Разработка прикладной библиотеки автоматизированного проектирования сборочной модели переходника

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ  ГОСУДАРСТВЕННОЕ  БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО  ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ

«ВОРОНЕЖСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ»

(ФГБОУ ВПО «ВГТУ», ВГТУ)

 

Факультет заочного обучения 

(факультет)

Кафедра компьютерные интеллектуальные технологии проектирования 

Специальность 230104 системы автоматизированного проектирования 

 

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

 

Тема дипломного проекта: Разработка прикладной библиотеки автоматизированного проектирования сборочной модели переходника 

 

Пояснительная записка

 

Разработал        А.Ю. Акимцев  

Подпись,  дата  Инициалы,  фамилия

Зав. кафедрой       М.И. Чижов  

Подпись,  дата  Инициалы,  фамилия

Руководитель       А.С. Левченко  

Подпись,  дата  Инициалы,  фамилия

 

Консультанты:                    А.В. Ростова  

Подпись,  дата  Инициалы,  фамилия

Э.Х.Милушев  

Подпись,  дата  Инициалы,  фамилия

Нормоконтроль провел      А.А. Пак   

Подпись,  дата  Инициалы,  фамилия

 

 

Воронеж

 

ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет заочного обучения 

(факультет)

Кафедра компьютерных интеллектуальных технологий проектирования 

Специальность 230104 Системы автоматизированного проектирования 

 

 

 

Студент группы АМ-101 

(индекс группы)

Акимцев Артем Юрьевич 

 

 

ЗАДАНИЕ

 

на выпускную квалификационную работу

 

 

1. Тема дипломного проекта: Разработка прикладной библиотеки автоматизированного проектирования сборочной модели переходника 

 

утверждена распоряжением по факультету №  от                      2014г.

 

2. Технические условия: среда программирования – Visual Studio 2012, язык проектирования C#, среда проектирования – NX 7.5, ЭВМ, удовлетворяющая по характеристикам требованиям программного обеспечения 

 

3. Содержание (разделы, графические  работы, расчёты и проч.)

основные разделы: введение, анализ характеристик существующих систем: анализ существующих подходов к разработке библиотек под NX; определение задач проектируемой библиотеки: формирование требований к библиотеке, выделение функций библиотеки и описание задач проектирования; проектирование системы: определение архитектуры программного средства, разработка структуры программы с обоснованием метода разработки, определение входных и выходных данных, описание алгоритма работы программы; реализация системы: разработка интерфейса, создание вычислительной среды системы; тестирование системы; разработка математического, программного, лингвистического, технического, методического и организационного видов обеспечения программного средства, раздел «безопасность и экологичность», организационно-экономическая часть. 

 

 
4. План выполнения дипломного проекта, дипломной работы

    с  «       »                                         г.  по  «       »                                                  г.

Название элемента проектной работы	%	Сроки	% выполн.	Подпись рук, консул.
Введение	2		100
Анализ существующих систем	8		100
Задачи проектируемой системы	8		100
Проектирование системы	16		100
Реализация системы	16		100
Тестирование системы	5		100
Виды обеспечения системы	20		100
Безопасность и экологичность	10		100
Организационно-экономическая часть	15		100

 

Руководитель дипломного проекта

Левченко Александр Сергеевич 

                                                  (подпись)   (Фамилия, имя, отчество)

 

5. Дипломный проект закончен

«        »                                                    г.       

(подпись дипломника)

6. Пояснительная записка и все  материалы просмотрены

Оценка руководителя _________________________________________

Консультанты:      Ростова Анжелика Васильевна 

(подпись)   (Фамилия, имя, отчество)

Милушев Эдуард Ханифович  

(подпись)   (Фамилия, имя, отчество)

7. Допустить дипломника       Акимцева А.Ю.    

(фамилия, инициалы)

к защите дипломного проекта в Государственной аттестационной комиссии (протокол заседания кафедры № _________________

от «___»____________________г.)

8. Назначить  защиту на «___»____________________г.

