Содержание к диссертации
Введение
1 Системы автоматизированной подготовки производства 9
1.1 Автоматизация процесса подготовки производства 9
1.1.1 Процесс подготовки производства 9
1.1.2 Автоматизация подготовки производства 11
1.1.3 Направления автоматизации проектирования 13
1.1.4 Потоки данных между АСПП 16
1.1.5 Выводы 18
1.2 Способы представления модели изделия в САПР 19
1.2.1 Конструктивно-геометрические модели представления изделия . 19
1.2.1.1 Каркасная модель 20
1.2.1.2 Твердотельные модели 21
1.2.1.3 Сводная характеристика моделей 27
1.2.2 Конструктивно-технологические представления изделия 27
1.2.2.1 Представление, на базе технических элементов 28
1.2.2.2 Кинематические модели представления детали 30
1.2.3 Выводы 33
1.3 Интеграция автоматизированных систем подготовки производства . 33
1.3.1 Предпосылки интегрированной системы подготовки производства . 33
1.3.2 Способы реализация ИАСТхПП 34
1.3.2.1 Физическая интеграция ИАСТхПП 34
1.3.2.2 CALS в ИАСТхПП 36
1.3.2.3 Проблемы информационного обмена САПР 39
1.3.3 Аспекты интеграции ИАСТхПП 44
1.3.4 Проблемный аспект интеграции АСКПП АСТПП 45
1.3.5 Выводы 46
1.4 Постановка задачи 46
1.5 Выводы по главе 48
2 Иерархическая модель представления информации об изделии 49
2.1 Предпосылки создания 49
2.1.1 Цель создания 49
2.1.2 Геометрическое и проблемно-ориентированное представления . 50
2.1.3 Выводы 51
2.2 Принцип построения модели 51
2.3 Модель 53
2.3.1 Описание 53
2.3.2 Вывод 56
2.4 Технологический базис производства 56
2.4.1 Использование ТЭ в проектировании 59
2.4.2 Технический элемент как элемент описания ТП 62
2.4.3 Классификация ТЭП по способу геометрического представления . 63
2.4.4 Классификация ТЭП по типу технологического процесса 64
2.4.5 Классификация ТЭП по емкости технологического процесса . 65
2.4.6 Выводы 65
2.5 Процесс интеграции АСКПП и АСТПП в рамках модели 66
2.5.1 Информационная интеграция проблемно-ориентированных моделей 66
2.5.2 Выводы 69
2.6 Выводы по главе 69
3 Декомпозиция геометрического представления изделия . 71
3.1 Методы декомпозиции геометрического представления изделия 72
3.1.1 Методы иерархической декомпозиции 72
3.1.1.1 Анализ структуры графа модели изделия 73
3.1.1.2 Метод поиска циклических поверхностей 77
3.1.2 Методы объемной декомпозиции 78
3.1.2.1 Декомпозиция по выпуклым оболочкам 78
3.1.2.2 Ячеечная декомпозиция 80
3.1.3 Метод эвристического анализа признаков 81
3.1.4 Выводы 82
3.2 Методы оценки декомпозиции детали состоящей из ТЭП 82
3.2.1 Оценка технологичности изготовления детали 83
3.2.2 Качественная оценка технологичности 87
3.2.3 Получение качественной оценки 88
3.2.4 Количественная оценка технологичности 89
3.2.5 Получение количественной оценки 91
3.2.6 Выводы 92
3.3 Выводы по главе 92
4 Формирование технологической модели детали 93
4.1 Этап интеграции в процесс ГШ 97
4.1.1 Описание 97
4.1.1.1 Выводи 100
4.2 Этап поиска 100
4.2.1 Сравнительный анализ и выбор метода декомпозиции 101
4.2.2 Модификация и использование базового метода 104
4.2.3 Отбор ТЭП 111
4.2.4 Выводы 114
4.3 Этап оценки 114
4.3.1 Описание 114
4.3.2 Реализация 117
4.3.3 Выводы 118
4.4 Выводы по главе 120
Заключение 121
Литература 123
Приложения
- Способы представления модели изделия в САПР
- Принцип построения модели
- Методы оценки декомпозиции детали состоящей из ТЭП
- Этап поиска
Введение к работе
Интеграция автоматизированных систем подготовки производства (АСПП) важная проблема автоматизации приборостроения. На всех этапах подготовки производства необходимо обеспечить сквозную передачу информации об изделии, но особенно важным является обеспечение интеграции автоматизированных систем конструкторской и технологической подготовки производства (АСКПП и АСТПП).
