1 Введение. САПР. АСТПП. Интегрированные САПР/АСТПП........................................................ 2
1.1 Что такое САПР? Ступени развития САПР..................................................................................................... 2
1.2 Ступени развития САПР:........................................................................................................................................ 2
1.3 Достоинства САПР/АСТПП.................................................................................................................................... 4
1.4 Исправление ошибок................................................................................................................................................ 4
1.5 Резюме............................................................................................................................................................................. 5
1.6 Процесс конструирования. Этапы...................................................................................................................... 5
1.7 Автоматизированные системы технологической подготовки производства (АСТПП) или (САМ) 5
1.8 Достоинства АСТПП................................................................................................................................................. 5
1.9 Интеграция средств САПР и АСТПП (САМ) в единый процесс.............................................................. 6
1.10 Тактическое значение применения интегрированных систем САПР/АСТТП (интегрированная система автоматизации - ИСА)............................................................................................................................................ 7
1.11 Смежные дисциплины......................................................................................................................................... 8
2 Роль САПР/АСТПП в производственном цикле.............................................................................. 8
2.1 Стадии жизненного цикла изделия.................................................................................................................. 8
2.2 Роль САПР АСТПП в производственном цикле.............................................................................................. 9
2.3 Традиционные области применения САПР/АСТПП................................................................................... 10
2.3.1 Применение САПР – классификация............................................................................................................. 10
2.3.2 Вариантное конструирование........................................................................................................................ 10
2.3.3 Авиастроение:..................................................................................................................................................... 10
2.3.4 Судостроение:.................................................................................................................................................... 10
2.3.5 Электротехника................................................................................................................................................. 10
2.3.6 Строительство.................................................................................................................................................. 10
3 Технология параллельного проектирования......................................................................... 11
3.1 Последовательный подход (ПП) – П - технология................................................................................... 11
3.2 Концепция параллельного проектирования............................................................................................... 11
3.3 Проблемы внедрения C-технологий................................................................................................................ 12
4 Способы задания параметризованной геометрической модели......................... 13
4.1 Параметрическое конструирование............................................................................................................... 13
4.2 ПК с полным набором связей............................................................................................................................. 13
4.3 ПК с неполным набором связей........................................................................................................................ 14
4.4 Ассоциативная геометрия (АГ)........................................................................................................................ 14
4.5 Объектно-ориентированное моделирование (ООМ)............................................................................... 14
5 Система управления производственной информацией. PDM – системы....... 15
5.1 Что такое системы управления производственной информацией................................................. 15
5.2 EPD – полное электронное описание изделия........................................................................................... 16
5.3 CALS(Computer Added Layers Support)........................................................................................................ 16
6 Состав САПР. Программное обеспечение САПР......................................................................... 17
6.1 Программное обеспечение САПР..................................................................................................................... 18
6.2 Требования, которым должно удовлетворять ПО САПР.......................................................................... 18
6.3 Прикладное ПО.......................................................................................................................................................... 18
6.4 ПО, созданное пользователем (приложение)............................................................................................. 18
7 Средства двумерного черчения............................................................................................................ 18
8 3D моделирование............................................................................................................................................... 19
8.1 Каркасные модели.................................................................................................................................................. 19
8.2 Поверхностное моделирование....................................................................................................................... 20
8.3 Твердотельное моделирование (ТМ).............................................................................................................. 21
8.3.1 C-REP..................................................................................................................................................................... 21
8.3.2 B-REP (метод граничного представления).................................................................................................. 22
9 Системы автоматизированного анализа (CAE). Метод конечных элементов. 22
11 Эргономика и автоматизированные системы........................................................................ 24
9.1 Среднестатистический человек, антропометрия.................................................................................... 24
9.2 Взаимодействие человека и машины........................................................................................................... 24
9.3 Автоматизированное моделирование процесса взаимодействия человека и машины, применение эргономических пакетов....................................................................................................................................................... 25
1 Введение. САПР. АСТПП. Интегрированные САПР/АСТПП.
Словарь терминов:
CAD – computer Aided Design (САПР)
Общий термин для обозначения всех аспектов проектирования с использованием средств вычислительной техники. Обычно охватывает создание геометрических моделей изделия. (Твердотельные,3D). А также генерацию чертежных изделий и их сопровождений. Следует отличать что этот термин САПР по отношению промышленным системам имеет более широкое толкование чем CAD. Он включает в себя как CAD так и CAM и CAE.
CAM – Computer Aided Manufacturing. Общий термин для обозначения системы автоматизированной подготовки производства, общий термин для обозначения ПС подготовки информации для станков с ЧПУ. Традиционно исходными данными для таких систем были геометрические модели деталей, полученных из систем CAD.
CAE – Computer Aided Engineering. Система автоматического анализа проекта. Общий термин для обозначения информационного обеспечения условий автоматизированного анализа проекта, имеет целью обнаружение ошибок(прочностные расчеты) или оптимизация производственных возможностей.
PDM – Product Data Management. Система управления производственной информацией. Инструментальное средство, которое помогает администраторам, инженерам, конструкторам и так далее управлять как данными так и процессами разработки изделия на современных производственных предприятиях или группе смежных предприятий.
CAD/CAM/CAE/PDM = САПР
Прогресс науки и техники, потребности развивающегося общества в новых промышленных изделиях обусловлено необходимость выполнения проектных работ. Требование к качеству проектов, к срокам их выполнения становятся все более жесткими по мере увеличения сложности проектируемых объектов. Кроме того, темпы морального устаревания изделий сегодня таковы, что поставленные на конвейер новые образцы часто уже не соответствуют современным требованиям.
Осуществление этих требований стало возможным на основе широкого применения средств ЭВМ на всех этапах производства:
- Контроль проектирования, где зарождается исходная модель изделия, технологического проектирования.
- Проектирование организации управления производством с формированием данных о материальных и информационных потоках производства.
- Изготовление изделий путем выполнения операций над материальным объектом на основе созданной на предварительных этапах информации.
- Оценки качества изделия на основе сравнения требуемых и реальных характеристик.
К числу наиболее эффективных технологий САПР и АСТПП.
1.1 Что такое САПР? Ступени развития САПР.
Примеры использования были даже до того, как сформировался термин САПР.
В 1955-59 году в МТИ под руководством Росса была разработана система программирования АРТ (авт. прог. станки). АРТ дает возможность подготовки программ для станков с чипом, путем описания длины рабочего кода инструмента. В дальнейшем в процессе разработки систем подготовки программ для станков с чипом не задавать длину кода, а описывать саму деталь. В противоположность сегодняшнему понятию САПР, тогда понималась растущая возможность использования ЭВМ. САD придумал Cайзерленд. В настоящее время под САПР процесс проектирования с использованием машинной графики поддерживаемых пакетами ПО для решения на компьютерах аналитических квалификационных экономических и эргономических проблем связанных с проектной деятельностью.
Широкое применение САПР началось с использованием микроЭВМ. Лидером в разработке была фирма Computer Visual.
1. В 70х годах были получены отдельные результаты, показавшие, что область проектирования в принципе поддается компьютеризации. В соответствии с веяниями времени в этот период основное внимание уделялось системам авт. черчения.
2. В 80-х годах внедрились микро и суперкомпьютеры и САПЧ (САП и черчения) стали доступны даже малым фирмам. Когда стол для черчения заменяется на дисплей то повышается скорость работы, повышается уровень опытного чертежника в 3 раза. На цветном дисплее в 3,5 раза. В это время поставщики АПЧ применяли не только авт. проектирования, но и моделирование 3D. Сначала в 3D были простые поверхности, затем твердотельные изображения.