Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Функции, характеристики и примеры CAD/CAM CAE -систем




Функции CAD-систем в машиностроении подразделяют на функции двухмерного (2D) и трехмерного (3D) проектирования. К функциям 2D от­носятся черчение, оформление конструкторской документации; к функциям 3D — получение трехмерных моделей, метрические расчеты, реалистичная визуализация, взаимное преобразование 2D и 3D моделей.

Среди CAD-систем различают «легкие» и «тяжелые» системы. Первые из них ориентированы преимущественно на 2D графику, сравнительно дешевы и менее требовательны в отношении вычислительных ресурсов. Вторые ориентированы на геометрическое моделирование (3D), более уни­версальны, дороги, оформление чертежной документации в них обычно осуществляется с помощью предварительной разработки трехмерных гео­метрических моделей.

Основные функции САМ-систем: разработка технологических процес­сов, синтез управляющих программ для технологического оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ), моделирование процессов обработки, в том числе построение траекторий относительного движения инструмента и заготовки в процессе обработки, генерация постпроцессоров для конкретных типов оборудования с ЧПУ (NC — Numerical Control), рас­чет норм выработки.

Функции САЕ-систем довольно разнообразны, так как связаны с проект­ными процедурами анализа, моделирования, оптимизации проектных решений. В состав машиностроительных САЕ-систем прежде всего вклю­чают программы для следующих процедур:

1. моделирование полей физических величин, в том числе анализ прочности, который чаще всего выполняется в соответствии с МКЭ;

2. расчет состояний и переходных процессов на макроуровне;

3. имитационное моделирование сложных производственных систем на основе моделей массового обслуживания и сетей Петри.

Примеры систем моделирования полей физических величин в соответствии с МКЭ: Nastran, Ansys, Cosmos, Nisa, Moldflow.

Примеры систем моделирования динамических процессов на макроуровне: Adams и Dyna — в механических системах, Spice — в электронных схемах, ПА9 — для многоаспект­ного моделирования, т. е. для моделирования систем, принципы действия которых основаны на взаимовлиянии физических процессов различной природы.

Наиболее известны следующие CAE/CAD/CAM-системы в машиностроении (особенности САПР в микроэлектронике приведены в приложении). «Тяжелые» системы (в скобках указа­на фирма, разработавшая или распространяющая продукт): Unigraphics (EDS Unigraphics); Solid Edge (Intergraph); Pro/Engineer (PTC — Parametric Technology Corp.), CATIA (Dassault Systemes), EUCLID (Matra Datavision), CADDS.5 (Computervision, ныне входит в PTC) и др.

«Легкие» системы: AutoCAD (Autodesk); АДЕМ; bCAD (ПроПро Группа, Новосибирск); Caddy (Ziegler Informatics); Компас (Аскон, С.Петербург); Спрут (Sprut Technology. Набе­режные Челны); Кредо (НИВЦ АСК, Москва).



Системы, занимающие промежуточное положение (среднемасштабные): Cimatron, Microstation (Bentley), Euclid Prelude (Matra Datavision), T-FlexCAD (Топ Системы, Москва) и др. С ростом возможностей персональных ЭВМ грани между «тяжелыми» и «легкими» CAD/CAM-системами постепенно стираются.

Для удобства адаптации САПР к нуждам конкретных приложений, для ее развития целесообразно иметь в составе САПР инструментальные сред­ства адаптации и развития. Эти средства представлены той или иной CASE-технологией (разработка и сопровождение по САПР), включая языки расширения. В некоторых САПР применяют оригинальные инструментальные среды.

Примерами могут служить:

− объектно-ориентированная интерактивная среда CAS.CADE в системе EUCLID, содержащая библиотеку компонентов,

− в САПР T-Flex CAD 3D предусмот­рена разработка дополнений в средах Visual C++ и Visual Basic.

Важное значение для обеспечения открытости САПР, ее интегрируе­мости с другими автоматизированными системами (АС) имеют интерфей­сы, представляемые реализованными в системе форматами межпрограмм­ных обменов. Очевидно, что, в первую очередь, необходимо обеспечить связи между САЕ, CAD и САМ-подсистемами.

В качестве языков — форматов межпрограммных обменов — используются IGES, DXF, Express (стандарт ISO 10303-11, входит в совокупность стандартов STEP), SAT (формат ядра ACIS) и др.

Наиболее перспективными считаются диалекты языка Express, что объясняется общим характером стандартов STEP, их направленностью на различные приложения, а также на использование в современных распре­деленных проектных и производственных системах. Действительно, такие форматы, как IGES или DXF, описывают только геометрию объектов, в то время как в обменах между различными САПР и их подсистемами фигури­руют данные о различных свойствах и атрибутах изделий.



Язык Express используется во многих системах интерфейса между CAD/CAM-системами. В частности, в систему CAD++ STEP включена среда SDAI (Standard Data Access Interface), в которой возможно представление данных об объектах из разных систем CAD и приложений ню описанных по правилам языка Express). CAD++ STEP обеспечивает доступ к базам данных большинства известных САПР с представлением извлекаемых данных в виде STEP-файлов. Интерфейс программиста позволяет открывать и закрывать файлы проектов в базах данных, производить чтение и запись сущностей. В качестве объектов могут использоваться точки, кривые, поверхности, текст, примеры проектных решений, размеры, связи, типовые изображения, комплексы данных и т. п.

