Реферат: Система автоматизированного проектирования

Государственный комитет РФ по высшему образованию

ДВГТУ

Электромеханический факультет

Кафедра: Системавтоматизированного проектирования.

РЕФЕРАТ

потеме:СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО

ПРОЕКТИРОВАНИЯ.

V — вариант

Группа: 494

Выполнилстуд.:

Проверилпреп. :

Столбов А.А.

г.Арсеньев

1996

ВВЕДЕНИЕ.

Увеличение производительности труда разработчиков новыхизделий, сокращение сроков проектирования, повышение качества разработкипроектов — важнейшие проблемы, решение которых определяет уровень ускорениянауно-технического прогресса общества. Развитие систем автоматизированогопроектирования (САПР) опирается на прочную научно-техническую базу. Это — современные средства вычислительньной техники, новые способы представления иобработки информа-ции,создание новыхчисленных методов решения инженерных задач и оптимиза-ции. Системыавтоматизированного проектирования дают возможность на основе новейшихдостижений фундаментальных наук отрабатывать и совершенствовать методологию проектирования,стимулировать развитие математической теории проектирования сложных систем иобъектов. В настоящее время созданы и при-меняются в основном средства иметоды, обеспечивающие автоматизацию рутин-ных процедур и операций, таких, какподготовка текстовой документации, преоб-разование технических чертежей,построение графических изображений и т.д..

1.Понятиео системах CAD/CAM/CAE (сквозные САПР).

Сквозные системы — это всеобъемлющий наборсредств для автоматизации процессов и технологической подготовки производства,а также различных объек-

товпромышленности.Системы включают в себя полный набор промышленно адап-

тированныхи доказавших свою эффективность программных модулей, функцио-нально охватывающих анализ и созданиечертежей, подготовку производства на всех этапах, а также обеспечивающихвысокую функциональную гибкость всего цикла производства.

Данная система позволяет выполнятьразработку самых сложных технических изделий: жгуты электропроводки, детали изпластмассы, различные механические

конструкции.Это достигается с помощью единного набора программных средств

удовлетворяющихспециальным требованиям производства.

Системы представляют собой не простообъединенный набор отдельных програм-

мныхрешений, а целостную интегрированную систему взаимосвязанныхинструме-нтальных модулей способных функционировать на различныхтехнических плат-

формах,взаимодействовать с другим производственным оборудованием, обраба-тыватьданные, полученные путем достижения разработок новейшей технологии.

Системы CAD/CAM/CAE позволяют в масштабе целогопредприятия логически

связыватьвсю информацию об изделии, обеспечивать быструю обработку и дос-

туп кней пользователей работающих в разнородных системах. Так же они поддер-

живаюттехнологию параллельного проектирования и функционирования различныхподразделений согласовано выполняющих врамках единой компьютерной моде-ли операции проектирования, сборки,тестирование изделия, подготовку произ-водства и поддержку изделия в течениевсего его жизненного цикла.

Создаваемая системой модель основывается наинтеграции данных и представ-ляет собой полное электронное описание изделия, где присутствует, как конструк-

торская,технологическая, производственная идругие базы данных по изделию.

Этообеспечивает значительное улучшение качества, снижение себестоимости исокращение сроков выпуска изделия на рынок.

Каждая система разрабатываетсяруководствуясь задачами объединения и опти-

мизациитруда разработчиков и принимаемых при этом технологий в масштабах всегопредприятия для поддержания данной системой стратегии автоматического

проектирования.

2.Классификация ЭВМ.

Технические средства и общее системноепрограммное обеспечение являются инструментальной базой САПР. Они образуютфизическую среду, в которой реализуются другие виды обеспечения САПР. Инженер,взаимодействуя с этой средой и решая различные задачи проектирования,осуществляет автоматическое

проектированиетехнических объектов. Технические средства и общее програм-мное обеспечение впроцессе проектирования выполняют и решают такие задачи

как :

а) ввода исходных данных описанияобъекта проектирования;

б) отображения введенной информации сцелью ее контроля и редактиро-

вания;

в) преобразованияинформации;

г) хранение и оперативного общения проектировщикас системой;

и многие другие функции.

Для решения этих задач технические средстваСАПР должны содержать процес-соры, оперативную память, внешние запоминающиеустройства, устройства ввода-

выводаинформации, технические средства машинной графики и многие др. устрой-ства. Насегодняшний день существует очень много разнообразных ЭВМ. Основные техническиехарактеристики по которым ЭВМ разделены на группы это: производи-тельность,емкость оперативного запоминающего устройства, пропускная способ-ностьподсистемы ввода-вывода информации, надежность функционирования и др.

