Содержание к диссертации
Введение
1. Современное состояние проблемы автоматизации проектирования технологических процессов ?
1.1. Анализ функциональных возможностей ПАТЕР Ш и степени автоматизации процесса проектирования . 2
1.2. Анализ возможностей и степени автоматизации , ввода входной информации в ЭВМ І9
1.3. Исследование и анализ проблемы информационного, обеспечения САПР ТП 6
1.3.1. Современные возможности системы управления базами данных 26
1.3.2. Анализ вопроса организации информационного фонда САПР ТП 3D
1.4. Использование средств диалогового взаимодействия в САПР ТП 35"
1.5. Основные результаты анализа и,постановка задачи исследования 38
2. Методологическое обеспечение САПР ТП HL
2.1. Этапы декомпозиции процесса технологического проектирования Ні
2.2. Разработка формализованной модели процесса проектирования технологии изготовления деталей Л
2.2.1. Теоретико-множественная модель процесса проектирования технологии механической обработки 5І
2.2.2. Базис проектирования технологических процессов в САПР ТП 6И
Стр. 2.2.3. Теоретико-множественная модель предметной , области 6?
2.3. Режимы функционирования системы 73
2.4. Методы построения подсистемы.проектирования . технологии в САПР ТП ?9
2.4.1. Имитационная модель процесса концевого . фрезерования
2.4.2. Постановка задачи проектирования оптималь ных технологических процессов в технологи ческой подсистеме САПР ТП %5
2.5. Методика построения подсистемы диагностики САПР Ш в?
Выводы 90
3. Языковые средства САПР ТП ЮЪ
3.1. Методы и средства общения с САПР ТП ЮЗ
3.2. Диалоговые средства взаимодействия с САПР ТП І05
3.3. Методика диалогового взаимодействия, технологов с системой САПР ТП Ю?
3.4. Принципы многоуровневого представления входной информации в САПР ТП НО
3.4.1. Теоретико - множественная модель представления геометрии детали Hi
3.4.2. Основные принципы построения геометрических программ І19
Стр. 3.4.3. Система управления банком геометрических программ І2В
Выводы (SO
4. Информационная база САПР ТП 132
4.1. Особенности использования информационного фонда в САПР ТП /33
4.2. Уровни представления информации в БТД и проектирование инфологической схемы данных {37
4.2.1. Теоретико-множественная модель технологических данных ЩО
4.2.2. Каталоги БТД как инфологическая модель данных №1
4.3. Выбор СУБД, функционирующей в составе САПР ТП І55
Выводы /97
5. Программное обеспечение САПР ТП {99
5.1. Архитектура САПР ТП №
5.1.1. Использование принципов двухуровневой диспетчерезации 200
5.I.I.I. Функциональная структура диспетчеров системы 201
5.1.1.1.1. Организация интерфейса между системами, взаимодействующими с Диспетчером САПР ТП.. 205
5.1.1.1.2. Структура и функции Операционного диспетчера 2.01
5.1.2. Информационные потоки в САПР ТП 221
5.1.3. Функционирование СУБД СПЕКТР совместно с системами САПР ТП 225
5.2. Метода взаимодействия пользователей в САПР ТП.. 229
5.2.1. Функции администратора САПР ТП 229
5.2.2. Взаимодействие пользователей-технологов. с системой 230
5.3. Пример проектирования технологического процесса изготовления детали типа "корпус" 2.32.
Выводы 233
Заключение 236
Литература
- Анализ функциональных возможностей ПАТЕР Ш и степени автоматизации процесса проектирования
- Разработка формализованной модели процесса проектирования технологии изготовления деталей
- Методы и средства общения с САПР ТП
- Особенности использования информационного фонда в САПР ТП
Введение к работе
Одной из важнейших задач, поставленных в Основных направлениях экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года, принятых ХХУІ съездом КПСС, является необходимость "обеспечить освоение в короткие сроки серийного производства новых конструкций машин, оборудования, средств автоматизации и приборов, позволяющих использовать в широких масштабах высокопроизводительные, ... материалосберегающие технологии...".
