Передача данных в автоматизированных системах технологической подготовки производства: Методические указания к лабораторным и самостоятельным работам

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОСССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет» Кафедра систем автоматизации производства

ШЕРСТОБИТОВА В.Н., ЧЕРНОУСОВА А.М.

ПЕРЕДАЧА ДАННЫХ В АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНЫМ И САМОСТОЯТЕЛЬНЫМ РАБОТАМ Рекомендовано к изданию Редакционно-издательским советом государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет»

Оренбург 2004

УДК 004.896 (07) ББК 32.97 я 7 Ш 50

Рецензент Кандидат технических наук, доцент Глинская Н.Ю. Ш50

Шерстобитова В.Н., Черноусова А.М. Передача данных в автоматизированных системах технологической подготовки производства: Методические указания к лабораторным и самостоятельным работам. – Оренбург: ГОУ ОГУ, 2004. – 21 с.

Лабораторная работа заключается в определении конструкторскотехнологической информации при работе в автоматизированных системах технологической подготовки производства. В методических указаниях приводятся: теоретическое изложение материала, задание на выполнение работы, содержание отчета и контрольные вопросы для самоподготовки. Самостоятельная работа студента содержит исследования работы программы обработки файлов чертежей IRP с различными системами технологического проектирования. Методические указания предназначены для выполнения лабораторных и самостоятельных работ по дисциплине "Интегрированные системы проектирования и управления" и "Автоматизация конструкторского и технологического проектирования" для студентов специальностей 210200 и 220300. Могут использоваться студентами других специальностей и аспирантами при подготовке данных для передачи из конструкторской системы в технологическую.

ББК 32.97 я 7 ©Шерстобитова В.Н., Черноусова А.М., 2004 ©ГОУ ВПО "ОГУ", 2004

2

Введение Информатизация машиностроительных предприятий страны все более остро обозначает проблему отсутствия автоматизированной передачи данных между системами различного целевого назначения. В настоящее время преобладающий объем используемых автоматизированных систем проектирования составляют конструкторские системы. В меньшей степени распространены автоматизированные системы технологического проектирования и программирования обработки геометрических моделей на станках с ЧПУ. Создание единого информационного пространства между системами конструкторского и технологического проектирования, а также технологического и САП ЧПУ осложняется проблемой подготовки исходных данных. Однако затрачиваемое время на описание конструкторско-технологических свойств деталей значительно превосходит время самого проектирования. Данные вопросы актуальны в том случае, если электронная модель чертежа строится в одной САПР, а разработка технологии изготовления осуществляется в другой. Имеет место и методологическая проблема. Так, большинство конструкторских САПР, обеспечивающих геометрическое моделирование машиностроительных деталей, позволяют отрисовывать траектории движения инструментов при их механической обработке. Однако выбор технологических баз, назначение технологических переходов, выбор режущих инструментов и режимов резания подобными системами не предусматривается. Тем самым исключается возможность автоматизированного проектирования технологии изготовления, предшествующая разработке управляющих программ ЧПУ. Для комплексного решения задач автоматизации конструирования, инженерного анализа и технологической подготовки производства на предприятиях создаются свои интегрированные информационные системы. На рабочих местах конструкторов и технологов устанавливают программные среды различных фирм – разработчиков. В этих условиях решение вопросов организации обмена информации возможно при наличии единой системы сквозного проектирования. При ее отсутствии организация обмена информацией между подсистемами ложится на самих пользователей. Это влечет за собой проблемы при переносе данных из одной программы в другую: потеря точности, повторное задание одних и тех же данных. В лабораторной работе используются автоматизированные системы конструкторского проектирования AutoCAD, технологического проектирования Техно Про и программа обработки файлов чертежей IRP. Самостоятельно студент исследует возможности применения программы IRP для передачи информации о детали в различные системы технологического проектирования. Разработанная на кафедре САП программа IRP позволяет читать файлы в формате DXF, DWG и BMP, хранить информацию во внутреннем стандарте данных IRP и передавать конструкторско-технологическую информацию, заложенную на чертеже, в технологические системы.

