1.Перенос некоторой детали изображения в другое место. Это дейст­ вие связано с выполнением поступательного движения.

2.Копирование детали изображения в другом месте. Функция копиро­

вания подобна функции переноса с той лишь разницей, что положение самой копируемой детали не изменяется.

3.Поворот детали. Это преобразование вращения, при котором деталь поворачивается на заданный угол относительно исходной ориентации.

4.Зеркальное отображение детали. Выполняется относительно задан­

ной плоскости.

5.Уничтожение детали изображения. Эта функция удаляет часть изо­ бражения с экрана и из базы данных.

6.Удаление части изображения с экрана с оставлением ее в базе дан­

ных.

7.Отсечение линии или другого элемента изображения. Эта функция обеспечивает удаление части линии за пределами некоторой точки.

8.Создание секции модели из нужных графических элементов. Скон­

струированная секция, сориентированная должным образом, может быть за­ тем добавлена в модель.

9. Изменение масштаба. Выбранный элемент изображения можно уменьшить или увеличить в соответствии с заданным масштабным коэффи­ циентом в направлении осей. Изменение масштаба может производиться как по всем трем осям сразу, так и по одной или двум.

Принцип моделирования (параметрическое или обычное без взаимо­ связи элементов детали), естественно, накладывает отпечаток на редактиро­ вание. При отсутствии параметризации изменение практически любого раз­ мера требует большой доработки всей модели с использованием названных возможностей редактирования (перенос, удаление части изображения с по­ следующей прорисовкой нового варианта и т.д.).

Наличие параметрических связей намного упрощает редактирование - после задания новых значений параметров модель автоматически перестраи­ вается в соответствии с ними. Например, конструктор изменяет длину пере­ мещения фигуры при создании тела, в результате другой элемент (бобышка, ребро), построенный на торце тела, все равно остается на торце, а не «повиса­ ет» в пространстве на прежнем месте.

3.3. Автоматическое создание чертежей

После определения конструктивных параметров изделия выполняется окончательный функциональный анализ. Как было рассмотрено выше, функ­ циональный анализ включает в себя расчеты механических напряжений и усилий, тепловых и электрических процессов. Для описания динамического поведения проектируемого объекта используются дифференциальные урав­ нения. Процедуры анализа могут быть автоматизированы с использованием программ инженерного анализа. В готовых к применению САПР такие сред­

ства включаются в библиотеку программ и вызываются для использования в процессе работы с каждой конкретной моделью проектируемого объекта. В современных САПР программы инженерного анализа выделяются как само­ стоятельные системы CAE (Computer Aided Engineering - инженерный ана­ лиз, проработка с помощью компьютера).

Автоматическое черчение предполагает выполнение на бумаге конст­ рукторских чертежей непосредственно на основе информации, содержащейся в базе данных САПР. В некоторых автоматизированных конструкторских от­ делах на первых порах возможность автоматического изготовления чертежей была определяющим фактором целесообразности затрат на САПР. Это не­ удивительно, так как производительность САПР при выполнении указанных операций выше производительности чертежника примерно в пять раз.

Целый ряд функциональных возможностей геометрической модели объекта наилучшим образом проявляется именно в процедурах изготовления чертежей. Сюда относятся автоматическое определение размеров, штриховка нужных областей, масштабирование, а также построение разрезов и увели­ ченных изображений конкретных элементов деталей. Важную роль в черче­ нии с использованием ЭВМ играет возможность вращения деталей или вы­ полнения иных преобразований изображений (например, для получения ко­ соугольных проекций, построения изометрии или перспективы). В большин­ стве САПР предусматривается возможность формирования шести проекций детали. Конструкторские чертежи приводятся в соответствие с системой стандартов путем воплощения требований этих стандартов в конкретные ма­ шинные программы.

