(ГОСТ 23501.0-79):
-методическое,
-лингвистическое,
-математическое,
-программное,
-информационное,
-техническое,
-организационное.
Методическое обеспечение – комплекс документов, устанавливающих состав и правила выбора и эксплуатации средств обеспечения автоматизированного проектирования. Разработка таких документов является творческим процессом и выполняется человеком.
Лингвистическое обеспечение – совокупность языков проектирования, терминов, определений, необходимых для выполнения автоматизированного проектирования. Оно состоит из языков программирования, проектирования и управления. Четкой границы между ними провести нельзя.
Математическое обеспечение – совокупность математических методов, моделей и алгоритмов проектирования, необходимых для выполнения проектных процедур. Основу математического обеспечения составляют алгоритмы, по которым разработано программное обеспечение САПР.
По назначению и способам реализации математическое обеспечение делится на две части: первую часть составляют математические модели, вторую часть – формализованное описание технологии автоматизированного проектирования.
|
|
Программное обеспечение – комплекс программ и необходимой эксплуатационной документации к ним в виде обычных текстовых или записанных на магнитных носителях. Программное обеспечение САПР делят на общесистемное и специальное.
Общесистемное программное обеспечение включает в себя управление процессом вычислений; диалоговую взаимосвязь с пользователем в процессе проектирования; хранение, поиск, анализ данных и др.
Специальное программное обеспечение – прикладные программы и пакеты прикладных программ.
Важным компонентом программного обеспечения являются программы и пакеты программ, которые строят по модульному принципу разделения программ на самостоятельные функциональные модули.
|
|
|
|
|
|
|
|
Выч
Рис.7.1 Структура САПР технологического процесса.
Информационное обеспечение – информация, используемая непосредственно для выработки проектных решений. Оно состоит из: оперативной, условно-постоянной и постоянной информации.
Оперативная информация включает в себя сведения о предмете производства, средствах производства и о продукте производства (чертежи изделия, технические условия и др.). Ее подготавливают заранее, и длительное время хранят в системе проектирования.
|
|
Условно-постоянная информация корректируется или полностью заменяется при переходе к другим производственным условиям или к новому классу задач.
Постоянная информация содержит сведения о машинных программах автоматизированного проектирования.
Составной частью информационного обеспечения являются автоматизированные банки данных, которые состоят из баз данных и систем управления базами данных (СУБД).
База данных строится по принципу информационного единства и допускает объединение любого числа баз с использованием общих данных различными подсистемами САПР.
СУБД представляет собой комплекс программ, обеспечивающих централизованное хранение, накопление, модификацию и выдачу данных, а также языковых средств, предназначенных для управления данными в БД и обеспечения взаимодействия БД с прикладными программами.
Техническое обеспечение – совокупность взаимосвязанных технических средств, для ввода, хранения, переработки, передачи программ и данных, организации человека с ЭВМ, изготовления программной документации.
Организационное обеспечение – комплект документов, устанавливающих правила автоматизированного проектирования, выпуска, использования и корректирования входных документов САПР, доступа к базам данных и др.
Интегрированная система – “проектирование – изготовление”. В интегрированной системе объединяются подсистемы конструирования, геометрического моделирования и разработки технологии изготовления проектируемых изделий. Основой объединения является использование общей базы данных.
Единая система автоматизированного проектирования и изготовления радиоэлектронной аппаратуры (ЕСАП-26) обеспечивает сквозной автоматизированный цикл проектирования, изготовления и наладки блоков на основе единого лингвистического обеспечения общей базы данных и формирования полных комплектов конструкторско-технологической документации. Туда входят: функциональные и принципиальные электрические схемы, чертежи монтажных плат, таблицы соединений, спецификации и др.; технологические документы; программы для управления сверлильными станками с программным управлением; фотошаблоны для печатных плат и др. Система позволяет выполнять контроль монтажных соединений на соответствующей электрической схеме, тестовый контроль и т.д.
В системе широко используются устройства и технологическое оборудование с ЧПУ для автоматизации процесса изготовления, наладки и контроля блоков. Структура интегрированной системы “Проектирование – изготовление” приведена на рис.7.2.
Примером такой системы может служить САПР КАПРИ, представляющая собой замкнутый цикл: научные исследования (АСНИ), опытное производство (АСУТП).
Система САПР КАПРИ выполняет следующие автоматизированные функции:
1) проектирование сборочных узлов, типовых и оригинальных деталей;
2) проектирование технологических процессов (выбор заготовок, режимов обработки, формирование маршрутных и операционных технологических карт, конструирования оснастки, подготовка управляющих программ для станков с ЧПУ и др.);
3) управление технологическими процессами;
4) организационно-экономическое управление.
Рис.7.2.Структура интегрированной системы
“Проектирование–изготовление”.
ЛЕКЦИЯ 8
ОЦЕНКА ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ ИЗДЕЛИЙ
Качественная и количественная оценка технологичности
Качественная оценка технологичности характеризует технологичность конструкции обобщенно на основании опыта исполнителя.