3

1 Цель работы Приобретение навыков определения конструкторско-технологической информации и работы с автоматизированными системами технологической подготовки производства.

2 Общие положения 2.1 CAD/CAM системы Информатизация машиностроительных предприятий страны все более остро обозначает проблему отсутствия автоматизированной передачи данных между системами различного целевого назначения. В настоящее время на предприятиях используются системы автоматизированного проектирования (САПР или CAD), системы технологической подготовки производства (АСТПП или CAM) и системы управления производством (АСУП). Поэтому актуальным является решение вопросов, связанных с разработкой передачи информации, представленной в виде обычных документов и машинных кодах. При использовании автоматизированных систем (АС) имеется возможность создания интегрированных систем, позволяющих автоматизировать все стадии производственного процесса. Используемые на большинстве предприятий АС имеют локальный характер, так как внедрялись разными подразделениями в разное время и для различных целей. Следовательно, существует проблема - приходится вводить в разные системы одну и ту же информацию. Наиболее отчетливо видна проблема при совместном использовании АС конструкторского и технологического назначения. Проведен анализ более чем 30 АС, описанных в литературе, представленных в Интернет и используемых на машиностроительных предприятиях г. Оренбурга (ФГУП "ПО Стрела", "Техмаш", КБ Орион, ОАО "Металлист", "Оренбургский станкозавод", "Гидропресс" и другие). Установлено, что на практике применяется два способа передачи информации (рисунок 1) из конструкторской системы проектирования в технологическую: автоматизированный, использующий внутренний формат данных сквозных CAD/CAM-систем (в 19,2% исследованных АС) и ручной, предполагающий повторный ввод одной и той же информации в локальные системы различного целевого назначения (80,8% АС). Предприятия, использующие отдельные программные средства, несут потери из-за неоднократного ручного ввода информации в различные АС. Несмотря на имеющиеся разработки, проблему передачи данных между системами нельзя считать решенной, так как отсутствует автоматизированная передача информации из САПР в АСТПП. Решение проблемы может быть получено путем разработки программного модуля, преобразовывающего информацию из формата САПР в формат АСТПП. 4

конструктор

80,8%

Разработка чертежа в графическом редакторе

Подготовка данных

Сохранение в файл

Чертеж в системе среднего или тяжелого класса

19,2%

Сохранение в файл внутреннего формата

программист Ввод информации для САП ЧПУ Подготовка данных Разработка управляющих программ

Ввод информации для технологического проектирования

Технологическое проектирование

технолог

Подготовка данных

Рисунок 1 – Пути передачи информации из конструкторской в технологическую системы проектирования Интеграцию систем конструкторского и технологического проектирования (CAD/CAM) можно представить в виде взаимосвязанных инструментальных модулей. CAD/CAM - это всеобъемлющий набор средств для автоматизации процессов и технологической подготовки производства, а также различных объектов промышленности. Системы включают в себя полный набор промышленно адаптированных и доказавших свою эффективность программных модулей, функционально охватывающих анализ и создание чертежей, подготовку производства на всех этапах, а также обеспечивающих высокую функциональную гибкость всего цикла производства. Они способны функционировать на различных технических платформах, взаимодействовать с другим производственным оборудованием, обрабатывать данные, полученные путем достижения разработок новейшей технологии. Системы CAD/CAM позволяют в масштабе целого предприятия: - связывать логически всю информацию об изделии; - обеспечивать быструю обработку и доступ к ней пользователей работающих в разнородных системах; - поддерживать технологию параллельного проектирования и функционирования различных подразделений. Они согласовано выполняют в рамках единой компьютерной модели операции проектирования, сборки, тестирование изделия, подготовку производства и поддержку изделия в течение всего его жизненного цикла. Создаваемая системой модель основывается на интеграции данных и представляет собой полное электронное описание изделия, где присутствует конструкторская, технологическая, производственная и другие базы данных по изделию. Это обес-