В настоящее время интеграция АСПП развивается в нескольких направлениях: разработка методов организации единого информационного пространства предприятия; разработка стандартов сквозной поддержки жизненного цикла изделия; создание библиотек унифицированных элементов проектирования; разработка методов моделирования процессов подготовки производства; разработка методов физической интеграции средств АСПП.
Пи одно из перечисленных направлений само по себе не решает задачи интеграции систем ЛСТПП/АСКПП. На данный момент в той или иной степени успешно решаются следующие задачи: межмодульная интеграция в рамках автоматизированной системы одного этапа жизненного цикла изделия (например, конструкторской подготовки производства); централизованное хранение информации об изделии с контролем изменений, разделением прав доступа; автоматизированная подготовка и выпуск документации различного вида на изделие; управление жизненным циклом изделия и жизненным циклом подготовки производства в частности; повышение степени повторного использования конструкторских и технологических наработок.
Наиболее остро проблема интеграции АСПП стоит на этапе стыковки систем автоматизированной конструкторской и технологической подготовки производства. Решение задачи интеграции АСКПП И АСТПП осложняется тем, что из плоскости преобразования моделей представления изделия она переходит в плоскость оптимального выражения получаемой модели в рамках технологического базиса определенного производства, где основным критерием оптимальности является технологичность изготовления изделия.
Целью данной работы является создание метода интеграции АСКПП и АСТПП, который должен обеспечивать оптимальную декомпозицию конструкторской модели детали на элементы, соответствующие технологическим возможностям и традициям заданного производства.
Актуальность работы определяется значимостью процесса интегрированной подготовки производства, в том числе в условиях, когда особенности производства заранее неизвестны на этапе конструкторского проектирования. Разработка методов автоматизированного преобразования моделей АСКПП и АСТПП позволяет перейти на следующий уровень автоматизации подготовки производства. Также это позволить снизить влияние человеческого фактора на процесс подготовки производства (МП), снизить количество ошибок, тем самым повысить качество и конкурентоспособность изделия в целом.
Основные задачи работы: анализ методов интеграции АСКПП и АСТПП; анализ моделей представления изделия в АСПП; разработка общей модели представлений информации об изделии для этапов КПП и ТПП; исследование методов декомпозиции моделей ЛСКПГ1 на начальных этапах ТПП; исследование критериев, влияющих на построение технологической модели изделии; выбор оптимального базового метода декомпозиции модели АСКПП; разработка метода преобразования модели АСКПП, учитывающего оценку технологичности изделия для определенного производства как критерий отбора оптимальной модели.
Актуальность темы диссертационной работы подтверждается Приоритетными направлениями развития науки, технологий и техники Российской Федерации, утвержденными Президентом Российской Федерации Путиным В.В. 30 марта 2002г., Пр-577. Решаемые в диссертации задачи соответствуют разделу «Информационная интеграция и системная поддержка жизненного цикла продукции (CALS-, CAD-CAM-, САЕ-технологии)* Перечня критических технологий Российской Федерации, так же утвержденного Президентом Российской Федерации В.В. Путиным 30 марта 2002г., Пр-578.
Способы представления модели изделия в САПР
Термин «автоматизированные системы конструкторской подготовки производства (АСКПП) достаточно долгое время был синонимом автоматизированной системы подготовки конструкторской документации, т.е. черчения. Для систем автоматизированной подготовки технологических процессов это, в некоторой степени, справедливо и до сих пор [31,16,58].