Кроме того, ХШ съезд КПСС поставил задачу перевода социалистической экономики на интенсивный путь развития. Эта задача вызывает необходимость существенного совершенствования организации и управления производственными системами на всех уровнях.
Совершенствование организации и управления должно удовлетворять требованиям, направленным, во-первых, на повышение эффективности производства, во-вторых, на учет все возрастающей сложности его организации и, в частности, его технологической подготовки, в-третьих, на использование новых форм и методов решения комплекса задач, связанных с автоматизацией процесса изготовления деталей. Комплексная автоматизация технологического проектирования повышает производительность и качество процесса механообработки. Одним из мероприятий, решающих задачу комплексной автоматизации производства, является широкое внедрение в промышленность оборудования с ЧПУ и станков типа "0Ц". В этих условиях особую актуальность приобретают вопросы, связанные с подготовкой управляющих программ, также машинного проектирования технологических процессов изготовления деталей, обеспечивающих постоянное повышение производительности, улучшение качества и снижение стоимости технологических процессов.
Эти задачи можно выполнить только на базе систем автоматизации проектирования технологических процессов (САПР ТП) изготовления деталей с использованием последних достижений как в области электронно-вычислительной техники, так и в области кибернетики [_{0І\. Автоматизация проектирования технологических процессов имеет ряд преимуществ, позволяющих снизить трудоемкость и резко сократить сроки подготовки управляющих программ для оборудования с ЧПУ, повысить производительность инженерного труда, а также степень его автоматизации.
По данным нашей и зарубежной печати [40iJ , около 80$ всех работ по проектированию затрачивается на работы, не требующие творческого участия человека, и на коррекцию ошибок, возникающих на всех стадиях проектирования, в том числе примерно 50-80$ на выпуск документации, около 20-50$ на поиск, корректировку и исправление ошибок, до 20-30$ [іОі] на контрольные проверки всех уровней.
Машины и приборы становятся все более сложными и точными, усложняется их разработка и изготовление, увеличивается цикл и сложность подготовки их производства. По данным [?з] последние 20 лет период нахождения изделия в производстве сократился более, чем в 3 раза, а средняя продолжительность цикла технологической подготовки увеличилась примерно в 2 раза и составляет от 0,5 до 5 лет. Затраты на технологическую подготовку производства могут составить свыше 30$ общих затрат на выпуск изделия. Анализ процесса технологического проектирования показывает, что технолог затрачивает до 20$ своего рабочего времени на поиск необходимой информации об инструменте, оборудовании, приспособлении и т.д., что может быть полностью автоматизировано, полностью могут быть автоматизированы различного рода стандартные расчеты,
требующие значительного времени в процессе технологического проектирования. Обилие исходных данных и факторов, влияющих на построение технологических процессов, приводит к большой вариантности принимаемых решений. В то же время сложность изделий требует технико-экономического обоснования технологических решений, с целью выбора наилучшего, что невозможно в рамках ручного проектирования. 1 учное проектирование технологических процессов приводит к их необоснованности и неоптимальности, отражается на себестоимости, производительности и качестве производства. Автоматизация проектирования позволяет в таких условиях в два-четыре раза сократить сроки проектирования, на 20-25$ повысить производительность труда, на 10-15$ улучшить технико-экономические характеристики и качество проектируемых изделий, улучшить качество документации \iOi ] , снизить трудовые затраты и себестоимость изготовления деталей.
Кроме того, для эффективного применения в машиностроении автоматизированных систем управления станками, участками, цехами требуется опережающее развитие автоматизации процессов технологического проектирования как источников исходной информации для систем АСУ любого класса. Традиционные методы технологической подго- \ товки производства тормозят ее развитие, в связи с чем существует объективная необходимость использования научных достижений в области технологии, которые могут быть заложены в методику машинного проектирования.
