Лингвистическое обеспечение САПР ТП

Лингвистическое обеспечениеСАПР ТП–совокупность методов формального описания исходных данных, алгоритмов решения, языков общения между проектировщиками и ЭВМ, между техническими средствами САПР, термины, определения, правила формализации естественного языка, представления методик, например, методик разработки техпроцессов. Ключевым понятием в лингвистическом обеспечении САПР ТП является понятие «языка», под которым понимается любое средство общения, любая система символов и знаков для представления и обмена информацией.

Лингвистическое обеспечение САПР ТП включает языки программирования, управления, проектирования.

Языки программирования необходимы для создания программного обеспечения при разработке САПР ТП. В принципе языки программирования относят также к программному обеспечению САПР. В настоящее время на их базе разработаны и повсеместно используются такие среды программирования, как, соответственно, Delphi, Visual Fortran, Visual Basic, Visual Си (также различных версий).

Языки управления служат для управления ЭВМ, периферийными устройствами. Это операционная система Windows, драйверы принтеров и т.д. Эти языки также относят и к программному обеспечению САПР.

Языки проектирования ориентированы на пользователей и предназначены для эксплуатации САПР ТП. Эта группа языков делится на входные, внутренние и выходные языки проектирования.

Входные языки являются средством взаимодействия конечного пользователя с САПР, например, в ходе подготовки и ввода исходных данных или формирования проблемы.

Внутренние языки служат для представления информации, передаваемой между различными подсистемами САПР и ЭВМ.

Выходные языки обеспечивают оформление результатов проектирования в текстовом или графическом виде.

Одной из основных задач при автоматизированном проектировании ТП является формализация конструкторской и технологической информации, то есть представление ее с помощью набора формул, правил, позволяющего записать эту информацию на языке входных устройств ЭВМ.

Информация, представляемая в САПР ТП, делится на условно-постоянную и переменную. Условно-постоянная информация (справочно-нормативная, ТР, алгоритмы выбора решений) легко преобразуется к формализованному виду в виде табличных файлов или БД (см. п. 2.3). Для переменной информации (сведений о деталях) эта задача значительно сложнее. Сведения о детали включают геометрическое представление, наборы чисел, символов и текстовое описание. Система описания должна всю эту разнохарактерную информацию представить в едином буквенно-цифровом виде.

В лингвистическом обеспечении САПР ТП применяют два принципиально разных подхода:

1) разработка комплекса кодировочных ведомостей на основе классификации конструкторско-технологических признаков детали;

2) использование специального формализованного языка.

Первый подход в лингвистическом обеспечении САПР ТП используется при проектировании ТП обработки детали на базе типовых ТП. При проектировании ТП на базе типовых сначала находят соответствующий типовой ТП. Для этого вместо чертежа детали достаточно указания, к какому типу она относится. Это можно сделать с помощью классификации деталей и задания классификационных признаков типа. Таким образом описывают самую трудную часть сведений о детали – ее геометрию. Сведения о размерах и технических требованиях к отдельным поверхностям детали можно описать с помощью специальных кодировочных таблиц, разрабатываемых для каждого типа деталей или группы типов.

Языки проектирования, построенные на базе классификации деталей и кодирования их основних конструктивных и технологических признаков, применяются для укрупненного описания детали с целью поиска в БД ее аналога и соответствующего типового (группового) ТП. Эти языки имеют различное исполнение, но построены, как правило, на базе известных в отечественной технологической науке и практике классификаторов, таких как Общесоюзный классификатор промышленной и сельскохозяйственной продукции (ОКП) или Технологический классификатор деталей машиностроения и приборостроения.

Процесс кодирования сведений о детали заключается в присвоении ей цифрового кода по классификатору и дополнения его кодами основных технологических признаков. Структура конструкторско-технологического кода детали по ОКП показана в таблице 13.

В данном коде позиции с 1 по 14 представляют собой конструкторский код детали (в том числе позиции с 5 по 14 – код конструктивных признаков детали). Кодирование деталей по конструктивным признакам основано на разбиении всего множества деталей сначала на классы (тела вращения, корпусные детали и т.д.), затем каждого класса – на подклассы (для тел вращения – осей, валов и т.д.) и т.д. и присвоении каждому классу, подклассу и т.д. цифрового кода (номера). признакам осуществляется с помощью технологических кодификаторов. Примеры фрагментов таких кодификаторов показаны в таблицах 15 и 16.

Таблица 13 – Схема конструкторско-технологического кода детали по ОКП

Таблица 14 – Фрагмент кодификатора размерной характеристики

Таблица 15 – Фрагмент кодификатора группы материалов

Второй подход используется при синтезе единичных ТП, когда задачи технологического проектирования решают, исходя из геометрии и индивидуальных особенностей конкретной детали. Поэтому в системах проектирования единичных ТП для описания исходных данных используют проблемно ориентированные языки(ПОЯ), обладающие большей инвариантностью относительно вида детали и потому более универсальные. В качестве примера ПОЯ приведем язык символьного описания технологии (ЯСОТ, разработчик – ВУНУ, г. Луганск), состоящий из идентификаторов, фрагментов и записей.

Идентификатор – условное обозначение параметра или признака, например: L – длина; D – диаметр; HD – наименование детали; Ш – шероховатость.

Фрагментсостоит из идентификаторов, знаков присвоения и их значений, например:

L=200,

D=100,

HD=ВАЛ.