До середины 1980х годов использование программ автоматизированного проектирования сдерживалось низкими вычислительными способностями машин и их высокой стоимостью [51]. Постепенно разработки в области микропроцессорной техники и запоминающих устройств дали возможность большему количеству разработчиков воспользоваться такими системами. В это же время начали возникать экспертные АС основанные на базах знаний и использующих принципы искусственного интеллекта. Однако реализация действительно интеллектуальных систем до сих пор является проблемой. Так же постепенно разрабатывались методы внутреннего представления объектов в ЛСКПП. В самом начале такие системы подразумевали только возможности вычерчивания элементов, то есть подготовки чертежей и технической документации. САПР давала возможность пользователю использовать линии, дуги, эллипсы и подобные элементы в сочетании с заливками и тестом. Модель изделия представляла собой обычный технический рисунок [67,12,50,17,78].
Первые трехмерные модели были представлены каркасными или проволочными моделями, которые не позволяли точно описать гладкие трехмерные поверхности. Такие системы называли 2.5-мерными. Для воспроизведения гладких поверхностей использовались специальные устройства моделирования. Как базис для представления таких поверхностей, использовались бета сплайны или NURBS (non-uniform rational B-splines - неравномерные рациональные бета сплайны). Тем не менее, представление изделия только в виде каркасных моделей и/или сплайнов не могло дать однозначно интерпретируемое описание как изделия [78]. Для устранения этого недостатка были разработаны два подхода к представлению геометрии изделия, которые используются и в настоящее время: граничное представление (boundary representation В-rep) и твердотельное представление {Constructive Solid Geometry (CSG)) [104].Далее мы будем рассматривать только модели, применяемые в Зех мерных АСКПП, так как они составляют подавляющее большинство систем конструкторской подготовки производства.
Каркасная модель, которая также называется проволочной, принадлежит к самым простым моделям машинного представления Зх-мерной геометрии. Все описывающие объект ребра представляются координатами их конечных точек, В этой модели производные проекции содержат все видимые и невидимые грани. Это делает невозможным однозначную интерпретацию модели. Например, по проволочной модели нельзя автоматически построить разрезы [132,73].Ребра модели могут быть представлены следующими типами линий: - отрезками прямых; - дугами; - сплайнами. Недостатки каркасных моделей: - недостаточность информации для построения всех возможных видов; - неоднозначность определения скрытых ребер; - неоднозначность представления модели; - недостаточность информации для построения разрезов. Твердотельные модели описывают деталь полностью с учетом свойств вещества, из которого она сделано. Существует несколько способов твердотельного моделирования: - ячеечное; - моделирование сплошными геометрическими конструктивами (constructive solid geometry), обычно называют твердотельным моделированием; - представление объекта границами. Ячеечная модель Ограниченный участок пространства, охватывающий весь моделируемый объект (ограничивающий объем), считается разбитым на большое число дискретных кубических ячеек. В простейшем случае, размеры ребра ячейки приравниваются к единице измерения длинны. Моделирующая система хранит информацию о принадлежности или не принадлежности каждой ячейки моделируемому объекту. Собственно модель представляется структурой данных в виде Зх-мерной матрицы, в которой каждый элемент соответствует пространственной ячейке.
Достоинством такого представления является его простота, удобство использования для расчетов физических характеристик детали. Основной недостаток - большой объем матрицы представления, что требует, в конечном счете, большого объема памяти для хранения модели. Для устранения названного недостатка применяются модели с переменным размером ячейки [132]. При этом размер ячейки выбирается таким образом, чтобы она захватывала как можно больший объем детали. Там где требуется повышенная точность представления, например, на границах детали, используются ячейки с меньшим размером (обычно кратным какому-то выбранному базовому размеру). Еще одним способом представления такой модели является использование разреженных матриц [14]. Такая матрица хранится в виде списка ненулевых ячеек, существуют методы позволяющие производить с такими матрицами те же действия, что и с обычными. Этот способ позволяет эффективно описывать модели, где собственный объем
Модель сплошных конструктивов Модель сплошных конструктивов это разновидность твердотельного представления, которая описывает твердые тела, используя элементарные объекты (примитивы) и комбинируя их с помощью набора булевых операций над множествами: объединения, пересечения и разности [108]. В качестве примитивов обычно выступают кубы, цилиндры, конусы, эллипсоиды и подобные фигуры. Структура может быть усложнена путем добавления операторов переноса, поворота, масштабного преобразования.