Вышеизложенные соображения позволяют сделать вывод о необходимости проведения научно-исследовательской работы для формализации процесса проектирования технологии изготовления деталей, а также методов построения самой САПР Ш, определения состава и функций информационного фонда, на основе чего возможна разработка алгоритмов и программ САПР ТП. Целью данной работы является проведение исследований для создания САПР ТП механической обработки деталей, позволяющей значительно повысить научно-технический уровень разработки и качество параметров технологических процессов механообработки и документации на них и многократно сократить продолжительность проектирования технологии изготовления деталей на станках с ЧПУ.
В диссертационной работе решаются следующие задачи:
1. Анализ функциональных возможностей известных САПР ТП для выявления направлений их совершенствования.
2. Разработка моделей технологического процесса и процесса его проектирования, позволяющих, во-первых, сократить ресурсные затраты на разработку технологической документации не менее, чем
в 3 раза и, во-вторых, предоставляющих возможность оптимизации параметров технологического процесса по критерию производительности, реализация чего в известных САПР ТП не представляется возможной из-за функциональной ограниченности моделей.
3. Разработка диалогового интерфейса САПР ТП, предназначенного для технологов-пользователей, не имеющих специальной подготовки в области автоматизации, позволяющего минимизировать их трудозатраты при решении функциональных задач.
4. Разработка оптимального по информационной и вычислительной сложности математического и программного обеспечения, позволяющего на минимальных конфигурациях ЕС и СМ ЭВМ проектировать технологические процессы механической обработки.
5. Разработка оптимальной структуры информационного фонда СМР ТП с использованием эффективной типовой СУБД (СПЕКТР) для его ведения и манипулирования данными, позволившей минимизировать ресурсы оперативной и внешней памяти при проектировании, а также достичь времени реакции системы,, не превышающего долей секунды в самом трудоемком случае.
6. Разработка подсистемы диагностики, не только выявляющей тупиковые направления и критические ситуации по контролируемым параметрам при поиске оптимального решения, но и генерирующая рекомендации по их устранению.
7. Разработка оригинальной архитектуры САПР Ш, позволяющей эффективно использовать типовое программное обеспечение средств телеобработки, СУБД СПЕКТР и постпроцессоров для станков с ЧПУ, работать с банком переменной структуры для программ геометрического моделирования, структура которого определяется условиями конкретного производства.
8. Внедрение разработанной САПР ТП на промышленных предприятиях.
На защиту выносится:
1. Модели технологического процесса и процесса проектирования технологии изготовления деталей, позволяющие сократить ресурсные затраты на разработку технологической документации не менее, чем в 3 раза и предоставляющие возможность оптимизации параметров технологического процесса по критерию производительности.
2. Модель, методику построения диалогового интерфейса САПР Ш, предназначенного для технологов-пользователей, не имеющих специальной подготовки в области автоматизации, который позволяет минимизировать их трудозатраты при проектировании технологических процессов изготовления деталей.
3. Оптимальное по информационной и вычислительной сложности математическое и программное обеспечение САПР ТП, допускающее использование на минимальных конфигурациях ЕС и СМ ЭВМ при проектировании технологии изготовления деталей.
4. Оптимальную структуру информационного фонда САПР ТП и методику его организации,ведения и манипулирования данными с использованием типовой СУБД (СПЕКТР),позволяющую минимизировать ресурсы оперативной и внешней памяти при проектировании,достичь времени реакции системы,не превышающего долей секунды.
5. Модель и методику построения подсистемы диагностики,дающую счерпывающую по возможности информацию о месте, причинах и способах странения "тупиковых" ситуаций и критических значения контролируе-ых параметров в процессе решения функциональных задач САПР Тії.
6. Архитектуру САПР ТП, позволяющую работать с банком переменой структуры для программ геометрического моделирования, структура юторого определяется условиями конкретного производства и эффективо использовать типовое программное обеспечение средств телеобработ и, СУБД и постпроцессоров для вывода управляющей программы требуемого станка.
Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заклююния, содержание которых изложено на 149 страницах из них 45 страниц рисунков, ЗЦ таблиц, приложений на 68
границах и перечня литературы 153 в том числе /25 отечественных и 28 зарубежных наименований.
В первой главе приведен анализ существующих САПР ТП, их структуры и функциональных возможностей, состава информационного фонда и іетодов проектирования технологических процессов.