 

Современные системы проектирования в масштабах предприятия за рубежом принято подразделять наCAD/CAM/CAE/PDM.

Функции автоматизированного проектирования подразделяются в этих подсистемах следующим образом:

· МодулиCAD предназначены, прежде всего, для геометрического моделирования, а также выполнения функций машинной графики.

· МодулиСАМ предназначены для технологической подготовки производства

· МодулиСАЕ предназначены для инженерных расчетов и анализа с целью проверки проектных решений.

Таким образом, современные САПР в масштабе предприятия включают в себя все три перечисленных модуля, способных обеспечить автоматизированную поддержку работ инженеров и специалистов на всех стадиях цикла проектирования и изготовления новой продукции.

 

Руководитель проекта  
         
Главный конструктор    
Инженер – конструктор    
Эскизный проект  
Проектирование отдельных деталей и сборочных агрегатов  
Инженер – расчетчик    
Расчет и анализ изделия    
Чертежник  
Создание чертежей и документации  
Инженер – технолог Определение технологии  
         
Инженер – ОТК Надзор за качеством изделия  
Концептуальное проектирование Рабочее проектирование Подготовка чертежной документации Подготовка производства  
Стадии проектирования изделия  
           

 

Менеджмент- это эффективное использование и координация таких ресурсов, как капитал, здания, материалы и труд для достижения заданных целей с заданной эффективностью.

PDM (Product Data Management) предназначен для организации управления производством разрабатываемого изделия (продукции) оптимального сбыта продукции, её реализации, восполнения финансовых ресурсов предприятия, основываясь на грамотном ведении рекламных компаний используя долгосрочные бизнес-прогнозы.

В Оксфордском русско-английском словаре (1994г.) слово “управление” на английский язык переводится, как “ management”, “ administration“, direction”.

Содержание понятия менеджмент раскрывается широко и многосторонне:

менеджмент − как способ управления, руководства, направления или контроля;

это искусство управления и руководства; это люди, контролирующие и направляющие работу организаций, а также управленческий персонал.

За последние 30 лет многие предприятия пришли в упадок, претерпели физический и моральный износ оборудования, что напрямую привело к снижению конкурентоспособности; большинству предприятий необходимо полное переоснащение промышленной базы; но, несмотря на это, задержка в использовании информационных технологий в промышленности позволит внедрить их быстро и с минимальными потерями с учетом опыта и ошибок западных фирм.

Системы CAD/CAM/CAE в масштабах предприятия призваны сыграть в процессе автоматизации и информатизации промышленности важную роль, так как они являются инструментальной базой по отношению ко всем системам автоматизации производственной и хозяйственной деятельности. Эти системы основываются, как правило, на последних достижениях в области автоматизации инженерного труда и организации производства.

Существующие в настоящее время на мировом рынке САПР по широте обхвата решаемых с их помощью задач можно разделить на два основных типа:

1) универсальные;

2) специализированные.

СпециализированныеСАПР используются как в составе универсальных, так и самостоятельно.

Все универсальные CAD\CAM\CAE содержат три обязательные категории подсистем:

1) пакеты программ для графического ядра системы. Например: ACIS, Consept Modeller фирмы Wisdom. Они реализуют твердотельную вариационную геометрию при создании геометрических моделей.

2) пакеты для всестороннего анализа и оценки функциональных и эксплутационных свойств с помощью методов моделирования на различных уровнях физического представления проектируемых объектов.

Их использование позволяет почти полностью отказаться от дорогостоящего изготовления прототипов проектируемых изделий и их натурных испытаний. Эти системы отличаются большой сложностью, стоимостью. Они охватывают широкий круг задач моделирования технических объектов. Максимально распространены системы моделирования на определенном уровне, использующие метод конечных элементов.

В зависимости от типа проектируемых изделий, технологии их изготовления и условий эксплуатации они подразделяются на:

1) универсальные;

2) специализированные.

К числу максимально известных относятся: NASTRAN, NISA-II, PATRAN, ANSYS. К числу специализированных относятся: SIMTEC, Magma, Soft (предназначен для моделирования процесса следования металлических заготовок), Mold-Flow (для моделирования процессов литья пластмасс), OPTRYS (для моделирования деформаций при листовой штамповке), ADAMS и DADS (для моделирования кинематики и динамики механизмов), SABER (для моделирования технических процессов различной физической природы на сосредоточенном уровне).

3) системы для подготовки управляющих программ станков и технологического оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ).

Они имеют достаточно развитый свой графический редактор, позволяющий на основе чертежа детали создавать ее геометрическую модель; используется для генерации управляющей программы системы ЧПУ.

Пакеты создаются как для ПЭВМ, так и для рабочих станций. Самые известные: Smart САМ, CIMCAM, Cilnplex, EVCLID, PEPS, DUGT. Спрут - русский пакет. Часто пакеты выпускаются как специализированные для конкретных видов механической обработки или имеют набор специализированных модулей.

 


mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2019 год. (0.006 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал