Системы автоматизированного проектирования станков

Развитие автоматизированного проектирования происходит под влиянием, с одной стороны, бурного процесса совершенствования вычислительной техники, с другой стороны, лучшего понимания самого процесса проектирования и места в нем ЭВМ. Сегодня общепринятой является точка зрения, когда термин «автоматизированное проектирование» можно применять только к системам автоматизированного проектирования, которые характеризуются совокупностью следующих основных принципов их построения.

1. Постоянное взаимодействие человека и ЭВМ в процессе проектирования, осуществляемое с помощью диалоговых средств. Речь идет о разделении функций между человеком и ЭВМ, когда человек решает не формализуемые задачи, а также задачи, которые он решает более эффективно, чем ЭВМ.
2. Реализация комплексного подхода к автоматизации всех уровней проектирования. Если этот принцип не выдерживается, то эффективность автоматизации проектирования резко снижается или может отсутствовать вообще. Неавтоматизированное проектирование плохо сочетается с автоматическим, сводя на нет преимущества последнего. Этот принцип требует также разрушения традиционно существующей границы между проектированием конструкции и разработкой технологии изготовления технического объекта. Система автоматизированного проектирования конструкции и технологического процесса ее изготовления должна быть единой.
3. Возможность совершенствования системы автоматизированного проектирования. Это необходимо обеспечить, так как ввод системы в эксплуатацию должен осуществляться по частям из-за большой ее стоимости и длительных сроков проектирования. Потому введение в действие последующих частей не должно приводить к проектированию заново введенных ранее. Совершенствование системы связано также с развитием вычислительной техники, математического обеспечения и проектируемых объектов.
4. Должна быть обеспечена информационная согласованность всех частей автоматизированной системы. Это означает отсутствие необходимости вмешательства человека в переработку информационных массивов при переходе от решения одной задачи или группы задач к другой.

Еще раз отметим, что только совокупность всех перечисленных принципов определяет автоматизированную систему проектирования.

Система автоматизированного проектирования строится на базе технических средств с соответствующим информационным и программным обеспечением. Технические средства системы включают одну или несколько вычислительных машин, образующих центральный вычислительный комплекс, и связанные с комплексом автоматизированные рабочие места, представляющие собой комплект периферийных устройств, обеспечивающих связь человека и ЭВМ. К их числу в первую очередь следует отнести алфавитно-цифровые и графические дисплеи. С их помощью осуществляется диалоговый режим работы системы автоматизированного проектирования. Фиксация выработанных решений в виде документации требуемой формы осуществляется с помощью чертежных автоматов и алфавитно-цифровых печатающих устройств.

В состав автоматизированного рабочего места входит также мини-ЭВМ, управляющая работой дисплеев и используемая для решения относительно простых задач. Взаимодействие автоматизированных рабочих мест с центральным вычислительным комплексом осуществляется в режиме разделения времени, так что один комплекс может включать 10—15 рабочих мест и более.

Таким образом, система автоматизированного проектирования является системой коллективного пользования.

Автоматизированные рабочие места обычно специализируются в соответствии с профилем решаемых задач. Например, рабочее место инженера-конструктора должно иметь более мощные средства графической обработки информации. Совокупность таких средств называют машинной графикой. Их применение облегчает создание конструкторской документации, уменьшает количество ошибок. Современные системы машинной графики позволяют синтезировать на экране дисплея чертежи сборочных единиц и деталей, вносить в них изменения, получать необходимые разрезы, сечения, изотермические изображения, выполнять операции дублирования части чертежа, симметричного отражения, изменения масштаба и т. п.

При этом синтез чертежа может вестись как универсальным способом, используя приемы геометрического черчения, так и сочетанием типовых чертежных фрагментов.

При необходимости документирования созданного чертежа может быть получена его копия с экрана дисплея либо осуществлено репродуцирование с помощью чертежного автомата. Сегодняшний уровень развития машинной графики позволяет конструктору работать, используя только средства вычислительной техники, сдав в архив традиционные чертежные приборы.

Информационное обеспечение автоматизированной системы проектирования включает разнообразные сведения справочного характера, а также результаты проектирования, которые могут быть использованы либо на последующих этапах, либо в других проектах. К числу справочных данных относятся информационные массивы, содержащие значения параметров стандартизованных и унифицированных изделий (крепежные детали, профили проката, подшипники и т. п.), сведения из ГОСТов и других стандартов, закодированные чертежи типовых изделий и т. п.

Совокупность всех информационных массивов системы называют базой данных. База данных совместно с программным обеспечением, реализующим управление ею, образует банк данных. Управление обеспечивает включение, хранение и выдачу информации по приказам пользователей или в соответствии с командами прикладных программ.

Программное обеспечение систем автоматизированного проектирования состоит из операционной системы и прикладных программ. Операционная система предназначена для организации процесса ввода-вывода и управления данными, подготовки и отладки программ и других вспомогательных операций и, с точки зрения пользователя, является продолжением аппаратных средств.

Прикладные программы являются частью специального программного обеспечения наряду с инструкциями по их использованию и языками общения человека с ЭВМ и отражают специфику решаемых задач. Характеристики и возможности прикладных программ определяют качество системы автоматизированного проектирования, а их разработка — самый трудоемкий этап создания такой системы.