ЭВМ,используемые в САПР, можно разделить на две группы: 1) универсальные общегоназначения; 2) специализированные.

СпециализированныеЭВМ предназначены для решения узкого круга задач проектирования конкретныхтехнических объектов. Можно условно разделить ЭВМ

нагруппы по цене/производительности, но очень быстрый прогресс в областиразработки вычислительной техники размывают эту границу, превращая сегод-нящнюю супер-ЭВМ в простой калькулятор.

Разделяют вычислительные машины насупер-ЭВМ, ЭВМ высокой производи-тельности и ЭВМ средней производительности,они используются в основном для решения сложных вычислительных задач (например,моделирования, параметри-

ческойоптимизации и т.п.); мини-ЭВМ служат основой для создания типовыхпроблемно-ориентированных комплексов; персональные ЭВМ предназначены для

текущейповседневной работы инженера; микро-ЭВМ получили широкое распрост-ранение,поскольку легко встраиваются в различные устройства САПР. Приведем несколькопримереров, где можно проанализировать технические характеристики

разныхтипов ЭВМ (таб.1) .

таб.1.

Параметры ЭВМ

Супер-ЭВМ

ЭВМ высо-кой произв.

ЭВМ сред-

ней произв.

Супермини-

ЭВМ.

Микро-ЭВМ

Название.

Cray X-MP

IBM-3081

ЕС1046

VAX11/780

СМ 50/60

Производ. млн.

опер/сек. максим.

200

1,2

1,1

0,15

Разрадность

машинного

слова.

Емкость ОЗУ,

байт.

64М

32М

8М

128К

В начале 90-х годов в нашу страну хлынулбольшой поток зарубежной вычисли-тельной техники, произошел резкий скачок вразвитии Российского рынка компь-

терной и оргтехники. Нам стали доступны последниедостижения в мире Hardware, Software, Multimedia. Так имея денежные средства можно без лишнихусилий приобрести ЭВМ любого класса и любой конфигурации. Принцип открытойархитектуры, впервые используемый фирмой IBM, сделал самыми распрост-раненными IBM-совместимые компьютеры. Поклассам их можно подразделить на офисныекомпьютеры, сетевые рабочие станции,графические станции, файл-серверы, видео-серверы, компьютерымультимедиа, Desktop, Laptop. Представители каждой группы имеют различныетехнические характеристики.

Эти небольшие на вид машины несут в себеогромный вычислительный поте-нциал, который нашел свое применение в системахавтоматизированного прое-ктирования, анимации, банковского дела, образования имногих других сферах. Так, например,Cray Research единственная компания, выпускающая вычисли-тельную технику длянаучных высокопроизводительных вычислений. Современные дорогостоящие ЭВМсодержат по несколько десятков и даже сотен процессоров (например, MasPar MP-2содержит 16000 процессоров) достигая при этом пиковой производительности внесколько сотен Мфлоп. Простые же ЭВМ содержат обычно один процессор (процессоры условно подразделяют на поколения 286, 386, 486, 586”Pentium”),несколько мегабайт оперативной памяти (обычно она наращивает-ся), жесткий диск(постоянное запоминающее устройство — “винчестер”, емкость от нескольких Мб донескольких Гбайт), адаптеры видео-, мульти- и др. (для поддер-жания работыразличных устройств, как монитор,винчестер и т. д.). Все перечи-сленные устройства устанавливаются наматеринскую плату, к ней от блока пита-ния подается электрическая энергия и ЭВМможет работать. Это конечно не пол-ный состав компьютера (на самом деле оннамного сложнее), но уже достаточно, чтобы представить себе его сущность.

3.Организационное обеспечение САПР.

Стандарты по САПР требуют выделения в качествесамостоятельного компонента организационного обеспечения, которое включает всебя положения, инструкции, приказы, штатные расписания, квалифицированныетребования и другие документы, регламентирующие организационную структуруподразделений проект-ной организации и взаимодействие подразделений скомплексом средств автоматизированного проектирования. Функционирование САПРвозможно только при наличии и взаимодействии перечисленных ниже средств:

а) математического обеспечения;

б) программного обеспечения;

в) информационного обепечения;

г) технического обеспечения;

д) лингвистического обеспечения;

е) методического обеспечения;

ж) комплектование подразделений САПРпрофессиональными кадрами.

Теперь кратко разберёмся с назначениемкаждого компонента средств САПР.

