих программах, входят в числовые массивы, не требующие изменений при переходе от одной программы к другой);

• САПР - открытая и развивающаяся система, что позволяет постоянно увеличивать и улучшать возможности системы, вводя в нее новые, более совершенные модули;

• САПР - система с максимальным использованием унифицированных модулей, что позволяет оперативно разрабатывать новые специализированные САПР с помощью разработанных ранее модулей.

В настоящее время разрабатывается большое количество САПР, имеющих различные области применения и возможности. Для обеспечения рационального выбора подходящей для заданных условий САПР создана система классификации САПР. В соответствие с ГОСТ 23501.108-85 САПР характеризуют по следующим 8 признакам: типу, разновидности и сложности объекта проектирования, уровню и комплексности автоматизации проектирования, характеру и числу выпускаемых проектных документов, количеству уровней в структуре технического обеспечения САПР. Три первых признака отражают особенности объектов проектирования, следующие четыре - возможности систем, восьмой признак - особенности технической базы САПР.

2. Методология автоматизированного проектирования конструкций и технологических процессов [2,c.91-132], [6,c.51-65,с.238-257], [7, с.38-47]

Методы автоматизированного проектирова­ния как конструкций, так и технологических процессов имеют свои особенности. Однако методология автоматизированного проектирования должна опи­раться на создание, так называемых, интегрированных САПР К и ТП, включающих следующие основные процедуры: классификацию и кодирование проектируемого изделия, поиск конструкции изделия-аналога, ее редактирование, поиск и редактирование технологического процесса-аналога. В том случае, когда аналог отсутствует в базе данных, проектирование конструкций и технологических процессов осуществляется путем синтеза из элементов или из фрагментов. По окончании проектирования выбирается рациональный вариант конструкции и технологического процесса из возможных и документирование полученных результатов.

Классификация и кодирование изделий осуществляется с помощью систем классификации и кодирования. В России для этих целей должны использоваться: "Классификатор ЕСКД" и "Технологический классификатор изделий машиностроения и приборостроения". Результатом классификации является определение группы, к которой принадлежит проектируемое изделие, и, соответственно, кода этого изделия. Если в базе данных найдено спроектированное ранее изделие-аналог, то дальнейший процесс проектирования конструкции заключается в редактировании (модификации) аналога. При этом могут быть изменены размерные параметры и отдельные элементы изделия-аналога. В результате будет получена конструкция проектируемого изделия. Если же в базе данных изделия - аналога не обнаружено (так как оно ранее не проектировалось), то приступают к методу проектирования конструкции, основанному на синтезе ее из элементов или фрагментов. Дальнейшее проектирование заключается в разработке технологических процессов изготовления спроектированного изделия, что осуществляется подобно разработке конструкции изделия. В базе данных на основании классификационного кода детали осуществляется поиск техпроцесса-аналога. Если он спроектирован ранее и занесен в базу данных, то он используется как основа (шаблон) для разработки интересующих технологических процессов. Если ранее техпроцесс-аналог не был спроектирован, то осуществляется поиск унифицированных фрагментов и элементов техпроцессов, которые могут быть использованы для проектирования. Выбор рациональных вариантов конструкции и технологического процесса осуществляется по выбранным критериям, например: по критериям наименьшей массы и габаритов, наименьшей себестоимости обработки, наибольшей производительности, наибольшей загрузки оборудования и др. Результатом проектирования чаще всего является техническая документация (для конструкции: сборочные и рабочие чертежи изделий, спецификации, пояснительная записка и др., а для технологического процесса: технологические карты, технологические эскизы, эскизы наладок и др.), которая может быть представлена на бумажных и носителях. Необходимо отметить, что в интегрированном гибком автоматизированном производстве документирование на бумажных носителях зачастую не имеет смысла, поскольку результаты проектирования передаются на оборудование в виде программ для систем ЧПУ.