Такая оценка допустима на всех стадиях проектирования, когда осуществляется выбор лучшего конструктивного решения и не требует определения степени технологичности сравниваемых вариантов. Качественная оценка в процессе проектирования предшествует количественной и определяет целесообразность её проведения.
|
|
Количественная оценка технологичности осуществляется с помощью системы базовых показателей. По способу выражения характеризуемых признаков показатели технологичности могут быть абсолютные и относительные, а по количеству признаков – частные и комплексные.
Частный показатель технологичности конструкции изделия характеризует одно из входящих в неё свойств.
Комплексный показатель – характеризует несколько входящих в него частных и комплексных свойств.
Рекомендуемый перечень показателей технологичности конструкции изделий приведён в ГОСТ 14.201-83.
Показатели технологичности и их выбор
Оценку комплексных показателей технологичности конструкции осуществляют для:
1) опытного образца (опытной партии);
2) установочной серии;
3)серийного производства.
Рассматривают узлы и блоки, являющиеся сборочными единицами, а в отдельных случаях производят оценку технологичности изделия в целом.
В зависимости от конструктивно-технологических особенностей сборочные единицы разбивают на группы:
1) электронные блоки (логические, аналоговые и индикаторные, блоки оперативной памяти, генераторы сигналов, приёмно-усилительные блоки и т.д.);
2) радиотехнические блоки (вторичные и стабилизированные источники питания, выпрямители и т.д.);
3) электромеханические и механические блоки (механизмы привода, отсчётные устройства, кодовые преобразователи, редукторы, волноводные блоки и т.д.);
4) коммутационно-распределительные блоки (коммутаторы, коробки распределительные, переключатели и т.д.).
Наиболее важными показателями технологичности конструкции изделий являются трудоёмкость изготовления и технологическая себестоимость. В отраслевых стандартах, разрабатываемых на основе государственных стандартов, приводится номенклатура базовых (частных) показателей и методика их определения.
Для каждой группы изделий определён состав из семи базовых показателей. Их выбирают с учётом наибольшего влияния на технологичность конструкции блоков. Состав базовых показателей, их ранжированная последовательность зависит от вида группы.
|
|
Коэффициент весовой значимости показателя определяется по формулам
,
где i – порядковый номер показателя в ранжированной последовательности.
Базовые показатели
I.Электронные блоки.
1.Коэффициент использования микросхем и микросборок в блоке
Ки.мс.= Нмс / Нэрэ , j1 = 1.000,
где Нмс – общее количество микросхем и микросборок в блоке (изделии), шт; Нэрэ – общее количество электрорадиоэлементов (ЭРЭ), шт.
К ЭРЭ относят микросхемы, микросборки, транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы и т.п.
2.Коэффициент автоматизации и механизации монтажа изделий
Ка.м.= На. м. / Нм. , j2 = 1.000,
где На.м – количество монтажных соединений, которые осуществляться механизированным и автоматизированным способом, шт;
3.Коэффициент автоматизации и механизации подготовки ЭРЭ к монтажу
Км.п.ЭРЭ = Нм.п.ЭРЭ/НЭРЭ, j3 = 0,750,
где Нм.п.ЭРЭ - количество ЭРЭ, подготовка которых к монтажу может осуществляться механизированным и автоматизированным способом, шт.
4. Коэффициент автоматизации и механизации операций контроля и настройки электрических параметров
Км.к.н. = Нм.к.н./Нк.н., j4 = 0,500,
где Нм.к.н. - количество операций контроля и настройки, которые можно осуществлять механизированным и автоматизированным способом, шт (в число таких операций включаются операции не требующие средств механизации); Нк.н. - общее количество операций контроля и настройки, шт.
5. Коэффициент повторяемости ЭРЭ
Кп.ЭРЭ = 1 - Нт.ЭРЭ/НЭРЭ, j5 = 0,310,
где Нт.ЭРЭ - общее количество типоразмеров ЭРЭ в блоке (изделий), шт.
Под типоразмером ЭРЭ понимается габоритный размер без учета номинальных значений.
6. Коэффициент применяемости ЭРЭ
Кпр.ЭРЭ = 1 - Нт.ор.ЭРЭ/НЭРЭ, j6 = 0,187,
где Нт.ор.ЭРЭ - количество типоразмеров оригинальных ЭРЭ в изделии (блоке), шт.
7. Коэффициент прогрессивности формообразования деталей
Кф = Дпр/Д, j7 = 0,110,
где Дпр - количество деталей, полученных прогрессивными методами формообразования (штамповкой, прессованием, литьем под давлением и т.п.), шт; Д - общее количество деталей (без нормализованного крепежа) в блоке (изделии), шт.
II. Радиотехнические блоки.
1. Коэффициент автоматизации и механизации подготовки ЭРЭ к монтажу
Км.п.ЭРЭ = Нм.п.ЭРЭ/НЭРЭ, j1 = 1,000,
где Нм.п.ЭРЭ - число ЭРЭ, подготовка и монтаж которых осуществляется механизированным и автоматизированным способом, шт; Нм.п.ЭРЭ - общее количество ЭРЭ, шт.