 

Заведующий кафедрой    М.И. Чижов 

(подпись)  (инициалы, фамилия)

Декан факультета      М.Н. Подоприхин

(подпись)  (инициалы, фамилия)

 
Замечания руководителя

 
Реферат

Пояснительная записка имеет объём 158 страницы  и содержит 9 таблиц,  35 рисунков, 38 формул, 1 приложение на 32 страницах и список из 26 использованного источника.

Содержание записки  характеризуют следующие ключевые слова: CAD система NX 7.5, автоматизация конструкторского проектирования, переходник, параметрическая модель.

Объект исследования или разработки – «Использование API функций при разработке прикладных программ для системы NX 7.5».

Цель дипломного проекта – «разработка библиотеки автоматизированного проектирования сборочной модели переходника на основе API NX».

Полученные результаты и их новизна - результатом выполнения дипломного проекта является реализация оригинальной методики построения библиотеки, основанная на методах параметризации и API-технологиях.

Новизна, разработанной САПР, заключается в частичной автоматизации трудоемкого процесса построения сборочной модели переходника на основе использования современного программного и информационного обеспечения, а также новых информационных технологий.

Область применения – авиастроительные и машиностроительные предприятия и технические вузы страны.

Экономическая эффективность или значимость работы – проведенный экономический расчет подтверждает эффективность разработанной системы. Экономический эффект от разработки составил 73403,4 р.

Прогнозные предположения о развитии объекта исследования – данное ПС является актуальным, так как в современном производстве усиливаются тенденция перехода к автоматизированному проектированию конструкторских работ.

 

Содержание

 

 

Введение

 

Одной из главнейших задач современного инженера является внедрение и использование новейших инженерных способов работы. Также необходимо применение техники, которая сейчас очень быстро развивается.

Использование CAD-систем при создании чертежей и сборок, а также  для управления конструкторскими данными существенно облегчает работу инженеру, так как обладают рядом преимуществ, таких как сокращение трудоемкости при проектировании, а также сокращение затрат на натуральное моделирование и испытания.

В промышленном производстве давно царит жесткая конкуренция. Чтобы выжить в этих нелегких условиях предприятиям приходится как можно быстрее выпускать новые изделия, снижать их себестоимость и повышать качество. В этом им помогают современные системы автоматизированного проектирования (САПР), позволяющие облегчить весь цикл разработки изделий — от выработки концепции до создания опытного образца и запуска его в производство. Тем самым значительно ускоряется процесс создания новой продукции без ущерба качеству. Поэтому сейчас без САПР не обходится ни одно конструкторское или промышленное предприятие. И хотя на долю указанных систем приходится лишь около 3% рынка ПО, они играют очень важную роль, поскольку помогают создавать товары, без которых невозможно представить нашу повседневную жизнь: автомобили, самолеты, бытовые приборы, промышленное оборудование и, следовательно, являются одной из движущих сил современной промышленности и мировой экономики.

Термин «САПР для машиностроения» в нашей стране обычно используют в тех случаях, когда речь идет о пакетах программ, которые в англоязычной терминологии называются CAD/CAM/CAE. Другими словами, это ПО для автоматизированного проектирования (CAD), подготовки производства (CAM) и инженерного анализа (CAE).

Необходимость сокращения материальных затрат на изготовление изделий в машиностроении обуславливает жесткие требования к качеству и гибкости машиностроительного производства. Осуществление этих требований стало возможным на основе широкого применения средств вычислительной техники на всех этапах производства. Особая роль отводится применению ЭВМ в системах автоматизированного проектирования (САПР).

Разработка и широкомасштабное применение САПР позволяет снизить затраты на создание и эксплуатацию проектируемых изделий, повысить производительность труда проектировщиков, конструкторов и технологов, снизить объем проектной документации.

На настоящий момент САПР становятся обязательной частью любой производственной экономической деятельности. Они помогают обеспечить жизнеспособность фирмы и дают ей возможность развиваться в нынешних условиях жесткой рыночной конкуренции. Основной вклад подобных систем состоит в следующем:

- повышение качества продукции за счет сокращения ошибок в конструкторских  и  технологических  расчетах,  удобства внесения инженерных изменений и контроля качества;

- сокращение времени  и трудоемкости разработки продукции  позволяет раньше конкурентов  выйти на рынок и продлить жизненный цикл изделий;

- интеграция САПР с  гибким  производством  обеспечивает  изготовителю возможность экономично выпускать любую продукцию в малых объемах и быстро реагировать на изменяющийся спрос рынка.

