Формирование структуры «САПР ТП МО групповой детали».
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: получить практическое представление о системном методе проектирования информационных систем на этапе макропроектирования САПР технологических процессов.
ЗАДАНИЕ: разработать и обосновать структуру «САПР ТП МО групповой детали», определить компоненты по видам обеспечения.
основные сведения о системном проектировании
Проектирование Систем разделяется на две стадии: макропроектирование (внешнее проектирование), в процессе которого решаются функционально-структурные вопросы системы в целом; микропроектирование (внутреннее проектирование), связанное с разработкой элементов системы как физических единиц оборудования и с получением технических решений по основным элементам (их конструкции и параметры, режимы эксплуатации). Совокупность точек зрения, методов и подходов, связанных с макропроектированием сложных систем называют системотехникой.
Макропроектирование начинается с формулировки решаемой проблемы. Для формулирования проблемы надо дать ответы, как минимум, на три основных вопроса.
1) Цель создания системы и круг решаемых ею задач.
2) Описать действующих на систему факторы, подлежащие обязательному учету при разработке.
3) Выбрать показатели или совокупность показателей эффективности системы.
Сформулируем проблему, решаемую в рамках выполняемой практической работы.
Целью разрабатываемой системы автоматизированного проектирования технологических процессов механической обработки (САПР ТП МО) является сокращение затрат времени на разработку и оформление комплекта технологических документов (КТД) на основе применения методологии проектирования по унифицированным технологическим процессам (УТП), ПЭВМ стандартной конфигурации и использования универсальных программных средств Microsoft Office. Проектируемая система должна обеспечивать проектирование в пакетном режиме и распечатку КДТ в составе: титульный лист; маршрутная карта; операционные карты; ведомость инструментов. В результате проектирования система должна формировать файл с технологической информацией для последующей передачи в систему управления предприятием.
Описание процесса проектирования ТП на основе УТП.
Метод проектирования основан на применении унифицированных (типовых и групповых) технологических процессов (УТП). Созданию УТП предшествует предварительная классификация и группирование деталей по конструктивно-технологическим признакам. На полученную первичную группу деталей предварительно разрабатывается унифицированный технологический процесс, в котором используются прогрессивное технологическое оснащение. Существует несколько способов разработки УТП. Один из возможных способов основан на проектировании маршрута обработки для каждой детали, входящей в группу. Далее, один из самых сложных маршрутов становится основным, и к нему присоединяют остальные маршруты путем добавления операций, которые в нем отсутствуют. Применение УТП позволяет: 1) сразу войти в область решений, близкую к оптимальной; 2) сократить количество перебираемых вариантов за счет использования типовых технологических решений. Схема проектирования технологического процесса в этом случае следующая: деталь —> УТП —> рабочий технологический процесс.
На первом этапе производится адресация (привязка) детали к унифицированному процессу. Алгоритм адресации основан на сравнении двух объектов (адресуемого объекта и эталона) по общим свойствам, составу и структуре. На основании такого сравнения делается вывод о сходстве объектов и возможности использования эталона, которым в данном случае является унифицированный технологический процесс. Методы адресации изложены ниже.
После того как выбран УТП, производится его анализ и доработка применительно к детали, для обработки которой он был выбран. Для этого исключаются отдельные, ненужные для детали операции и производится анализ на возможность использования оставшихся унифицированных операций (УО). Алгоритм адресации детали к УО остается тем же, меняются лишь признаки адресации. Доработка унифицированных операций заключается в следующем: проверяется возможность использования приспособления при заданной схеме базирования, производится удаление отдельных переходов в заданной структуре УО, выполняется расчет режимов резания, уточняются типоразмеры режущего и измерительного инструментов, печатаются необходимые технологические документы.
Основные понятия системотехники. В теории систем и системотехнике введен ряд терминов, среди них к базовым нужно отнести следующие понятия.
Система — множество элементов, находящихся в отношениях и связях между собой.
Элемент — такая часть системы, представление о которой нецелесообразно подвергать при проектировании дальнейшему членению.
Сложная система — система, характеризуемая большим числом элементов и, что наиболее важно, большим числом взаимосвязей элементов. Сложность системы определяется также видом взаимосвязей элементов, свойствами целенаправленности, целостности, членимости, иерархичности, многоаспектности, Очевидно, что современные автоматизированные информационные системы и, в частности, системы автоматизированного проектирования, являются сложными в силу наличия у них перечисленных свойств и признаков.
Подсистема — часть системы (подмножество элементов и их взаимосвязей), которая имеет свойства системы.
Надсистема — система, по отношению к которой рассматриваемая система является подсистемой.
Структура — отображение совокупности элементов системы и их взаимосвязей; понятие структуры отличается от понятия самой системы также тем, что при описании структуры принимают во внимание лишь типы элементов и связей без конкретизации значений их параметров.
Параметр — величина, выражающая свойство или системы, или ее части, или влияющей на систему среды. Обычно в моделях систем в качестве параметров рассматривают величины, не изменяющиеся в процессе исследования системы. Параметры подразделяют на внешние, внутренние и выходные, выражающие свойства элементов системы, самой системы, внешней среды соответственно.
Фазовая переменная — величина, характеризующая энергетическое или информационное наполнение элемента или подсистемы.
Состояние — совокупность значений фазовых переменных, зафиксированных в одной временной точке процесса функционирования.
Поведение (динамика) системы — изменение состояния системы в процессе функционирования.
Система без последействия — ее поведение при I > (0 определяется заданием состояния в момент ^0 и вектором внешних воздействий СХО- В системах с последействием, кроме того, нужно знать предысторию поведения, т.е. состояния системы в моменты, предшествующие (0.
Вектор переменных V, характеризующих состояние (вектор переменных состояния), — неизбыточное множество фазовых переменных, задание значений которых в некоторый момент времени полностью определяет поведение системы в дальнейшем (в автономных системах без последействия).
Пространство состояний — множество возможных значений вектора переменных состояния.
Фазовая траектория — представление процесса (зависимости У(/)) в виде последовательности точек в пространстве состояний.
К характеристикам сложных систем, как сказано выше, часто относят следующие понятия.
Целенаправленность — свойство искусственной системы, выражающее назначение системы. Это свойство необходимо для оценки эффективности вариантов системы.
Целостность — свойство системы, характеризующее взаимосвязанность элементов и наличие зависимости выходных параметров от параметров элементов, при этом большинство выходных параметров не является простым повторением или суммой параметров элементов.
Иерархичность — свойство сложной системы, выражающее возможность и целесообразность ее иерархического описания, т.е. представления в виде нескольких уровней, между компонентами которых имеются отношения целое-часть.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.
1. Сформировать и записать перечень элементов «САПР ТП МО групповой детали». Сформулировать функциональное назначение выделенных элементов.
2. Сформировать и нарисовать структурную схему «САПР ТП МО групповой детали».Определить и записать перечень задач решаемых каждым элементом структурной схемы.