Математическое обеспечение САПР

. Основа — это алгоритмы, по которымразрабатывается программное обеспечение САПР. Среди разнообразных элементовматематического обеспечения имеются инвариантные элементы-при-

нципыпостроения функциональных моделей,методы численного решения алгебраических и дифференциальных уравнений,постановки экстремальных задач, поиски экстренума. Разрабтка математическогообеспечения является самым сложным этапом создания САПР, от которого внаибольшей степени зависят произ-

водительностьи эффективность функционирования САПР в целом.

Программное обеспечение САПР

. Программное обепечение САПРпредставляет собой совокупность всех программ и эксплуатационной документации кним, необходимых для выполнения автоматизированного проектирования. Программноеобеспечение делится на общесистемное и специальное (прикладное) ПО.Общесистемное ПО предназначено для организации функционирования техничес-кихсредств, т. е. для планирования и управления вычислительным процессом,распределения имеющихся ресурсов, о представлено различными операционными

системами.В специальном ПО реализуется математическое обеспечение для непосредственноговыполнения проектных процедур.

Информационное обеспечение САПР

. Основу составляют данные, которымипользуются проектировщики в процессе проектирования непосредственно длявыработки проектных решений. Эти данные могут быть представлены в виде тех илииных документов на различных носителях, содержащих сведения справочногохарактера о материалах, параметрах элементов, сведения о состоянии текущихразработок в виде промежуточных и окончательных проектных решений.

Техническое обеспечение САПР

. Это создание и использование ЭВМ,графопо-строителей, оргтехники и всевозможных технических устройств,облегчающих процесс автоматизированного проектирования.

Лингвистическое обеспечение САПР

. Основу составляют специальныеязыковые средства (языки проектирования). предназначенные для описания процедуравтоматизированного проектирования и проектных решений. Основная частьлингвистического обеспечения — языки общения человека с ЭВМ.

Методическое обеспечение САПР

. Под методическим обеспечением САПРпонимают входящие в её состав документы, регламентирующие порядок ееэксплуатации. Причем документы, относящиеся к процессу создания САПР, не входятв состав методического обеспечения. Так в основном документы методическогообеспечения носят инструктивный характер и их разработка является процессомтворческим.

Комплектование подразделений САПРпрофессиональными кадрами

.Этот пункт предписывает комплектование подразделений САПР проффесионально-гра-

мотнымиспециалистами, имеющими навыки и знания для работы с перечислен-ными вышекомпонентами САПР. От их работы будет зависеть эффективность и качество работывсего комплекса САПР (может даже всего производства).

4.САПР плазаво-шаблонных работ.

Ранее в машиностроительном производстве всесложные детали изготавливали

плазово-шаблоннымметодом. С внедрением вычислительных средств, как большие, малые и микро-ЭВМ,чертежные автоматы, станки с ЧПУ появилась

возможностьотказаться от этого трудоемкого с многими недостатками метода про-

изводства.На его его смену пришел расчетно-плазовый метод, это комбинирован-ный способ увязки, более прогрессивный, чемплазово-шаблонный метод, но ещё не достигший комплесной автоматизации.Расчетно-плазовому методу (РПМ) при-

сущивсе черты будущего метода автоматизированного формообразования: широ-коеприменение математического аппарата, комплексная нормализация и типиза-

цияконструкторского и технологического процессов, их естественное совмещение

иразвитие, широе использование различных по мощности вычислительных средств иоборудования с ЧПУ во всех звеньях основного производства и его под-

готовки.С другой стороны, целые группы элементов конструкции и оснастки при этом методепроектируют, увязывают и изготавливают по традиционной, но модер-

низированнойтехнологии плазово-шаблонного метода.

Сущность РПМ заключается в такомпостроении системы конструкторско-техно-логической подготовки производства, прикотором обеспечивается единство исход-ной информации, используемой в процессепроектирования управляющих прог-рамм обработки деталей на станках с ЧПУ, с другой стороны, и при созданииплазово-шаблонной и объёмной оснастки, с другой. Это достигается:

а) разработкой и применением единой исходнойгеометрической информации в виде математических, информационных и графическихмоделей коллективного пользования;

б) более полным проставлением размеров начертежах с записью в них сведений, необходимых и достаточных для однозначногоих чтения различными исполнителями;

в) внедрением широко варьируемой схемыпараллельно-последовального формообразования объектов производства и ихгеометрической увязки, позволя-ющей согласовывать формы и размеры деталей впроцессе их параллельного изготовления различными способами.

