Автор работы: Пользователь скрыл имя, 05 Февраля 2015 в 18:11, курсовая работа
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;
Естественно, что каждая подсистема САПР может создаваться как отдельный элемент процесса проектирования. В дальнейшем, с увеличением количества подсистем и ростом их качества при наличии достаточной базы типовых структур становится возможным объединение их в рамках систем автоматизированного проектирования.
Такие САПР обладают программным обеспечением различного уровня, в том числе активными графическими системами, и обеспечивают глубину проработки проектируемого изделия до полных чертежей основных узлов.
Следующей разновидностью САПР являются графические системы, предназначенные для непосредственного вычерчивания на экране различных узлов и деталей конструкций. Графические системы особенно необходимы на стадии технического проектирования, когда выполняется значительный объем чертежных работ и требуется большое количество чертежно-графической документации. Задачи графических систем состоят в том, чтобы облегчить и ускорить доработку конструкций, уменьшить вероятность появления технических ошибок.
Системы подготовки технической документации обеспечивают автоматизированный выпуск рабочих чертежей деталей или конструкций. Они позволяют воспроизвести формы детали по одной ее проекции или разрезу на сборочном чертеже, определить все размеры с допусками на изготовление и техническими условиями. Однако количество таких систем в общей массе САПР пока незначительно, и проблема массового выпуска рабочих чертежей пока не решена.
Еще одно бурно развивающееся направление САПР намечается в области обработки результатов экспериментальных исследований. Это обусловлено, с одной стороны, возросшим числом экспериментальных исследований новой техники, а с другой стороны, появлением программно-экспериментальных комплексов, позволяющих осуществлять автоматизацию экспериментальных исследований. В связи с этим на крупных предприятиях организовываются замкнутые системы получения, обработки и передачи экспериментальной информации на вход других подсистем САПР, при этом образуется эффективная система проектирования изделия, что в свою очередь позволяет производить оценку тех аналитических или численных методов, которые были заложены в основе других подсистем, и дает толчок к совершенствованию последних.
Немалая роль отводится так называемым информационным системам, которые призваны собирать, компактно хранить и в нужный момент избирательно передавать необходимый файл информации на вход следующей подсистемы или по требованию конструктора на указанное им устройство. К достоинствам этих САПР необходимо отнести их способность организации патентного поиска требуемого образца или детали.
Специфическую группу САПР составляют системы. технологической подготовки программ для станков с ЧПУ. Сегодня это направление во многом определяет эффект, который дает автоматизация проектирования. Вопрос зачастую ставится так: экономично ли использовать системы САПР — CAD без систем ИАСУ — САМ или их элементов? Ответ на этот вопрос дает практическое использование в системах САПР даже отдельных компонентов систем числового программного управления, каковыми являются САПР технологической подготовки программ для ЧПУ.
На следующей классификационной “ступеньке” расположены специализированные и инвариантные САПР.
Под специализированными САПР понимают такие системы проектирования, область применения которых ограничивается определенным классом конструкций, например САПР грузового автомобиля, САПР строительных конструкций, САПР тракторов и т. д. Инвариантные САПР — это такие системы автоматизированного проектирования, область применения которых не ограничена определенными сферами применения, например система автоматизации прочностных расчетов методом конечных элементов может быть инвариантна по отношению к автомобилю, строительной конструкции, трактору и т. д.
Специализированные САПР обеспечивают обычно полную проработку всех узлов изделия, в то время как инвариантные затрагивают только какую-то отдельную функциональную их особенность, например вопросы прочности. С другой стороны, инвариантная САПР в отличие от специализированной найдет применение на многих предприятиях и в проектных институтах. Следовательно, чтобы специализированные САПР были экономически эффективными, их следует разрабатывать на крупных предприятиях, выпускающих сложную дорогостоящую продукцию, или на предприятиях, выпускающих продукцию большими сериями.
И наконец, последняя “ступенька” нашей классификации, характеризующая, каким образом технические средства определяют различия в системах автоматизированного проектирования.
По современным представлениям, существуют две тенденции развития САПР, связанные с наличием аппаратных средств и вычислительной техники. К первой относятся системы проектирования, в которых вся основная информация, связанная с проектированием, обрабатывается мощной ЭВМ, а корректировка и ввод графической информации на местах осуществляются с помощью мини- или микроЭВМ, соединенных интерфейсом с большой машиной. Другую группу образуют системы САПР, в которых весь процесс проектирования осуществляется на автоматизированных рабочих местах конструкторов (АРМах) за счет собственных вычислительных и графических средств, а более мощный компьютер служит только передаточным звеном с общей базой знаний.
Чтобы ответить на эти вопросы, вспомним, как шел процесс создания вычислительной техники. Сначала появились большие ЭВМ, затем мини-ЭВМ и, наконец, микроЭВМ. Соответственно и САПР сначала создавали на больших ЭВМ, затем инициатива перешла “в руки” их более компактных наследников, тем более, что на базе последних начали создаваться различные средства автоматизации конструкторских работ.
Второе направление в создании САПР на базе АРМов следует признать более прогрессивным по многим аспектам, главные из которых следующие: во-первых, процесс проектирования не зависит от выхода из строя одного из рабочих мест, как это имеет место в системах первого направления, где выход из строя основной ЭВМ практически срывает весь процесс проектирования; во-вторых, независимая обработка данных избавляет конструктора от потерь времени, связанных с выполнением задания другого конструктора, упрощает управление процессом проектирования. Программное обеспечение САПР относится к наиболее сложным программным системам, созданным к настоящему времени.