Твердотельные модели сплошных конструктивов представляют собой деревья, где элементарные объекты это листья, а узлы это более сложные объекты. Законченное изделие находится в корне дерева. Каждый примитив определяется формой, размерами, положением и позицией. Достоинство твердотельной модели состоит в том, что дерево, по сути, сохраняет последовательность шагов, предпринятых для получения изделия, то есть историю проектирования. Также в такой модели принципиально невозможно создание противоречивых моделей. Недостатками модели являются следующие: метод построения объекта ограничен только булевскими операциями, невозможно использовать параметрически описанные поверхности, которые не позволяют установить положение полупространства.
Любая поверхность, которая подразделяет пространство на два несовпадающих региона, определяет два полупространства. Например, плоскость делит пространство на два полупространства с каждой стороны от плоскости. Полупространство может иметь конечный объем, например объем, внутри эллипсоида. Не все функции образуют полупространства, выделяемые формальными методами. Например, функция х — 0 создает два полупространства, в одном из них х 0 , а в другом х 0. Функция х = 0 таким свойством не обладает.Кроме того, существенным недостатком является то, что такая модель не уникальна - существует множество путей комбинирования примитивов, приводящих к одной и
Принцип построения модели
Основным принципом выделения уровней является иерархичность. Это означает, что представление каждого уровня может быть приведено к представлению нижнего уровня. При этом модель должна охватывать как минимум модели САПР КПП и ТПП,
Каждый уровень содержит некоторое множество элементов, из которых строится модель изделия (словарь уровня) и действий над элементами. Можно говорить, что для каждого i-го уровня модели задана грамматика d описывающая язык представления изделия на этом уровне. В теории формальных грамматик понятие «грамматика» определяется как совокупность четырех объектов [11,13]:где У( - терминальный алфавит, алфавит символов, входящих в цепочки получаемого языка, Va - нетерминальный алфавит, алфавит символов, использующихся при генерации языка, но не входящих в конечный результат, (/)начальный символ грамматики, с которого начинается построение языка, Я - множество правил вывода или порождающих правил.
Правило вывода - правило а 0, где а,в цепочки символов, входящих в алфавит Vt U Va, называемый полным алфавитом грамматики. Нетерминальный алфавит используется только как посредник на этапе генерации языка. На его состав, в данном случае, накладывается только требование достаточности для генерации. Ведущую роль в модели играют терминальный алфавит (состав слов выходного языка) и правила вывода (определяют порядок сбора элементов алфавита Б слово). Язык представляет собой множество цепочек сформированных на основе грамматики. Таким образом, на каждом уровне формируется свой язык / (f7(), описывающий модель представления информации об изделии на этом уровне.Общая модель Л/ представления информации об изделии представляет собой совокупность языков всех уровней модели:
За базовый уровень модели взят уровень растровых построений. В качестве элементов языка этого уровня используются только точка и система точек - растр. В качестве дополнительной возможности точке может быть присвоен цвет. В качестве правил вывода приняты операции построения линии (отрезка), эллипса (окружности), полиномиальной кривой (сплайна). Уровень позволяет проводить простейшие геометрические построения и является, по сути, аналогом устройства графического вывода (наиболее близкий пример - плоттер). Любая геометрическая информация может быть сведена к этому уровню.
На уровне 2х мерной модели алфавитом служат контуры, системы линий и системы условных обозначений. Здесь результатом генерации языка являются геометрические элементы чертежа: проекции изделия и условные обозначения. Результаты построений на уровне 2х-мерных моделей могут быть выражены на уровне растровых построений как система линий и растров.
Третий уровень использует контуры и системы линий для построения трехмерных объектов путем вращения, вытягивания, генерации фасеточных поверхностей и подобных. Элементы представляемые па третьем уровне модели могут быть выражены на втором и на первом с использованием операций проецирования на плоскость. Фактически второй уровень не является необходимым для конструкторского моделирования. Возникновение второго уровня обусловлено не требованиями моделирования, а требованиями простого формального представления модели на 2х мерном (бумажном) носителе.