5

печивает значительное улучшение качества, снижение себестоимости и сокращение сроков выпуска изделия на рынок. CAD/CAM - системы в зависимости от функциональных возможностей, набора модулей и структурной организации условно разделены на три группы: легкие, средние и тяжелые системы. Легкие системы. Это первый в сложившемся историческом развитии класс систем. К этой категории можно отнести такие системы, как AutoCAD, CAD-KEY, Personal Designer, ADEM, КОМПАС - График. Они, как правило, используются на персональных компьютерах отдельными пользователями. Такие системы предназначены в основном для качественного выполнения чертежей. Также они могут использоваться для двухмерного (2D) моделирования и несложных трёхмерных построений. Эти системы достигли в последнее время высокого уровня совершенства. Они просты в использовании, содержат множество библиотек стандартных элементов, поддерживают различные стандарты оформления графической документации. Системы среднего класса. Сравнительно недавно появившийся класс относительно недорогих трёхмерных CAD систем. К нему относятся системы AMD, Solid Edge, Solid Works, КОМПАС и так далее. Их появление связано с увеличением мощности персональных компьютеров и развитием операционной системы. С их помощью можно решать до 80% типичных машиностроительных задач, не привлекая мощные и дорогие CAD/CAM системы тяжёлого класса. Большинство систем среднего класса основываются на трёхмерном твёрдотельном моделировании. Они позволяют проектировать большинство деталей общего машиностроения, сборочные единицы среднего уровня сложности, выполнять совместную работу группам конструкторов. В этих системах возможно производить анализ пересечений и зазоров в сборках. Системы тяжёлого класса. Такие системы предоставляют полный набор интегрированных средств проектирования, производства и анализа изделий. К этой же категории систем можно отнести CATIA, Unigraphics, Pro/ENGENEER, CADDS5, EUCLID, Cimatron, T-Flex. Они используют мощные аппаратные средства, как правило, рабочие станции с операционной системой UNIX. Системы тяжёлого класса позволяют решать широкий спектр конструкторско-технологических задач. Кроме функций, доступных системам среднего класса, тяжёлые CAD/CAM - системы выполняют: - проектирование деталей самого сложного типа, содержащих очень сложные поверхности; - выполнение построения поверхностей по результатам обмера реальной детали, сглаживание поверхностей и сложных сопряжений; - проектирование массивных сборок, требующих тщательной компоновки и содержащих элементы инфраструктуры (кабельные жгуты, трубопроводы); - работа со сложными сборками в режиме вариантного анализа для быстрого просмотра и оценки качества компоновки изделия.

6

2.2 Стандарты данных Для комплексного решения задач автоматизации конструирования, инженерного анализа и технологической подготовки производства на предприятиях создаются свои интегрированные информационные системы. На рабочих местах конструкторов и технологов устанавливают программные среды различных фирм – разработчиков. В настоящее время ведутся работы по созданию интегрированного обмена данными. Разрабатываются стандарты в области ИПИ – технологий (технологий информационной поддержки изделий или CALS – технологий) в международной организации стандартизации ISO. В ее состав входит более 80 стран. В рамках ISO и международной электротехнической комиссии (IEC) работает совместный комитет по компьютерной графике (ISO/IEC JTC1 SC24). Международные и национальные стандарты определяют формат и содержание информационных моделей продукции, ее жизненный цикл и производственные среды. Основным преимуществом этих стандартов ISO является их независимость от операционной системы и физических устройств. Для GKS, GKS-3D, CGI, PHIGS опубликованы и готовятся стандарты на интерфейс с языками программирования (C, Pascal, Fortran, Ada), которые однозначно определяют синтаксис функциональных вызовов API и передаваемые параметры. Это позволяет осуществлять перенос программ без существенных переделок на уровне исходных текстов (при использовании стандартных версий языка программирования). Другое преимущество связано со стандартизацией двух- и трехмерного графического ввода, включая ввод координат графического курсора. Недостатком стандартов ISO является неполная совместимость различных реализаций одного стандарта. Например, GKS определяет набор всего из шести примитивов вывода, в то время как в реальных библиотеках их используется гораздо больше. Один из примитивов GKS является обобщенным примитивом вывода, который обеспечивает расширение набора графических элементов в конкретной реализации. На практике большинство примитивов библиотеки (окружность, эллипс, дуга и другие) являются расширением стандартного набора. Аналогичные проблемы возникают и с другими стандартами ISO, имеющими обобщенный примитив. Главным препятствием использования стандартов является отсутствие достаточной поддержки в реальных системах. Графические интерфейсы ISO/ANSI получили ограниченное распространение на рабочих станциях и практически не поддерживаются на персональных компьютерах. Исключение составляет лишь CGM, который используется для обмена изображениями между программами, а не для организации диалога. Это можно объяснить сложностью реализации и недостаточным быстродействием вследствие многоуровневых геометрических преобразований. Другое препятствие - отставание стандартов от новаций в машинной графике. Время рассмотрения стандарта в ISO доходит до пяти лет, что не позволяет учитывать новейших тенденций. 7

