Технические науки
12
Бергер Е.Э.
Херсонский национальный
технический университет
ИНФОРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ КОНСТРУКЦИИ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
Процессы автоматизации синтеза и документирования
конструкций приспособлений, а также автоматизация их технологического
проектирования требуют большого, чётко построенного информационного
обеспечения, которое включает структуированные данные и программные операции,
выполняемые над ними в САПР. Как всякие автоматизированные системы, САПР
приспособлений имеют дело с переменной и условно-постоянной информацией.
Входная, выходная и
условно-постоянная информация рассматривается в САПР приспособлений как единый
информационный комплекс. Его основная задача заключается в достоверном, полном,
надежном и своевременном обеспечении процессов конструирования и
документирования необходимой информацией для решения проектных задач на ЭВМ.
Для САПР приспособлений рациональная организация структур
данных играет очень важную роль. От нее зависят показатели быстродействия
системы, а также производительность труда разработчиков программного и
информационного обеспечения. В связи с этим следует отметить особую значимость
задачи максимальной унификации и стандартизации структур данных, используемых
в САПР приспособлений.
Наиболее прогрессивной формой организации данных при
автоматизации проектирования приспособлений в настоящее время является база
данных. Она включает в себя описания данных, сами данные и программные средства
манипулирования ими, обеспечивающие:
отбор и извлечение определенной части данных с
последующей выдачей их (при необходимости) на печатающие или графические
устройства ЭВМ;
поиск и перемещение данных из базы в рабочую область
обрабатывающей программы;
обновление, которое заключается в изменении значений
некоторых частей базы данных без изменения их структуры;
создание, которое может рассматриваться как процесс
обновления к пустому файлу;
обмен данными между внешней и оперативной памятью ЭВМ.
Совокупность
указанных программных средств образует систему управления базой данных (СУБД)
САПР приспособлений .
Объектом управления СУБД является как
условно-постоянная, так и переменная информация. Структура и содержание первой
из них включает:
библиотеку конструктивных
элементов (БЭК);
библиотеку типовых
изображений (БТИ);
каталог сведений об
оборудовании (КСО);
нормативно-справочные
массивы (НСМ);
библиотеку конструкций
аналогов (БКА);
файл графических моделей
(ФГМ);
массив сведений об
условиях производства (СУП).
Это массивы различных слабо
подвергающихся изменениям констант или программные модели, содержащие
функциональные зависимости для определения различных переменных данных о
компонентах информационной базы.
К переменной информации относятся:
а)
массивы канонической модели, отражающей задание на проектирование,
обрабатываемую деталь, сведения об оснащаемой операции и другие входные данные;
б) массивы информационной
модели конструкции приспособления;
в)
массивы информационного описания конструкторской документации (чертежей,
спецификации);
г)
промежуточные данные, сохраняемые в памяти ЭВМ некоторое время в процессе
проектирования.
Для условно-постоянной и переменной информации
в базе данных САПР приспособлений организуются два соответствующих файла.
Каждый из файлов содержит ряд статей, каждая из которых имеет имя и служит для
представления определенного класса информации, обрабатываемой в САПР
приспособлений: статья для общих сведений об обрабатываемой детали, статья для
представления сведений об обрабатываемых поверхностях детали, статья для
занесения метрических (размерных) данных о стандартных конструктивных
элементах, статья для представления сведений о пространственном расположении и
параметрах конструктивных элементов различных групп сложности и др.
СУБД САПР приспособлений
предусматривает два способа хранения информации: 1— каждый элемент или группа
сведений находятся в известной позиции в строке; 2 — каждый элемент сопровождается символом — идентификатором.
Первый способ рационально применять для хранения больших объемов однородной
информации, например, размеров конструктивных элементов для программ
формирования описаний ТИ. Второй способ целесообразно использовать для
хранения разнородной информации, например, различных конструктивных констант.
Для создания базы данных
САПР приспособлений с помощью СУБД последовательно выполняются следующие
действия: 1—создается входной
файл, отражающий постоянную информацию системы; 2— задаются параметры для операционной системы ЭВМ,
распределяющие память; 3 —
распределяются места на носителе под файлы; 4—формируются данные для ввода в базу данных; 5 — заполняются файлы данными.
Организация
информации в виде базы данных обеспечивает централизованное их хранение,
независимость данных от программы, возможность использования одной и той же
СУБД в различных САПР.
Следует отметить, что база данных САПР приспособлений, кроме программы
СУБД, включает также программные модули построения типовых изображений и
вычисления ряда метрических параметров конструктивных элементов
(конструирования КЭ).
Условившись, что свойства
КЭ могут представляться одним обобщающим параметром – кодом элемента Э, для
конструкции 
, состоящей из nэлементов, можно записать
,
где чертой над Э обозначен пространственная
упорядоченность элемента, а звёздочкой – его метрическая определённость.
Пространственное
упорядочение конструктивному элементу сообщает вектор 
его пространственного
положения, т. е.
.
Вектор содержит три линейные
(X, Y, Z) и три угловые (α, β,
γ) координаты, заданные в определённой прямоугольной пространственной системе
координат:
.
Метрическая
определённость конструктивного элемента выражается с помощью вектора 
его размерных
характеристик:
,
где =(V1,…Vq); (V1,…Vq) – размеры; q – число размеров, характеризующих
данный элемент.
Если обозначить
совокупность отклонений координат вектора пространственного положения
конструктивного элемента через 
, а соответствующую совокупность отклонений размеров вектора через 
и произвести
соответствующие подстановки, то получим
.
Это выражение
представляет собой обобщённую информационную модель конструкций приспособлений.
Бергер Евгений Эмильевич - кандидат технических наук,
доцент кафедры технологии машиностроения Херсонского национального технического
университета
73002, г. Херсон, ул. Перекопская
159, кв. 5. тел. 34-36-64, berger.61@mail.ru