Определяя  актуальность проведенной работы необходимо отметить, что все современные предприятия стараются максимально автоматизировать труд инженерного персонала в целях экономии финансовых и временных затрат и повышения качества продукции. Разработка библиотеки проектирования сборочной модели переходника является важной инженерной задачей, решение которой влияет на организационно-управленческие и технико-экономические показатели производства.

 

1 Анализ характеристик существующих  систем

1.1 Системы автоматизированного  проектирования

 

Современные предприятия не смогут выжить во всемирной конкуренции, если не будут выпускать новые продукты лучшего качества (quality, Q), более низкой стоимости (cost, С) и за меньшее время (delivery, D). Поэтому они стремятся использовать oгpoмные возможности памяти компьютеров, их высокое быстродействие и возможности удобного графического интерфейса для того, чтобы автоматизировать и связать друг с другом задачи проектирования и производства, которые раньше были весьма утомительными и совершенно не связанными друг с другом. Таким образом сокращается время и стоимость разработки и выпуска продукта. Для этой цели используются технологии автоматизированного проектирования (computer– aided design– CAD), автоматизированного производства (computer – aided mаnufасturing – САМ) и автоматизированной разработки или конструирования (соmрutеr аidеd engineering – СAЕ). Чтобы понять значение систем САD/СAМ/СAЕ, мы должны изучить различные задачи и операции, которые приходится решать и выполнять в процесс е разработки и производства продукта.

Типичные примеры анализа: анализ напряжений, позволяющий проверить прочность конструкции, контроль столкновений, позволяющий обнаружить возможность столкновений движущихся частей, составляющих механизм, а также кинематический анализ, показывающий, что проектируемое устройство будет совершать ожидаемые движения. Качество результатов, которые могут быть получены в результате анализа, непосредственно связано с качеством выбранной аналитической модели, которым оно ограничивается.

После завершения проектирования и выбора оптимальных параметров начинается этап оценки проекта. Для этой цели могут изготавливаться прототипы.

В конструировании прототипов все большую популярность приобретает новая технология, названная быстрым прототипированием (rapid prototyping). Эта тexнология позволяет конструировать прототип снизу вверх, то есть непосредственно из проекта, поскольку фактически требует только лишь данных о поперечном сечении конструкции. Если оценка проекта на основании прототипа показывает, что проект не удовлетворяет требованиям, описанный выше процесс разработки повторяется снова. Если же результат оценки проекта оказывается удовлетворительным, начинается подготовка проектной документации. К ней относятся чертежи, отчеты и списки материалов. Чертежи обычно копируются, а копии передаются на производство.

В результате подготовки производства составляются план выпуска. Списки материалов и программы для оборудования. На этом же этапе обрабатываются прочие специфические требования, в частности рассматриваются конструкции зажимов и креплений. Подготовка занимает в процессе производства примерно такое же место, как подпроцесс синтеза в процессе проектирования, требуя значительного человеческого опыта и принятия качественных решений. Такая характеристика подразумевает сложность компьютеризации данного этапа. После завершения технологической подготовки начинается выпуск готового продукта и его проверка на соответствие требованиям. Детали, успешно проходящие контроль качества, собираются вместе, проходят тестирование функциональности, упаковываются, маркируются и отгружаются заказчикам.

Выше мы описали типичный жизненный цикл продукта. Посмотрим теперь, каким образом на этапах этого цикла могут быть применены технологии CAD, САМ и САЕ. Как уже говорилось, компьютеры не могут широко использоваться в подпроцессе синтеза, поскольку они не обладают способностью хорошо обрабатывать качественную информацию. Однако даже на этом этапе разработчик может, например, при помощи коммерческих баз данных успешно собирать важную для анализа осуществимости информацию, а также пользоваться данными из каталогов.