Проблемы, возникшие при использовании стандартов первого поколения, способствовали разработке новой серии ИПИ – стандартов. Первым из них стал стандарт ISO 10303 STEP, предназначенный для описания в "нейтральном" формате модели продукции, затем стандарт ISO 13584 PLIB. В рамках STEP предпринята попытка создания единых информационных моделей целого ряда приложений. В этом формате содержатся данные на языке моделирования Express, которые описывают информационные модели и прикладные протоколы. Необходимо отметить, что все же этот стандарт не разработан окончательно и многие разделы, относящиеся к обмену информации между системами, содержат только рекомендации. Другой особенностью является поддержание разными производителями отличных друг от друга протоколов. Непосредственного обмена данными между системами не удается осуществить. На основе анализа определено распределение систем по функциональным возможностям и поддерживаемым форматам данных, которое представлено в виде рисунка 2. Диаграмма показывает, что распространенными являются системы среднего класса. Большинство систем независимо от функциональных возможностей поддерживают формат DXF. Наиболее используемые форматы представлены в таблице 1, где определены их достоинства и недостатки.

17

18 16

14

количество систем

14 12 9

10

8 8 6

6

5

6

5

5

4

4

4

3

3 2

2 0 0

0 DXF

IGES

STL

1

STEP

1

1

0

0 0

VDAFS

форматы данных

3

3

ACIS

2

1 0

Parasolid

SAT

1

0

3DS

средние тяжелые

0

легкие

CATIA

Рисунок 2 – Соотношение функциональных возможностей систем и форматов данных 8

Таблица 1 - Обзор стандартов хранения информации Ст андарт

DXF

IGES

STEP

VDAFS

STL

Достоинства Базовый формат для обмена двумерной графической информацией между приложениями САПР; Текстовый файл в коде ASCII; Поддерживается почти всеми CAD-системами; Большое распространение; Подвергается редактированию; Преобразование в форматы других систем Кодировка в символьном формате; Описание технологической информации; Поддержка твердотельных объектов AutoCAD и Mechanical Desktop; Импорт IGES кривых и поверхностей с определяемыми пользователем геометрическими допусками; Графический интерфейс пользователя позволяет осуществлять настройку параметров трансляции с помощью диалоговых окон;

Задает информационную модель данных об изделии и прикладные протоколы; Применяется для передачи геометрической информации между системами моделирования; Данные записаны на языке моделирования Express; Моделирование целого изделия

Предназначен для трансляции данных об усеченных поверхностях; Используется автомобильными OEMпроизводителями; Транслятор Autodesk VDAFS 2000 интегрирован с Mechanical Desktop 4; Поддержка двумерной и трехмерной каркасной графики Стереолитографический формат для системы Solid Works; Разработан для передачи данных из CAD в CAM систему

Недостатки

Большой объем файла; Сложная структура файла

Сложность структуры; Создан для крупных корпоративных предприятий со сложными производственными процессами

Существуют протоколы для другой информации, которые не задействованы при передаче данных; Не используется в системах САПР и PDM в качестве внутреннего формата представления данных; Потеря информации и ее искажение при трансляции из одной системы в другую; Малая применимость Ограничение области применения; Доступ осуществляется из Мechanical Desktop; Малая применимость Ограничение области применения; Малая применимость

