6.4. Автоматизация проектирования узлов и деталей машин

6.4.1. Структура и функционирование сапр

Основные понятия

Проектирование изделия машиностроения есть процесс создания описаний изделия, достаточных для его реализации в заданных условиях. Процесс проектирования разделяют на стадии, этапы и проектные процедуры. В проектировании сложных объектов выделяют стадии технического задания (ТЗ), технического предложения, эскизного, технического, рабочего проектов, изготовления и испытаний опытного образца (партии), ввода объекта в действие. При этом на каждой последующей стадии увеличивается детальность описаний и степень их проработанности. Под проектной процедурой понимается часть процесса проектирования, заканчивающаяся получением проектного решения. В свою очередь, проектным решением называют окончательное или промежуточное описание или оценку проектируемого объекта или его составной части, достаточные для рассмотрения и принятия решения об окончании проектирования или путях его продолжения. Этапом называют условно выделенную часть процесса проектирования, сводящуюся к выполнению одной или нескольких проектных процедур, общность которых определяется принадлежностью получаемых проектных решений к одному иерархическому уровню и (или) аспекту описания.

Различают неавтоматизированное, автоматизированное и автоматическое проектирование. Неавтоматизированное проектирование выполняется без применения ЭВМ, автоматизированное – при взаимодействии человека и ЭВМ, автоматическое – без вмешательства человека в процесс преобразования на ЭВМ описаний от исходного ТЗ до получения окончательных результатов. Автоматическое проектирование реализуется только для некоторых этапов и отдельных частных видов объектов.

Автоматизированное проектирование осуществляется в рамках САПР. Система автоматизированного проектирования (САПР) определяется как организационно-техническая система, состоящая из комплекса средств автоматизации проектирования, взаимосвязанного с подразделениями проектной организации, и выполняющая автоматизированное проектирование.

В САПР различают ряд видов обеспечения.

Техническое (ТО) – совокупность аппаратных средств, включающих устройства вычислительной, организационной и измерительной техники, участвующих в процессе автоматизированного проектирования.

Математическое – совокупность математических моделей, методов и алгоритмов для решения задач автоматизированного проектирования.

Лингвистическое – совокупность языков, используемых в САПР, для представления информации о проектируемых объектах, процессе и средствах проектирования, которой обмениваются пользователи САПР с ЭВМ и между собой.

Информационное – документы, содержащие описания стандартных проектных процедур, ранее принятых проектных решений, типовых элементов, комплектующих изделий, материалов и другие данные, а также файлы и блоки данных на машинных носителях с записью указанных документов.

Программное обеспечение (ПО) – совокупность программ, представленных в заданной форме, вместе с необходимой программной документацией, предназначенной для использования в САПР.

Методическое – документы, в которых отражены состав, правила отбора и эксплуатации средств САПР.

Организационное – положения, инструкции, приказы, штатные расписания, квалификационные требования и другие документы, регламентирующие организационную структуру подразделений проектной организации и их взаимодействие с комплексом средств САПР.

Взаимосвязанная совокупность программного, информационного и методического обеспечения, необходимая для получения законченного проектного решения по объекту проектирования или для выполнения унифицированной проектной процедуры, называется программно-методическим комплексом (ПМК). Часто к ПМК относят также те компоненты математического и лингвистического обеспечений, которые реализуют характерные для данного ПМК операции. Взаимосвязанная совокупность ПМК и средств технического обеспечения, имеющая территориальную или функциональную общность в САПР, называется программно-техническим комплексом (ПТК).

Структурирование САПР проводят также по подсистемам. Подсистемы обладают всеми свойствами системы и могут создаваться как самостоятельные системы. Различают подсистемы обслуживающие и проектирующие. Проектирующие служат для выполнения проектных процедур (например, подсистема конструирования зубчатых передач, подсистема проектирования гидроприводов, подсистема оптимизации и т.п.), а обслуживающие – для обеспечения нормального функционирования проектирующих подсистем (например, мониторная или инструментальная подсистемы).