Разработка прикладной библиотеки автоматизированного проектирования сборочной модели переходника

Кроме того, данные инженерного анализа изделия управляются системой NX Advanced Simulation, использующей новую модель данных и структуру сборки, применяемую в Teamcenter® for Simulation. Интеграция с Teamcenter обеспечивает глобальное изменение процессов создания новых изделий, включая интеграцию данных, получаемых от коммерческих средств имитационного моделирования и от систем собственной разработки.

В NX 7.5 координация улучшена и за счет ускорения работы средств управления данными. Новая версия в полной мере использует прирост производительности, обеспечиваемый новой архитектурой Teamcenter. Это особенно важно при совместной работе удаленных групп пользователей, когда особенно необходим обмен информацией в реальном масштабе времени.

В среде NX обеспечен доступ к системе Geolus® Search, что позволяет проводить поиск стандартных деталей по их характеристикам, таким как размер и форма. Geolus Search – трехмерная поисковая система, позволяющая быстро находить детали по их геометрическим характеристикам, таким, как форма и размер. Результаты поиска в Geolus – детали в формате NX, JT или другом формате САПР.

Повторное использование данных повышает производительность на всех этапах жизненного цикла.

Возможность фиксировать и повторно использовать CAD/CAM/CAE-знания, – отличительная черта NX, отсутствующая в конкурирующих системах. В NX 7.5 реализованы новые базовые функции, способствующие повторному использованию данных и сокращению времени проектирования. Технология Design Freedom позволяет использовать разнородные САПР и привносит в модели интеллектуальные функции.

В NX 7.5 реализован новая функция под названием "альбом моделей", позволяющий копировать, вырезать и вставлять участки моделей с целью повышения повторного использования геометрии. В результате трудозатраты на подготовку моделей снижаются до 70% .

NX 7.5 позволяет повторно  использовать данные как при проектировании так и в рамках технологических процессов с целью сокращения общего времени подготовки производства. Например, новая база знаний по обработке на станках хранит поэлементные технологические процессы для автоматизации программирования ЧПУ и фиксации, принятых на предприятии типовых оптимальных технологических решений. Встроенные модели станков также сокращают время подготовки производства.

 

 

2 Задачи проектируемой библиотеки

2.1 Цели, функции, свойства автоматизированной  системы

 

Современный период развития цивилизованного общества во многом характеризуется процессом информатизации. Информатизацией общества называют глобальный социальный процесс, особенность которого состоит в том, что доминирующим видом деятельности в сфере общественного производства является сбор, накопление, обработка, хранение, передача и использование информации, осуществляемые на основе современных средств микропроцессорной и вычислительной техники, а также на базе разнообразных средств информационного обмена. Информатизация общества обеспечивает активное использование постоянно расширяющегося интеллектуального потенциала общества; интеграцию информационных технологий с научной, производственной интеллектуализацией трудовой деятельности, инициирующей развитие всех сфер общественного производства; высокий уровень информационного обслуживания, доступность любого члена общества к источникам достоверной информации, визуализацию представляемой информации, существенность используемых данных.

Процессы, происходящие в связи с информатизацией общества, способствуют не только ускорению научно-технического прогресса, интеллектуализации всех видов человеческой деятельности, но и созданию качественно новой информационной среды социума, обеспечивающей развитие творческого потенциала индивида.

Техническое обеспечение разрабатываемой библиотеки должно гарантировать высокую надежность технических средств, организацию удобных для пользователя режимов работы (автономный, с распределенной БД, информационный, с техникой верхних уровней и т.д.), способность обработать в заданное время необходимый объем данных.

Программное обеспечение, прежде всего, ориентируется на профессиональный уровень пользователя, сочетается с его функциональными потребностями, квалификацией и специализацией. Пользователь со стороны программной среды должен ощущать постоянную поддержку своего желания работать в любом режиме активно либо пассивно.

Создание библиотеки предполагает, что основные операции по накоплению, хранению и переработке информации возлагаются на вычислительную технику, а специалист выполняет часть ручных операций и операций, требующих творческого подхода при подготовке решений.