Команды образмеривания позволяют проставлять линейные и угловые размеры, размеры диаметра и радиуса, а также рисовать осевые линии круга и проводить разнообразные линии-выноски. Кроме того, ряд команд управ­ ляет различными режимами. Для детальной настройки размеров существует серия диалоговых окон. Каждая комбинация настроек определяет размерный стиль, который может постоянно храниться в чертеже. Можно создать необ­ ходимое количество таких стилей, присвоить каждому имя и использовать их

впроцессе нанесения размеров.

Всовременных САПР И имеются встроенные средства оформления чертежа, позволяющие отслеживать ассоциативную связь между моделью и

еечертежом. В этом случае изменение параметров модели приводит к авто­ матическому изменению чертежа.

1. Объясните необходимость итеративного характера процедур конст­ рукторского и функционального проектирования.

2.Назовите задачи конструкторского проектирования.

3.Дайте определение и укажите разновидности геометрического мо­ делирования.

4.Охарактеризуйте методы объемного моделирования.

5.Какие функции выполняют программы машинной графики?

ГЛАВА 4. ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

4.1. Технологическая подготовка производства

Сложность современных изделий машиностроения обусловливает не­ обходимость выполнения большого объема работы по технической подго­ товке производства до начала их промышленного выпуска.

Техническая подготовка производства включает в себя в качестве ос­ новных этапов конструкторскую, технологическую и организационную под­ готовку.

Конструкторская подготовка изделия имеет своей целью разработку конструкции изделия и создание чертежей общей сборки изделия, сбороч­ ных элементов и отдельных деталей изделия, запускаемых в производство с оформлением соответствующих спецификаций и другой конструкторской документации. Как видно из описания целей, конструкторская подготовка включает в себя два вида проектирования: функциональное и конструктор­ ское, рассмотренные выше.

Технологическая подготовка производства (ТПП) по ГОСТ 14.004-83 - это совокупность взаимосвязанных процессов, обеспечивающих технологи­ ческую готовность предприятия к выпуску изделий заданного уровня качест­ ва при установленных сроках, объеме выпуска и затратах. Основными функ­ циями (задачами) технологической подготовки производства являются: обеспечение технологичности конструкции, разработка технологических процессов (ТП), проектирование и изготовление средств технологического

оснащения (СТО).

Организационная подготовка производства включает в себя календар­ ное и технико-экономическое планирование и организацию производства изделия в установленные сроки в заданном объеме выпуска.

Технологическая подготовка производства базируется на Единой сис­ теме технологической подготовки производства (ЕСТПП). Согласно ГОСТ 14.001-73 ЕСТПП - это установленная государственными стандартами сис­ тема организации и управления процессом ТПП, предусмагрнвающая широ­ кое применение прогрессивных типовых ТП, стандартной технологической оснастки и оборудования, средств механизации и автоматизации производ­ ственных процессов, инженерно-технических и управленческих работ.

Технологическая подготовка является самой трудоемкой частью тех­ нической подготовки производства. Трудоемкость технологического проек­ тирования составляет (в процентах от общего объема технической подготов­ ки) около 30 - 40 % для условий мелкосерийного производства и 50 - 60 % в массовом производстве. Как показывает практика, трудоемкость технологи­ ческого проектирования в 2-3 раза превышает трудоемкость конструирова­ ния машин.

Рассмотрим названные три основные задачи технологической подго­ товки производства.

Обеспечение технологичности конструкции изделий. Для решения этой задачи проводятся: структурный анализ изделий (какие детали и сбо­ рочные единицы входят в изделие) с целью определения возможности уве­ личить количество заимствованных деталей (в том числе и стандартных); технико-экономический анализ производства (какие технологические про­ цессы и средства технологического оснащения можно использовать из про­ цессов и средств подготовки технологически подобных и уже запускавшихся изделий); анализ возможности улучшения технологичности конструкции де­ талей.

Технологичность по ГОСТ 18831-73 рассматривается как совокупность свойств конструкции изделия, проявляемых в возможности оптимальных за­ трат труда, средств, материалов и времени при технической подготовке про­ изводства, изготовлении, эксплуатации и ремонте, по сравнению с соответ­ ствующими показателями однотипных конструкций изделий того же назна­ чения при обеспечении установленных значений показателей качества в при­ нятых условиях изготовления, эксплуатации и ремонта.

