Автоматизация проектирования штампов

(принципы построения САПР Ш)

Принципы, заложенные в САПР в процессе проектирования, определяют ее функциональные возможности. Эти принципы определяются следующими пара­метрами.

Степень возможной формализации определяет два пути конструи­рования: автоматическое и полуавтоматическое. В первом случае процесс конструирования протекает без участия человека, а процесс дальнейшего развития системы определяется жестко соответствующей программой. Во втором случае конструирование протекает в диалого­вом режиме человек - ЭВМ.

Ограничение количества параметров, обрабатываемых системой. Существует большое количество конструкций штампов, типоразмеров узлов и деталей и условий их применяемости, материалов штампуе­мых деталей, описания изображения типовых элементов, образующих базу данных, с которой взаимодействуют программы проектирования штампов. Для ускорения процесса проектирования его ведут по типовым представителям, которые выбираются с помощью анализа информации, содержащейся в задании на проектирование штампа. В этом случае порядок проектирования сводится к выбору типового представителя из базового набора, вычисления значения параметров унифицированных и стандартных элементов конструкций, компонов­ки стандартных, унифицированных и оригинальных элементов, выполнения при необходимости прочностных расчетов, расчета рабочих размеров формообразующих деталей, выбора материала детали, технических условий ее изготовления, формирования цифро­вой модели деталей. А для штампа в целом определяются параметры пространственного положения деталей штампа, выбор оборудования, формирование спецификации деталей и узлов.

Блочно-модульная структура проектирующей программы определя­ется иерархической структурой конструкции штампа. Это позволя­ет представить всю конструкцию из большого количества стандартных и типовых элементов, для которых можно создавать типовое проект­ное решение. Использование таких решений позволяет существенно сократить затраты на создание САПР. В связи с этим весьма полез­ным является создание или использование ранее разработанного инвариантного программного комплекса - пакета прикладных про­грамм (ППП), который может быть методологической и программной основой для создания САПР на различных предприятиях. Для примера рассмотрим ППП "Штамп".

ППП "Штамп" состоит из 200 единиц программных компонент (ПК) различной структуры. ПК простой структуры представляет собой отдельный модуль, не включающий других программных ком­понент. ПК сложной структуры содержит один или несколько про­граммных компонент простой или сложной структуры. ПК пакета вырабатывает сообщение о возникающих в процессе его работы сбоях и непредвиденных ситуациях, вызывающих отклонение в ходе вычис­ления.

ППП по функциональному назначению имеет шесть групп про­грамм:

1) программы решения геометрических задач на плоскости, решаемые задачи - геометрические, позиционные, экстремальные;

2) программы контроля и первичной обработки входных данных в САПР штампов;

3) программы расчета размеров рабочих контуров деталей штампа, обеспечивающие формирование массивов оригинальных деталей (пуансонов, мат­риц, съемников и т.д.);

4) программы конструирования деталей и узлов штампа (определение центра давления штампа, усилия пресса и т.д.);

5) программы печати текстовых документов, табуляграмм с результатами проектирования штампа, данные для комплексной отладки про­граммного обеспечения САПР штампов;

6) программы построения моделей чертежей штам­пов.

ППП "Штамп" может быть использован как программная основа САПР разделительных штампов.

Быстрая и малотрудоемкая корректировка про­граммно-информационного обеспечения САПР с целью адаптации в новых условиях пользовате­ля. Это обеспечивается многоуровневой модульной структурой систе­мы, разделением информационных и программных компонент систе­мы, решением проектных задач на основе развитых баз данных, максимальным использованием программных компонент и машинных средств разработки и отладки системы.

Расширение номенклатуры проектируемых на ЭВМ конструкций штампов при минимальных затратах времени на корректировку базо­вого варианта программной системы возможно простановкой в неявном виде (в виде переменного параметра) размеров штампуемых деталей в базовой конструкции штампа. Этот способ практически не вызывает каких-либо существенных изменений в программе.

Уровень технической подготовки, стандартизация, унификация и ти­пизация деталей и сборочных единиц штампов, серийность произ­водства определяют особенности их проектирования. Чем выше уро­вень, тем рациональнее будет процесс проектирования.

Перспективы развития САПР ТП и Ш. Одновременно с необходи­мостью дальнейшего развития технического, математического и комплексного обеспечения системы АП важнейшими направлениями развития являются создание и совершенствование математических моделей различных технологических и конструкторских задач, созда­ние экономичных эвристических моделей принятия технологических и конструкторских решений. Решение других задач может быть выполнено системными программистами, приобретением технических средств.