Понятие о системе автоматизированного проектирования (САПР)

Автоматизированным (ГОСТ 22487—77) называется такое проектирование, при котором все преобразования описаний объекта и(или) алгоритма его функционирования или алго­ритма процесса, а также представление описаний на различ­ных языках осуществляются взаимодействием человека и ЭВМ. Под алгоритмом проектирования понимают совокупность пред­писаний, необходимых для выполнения проектирования.

Системой автоматизированного проектирования называется комплекс средств автоматизации проектирования, взаимосвя­занных с необходимыми подразделениями проектной органи­зации или коллективом специалистов (пользователем системы), выполняющий автоматизированное проектирование.

Для решения задач конструирования изделий и обеспече­ния их технологичности применяют математическое модели­рование, объектом которого является процесс конструиро­вания.

Математическая модель конструирования изделия должна содержать: формализованное описание системы конструкторской подготовки производства (КПП)—математическую модель си­стемы КПП; формализованное описание процессов конструи­рования конкретного изделия (математическую модель про­цессов); формализованное описание изделия (математическую модель изделия).

Служебные функции САПР и примерный состав комплекса технических средств легче могут быть уяснены на конкретном примере. В качестве примера рассмотрим систему автоматизи­рованного проектирования корпусной мебели, разработанную в Московском лесотехническом институте (МЛТИ) под руко­водством профессора А. А. Пижурина и доцента Г. В. Кры­лова под названием 5М1ЛЧ. По замыслу авторов, система предназначена для автоматизированной разработки проектов изделий корпусной мебели, архивного хранения стандартных деталей и типовых конструкторских решений, размножения имеющихся чертежей.

Система состоит из ядра и трех подсистем: эскизного про­ектирования, конструкторской проработки, генерации чертежно-конструкторской документации.

Ядро осуществляет следующие функции:

1. Администрирование системы (инициализация проекта;
завершение проекта; инициализация системы; назначение ис­
полнителя).

2. Обслуживание архива, каталогов и библиотек системы
(включая передачу проекта в архив, удаления из архива; рас­
печатку каталога архива и каталога библиотеки; создание и копирование

библиотек, включение модуля в библиотеку и удаление из нее).

3. Диспетчеризация работы системы (прием команд поль­зователя, проверка адекватности команды, передача управле­ния в подсистемы, загрузка и выгрузка модулей).

Подсистема эскизного проектирования выполняет задачи:

1. Автоматизированного поиска компоновочных решений и
расчета фасада изделий корпусной мебели на стадии техниче­
ского предложения (разметка корпуса по вертикальному чле­
нению, горизонтальное членение каждого корпуса с учетом
требований стандарта на функциональные размеры и толщины;
расчет размерных цепей; проработка передних панелей и фа­
сада; изменение размеров деталей; удаление, добавление, пере­
становка элементов; построение симметричных изображений;
получение изображения на экране твердой копии).

2. Автоматизированного поиска объемной композиции и рас­
чета спецификации щитовых элементов на изделие корпусной
мебели (получение графического изображения объемной компо­
зиции изделия, получение сечений по трем плоскостям, специ­
фикацию щитовых элементов).

3. Оптимального выбора материала, покрытия, декора, фур­
нитуры для изделия в диалоговом режиме с ЭВМ (выбор типа
облицовки и защитно-декоративного покрытия, расчет показа­
телей технологичности, расчет ориентировочной цены изделия,
получение выходных видеограмм и машинограмм).

4. Оценки полезного выхода при раскрое плит на заготовки
(оценка выхода и составление карт раскроя на данное изделие).

5. Коррекции размеров деталей изделия (расчет модифици­
рованной спецификации щитовых деталей, расчет массы и
устойчивости модифицированного компоновочного решения).

Подсистема конструкторской проработки решает следующие задачи: выбор толщин при заданных материалах; выбор мате­риала полки при заданной толщине; расчет количества стяжек при заданном их типе; расчет места расположения стяжек на щитах; выбор типа стяжек при заданном количестве.

Подсистема выдачи конструкторской документации позво­ляет осуществлять поиск нормативно-справочной информации по машинным каталогам: автоматизированный выпуск специ­фикаций (общей спецификации на изделие и его части, груп­повой спецификации на изделие и сборочную единицу, коррек­тировку спецификаций, получение твердой копии); автоматизи­рованный выпуск чертежей (общего вида, сборочных единиц, изменение масштабов, корректировку изображений), контроль хода выполнения конструкторских работ.

В качестве входной информации служат: команды пользо­вателя, записи в каталогах носителей, флаги текущего состоя­ния системы, габариты изделия, шаг корпуса, коды элементов, 49

число элементов, перечень допустимых элементов и ограниче­ния на их фронтальные и функциональные размеры, фронталь­ная композиция изделия с указанием функционального назна­чения, внутренние функциональные размеры, тип корпуса, коды материалов, геометрические размеры и спецификация щитовых элементов; прейскуранты материалов, фурнитуры, покрытий облицовки, таблицы соответствия, технологические параметры раскройного оборудования, плотности применяемых материа­лов, стандарты на функциональные размеры; коды деталей, их название, форма и размеры; модули упругости материалов, до­пустимые напряжения и деформации; коды спецификации, обо­значение и наименование элементов, формат, зона, позиция, вариант исполнения спецификации; коды, названия, форма, размеры элемента, масштаб и формат чертежа; трудоемкость и себестоимость изготовления деталей.

Для осуществления автоматизированного проектирования корпусной мебели в МЛТИ использовался комплекс устройств и механизмов АРМ2-01, включающий: процессор, устройство ввода-вывода перфоленточное, устройства внешней памяти на магнитной ленте и на гибких магнитных дисках, алфавитно-цифровое печатающее устройство, видеотерминал алфавитно-цифровой, блок расширения системы, расширитель интерфейса, устройство считывания графической информации, устройство вывода графической и печатной информации, устройство со­пряжения ЭВМ, ряд вспомогательных устройств. Более деталь­ное изучение устройств и их работы производится при изучении дисциплины «Применение вычислительной техники в отрасли».