Уровень твердотельных моделей является основным уровнем, рассматриваемым как уровень, на котором ведется конструкторское проектирование изделия. Алфавитом языка, данного уровня являются твердые тела - Зх мерные объекты, полученные на предыдущем уровне. Элементы языка - слова получаются за счет операций пересечения, объединения, вычитания и присоединения. Операции параметризации и задания атрибутов необходимы для введения негеометрической информации и решения задач инженерного моделирования.
Уровень общих технических элементов описывает геометрию простейших элементов, например отверстие, отверстие с резьбой, паз, используя Зх мерные объекты уровней твердотельных моделей и уровня Зх мерных моделей. Это те элементы, которые конструктор может добавлять в проект без привязки к какому либо производству. Обычно САПР преобразует элементы данного уровня к уровню твердотельных моделей, для генерации Зх мерной модели.11а уровне технических элементов производства описываются библиотеки элементов специфичные для предприятия изготовителя. Добавив такой элемент в проект. конструктор ограничивает производство изделия на данном предприятии.
Уровень технологической системы предназначен для описания технологического процесса изготовления изделия. Каждый элемент этого уровня представляет собой описание операции. Словарь этого уровня полностью определяется технологическими возможностями производства.
В модели явно прослеживается разделение представлений изделия на чисто геометрические и проблемно ориентированные, которые добавляют к геометрической информации проблемную, ориентированную на решение определенного круга задач ПП либо полностью подменяют геометрическую информацию об изделии.Технологическая подготовка производства использует проблемно ориентированные уровни модели, в отличие от конструкторской, которую, с определенными ограничениями, можно провести на геометрических уровнях,
В первой главе было дано определение технического элемента как параметризуемого элемента формы изделия с некоторым ассоциированным набором значений, смысл и значения которых задаются проектировщиком. Более точно технический элемент (ТЭ) определяется как элемент формы изделия с ассоциированным набором технических свойств. Выделим три группы свойств, которые используются с ТЭ:1). геометрические свойства Рд\ 2). технологические свойства Pt\ 3). функциональные свойства Pf.
К геометрическим свойствам элемента обычно относят:- положение в изделии; где: Рч - множество геометрических свойств элемента, А - множество параметров положения в изделии (смещение относительно точки привязки в изделии, ориентация относительно системы координат изделия), D - множество габаритных параметров элемента (например: длина, ширина, высота или длина и диаметр), F - геометрическая форма элемента, она может быть описана с использованием любых моделей уровней I - 4 из модели структурированного представления информации. Как технологические свойства элемента обычно рассматриваются:- допуски S;- параметры поверхности Я;- технологический процесс, применяемый для изготовления элемента Т;
Функциональные свойства элемента это информация необходимая для проведения инженерных расчетов, в большинстве случаев на этапе КПП. Примером функциональных свойств могут служить: напряжения, действующие внутри элемента; несущая способность элемента (сопротивление внешним силам, воздействующим на ТЭ); допустимые моменты (например, максимальный скручивающий момент для валов); и т.д.
Список свойств ТЭ является открытым, это означает, что в процессе КПП свойства элемента могут взаимозаменяться и расширяться. Состав свойств элемента целиком определяется возможностями параметризации АСТхПП, в которой производится проектирование.Кроме перечисленных ТЭ обладает также рядом служебных свойств необходимых для использования его в автоматизированных системах проектирования. Обычно эти свойства недоступны пользователю автоматизированной системы:
Методы оценки декомпозиции детали состоящей из ТЭП
После декомпозиции геометрического представления мы получаем список геометрических представлений ТЭ детали. Каждому такому представлению соответствует некоторое множество ТЭП. Например, отверстию в детали соответствует некоторая цилиндрическая поверхность, которая может быть выполнена на предприятии несколькими способами на различном оборудовании. Задача подбора оптимального ТЭП соответствующего ТЭ формулируется таким образом: необходимо найти такой ТЭП, который бы удовлетворял следующим условиям:1). принадлежал множеству ТЭП, которые могут быть выполнены на предприятии; 2). был геометрически эквивалентен ТЭ; 3). не ухудшал характеристики детали, заданные конструктором;4). вносил минимальный вклад, в затраты связанные с произоодством детали.