Вторая глава посвящена разработке методологии построения !АПР ТП для фрезерных операций.
В третьей главе рассмотрены языки, используемые в составе !АПР технологических процессов концевого фрезерования.
В четвертой главе рассматриваются особенности использования шформавдонного фонда САПР ТП, его структура, а также обосновывается выбор соответствующей СУБД.
Пятая глава посвящена архитектуре и программному обеспечению !АПР ТП, здесь также дается пример расчета оптимального технологического процесса изготовления фрезерной детали.
В приложениях даны условные обозначения, используемые в работе, распечатки программных модулей САПР ТП, блок-схемы алгоритмов і акты внедрения диссертационной работы.
Экспериментальная и теоретическая часть работы выполнены на кафедре "Технология приборостроения" Киевского ордена Ленина поли-гехнического института в течении 1980-1984 года и внедрены на промышленных предприятиях г. Киева.
Анализ функциональных возможностей ПАТЕР Ш и степени автоматизации процесса проектирования
Быстрая сменяемость изделий в современном производстве приводит к постоянному увеличению объема работ по технологическому проектированию. От данного этапа нередко во многом зависит сокращение сроков освоения новых изделий.
Весь предыдущий опыт автоматизации технологических процессов в основном сводится к разработкам фрагментного характера \70] . Только в последние годы технологическая подготовка производства стала рассматриваться как сложная кибернетическая система с большим количеством составляющих элементов и их взаимосвязей, что привело к бурному развитию систем автоматизации. Автоматизированное проектирование применяется во многих отраслях народного хозяйства, однако особенно существенные успехи достигнуты в радиоэлектронике L 4 , /6 , #9 , №6, 79 , $ И , машиностроении І36, 59 , 72 , 1г0} и строительстве
В машиностроении средствами автоматизированного проектирования выполняется: - формирование общего вида изделия; - моделирование сложных технических кривых и поверхностей; - конструкторские расчеты деталей машин; - проектирование и конструирование инструментов, штампов и станочной оснастки; - расчет режимов резания и нормирование технологических процессов механической обработки деталей.
В основе систем автоматизированного проектирования технологических процессов (САПР-Ш) машиностроения выделяются два основных класса проектных задач - проектирование технологии меха нической обработки и подготовка управляющих программ (УП) для станков с ЧПУ, для которых по отдельности уже накоплен определенный опыт их решения с использованием ЭВМ.
Задачи САПР ТП и САП по характеру и общности использования можно подразделить на три группы: I - задачи, область применения которых не ограничивается конкретными САПР или САП. Это задачи создания языков описания конструкторской информации, графических языков, элементов мониторной системы, программ диалогового режима работы, а также систем управления информационной базой. П - задачи, специфические для процесса технологической подготовки производства, причём перечень их зависит от уровня автоматизации конкретной системы. К таким задачам можно отнести геометрические расчеты, расширение языков описания геометрии средствами представления технологической информации, конкретные алгоритмы технологического проектирования, разработки состава и функций информационного фонда и методов работы с ним и ряд других. Ш - задачи, решаемые при адаптации САПР и САП к условиям конкретного производства, т.е. задачи, которые осуществляют учет особенностей объектов производства, парка станков и устройств ЧПУ и другие.
В настоящее время благодаря теоретическим и практическим исследованиям в области автоматизации программирования [ Hi , 52, 96 , 10? , 09 \ и использования идей модульного программирования [_ S3 , 56 ] , построению единого банка данных [ 30 , 118, 92 J , пакетов прикладных программ [_ ІО , // , Hi , 50 ], возможностей диалогового взаимодействия с системой - сделан значительный шаг в развитии САПР.
Над практическими и научными проблемами САПР работают многие коллективы: ШМ и ВТ АН СССР, ИЛУ АН СССР, Ж АН УССР, ИТК АН БССР, MIT - США и другие. Достигнуты значительные результаты в области практики и теории САПР [_ б , 7 , 9 , 71 , 89 , {ВО, 882. Специально для САПР разработаны новые методы синтеза технических решений [ЗН \ , новые алгоритмы оптимизации [di \ , методики проектирования и оценки результатов.