2. Коэффициент автоматизации и механизации монтажа
Ка.м. = На.м./Нм, j2 = 1,000,
где На.м - число монтажных соединений, осуществляемых автоматизированным и механизированным способом, шт; Нм - число монтажных соединений, шт.
3. Коэффициент сложности сборки
Кс.сб = 1 - Ет.сл/Ет, j3 = 0,750,
где Ет.сл - число типоразмеров узлов, требующих регулировки в составе изделия, пригонки или совместной обработки с последующей разборкой и сборкой, шт; Ет - число типоразмеров узлов изделии, шт.
4. Коэффициент автоматизации и механизации операций контроля и настройки электрических параметров
Км.к.н = Нм.к.н./Нк.н, j4 = 0,500,
где Нм.к.н - число операций контроля и настройки, выполняемых механизированным и автоматизированным способом, шт; Нк.н - общее число операций контроля и настройки.
5. Коэффициент прогрессивности формообразования деталей
Кф = Дпр/Д, j5 = 0,310,
где Дпр - число деталей, получаемых прогрессивными методами формообразования, шт; Д - общее число деталей (без нормализованного крепежа), шт.
6. Коэффициент повторяемости ЭРЭ
Кп.ЭРЭ = 1 - Нт.ЭРЭ/НЭРЭ, j6 = 0,187,
где Нт.ЭРЭ - число типоразмеров ЭРЭ, шт; НЭРЭ - общее число ЭРЭ, шт.
7. Коэффициент точности обработки
Кт.о. = 1 - Дт.о/Д, j7 = 0,110,
где Дт.о - число деталей, имеющих размеры с допусками по 7-му квалитету точности и ниже.
III. Электромеханические и механические блоки.
1. Коэффициент точности обработки
Кт.о = 1 - Дт.о/Д, j1 = 1,000.
2. Коэффициент прогрессивности формообразования
Кф = Дпр/Д, j2 = 1,000,
где Дпр - число деталей, получаемых прогрессивными методами формообразования, шт; Д - общее число деталей, шт.
3. Коэффициент сложности обработки
Кс.о = 1 - Дн/Д, j3 = 0,750,
где Дн - число деталей (заимствованных и стандартных), требующих обработки со снятием стружки, шт; Д - общее число деталей, шт.
4. Коэффициент повторяемости деталей
Кпов = 1 - (Дт + Ет)/(Д + Е), j4 = 0,500,
где Дт - число типоразмеров деталей в узле, шт; Ет - число типоразмеров узлов в изделии, шт; Д - общее число деталей, шт; Е - общее число узлов в изделии, шт.
5. Коэффициент сборности изделия
Ксб = Е/(Е + Д), j5 = 0,310,
где Е - число узлов в изделии, шт; Д - общее число деталей (без нормализованного крепежа), шт.
6. Коэффициент сложности сборки
Кс.сб = 1 - Ет.сл/Ет, j6 = 0,187,
где Ет.сл - число типоразмеров узлов, входящих в изделие, требующих регулировки в составе изделия, пригонки или путем совместной обработки с последующей разборкой и сборкой, шт; Ет - число типоразмеров узлов в изделии, шт.
7. Коэффициент использования материалов
Ки.м = М/Мм, j7 = 0,110,
где М - масса изделия без учета комплектующих; Мм - масса материала, израсходованного на изготовление изделия.
Комплексный показатель технологичности изделия определяется на основе базовых показателей:
,
где Кi - расчетный базовый показатель соответствующего класса блоков
(согласно ГОСТ 14.202-73); ji - коэффициент весовой значимости показателя;
i - порядковый номер показателя в ранжированной последовательности.
Уровень технологичности разрабатываемого изделия оценивается относительно нормативного комплексного показателя Кн, согласно ГОСТ14.201-73 это отношение должно удовлетворять условию К/Кн ³ 1, где Кн выбирают из таблицы 1.
Таблица1.
Тип блоков | опытный образец (партия) | Кн установочная серия | серийное производство |
Электронные | 0,4 - 0,7 | 0,45 - 0,75 | 0,5 - 0,8 |
Радиотехнические | 0,4 - 0,6 | 0,75 - 0,8 | 0,8 - 0,85 |
Электрормеханические и механические | 0,3 - 0,5 | 0,4 - 0,55 | 0,45 - 0,6 |
При анализе полученных результатов необходимо учитывать сложность изделия и уровень основного производства завода изготовителя.
Пути повышения технологичности изделий ЭС
Конструкция детали (узла) должна отвечать требованиям:
-состоять из стандартных и унифицированных элементов;
-изготовляться из стандартных заготовок
-иметь оптимальные точность и шероховатость поверхностей
-обеспечивать возможность применения стандартных и типовых процессов ее изготовления
-обеспечивать возможность одновременного изготовления нескольких деталей и применения наиболее прогрессивных методов формообразования.
ЛЕКЦИЯ 9