Геометрическая эквивалентность означает геометрическое подобие форм ТЭ и ТЭП. Не сложно заметить, что перечисленные условия входят в понятие технологичности изготовления детали.
Технологичность изготовления детали - комплексная характеристика, показывающая насколько совместимы конструкция детали и оптимальные условия изготовления детали. Обеспечение технологичности необходимо проводить на всех этапах ТПП. Результат обеспечения технологичности оценивается показателями стоимости и ресурсоемкое (трудоемкости, материалоемкости) изготовления детали. Свойства, по которым оценивается технологичность изделия, включают следующие классы:
По количеству характеризуемых признаков показатели технологичности могут быть частными и комплексными. Частные показатели технологичности конструкции (единичные и групповые) характеризуют отдельные признаки технологичности изделия, которые могут рассматриваться автономно и во взаимосвязи. Для каждого изделия из числа частных показателей можно выделить показатели, которые для данного изделия являются основными. Комплексные показатели технологичности характеризуют технологичность изделия в целом, Комплексный показатель определяется путем обобщения групи частных показателей, характеризующих определенные группы свойств изделия.
Критерии технологичности формируются на основе технических возможностей, имеющегося парка оборудования, анализа освоенных технологий производства и устоявшихся производственных практик. Конструктивная характеристика изделия является объективной информацией для решения технологических задач. Каждый конструктивный признак изделия оказывает влияние на технологию производства этого изделия. Технологические признаки изделия являются субъективными: они зависят от решений принимаемых в конкретных производственных условиях, от производственных условий и сложившихся на производстве традиций и практик. Технологические возможности производства создают другую систему граничных значений - объективных оценок технологичности. Такая система граничных значений, является одной из характеристик производственной системы.
На этапе конструкторской подготовки, может быть не известно производство, где будет изготавливаться деталь, при этом, для оценок технологичности используются параметры изделий-аналогов. Такие параметры формируются на основе оценок технологичности изготовления унифицированных изделий относительно некоторой группы производств, обладающих сходными технологическими возможностями.
Как показано в [2] существует еще ряд проблем связанных с обеспечением технологичности новых изделий:- для вновь создаваемых изделий сложно найти изделие-аналог. Проще всего это сделать для простых изделий. При возрастании сложности изделия возрастает количество признаков, по которым могут подбираться аналоги. Это приводит к сложности формирования оценок технологичности на этапе конструирования;- состав группы унифицированных изделий обладает свойством постоянства во времени. Однако когда сроки разработки достаточно велики, начинает значительно изменяться состав унифицированных изделий. Значения оценки технологичности, которые до этого оставались в целом постоянными начинают также изменяться. Для изделий с длительным сроком конструкторской подготовки необходимо учитывать изменение показателей технологичности в связи с совершенствованием технологий, возникновением новых материалов, изменением технологической базы.
На этапе КПП, требования к технологичности изделия в основном формулируются в виде рекомендаций по применению тех или иных элементов в конструкции детали. Можно выделить ва типа таких элементов:1). типовые элементы конструкций деталей, которым соответствует готовый тхнологический процесс - аналог; 2). типовые элементы, которым соответствуют отдельные операции (переходы).
Как уже упоминалось во второй главе, первый тип элементов обладает большим постоянством с точки зрения изменения технологичности во времени, нежели второй. На основе первого типа можно сформировать библиотеки конструкторских элементов и использовать их проектировании. Примером могут служить устоявшиеся библиотеки крепежных отверстий.Второй тип элементов отличается тем, что намного сложнее формализуется и сильно зависит от производственной базы. Примеры рекомендаций такого типа приведены на рисунках 3.2.1.