Развитие автоматизации проектирования технологических процессов связано с именами Г.К.Горанского, В.Д.Цветкова, С.П.Митрофанова, Н.М.Капустина, В.В.Павлова, которые заложили основы теории автоматизации технологической подготовки производства, ведущие к созданию комплексных САПР ТП, основанных на единой системе кодирования и едином матобеспечении.
Разработка формализованной модели процесса проектирования технологии изготовления деталей
Метод типовых технологических процессов нашел весьма широкое распространение и разрабатывается в [/24]. Этот метод реализуется на базе сложившегося производственного опыта, что упрощает автоматизацию подготовки технологии изготовления деталей. Однако спроектированный технологический процесс с помощью таких систем носит субъективный характер, т.к. решение о выборе состава и характеристик режущего инструмента, структуре технологического процесса, траектории движения инструмента, режимах резания принимает технолог. Это является существенным недостатком этого метода.
Во многих странах получили распространение автоматизированные системы, включающие системы разработки маршрутной и операционной технологии. Например, MUTOPROG в NfiKK [ W5 ] , СОМРАС в Берлине [М8] , CAM-I (САРР) [ / ] , с MS в университете Puzdue \_№Ъ\ , САРР в IAfSS » разработанная исследовательской группой в Японии [ Ш] система АРІ в Токийском университете \_14L \ . Все эти системы базируются в основном на трех методах проектирования: 1) на методе таблиц решенш, построенных на основании прошлого опыта; 2) на методе оптимального приближения, основывающемся на анализе и распознавании информации в чертеже; 3) на методе, являющемся комбинацией двух предыдущих.
В работе [узр] рассматривается интегрированная система C1MSIPRO , основывающаяся на системе ввода геометрической информации CIMS /ЯЕС , методика построения технологического процесса обработки деталей основывается на теории графов и концепции типовых технологических модулей.
Метод групповых технологических процессов разработан в
Митрофановым СП. ив работах его учеников: Ю.А.Гуль-нова, Д.Д.Куликова, Л.Л.Григорьева, П.А.Никитина, В.Ф.Смирнова. Недостатком метода групповых технологических процессов также является принятие технологических решений человеком.
Поэтому эти методы не позволяют спроектировать оптимальный технологический процесс с точки зрения технико-экономических и качественных критериев каждого конкретного изделия. Системы, построенные по методам групповых и типовых технологических процессов отличаются низкой производительностью из-за необходимости поиска в базе данных, перегруженной информацией, что влечет за собой снижение быстродействия и надежности системы \48 \ ,, а при проектировании технологических процессов используются жест-кие методы решения технологических задач, которые позволяют ПО- ! лучить лишь заранее запланированное решение без учета возможно- і го изменения их параметров.
Кроме того в таких системах скапливается информация для каждого типа деталей по технологии их изготовления. Для широкой номенклатуры деталей такая система является перегруженной информацией, что влечет за собой снижение быстродействия и надежности
Системы САПР ТП, построенные на базе единичных технологических процессов не нашли широкого распространения. Это объясняется их недолговечностью по причине реальных изменений технологических параметров в производстве. Известны тате частые изменения технологических параметров, как изменения конфигураций деталей, характеристик обрабатываемых и обрабатывающих материалов, соста ва и геометрии режущих инструментов, парка оборудования и т.д. В связи с этим построение САПР ТП на основе жестких моделей по методу единичных технологических процессов и отсутствие средств адаптации к условиям предприятия затрудняет совершенствование технологии. За каждым качественным изменением технологии следует ; существенная доработка самой САПР Тії. Следует отметить, что раз- , работка нестандартных математических моделей и жесткого программного обеспечения приводит к усложнению архитектуры систем САПР ТП. Кроме того, большинство САП и САПР ТП не обладают достаточной функциональной полнотой с точки зрения предметной области и в результате архитектурой, развитие которой или какое-либо изменение практически невозможно.