9

Установлено, что наиболее используемым форматом является DXF, поддерживаемый большинством систем и обладающий рядом преимуществ. В частности, данный формат поддерживается системами AutoCAD и Компас, наиболее распространенных на предприятиях г. Оренбурга. Компас приобрел популярность в последние годы благодаря своей простоте освоения и доступности приобретения. Однако к настоящему времени большинство чертежей выполнены в AutoCAD, так как эта система появилась задолго до остальных и получила широкое распространение. В связи с этим на предприятиях имеются электронные архивы чертежей. Формат "Drawing Exchange Format" (DXF) разработан фирмой Autodesk для системы AutoCAD. Он применяется для переноса геометрической информации между различными конструкторскими системами и обмена описаниями чертежей. Файл DXF построен таким образом, чтобы при его обработке ненужная информация может быть опущена. Обрабатывать объекты можно в любом порядке. Разделы "Заголовок" и "Таблицы" остаются без изменения при усложнении чертежа детали. Изменения в конструкции детали, например, вала путем добавление новых геометрических элементов (фаска, шпоночная канавка, отверстие и так далее) дополняется объектами в разделах "Блоки" и "Примитивы". Заполнение файла происходит по мере выполнения чертежа в системе AutoCAD. Для каждого графического примитива можно выделить общие параметры и специфические. Общие параметры указываются при обозначении любого примитива, если они существуют. К ним относятся: 0 - начало группы, указывающей его тип; 5 - метка примитива; 6 – имя типа линии; 8 - имя слоя; 38 - подъем (если не нулевой); 39 - высота графического примитива; 62 - номер цвета. Специфические параметры задают особенности распознавания примитивов. Полный список примитивов представлен в описании DXF файла. 2.3 Автоматизированное технологическое проектирование В технологии машиностроения решаются задачи по всем технологическим процессам – от получения заготовки до приемки собранных изделий, но особое внимание уделяется этапам механической обработки заготовок и сборки машин, поскольку эти процессы наиболее трудоемки и являются определяющими во всем цикле производства машин. При автоматизации проектирования технологических процессов учитывают характер и взаимосвязи факторов, влияющих на построение технологического процесса и определяющих заданное качество изготовляемых изделий и экономическую эффективность. При проектировании технологических процессов обработки исходными данными являются рабочий чертеж детали, технические условия на ее изготовление, годовая программа выпуска изделия, в состав которого входит деталь. 10

Проектирование технологического процесса включает в себя ряд иерархических уровней: разработку принципиальной схемы технологического процесса, представляющей последовательность этапов укрупненных операций; проектирование технологического маршрута обработки детали (или сборки изделия); проектирование технологических операций; разработку управляющих программ для оборудования с ЧПУ. Уровень определяет степень детализации получаемых описаний технологического процесса. Принципиальная схема технологического процесса выражает состав и последовательность этапов (укрупненных операций) обработки и сборки изделия. Проектирование операций включает определение состава технологических переходов, планов или маршрутов обработки поверхностей; последовательности выполнения переходов обработки разных поверхностей; расчет технологических параметров (припусков, режимов резания, норм времени, погрешностей обработки и другие). В проектирование технологического процесса входит также выбор заготовки, баз, оборудования, технологической оснастки. На каждом уровне процесс технологического проектирования представляется как решение совокупности задач. Начинают проектирование с синтеза структуры по техническому заданию. Исходный вариант структуры генерируется, а затем оценивается с позиций условий работоспособности, например обеспечения заданных параметров качества изделия. Для каждого варианта структуры предусматривается оптимизация параметров. Если для некоторого варианта структуры технологического процесса, операции или перехода достигнуто обеспечение заданных параметров качества изделия, то синтез считается законченным. Результаты проектирования выдаются в виде необходимой технологической документации. Для каждого варианта структуры разрабатывается модель технологического процесса или его элементов. Анализом модели проверяется выполнение условий работоспособности. В зависимости от особенностей изготовляемого объекта и условий проектирования технологические процессы разделяют на единичные, типовые и групповые. Единичные технологические процессы устанавливают на изделия одного наименования, типоразмера и исполнения независимо от типа производства; типовые – на группу изделий с общими конструктивными признаками; групповые – на конструктивно и технологически сходные изделия. Для осуществления взаимной интеграции систем необходимо единое информационное пространство. Оно может быть реализовано при автоматизированной передаче данных между системами. Параметры передачи между системами, полученные в результате системного анализа, представим в виде рисунка 3. Данные, представляемые в одной из систем как выходные, в другой системе являются входными. Обозначим буквами А, Б и В системы конструкторского, технологического проектирования и создания управляющей программы соответственно; цифрами "1" входные данные, а "2" – выходные данные для каждой системы. Состав необходимых исходных данных определен на рисунке 4. Некоторые данные содержат группы параметров, которые показаны с помощью связи "один ко многим". 11

А1

А2

Б1

Преобразование данных для разработки чертежа

А2.1

Б1.1

А2.2

Б1.2

А2.3

Б1.3

Автоматизированное конструкторское проектирование

А2.4

Б1.4

А2.5

Б1.5

А2.6

Б1.6

А2.7

Б1.7

А2.8

Б1.8

А2.9

Б1.9

А

Электронная модель детали

Б

Автоматизированное технологическое проектирование Технологический процесс механической обработки

Б2

А2

Преобразование данных для разработки ТП

Б2.1

Б2.2

Б2.3

Б2.4

Б2.5

Б2.6

Б2.7

Б2.8

Б2.9

Б2.10

В1 В1.1

В1.2

В2.3

В1.4

Преобразование данных для разработки УП

В

В2 В2.1

Автоматизированное проектирование управляющей программы

В2.2 В2.3

Управляющая программа

Рисунок 3 - Передача данных между системами Обозначение на схеме

Наименование параметров

А1

Эскиз детали

А2.1 А2.2 А2.3 А2.4 А2.5

Электронная модель детали Обозначение детали Название детали Материал Твердость

А2.6.1

Код поверхности

А2.6.2

Вид поверхности

А2.6.3

Тип поверхности

А2.6.4

Номер поверхности

А2.6.5

Название поверхности

А2.6.6

Шерохотоватость

А2.6.7

Класс поверхности

А2.6.8

Сопряжение поверхности

В1.2.1

Ускоренная подача

В1.2.2

Частота вращающего шпинделя

Значения элементов

В1.2.3

Параметры детали

А2.8

Значение точности поверхности (не указанная на чертеже)

В1.2.4

Тип прохода

А2.9

Значение шероховатости поверхности (не указанная на чертеже)

В1.2.5

Коррекция

В1.2.6

Параметры аппроксимации (точность)

В1.2.7

Высота плоскости обработки

А2.6

Перечень элементов конструкции (поверхностей)

А2.7

Обозначение на схеме

Наименование параметров

Б2.1

Маршрутно-операционная карта

Обозначение на схеме

Наименование параметров

В1.1

Электронная модель детали

Б2.2

Операционный эскиз

Б2.3

Режимы обработки

В1.2

Инструмент

Б2.4

Нормы времени

В1.3

Б2.5

Операции

Задание пути обработки

Б2.6

Припуски

В1.4

Постпроцессор

Б2.7

Оборудование

В2.1

Управляющая программа

Б2.8

Измерительный инструмент

В2.2

Б2.9

Вспомогательный инструмент

Имя файла для хранения программы

Б2.10

Приспособление

В2.3

Имитация обработки

Рисунок 4 – Необходимые данные для каждой системы

12

2.4 Представление конструкторско-технологической информации на чертеже детали Определим в файле DXF конструкторскую и технологическую информацию. Предположим, что поступило задание проанализировать чертеж, который представлен на рисунке 5. К конструкторской информации отнесем геометрические построения, представленные в DXF файле с помощью примитивов LWPOLYLINE, LINE, SOLID, CIRCLE, ARC. Технологическая информация задается с помощью примитива TEXT. Представим конструкторско-технологическую информацию в соответствии с рисунком 5 в виде таблицы 2.