Анализ возможности улучшения технологичности конструкции дета­ лей включает в себя анализ возможности: уменьшения размеров обрабаты­ ваемых поверхностей для снижения трудоемкости механической обработки; повышения жесткости детали для обеспечения ее многоинструментальной обработки и высокопроизводительных режимов резания; облегчения подво­ да и отвода режущих инструментов в целях сокращения вспомогательного времени; унификации размеров отверстий, пазов и канавок для сокращения номенклатуры инструментов; обеспечения удобного и надежного базирова­ ния заготовок, а при простановке размеров анализ возможности совмещения технологических и измерительных баз; анализ удобства выполнения много­ местной обработки заготовок.

Показатели для оценки технологичности конструкции учтены требова­ ниями ГОСТ 14.201-73. Технологичность конструкции - понятие относи­ тельное и комплексное. При сс оценке следует учитывать условия производ­ ства (тип, уровень автоматизации и оснащенности), ее нельзя рассматривать изолированно, без взаимосвязи и учета условий выполнения подготовитель­ ных процессов, процессов обработки, сборки и контроля. Отработку на тех­ нологичность конструкции производят в целях получения наименьших тру­ доемкости и себестоимости изготовления изделия в целом.

Улучшение технологичности конструкции позволяет сократить трудо­ емкость изготовления изделия на 15-30 % и более, а себестоимость на 1(>- 20 %. Для отдельных деталей эти показатели могут быть выше.

Понятие «технологичность конструкции» распространяют не только на область производства, но и на процесс его подготовки. Конструкция изделия

должна быть удобной для быстрого освоения его в производстве, а также для эксплуатации его потребителем (удобство обслуживания, ремонтопригод­ ность, экономичность эксплуатации).

Конструкцию изделия рекомендуется отрабатывать на технологич­ ность в процессе создания самой конструкции. При этом достигается рабо­ чий контакт конструкторов и технологов, сокращается длительность после­ дующей разработки технологических процессов.

Разработка технологических процессов (ТП). Цель проектирования ТП - подробное описание процессов изготовления изделия с необходимыми технико-экономическими расчетами и обоснованиями принятого варианта. Эта основная задача технолога дополняется задачей внедрения спроектиро­ ванного технологического процесса на предприятии. В результате составле­ ния технологической документации инженерно-технический персонал и ра­ бочие-исполнители получают необходимые данные и инструкции для осу­ ществления спроектированного технологического процесса в конкретных производственных условиях.

Технологические процессы разрабатывают при проектировании новых и реконструкции существующих заводов, а также при организации произ­ водства новых изделий на действующих заводах. Кроме того, ТП корректи­ руют или разрабатывают новые ТП на действующих заводах при выпуске уже освоенной продукции. Это обусловливается конструктивными усовер­ шенствованиями выпускаемых изделий и необходимостью использования и внедрения в действующее производство передовой технологии и новейших достижений производственной техники.

При проектировании новых и реконструкции существующих заводов разработанные ТП берутся за основу проекта. Они определяют необходимое технологическое оборудование, производственные площади и энергетиче­ ские мощности цеха, его транспортные средства, число рабочих, основные и вспомогательные материалы. На основе спроектированного ТП устанавли­ вают исходные данные для организации снабжения цеха, календарного пла­ нирования, технологического контроля, инструментального и транспортного хозяйства, решают вопросы организации, экономики и управления цехом. От качества технологических разработок зависят технико-экономические пока­

затели завода.

При организации производства новых изделий на действующем заводе разработка ТП предшествует всем подготовительным и организационным работам. На основе ТП выявляют возможности использования имеющегося оборудования и необходимость приобретения нового, определяют требую­ щуюся дополнительную рабочую силу, количество инструмента, средств технического контроля, транспортных средств, материалов, энергии.

Задача проектирования ТП характерна многовариантностью возмож­ ных решений. Даже для сравнительно простых изделий может быть разрабо­