Основные функции разрабатываемой библиотеки – выполнение автоматического проектирования объектов на всех или отдельных этапах. Объект проектирования – библиотека переходников. САПР создается для обеспечения выполнения некоторой группы функций:

• Информационно-справочное обслуживание;
• Выполнение арифметических функций;
• Функция учета;
• Функция анализа и регулирования.

Разрабатываемая библиотека должна уметь выполнять расчет геометрии и построение переходника. Эскиз верхнего основания представлен на рисунке 2.1

 

 

Рисунок 2.1 – Пример эскиза основания

 

Разрабатываемая прикладная библиотека должна выполнять:

1. Произвести построение элементов переходника;
2. Реализовать сборку
3. В конце рекомендуется скрыть линии построения.

Программа работает под управлением операционной системы Windows ХР/7/8. Наличие среды визуального программирования для работы программы не является обязательным. Ее наличие необходимо только для возможности внесения изменений в программу, которое должно выполняться квалифицированным программистом.

Также, для корректной работы программы, на компьютере необходимо наличие установленного  NX 7.5.

 

2.2 Требования к проектируемой библиотеке

 

При данной постановке задачи требуется сделать вывод, что данные, используемые по условию, имеют чётко определённую структуру. Их можно представить в виде таблицы с определённым числом столбцов и неопределённым количеством строк. Следовательно, хранение и обработку данных можно реализовать с помощью базы данных.

 

2.3 Основные задачи, решаемые библиотекой

Интерфейс графической подсистемы должен обладать следующими функциями:

1. автоматизированный ввод данных о машиностроительных деталях и вывод их
2. построение графического изображения заданной детали по вводимой информации.

Исходные данные, поступающие в систему – это размеры машиностроительных деталей: длина, диаметр, радиусы отверстий и т.п.

Корректировка данных выполняется пользователем, следующим образом: при помощи программы он генерирует отчёт в виде графического изображения заданной детали, сверяет его с вариантом, по которому он заполнял интерфейс. В случае обнаружения неточности выполняет корректировку. Если всё верно, автоматизированный вариант можно распечатать.

Форма отчёта – графическое изображение детали.

Периодичность отчётов:

1. при синтезе детали в процессе работы подсистемы;
2. при отладке проекта и проверке правильности его работы.

Основные функции проектируемой библиотеки – выполнение автоматического проектирования объектов на всех или отдельных этапах. Объект проектирования – это продукция производственно-технического назначения, в результате которой проекты приобретают материально-вещественную форму. Проект – совокупность документов, соответствующих законному требованию. В процессе проектирования получается проектное решение. Проектное решение – это результат, который может носить форму окончательного или промежуточного описания объекта проекта. Предоставление этого решения в определённом виде – это составление проектной документации.

Разрабатываемая библиотека должна выполнять следующие функции:

1. автоматизированный ввод параметров элементов переходника ;
2. запись этих параметров в массивы
3. Выполнять построение модели.

Разработка САПР, как и любой системы, начинается с разработки ее функциональной модели, которая позволяет определить взаимосвязь решаемых САПР задач и базовых компонентов САПР. Определяя задачи САПР, был проведен следующий анализ.

Следующим этапом проектирования является построение функциональной модели системы.

Основные функции определяются структурой САПР В проектируемом мной программном средстве, выделены следующие функции:

1. функция обработки входной информации;
2. функция расчета опорных точек параметрической модели;
3. функция управления базой данных;
4. функция работы с технологией NX Open API;

Таким образом, функциональная модель библиотеки определена и обоснована.

Набор библиотек к графической системе не может охватить всё множество различных направлений и отраслей промышленности и в полной мере удовлетворить требования всех категорий пользователей. Спектр задач конструкторско-технологической подготовки производства стал настолько широким, что решение некоторых из них как стандартными, так и прикладными средствами, предоставленными компанией — разработчиком ПО, может отнимать слишком много времени и быть нерациональным, а в редких случаях даже невозможным.