1

Рисунок 5 – Пример чертежа детали "ось" 13

Таблица 2 – Конструкторско-технологическая информация детали "ось" Параметры Электронная модель детали Название детали Элементы конструкции Вид и тип поверхности Значение Вид и тип поверхности Значение Вид и тип поверхности Значение Поле допуска Вид и тип поверхности Значение Шероховатость Вид и тип поверхности Значение Шероховатость Вид и тип поверхности Значение Шероховатость Вид и тип поверхности Значение Шероховатость Вид и тип поверхности Значение Шероховатость Вид и тип поверхности Значение Отклонения размеров Материал Значение шероховатости, неуказанной на чертеже Технические требования

Обозначение на чертеже Лист 1 Ось Торцевая левая Ø18 Цилиндрическая левая 3 Торцевая правая Ø14 h9 Цилиндрическая левая 46±0,2 1,6 Канавка левая 3,5 1,6 Цилиндрическая левая 2,5 1,6 Цилиндрическая правая 52 1,6 Цилиндрическая правая 52 1,6 фаска 1×45 h14, ± t2/2 Сталь 45 ГОСТ 1060-88 6,3 Покрытие хим. окс. прм. Маркировать 4 и клеймить К на бирке

Таким образом, информационная модель детали для описания конструкторско-технологических свойств включает координаты построенных примитивов, но и определить вид, тип и шероховатость поверхности элементов конструкции. Данная информация имеется в файле DXF.

14

2.5 Работа с программой обработки файлов чертежей IRP Программа обработки файлов чертежей «Image Recognition Project» (IRP) защищено свидетельством ОФАП. Она разработана для работы в операционной системе серии Windows. Программа позволяет читать, хранить информацию во внутреннем стандарте данных IRP и передавать конструкторскотехнологическую информацию, заложенную на чертеже, в технологические системы. Для функционирования программы необходимо наличие на компьютере установленного пакета программ Microsoft Office. В начале работы программного средства на мониторе появляется главное окно программы. Из данного окна осуществляются основные операции по открытию, обработке и сохранению информации. Программа имеет стандартизированный интерфейс. Вызов всех процедур возможен в строке главного меню программы. Для работы программы необходимо открыть файл с чертежом, сохраненный в формате DXF. Открыть файл возможно двумя способами: - через главное меню программы Файл/Открыть (File/Open); - нажатием кнопки в панели инструментов. Вид появившегося диалогового окна для выбора имени файла приведен на рисунке 6.

Рисунок 6 – Диалоговое окно для выбора имени файла 15

после того как файл открыт, на экран выводится графическое представление его содержимого. Для обзора свойств файла, вызывается окно «Свойства» (Properties). Окно «Свойства» на рисунке 7. Окно включает в себя панель с закладками для представления свойств по отдельным категориям. Все настройки свойств среды программы отражаются в окне «Настройки» (Settings). Наибольшую часть окна составляет панель с настройками, разделенных по категориям: - основные (General); - отрисовка (Drawing); - отчет (Report). В нижнем левом углу программы находится флажок с подписью «Default» - для установки настроек по умолчанию.

Рисунок 7 – Диалоговое окно свойств файла Процедуру распознавания образов файла можно вызвать двумя способами: - через главное меню программы «Сервис»/«Распознавание» (Service/Recognition); - нажатием кнопки

. 16

Для передачи информации в другие приложения вызывается окно " Отчет " (Report), которое представлено на рисунке 8.

Рисунок 8 - Окно передачи информации в приложения Microsoft Office Если пользователь обнаружил, что в процессе распознавания не определены некоторые объекты на чертеже, то производится вызов процедуры обучения, представленной на рисунке 9. Для получения отчетной информации необходимо открыть форму "Отчет". Процесс передачи информации в систему Microsoft Excel продемонстрирован на рисунке 10. Для передачи информации в Microsoft Excel: - указать путь к файлу; - указать таблицу, в которую будет передаваться информация; - выбрать версию программного продукта; - нажимаем кнопку «Send». Аналогично осуществляется передача данных в MS Access, MS Word.

