Методы создания ПГМ и их графических изображений

Лекция 7

Обработка графических данных на ЭВМ как область прикладной информатики означает формирование двухмерных и трехмерных моделей геометрических объектов, их хранение, отображение, преобразование, что можно отразить в виде структурной схемы движения геометрического информационного потока.

Рис.16 Движение геометрического информационного потока при конструировании.

Можно выделить два основных вида геометрических объектов:

1. Постоянный геометрический объект – характеризуется неизменимыми размерами и геометрической формой. Например, графические изображения условных графических обозначений радиоизделий электрических схем либо стандартные изделия с неизменными размерами.

2. Параметрически заданный геометрический объект – характеризуется переменными размерами и изменяемой геометрической формой. Например, типовые и унифицированные несущие конструкции радиоэлектронных устройств, конструктивные элементы типовых деталей, радиоизделия, зависящие от типоразмера и др.

Постоянные ГО формируются при помощи различных графических редакторов.

Методы описания параметрически заданных ГО характеризуется большими затратами на формирование внутримашинного представления. Чтобы сократить эти затраты при описании некоторых групп технических объектов можно пользоваться одним из двух принципиально различных методов: вариантным или генерирующим.

Вариантныйметод основан на том, что для определенного класса изделий выявляется искусственная модель – представитель со всеми геометрическими признаками изделий группы, с помощью которой можно получить все геометрические формы этого класса изделий. Представителя класса изделий называют типовой моделью, а полученные из нее формы – вариантами или исполнениями. Исполнение изделия определяется заданными параметрами, обнуление которых приводит к исключению составных элементов ГО. В простейшем случае изменяют только размеры, а конструкция отдельных вариантов семейства изделий остаётся неизменной. Такой вид конструирования называется принципиальным, т.е. сохраняет принцип конструкции. При принципиальном конструктировании конструкторские документы и данные технологической документации не подготавливают каждый раз заново, а закреплены за уже имеющимися принципиальными чертежами. Применение этого метода предполагает, что уже сделан выбор геометрии для проектируемого изделия. Область применения: проектирование отдельных деталей (например, пружин), проектирование комплексных функциональных узлов (например, подшипников), проектирование готовых изделий (например, трансформаторов, инструмента). Затраты на описание типовой модели велики по сравнению с затратами на получение вариантов, поэтому во многих САПР используют принцип вложенности моделей, т.е. один раз описанные типовые модели используются для описания более сложных типовых моделей в качестве макрокоманд. Применительно к технологии обработки в случае вариантного проектирования можно говорить о типовом технологическом процессе. В случае необходимости обновления комплексной информации о типовом технологическом процессе или чертеже на группу изделий в систему вводятся новые варианты сочетаний различных исходных параметров.

При генерирующем методе определяются различные сочетания конструкционных и технологических элементов, и выбирается наилучшее решение. Принцип работы САПР, использующей генерирующий метод основан на разделении геометрического объекта на составные элементы и создании новых геометрических объектов из уже имеющихся элементов. При этом все элементы можно разделить на основные (конструктивные геометрические и элементы формы (или функциональные)), вспомогательные и технологические. С помощью основных элементов создается геометрическая форма детали, ее наружные и внутренние поверхности и различные отверстия. Все это дает общее представление о будущем изделии. С помощью вспомогательных элементов, которые непосредственно связаны с основными, осуществляется более полное описание детали, позволяющее более точно и полно передать ее геометрическую форму. Технологические элементы относятся и к основным и к вспомогательным элементам, влияют на будущее производство создаваемого изделия и в первую очередь влияют на простановку размеров.

САПР работающие по генерирующему принципу обладают высокой гибкостью и пригодны для решения любых конструкторских задач. Этот метод эффективен, поскольку, большинство конструкторских разработок, относящимся к новым конструкциям, создаётся путем ранее не использовавшегося сочетания элементов, давно известных как по принципу функционирования, так и по исполнению.