Поскольку все задачи САПР ТП многомерны и проблема их декомпозиции на отдельные подзадачи не решена окончательно, то затруднено применение эффективных методов оптимизации технологических процессов механической обработки деталей.
Актуальность использования методов оптимизации при проектировании технологических процессов в настоящее время не вызывает сомнения и отмечается в работах советских [_ 8 , 9 , 4? , 402 , И? , /24, 59 , Л J и зарубежных [ 80 , 1Z9 , 449 , / л] ученых. Оптимизация единичных технологических процессов разрабатывалась в работах Остафьева В.А., Капустина Н.М., Горанского Г.К., Силина С.С, Розенберга Ю.А. и др.
Методы и средства общения с САПР ТП
Основным преимуществом диалогового режима является простота внесения изменений в данные и программы. Процесс ввода ограничен только наличием базовых операций ввода: добавление, исключение, корректировка исходных данных. Эти операции, в свою очередь, обладают гибкой командной структурой и предусматривают изменение не только записи в целом, но и отдельных ее элементов. Диалоговый режим взаимодействия реализуется в САПР ТП в процессе вычислений и в процессе подготовки исходных данных, а также при функционировании в режиме ИПС. При обработке результатов вычислений преимущества диалогового режима заключаются в том, что можно легко выборочно просматривать результаты, принимать определенные решения, связанные с конкретной производственной ситуацией, т.е. синтезировать набор процедур проектирования на основании текущих результатов. В процессе автоматизированного технологического проектирования диалог осуществляется в форме "меню", когда ЭВМ предлагает технологу разъяснение состояния вычислительного процесса и выбор альтернатив для выполнения в дальнейшем. Такое взаимодействие осуществляют Диспетчер САПР ТП и Операционный диспетчер. Техно- лог в данном случае выносит принятые решения с помощью стандартных предложений - директив. Такая форма взаимодействия реализуется посредством языка диспетчеризации: ЯД ЯП. Язык диспетчеризации определяется множеством сообщений, выдаваемых на дисплей диспетчерами САПР ТП. Эти сообщения выдаются на естественном языке пользователя и позволяют задать режимы функционирования САПР ТП и вид проектируемого технологического процесса. В таблице (Приложение // ) приведен перечень сообщений .диспетчеров САПР ТП.
Все сообщения САПР ТП генерируются на основе словаря системы ( SLS ), состоящего из словаря подсистемы диагностики (SID), словаря языка описания данных {S9D) и словаря подсистемы выдачи документации ( S$ ): SLS SLD U S9J)USJ)
В таблице о (Приложение Ц ) представлен словарь САПР ТП. При функционировании системы в режиме ИПС содержание директивы формируется с помощью ЯЗІ - языка СПИНТЕР телеобработки системы СПЕКТР. Интерактивный язык СПИНТЕР - часть СУБД СПЕКТР, который предназначен для того, чтобы обеспечить простой и эффективный доступ к обрабатываемой информации. Система СПЕКТР исключает необходимость просмотра большого количества нерелевантной информации при поиске.
Другим средством, с помощью которого СПЕКТР экономит время взаимодействия является способность просматривать при поиске лишь действительно необходимую для технолога часть записей. Это достигается благодаря использованию "дескрипторов" или ключевых полей. СПИНТЕР - это интерактивный язык команд, который позволяет пользователю выбрать записи в соответствии с различными значениями дескрипторов и выводить нужные поля либо на экран терминала, либо распечатать их в виде отчета, либо и то и другое одновременно. СПИНТЕР автоматически генерирует заготовки для этих отчетов, причем пользователь может добавлять свои заголовки.
К полям записей, помимо двухзнаковых имен, можно обращаться с помощью более понятных имен "псевдонимов", файлам, кроме их номеров, могут также назначаться и псевдонимы.
Кроме интерактивного диалогового языка СПИНТЕР можно вос пользоваться диалоговым языком телеобработки (ЯТ), предоставляе мым диалоговой системой коллективного доступа PRIMUS для модификации, чтения или удаления технологических данных БТД. ЯТ PRIMUS позволяет взаимодействовать и с СУБД банка геометри ческих программ. В таком случае в качестве определяемого объекта, т.е. в качестве объекта которым манипулируют, выступает програм мный модуль БГП.