Этап поиска
Цель этапа поиска - выделить на трехмерной модели детали общие ТЭ и подобрать к ним ТЭП из технологической БД производства. В третьей главе уже были рассмотрены методы декомпозиции геометрической модели изделия. Было показано, что существенный недостаток заключается в ограниченности этих методов в том, что они генерируют геометрические представления элементов детали па выходе. Тем не менее, на начальном этапе формирования технологической модели детали необходимо провести декомпози нию геометрии конструкторской модели.
Для выбора базового метода декомпозиции конструкторской модели проведем их сравнительный анализ. В качестве признаков сравнения предлагается использовать следующие:Рассмотрим каждый признак подробнее.Сложность алгоритмизации непосредственно влияет на возможность и сложность реализации автоматизированной декомпозиции. Учитывая тот факт, что основной целью работы является интеграция автоматизированных систем необходимо стремиться к тому, чтобы все этапы метода были автоматизируемы.
Диапазон распознаваемых элементов показывает, какие типы элементов получаются в результате декомпозиции. Необходимо, чтобы эти элементы составляли конечное множество элементов определенной, не повторяющейся формы.
Типы представлений конструкторской модели детали. Данный признак описывает декомпозиция каких типов представлений возможна с использованием метода. Необходимо, чтобы метод позволял работать с наиболее распространенными конструкторскими представлениями детали. На момент подготовки работы таким представлением является граничное представление детали. Однако, как уже упоминалось, возможна такая реализация интегрирующей системы, которая будет использовать несколько методов декомпозиции в рамках одной реализации.
Возможность распознавания пересекающихся элементов. Современные детали представляют собой довольно сложные комплексы поверхностей, При этом, как будет пока за но дальше, даже простые детали могут содержать пересекающиеся элементы. Поэтому необходимость распознавания пересекающихся элементов важна при выборе метода декомпозиции.
Класс деталей определяет, для какого класса применим метод. Относительно этого признака справедливо замечание сделанное для признака «типы представлений конструкторской модели детали» - метод может заменяться в реализации для различных классов деталей. Однако, в первую очередь, следует рассматривать тс методы декомпозиции, которые позволяют расширять номенклатуру классов деталей без существенных легко алгоритмнзуется. Широкий диапазон распознаваемых элементов, теоретически не ограничен, он определяется условием наличия в элементе поверхностей с вогнутыми пересечениями. Класс деталей, для которых метод работает, хорошо согласуется с задачами технологии приборостроения, при этом возможна адаптация метода и для других классов деталей. Как показано в третьей главе, некоторые сложности для метода представляет распознавание пересекающихся элементов. Необходимо доработать метод для устранения указанного недостатка.
Также следует отметить метод эвристического анализа признаков - существенное достоинство метода заключается в широком диапазоне распознаваемых элементов и классов деталей. Однако разработка набора признаков представляет собой сложный неформализованный пронесе, что затрудняет реализацию метода. В будущем наиболее перспективным видится использование гибридных подходов на этапе поиска совмещающих достоинства метода эвристического анализа признаков и формализованность других методов. В этом случае возможно обучение эвристического метода по результатам работы формального. В любом случае в первую очередь необходимо реализовать формальный метод.
Таким образом, в качестве базового метода распознавания ТЭ в конструкторской модели детали, выбирается метод анализа структуры графа изделия.
Рассмотрим применение метода для анализа графа структуры детали типа «тело вращения». Изначально метод применялся для анализа деталей типа «корпус . В рамках работы были построены программные прототипы интегрирующей системы, которые показали возможность расширения применимости метода для деталей типа «тело вращения». В процессе построения прототипов были обнаружены проблемы, которые будут рассмотрены ниже. В качестве примера будем использовать деталь «оправа» эскиз, которой приведен на рисунке 4.2. Соответствующая эскизу трехмерная конструкторская модель показана на рисунке 4.3.
Прототип системы распознает следующие типы поверхностей:1). цилиндрическая;2). коническая;3). плоскость (перпендикулярная оси вращения);4). торцевая поверхность (первая и последняя плоскости по оси вращения детали).Цилиндрическая и коническая поверхности ограничиваются двумя окружностями на поверхности, плоскость одной или двумя концентрическими окружностями, лежащими в одной плоскости. Полученный прототип описан в приложении 2.