Запись – подборка фрагментов, отделяемых один от другого запятой и заканчивающихся точкой с запятой. Каждая запись начинается из первой позиции, перенос разрешается перед следующим фрагментом, максимальная длина записи – 240 символов.

Вся исходная информация о детали делится на 4 части:

общая информация о детали;

информация о материале;

информация об операции;

информация о поверхности или переходе.

Для описания общей информации о детали в ЯСОТ используются следующие параметры: ОЧ – обозначение чертежа (обязательный параметр); HD – наименование детали; КД – количество деталей; ЗК – заказ; ФИО – фамилия, имя и отчество; ШОП = -998 – шифр операции (такое значение только в начале).

Для описания информации о материале используются параметры: КМ – код материала (обязательный параметр); ТКД – технологический код детали; МZ – масса заготовки; MZT – масса заготовки в тоннах; DZ – диаметр или ширина заготовки; HZ – высота заготовки; LZ – длина заготовки; LZM – длина заготовки в метрах; НB – твердость по Бринеллю.

Для описания информации об операции используются параметры: ШОП – шифр операции (обязательный параметр); СТ – код станка; НЦ – номер цеха; ТС – тарифная сетка; ТПЗ – подготовительно-заключительное время; ТШТ – штучное время.

Если в процессе разработки не нужна детализация до уровня маршрутно-операционного ТП, то в фрагменте, где указывается шифр операции, перед ее номером ставится минус. В этом случае система не будет детализироваться до уровня переходов.

Описание информации о поверхностях и переходах осуществляется следующим образом. Технологические переходы делятся на основные и вспомогательные. Основные (машинные) переходы делятся на сложные и элементарные. Каждая запись основного перехода в ЯСОТ имеет следующий вид:

( (, фрагмент (комментарии( /значения параметров.

Точить внешнюю поверхность диаметром 75 мм и шероховатостью 6,3 мкм.

**,Т_ПЦ [проверить] /D=75, RA=6.3;

Приведем некоторые обозначения, принятые в ЯСОТ.

Идентификаторы вспомогательных переходов:

**,УС_ДТ – установить деталь;

**,П_ДТ – переустановить деталь;

**,ПКР_ДТ – перезакрепить деталь;

**,ПРМ_ДТ - переместить деталь;

**,КТВ_ДТ – кантовать деталь;

**,СВМ_ОТВ – совместить ось шпинделя с осью отверстия;

**,КНТ_МР – контролировать межцентровые расстояния;

**,УС_ПР – установить приспособление;

**,П_ПР – переустановить приспособление;

**,СН_ПР – снять оснащение.

Идентификаторы основных видов работ, выполняемых на металлорежущем оборудовании:

Т – точить на токарном станке;

К – точить на карусельном станке;

Р – расточить отверстие на расточном станке;

С – сверлить (зенкеровать, развернуть) на сверлильном станке;

Ф – фрезеровать;

Ш – шлифовать;

ПР – строгать на продольно-строгальном станке;

ПП – строгать на поперечно-строгальном станке;

П – протянуть;

Д – долбить.

Условные обозначения основных поверхностей:

ПЦ – поверхность цилиндрическая (обработка на проход).

ПЦС – поверхность цилиндрическая ступенчатая;

ПК – поверхность коническая;

СФ – сфера;

ПСФ – полусфера;

ВТН – выточка внешняя;

ОС – отверстие сквозное;

СТВ – степень внутренняя;

ВТВ – выточка внутренняя;

ОК – отверстие коническое;

ОГ – отверстие глухое;

СФВ – сфера внутренняя;

СФТ – сфера торцовая.

Условные обозначения параметров основных переходов:

D – внешний диаметр после обработки или меньший диаметр конуса;

D1 – диаметр заготовки до обработки (на предыдущем переходе);

D2 – больший диаметр конуса или сферы;

L – длина обработки;

В – ширина обработки;

Н – высота обработки;

П – припуск на обработку;

RA – шероховатость;

КТ – квалитет точности;

КТД – квалитет точности для канавок;

К – конусность;

ПР – признак повторяемости перехода;

СР – нарезать резьбу внешнюю на проход на токарных, карусельных или расточных станках;

СР1 – нарезать резьбу внешнюю в упор (с канавкой под выход резца);

ОР – нарезать резьбу в отверстии на проход на токарном, карусельном и расточном станках;

ОР1 – нарезать резьбу в отверстии в упор на токарном, карусельном и расточном станках;

СОР – нарезать резьбу в отверстии на проход на сверлильном станке;

СОР1 – нарезать резьбу в отверстии в упор на сверлильном станке.

В качестве примера приведем подготовленную средствами ЯСОТ входную информацию для автоматизированного проектирования операционного ТП изготовления детали „втулка”, эскиз которой изображен на рисунке 29.

Rz40

Рисунок 29 – Эскиз детали “втулка”(материал детали – сталь 45,

масса – 2,5 кг, вид заготовки – штамповка)

ОЧ=КР005, НД=ВТУЛКА, ФИО=Иванова;

ШОП=-998, КМ=145, MZ=3, MD=2.5, DZ=105;

LZ=105, KZ=123, HB=200;

#

NОП=005,ШОП=414,СТ=1402;

**,УС_ДТ ( СУ=300;

**,Т_ПТ(Д=105,П=2.5,RA=6.3,KT=14,L=102.5;

**,T_ПЦ/Д=101,Д1=105,L=52,RA=6.3,KT=14;

#

*****