17

Рисунок 9 - Окно обучения

Рисунок 10 - Форма "Отчет" в процессе передачи данных в Microsoft Excel 18

3 Задание на выполнение работы 3.1 Начертить в AutoCAD чертеж детали по заданию преподавателя и сохранить его в формате DXF. 3.2 Произвести анализ чертежа. Записать конструкторскотехнологическую информацию, представленную на чертеже. 3.3 Выполнить анализ чертежа с помощью программы IRP. Привести результаты работы программы. 3.4 Сравнить результаты анализов, выполненных в пунктах 3.2 и 3.3. 3.5 Произвести разработку технологического процесса в системе технологического проектирования. 3.6 Оформить отчет по лабораторной работе. 3.7 Самостоятельно исследовать работу программы обработки файлов чертежей IRP с различными системами технологического проектирования.

4 Содержание отчета 4.1 Название лабораторной работы. 4.2 Цель работы. 4.3 Задание на выполнение чертежа детали. 4.4 Результаты анализа чертежа по пункту 3.2. 4.5 Результаты анализа чертежа по пункту 3.3. 4.6 Вывод по сравнению отчетов. 4.7 Распечатка технологического процесса.

5 Контрольные вопросы 5.1 Какие существуют автоматизированные системы? 5.2 Перечислите проблемы при использовании автоматизированных систем различных фирм разработчиков. 5.3 Какие возможны пути передачи информации между автоматизированными системами? 5.4 Для чего предназначены CAD/CAM системы? 5.5 Как можно классифицировать CAD/CAM системы? 5.6 Какие системы называют легкими? 5.7 Что позволяют выполнять легкие системы? 5.8 Какие системы называют средними? 5.9 Что позволяют выполнять средние системы? 5.10 Какие системы называют тяжелыми? 5.11 Что позволяют выполнять тяжелые системы? 5.12 Какие системы можно отнести к легким, средним и тяжелым? 5.13 Какие существуют стандарты данных? 5.14 Какие стандарты разрабатываются в рамках ИПИ – технологий? 5.15 Какие преимущества у стандартов ISO? 19

5.16 Какие недостатки у стандартов ISO? 5.17 Какие стандарты относятся к стандартам ISO? 5.18 Как соотносятся функциональные возможности систем и форматы данных? 5.19 Какие форматы являются наиболее используемыми? 5.20 Что включает в себя проектирование технологического процесса? 5.21 На какие уровни можно разбить процесс разработки технологических процессов? 5.22 Какие существуют технологические процессы? 5.23 Какие необходимы данные для проектирования систем конструкторского, технологического проектирования и создания управляющей программы? 5.24 Как определить конструкторско-технологическую информацию на чертеже? 5.25 Какая последовательность работы в программном средстве «IRP» для передачи конструкторско-технологической информации с чертежа в MS Office?

20

Список использованных источников 1 Норенков И.П.. Кульмик П.К. Информационная поддержка наукоемких изделий. CALS – технологии. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2002. – 320 с. 2 Соломенцев Ю.М., Митрофанов В.Г., Павлов В.В., Рыбаков А.В. Информационно-вычислительные системы в машиностроении. CALS – технологии. - М.: Наука. 2003. – 292 с. 3 Шерстобитова В.Н., Черноусова А.М. Интегрированный обмен данными в CAE/CAD/CAM // Современные аспекты компьютерной интеграции машиностроительного производства: Сборник статей всероссийской научнопрактической конференции. – Оренбург: РИК ГОУ ОГУ, 2003. - С.33-36. 4 Черноусова А.М., Шерстобитова В.Н. Интегрированные системы проектирования и управления // Модернизация образования: проблемы, поиски, решения: Сборник материалов всероссийской научно-практической конференции. – Оренбург: РИК ГОУ ОГУ, 2004. - С.306-307. 5 Черноусова А.М., Шерстобитова В.Н. Интегрированный модуль передачи данных из конструкторской подсистемы САПР в технологическую // Моделирование и обработка информации в технических системах: Сборник материалов всероссийской научно-технической конференции. – Рыбинск: РГАТА, 2004. – С.373 – 376. 6 Базарнов Д.А., Шерстобитова В.Н. Image Recognitions Project // Свидетельство об отраслевой регистрации разработки программы обработки файлов чертежей - «электронный документ». Отраслевой фонд алгоритмов и программ. www.ofap.ru. № 50200400639. 03.06.2004.

21