Языки проектирования имеют две функции: познавательную и коммуникативную. Познавательная функция используется конструктором при фиксировании отдельных результатов процесса проектирования. С одной стороны, это освобождает его от хранения всей поступающей информации, с другой стороны, позволяет передавать текущие результаты решения проблемы другим конструкторам. Так как проектируемое изделие обычно создается коллективом конструкторов в процессе общения друг с другом, то имеет большое значение коммуникативная функция языка проектирования.
Представление описаний проектируемого изделия, выполняемое с использование языка лингвистики, есть не что иное, как реализация познавательной функции языка проектирования, а осуществление преобразований описаний за счет взаимодействия человека и ЭВМ реализуется в коммуникативной функции. Чем ближе язык диалогового проектирования САПР к естественному языку, тем большими возможностями располагает проектировщик при создании нового изделия.
Siemens PLM Software, подразделение Siemens Industry Automation Division, ведущий мировой поставщик ПО и услуг для управления жизненным циклом изделия, объявила о выпуске новой системы автоматизированной подготовки производства NXTM 7.5, в которой реализована созданная Siemens PLM Software синхронная технология моделирования.
Презентация новой запатентованной технологии состоялась в рамках ежегодной конференции компании Siemens PLM Software для прессы и аналитиков в Бостоне.
Ключевые инновации в NX 7.5
- Гибкость – NX 7.5 обладает исключительной гибкостью, предоставляя пользователям свободу проектирования при помощи синхронной технологии, обеспечивающей преимущества прямого редактирования в ходе создания моделей. Технология Design Freedom объединяет лучшие черты параметрического проектирования и прямого редактирования, обеспечивая многократное повышение производительности.
- Мощность – NX 7.5 может решать комплексные задачи при помощи мощных средств CAD/CAM/CAE. Развитые средства имитационного моделирования в NX 7.5 позволяют решать самые сложные задачи инженерного анализа, что на треть сокращает потребность в физических прототипах.
- Взаимодействие – единый рабочий процесс в NX 7.5 обеспечивает совместную работу над изделием, что на 20% сокращает цикл проектирования при помощи таких средств повышения производительности, как поэлементная механическая обработка деталей.
- Производительность – NX 7.5 обеспечивает повышение производительности за счет расширения возможностей повторного использования данных. В результате применения альбомов моделей сроки проектирования сокращаются на 40%. В NX 7.5 рост производительности достигается так же и за счет возможности заимствования данных – конструкций, результатов анализа, технологических процессов – из различных САПР, что позволяет избежать повторного ввода информации и сократить время анализа и обработки.
Design Freedom и синхронная технология обеспечивают непревзойденную гибкость.
В версии NX 7.5 благодаря синхронной технологии расширены возможности подхода Design Freedom. Технология Design Freedom в NX 7.5 – это новые подходы к созданию и редактированию геометрии. Данные преимущества упрощают работу с САПР для всех специалистов, включая конструкторов, расчетчиков и технологов.
Новая технология "наводящего выбора" (active selection) определяет функции конструктивных элементов, не требуя описания элементов и их ограничений вручную. Новые методы выбора объектов автоматически распознают логические и внутриэлементные взаимосвязи даже на импортированных моделях. Такой подход способствует повторному использованию имеющихся моделей и росту производительности.
"Технология Design Freedom в NX 7.5 повышает эффективность работы наших инженеров с внешними непараметрическими и сложными моделями", – отметил Фенг Льянгоу (Feng Lianguo), главный инженер исследовательского центра компании Hisense Air-Conditioner. "Теперь можно легко и быстро повторно использовать типовые модели или конструктивные элементы, причем созданные не только в более ранних версиях, но и в стороннем программном обеспечении. Это, вне всякого сомнения, мощнейший инструмент конструктора, заметно улучшающий методы моделирования".
Помимо технологии Design Freedom, NX 7.5 улучшает работу пользователей за счет большей гибкости, основанной на ролевом интерфейсе. В интерфейсе NX 7.5 введен полноэкранный режим для максимального отображения графики и настраиваемые всплывающие окна, ускоряющие взаимодействие пользователя с системой. В результате все достоинства новой версии смогут в полной мере ощутить все пользователи САПР.
"Выпуск новой версии NX повышает производительность и позволяет работать более эффективно. Удобный интерфейс ускоряет процесс проектирования", – отметил Эланго Раманатан (Elango Ramanathan), специалист по автоматизации компании Hughes Christensen. "Теперь можно удобно разместить все необходимые инструменты без необходимости их поиска в меню, а полноэкранный режим позволяет максимально отображать графику, что делает рабочий процесс комфортным".
Развитые средства имитационного моделирования.
Выпуск NX 7.5 является результатом реализации стратегии Siemens PLM Software по организации имитационного моделирования на всех этапах жизненного цикла с целью создания новых инновационных продуктов и повышения качества изделий. В новую версию включен большой набор мощных междисциплинарных средств имитационного моделирования для специалистов в области инженерного анализа, конструкторов и проектировщиков.
Имитационное моделирование в NX 7.5 обеспечивает связь с встроенными решениями для моделирования сложных газогидродинамических и тепловых потоков.
Система позволяет одновременно выполнять моделирование широкого спектра физических явлений, включая теплопроводность, принудительную конвекцию и конденсацию. Кроме того, новые корреляционные возможности конечноэлементной модели позволяют сравнить точность результатов анализа с измерениями, выполненными на реальных физических прототипах. В результате данные преимущества способствуют быстрому принятию оптимальных проектных решений.
Доступ к централизованно управляемым данным улучшает взаимодействие.
NX обеспечивает лучшее
взаимодействие за счет
Знания об изделии передаются в соответствующие приложения в виде конструкторско-технологической информации (PMI). В NX 7.5 данные PMI значительно повышают качество рабочих процессов на всех этапах жизненного цикла. Поэлементная автоматизация программирования для ЧПУ, реализованная в NX CAM, сокращает время подготовки управляющих программ на 20%.