Программный комплекс «Sapr_100_W»

Владимир Войтенко

Системы автоматизированного проектирования технологических процессов (САПР ТП) машиностроения ещё не нашли достаточного применения. Первые варианты систем полностью алгоритмического типа, выполнявшие проектирование в «пакетном» режиме отступили при смене технического обеспечения и переходе на применение ПК. Большинство современных САПР ТП являются интерактивными. По сравнению с алгоритмическими они позволяют полнее использовать широкую многовариантность технологии. Выбор варианта реализации соответствующего фрагмента ТП производится при этом в процессе диалога. Часто выбором из предлагаемого меню. Возможная многовариантность обеспечивает высокую «гибкость» системы и значительно увеличивает время проектирования. Поэтому интерактивные системы значительно уступают алгоритмическим по производительности проектирования.

Опыт преподавания дисциплины «Системы автоматизированного проектирования технологических процессов машиностроения» подсказывает, что применение в учебном процессе «промышленных систем» не удовлетворяет основному назначению процесса образования: развитию интеллектуальных возможностей учащихся. К тому же применение таких систем мало способствуют изучению основной дисциплины будущих технологов – «Технологии машиностроения». В результате для учебного процесса была принята концепция изучения дисциплины САПР ТП по схеме: «Обучаясь – научи ПЭОМ решать фрагменты технологических задач». Этой цели способствует программный комплекс «Sapr_100_W» (ПК), являющийся и реальным средством проектирования процессов механообработки так и учебным полигоном.

ПК может использоваться как в условиях производства, так и в условиях учебных заведений машиностроительного профиля. ПК включает: интерактивно-алгоритмическую систему автоматизированного проектирования технологических процессов механообработки (САПР ТП «Sapr_2003»), а также программные средства развития САПР: «P_Eskiz_4» для ускоренного программирования средств графического интерфейса и программное средство «P_Plan_5x5_13» для синтеза формул из таблиц.

Диалогово-алгоритмическая САПР ТП «Sapr_2003»

САПР ТП позволяет проектировать в диалоговом режиме технологические процессы обработки деталей произвольной формы. Sapr_2003 также оснащена модулями, предназначенными для алгоритмического назначения маршрутов обработки типовых поверхностей деталей машин. Одновременно также выполняется техническое нормирование спроектированных операций.

Основные отличия Sapr_2003 от существующих систем:

использование графического интерфейса при формировании информационных моделей технологических переходов;

наличие алгоритмических модулей назначения маршрута (плана) обработки наиболее распространенных типов поверхностей.

Наличие алгоритмических модулей предоставляет проектировщику возможность получения рекомендаций о целесообразном варианте плана (маршрута) обработки в зависимости от конечных требований к размерным и качественным параметрам необходимой поверхности. План обработки детализируется до межоперационных размеров с назначением также требований точности к ним, а также к шероховатости поверхности.

При назначении режимов обработки применяются многофакторные математические модели, ориентированные на назначение элементов режимов резания (включая и подачи) в зависимости от значений множества параметров реальных условий обработки.

При проектировании технологического процесса (ТП) распределение функций между технологом и ЭОМ (техническое и программное обеспечение) предусматривает назначение структуры ТП (набору и последовательности технологических операций) непосредственно самим технологом. Средства автоматизации проектирования при этом обеспечивают проектировщика необходимой справочной информацией и инициируют диалоговые процедуры формирования информационных моделей элементов технологических систем и самого технологического процесса. В процессе диалога, при использовании стилизованных макетов экрана, задаются реквизиты детали, заготовки и производства.

Процессы диалога назначения технологических операций, моделей станков к ним, конструкций и параметров инструментов и т.п. обеспечиваются альтернативными меню и соответствующими базами данных. При задании информационных характеристик технологических переходов обеспечивается возможность оперативного редактирования при возникновении случайных ошибок.

Типовые расчеты: массы заготовки из проката, режимов обработки и норм времени на выполнение операций и переходов, выполняются алгоритмически.

Программное обеспечение системы состоит из базового программного обеспечения (монитора – ядра системы), алгоритмических модулей назначения маршрутов обработки типовых поверхностей деталей машин, а также взаимозаменяемых программных модулей интерактивного проектирования основных технологических переходов.

Модульная структура системы позволяет эксплуатировать систему на IBM-совместимых ПК с объёмом оперативной памяти от 900кб.

Ядро программного обеспечения системы составляют: монитор главных команд системы, СУБД материалов и заготовок из проката, монитор операций и СУБД соответствующих им станков, монитор технологических переходов, СУБД основного инструмента, текстовый редактор для редактирования рабочего варианта технологического процесса и программный модуль формирования технологической документации в стандартных формах.

Алгоритмические модули назначения маршрута (плана) обработки типовых пове