Особенности проектирования и заданияповерхностей при РПМ заключается преждевсего в широком применении для этих целей современных вычислительных

итехнических средств, что позволяет выдать в производство любое число точных иполноценных по объему информации расчетных таблиц. Важным звеном процесса

формообразованиядеталей является увязка поверхностей, которая представляет

собойих взаимное согласование по геометрическим параметрам. Увязка является одним изосновных факторов моделирования геометрических объектов, обеспечи-вающимполучение правильной информации.Графоаналитическая увязка при РПМ

являетсянаиболее распрастраненным и рациональным способом согласования форм и размеровэлементов конструкций. При расчётно-плазовом методе важным источникомсогласования стыкуемых участков поверхностей являются информа-ционные модели.Информационную модель обычно представляют в виде таблицы

координатточек и других геометрических параметров. При РПМ широко использу-етсявозможность получения с ЭВМ и расчётных таблиц, и управляющей информа-ции длявычерчивания геометрической модели на чертёжном инструменте. Прирасчетно-плазовом методе сокращается общее число операций по переносу форм иразмеров, тем самым уменьшаются потери точности, неизбежные при графиче-скихи визуальных способах передачи и оценкигеометрической информации. Кроме того, автоматизируется процесс изготовленияосновных обводообразующих

шаблоновна базе математических моделей, ЭВМ и станков с ЧПУ, что также сок-

ращаетколичество вспомогательной оснастки. Точность изготовления шаблонов,

качествоих взаимной увязки всё больше зависят от объективных факторов, под-

дающихсяучёту и регулированию.

РПМ создаёт широкие перспективы дляавтоматизации технологических процес-сов не только в области подготовкипроизводства, но и в сфере основного произ-

водства-заготовительного,сборочного и особенно механообработке. При РПМ тех-

ническийи экономический эффекты достигаютсяблагодаря:

а) сокращению сроков подготовки производства;

б) уменьшениютехнологического цикла изготовления опытных и серийных

деталей;

в) повышению качества увязки иточности воспроизведения внешних форм

всех элементов каркаса;

г) улучшению геометрическойвзаимозаменяемости деталей и узлов агрегата .

Сокращение сроков подготовки производстваи уменьшение производственного цикла обуславливается не только применениемвысокопроизводительного оборудо-

вания,но и возможностью заранее, еще до запуска очередного изделия, провести

большуюработу по подготовке прикладного программного обеспечения.

Наряду с вышеперечисленным внедрение расчётно-плазового метода позво-ляет получить и другие положительные результаты:

а) последовательную ликвидацию тяжёлыхработ и сокращение общей доли

физическоготруда в процессе подготовки основного производства;

б) стирание грани между физическим иумственным трудом, что находит вы-

ражениев появлении смешанных специальностей, например, инженера-настройщи-

ка,техника-оператора и др.;

в) разностороннее интелектуальноеразвитие рабочего, занятого обслужива-нием новейшей программно-управляемой иэлектронно-вычислительной техники;

г) создание более высокой культурыпроизводства, лучших условий труда на

участках,оснащенных новым автоматическим оборудованием.

Одной из характерных особенностей РПМявляется возможность широкой коопе-рации на всех стадиях проектирования ипроизводства новых образцов техники, а

такжегибкость, возможность широко варьировать организацию технологического процессав целях максимального использования производственных мощностей и в

первуюочередь — современного оборудования с ЧПУ.

РПМ является связующим звеном между двумяразличными принципами формообразования и базой для последовательного переходаот традиционного,

ноустаревшего плазаво-шаблонного метода к методу автоматизированного фор-

мообразования.

V — вариант

1.Понятие о системах CAD/CAM/CAE (сквозные системы).

2.Классификация электроно-вычислительных машин ( ЭВМ ).

3.Организационное обеспечение САПР.

4.САПР плазаво-шаблонных работ.

Использованнаялитература: А.В.Петров

Проблемы и принципы

созданиеСАПР.

Москва “Высшая школа” 1990

Д.М.Жук

Технические средства и операционные

системы САПР. Москва “Высшая школа” 1986

В.Г.Федорчук

Информационное и прикладное

программное обеспечение САПР. --//---//---//---//--

В.А.Вайсбург

Автоматизация процессов под-

готовки авиационного производства на базе ЭВМ

и оборудования с ЧПУ. Москва “Машинострое-

ние” 1985

Журнал HARD& SOFT.

Номера# 2, 5 за 1994

# 1 за 1995

еще рефераты

Еще работы по программированию, базе данных

Реферат по программированию, базе данных

УЧПУ

29 Августа 2013

Реферат по программированию, базе данных

Задача про транспортную систему. Подбор вариантов проезда с учетом кол-ва пересадок, длительности, видов транспорта (самолет, авто, поезд, водн.)

29 Августа 2013

Реферат по программированию, базе данных

Тест по истории

29 Августа 2013

Реферат по программированию, базе данных

Программа контроля знаний студентов по дисциплине ЭРМ и РК в процессе учебы

29 Августа 2013