Огромный перечень областей применения САПР — первая причина, по которой любая из современных CAD-систем должна быть максимально открытой и обязательно содержать инструменты для создания пакета пользовательских библиотек. Второй причиной является ориентация на заказчика. Если, например, подавляющее большинство предприятий, использующих ту или иную систему, работают в машиностроении, а единицы — в области производства медицинского оборудования, то разработчики прикладных библиотек вынуждены подстраиваться под первую категорию.

На сегодняшний день большинство современных систем позволяют в той или иной мере решить эти вопросы. Основным критерием выбора системы автоматизации проектирования является ее возможность в максимальной степени быстро и правильно решать задачи проектировщика. NX предлагает целый комплекс инструментов для выполнения проектных работ на персональных компьютерах. Одним из этих инструментов является NX Open API  – средства разработки приложений, работающих совместно с базовым продуктом NX.

 

3 Проектирование системы

3.1 Прядок проектирования

 

Основная задача любого проекта заключается в том, чтобы на момент запуска системы и в течение всего времени ее эксплуатации можно было обеспечить:

• требуемую функциональность системы и степень адаптации к изменяющимся условиям ее функционирования;
• требуемую пропускную способность системы;
• требуемое время реакции системы на запрос;
• безотказную работу системы в требуемом режиме, иными словами - готовность и доступность системы для обработки запросов пользователей;
• простоту эксплуатации и поддержки системы;
• необходимую безопасность.

Производительность является главным фактором, определяющим эффективность системы. Хорошее проектное решение служит основой высокопроизводительной системы.

Проектирование информационных систем охватывает три основные области:

• проектирование объектов данных, которые будут реализованы в базе данных;
• проектирование программ, экранных форм, отчетов, которые будут обеспечивать выполнение запросов к данным;
• учет конкретной среды или технологии, а именно: топологии сети, конфигурации аппаратных средств, используемой архитектуры (файл-сервер или клиент-сервер), параллельной обработки, распределенной обработки данных и т.п.

В реальных условиях проектирование - это поиск способа, который удовлетворяет требованиям функциональности системы средствами имеющихся технологий с учетом заданных ограничений.

К любому проекту предъявляется ряд абсолютных требований, например максимальное время разработки проекта, максимальные денежные вложения в проект и т.д. Одна из сложностей проектирования состоит в том, что оно не является такой структурированной задачей, как анализ требований к проекту или реализация того или иного проектного решения.

Если разобраться, то так ли уж непредсказуемо развитие системы и действительно ли получить информацию о ней невозможно? Вероятно, представление о системе в целом и о предполагаемых (руководством) путях ее развития можно получить посредством семинаров. После этого разбить сложную систему на более простые компоненты, упростить связи между компонентами, предусмотреть независимость компонентов и описать интерфейсы между ними (чтобы изменение одного компонента автоматически не влекло за собой существенного изменения другого компонента), а также возможности расширения системы и "заглушки" для нереализуемых в той или иной версии системы функций.

Жизненный цикл программного обеспечения представляет собой модель его создания и использования. Модель отражает его различные состояния, начиная с момента возникновения необходимости в данном ПО и заканчивая моментом его полного выхода из употребления у всех пользователей.

Известны следующие модели жизненного цикла:

• Каскадная модель. Переход на следующий этап означает полное завершение работ на предыдущем этапе.
• Поэтапная модель с промежуточным контролем. Разработка ПО ведется итерациями с циклами обратной связи между этапами. Межэтапные корректировки позволяют уменьшить трудоемкость процесса разработки по сравнению с каскадной моделью; время жизни каждого из этапов растягивается на весь период разработки.
• Спиральная модель. Особое внимание уделяется начальным этапам разработки - выработке стратегии, анализу и проектированию, где реализуемость тех или иных технических решений проверяется и обосновывается посредством создания прототипов (макетирования). Каждый виток спирали предполагает создание некой версии продукта или какого-либо его компонента, при этом уточняются характеристики и цели проекта, определяется его качество и планируются работы следующего витка спирали.