Причем СУБД БГП может взаимодействовать с ЯТ диалоговой системы коллективного доступа PRIMUS или любой другой диалоговой системой коллективного доступа.
Назначение системы телеобработки - существенное повышение эффективности труда пользователей (кактехнологов, так и администратора САПР ТП) в процессе подготовки исходной информации, а также при создании и модификации программ БГП и всей системы в целом. Кроме того система телеобработки PRIMUS позволяет иметь доступ к БТД в режиме разделения времени. Это обеспечивает администратора САПР Тії возможностью осуществлять операции ведения информационного фонда.
Особенности использования информационного фонда в САПР ТП
На концептуальном уровне задается формальное представление о реализации алгоритмов преобразования геометрических элементов,соот ветствующее тексту программы в исходных модулях в определенной языковой среде. Таким образом, система САПР ТП для синтеза геометрического объекта использует программные модули, входной информацией для которых является множество ?. = / В.і: ) где j - уровень,соответствующий программной реализации в среде определенного языка. Тогда абстрактный (концептуальный уровень представления геометрического объекта, реализуется системой в идеальной языковой среде, т.е. -Гя/свелы = 0 а Физические (внутренний) уровень - это реализация алгоритма преобразования характеристик геометрического объекта в загрузочных модулях в среде операционной системы (ОС) ЭВМ. Дополнительная информация отражает сведения об адресном пространстве, типе устройства хранения, длине дорожки, размерах блока, методе доступа, внутреннем коде и т.д., причем составляющая п1съеш = max На начальном этапе проектирования банка геометрических программ для целей синтеза ТЄХНОЛОГИЧЄСЇШХ процессов фрезерной обработки разработчик (администратор системы) отвлекается от языковой среды, в которой будет реализовываться описание геометрических элементов, поэтому вводится дополнительный уровень описания геометрических элементов,называемый информационно-логическим (или ин-фологическим) уровнем, отвлеченным от любого языкового описания и соответствующим уровню алгоритма программы. Модели геометрических элементов на инфологическом уровне указывают, что должен содержать банк программ, не касаясь вопросов как они будут реализованы. В общем случае, каждый пользователь не обязательно представляет всю совокупность программ, хранящихся в банке программного обеспечения. Например, технолог, проектирующий технологические процессы токарной обработки будет иметь представление о группе алгоритмов, касающихся этого технологического процесса. Разработчик фрезерных технологических процессов знает лишь об алгоритмах,позволяющих построить геометрию фрезерных деталей. Администратор системы представляет всю совокупность программного обеспечения, что и соответствует инфологической модели программного обеспечения подсистемы расчета геометрии детали. На пользовательском уровне представления геометрических элементов, последние представляются с помощью тех геометрических характеристик, которые представлены в чертеже. Таким образом многоуровневую структуру программного обеспечения банка геометрических программ можно представить как на рис. 3.5 и. рис. 3.6 .
Представление геометрических элементов на внешнем уровне соответствует кортежу: причем первой характеристикой Z0 является ключевой элемент, например, номер шаблона, используемого алгоритмом, отличающий заданный геометрический элемент и несущий информацию о его типе (прямая, окружность, кривая второго порядка и т.д.).
По значению этого ключевого параметра в дальнейшем при проектировании технологического процесса можно инициировать загрузочный модуль, соответствующий представлению данного геометрического элемента.
Таким образом, модели программной базы на инфологическом, концептуальном, внутреннем и внешнем уровнях назовем инфологической концептуальной, внутренний и внешний моделями соответственно, а описание этих моделей - инфологической концептуальной, внутренней и внешней схемами банка программ. На рис. 3.5 показано отображение информационного пространства с помощью моделей информационной базы. На первом этапе осуществляется отображение в инфологическую модель, затем в концептуальную, а та в свою очередь, во внешние и внутреннюю модели программной базы. Причем, все рассматриваемые отображения гомоморфны.
